浙江大学远程教育学院 《天然药物化学》课程作业
姓名： 年级：
单鹏妍 2016年春
学 号： 学习中心：
716200224011 华家池
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第一章 总论
一、名词解释或基本概念辨别
1. 天然药物化学，天然药物，有效成分，有效部位；
天然药物化学：是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。
天然药物：是药物的重要组成部分，自古以来，人类在与疾病作斗争的过程中，通过以身试药等途径，对天然药物的应用积累了丰富的经验。
有效成分：是指天然药物中具有一定的生物活性、能代表天然药物临床疗效的单一化合物。 有效部位：是指当一味中药或复方中药提取物中的一类或几类化学成分被认为是有效成分时，该一类或几类成分的混合体即被认为是有效部位，如人参总皂苷。
2. 相似相溶原则，亲水性有机溶剂，亲脂性有机溶剂；
相似相溶原则:指物质容易溶解在与其化学结构相似的溶剂中的规则,同类分子或官能团相似彼此互溶.
亲水性有机溶剂:亲水性有机溶剂指该有机溶剂能与水按任何比例混溶.这是因为它含有较多亲水集团，如-OH，-COOH，-NH2等等，极性大,使得他宜溶于水.常见的有丙酮,乙醇,甲醇.
亲脂性有机溶剂:一般是与水不能混溶的有机溶剂,因为它极性基团较少,极性小.具有疏水性和亲脂性.
3. 溶剂提取法，系统溶剂提取法，浸渍法，渗漉法，煎煮法，回流法；；碱溶酸沉法，酸溶碱沉法；两相溶剂萃取法，极性梯度萃取法，pH梯度萃取法；
溶剂提取法:一般指从中草药中提取有效部位的方法，根据中草药中各种成分在溶剂中的溶 解性，选用对活性成分溶解度大、对不需要溶出成分溶解度小的溶剂，而将有效成分从药材 组织内溶解出来的方法.
系统溶剂提取法：同一溶剂中，不同的物质有不同的溶解度，同一物质在不同溶剂中的溶解度也不同。利用样品中各组分在特定溶剂中溶解度的差异，使其完全或部分分离的方法即为溶剂提取法。
浸渍法：是在常温或者低热（<80℃）条件下用适当的溶剂浸渍药材以溶出其中成分的方法。
渗漉法：是不断向粉碎的原料中添加新鲜浸出溶剂，使其渗过药材，从渗漉筒下端出口流出浸出液的一种方法。
煎煮法：是在中药材中加入水后加热煮沸，将有效成分提取出来的方法。 回流法：是用易挥发的有机溶剂加热回流提取药材成分的方法。
碱溶酸沉法：一些酸性物质，用碱水溶剂提取，加酸调至酸性PH,即可从水溶液中沉定出来。 酸溶碱沉法：一些生物碱性物质，在用酸性水溶剂从药材中提取出，加碱调至碱性PH, 即可 从水溶液中沉定出来。
两相溶剂萃取法:根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离。
极性梯度萃取法：根据极性大小采用不同极性的溶剂进行的萃取方法.
