天然药物活性成分的研究课件
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天然药物活性成分的研究
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❖ 这固然与我国目前药品销售不重视疗效，只重视手段有关， 但低水平重复也是造成这种现象的重要原因。目前中药的制 剂水平从剂型到制剂研发水平均非常落后，既使是一些先进 的剂型，其研发水平也很落后。目前中药制剂学的研究基本 上只停留在能够做成某种剂型的水平，很少研究其溶出度、 体内的药代动力学。但近年来的研究表明，大部分中药的成 分特别是传统认为生物利用度较好的水溶性成分，如大部分 苷类成分，其生物利用度非常低，既使在复方中也一样。因 此，进行中药新药的制剂学研究包括主要成分溶出度、药代 动力学研究，对于提高中成药的疗效非常重要。目前中药新 药的申报，对其质量标准基本上要求有1味药物成分的含量 测定和1／3药味的定性鉴别，所以新药研发基本上都是按照 这个原则进行，这对于中药复方制剂特别是处方较大的复方 制剂是远远不够的，其他没有定性鉴别的药味，可加可不
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2．3．1乔木类植物 高大乔木在传统中药中很少使用， 较常用的仅黄柏、杜仲、厚朴、肉桂等lO多种中药， 因此其活性成分研究以前开展得很少。近二十年的 研究表明，高大乔木中除了含有一些常见结构类型 的植物化学成分外，尚含有一些结构类型较新颖、 生理活性较强的成分，发现活性成分的机率较高， 如紫杉醇、三尖杉酯碱、喜树碱、番荔枝内酯等都 来源于高大的乔木。我国有着丰富的乔木资源，特 别是热带、亚热带地区的乔木种类非常丰富，这些 乔木大部分未进行过活性成分的研究，为新药发现 提供了一个很大的空间。
24
2．2 中药创新药物发现的新方法、新技术中药 创新药物发现的新方法、新技术包括“基于 细胞、靶酶、亲和色谱、分子烙印技术、生 物芯片等的高通量筛选技术”、“多维液相 色谱一高通量筛选一LC．MS／NMR联用技 术”、“LC．MS．DS／HLPC／HTS联合技 术”等。
❖ 这固然与我国目前药品销售不重视疗效，只重视手段有关， 但低水平重复也是造成这种现象的重要原因。目前中药的制 剂水平从剂型到制剂研发水平均非常落后，既使是一些先进 的剂型，其研发水平也很落后。目前中药制剂学的研究基本 上只停留在能够做成某种剂型的水平，很少研究其溶出度、 体内的药代动力学。但近年来的研究表明，大部分中药的成 分特别是传统认为生物利用度较好的水溶性成分，如大部分 苷类成分，其生物利用度非常低，既使在复方中也一样。因 此，进行中药新药的制剂学研究包括主要成分溶出度、药代 动力学研究，对于提高中成药的疗效非常重要。目前中药新 药的申报，对其质量标准基本上要求有1味药物成分的含量 测定和1／3药味的定性鉴别，所以新药研发基本上都是按照 这个原则进行，这对于中药复方制剂特别是处方较大的复方 制剂是远远不够的，其他没有定性鉴别的药味，可加可不
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2．3．1乔木类植物 高大乔木在传统中药中很少使用， 较常用的仅黄柏、杜仲、厚朴、肉桂等lO多种中药， 因此其活性成分研究以前开展得很少。近二十年的 研究表明，高大乔木中除了含有一些常见结构类型 的植物化学成分外，尚含有一些结构类型较新颖、 生理活性较强的成分，发现活性成分的机率较高， 如紫杉醇、三尖杉酯碱、喜树碱、番荔枝内酯等都 来源于高大的乔木。我国有着丰富的乔木资源，特 别是热带、亚热带地区的乔木种类非常丰富，这些 乔木大部分未进行过活性成分的研究，为新药发现 提供了一个很大的空间。
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2．2 中药创新药物发现的新方法、新技术中药 创新药物发现的新方法、新技术包括“基于 细胞、靶酶、亲和色谱、分子烙印技术、生 物芯片等的高通量筛选技术”、“多维液相 色谱一高通量筛选一LC．MS／NMR联用技 术”、“LC．MS．DS／HLPC／HTS联合技 术”等。
天然药物化学全套课件
天然药物化学全套课件介绍天然药物化学是药物化学领域的一个重要分支，它研究的是天然药物的化学成分和化学结构，以及它们的生物活性和药理作用。
天然药物通常来源于植物、动物和微生物，其化学成分多样性、生物活性复杂性和药理作用广泛性，使其成为药学研究的热点之一。
本课件将系统介绍天然药物化学的基本概念、技术和应用，帮助学生全面了解和掌握这一领域的知识。
