天然药物化学
天然药物化学的定义
天然药物化学的定义天然药物化学是研究天然产物的化学结构、化学特性和生物学活性，以及这些产物在药物发现和开发中的应用的分支学科。
天然药物化学包括从天然资源中分离、纯化和鉴定生物活性化合物的技术和方法，以及用于合成类似分子的有机合成和机制研究。
随着对复杂药物发现和开发的需求不断增加、分析技术不断提高，天然药物化学在药物研究和开发中的地位越来越重要。
天然药物化学研究的目的是了解天然产物的化学结构、生物学活性和药理学特征，为发现新的天然产物药物和开发药物带来启示。
天然药物化学家通过从各种生物体中分离和纯化有生物活性的天然物质，如植物、微生物和动物，来收集有关它们的化学信息。
然后，天然药物化学家将这些物质的结构鉴定和解决分子的化学结构、化学特性和背景知识，以便了解其在药物发现和开发中的应用。
这种专业的知识使它们能够优化这些化合物，以增加它们的效力或减少它们的毒副作用，并改善它们的化学稳定性和制剂属性。
天然药物化学在天然产物的化学分析方面极为重要。
这种类型的化学分析使用多种技术和方法来分离、提纯和鉴定天然产物。
例如，对于复杂的混合物，天然药物化学家可以使用高效液相色谱（HPLC）或气相色谱（GC）等技术来提取单个分离物。
然后，他们可能会使用核磁共振（NMR）或质谱（MS）等技术来获取有关该分子的化学和结构信息，并开发分子的结构-活性关系。
天然药物化学的主要目标是从复杂的混合物中分离出一种或多种有生物活性的化合物，并了解它们的药理学属性。
另一个研究天然药物化学的领域是通过有机合成复制自然产物结构来创建新的天然产物类似物。
这种方法被称为半合成法。
利用这种方法，天然药物化学家可以调整原来的天然产物的结构，以优化它们的药理学性质，或创造新的药物。
即使天然药物化合物有助于药物研究和开发，但它们并不总是合适的药物治疗方案。
因此，天然药物化学家使用化学合成技术创造类似分子，以获得更好的药理学性质或更好的制剂性质。
总之，天然药物化学是一个广泛的领域，涵盖了从天然产物中分离、纯化和鉴定生物活性化合物的技术和方法，以及用于合成类似分子的有机合成和机制研究。
天然药物化学ppt课件完整版
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
1、原理；主要依据物质的 “相似相溶”性质。其过程是， （1）渗透， （2）扩敬， （3）溶解，
常见的溶剂大分为如下几类:
（1）水
（2）亲水性有机溶剂（甲醇，乙醇， 丙酮） （3）亲脂性有机溶剂（石油醚， CHCl3等） （4）水不溶性亲水性有机溶剂（正 丁醇，戊醇，异丁醇）
常用溶剂的亲水性强弱顺序
（2）亲水性有机溶剂；（甲醇， 乙醇，丙酮等）
•
乙醇（EtOH）：最常用，其溶解范围广，穿 透力强，即可溶解亲水性成份，也可溶解亲脂 性成份，而对蛋白质，多糖，粘液质，果胶， 树胶，淀粉等溶解度小。 • 用不同浓度乙醇提取，可得不同的成份，如； 30—40％EtOH提取皂甙，70—80％EtOH提取强 心甙 • 与水相比，EtOH溶剂用量小，可以回收，提 取时问短。
2、溶剂的选择——三条元则；
（1）对有效成份溶解度大，对杂质溶 解度小。 （2）不与成份起化学反应。 （3）要经济，易得，使用安全。
3、常用溶剂简介：
（1）水（强极性）是一种最常用溶剂， 溶解范围广（酸性水，碱性水）。 酸性水；可使碱性成份成盐而溶解。 碱性水；可使酸性成份成盐而溶解。
缺点：
① 易酶解，如：甙水解成糖和甙元。 ② 霉坏变质。 ③ 果胶，树胶，粘液质（多糖类）等，造成澎 涨，过滤困难，淀粉易被糊化，增加过滤困 难，因此，对淀粉含量高的原料，不宜用水 取取。 ④ 皂甙。粘液质等，减压浓缩时，会产生大量 泡沫，浓缩困难。 ⑤ 溶出许多其它成份（水溶性杂质多）。 注意：加温提取时，往往有助溶作用。（主 要是淀粉起助溶作用，其它分子量较大的皂 苷，大分子化合物也有此作用）。
