1、天然藥物化學教案一、總學時數、理論學時數、實驗學時數、學分數：（一）總學時數：108學時（二）理論學時數：54學時 （三）討論學時數：6學時（四）實驗學時數：48學時（五）學分數：6學分二、承擔課程教學的院、系、教研室名稱華中科技大學同濟醫學院 藥學院中藥系天然藥物化學教研室三、課程的性質和任務天然藥物化學是運用現代科學理論和方法研究天然藥物中化學成分的一門學科。天然藥物化學是藥學專業的必修專業課，學生在具備有機化學、分析化學、光譜解析、藥用植物學基礎知識后，通過本課程的教學，使學生系統掌握天然藥物化學成分（主要是生物活性成分或藥效成分）的結構特征、理化性質、提取分離方法以及主要類型化學成分的

2、生源途徑、結構鑒定的基本理論和基本技能，培養學生具有從事天然藥物的化學研究、新藥開發和生產的能力，為繼承、整理祖國傳統醫藥學寶庫和全面弘揚、提高祖國藥學事業水平奠定基礎。四、所用教材和參考書（一）所用教材：國家級規劃教材，吳立軍主編，天然藥物化學(第四版)，人民衛生出版社。（二）參考書：1、吳壽金、趙泰、秦永琪主編 現代中草藥成分化學中國醫藥科技出版社。2、徐任生主編 天然產物化學科學出版社。3、Nakanishi K. Natural Products Chemistry, Academic Press, New York。 第一章 緒 論一、學時數：6學時二、目的和要求1、掌握天然藥物化學

3、的含義、研究對象、性質與任務；2、掌握天然藥物有效成分提取分離的一般原理及常用方法；3、掌握層析分離法的分類及其原理、各種層析分離要素、相關因素及應用技術；4、掌握天然化合物結構研究的一般步驟和常用方法；5、熟悉不同的生物合成途徑與各類二次代謝產物生成的相關性6、了解天然藥物化學的發展歷史、近代研究成就及發展趨勢；7、了解天然藥物化學與藥學相關學科的關系；8、了解天然藥物化學在國民經濟和藥學專業中的作用和地位。三、重點和難點1、重點：性質、任務、提取分離、結構鑒定。2、難點：提取分離原理。四、講授的基本內容和要點（一）緒論1、天然藥物化學的內涵2、天然藥化的研究對象及其任務3、天然藥物化學的發

4、展歷史4、天然藥物化學的發展趨勢（二）生物合成1、生物合成假說的提出2、植物代謝及其代謝產物3、“植物親緣相關性學說”與“植物化學分類學”4、生物合成途徑5、了解生物合成的意義（三）提取分離方法1、概述：天然藥物化學成分的構成特點、提取分離前的文獻調研2、天然藥物有效成分的提?。撼Ｓ锰崛》椒?、溶劑提取法3、天然藥物有效成分的分離與精制：根據物質溶解度差異、物質分配系數差異、物質吸附能力差異、物質分子大小差異、物質解離程度差異分離4、提取與分離天然藥物有效成分的注意事項：光照、酸堿、溫度、溶劑、層析的影響（四）天然化合物結構研究方法1、化學結構研究的目的與意義2、結構研究步驟與方法：查閱文獻、純

5、度測定、物理常數測定、分子量測定（經典法、MS法）、 分子式測定（EA法、HR-MS法、NMR法）3、不飽度計算4、分子結構骨架測定：專屬反應、植物親緣相關性、光譜特征、部分合成、化學降解 5、功能團推斷：化學法、光譜法6、光譜分析:UV、IR、NMR、MS （五）天然化合物結構研究實例五、英語詞匯1、概念詞匯：Chemistry of Constituents of Chinese Traditional and Herbal Drugs、Phytochemistry、Chemistry of Natural Products、Chemistry of Natural Organic Com

6、pounds2、專業及術語詞匯：Active Constituents、Active Compounds、Active Extracts、Active Fraction、Inactive Constituents、Biosynthesis、primary metabolites、secondary metabolites、acetate-malonate pathway、mevalonic acid pathway、cinnamic acid shikimic acid pathway、amino acid pathway、extraction、extracts、isolation、chrom

7、atography、CCD、counter current distribution、 DCCC、GC、LC、TLC、normal phase、reverse phase、adsorption、adsorbent、partition、 fraction、gel filtration、exclusion、Sephadex G、Sephadex LH、mobile-phase、structural identification、structural elucidation、spectral analysis六、復習思考題1、天然藥物化學的定義、研究對象、任務及其在藥學專業中的作用？2、何謂有效成分