第一章：天然药物的来源与分类1.1 天然药物的定义•天然药物的概念•天然药物与化学合成药物的区别1.2 天然药物的来源•植物药物–基原植物–药材加工与提取–植物药的富集与纯化技术•动物药物–动物来源药物的提取与制备•微生物药物–微生物在药物生产中的应用1.3 天然药物的分类•化学结构分类•治疗作用分类•源自地理分类第二章：天然药物的化学成分2.1 天然产物的化学成分•生物合成途径•主要化学组成类别•天然产物中的化合物类型及其相关反应2.2 天然产物的提取与分离技术•古典分离技术•现代分离技术•分离技术的选择与优化第三章：天然药物的生物活性3.1 生物活性的评价方法•体外生物活性评价方法•体内生物活性评价方法3.2 天然药物的生物活性•抗菌活性•抗氧化活性•抗肿瘤活性•对神经系统的作用第四章：天然药物的药理作用4.1 受体与药效关系•受体的定义与种类•药物与受体的相互作用4.2 天然药物的药理机制•天然药物的作用靶点•天然药物的药理作用途径第五章：天然药物的药物设计与开发5.1 药物设计的基本原则•结构活性关系•药效团的引入与修饰•治疗窗口与药物安全性5.2 天然药物的药物研究与开发•药物筛选与优化•药物合成与改造•药物安全性评价第六章：天然药物与药物制剂6.1 天然药物的制剂制备•固体制剂•液体制剂•半固体制剂6.2 天然药物制剂的贮存与使用•药物制剂的保护•药物制剂的贮存•药物制剂的使用方法以上为《天然药物化学全套课件》的目录，课件将详细介绍天然药物化学的相关知识，帮助学习者系统学习和掌握天然药物化学的理论和实践。
天然药物活性成分的研究学习资料.ppt
----《 本 经 》
本 品 为 唇 形 科 植 物 丹 参 Salvia
miltiorrhiza Bunge. 的干燥根及根茎。
【性味】苦，微寒。
【归经】 归心、肝经。
【功能主治】祛瘀止痛，活血通经，清
心除烦。用于月经不调，经闭痛经，症
瘕积聚，胸腹刺痛，热痹疼痛，疮疡肿
痛，心烦不眠；肝脾肿大，心绞痛。
美、英、法国人喝酒种类？
最新.课件
16
活性成分提取分离和结构鉴定
皮
糖尿病
肉
心肌梗死
动脉粥样硬化
籽
白藜芦醇成就了“法兰西奇迹”
最新.课件
17
作用靶点确定
• 激活长寿基因Sirtuin 1。
临床研究确定安全性和疗效
• 白藜芦醇对糖尿病、心肌梗死和动脉硬化等病 患的使用安全性和有效性仍需临床实验验证。
天然药物活性成分研究是开发新药的重要方法。
最新.课件
3
临床应用的药物三分之一源自天然药物
• 阿司匹林、水杨酸 • 普鲁卡因、可卡因 • 吗啡、阿托品、强心苷 • 紫杉醇、喜树碱、鬼臼毒素、秋水仙碱 • 青蒿素、丹参酮IIA、黄连素 • 白藜芦醇 ……
最新.课件 4
二、天然药物活性成分研究与开发思路
Thank you!
最新.课件
21
……
最新.课件 5
三、天然药物活性成分一般研究路线
最新.课件 6
续上图
最新.课件
7
续上图
最新.课件
8
四、研究路径与方法
目标的 确定
文献 调研
预试验
正式试验
最新.课件
活性成分 提取分离
活性 筛选
活性成分 结构确定
本 品 为 唇 形 科 植 物 丹 参 Salvia
miltiorrhiza Bunge. 的干燥根及根茎。
【性味】苦，微寒。
【归经】 归心、肝经。
【功能主治】祛瘀止痛，活血通经，清
心除烦。用于月经不调，经闭痛经，症
瘕积聚，胸腹刺痛，热痹疼痛，疮疡肿
痛，心烦不眠；肝脾肿大，心绞痛。
美、英、法国人喝酒种类？
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16
活性成分提取分离和结构鉴定
皮
糖尿病
肉
心肌梗死
动脉粥样硬化
籽
白藜芦醇成就了“法兰西奇迹”
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17
作用靶点确定
• 激活长寿基因Sirtuin 1。
临床研究确定安全性和疗效
• 白藜芦醇对糖尿病、心肌梗死和动脉硬化等病 患的使用安全性和有效性仍需临床实验验证。
天然药物活性成分研究是开发新药的重要方法。
最新.课件
3
临床应用的药物三分之一源自天然药物
• 阿司匹林、水杨酸 • 普鲁卡因、可卡因 • 吗啡、阿托品、强心苷 • 紫杉醇、喜树碱、鬼臼毒素、秋水仙碱 • 青蒿素、丹参酮IIA、黄连素 • 白藜芦醇 ……
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二、天然药物活性成分研究与开发思路
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……
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三、天然药物活性成分一般研究路线
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四、研究路径与方法
目标的 确定
文献 调研
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正式试验
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活性成分 提取分离
活性 筛选
活性成分 结构确定
天然活性成分及新药研究-屠鹏飞17页PPT
文献古籍 民族民间 临床名方
天然产物
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活性 先