pH梯度萃取法：是指在分离过程中，逐渐改变溶剂的pH酸碱度来萃取有效成分或去除杂质的方法。
4. 超临界流体萃取法，超声提取法，微波提取法；水蒸气蒸馏法，升华法。
超临界流体萃取法：超临界流体萃取法（supercritical fluid extraction, SFE）技术就是利用超临界流体为溶剂，从固体或液体中萃取出某些有效组分，并进行分离的一种技术。 超声提取法：超声提取法是利用超声波的空化作用、机械效应和热效应等加速胞内有效物质的释放、扩散和溶解，显著提高提取效率的提取方法。
微波提取法：微波提取技术是利用频率为300－300000MHz的电磁波辐射提取物，在交频磁场、电场作用下，提取物内的极性分子取向随电场方向改变而变化，从而导致分子旋转、振动或摆动，加剧反应物分子运动及相线间的碰撞频繁率，使分子在极短时间内达到活化状态，比传统加热式均匀、高效。
升华法:利用中药中的一些成分具有升华的性质的分离方法。 分馏法：利用沸点不同进行分馏，然后精制纯化的方法
水蒸气蒸馏法：指将含有挥发性成分的药材与水共蒸馏，使挥发性成分随水蒸气一并馏出，经冷凝分取挥发性成分的浸提方法。
5. 吸附色谱，分配色谱，凝胶过滤色谱、离子交换色谱；
吸附色谱:根据物质的吸附性差别进行分离. 吸附色谱利用固定相吸附中心对物质分子吸附能力的差异实现对混合物的分离，吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争固定相吸附中心的过程
分配色谱:根据物质在两相溶剂中的分配比不同进行分离的色谱法. 分配色谱利用固定相与流 动相之间对待分离组分溶解度的差异来实现分离。分配色谱的固定相一般为液相的溶剂，依 靠图布、键合、吸附等手段分布于色谱柱
凝胶滤过色谱：葡聚糖凝胶吸水后，形成凝胶粒子，在交链键的骨架中存在着许多网眼，网眼大可使大分子量的化合物进入，网眼小则只能使小分子量的化合物进入。超过一定限度的大分子量物质，就被排阻在凝胶颗粒的外部难以进入网眼内部，则大分子量物质首先被洗出。 离子交换色谱:根据物质的解离程度的不同进行分离. 离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂，树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心，待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换，形成离子交换平衡，从而在流动相与固定相之间形成分配。固定相的固
有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心，并随着流动相的运动而运动，最终实现分离。
6. 正相分配色谱，反相分配色谱，高效液相色谱，液滴逆流色谱，高速逆流色谱，涡流色谱，反相离子对色谱，分子蒸馏技术；膜分离技术，微滤膜，超滤膜，纳滤膜，反渗透膜；分子蒸馏技术；
正相分配色谱:是液-液分配色柱色谱法的一种, 通常用来分离极性或中等极性物质, 如生物碱, 苷类, 糖, 有机酸等化合物. 固相(用水, 缓冲溶液等) 极性大于流动相(三氯甲烷, 乙酸乙酯丁醇等), 极性小组份先流出, 极端大组份后流出.
反相分配色谱是液-液分配色柱色谱法的一种, 通常用来分离(脂溶性) 小极性物质, 如高级脂肪酸, 油脂, 游离甾体等化合物. 固相(可用石蜡油) 极性小于流动相(用水或甲醇), 极性大组份先流出, 极性小组份后流出.
高效液相色谱:（HPLC ）是目前应用最多的色谱分析方法. 它使用粒径更细的固定相填充色谱柱，提高色谱柱的塔板数，以高压驱动流动相，使得经典液相色谱需要数日乃至数月完成的分离工作得以在几个小时甚至几十分钟内完成。
液滴逆流色谱: (DCCC)装置可使流动相呈上升或下降, 通过固定相的液柱, 实现物质的逆流色谱分离. 分配用的两相溶剂不必振荡, 故不易乳化或产生泡沫, 特别适用于皂苷类的分离.
高速逆流色谱:(HSCCC)与DCCC 的原理类似, 该装置依靠聚四氟乙烯(PTFE)蛇形管的方向性及特定的高速行星式旋转产生的离心力场作用, 使载体支持的固定相稳定的保留在蛇形管内, 并使流动相单向, 低速通过固定相, 实现连续逆流萃取分离物质的目的.
