天然药物化学课件第五版-1
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《天然药物化学》PPT课件
萜类及挥发油成分
具有抗炎、抗菌、抗病毒等药理活性，对呼吸系 统有保护作用。
三萜及其苷类成分
具有抗炎、抗肿瘤、免疫调节等药理活性。
化学成分与药理活性的关系
甾体及其苷类成分
具有抗炎、抗肿瘤、免疫调节等药理活性，对心血管系统有保护作用。
生物碱类成分
具有镇痛、抗炎、抗肿瘤等药理活性，对神经系统有保护作用。
天然药物化学的历史与发展
历史
天然药物化学的发展经历了传统药物利用、天然药物成分研究和现代天然药物化学三个 阶段。
发展
随着分离纯化技术、波谱解析技术和结构鉴定技术等的发展，天然药物化学在药物研发 中的地位逐渐提高，为新药的发现提供了更多的可能性。同时，随着组学技术、合成生
物学和人工智能等新技术的发展，天然药物化学的研究领域也在不断扩大和深化。
天然药物的化学成分类型
甾体及其苷类成分
强心苷、甾体皂苷、甾体醇、甾体酸等。
生物碱类成分
有机胺类、吡咯烷类、吡啶类、异喹啉类等。
各类化学成分的结构特点
糖类成分
具有羟基和羰基，可形成糖苷键 。
苯丙素类成分
具有苯环和丙烷链，可形成多种衍 生物。
醌类成分
具有醌式结构，可发生氧化还原反 应。
各类化学成分的结构特点
05
天然药物的开发与利用
天然药物的资源分布与保护
我国天然药物资源概况
种类繁多，分布广泛，具有地域特色。
天然药物资源的保护
保护生态环境，合理开采，可持续利用。
濒危药用植物的保护
建立保护区，人工繁育，替代品研究。
天然药物的合理开发与利用
天然药物的采集与加工
适时采集，科学加工，保证药效。
天然药物的开发策略
具有抗炎、抗菌、抗病毒等药理活性，对呼吸系 统有保护作用。
三萜及其苷类成分
具有抗炎、抗肿瘤、免疫调节等药理活性。
化学成分与药理活性的关系
甾体及其苷类成分
具有抗炎、抗肿瘤、免疫调节等药理活性，对心血管系统有保护作用。
生物碱类成分
具有镇痛、抗炎、抗肿瘤等药理活性，对神经系统有保护作用。
天然药物化学的历史与发展
历史
天然药物化学的发展经历了传统药物利用、天然药物成分研究和现代天然药物化学三个 阶段。
发展
随着分离纯化技术、波谱解析技术和结构鉴定技术等的发展，天然药物化学在药物研发 中的地位逐渐提高，为新药的发现提供了更多的可能性。同时，随着组学技术、合成生
物学和人工智能等新技术的发展，天然药物化学的研究领域也在不断扩大和深化。
天然药物的化学成分类型
甾体及其苷类成分
强心苷、甾体皂苷、甾体醇、甾体酸等。
生物碱类成分
有机胺类、吡咯烷类、吡啶类、异喹啉类等。
各类化学成分的结构特点
糖类成分
具有羟基和羰基，可形成糖苷键 。
苯丙素类成分
具有苯环和丙烷链，可形成多种衍 生物。
醌类成分
具有醌式结构，可发生氧化还原反 应。
各类化学成分的结构特点
05
天然药物的开发与利用
天然药物的资源分布与保护
我国天然药物资源概况
种类繁多，分布广泛，具有地域特色。
天然药物资源的保护
保护生态环境，合理开采，可持续利用。
濒危药用植物的保护
建立保护区，人工繁育，替代品研究。
天然药物的合理开发与利用
天然药物的采集与加工