8、、有效部位和無效成分？他們與中藥新藥研究開發的關系如何？3、天然化合物生物合成的主要途徑有哪些？與主要成分間相關性如何？4、分離天然化合物的主要依據有哪些？5、不同的層析法分離天然化合物的要素是什么？吸附薄層層析最佳條件的選擇與哪些因素有關？如何調整？何謂邊緣效應？如何規避？6、天然化合物結構鑒定的一般程序如何？“四大”波譜分別提供化合物分子的何種結構信息？第二章 糖和苷一、學時數：6學時二、目的和要求1、掌握糖和苷的結構特征、分類及苷類化合物的含義；2、掌握苷的溶解度與分子結構的內在了解，檢識糖、苷類化合物反應機理與應用；3、掌握苷鍵的裂解的反應機理及其應用；4、掌握多糖和苷的提取通法及常用

9、的分離方法。5、掌握苷類化合物結構鑒定的程序和苷鍵構型的確定方法；6、熟悉單糖立體化學及苷類化合物中的幾個重要的名詞、術語；7、熟悉單糖結構中各類羥基的不同活性及作用于羥基的化學反應；8、熟悉糖和苷的旋光性質及對結構研究的貢獻；9、了解糖和苷類化合物研究成就與最新研究進展。三、重點和難點1、重點：分類、檢識反應、苷鍵裂解、提取通法、糖鏈結構鑒定程序及苷鍵構型確定。2、難點：苷鍵裂解及苷鍵構型確定原理。四、講授的基本內容和要點（一）單糖的立體化學；1、單糖的絕對構型2、單糖的差向異構體3、單糖的氧環4、單糖的構象（二）糖和苷的分類1、天然界常見的單糖2、低聚糖3、多聚糖4、苷類：定義、分類、（三

10、）糖的理化學性質1、溶解性2、氧化反應3、糠醛形成反應4、羥基反應5、羰基反應（四）苷鍵的裂解1、酸催化水解2、乙酰解3、堿催化水解和消除4、酶催化水解5、過碘酸裂解反應（五）糖的核磁共振性質1、苷類化合物中糖的1H-NMR特征2、苷類化合物中糖的13C-NMR特征3、糖的NMR特征在結構鑒定中的意義（六）糖鏈的結構鑒定1、研究糖鏈結構的順序：純度鑒定、分子量測定、單糖種類鑒定、單糖間及糖與苷元間連接位置確定、糖鏈連接順序確定、苷鍵構型的確定2、糖鏈結構研究實例（七）糖和苷的提取分離1、酶對糖及其苷類提取的影響2、提取糖及苷類溶劑的選擇3、糖及苷提取分離純化的方法五、專業及術語英語詞匯mono

11、saccharides、anomeric-carbon、anomeric-proton、oligosaccharides、polysaccharides、glycosides、aglycone、genin、Cyanogenic、saccharides、Molish reaction、invertase、maltase、emulsin、glycoside shift六、復習思考題1、苷類化合物的含義及其結構特征是什么？常見的分類方法及主要類型有哪些？2、單糖的D、L系和、型的含義是什么？如何判斷？3、何謂原生苷、次生苷、苷元？提取時應注意什么？4、苷鍵裂解的常用方法有哪些？各有何優缺點？酸水解的

12、反應機理如何？5、如何識別天然藥物中可能存在糖和苷類成分？Molish反應陽性說明一定是苷類成分存在嗎？6、簡述糖鏈測定的一般程序，如何應用NMR確定苷鍵的構型？第三章 苯丙素類一、學時數：2學時二、目的和要求1、掌握苯丙酸類的結構類型；香豆素的理化性質。2、熟悉香豆素結構類型。3、了解木脂素的結構特征及結構類型。三、重點和難點1、重點：結構類型、化學性質、波譜特征。2、難點：波譜特征。四、講授的基本內容和要點（一）定義及生物合成途徑（二）香豆素類1、定義2、結構類型：簡單香豆素、呋喃香豆素、吡喃香豆素、其他香豆素、異香豆素、雙香豆素3、生理活性4、物理化學性質：溶解性、熒光性質、內酯性質和堿

13、水解反應、Labat 反應、Gibbs 反應、Emerson 反應、異羥肟酸鐵反應、酚羥基反應5、提取分離：系統溶劑法、真空升華或蒸餾法、色譜法、酸堿分離法6、波譜鑒定：UV法、1H-NMR法（三）木脂素1、概述2、結構與分類：簡單木脂素、單環氧木脂素、木脂內酯、環木脂素、環木脂內酯、雙環氧木脂素五、專業及術語英語詞匯Phenylpropanoids、coumarins、lignan、六、復習思考題1、苯丙素的母核結構特征是什么？常見的香豆素結構類型有哪些？2、香豆素的內酯性質、Labat 反應、Gibbs 反應、Emerson 反應、異羥肟酸鐵反應在香豆素類化合物的檢識與結構信息中的意義如何