COOH Mannich
反应
甲基化 HO
HO H 化 OH OCH3
《天然药物化学》PPT课件
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
天然药物化学(ppt)
二、分离纯化
（一）溶剂法
酸碱法：是将总提取物溶于有机溶剂，用酸水、碱水 分别萃取，难溶于水的有机碱性成分可与酸成盐溶于水， 从而达到分离纯化的目的。 溶剂分配法：利用混合物中各组分在两相溶剂中分配 系数差进行分离纯化的方法。
（二）沉淀法
基于有些天然药物化学成分能与某些试剂生成沉 淀；或降低某些成分在溶液中的溶解度而自溶液中析出 的一种分离方法。
多孔凝胶过滤色谱
第五节 天然药物化学成分结构鉴定方法
结构鉴定的程序一般是： （1）确定纯度 （2）测定物理常数 （3）确定分子量、分子式 （4）波谱分析 （5）确定结构式
确定化合物结构常用几种光谱分析技术： ① 紫外光谱 ② 红外光谱 ③ 磁共振 ④ 质谱
紫外光谱
测定范围：通常在200~600nm的紫外可见光区 原理：基于分子中的电子可因光照射由基态跃迁到激
第四节 天然药物化学成分的提取分离方法
一、天然药物化学成分的提取
（一）溶剂提取法 1、溶剂
原理：相似者相溶，根据欲提取成分的性质确定，充分地提取 所需成分、沸点适中、易回收、安全低毒。 常用溶剂：以溶剂极性弱到强的顺序排列为： 石油醚＜四氯化碳＜苯＜ 二氯甲烷＜氯仿＜氯仿＜乙醚＜乙酸 乙酯＜正丁醇＜丙酮＜乙醇＜甲醇＜水
天然药物化学(ppt)
优选天然药物化学
第一节 天然药物化学的性质与任务
一、天然药物化学的性质
1、概念：“天然药物化学”是应用现代科学理论 与方法研究天然药物中的化学成分的学科. 2、性质：“天然药物化学”是从分子水平研究天 然药物的药效物质基础及其防治疾病规律的一门综 合性学科。
“天然药物化学”是药学二级学科“药物化学”下设置的三级学 科. “天然药物化学”是药学类专业规定设置的一门主要专业课程.
天然药物化学名词解释
天然药物化学名词解释天然药物是指从天然植物、动物、矿物等自然界中提取或直接获得的药物。
天然药物主要由多种活性成分组成，包括生物碱、黄酮类、多糖类、三萜类、鞣质、挥发油等。
这些活性成分具有多种生物活性，如抗菌、抗炎、抗氧化等作用。
天然药物因其活性成分种类繁多、作用机制复杂，具有较广泛的临床应用。
天然药物是研发药物的重要来源之一。
相比合成药物，天然药物具有以下几个优势：1. 天然来源：天然药物取材于自然界，相比合成药物更接近人体的自然环境。
这些天然药物中的活性成分通常在植物或动物体内发挥着特定的生理作用。
2. 多样性：天然药物中的活性成分种类繁多，这意味着天然药物具有更多的药理作用方式。
相比之下，合成药物通常只依靠一个或几个活性成分来发挥作用。
3. 综合作用：天然药物中的多种活性成分可以相互作用，发挥协同效应，从而增强疗效。
这种综合作用使得天然药物在治疗一些复杂疾病时效果更好。
4. 安全性：由于天然药物不经过化学合成，因此药物中的化学物质相对较少，并且与人体内的生理物质更为相似，使用过程中更为安全可靠。
然而，天然药物也存在一些局限性。
例如，天然药物来源有限，产量少，不适合大规模生产；药物中活性成分的含量不稳定，受到自然环境影响，难以保证药效一致；天然药物由于复杂性和多样性，研发过程困难，疗效评价相对较难。