适时采集，科学加工，保证药效。
天然药物的开发策略
最新天然药物化学人卫第5版完整下PPT课件
2.30-2.45 ( 3H, s )
甲氧基
3.45-4.10 ( 3H, s )
四、黄酮类化合物的波谱
3、黄酮类化合物13C-NMR谱
129.0
126.3
131.0
133.7
O 1 1 8 . 1 156.3
131.8 163.2
126.3
129.0
125.2
178.4 124.0 125.7
107.6
O
苄氢:δ6.50-6.70( 1H,s ) δ6.37-6.94( 1H,s, DMSO-d6 )
四、黄酮类化合物的波谱
2、黄酮类化合物1H-NMR谱
化合物
糖 黄酮醇3-O-葡萄糖苷
上 的
黄酮醇7-O-葡萄糖苷
氢 黄酮醇4'-O-葡萄糖苷
黄酮醇5-O-葡萄糖苷
黄酮醇6及8-C-糖苷
黄酮醇3-O-鼠李糖苷
5-O-葡萄糖苷
104.3
7-O-鼠李糖苷
99.0
3'
2'
4'
四、黄酮类化合物的波谱
3、黄酮类化合物13C-NMR谱 3'
2'
4'
2）苷元的苷化位移
O
7
O
苷元糖苷化后，直接与糖相连的C-1向 高场位移，而邻、对位的C则向低场位移
四、黄酮类化合物的波谱
4、黄酮类化合物MS谱
途径I：
O
O
M
途径II：
O
O CO
A1
HC C
B1
+
+ O = C = C+-OH C
MO
B2+
四、黄酮类化合物的波谱
天然药物化学PPT课件
天然药物化学的研究内容与特点
研究内容
包括各类天然药物化学成分（主要是生理活性成分或药效成分）的结构特点、物理化学性质、提取分离方法及结 构鉴定等知识，以探索其防病治病的原理，并根据已阐明结构的成分，按植物亲缘关系寻找同类成分，以扩大药 用植物资源、发掘新的生物活性成分。
特点
涉及多种学科如有机化学、分析化学、植物学、药理学等；研究对象复杂，包括各种类型的小分子化合物；研究 方法多样，包括提取分离、结构鉴定、活性筛选等。
色谱法
利用不同物质在固定相和流动相中分配系数的差异进 行分离的方法，包括薄层色谱法、柱色谱法、纸色谱 法等。
结晶与重结晶法
利用不同物质在同一溶剂中溶解度的差异进行 分离纯化的方法，适用于具有不同晶型的物质 的分离。
结构鉴定方法
理化性质鉴定
光谱分析法
通过观察天然药物化学成分的外观、颜色、 气味、熔点、沸点等理化性质进行初步鉴定。
04
各类天然药物的研究
解热镇痛药
阿司匹林
01
从柳树皮中提取的水杨酸经化学修饰得到，具有抗炎、解热镇
痛作用。
对乙酰氨基酚
02
从煤焦油中提取的苯酚经化学合成得到，主要用于解热镇痛。
布洛芬
03
从丙酸类化合物中经结构修饰得到，具有抗炎、镇痛、解热作
用。
心血管系统药
硝酸甘油
从硝酸酯类化合物中经化学合成得到，主要用于心绞痛的治疗。
实验原理
薄层色谱法是一种基于物质在固定相和流动相之间分配平衡原理的色谱分离技术。通过选择 合适的固定相和流动相，可以实现不同化学成分在薄层板上的分离。
样品制备
将天然药物粉碎、过筛，用适量溶剂提取，得到样品溶液。
实验一：薄层色谱法鉴定天然药物化学成分
天然药物化学(全套课件142P)
吗啡是鸦片中最主要的生 物碱(含量约10-15%) 1806年法国化学家F· 泽尔 蒂纳首次从鸦片中分离出.