筛选
导 化
合
物
活性筛选
化学优化 生物优化
有效成分 (一类新药)
化学药 (一类新药)
国外天然药物
老ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
药
活性筛选
有效部位 (五类新药)
剂型改造 增加适应症
图2 新药研发示意图
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谢谢大家！
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•LC-MS-DS/HPLC/HTS快速分离、结构鉴定、筛选 技术体系
Rhein-8-O-β-D-glucopyranoside
• 血清药物化学与血清药理学在中药特别是中药复方 活性成分研究中的应用
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屠鹏飞 北京大学药学院 北京市学院路38号，100083
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。— —裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
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二、中药、天然药物创新药物 研发的思路
1、新药研发的战略
• 以疗效为目标，重点开发有效部位 新药，兼顾疗效独特的中药复方制 剂和名优中成药的二次开发。
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2、新药研发的策略
• 有效成分的新药：选择有效成分含量高、主成分明显、易于分离的植 物
天然产物
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活性 先
筛选
导 化
合
物
活性筛选
化学优化 生物优化
有效成分 (一类新药)
化学药 (一类新药)
国外天然药物
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药
活性筛选
有效部位 (五类新药)
剂型改造 增加适应症
图2 新药研发示意图
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•LC-MS-DS/HPLC/HTS快速分离、结构鉴定、筛选 技术体系
Rhein-8-O-β-D-glucopyranoside
• 血清药物化学与血清药理学在中药特别是中药复方 活性成分研究中的应用
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屠鹏飞 北京大学药学院 北京市学院路38号，100083
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。— —裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
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二、中药、天然药物创新药物 研发的思路
1、新药研发的战略
• 以疗效为目标，重点开发有效部位 新药，兼顾疗效独特的中药复方制 剂和名优中成药的二次开发。
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2、新药研发的策略
• 有效成分的新药：选择有效成分含量高、主成分明显、易于分离的植 物
天然药物活性成分研究
结晶溶剂的选择 二
常用溶剂：甲醇、乙醇、丙酮、氯仿、乙 酸乙酯等。
其他不常用溶剂： 二甲基亚砜、乙腈、甲酰胺、二甲基甲酰
胺、冰醋酸等。
混合溶剂 ？如何选择与使用
水--乙醇；乙醇—乙醚；石油醚—苯；水— 丙酮；乙醚—乙酸乙酯—乙醇等。
结晶纯度的判断
1. 一定的晶形、均匀的色泽； 2. 有固定的熔点，熔距较小； 3. TLC ：经过三种以上展开剂展开得均
2. 两相溶剂萃取法
3. 沉淀法
6.透析法 9.色谱法
4. 吸附法 （补充） 7.分馏法
5. 盐析法（补充） 8.升华法
分离前处理
提取液一般体积较大，目标成份浓度低， 需要先浓缩提高浓度，然后再进行分离工 作。
浓缩的方法 1. 常压蒸馏 2. 减压蒸馏 3. 薄膜蒸发
常压蒸馏
适用于有效成分受 热不易分解，低沸 点有机溶剂（氯仿、 乙醚、石油醚等） 的提取液的浓缩。
适用于性质相似的异构体或同系物的分离。 特点：条件温和，样品易于回收。 注意：溶质浓度越低分离效果越好。
液滴逆流分配法（DCCC）
CCD的改进方法，不易乳化。 特别适用于皂苷类化合物的分离。 需要动力泵。
沉淀法
可以分为酸碱沉淀、试剂沉淀、铅盐沉 淀。
1. 酸碱沉淀：适用于酸性、碱性物质的分 离。
溶剂分类与特点（二）
亲脂性有机溶剂：石油醚、乙醚、苯、氯 仿、乙酸乙酯等。