14、？3、香豆素的紫外特征是什么？4、木脂素的結構特點是什么？第四章 醌類化合物一、學時數：4學時二、目的和要求1、掌握醌類衍生物的理化性質及呈色反應。2、掌握醌類衍生物的結構特征及類型；3、熟悉蒽醌衍生物提取分離的一般原則和方法；4、熟悉蒽醌衍生物結構測定的化學方法。5、了解醌類衍生物的生物活性。三、重點和難點1、重點：結構類型、理化性質及呈色反應。2、難點：呈色反應。四、講授的基本內容和要點（一）結構類型1、苯醌類2、萘醌類3、菲醌類4、蒽醌類：蒽醌衍生物、蒽酚和蒽酮衍生物、二蒽酮類（二）理化性質及呈色反應1、物理性質：性狀、升華性、揮發性、溶解性、光穩定性2、化學性質與呈色反應：酸性、顏色反

15、應（Feigl 反應、無色亞甲蘭顯色試驗、Kesting-Craven 反應、Karius 反應、Borntragers反應、醋酸鎂反應）（三）醌類化合物的提取分離1、一般醌類成分的提取分離：有機溶劑提取法、堿提酸沉法、水蒸氣蒸餾法，吸附層析分離法2、蒽醌類成分的提取分離：游離蒽醌衍生物的分離、游離蒽衍生物與蒽苷類的分離、蒽醌苷類的分離（四）結構測定1、衍生物制備：甲基化反應、乙?；磻?、波譜分析：UV、IR五、專業及術語英語詞匯Quinones、benzoquinones、naphthoquinones、phenanthraquinones、anthraquinones六、復習思考題1、醌

16、類化合物的母核結構特征及其分類有哪些？寫出丹參酮A的結構；常見蒽醌的結構類型有哪些？寫出大黃酚、大黃酸結構。2、蒽醌類化合物顏色反應的類型有哪些？它們在蒽醌的檢識與結構信息中有何意義？3、以大黃中蒽醌系列化合物為例，排列PH梯度萃取酚酸性成分時堿的強弱順序與化合物酸性強弱順序。4、蒽醌類化合物的UV、IR特征是什么？第五章 黃酮類化合物一、學時數：6學時二、目的和要求1、掌握黃酮類化合物的主要理化性質和鑒別反應；UV、NMR、MS在黃酮類化合物結構測定中的應用。2、熟悉黃酮類化合物生物合成的基本途徑；黃酮類化合物結構分類及其結構類別間的生物合成關系；黃酮類化合物提取分離原理及主要方法；聚酰胺層

17、析法在黃酮類化合物分離中的應用；3、了解化學法在黃酮類結構測定中的應用。三、重點和難點1、重點：黃酮類化合物的主要理化性質和鑒別反應；UV、NMR、MS在黃酮類化合物結構測定中的應用。2、難點：黃酮類化合物提取分離原理及主要方法四、講授基本內容和要點（一）概述1、基本結構和分類2、黃酮類化合物生物合成的基本途徑3、黃酮類化合物結構分類及其結構類別間的生物合成關系4、重要黃酮類藥物及生理活性成分（二）黃酮類化合物的理化性質1、性狀2、溶解度3、酸堿性4、顯色反應5、呈色反應與結構的關系（三）黃酮類化合物的生物活性（四）黃酮類化合物的提取分離1、提取2、精制3、分離（五）黃酮類化合物的檢識與結構鑒

18、定1、層析的應用2、紫外光譜的應用3、1H-MR譜的應用；4、13C-NMR譜的應用；5、MS譜的應用；6、結構研究實例五、專業及術語英語詞匯flavone、flavonol、flavanone、flavanonol、chalcone、isoflavone、anthocyanidin、xanthane 六、復習思考題1、試用電子理論解釋為什么黃酮類多顯黃色，而二氫黃酮(醇)多無色。2、黃芩在貯存過程中為什么會變綠?化學成分有何變化?(用化學式表達)3、就不同的黃酮類化合物的立體結構解釋其在水中溶解度規律。4、應用堿溶酸沉法提取黃酮類化合物時，應注意哪些問題?5、為什么紅花在開花中期為黃色，開花