三.主要研究内容和意义 结构特点
主要化学
理化性质
提取分离
结构鉴定
理化性质
生物合成途径
结构修饰或合成 二次代谢产物
天 然 药 化 的 研 究 意 义
从分子层面了解认识天然物 人工方式得目标产物造福人类
有机化学 无机化学 相关课程 分析化学
生药药植
其他学科
波谱分析
四.天然药化研究现状及发展前景
中医中药在临床应用了几千年 其疗效经过了实践的检验 并成为世界文化的一朵奇葩 生产工艺比较落后 质量监控亟待改进 中医独特哲学思想西方人难以理解 成为中药国际化的严重障碍
新药研究与开发成为 当今十分重要和紧迫的课题
HO O
三萜(C30)
COOH
OH
HO
薄荷醇
HO
OH
穿心莲内酯
齐敦果酸
甾体及其苷类
具有环戊烷并多氢菲结构的化合物及其苷
O
O
OH
HO
胆固醇
(D-digitoxose)3 O
羟基毛地黄毒苷
生物碱类
天然产物中含氮的有机化合物
MeO
OH CHCHCH 3 NHCH3
MeO
N
麻黄碱
HO OMe 罂粟碱
生物合成 Biosynthesis
天然药物化学
Medicinal Chemistry of Natural Products
主要参考书目
吴立军《天然药物化学》（第5版） 人民卫生出版社，2007
汪茂田等《天然有机化合物提取分 离与结构鉴定》化工出版社，2004
天然药物化学人卫第5版(完整)上_图文_图文
三、提取分离的方法
②根据物质分配比不同极性分离 a.液-液萃取法 b.反流分布法 c.液滴逆流层析法 d.高速逆流层析法 e.GC法 f.LC法:LC分配层析载体主要有---硅胶,硅藻土,纤维素等;有正反相之分;压力
有低、中、高之分;载量有分析、制备之分。
三、提取分离的方
③根法据物质吸附性不同极性分离
绝 对 构 型： 离端基碳最远的碳原子的构型 D型 ／ L型 (Haworth式限于羰基碳与该
原子成环的）
二、单糖的立体化学
差向异构体 ：
端基碳(anomeric carbon)的相对构型 α型／β型(Haworth式限于羰基碳与 该原子成环的）
是C1相对于C5的构型，因此β-D-糖和α-L-糖的端基碳原子的 构型是一样的。
一、概 述
天然药物化学是药物化学的一个分支学科。它主 要用现代科学理论和技术方法研究天然化学物资；具 体内容包括主要类型的天然化学成分的结构类型、提 取分离方法、结构测定等。
天然药物来源: 植物（为主）、动物、矿物天然 药物中的活性成分是其药效的物资基础。 例如：
一、概 述
一、概 述
一、概 述
第二章 糖和苷
一、概述 二、单糖的立体化学 三、糖和苷的分类 四、苷类化合物的理化性质 五、苷键的裂解 六、糖的核磁共振性质 七、糖链的结构测定 八、糖和苷的提取分离
二、单糖的立体化学
单糖结构的表示方法 ：
Fisher式 Haworth式 成环状结构后，多了一个手性碳------端基碳
二、单糖的立体化学
三、糖和苷的分类
一 氧苷： 苷元与糖基通过氧原子相连，根据苷元与
糖缩合的基团的性质不同，分为以下几类： (1) 醇苷：是通过醇羟基与糖端基脱水而成的苷。
天然药物化学第一章 总论 PPT课件
1.2 化学成分
化学成分：天然药物中含有的各种化学物质， 如生物碱、黄酮体化合物、皂苷、挥发油等。 如中药麻黄（Ephedra spp.）中含有左旋麻黄 素等多种生物碱以及挥发油、淀粉、树脂、 叶绿素、纤维素、草酸钙等化学成分；中药 甘草（Glycyrrhiza uralensis）中则含有甘草酸 等多种皂苷以及黄酮体、淀粉、纤维素、草 酸钙等成分。
酚酸性成分
酸提碱沉（酸/碱法）：如生物碱类在用酸性
水从药材中提出后，加碱调至碱性即可从水中沉淀 析出。
（4）金属盐络合法： pb2+ 、 Ca2+ 等金属离子可与酸、碱 性化合物生成不溶于水的沉淀而析出。
3.2.2 根据化合物在两相溶剂间分配比差别
