《天然藥物化學》理論教學大綱（ (供五年制本科臨床藥學專業(yè)使用)）

PAGEPAGE1《天然藥物化學》理論教學大綱(供五年制本科臨床藥學專業(yè)使用)I前言《天然藥物化學》是一門運用現(xiàn)代科學理論與方法研究天然藥物中化學成分的一門學科，內容包括各類天然藥物的化學成分（主要是生理活性成分或藥效成分）的結構類型，物理化學性質、提取分離方法，主要類型化學成分的結構測定及生物合成途徑等。其目的是探索安全高效的天然藥物及先導化合物；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。課程內容分為總論和各論兩部分，總論主要闡述了研究天然藥物有效成分常用的各種色譜分離方法和各種結構鑒定的一般方法。各論在討論了糖和苷的性質和結構研究法基礎上，將常見的天然產物按照其結構母核分為苯丙素類、蒽醌類、黃酮類、萜類和揮發(fā)油、三萜及其苷類、甾體及其苷類、生物堿、海洋藥物等章節(jié)；以天然產物作為先導化合物，并對其結構進行修飾，進而將其研究開發(fā)成創(chuàng)新藥物是天然藥物化學學科的主要研究任務之一，故新版教材新增“天然藥物的結構修飾”一章。通過本課程的學習要求學生掌握各類天然藥物化學成分的結構特點、理化性質、提取分離及結構鑒定及修飾的基本理論和技能；熟悉主要類型成分的結構測定及生物合成途徑，牢記一些具有代表性生物活性及臨床應用的化合物的結構、來源和相關活性等；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等。本大綱適用于五年制本科臨床藥學專業(yè)使用?，F(xiàn)將大綱使用中有關問題說明如下:一為了使教師和學生更好地掌握教材，大綱每一章節(jié)均由教學目的、教學要求和教學內容三部分組成。教學目的注明教學目標，教學要求分掌握、熟悉和了解三個級別，教學內容與教學要求級別對應，并統(tǒng)一標示（核心內容即知識點以下劃實線，重點內容以下劃虛線，一般內容不標示），供教師備課和學生學習參照使用，以明確教與學的基本要求及重點內容。二教師在保證大綱核心內容的前提下，授課注意反映國內外本學科的新成果、新技術、新發(fā)展以及相關學科新理論與新技術在本學科中的應用，充分考慮本學科的實用性、系統(tǒng)性和完整性；可根據(jù)不同教學手段，講授需掌握、熟悉內容和介紹了解內容。三總教學參考學時為86，其中理論課52學時，實驗34學時，理論與實驗學時之比1.5:1。四教材：《天然藥物化學》，人民衛(wèi)生出版社裴月湖，第7版，2016年。II正文第一章總論一教學目的學習掌握天然藥物化學的概念、研究范圍等；常用的天然藥物化學成分提取分離方法，各種分離材料的特點及分離原理、影響因素等。熟悉天然藥物化學的概念、研究范圍、研究目的，有效成分與無效成分的概念；主要生物合成途徑和相關化合物類型；熟悉天然藥物化學成分結構研究的主要程序，1H-NMR、13C-NMR譜特征及其解析方法。了解常見二維核磁共振譜的分類及應用。二教學要求（一）掌握：常用的天然藥物化學成分提取分離的一般原理及方法，如：常用溶劑提取法的原理、操作及其特點；常用的色譜法（硅膠、聚酰胺、葡聚糖凝膠、離子交換樹脂、大孔樹脂等分離材料）、兩相溶劑萃取法的原理及影響因素。（二）熟悉：天然藥物化學的概念、研究范圍、研究目的，有效成分與無效成分的概念。天然藥物化學成分主要的生物合成途徑，生物合成的重要意義；天然藥物化學成分結構研究的主要程序，1H-NMR、13C-NMR譜特征及其解析方法。（三）了解：本學科最新研究成就、發(fā)展趨勢及其在中藥現(xiàn)代化中的作用。三教學內容（一）天然藥物化學的概念、研究范圍、研究目的與任務，有效成分與無效成分的概念。天然藥物化學的發(fā)展簡史及其與現(xiàn)代科學技術進步的關系，開展天然藥物化學研究的重要性。（二）植物體內的物質代謝過程，一次代謝與二次代謝的概念，重要的一次代謝產物與二次代謝產物的關系。