1. 特点：选择性强、回收方便、但易燃、有 毒、价贵。
2. 适用于挥发油、油脂、叶绿素、树脂、游 离生物碱、苷元等成分的提取。
提取技术与方法
（一）溶剂法：
共9种 方法
1. 仅限于低分子量、含量高的成分的提取。
天然药物化学ppt课件完整版
• 天然药物质量控制与标准化
天然药物化学的研究热点与难点
01
难点
02
03
04
复杂体系中活性成分的分离与 鉴定
结构新颖性、活性与成药性的 平衡
多靶点、多途径作用机制的解 析
天然药物化学的研究方法与技术创新
方法 基于生物活性的天然产物筛选
结构修饰与合成优化
天然药物化学的研究方法与技术创新
多组学技术在天然药物研究中的应用 技术创新
04
提取分离技术
包括溶剂提取、水蒸气蒸馏、升 华等，用于从天然药物中提取有 效成分。
鉴定反应
如化学显色反应、荧光反应等， 用于天然药物中特定成分的快速 鉴定。
06
天然药物化学的研究进展与趋 势
Chapter
天然药物化学的研究热点与难点
热点 活性成分的发现与结构优化 多组分协同作用与机制研究
天然药物化学的研究热点与难点
色谱法
01
薄层色谱法（TLC）
用于天然药物中成分的分离和鉴定，操作简便、快速。
02
高效液相色谱法（HPLC）
适用于复杂天然药物成分的分离和分析，具有高分辨率和高灵敏度。
03
气相色谱法（GC）
适用于挥发性天然药物成分的分离和分析，如精油、香脂等。
波谱法
红外光谱法（IR）
用于确定天然药物中官能团的结构特征，提供分子振动和转动信 息。
天然药物的应用领域与市场前景
应用领域
治疗疾病、保健养生、化妆品和食品添加剂等。
市场前景
随着人们对自然和健康的关注度不断提高，天然药物市场需求不断增长，具有广阔的市场前景和巨大的经济价值。 同时，天然药物的研究与开发也是医药产业创新发展的重要方向之一。
天然药物化学的研究热点与难点
01
难点
02
03
04
复杂体系中活性成分的分离与 鉴定
结构新颖性、活性与成药性的 平衡
多靶点、多途径作用机制的解 析
天然药物化学的研究方法与技术创新
方法 基于生物活性的天然产物筛选
结构修饰与合成优化
天然药物化学的研究方法与技术创新
多组学技术在天然药物研究中的应用 技术创新
04
提取分离技术
包括溶剂提取、水蒸气蒸馏、升 华等，用于从天然药物中提取有 效成分。
鉴定反应
如化学显色反应、荧光反应等， 用于天然药物中特定成分的快速 鉴定。
06
天然药物化学的研究进展与趋 势
Chapter
天然药物化学的研究热点与难点
热点 活性成分的发现与结构优化 多组分协同作用与机制研究
天然药物化学的研究热点与难点
色谱法
01
薄层色谱法（TLC）
用于天然药物中成分的分离和鉴定，操作简便、快速。
02
高效液相色谱法（HPLC）
适用于复杂天然药物成分的分离和分析，具有高分辨率和高灵敏度。
03
气相色谱法（GC）
适用于挥发性天然药物成分的分离和分析，如精油、香脂等。
波谱法
红外光谱法（IR）
用于确定天然药物中官能团的结构特征，提供分子振动和转动信 息。
天然药物的应用领域与市场前景
应用领域
治疗疾病、保健养生、化妆品和食品添加剂等。
市场前景
随着人们对自然和健康的关注度不断提高，天然药物市场需求不断增长，具有广阔的市场前景和巨大的经济价值。 同时，天然药物的研究与开发也是医药产业创新发展的重要方向之一。
天然药物活性成分的研究
11
❖ 所谓高水平重复，即新药的研发水平很高， 如有效成分新药或有效部位新药，但每个新 药的申报单位有很多家，如丹参总酚酸及其 制剂、红花总黄色素及其制剂、羟基红花黄 色素A及其制剂等，每个新药都有多家申报， 有些甚至有十多家申报；人参中主要有效成 为皂苷类，人参皂苷Rg3是第一个开发成为 一类新药的皂苷，其他单位开发了Rh、Re 等皂苷，目前还有一些其他皂苷正在开发中。
23
目前国际上多数创新药物都是通过这一途径发 现的，从国际上申请的专利也可以看出，一 般一个活性化合物，其合成的衍生物都在数 十个，甚至上百个。而在我国，天然产物研 究与合成是基本脱节的，从事天然产物研究 的人员大多不懂合成，从事合成的人员对结 构改造也不感兴趣，这也是我国极少发现新 的化学实体药物的主要原因之一。另外，近 年来的大量研究表明，中药或天然药物的成 分在体内极易产生代谢，从其代谢产物中发 现活性成分，也是创新药物发现的一个重要 途径。
21
对分离后的各个部分进行进一步的活性筛选，发现 活性部位；采用色谱方法对活性部位进行化合物的 分离和结构鉴定；对分离的化合物进行活性筛选。 在此筛选过程中，有时会发现某一部位活性很强， 但进一步分离成单体化合物后活性没有提高，甚至 降低的现象，这可能是由于中药的各成分之间存在 着协同作用导致的。这时可以把相应的活性部位研 发成为新药，即有效部位新药。如果发现某一单体 化合物活性很强，具有临床应用前景，就可以把单 体化合物研发成为新药，即有效成分新药。但在活 性成分研究中，大部分情况是分离的化合物具有一 定活性，但活性不太强，或毒性很大，没有临床使 用价值，这类化合物被称为活性先导化合物，可进 人结构改造程序。对于没有活性的化合物，将其贮 存在样品库中，供其他活性筛选。