为了更好地利用天然药物的药理活性，目前有一些研究方向得到了广泛关注，包括：天然药物成分分离、纯化和结构鉴定；天然药物成分的药理活性研究和作用机制解析；天然药物的疗效评价和毒副作用评估；天然药物的合成和改造等。
综上所述，天然药物是一类重要的药物资源，具有多种生物活性，广泛应用于临床治疗。
未来的研究将更加注重天然药物的发现、开发和利用，以充分发挥其在人类健康中的潜力。
天然药物化学-绪论
(四)天然药物化学发展历史沿革和现状
• 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 • 特点二：结构鉴定以化学方法为主 氧化、还原等降解反应——推导结构 碎片合成、全合成————证明结构 • 特点三：生源合成途径、本质的揭示 生源前体的识别：萜类———MVA
提取中药的挥发油、某些小分子生物碱如：麻 黄碱、烟碱、槟榔碱以及某些小分子的酚类如：牡 丹酚等。
第三节 提取分离方法
• 超临界流体萃取(supercritical fluid SFE)
What is…?
Supercritical Fluid Extraction (SFE)
第三节 提取分离方法
Phase Diagram
研究植物的系统发育。
(三) 天然药物化学在药学专业中的作用与地位 4. 功能性食品用及相关产品
功能食品 银耳、苦荞等
香料 natural perfume 美容化妆品 人参、珍珠、黄芪、当归、何首乌、白芷
天然色素
辣椒红色素 ----辣椒 叶黄素 ----万寿菊 紫草红----紫草根 姜黄素----姜黄
例：
紫杉醇（taxol）：今日抗癌之星
1963年美国化学家M.C. Wani和Monre E. Wall首次从太平洋杉（Pacific Yew）树 皮和木材中分离到了紫杉醇的粗提物。
红豆杉 Taxus mairei
1971年，他们才通过x-射线分析确定了 该活性成份的化学结构——一种四环二 萜化合物，并把它命名为紫杉醇 （taxol）。它能使细胞分裂停止于有丝 分裂期，阻断了细胞的正常分裂。 通过 Ⅱ-Ⅲ临床研究，紫杉醇主要适用于卵巢 癌和乳腺癌，对肺癌、大肠癌、黑色素 瘤、头颈部癌、淋巴瘤、脑瘤也都有一
天然药物化学
第一章总论一、填空题必做：1、天然药物化学是指（运用科学理论与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（生物活性成分）或（药效成分）的（结构特点）、（物理化性质）、（提取）、（分离）及其生物合成途径等内容。
2. 天然药物是药物的一个重要组成部分，它来源于（植物）、（动物）、（矿物）和（微生物），并以（植物）为主，品种繁多。
3、大孔树脂法分离皂苷，以乙醇-水为洗脱剂时，随着醇浓度的增大，洗脱能力（增强）。
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）和被分离化合物分子的（大小）而达到分离目的。
5、正常1H-NMR谱技术能提供的结构信息参数，主要是质子的（化学位移）、（偶合常数）及（质子数目）。
选作：1、（中华人民共和国药典）是我国药品质量控制遵照的典范，记载有关中药材及中成药质量控制的是（一）部？2、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。
3、中药和天然药物中常见的（糖类）、（氨基酸和蛋白质）、（脂类）等属于一次代谢（黄酮类）、（萜类和挥发油）、产物，而天然药物化学中最常见的（苯丙素类）、（醌类）、（甾体类）、（生物碱类）等几类化合物一般均属于二次代谢产物，主要来源于来源于（乙酸-丙二酸途径）、（甲戊二羟酸途径））、（莽草酸途径）、（氨基酸途径）和复合途径等主要生物合成途径。