涡流色谱：是一种在线萃取技术，可以实现生物样本的在线处理并直接用于分析检验，可大大缩短护理过程，是当前处理物理样品较为先进的一种技术。 反相离子对色谱：把离子对试剂加入到含水流动相中，被分析的组分离子在流动相中与离子 对试剂的反离子生成不带电荷的中性离子，从而增加溶质与非极性固定相的作用，使分配系 数增加，改善分离效果。 分子蒸馏技术：是一种特殊的液--液分离技术，它不同于传统蒸馏依靠沸点差分离原理，而 是靠不同物质分子运动平均自由程的差别实现分离。当液体混合物沿加热板流动并被加热， 轻、重分子会逸出液面而进入气相，由于轻、重分子的自由程不同，因此，不同物质的分子 从液面逸出后移动距离不同，若能恰当地设置一块冷凝板，则轻分子达到冷凝板被冷凝排出， 而重分子达不到冷凝板沿混合液排出。这样，达到物质分离的目的。
膜分离技术：是指分子在水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称半透膜或者滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等，膜分离都采用错流过滤方式。 微滤膜：微滤是最早使用的膜技术，截留的范围为0.1～10μm，主要应用于截留颗粒物、液体的澄清以及大部分细菌的去除，并作为超滤、反渗透过程的前处理。
超滤膜：超滤膜上的微孔具有不对称结构，超滤的分离技术原理近似机械筛，溶液经由水泵进入超滤器，在滤器内的超滤膜表面发生分离，溶剂（水）和其他小分子溶质透过具有不对称微孔结构的滤膜，大分子溶质和微粒（如蛋白质、病毒、细菌、胶体等）被滤膜租留。 纳滤膜：纳滤膜是近年来国外发展起来的另一滤膜系列—纳米过滤。它介于反渗透与超滤之间，能分离除去分子量300～1000的小分子物质，填补了由超滤和反渗透所留下的空白部分。 反渗透膜：反渗透膜是从水溶液中除去无机盐及小分子物质的膜分离技术。
7. 聚酰胺，大孔树脂，阳离子交换树脂，阴离子交换树脂；Sephadex LH-20； 聚酰胺: 重复单元以酰胺基为结构特征基团的一类聚合物。包括脂肪族、半脂肪族及芳香族聚酰胺。
大孔树脂: 又称全多孔树脂，聚合物吸附剂，它是一类以吸附为特点，对有机物具有浓缩、 分离作用的高分子聚合物
阳离子交换树脂: 一种化学物质，主要用于制造精糖和高级食用糖浆的提纯。
阴离子交换树脂；离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状，其大小约为0.1~1mm，其离子交换能力依其交换能力特征可分：强碱型阴离子交换树脂、弱碱型阴离子交换树脂、对阴离子的吸附。
Sephadex LH-20；全称为：羟丙基葡聚糖凝胶。常用商品凝胶的一种。Sephadex LH-20为Sephadex G-25经羟丙基化处理后得到的产物，此时，葡聚糖凝胶分子中的葡萄糖部分将与羟丙基结合成下列醚键形式： -OH → -OCH2CH2CH2OH
8．红外光谱，紫外光谱，核磁共振（1H-NMR，13C-NMR），质谱（EI-MS，FAB-MS，ESI-MS，
HR-MS）。
红外光谱利用红外光谱对物质分子进行的分析和鉴定。将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上，某些特定波长的红外射线被吸收，形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，据此可以对分子进行结构分析和鉴定。 紫外光谱许多有机分子中的价电子跃迁，须吸收波长在200～1000 nm范围内的光，恰好落在紫外-可见光区域。因此，紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的，也可以称它为电子光谱。以此准确测定有机化合物的分子结构.
核磁共振 具有磁距的原子核在高强度磁场作用下，可吸收适宜频率的电磁辐射，由低能态跃迁到高能态的现象。如1H 、3H 、13C 、15N 、19F 、31P 等原子核，都具有非零自旋而有磁距，能显示此现象。由核磁共振提供的信息，可以分析各种有机和无机物的分子结构。 质谱 （又叫质谱法）是一种与光谱并列的谱学方法，通常意义上是指广泛应用于各个学科领域中通过制备、分离、检测气相离子来鉴定化合物的一种专门技术。质谱法在一次分析中可提供丰富的结构信息，将分离技术与质谱法相结合是分离科学方法中的一项突破性进展。在众多的分析测试方法中，质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。
二、填空题
1、天然药物化学是指（运用现代科学技术和理论方法研究天然药物中化学成分）的一门学科，它的主要研究内容包括对各类天然药物的化学成分——主要是（生理活性成分）或（药效成分）的（结构特点）、（理化性质）、（提取分离）、（结构鉴定）及其生物合成途径等内容。 2. 天然药物是药物的重要组成部分，它来源于（动物）、（植物）、（微生物）和（矿物），并以（植物药）为主，品种繁多。 3、（ 《中华人民共和国药典》 ）是我国药品质量控制遵照的典范，2010版记载有关中药材及中成药质量控制的是（ 一 ）部？ 4、凝胶过滤色谱，又称排阻色谱、（ 分子筛色谱 ），其分离原理主要是（ 分子筛作用 ），根据凝胶的（ 孔径大小 ）和被分离化合物分子的（ 分子量大小 ）而达到分离目的。 5、大孔树脂是一类具有（多孔结构 ），但没有（可解离基团）的不溶于水的固体高分子物
质，它可以通过（物理吸附）有选择地吸附有机物质而达到分离的目的。采用大孔树脂法分离皂苷，并以乙醇-水为洗脱剂时，随着醇浓度的增大，洗脱能力（ 增强 ）。
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6、正常H-NMR谱技术能提供的结构信息参数，主要是质子的（化学位移）、（面积积分）及（偶合裂变情况 ）。 三、问答题
1、天然药物化学的基本概念？其研究对象、研究内容及研究意义是什么？
答:天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科. 研究对象是各类天然药物的化学成分(主要是生物活性或药效成分).