主要的生物合成途徑；研究生物合成的意義。（三）天然藥物有效成分的提取方法，兩相溶劑萃取、色譜法（硅膠、聚酰胺、葡聚糖凝膠、離子交換樹脂、大孔樹脂）等分離與精制方法。（四）結構研究的一般步驟及波譜解析在結構研究中的應用。第二章糖和苷一教學目的學習掌握單糖的立體結構特征；苷鍵的裂解方法及特點。熟悉糖和苷的含義及分類；糖的主要化學性質；糖的核磁共振性質。了解糖鏈的結構測定方法；多糖的提取分離、純化方法。二教學要求（一）掌握：單糖的立體結構特征；糖和苷的相關含義；苷鍵的裂解方法、裂解規(guī)律及其應用，影響酸催化水解反應難易的因素。（二）熟悉：糖的主要化學性質。（三）了解：糖和苷的分類；苷元和糖、糖和糖之間連接位置、連接順序以及苷鍵構型的確定方法。多糖的提取分離、純化方法；糖的核磁共振性質。三教學內容（一）單糖的立體化學結構；糖和苷的分類（定義）；氨基糖、去氧糖、糖醛酸的結構特點。（二）糖的主要化學性質：氧化、糠醛形成及羥基反應的條件及在分離或分析、結構測定中的意義。（三）苷鍵裂解反應：酸催化水解、乙酰解反應、堿催化水解酯和β-消除反應、酶催化水解反應、過碘酸裂解反應的特點及其應用。（四）糖的核磁共振性質：糖的1H-NMR和13C-NMR的性質（苷化位移）。（五）糖鏈的結構測定（程序）。（六）糖和苷的提取分離。第三章苯丙素類一教學目的學習掌握苯丙酸、香豆素、木脂素類的結構類型，及其形成方式。熟悉苯丙酸、香豆素和木脂素類型中的典型化合物；香豆素類的波譜學特征、理化性質。了解木脂素類的譜學特征；香豆素和木脂素的生物活性。二教學要求（一）掌握：苯丙素類的三種結構類型：苯丙酸（簡單苯丙素）、香豆素和木脂素類的主要結構特點。（二）熟悉：苯丙酸、香豆素和木脂素類型中的典型化合物；香豆素類的理化性質、提取分離方法。（三）了解：香豆素、木脂素類的譜學特征；香豆素和木脂素的生物活性。三教學內容（一）苯丙酸類的結構、提取分離、波譜特征。（二）香豆素類的結構類型、理化性質、提取分離、波譜特征和生物活性。（三）木脂素類的主要結構類型、理化性質、提取分離、波譜特征和生物活性。第四章醌類化合物一教學目的學習掌握醌類化合物的結構類型、理化性質及提取分離方法；熟悉苯醌、萘醌、蒽醌、菲醌的典型化合物；蒽醌的波譜特征。了解苯醌、萘醌類化合物的波譜特征；醌類化合物的生物活性。二教學要求（一）掌握：醌類化合物的結構類型；醌類化合物的理化性質：顏色、升華性、溶解性、顯色反應、酸性及酸性強弱與結構的關系；提取分離方法及原理。（二）熟悉：苯醌、萘醌、蒽醌、菲醌的典型化合物；蒽醌的波譜特征。（三）了解：苯醌、萘醌類化合物的波譜特征；醌類化合物的生物活性。三教學內容（一）醌類化合物的結構類型及重要代表化合物。（即苯醌、萘醌、菲醌、蒽醌類及各類代表化合物）（二）醌類化合物的理化性質：物理性質、酸性（強弱與取代基位置的關系）、重要的呈色反應（如Feigl反應、無色亞甲藍顯色實驗、Borntr?ger’s反應、醋酸鎂反應等）。（三）醌類化合物的提取分離的基本方法。（四）醌類化合物的結構測定（UV、IR、1H\13C-NMR、MS特征及結構研究實例）。（五）醌類化合物的生物活性。第五章黃酮類化合物一教學目的學習掌握黃酮類化合物的定義及結構類型；黃酮的理化性質、顏色反應，提取分離方法。熟悉黃酮類化臺物的UV光譜特征、位移試劑在黃酮類化合物UV測定結構中的原理和應用；典型黃酮類的1H\13C-NMR特征。了解典型黃酮類化合物的生物合成、生物活性；典型黃酮類的MS譜學特征。二教學要求掌握：黃酮類化合物的定義及結構類型、重要代表化合物；黃酮類化合物的理化性質、顯色反應、一般提取和分離方法；黃酮類化合物的紫外及可見光譜、質譜、氫譜和碳譜的主要譜學特征。熟悉：黃酮類化合物的結構鑒定程序。了解：黃酮類化臺物的立體結構測定方法和生物活性。二教學內容（一）黃酮類化合物的結構類型：黃酮類及黃酮醇類；二氫黃酮類和二氫黃酮醇類；異黃酮類；查耳酮類和二氫查耳酮；花青素類等。