天然藥物化學教學大綱：

課程編號：235213

課程名稱：天然藥物化學

總學時數(shù)：32學時，講授29.5學時，測驗0.5學時，期中考試2學時

實驗或上機學時：0

先修課及：分析化學，有機化學，無機化學，生物儀器分析，

后續(xù)課：生物制藥工藝學

一、 說明部分

1. 課程性質

專業(yè)課，選修

2. 教學目的及意義

《天然藥物化學》是一門運用現(xiàn)代化科學理論與方法研究天然藥物中化學成分的一門學科，其目的是探索安全高效的天然產物及衍生物的新化合物。并根據(jù)已闡明結構的成分，按植物的親緣關系在生物界探尋同類成分，以擴大藥用資源，發(fā)掘新的有效成分，研究有效成分在植物體中隨生長季節(jié)的變化規(guī)律，提高中藥質量的方法。為開發(fā)和創(chuàng)制新藥奠定基礎。

3. 教學內容及教學要求

教學內容包括：要求掌握各類天然產物的化學成分（主要是生理活性成分和藥效成分）的結構類型，物理化學性質、提取分離方法，以及主要類型化學成分的鑒定和生物合成途徑等。要求學生了解天然藥物化學成分結構測定的一般原則和方法，以及尋找中藥有效成分的途徑。

4. 教學重點、難點

要求學生掌握的教學重點：天然藥物中的主要類型成分的結構特征、理化性質、提取、分離、精制及結構鑒定的基本理論和技能。難點：化學成分的生物合成和波譜解析。

5. 教學方法和手段

教學過程中以課堂講授、作業(yè)、撰寫綜述等作為主要教學方法和手段。其中，課堂講授教學方法及手段主要包括：課堂教學中的觀看相關影像資料，提問、回答和總結。

6. 教材和主要參考書（作者、書名、出版社、出版日期等。）

[1] 吳立軍. 天然藥物化學 北京：人民衛(wèi)生出版社 2008（教材）

[2] 徐任生. 天然產物化學 北京：科學出版社 2004

[3] 陸蘊如. 中藥化學 北京：學苑出版社 1995

[4] 孫文基. 天然藥物成分提取分離與制備北京：中國醫(yī)藥科技出版社 2006

7. 其他

二、正文部分

第一章 總論

一、 教學要求

了解天然藥物化學的概念、研究范圍、研究目的與任務。天然藥物化學的發(fā)展史及其與現(xiàn)代科學技術進步的關系。了解 ORD 譜的應用范圍及八區(qū)律使用方法。熟悉天然藥物化學的研究范圍，課程的學習重點；各類化合物的生物合成途徑。

掌握有效成分與無效成分的概念。各類化合物化學成分簡介。掌握 13C-NMR 譜特征及其解析方法。

二、 教學內容

第一節(jié) 天然藥物化學的概念、研究范圍、研究目的與任務。

知識要點

有效成分與無效成分的概念。天然藥物化學的發(fā)展史及其與現(xiàn)代科學技術進步的關系。各類化合物化學成分簡介。

植物體內的物質代謝過程與生物合成，一次代謝與二次代謝的概念，重要的一次代謝產物及二次代謝產物的關系。主要的生物合成途徑，如：醋酸 - 丙二酸途徑（ AA-AM 途徑）、甲戊二羥酸途徑（ MVA 途徑）、桂皮（ Cinnamic Acid Pathway ）及莽草酸途徑（ Shikinmic Acid Pathway ）、氨基酸途徑（ Amino Acid Pathway ）、復合途徑等。

第二節(jié) 天然產物化學成分的波譜解析

知識要點

13 C-NMR 的基本概念及常見的 13 C-NMR 譜的特征及解析方法，了解 13 C 核的化學位移范圍及影響化學位移的因素。

旋光光譜（ ORD ）基本概念、原理及測定意義。八區(qū)律應用于含有羰基化合物的判定方法。

三、 本章學時數(shù) 4

第二章 糖和苷類

一、 教學要求

掌握苷鍵的裂解規(guī)律和影響因素。

了解苷結構特征、分類和鑒別方法；糖苷的苷化位移規(guī)律。

二、 教學內容

第一節(jié) 糖和苷類的結構與性質

知識要點

常見的幾種單糖的結構特征；氨基糖、去氧糖、糖醛酸的結構特點。

糖的化學性質：過碘酸氧化及苷鍵裂解中的過碘酸裂解（ Smith 降解），醚化反應，酰化反應、縮酮和縮醛反應，以及硼酸絡合反應的條件及在分離或分析、結構測定工作中的意義。苷鍵的裂解。