19、后期或采收干燥過程中顏色漸變為紅色或深紅色(寫出可能的化學反應)?第六章 萜類和揮發油一、學時數：6學時二、目的和要求1、掌握萜類成分的結構特征和主要類型；主要類型萜類成分的結構、性質；萜類成分的生源途徑；重要的理化性質。2、了解有重要生物活性的萜類化合物。三、重點與難點1、重點：萜類化合物的結構特征和主要類型；主要類型中重要代表物的結構和理化性質；萜類化合物的提取分離方法2、難點：萜類化合物的結構類型；檢識與結構鑒定四、講授基本內容和要點（一）概述1、萜類化合物的含義和分類2、生物活性及分布3、萜類化合物的生源學說與生物合成途徑（二）萜類化合物的結構類型及其重要代表化合物1、單萜2、環烯醚萜

20、3、倍半萜4、二萜5、二萜半萜（三）萜類化合物的理化性質1、物理性質2、化學性質（四）萜類化合物的提取分離1、萜類的提取2、萜類的分離3、提取分離實例（五）萜類化合物的檢識與結構鑒定1、波譜法的應用（UV、IR、MS）2、結構鑒定實例（六）揮發油1、概述（定義、分布、組成和分類、生物活性及應用）2、揮發油的性質3、揮發油的提取4、揮發油的分離5、揮發油的鑒定五、專業、術語、重要化合物英語詞匯terpenoids、empirical isoprene rule、monoterpenoids、geraniol、menthol、borneol、camphor、 troponoides、iridoid

21、s、qinghaosu、artemisinin、a-santonin、azulenoids、diterpenoids、andrographolide、 ginkgolides、taxol、curcumol、triptolide、tanshinone A、stevioside、guanfu base A六、復習思考題1、何謂生源異戊二烯法則、揮發油、Girard試劑、萜類化合物、酸值、酯值、皂化值？2、常見的重要單萜、倍半萜、二萜、二萜半萜的代表化合物及其生物活性是什么？3、如何鑒定揮發油？4、環烯醚萜的結構特點是什么？穩定性如何？第七章 三萜及其苷類一、學時數：4學時二、目的和要求1、掌握三萜

22、及其苷類化合物的理化性質與顯色反應。2、熟悉三萜皂苷類化合物的結構類型與特征；三萜及其皂苷的提取分離方法。3、了解三萜皂苷鍵的裂解反應。三、重點和難點1、重點：掌握三萜及其苷類化合物的理化性質與顯色反應。2、難點：三萜皂苷類化合物的結構類型與特征。四、基本內容（一）概述1、三萜的定義2、三萜的分布3、三萜的存在形式4、三萜的研究進展5、三萜的生物合成（二）四環三萜1、羊毛脂烷型2、達瑪烷型3、甘遂烷型4、環阿屯型5、葫蘆烷型6、楝烷型7、原萜烷型（三）五環三萜1、齊墩果烷型2、烏蘇烷型3、羽扇豆烷型4、木栓烷型5、何伯烷型和異何伯烷型（四）三萜類化合物的理化性質1、性狀2、表面活性3、溶解度4

23、、溶血作用5、沉淀反應6、顯色反應（五）三萜類化合物的提取與分離1、苷元的提取與分離2、三萜皂苷的提取與分離（六）三萜類化合物的結構鑒定1、常用的化學反應2、三萜類化合物的波譜特征(UV、IR、MS、1H-NMR、13C-NMR)3、結構測定實例（七）三萜類化合物的生物活性五、專業、術語、重要化合物英語詞匯triterpenes、tetracyclic triterpenoids、Triterpenoid sapogenins、Triterpenoid saponins、ginsenosides、20（S）-protopanaxadiol、oleanane、oleanolic acid、gly

24、cyrrhizic acid、Glycyrrhetinic acid、-amyrane、Ursolic acid、Liebermann-burchard reaction、toosendanin六、復習思考題1、簡述三萜苷元的提取分離步驟。2、簡述四環三萜的分類和結構特征。3、三萜皂苷的物理化學性質特點是什么？第八章 甾體及其苷類一、學時數：6學時二、目的和要求1、掌握甾體化合物的結構特征與分類；強心苷的理化性質；甾體皂苷的理化性質、提取分離方法。2、熟悉C21甾體化合物的結構類型和海洋甾體化合物；甾體母核的顯色反應及其與三萜的區別；強心苷的結構特征；區分甲、乙型強心苷的方法；甾體皂苷元的結構