反流分布法（countercurrent distribution, CCD,逆流分溶法） 液滴逆流色谱法（droplet counter current chromatography, DCCC） 高速逆流色谱（high speed counter current chromatography, HSCCC） 气-液分配色谱（gas-liquid chromatography, GC或GLC） 液-液分配色谱（liquid-liquid chromatography, LC或LLC）
Question: 何谓有效成分？举例说明。
紫杉醇（taxol）：今日抗癌之星
第一章 总论 二. 生物合成
2.1 一次代谢及一次代谢产物
糖、蛋白质、脂质、核酸等对植物机体 生命活动必不可少的物质，称为一次代谢产 物，也称为初级代谢产物；
上述物质产生过程对维持植物生命活动 来说是必不可少的过程，且几乎存在于所有 的绿色植物中，此过程称为一次代谢，也称 为初级代谢。
第五章 黄酮类-1(天然药物化学)
第五章 黄酮类化合物
第一节 概述
黄酮类化合物大多具有颜色，在植物体 内大部分与糖结合成苷，一部分以游离 形式存在。
黄酮类化合物广泛分布于植物界中，而 且生理活性多种多样，引起了国内外的 广泛重视，研究进展很快。
仅截止到1974年为止，国内外已发表的黄酮类 化合物共1674个（主要是天然黄酮类，也有少 部分为合成品，其中苷元902个，苷722个）， 并以黄酮醇类最为常见，约占总数的三分之一， 其次为黄酮类，占总数的四分之一以上，其余 则较少见。
（ + ） - 儿茶素 (Catergen) 也具有抗肝脏毒 作用，可治疗脂肪肝及因半乳糖胺或四 氯化碳等引起的中毒性肝损伤。
3. 抗炎 芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素 等具抗炎作用。 如木樨草素、黄芩苷、黄芩素。
4. 抗菌及抗病毒作用
5. 解痉作用
异甘草素、大豆素等解除平滑肌痉挛； 大豆苷、葛根黄素等葛根黄酮类可缓解 高血压患者的头痛等症状； 杜鹃素、川陈皮素、槲皮素、山柰酚、 芫花素、羟基芫花素等还具有止咳祛痰 的作用。
6. 雌性激素样作用 大豆素 (daidzein) 等异黄酮具有雌性激素 样作用，可能是因为它们与己烯雌酚结 构类似。
HO O OH O 大豆素(dadzein) 己烯雌酚 HO OH
7.泻下作用 如中药营实中的营实苷A有致泻作用。
8. 清除人体自由基作用 黄酮类化合物多具有酚羟基，易氧化成 醌类而提供氢离子，故有显著的抗氧特 点。 另外还有降血脂、血糖，抗动脉粥样硬 化及抗癌、抗突变等作用。
第二节 黄酮类化合物的性质与颜色反应
3、颜色黄酮的色原酮部分无色，在2-位上引入苯 环后，即形成交叉共轭体系，使共轭链延长，因 而呈现出颜色。黄酮、黄酮醇及其甙类多显灰黄 ~黄色，查耳酮为黄~橙黄色，异黄酮类显微黄色， 二氢黄酮、二氢黄酮醇不显色。在上述黄酮、黄 酮醇分子中，尤其在7-倍及4’-位引入—OH及— OCH3等供电基后，化合物的颜色加深，但在其 它位置引入—OH、—OCH3等供电基影响较小。 花色甙及其甙元的颜色随pH不同而改变，一般显 红色( pH<7)、紫色( pH8.5)、蓝色( pH>8.5)等颜色。
第一节 概述
黄酮类化合物大多具有颜色，在植物体 内大部分与糖结合成苷，一部分以游离 形式存在。
黄酮类化合物广泛分布于植物界中，而 且生理活性多种多样，引起了国内外的 广泛重视，研究进展很快。
仅截止到1974年为止，国内外已发表的黄酮类 化合物共1674个（主要是天然黄酮类，也有少 部分为合成品，其中苷元902个，苷722个）， 并以黄酮醇类最为常见，约占总数的三分之一， 其次为黄酮类，占总数的四分之一以上，其余 则较少见。
（ + ） - 儿茶素 (Catergen) 也具有抗肝脏毒 作用，可治疗脂肪肝及因半乳糖胺或四 氯化碳等引起的中毒性肝损伤。
3. 抗炎 芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素 等具抗炎作用。 如木樨草素、黄芩苷、黄芩素。
4. 抗菌及抗病毒作用
5. 解痉作用