堿催化水解酯苷和類酯苷鍵。酶催化水解的特點。

第二節(jié) 糖和苷類的波譜解析

知識要點

糖的核磁共振譜學特征：糖上的質子在 1 H-NMR 譜上出現(xiàn)的大致位置。糖上的碳原子信號在 13 C-NMR 上出現(xiàn)的大致位置。根據(jù) J 值判斷多數(shù)糖苷端基碳原子構型。醇苷、酚苷基酯苷的苷化位移規(guī)律。

三、 本章學時數(shù)3

第三章 苯丙素類

一、 教學要求

掌握香豆素類化合物的結構、性質、 1 H-NMR 特征。

熟悉木脂素類化合物分類和結構鑒定方法。

了解苯丙素類化合物提取分離方法。

二、 教學內容

第一節(jié)香豆素類

知識要點

簡單香豆素類化合物的基本母核、常見的取代基及取代圖式，以及因異戊烯基的活潑雙鍵與酚羥基環(huán)和形式不同構成的四種基本骨架的結構特點。

與結構特征相關的香豆素類化合物的化學性質，如內酯性質、吡喃酮環(huán)的堿裂解、 C 3 -C 4 雙鍵性質和加成、氧化及熱解等反應。

香豆素類化合物的熒光性質及波譜特征， NMR 特征及 MS 裂解規(guī)律，以及在結構研究工作中的應用。

香豆素類化合物的提取分離方法，以及主要的生理活性（抗菌、抗凝、光敏等）。

第二節(jié) 木脂素類：

知識要點

木脂素的結構類型。其主要的構成單位：桂皮酸（偶為桂皮醛）、桂皮醇、丙烯苯及烯丙苯等四種。由前兩單位構成α - 碳原子氧化型的新木脂素類，有后兩單位構成γ - 碳原子氧化型的木脂素類。

木脂素的理化性質，光學異構現(xiàn)象，構型與生理活性的關系，遇酸構型轉變與生理活性的變化。

木脂素的結構測定方法：氧化裂解、 UV 及 NMR 等。

木脂素的生理活性。

三、 本章學時數(shù) 2.5

第四章 醌類化合物

一、 教學要求

了解蒽醌類化合物譜學特征。熟悉緩沖紙層析設備 PH 梯度萃取的原理和方法。

掌握醌類化合物結構，影響酸性大小的規(guī)律和鑒別方法。

二、 教學內容

第一節(jié) 醌類化合物

知識要點

醌類化合物的基本結構類型（如苯醌、萘酯、菲醌及蒽醌）、結構及常見的取代基圖式。

重要物理化學性質及其在提取分離與結構測定中的意義�；瘜W性質：酸性強弱與取代基位置的關系，以及重要的呈色反應，如 Feigl 反應、 Bormtrager 反應、醋酸鎂反應等。

醌類化合物的提取分離方法。

醌類衍生物的波譜特征及結構測定。

三、 本章學時數(shù) 4

第五章 黃酮類化合物

一、 教學要求

了解黃酮類化合物結構鑒定方法和譜學特征。熟悉酚酸類化合物提取分離方法的原理和應用。

掌握黃酮類化合物結構分類，酸性判別及鑒別方法。

二、 教學內容

第一節(jié) 黃酮類化合物的結構性質

知識要點

黃酮類化合物的結構特征、分類、主要結構類型及代表性的生理活性。

黃酮類化合物的主要性質：色澤、溶解度規(guī)律、酸性及羥基取代位置、數(shù)目的關系，呈色反應（如鹽酸 - 鎂粉反應、金屬鹽類試劑的絡合反應）等，以及這些性質在提取分離、鑒別、結構測定工作中的意義。