天然药物活性成分的研究
❖ 所谓高水平重复，即新药的研发水平很高， 如有效成分新药或有效部位新药，但每个新 药的申报单位有很多家，如丹参总酚酸及其 制剂、红花总黄色素及其制剂、羟基红花黄 色素A及其制剂等，每个新药都有多家申报， 有些甚至有十多家申报；人参中主要有效成 为皂苷类，人参皂苷Rg3是第一个开发成为 一类新药的皂苷，其他单位开发了Rh、Re 等皂苷，目前还有一些其他皂苷正在开发中。
23
目前国际上多数创新药物都是通过这一途径发 现的，从国际上申请的专利也可以看出，一 般一个活性化合物，其合成的衍生物都在数 十个，甚至上百个。而在我国，天然产物研 究与合成是基本脱节的，从事天然产物研究 的人员大多不懂合成，从事合成的人员对结 构改造也不感兴趣，这也是我国极少发现新 的化学实体药物的主要原因之一。另外，近 年来的大量研究表明，中药或天然药物的成 分在体内极易产生代谢，从其代谢产物中发 现活性成分，也是创新药物发现的一个重要 途径。
21
对分离后的各个部分进行进一步的活性筛选，发现 活性部位；采用色谱方法对活性部位进行化合物的 分离和结构鉴定；对分离的化合物进行活性筛选。 在此筛选过程中，有时会发现某一部位活性很强， 但进一步分离成单体化合物后活性没有提高，甚至 降低的现象，这可能是由于中药的各成分之间存在 着协同作用导致的。这时可以把相应的活性部位研 发成为新药，即有效部位新药。如果发现某一单体 化合物活性很强，具有临床应用前景，就可以把单 体化合物研发成为新药，即有效成分新药。但在活 性成分研究中，大部分情况是分离的化合物具有一 定活性，但活性不太强，或毒性很大，没有临床使 用价值，这类化合物被称为活性先导化合物，可进 人结构改造程序。对于没有活性的化合物，将其贮 存在样品库中，供其他活性筛选。
天然药物活性成分的研究
天然药物活性成分的研究
天然药物活性成分研究是开发新药的重要方法。
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3
临床应用的药物三分之一源自天然药物
• 阿司匹林、水杨酸
• 普鲁卡因、可卡因
• 吗啡、阿托品、强心苷
• 紫杉醇、喜树碱、鬼臼毒素、秋水仙碱
• 青蒿素、丹参酮IIA、黄连素
• 白藜芦醇 ……
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4
二、天然药物活性成分研究与开发思路
……
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10
粗提物活性测定
水提取物
抗氧化 心肌保护
95%乙醇提取物
扩冠脉 抗炎 雌激素样作用
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11
活性成分提取分离和结构鉴定
波谱分析：红外、紫外、质谱、核磁共振
隐丹参酮
丹酚酸B
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丹参酮IIA
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临床研究和应用（SFDA批准）
• • •
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作用机制不清 体内代谢情况不清 药材质量难以控制
产品开发
• 食品添加剂、保健品、药品
• 美国辉瑞公司已投资7亿多美元用于白藜芦醇及 其衍生物新产品的开发研究工作。
生物资源开发
• 虎杖
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18五、实例分析3来自青霉素的“偶然发亚 历
现
山 大·
弗
1928年，英国细菌学家弗莱明一
莱 明
次在研究葡萄球菌的实验中偶然
金
发现那次培养的细菌有些菌落没
黄 色
5
三、天然药物活性成分一般研究路线
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6
续上图
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续上图
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四、研究路径与方法
目标的 确定
文献 调研
预试验
天然药物化学 第十二章 天然药物活性成分的研究 ppt课件
合成西药：原料已知，反应条件一定时，事先 可以预测得到产物的结构。
中药化学成分：未知因素很多，对于微量物质 难以采用化学方法确定结构，主要靠波谱分析的 方法解决。
天然药物化学 第十二章 天然药物 活性成分的研究
一、化合物的纯度检查
检查纯度的方法：
外观、颜色、形态是否均一. 测定各种物理常数，如熔点、沸点、比旋光度、折 光率等. 如果可能是已知物，用已知结构的对照品进行对 照测定或测定它们的共熔点等. 薄层色谱、纸色谱（三种展开系统均呈单一斑点） 气相色谱、高效液相色谱.