25、類型及區分方法。3、了解強心苷的提取與分離方法。三、重點和難點1、重點：甾體化合物的結構特征與分類；強心苷的理化性質；2、難點：甾體皂苷的理化性質、提取分離方法。四、基本內容（一）概述1、甾體的定義2、研究進展3、基本結構和分類4、甾體的立體化學5、甾體的顏色反應（二）甾體化合物1、C21甾體化合物（定義、存在形式、結構特點、結構類型、理化性質）2、海洋甾體化合物（三）強心苷類化合物1、定義2、生物合成3、化學結構和分類4、強心苷的理化性質5、強心苷的顏色反應6、強心苷的提取分離7、強心苷的波譜特征（UV、IR、MS、1H-NMR、13C-NMR）8、強心苷的生理活性（四）甾體皂苷1、概述2、

26、甾體皂苷的化學結構及分類3、甾體皂苷的理化性質4、甾體皂苷元的波譜特征（UV、IR、MS、1H-NMR）5、甾體皂苷的提取分離五、專業、術語、重要化合物英語詞匯steroides、C21-steroides、cyclopentano-perhydrophenanthrene、Salkowski reaction、Rosenheim reaction、pregnane、Keller-Kiliani reaction、cardiac glycosides、bufogenins、bufotoxins、digitoxigenin、cardenolide、scillanolide、bufanolide、

27、Legal reaction、Kedde reaction、Raymond reaction、Baljet reaction、xanthydrol reaction、steroidal saponins、spirostane、spirostanols、isospirostanols、furostanols、pseudo-spirostanols六、復習思考題1、強心苷的結構特點及分類依據是什么？其強心作用與結構關系如何？2、強心苷類化合物的鑒別反應有哪些？活性次甲基反應基本原理是什么？3、甾體皂苷與三萜皂苷如何區別？甾體皂苷元、C21甾與強心苷元結構上有何異同？第九章 生物堿一、學時數：8學時

28、二、目的和要求1、掌握生物堿的概念、命名規則、分布及存在形式；生物堿呈色、溶解性及堿性與其分子結構的關系，及其影響生物堿堿性的諸因素；生物堿提取分離的原理；2、了解生物堿的生物合成途徑；主要生物堿的骨架及結構分類；生物堿常用的檢識方法；生物堿的堿性在提制和結構研究上的意義；生物堿提取分離的諸種方法；生物堿結構測定中常用的降解反應機理和對測定結構的意義。三、重點和難點1、重點：生物堿的定義和分類生物堿的分類和物理性質。2、難點：生物堿呈色、溶解性及堿性與其分子結構的關系，及其影響生物堿堿性的諸因素。四、基本內容（一）概述1、定義2、分布3、積累和儲藏4、生物堿存在形式（二）生物堿生物合成的基本原

29、理1、Schiff base的形成 2、Mannish reaction 3、酚氧化偶連4、亞胺鹽次級環合反應 （三）生物堿的分類、生源及其分布1、生物堿分類的主要方法2、來源于鳥氨酸的生物堿 3、來源于賴氨酸的生物堿 4、來源于苯丙氨酸/酪氨酸的生物堿 5、來源于色氨酸的生物堿6、來源于萜類的生物堿7、來源于甾體的生物堿（四）生物堿的理化性質 1、物理性質2、生物堿的檢識（生物堿的沉淀反應、生物堿的顯色反應）3、生物堿的化學性質（堿性、成鹽、C-N鍵的裂解反應） （五）生物堿的提取分離1、總生物堿的提取2、生物堿的分離（六）生物堿的結構鑒定1、波譜法在生物堿的結構鑒定與測定中的應用（UV、I

30、R、MS、1H-NMR、13C-NMR）2、生物堿類化合物結構鑒定實例五、專業、術語、重要化合物英語詞匯alkaloid、Schiff base、atropine、morphine、ephedrine、pseudoephedrine、berberine、palmatine、colchicines、reserpine、vinblastine、cinchonine、quinine、verticine、Dragendroffs reagent、Hofmann degradation、exhaustive methylation、Emde degradation、von Braun ternary a

31、mine degradation、Caffeine、 Codeine、Cocaine六、思考題1、思考生物堿的簡單定義與目前較確切的表述的關系。2、生物堿主要有哪些存在形式？3、莨菪堿與阿托品的關系如何?如何由莨菪堿變成阿托品?4、試論影響生物堿堿性的因素。5、小檗堿有哪幾種結構互變?產生的原因是什么?6、熟悉有代表性的重要生物堿阿托品、麻黃素、黃連素、嗎啡、利血平、長春堿、長春新堿、秋水仙堿、喜樹堿、咖啡因、麥角堿、可待因、可卡因、一葉秋堿、延胡索乙素的化學結構。7、自天然藥物提取液中識別生物堿是否存在的主要反應及其試劑有哪些？生物堿沉淀試劑陽性說明一定含有生物堿嗎？第十章 海洋天然藥物一、學時數：2學時二、目的和要求1、熟