异甘草素、大豆素等解除平滑肌痉挛； 大豆苷、葛根黄素等葛根黄酮类可缓解 高血压患者的头痛等症状； 杜鹃素、川陈皮素、槲皮素、山柰酚、 芫花素、羟基芫花素等还具有止咳祛痰 的作用。
6. 雌性激素样作用 大豆素 (daidzein) 等异黄酮具有雌性激素 样作用，可能是因为它们与己烯雌酚结 构类似。
HO O OH O 大豆素(dadzein) 己烯雌酚 HO OH
7.泻下作用 如中药营实中的营实苷A有致泻作用。
8. 清除人体自由基作用 黄酮类化合物多具有酚羟基，易氧化成 醌类而提供氢离子，故有显著的抗氧特 点。 另外还有降血脂、血糖，抗动脉粥样硬 化及抗癌、抗突变等作用。
第二节 黄酮类化合物的性质与颜色反应
3、颜色黄酮的色原酮部分无色，在2-位上引入苯 环后，即形成交叉共轭体系，使共轭链延长，因 而呈现出颜色。黄酮、黄酮醇及其甙类多显灰黄 ~黄色，查耳酮为黄~橙黄色，异黄酮类显微黄色， 二氢黄酮、二氢黄酮醇不显色。在上述黄酮、黄 酮醇分子中，尤其在7-倍及4’-位引入—OH及— OCH3等供电基后，化合物的颜色加深，但在其 它位置引入—OH、—OCH3等供电基影响较小。 花色甙及其甙元的颜色随pH不同而改变，一般显 红色( pH<7)、紫色( pH8.5)、蓝色( pH>8.5)等颜色。
天然药物化学实验PPT课件
即可在0-45度之间任意倾斜。
4） 接通冷凝水，接通电源220V/50Hz，与主机连接上蒸 发瓶（不要放手），打开真空泵使之达一定真空度松开 手。
5） 调正主机高度：按压下位于加热槽底部的压杆，左 右调节弧度使之达到合适位置后手离压杆即可达到所需 高度。
6） 打开调速开关，绿灯亮，调节其左侧旁的转速旋钮，蒸 发瓶开始转动。打开调温开关，绿灯亮，调节其左侧旁的 调温旋钮，加热槽开始自动温控加热，仪器进入试运行。 温度与真空度一到所要求的范围，即能蒸发溶剂到接受瓶。
药材作成对照品溶液，照薄层色谱法(中国药典2005年 版一部附录ⅥB)试验，供试品色谱中，在与对照品色谱 相应的位置上，显相同的蓝褐色斑点。
三、实验仪器与实验材料
1、实验仪器
索氏提取器 旋转蒸发器 烧杯 漏斗 展开缸 显色 瓶超声波提取器 玻璃棒 试剂瓶 电子天平 锥形瓶 研钵
玻璃板 布氏漏斗 真空泵 抽滤瓶
槐花米粗粉（20g）
置500ml烧杯中，加水300ml，在搅拌下加入石 灰乳（1~1.5g），调至PH8~9，加热至微沸， 保持30min，趁热抽滤。
残渣
滤液
在60~70℃下用浓盐酸调至 PH4~5，精置1hr,抽滤。
滤液
沉淀（粗制芦丁）
重结晶 将沉淀悬浮于蒸馏水中，加热 煮沸15min，趁热过滤
3. 崔福德主编《药剂学》（第六版），人民卫生出版社， 2007年
实验三 芦丁粗提物的显色反应和PC鉴别
一、实验目的
① 学习黄酮类化合物理化性质和常用的显色方法。 ② 学习用纸色谱法分离和鉴定黄酮类化合物的混合液。
二、实验原理
8 7
1
O27
6 5
3'
2'
4） 接通冷凝水，接通电源220V/50Hz，与主机连接上蒸 发瓶（不要放手），打开真空泵使之达一定真空度松开 手。
5） 调正主机高度：按压下位于加热槽底部的压杆，左 右调节弧度使之达到合适位置后手离压杆即可达到所需 高度。
6） 打开调速开关，绿灯亮，调节其左侧旁的转速旋钮，蒸 发瓶开始转动。打开调温开关，绿灯亮，调节其左侧旁的 调温旋钮，加热槽开始自动温控加热，仪器进入试运行。 温度与真空度一到所要求的范围，即能蒸发溶剂到接受瓶。
药材作成对照品溶液，照薄层色谱法(中国药典2005年 版一部附录ⅥB)试验，供试品色谱中，在与对照品色谱 相应的位置上，显相同的蓝褐色斑点。
三、实验仪器与实验材料
1、实验仪器
索氏提取器 旋转蒸发器 烧杯 漏斗 展开缸 显色 瓶超声波提取器 玻璃棒 试剂瓶 电子天平 锥形瓶 研钵
玻璃板 布氏漏斗 真空泵 抽滤瓶
槐花米粗粉（20g）
置500ml烧杯中，加水300ml，在搅拌下加入石 灰乳（1~1.5g），调至PH8~9，加热至微沸， 保持30min，趁热抽滤。
残渣
滤液