（二）黃酮類化合物的理化性質及顯色反應：性狀；溶解性；酸堿性，如酸性強弱與羥基取代位置、數(shù)目的關系；顯色反應，如還原試驗、金屬鹽類試劑的絡合反應、硼酸顯色反應、堿性試劑顯色反應。（三）黃酮類化合物的提取與分離：一般提取方法：溶劑提取法、堿提取酸沉淀法、碳粉吸附法；一般分離方法：柱色譜法，如聚酰胺柱色譜、凝膠柱色譜、硅膠柱色譜，以及pH梯度萃取法。（四）黃酮類化合物的檢識與結構鑒定：色譜法在黃酮類化合物鑒別中的應用；紫外及可見光譜在黃酮類化合物結構鑒定中的應用；核磁共振氫譜在黃酮類鑒定中的應用；核磁共振碳譜在黃酮類化合物結構鑒定中的應用；質譜在黃酮類化合物結構測定中的應用；黃酮類化合物的立體化學問題；結構研究實例。（五）黃酮類化合物的生物活性第六章萜類和揮發(fā)油一教學目的學習掌握萜類的定義、結構類型及其代表性化合物；萜類化合物的提取和分離方法；揮發(fā)油的定義、通性、組成及提取分離方法。熟悉萜類的生物合成、萜類和揮發(fā)油的生物活性。了解萜類及揮發(fā)油的檢識和鑒定方法。二教學要求掌握：萜類的定義、結構類型及其代表性化合物；萜類化合物的提取和分離方法；揮發(fā)油的定義、分類、物理性質及提取分離方法。熟悉：萜類的分布和生物活性；揮發(fā)油的分布、生物活性及揮發(fā)油成分鑒定；了解：萜類化合物的結構鑒定。二教學內容概述：萜的含義和分類；萜類的生源學說，經驗的異戊二烯法則和生源的異戊二烯法則。萜類的結構特點及重要代表化合物：單萜（包括鏈狀單萜、單環(huán)單萜、雙環(huán)單萜等）；環(huán)烯醚萜；倍半萜（無環(huán)倍半萜、單環(huán)倍半萜、雙環(huán)倍半萜、三環(huán)倍半萜等）；二萜（鏈狀二萜、單環(huán)二萜、雙環(huán)二萜、三環(huán)二萜、四環(huán)二萜）；二倍半萜及重要代表化合物。（三）萜類化合物的物理化學性質：性狀；溶解性；萜類化合物的穩(wěn)定性（對高溫、光、酸堿較為敏感，易被氧化，或發(fā)生重排反應的化學性質，加成、氧化、脫氫、分子重排反應，引起結構的變化）。（四）萜類化合物提取與分離：萜類的提取（一般溶劑提取法）；萜類的分離（結晶法分離、柱色譜分離、利用結構中的特殊官能團進行分離）。（五）萜類化合物的檢識與結構測定：波譜法在萜類結構鑒定中的應用，紫外、紅外、質譜、核磁。（六）揮發(fā)油：概述；揮發(fā)油的性質；揮發(fā)油的提?。粨]發(fā)油成分的分離；揮發(fā)油成分的鑒定。第七章三萜及其苷類一教學目的學習掌握三萜及其皂苷的定義，基本結構、四環(huán)三萜及五環(huán)三萜的重要骨架類型及代表化合物；三萜及其皂苷的理化性質。熟悉三萜及其皂苷的提取分離方法及原理。了解三萜類化合物的生源途徑及其生物活性；三萜類化合物的結構鑒定方法。二教學要求（一）掌握：三萜及其苷的定義；三萜化合物的分類方法和基本結構；四環(huán)三萜、五環(huán)三萜類化合物的分類及其結構特點；三萜類化合物理化性質：性狀、溶解度、顯色反應、表面活性、溶血性和沉淀反應。（二）熟悉：三萜及其苷的化學命名法、重要骨架類型三萜代表化合物及其生物活性；三萜類皂苷的提取分離方法。（三）了解：三萜皂苷類化合物結構鑒定的一般步驟；三萜類化合物MS和NMR譜特征。二教學內容（一）概述（二）四環(huán)三萜：達瑪烷型；羊毛脂烷型；環(huán)阿屯烷型等。（三）五環(huán)三萜：齊墩果烷型；烏蘇烷型；羽扇豆烷型等。（四）理化性質：性狀及溶解性；顯色反應（醋酐-濃硫酸反應、五氯化銻反應、三氯乙酸反應等）；表面活性；溶血作用；沉淀反應。（五）提取分離：三萜化合物的提取與分離；三萜皂苷的提取分離。（六）結構測定（七）生物活性第八章甾體及其苷類一教學目的學習掌握甾體化合物生物合成的基本原理；強心苷及甾體皂苷的化學結構和類型；強心苷及甾體皂苷的理化性質及鑒定別反應征；強心苷及甾體皂苷的提取分離方法；甲、乙型強心苷的紫外及紅外光譜特征；紅外及核磁共振氫譜在區(qū)別不同類型的甾體皂苷元中的應用。