难气化、易热解的成分，可得到 分子离子相关峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+
可得到苷元的碎片
电喷雾质谱（ESI-MS）：强静电场使试样电离
难气化、易热解、大分子、小分子，均可得到 分子离子相关峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+
天然药物化学 第十二章 天然药物 活性成分的研究
先导化合物 ——有一定的生物活性，但因其活性
不够显著或毒副作用较大，无法将其开发成新药的具 有潜在药用价值的化合物。
天然药物化学 第十二章 天然药物 活性成分的研究
研究天然药物新药的一般过程：
药用植物 提取物
合成 结构阐明
活性筛选 分离
纯化合物
毒理、药理 药剂 临床 工业化
活性筛选
天然药物化学 第十二章 天然药物 活性成分的研究
1500～600 cm-1————构象、构型、取代模式等
天然药物化学 第十二章 天然药物 活性成分的研究
特征基天然团药物区化学 第十二章 天然药物
活性成分的研究
指纹区
（四）紫外-可见吸收光谱
电子由基态跃迁至激发态（、n）在紫外
中药化学成分：未知因素很多，对于微量物质 难以采用化学方法确定结构，主要靠波谱分析的 方法解决。
天然药物化学 第十二章 天然药物 活性成分的研究
一、化合物的纯度检查
检查纯度的方法：
外观、颜色、形态是否均一. 测定各种物理常数，如熔点、沸点、比旋光度、折 光率等. 如果可能是已知物，用已知结构的对照品进行对 照测定或测定它们的共熔点等. 薄层色谱、纸色谱（三种展开系统均呈单一斑点） 气相色谱、高效液相色谱.
难气化、易热解的成分，可得到 分子离子相关峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+
可得到苷元的碎片
电喷雾质谱（ESI-MS）：强静电场使试样电离
难气化、易热解、大分子、小分子，均可得到 分子离子相关峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+
天然药物化学 第十二章 天然药物 活性成分的研究
先导化合物 ——有一定的生物活性，但因其活性
不够显著或毒副作用较大，无法将其开发成新药的具 有潜在药用价值的化合物。
天然药物化学 第十二章 天然药物 活性成分的研究
研究天然药物新药的一般过程：
药用植物 提取物
合成 结构阐明
活性筛选 分离
纯化合物
毒理、药理 药剂 临床 工业化
活性筛选
天然药物化学 第十二章 天然药物 活性成分的研究
1500～600 cm-1————构象、构型、取代模式等
天然药物化学 第十二章 天然药物 活性成分的研究
特征基天然团药物区化学 第十二章 天然药物
活性成分的研究
指纹区
（四）紫外-可见吸收光谱
电子由基态跃迁至激发态（、n）在紫外
天然药物活性成分的研究
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这固然与我国目前药品销售不重视疗效，只重视手段有关， 但低水平重复也是造成这种现象的重要原因。目前中药的制 剂水平从剂型到制剂研发水平均非常落后，既使是一些先进 的剂型，其研发水平也很落后。目前中药制剂学的研究基本 上只停留在能够做成某种剂型的水平，很少研究其溶出度、 体内的药代动力学。但近年来的研究表明，大部分中药的成 分特别是传统认为生物利用度较好的水溶性成分，如大部分 苷类成分，其生物利用度非常低，既使在复方中也一样。因 此，进行中药新药的制剂学研究包括主要成分溶出度、药代 动力学研究，对于提高中成药的疗效非常重要。目前中药新 药的申报，对其质量标准基本上要求有1味药物成分的含量 测定和1／3药味的定性鉴别，所以新药研发基本上都是按照 这个原则进行，这对于中药复方制剂特别是处方较大的复方 制剂是远远不够的，其他没有定性鉴别的药味，可加可不 加，造成市场上出现劣质药品的局面。因此，目前大部分中 药复方制剂的质量标准难以有效地控制药品的质量。
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其二，企业研发或转让新药缺乏市场调研，很 多新药取得文号后，就搁臵在档案室里。药 品作为预防、治疗和诊断疾病的物质基础， 直接关系到人民的身体健康，追求更好、追 求完美是药品发展的必然趋势。国际大型制 药集团每年投入巨额资金进行新药研发，每 个新药的上市都给企业带来巨额的利润，药 品知识产权是各国知识产权谈判的重要内容 之一，这些都说明创新药物对医药产业发展 的重要性。因此，创新药物的研发今后也必 将成为我国药品研发的主要方向。
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2 ． 1 ．4
先导化合物的结构改造、构效关系 研究与新化学药物的发现 如前所述，天然产 物中发现的大部分化合物没有直接临床应用 价值，但为创新药物发现中先导化合物的主 要来源。对于活性筛选发现的活性先导化合 物，必须进行结构改造和构效关系研究。通 过系统的构效关系分析，进一步设计并优化 活性化合物，再通过活性筛选，直至发现具 有临床应用价值的化合物，从而进人新药研 发阶段，最后成为化学药的一类新药。