在60~70℃下用浓盐酸调至 PH4~5，精置1hr,抽滤。
滤液
沉淀（粗制芦丁）
重结晶 将沉淀悬浮于蒸馏水中，加热 煮沸15min，趁热过滤
3. 崔福德主编《药剂学》（第六版），人民卫生出版社， 2007年
实验三 芦丁粗提物的显色反应和PC鉴别
一、实验目的
① 学习黄酮类化合物理化性质和常用的显色方法。 ② 学习用纸色谱法分离和鉴定黄酮类化合物的混合液。
二、实验原理
8 7
1
O27
6 5
3'
2'
天然药物化学第五章黄酮类化合物-1
Isoflavones
8
7
A
6 5
1
O2
2'
3'
C
3
B
4'
1'
4
O
6' 5'
黄烷-3,4-二醇类
Flavan-3,4-diols
8
7
A
1
2'
3'
O2
B
4'
C
1'
6
6'
5'
5
4
3 OH
OH
二氢异黄酮类
Isoflavonones
8
7
A
6 5
1
O2
2'
3'
C
3
B
4'
1'
4
O
6'
5'
二、结构类型 ——2.主要骨架类型
5'
O
二氢黄酮醇类Flavanonols
8
7
A
6 5
1
2'
3'
O2
B
4'
C
1'
3 6'
5'
4
O
8
7
A
6 5
1
2'
3'
O2
B
4'
C
1'
4 3 OH 6'
5'
O
二、结构类型 ——2.主要骨架类型
黄烷-3-醇类
Flavan-3-ols
8
7
A
8
7
A
6 5
1
O2
2'
3'
C
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黄烷-3,4-二醇类
Flavan-3,4-diols
8
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3 OH
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二氢异黄酮类
Isoflavonones
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6'
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二、结构类型 ——2.主要骨架类型
5'
O
二氢黄酮醇类Flavanonols
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O2
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C
1'
3 6'
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2'
3'
O2
B
4'
C
1'
4 3 OH 6'
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二、结构类型 ——2.主要骨架类型
黄烷-3-醇类
Flavan-3-ols
8
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A
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相对密度
当以水作为参考密度时，即1g/cm3作为参考
密度(水4℃时的密度)时，过去称为比重 (specific gravity)。相对密度一般是把水在4 度的时候的密度当作1来使用，另一种物质的 密度跟它相除得到的。 相对密度只是没有单位而已，数值上与实际 密度是相同的。
目的与意义
（一）探索天然药物防病治病的原理:有效成分 （二）控制天然药物及其制剂的质量 • 影响天然药物防病治病的主要因素： • 有效成分的含量、 • 产地、采收季节、 • 加工方法、贮存条件 （三）改进剂型，提高临床疗效 （四）促进天然药物的开发和应用 (1)开辟和扩大天然药物资源：如黄连——小檗碱 代用品：三颗针——小檗碱 （2）降低毒性，提高疗效 （3）提取制药原料和中间体：如薯蓣皂苷元为合成甾体激素和 甾体避孕药的原料 （4）进行结构改造和修饰，研制新药