内容包括研究对象的结构特点, 物理化学性质, 提取分离方法, 结构鉴定及其生物合成途径等内容.
研究的意义:为发现, 改造, 利用天然药物资源, 创制新药以及临床应用提供科学依据, 为人类的保健事业作出更大贡献.
2、中药有效成分的提取方法有哪些？目前最常用的方法是什么？
答：中药有效成分的提取方法有：⑴ 溶剂提取法；⑵ 水蒸气蒸馏法；⑶ 升华法等。其中溶剂法又分为：⑴ 浸渍；⑵ 渗漉法；⑶ 煎煮法；⑷ 回流提取法；⑸ 连续回流提取法；⑹ 超临界流体萃取法；⑺ 超声提取法；⑻ 微波提取法等。其中溶剂提取法最为常用。
3、中药有效成分的分离精制方法有哪些？最常用的方法是什么？ 答：中药有效成分的分离精制方法有：⑴ 溶剂法；⑵ 沉淀法； ⑶ 分馏法；⑷ 膜分离法；⑸ 升华法；⑹ 结晶法；⑺ 色谱法。其中最常用的方法是溶剂法和色谱法，并且色谱法又可分为两相溶剂萃取法、逆流分溶法（常压逆流分溶、液滴逆流色谱、高速逆流色谱等）、液-液分配柱色谱（常压柱色谱和高压液相色谱、涡流色谱、反相离子对高压液相色谱等）、等基于“分配”原理的色谱，还有吸附色谱（硅胶、氧化铝、聚酰胺和大孔树脂等作为“吸附剂”的色谱）、凝胶色谱（分子筛原理）、离子交换树脂色谱（阴阳离子交换原理）和分子蒸馏技术等诸多分离方法。
4、写出下列各种色谱的分离原理及应用特点：正相分配色谱，反相分配色谱，硅胶色谱，
聚酰胺色谱，凝胶滤过色谱，离子交换色谱；
答：正相色谱法:根据溶质极性的不同而产生的溶质在吸附剂上吸附性强弱的差异而分离。 反相色谱法：根据固溶质疏水性的不同而产生的溶质在流动相与固定相之间分配系数的差异而分离。
硅胶色谱：颗粒直径较大，流动相仅靠重力作用自上而下缓缓流动色谱柱，流出液用人工分段收集后再进行分析。
聚酰胺色谱：酰胺羰基与黄酮酚羟基形成氢键缔合而吸附，吸附能力与酚羟基多少、位置及氢键缔合力大小有关。
凝胶滤过色谱：葡聚糖凝胶吸水后，形成凝胶粒子，在交链键的骨架中存在着许多网眼，网眼大可使大分子量的化合物进入，网眼小则只能使小分子量的化合物进入。超过一定限度的 大分子量物质，就被排阻在凝胶颗粒的外部难以进入网眼内部，则大分子量物质首先被洗出。 离子交换色谱：利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法，利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱主要是用来分离离子或可离解的化合物。
5、简述分子蒸馏技术、膜分离技术及其原理和特点。