黃酮類化合物的提取分離原理。聚酰胺柱色譜分析法（酚類化合物的代表性分離方法）。梯度 PH 萃取法（酚類化合物的代表性分離方法）。鉛鹽沉淀法（分子中具有羧酸、鄰二酚羥基及特殊絡合結構的分離方法）。

第二節(jié) 黃酮類化合物的檢識與結構測定技術。

知識要點

黃酮類化合物的譜學特征， UV 、 1 H-NMR 、 13 C-NMR 及 MS 規(guī)律及在結構測定中的重要意義。

三、 本章學時數(shù) 4

第六章 萜類和揮發(fā)油類

一、教學要求

掌握萜類與揮發(fā)油的定義、萜類的主要理化性質、揮發(fā)油的性質、組成及提取分離方法。

熟悉重要的萜類化合物及其結構特征。

了解萜類的生源及顯著的生理活性與應用。

二、教學內容

第一節(jié) 概述

知識要點：萜的定義和分類，萜類化合物的異戊二烯規(guī)則和生源。

第二節(jié) 萜類的結構類型及重要代表物

知識要點：單萜的概述，重要的單萜化合物，環(huán)烯醚萜類化合物。

第三節(jié) 萜類化合物的理化性質

知識要點：萜類化合物的物理性質、萜類化合物的化學性質

第四節(jié) 萜類化合物的提取分離

知識要點：萜類化合物的提取、萜類化合物的分離

第五節(jié) 萜類化合物的檢拾與結構測定（自學）

知識要點：波譜法在萜類結構鑒定中的應用

第六節(jié) 揮發(fā)油（自學）

揮發(fā)油的定義、性質、組成、提取分離與鑒定。

三、本章學時數(shù)：4

第七章 甾體及其苷類

一、 教學要求

掌握甾體及其苷類的結構特征、分類依據(jù)。

熟悉甾體皂苷化合物的波譜特征，強心苷的鑒別方法。

二、 教學內容

第一節(jié) 強心苷

知識要點

甾體類化合物的基本骨架類型及甾核的稠合方式。

甲、乙兩型強心苷類化合物的骨架特征。

強心苷的波譜特征，利用 UV 及 NMR 特征區(qū)別甲、乙型強心苷類。

第二節(jié) 甾體皂苷

知識要點

四種類型甾體皂苷類化合物的結構特征。

甾體皂苷類化合物的理化性質及波譜特征，根據(jù)定性反應區(qū)別螺甾及呋甾類化合物；根據(jù) IR 、 1H-NMR 及 13C-NMR 特征識別螺甾的 C 25 異構體；根據(jù) MS、FD-MS、FAB-MS 特征判斷分子量、苷元結構特征、含糖類型及數(shù)目；根據(jù)波譜的綜合信息推測皂苷的結構。

三、 本章學時數(shù) 4

第七章 生物堿

一、 教學要求

了解生物堿的結構鑒定方法。熟悉生物堿成鹽過程特點。

掌握生物堿堿性大小影響因素，生物堿的鑒別方法和離子交換色譜原理。

二、 教學內容

第一節(jié) 生物堿的概念及其在植物界中分布規(guī)律

知識要點

生物堿生物合成的基本原理。

生物堿的主要物理化學性質，堿性強弱的影響因素及判斷方法、游離堿及鹽在溶解度方面的差別、氮原子的氧化過程及 C-N 鍵的裂解反應。

第二節(jié) 生物堿的分離與鑒定

知識要點

生物堿的提取分離方法原理。

生物堿的分離技術。利用堿性差異或鹽的溶解度差異采用 PH 梯度萃取、分步沉淀或離子交換色譜進行分離的方法。

若生色團構成分子的整體結構（或主體結構）部分時， UV 光譜特征對推測分子的骨架類型所具有的重要（或輔助）作用。

IR 光譜特征在識別是否為某已知生物堿，或識別特征官能團的重要意義。

生物堿的 NMR 特征因骨架類型不同所具有的較大差異。

三、 本章學時數(shù) 4

三、教研室：生物技術 執(zhí)筆人：張敏 系主任審核簽名：