日本，
15%
4. 天然药物研究现状
世界各地加强天然药物研发的投入
1983-1994年，上市522种新药，44%天然来源
1984-1995，FDA，31种抗癌新药，61%天然来源
93种抗感染新药，63%天然来源
关于天然产物的学术交流日渐活跃
二、天然药物化学的定义、研究对象、研究内容
1.定义及相关术语
第一节 绪 论
一、天然药物及其相关术语
二、天然药物化学的定义、研究对象、研究内容
三、天然药物化学发展历史沿革和现状
四、天然药物化学在中药现代化中的作用
一、天然药物及其相关术语
1.天然药物的定义： 天然来源 2.天然药物的来源：
植物
动物
矿物
微生物
海洋天然药物
3.天然药物相关术语
天然药物 natural medicine 中草药 chinese herbal medicine
3．学科迅速发展时期（20世纪——）
特点三：研究深度、广度、速度发生了革命性的变化
相对介电常数 1.8 2.3 极 4.3 性 逐 5.2 渐 6.1 增 17.5 大 21.5 26.0 31.2
80.0
基本知识
溶剂的极性
溶剂 相对介电常数
两者能以任意比例混 溶
亲水性有机溶 剂 水
Me2OH EtOH MeOH H2O
21.5 26.0 31.2 80.0
基本知识
溶剂的极性
天然药物的定义：
由动、植物、矿物和微生物原料发酵形成
的药物,通俗地称之为中草药，是传统药、 民间药、民族药的总称。 天然药物包含了中药但并不等于是中药 有效成分(活性成分）：通常把具有一定生 物活性、治疗作用，可以用分子式和结构 式表示，并具有一定物理常数（如熔点、 沸点、旋光度、溶解度等）的单体化合物。 无效成分（杂质）：与有效成分共存的其 他成分
2.学科真正形成阶段（19世纪）
特点一：以化学成分的发现和分离为主 1806， 阿片——————吗啡（morphine）
1820， 金鸡纳树皮———奎宁 (quinine)
1828, 烟草——————烟碱（nicotine） 1885， 麻黄——————麻黄碱（ephedrine） 吐根碱、士的宁、小檗碱，阿托品、可卡因等
《本草纲目》，1892种 / 《本草纲目拾遗》，1021种 目前我国药用植物总数，15000余种
中药 草药
Traditional Chinese Medicine herbal drug
蒙药 Mongolia Medicine
民族药 Ethnic Medicine
藏药
苗药
Tibetan Medicine
溶剂提取是指溶剂进入生物体细胞，溶解或分散其有用物质而变成浸出物的全 过程。 包括浸润、解吸和扩散三个阶段。
浸润：渗透阶段 溶剂通过细胞壁渗透到细胞中。 解吸：溶解阶段 细胞内容物与细胞组织之间有亲和 力，溶剂破除这种亲和力。 扩散：置换阶段 利用细胞内的渗透力产生的压差而抽提出来，用溶剂占领内容物的位置 而将内容物置换出来。 石油醚→油脂、蜡、叶绿素、挥发油、游离甾体及三萜类化合物 氯仿或醋酸乙酯→游离生物碱、有机酸及黄酮、香豆素的苷元 丙酮或乙醇、甲醇→苷类、生物碱盐、鞣质等 水→氨基酸、糖类、无机盐等
卫生部规划教材－第五版
第一章 第二章
总论 糖和苷
第三章
第四章
苯丙素类
醌类化合物
第五章
第六章 第七章 第八章 第九章
黄酮类化合物
萜类和挥发油 三萜及其苷类 甾体及其苷类 生物碱
研究天然产物化学成分的基本步骤
原材料 提取
总提取物 目的化合物 初步分离 不同部位
结构修饰 人工合成
单体化物
精细分离纯化
3. 天然药物化学的研究内容
结构特点
理化性质
结构修饰
构效关系 生物转化 体内代谢过程等
提取分离方法
结构鉴定方法
生物合成
三、天然药物化学发展历史沿革和现状
大体分为以下3个阶段： 1. 原始和萌芽阶段（——18世纪末） 2. 学科真正形成阶段（19世纪） 3. 学科迅速发展时期（20世纪——）
正确理解成分的划分
生理活性成分并不一定真正代表有效成分