这固然与我国目前药品销售不重视疗效，只重视手段有关， 但低水平重复也是造成这种现象的重要原因。目前中药的制 剂水平从剂型到制剂研发水平均非常落后，既使是一些先进 的剂型，其研发水平也很落后。目前中药制剂学的研究基本 上只停留在能够做成某种剂型的水平，很少研究其溶出度、 体内的药代动力学。但近年来的研究表明，大部分中药的成 分特别是传统认为生物利用度较好的水溶性成分，如大部分 苷类成分，其生物利用度非常低，既使在复方中也一样。因 此，进行中药新药的制剂学研究包括主要成分溶出度、药代 动力学研究，对于提高中成药的疗效非常重要。目前中药新 药的申报，对其质量标准基本上要求有1味药物成分的含量 测定和1／3药味的定性鉴别，所以新药研发基本上都是按照 这个原则进行，这对于中药复方制剂特别是处方较大的复方 制剂是远远不够的，其他没有定性鉴别的药味，可加可不 加，造成市场上出现劣质药品的局面。因此，目前大部分中 药复方制剂的质量标准难以有效地控制药品的质量。
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其二，企业研发或转让新药缺乏市场调研，很 多新药取得文号后，就搁臵在档案室里。药 品作为预防、治疗和诊断疾病的物质基础， 直接关系到人民的身体健康，追求更好、追 求完美是药品发展的必然趋势。国际大型制 药集团每年投入巨额资金进行新药研发，每 个新药的上市都给企业带来巨额的利润，药 品知识产权是各国知识产权谈判的重要内容 之一，这些都说明创新药物对医药产业发展 的重要性。因此，创新药物的研发今后也必 将成为我国药品研发的主要方向。
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2 ． 1 ．4
先导化合物的结构改造、构效关系 研究与新化学药物的发现 如前所述，天然产 物中发现的大部分化合物没有直接临床应用 价值，但为创新药物发现中先导化合物的主 要来源。对于活性筛选发现的活性先导化合 物，必须进行结构改造和构效关系研究。通 过系统的构效关系分析，进一步设计并优化 活性化合物，再通过活性筛选，直至发现具 有临床应用价值的化合物，从而进人新药研 发阶段，最后成为化学药的一类新药。
天然药物活性成分的研究
疾病的治疗。
O
O H3C N
Cl NH
Cl
O
O
H3C N
O N
O
N
N CH3
ONN CH3
茶碱
ONN
O
NNO
CH3
CH3
丁二酰双茶碱
（一）溶剂极性依次递增分离法 （二）大孔吸附树脂吸附法 （三）有效成分其它典型分离法
五、天然药物活性成分的结构鉴定
1.是否为已知化合物 2.未知化合物的结构测定 紫外 红外 核磁共振 质谱 X－衍射
第三节 天然化合物的结构修饰和结构改造
目的：增强药效，降低毒副作用，适应剂 型要求等。
一、调查研究 （一）临床调查 （二）传统古方的调查 （三）药材资源调查和鉴定 （四）文献资料查阅
1、图书 2、期刊杂志 3、其它工具、读物 4、计算机检查和其他信息收集
二、天然药物化学成分的预试验
（一）预试验的目的和分类 系统预试验 单项预试验 （二）单项预试验 1、单项预试验溶液的制备 （1）水提取液 （2）中性醇提取液 （3）酸性醇提取物 （4）石油醚提取液
H3CO H3CO
NHCOCH3
OCH3
O OCH3
NH4OH
H3CO H3CO
NHCOCH3
OCH3
O NH2
4.茶碱：平喘药，主要有松弛支气管平滑肌，
抑制过敏介质释放，增强呼吸肌及心收缩
力，舒张冠状动脉、外周血管和胆管，增
强肾血流量等作用。广泛应用于支气管哮
喘、急性心功能不全，心源性哮喘等临床
天然药物活性成分的研究
目的：
1.保证药材质量 2.改进药物剂型 3.控制制剂质量 4.推动中药标准化进程 5.揭示中医药治病原理
[课件]第2章天然药物活性成分的生物合成PPT
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脂 肪 酸 生 物 合 成
乙 酸丙 二 酸 途 径
-
——
乙 酸 丙 二 酚 途 酸 类 径 生
物 合 成 ——
乙 酸 丙 二 蒽 途 酸 醌 类 径
生 物 合 成 ——
（二）甲戊二羟酸途径（mevalonic acid pathway, MVA途径）和脱 氧木酮糖磷酸酯途径（deoxyxylulose-5-P pathway, DXP途径）
R
20 17
C
8 7
D
15
16
A
3
B
(九)生物碱
4 3 5 6
O
7 8
M e O
2 1 1 3
N
O
+ H NO
M e O O M e
N O M e O M e
9 1 2 1 1 1 0
O M e
原小檗碱
小檗碱
延胡索乙素
(十) 鞣质
单宁或鞣酸
OH HO O OH OH
OH HO O OH OH OH
D-葡萄糖
D-甘露糖
D-半乳糖
例如：糖 + 苷元 苷 (明显的生理活性)
(二)有机酸类 有机酸类 （Organic acids）是分子结构中含有羧基（一COOH）的化合物。在中 草药的叶、根、特别是果实中广泛分布，如乌梅、覆盆子等。常见的植物中的有机 酸有脂肪族的一元、二元、多元羧酸如酒石酸、草酸、苹果酸、枸椽酸、抗坏血酸 （即维生素C）等，亦有芳香族有机酸如苯甲酸、水杨酸、咖啡酸（Caffelc acid）等。 除少数以游离状态存在外，一般都与钾、钠、钙等结合成盐，有些与生物碱类结合 成盐。脂肪酸多与甘油结合成酯或与高级醇结合成蜡。有的有机酸是挥发油与树脂 的组成成分。
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三、天然药物活性成分一般研究路线
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续上图
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7