熟悉甾體化合物的概念、分類及顯色反應；C21甾體化合物的結構特點；強心苷及甾體皂苷在自然界的分布特點。了解甾體皂苷的質譜及核磁共振波譜特征。二教學要求掌握：強心苷及甾體皂苷的化學結構和類型（重要代表化合物）；強心苷及其甾體皂苷的理化性質及鑒別反應；強心苷及甾體皂苷的提取分離方法。熟悉：強心苷及甾體皂苷的光譜學特征；甾體化合物的概念、結構特點與分類。（三）了解：強心苷及甾體皂苷的生物活性；C21甾、植物甾醇、膽酸類化合物的結構特點及理化性質。二教學內容（一）概述（二）強心苷類：概述；強心苷的化學結構和實例；強心苷的理化性質；強心苷的提取與分離；強心苷的譜學特征；強心苷的生物活性。（三）甾體皂苷：概述；甾體皂苷的化學結構和實例；甾體皂苷的理化性質；甾體皂苷的提取與分離；甾體皂苷苷元的譜學特征。（四）其他甾體化合物：C21甾類化合物；植物甾醇類；昆蟲變態(tài)激素；膽酸類。第九章生物堿一教學目的學習掌握生物堿的定義、生物合成、結構分類，各類生物堿的生源關系、骨架類型；生物堿的理化性質及檢識方法；生物堿的提取與分離方法及原理。熟悉生物堿在植物界的分布特點、存在形式；常見藥用生物堿的結構與生物活性；重要藥用生物堿的提取方法。了解波譜法在生物堿結構測定中的作用。二教學要求（一）掌握：生物堿的定義；生物堿的結構分類，各類生物堿的生源關系、骨架類型及重要的藥用生物堿；生物堿的理化性質及檢識方法；生物堿的提取與分離方法及原理。（二）熟悉：生物堿在植物界的分布特點、存在形式；常見藥用生物堿的生物活性；重要藥用生物堿的提取方法。（三）了解：波譜法在生物堿結構測定中的作用。三教學內容（一）生物堿的定義；分布及存在形式（主要是游離堿、鹽類、酰胺類、N-氧化物、氮雜縮醛類以及其他類）。（二）生物堿的生物合成途徑主要有兩個：一是來源于氨基酸途徑，二是來源于甲戊二羥酸途徑。（三）生物堿的分類（重點介紹化學結構分類法）、生源關系及其分布。（四）生物堿的理化性質：性狀、旋光性、溶解性、堿性（生物堿堿性強弱的影響因素）。（五）生物堿的檢識方法，主要是沉淀反應（常見生物堿沉淀試劑名稱及反應產物）和顯色反應（常用生物堿顯色試劑名稱及反應物顏色特征）。（六）生物堿的常見提取分離方法，水或酸水提取法，醇類溶劑提取法，親脂性有機溶劑提取法，水溶性生物堿的提取；生物堿的常見分離方法，不同類別生物堿的分離，利用生物堿的酸堿性差異分離，利用生物堿或生物堿鹽溶解度差異分離，利用生物堿的特殊功能基團進行分離，利用色譜法分離。（七）生物堿的結構鑒定方法：UV光譜、IR光譜、NMR譜、MS譜。海洋天然藥物一教學目的學習熟悉常見海洋天然產物的主要結構類型及其特點。了解海洋天然產物的發(fā)展歷史、研究方法和生物活性。二教學要求（一）熟悉：大環(huán)內酯類、聚醚類、肽類化合物的主要結構特征。（二）了解：海洋天然產物的發(fā)展歷史、研究方法和生物活性。三教學內容（一）大環(huán)內酯類，包括簡單大環(huán)內酯化合物，內酯環(huán)含有氧環(huán)的大環(huán)內酯，多聚內酯，其他大環(huán)內酯類。（二）聚醚類化合物。（三）肽類化合物。（四）生物堿類化合物（五）C15乙酸原化合物，直鏈化合物，環(huán)氧化合物，碳環(huán)化合物，同其他類似乙酸原化合物。（六）前列腺素類化合物結構特征。（七）甾體及其苷類化合物。（八）萜類化合物。（九）海洋天然產物研究方法。第十一章天然藥物的研究開發(fā)一教學目的學習熟悉天然藥物的研究開發(fā)過程；由天然藥物創(chuàng)制新藥的意義。了解天然藥物中生物活性成分的研究方法。二教學要求（一）熟悉：由天然藥物創(chuàng)制新藥的重要意義及其研究開發(fā)程序。（二）了解：生物活性導向分離、尋找天然活性化合物的基本方法及實例；中藥復方的研究方法。三教學內容（一）天然藥物的開發(fā)過程，包括從天然藥物或中藥中開發(fā)新藥的方式以及新藥開發(fā)階段。（二）天然成分的分離方法，天然藥物及中藥中原生生物活性成分的研究，天然藥物及中藥中前體活