有效成分与无效成分的划分是相对的、发展的
A. 不同类型成分，在不同天然药物中作用不同
B. 原来视为无效成分，可能成为有效成分
C. 过去视为有效成分，被修正、完善 麝香 丹参 抗炎成分 扩冠 麝香酮————多肽 丹参醌————丹参酚酸
D. 加工、代谢等过程，可转化非活性成分为活性成分
扩散过程表达式：
dc ds DF dt dt: 扩散时间 dx dc
dx
浓度差
ds: 在dt时间内的扩散量
F：扩散面积，以粉碎度表示
RT 1 D： 扩散系数 D N 6r
第一章 总 论
第一节 绪论
第二节 生物合成 第三节 提取分离方法
第四节 结构研究法
概述
由于现代科学技术进步，特别是将波谱解析方法 （NMR、MS、IR、UV）用于推导化合物的结构，甚
1.原始和萌芽阶段（——18世纪末）
天然药物识别、使用经验——巫术、迷信色彩
文明的进步——对疾病、天然药物的认识趋于客观
231—341，晋，葛洪，《抱卜子》 1575， 1711, 明，李， 《医学入门》，没食子酸
清，洪遵，《集验方》，樟脑
1769-1786，舍勒，酒石酸、
苯甲酸、乳酸、苹果酸、没食子酸
成分的复杂性： 不同药物所含成分类型不同
每种类型成分的数目相当多
同种药物所含成分结构、性质各异
2．天然药物化学的研究对象
生理活性成分 active compound / constituent 非生理活性成分 inactive compounds
有效成分
无效成分 有效部位 active fraction 一种主要有效成分/一组结构相近的有效成分 有毒成分 toxic compound
天然化合物的分离向高效、快速、微量发展
3．学科迅速发展时期（20世纪——）
特点二:波谱技术用于天然化合物的结构鉴定
IR： 1944，Pekin-Elmer公司，第一台红外光谱仪 MS： 20世纪，质谱仪 EI、CI，FD，FAB，ESI，MALDI ESI-TOF，MALDI-TOF NMR：1953，30MHZ的连续波核磁共振仪 70年代，脉冲傅立叶变换核磁共振仪 1D NMR——2D NMR 30—60—100—300MHz 400—500—600—800—900MHz UV，X-ray，ORD，CD等
Miao drug
生药
Crude drug
4. 天然药物研究现状
疾病谱、医疗模式、药物结构的改变
传染、感染性疾病 —— 身心疾病、现代病
治疗 —— 预防、保健、治疗、康复
化药 —— 化药
天然药
国际市场对天然药物的需求日益增大 2000年全球植物药销售额，300亿美元 天然药物销售额年增长幅度，欧共体，30% 美国， 20%
2.研究对象
3.研究内容
1. 天然药物化学定义及相关术语：
天然药物化学 Chemistry of natural medicine Medicinal chemistry of natural products 运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分 （以生理活性成分或有效成分为主）
亲脂性有机溶 剂
溶剂
两者分层，可进行萃 取 水
H2O 80.0
石油醚 C6H6 Et2O CHCl3 EtOAc n-BuOH
相对介电常数 1.8 2.3 4.3
5.2 6.1 17.5
基本知识
提取前预处理 粉碎 脱脂 根茎类 苷类
溶剂渗入
基本原理
有效成分 从细胞内溶出 细胞内 有效成分
提取分离流程图
天然药物粗粉 提取：将有效成 分从天然药物中 提取 提出的过程 分离：将提取物 分离 中各种成分逐一 分开的过程 纯化 纯化：将有效成 分与无效成分或 鉴定 杂质分开并除去 的过程
基本知识
溶剂的极性
亲脂性有机溶 剂
溶剂
亲水性有机溶 剂 水
石油醚 C6H6 Et2O CHCl3 EtOAc n-BuOH Me2OH EtOH MeOH H2O
中药化学
植物化学
Chemistry of TCM
Phytochemistry
天然产物化学 Chemistry of natural products