续上图
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四、研究路径与方法
目标的 确定
文献 调研
预试验
正式试验
活性成分 提取分离
活性 筛选
活性成分 结构确定
学习交流PPT成分的研究
主心腹邪气，肠 鸣幽幽如走水， 寒热积聚，破症 除瘕，止烦满， 益气。一名却蝉 草。生川谷。
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粗提物活性测定
水提取物
抗氧化 心肌保护
95%乙醇提取物
扩冠脉 抗炎 雌激素样作用
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活性成分提取分离和结构鉴定
波谱分析：红外、紫外、质谱、核磁共振
隐丹参酮
丹酚酸B
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丹参酮IIA
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临床研究和应用（SFDA批 准）
• 作用机制不清 • 体内代谢情况不清 • 药材质量难以控制
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亚 历 山 大· 弗 莱 明
金 黄 色 葡 萄 球 菌 培 养 皿
青
霉
素
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天然药物活性成分的研究是 一个漫长、艰辛、曲折的过程。 需要丰富的知识积累、敏锐的观 察能力和“出奇制胜”的法宝。
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Thank you!
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----《本经》
本 品 为 唇 形 科 植 物 丹 参 Salvia miltiorrhiza Bunge. 的干燥根及根茎。 【性味】苦，微寒。 【归经】 归心、肝经。 【功能主治】祛瘀止痛，活血通经，清 心除烦。用于月经不调，经闭痛经，症 瘕积聚，胸腹刺痛，热痹疼痛，疮疡肿 痛，心烦不眠；肝脾肿大，心绞痛。
美、英、法国人喝酒种类？
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活性成分提取分离和结构鉴定
皮
糖尿病
肉
心肌梗死
动脉粥样硬化
籽
白藜芦醇成就了“法兰西奇迹”
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作用靶点确定
• 激活长寿基因Sirtuin 1。
临床研究确定安全性和疗效
• 白藜芦醇对糖尿病、心肌梗死和动脉硬化等病 患的使用安全性和有效性仍需临床实验验证。
天然药物活性成分研究是开发新药的重要方法。
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临床应用的药物三分之一源自天然药物
• 阿司匹林、水杨酸
• 普鲁卡因、可卡因
• 吗啡、阿托品、强心苷
• 紫杉醇、喜树碱、鬼臼毒素、秋水仙碱
• 青蒿素、丹参酮IIA、黄连素
• 白藜芦醇 ……
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4
二、天然药物活性成分研究与开发思路
……
天然药物活性成分 的研究
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1
目前，人类疾病发生的病因已远超过4000种。
然而临床用于治疗的药物仅有250余种。
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2
一、天然药物活性成分定义
天然药物能防治疾病的物质基础是其所含有 的活性成分。
所谓天然药物活性成分，是指动物，植物， 矿物以及微生物等各种天然药物体内存在的对人 体生理活性有影响的物质，也可以称之为活性天 然物质。
产品开发
• 食品添加剂、保健品、药品
• 美国辉瑞公司已投资7亿多美元用于白藜芦醇及 其衍生物新产品的开发研究工作。
生物资源开发
• 虎杖
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五、实例分析
3、青霉素的“偶然发 现
1928年，英国细菌学家弗莱明一 次在研究葡萄球菌的实验中偶然 发现那次培养的细菌有些菌落没 有生长，仔细观察发现，在这次 实验中，培养基被霉菌污染。后 来从这种霉菌中发现了能杀灭细 菌的物质青霉素，开辟了抗生素 治疗疾病的新领域。
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怎样推动丹参走向世界？
“单体药物”研发思路
• 药代动力学研究 • 药理作用机制研究 • 药材质量控制研究 • 现代剂型研究
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五、实例分析
2、白藜芦醇的发现
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“法兰西奇迹”
虽然法国人经常食用动 物性脂肪含量高食品，胆固 醇摄入量大，且酷爱烟酒， 但法国人因冠心病发病和死 亡的比例却很低。