4. 具有C6-C3骨架的（）、（）和（）以及C6-C3- C6骨架的（），在生源途径上均来源于（）途径。
5、涡流色谱是一种在线（萃取）技术，可以实现生物样品的在线（处理）并直接用于（分析检验），可大大缩短处理过程，是当前处理生物样品较为先进的一种技术。
其处理的原理是利用（大粒径）的填料使流动相在（高流速）下产生的涡流状态，从而对生物样品进行（净化）和（富集）。
天然药物化学名词解释 简答答案
一、解释下列名词（每题2分，共10分）1、天然药物化学：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。
2、植物化学分类：植物生物化学，中成药成分化学，天然药物化学及植物药品化学。
植物生物化学研究一次代谢产物。
中成药成分化学，天然药物化学及植物药品化学研究二次代谢产物。
3、二次代谢：以一次代谢产生的代谢产物为原料（前体），经不同途径进一步合成的过程叫二次代谢4、次级代谢产物：二次代谢产生的结构千变万化，千奇百怪，绚丽多姿的化学物质，包括生物碱、萜类等化学物质。
作用是维持植物的特性与特征，是重要的药物资源5、pH梯度萃取法：在不同pH的缓冲溶液与有机溶剂中进行分配的方法,使酸性、碱性、中性及两性物质得以分离。
6、苷类：又称配糖体，是由糖或糖的衍生物，如氨基糖、糖醛酸等，与另一非糖物质（称为苷元或糖苷配基）通过糖的半缩醛或半缩酮羟基与苷元脱水形成的一类化合物。
7、苷的双相水解：对于那些苷元对酸不稳定的苷，为了获得原苷元可采取双相水解的方法，即在水解溶液中加入与水不互溶的有机溶剂如苯等，使水解后的苷元立即进入有机相，避免苷元长时间与酸接触。
8、原生苷与次生苷：原生苷指未经水解的苷；次生苷指原生苷由于水解或酶解，部分糖降解时所生成的苷9、苯丙素化合物：苯环与三个直链碳连在一起为单元（C6~C3）构成的化合物。
分为苯丙酸类、香豆素类、木脂素类10、萜类化合物：凡由甲戊二羟酸（MVA）衍生、且分子式符合（C5H8)n 通式的衍生物均称为萜类化合物11、生源的异戊二烯法则：甲戊二羟酸是萜类化合物生物合成的最关键前体，焦磷酸异戊烯酯（IPP）及DMAPP数生物体内的“活性的异戊二烯”，在生物合成中起延长碳链的作用12、经验的异戊二烯法则：自然界存在的萜类化合物都是由异戊二烯衍变而来，是异戊二烯的聚合体或衍生物，并以是否符合异戊二烯法则作为判断萜类物质的一个重要原则。
13、三萜皂苷：由三萜皂苷元和糖组成，常见的苷元为四环三萜和五环三萜14、甾体皂苷：具有螺甾烷类化合物结构母核的一类皂苷15、溶血指数：指在一定条件下能使血液中红细胞完全溶解的最低皂苷浓度16、强心苷：存在于植物中具有强心作用的甾体苷类化合物，由强心苷元和糖缩合而产生的一类苷17、生物碱：生物碱是含有负氧化态氮原子的有机环状化合物，存在于生物有机体中的环状化合物18、两性生物碱：具酚羟基或羧基的生物碱称为两性生物碱，这些生物碱既可溶于酸水，也可溶于碱水溶液，但在pH8～9时溶解性最差，易产生沉淀。
天然药物化学的名词解释
天然药物化学的名词解释
天然药物化学是研究天然药物的化学成分、结构、活性及其在生物体内的作用机制等方面的学科。
以下是一些天然药物化学中的名词解释:
1. 天然药物:指从自然界中采集或栽培的植物、动物、微生物等天然物质,其化学组成和生物活性未被完全阐明的药物。
2. 药物分子:指天然药物的化学成分,通常是由一个或多个化合物组成的分子。
3. 天然来源的化合物:指从天然药物中提取的化合物,其化学结构、生物活性和作用机制可能与人工合成的化合物有所不同。
4. 生物活性位点:指药物分子在生物体内发挥作用的关键位点,通常是具有多态性、立体异构体或官能团的位点。
5. 生物反应途径:指药物分子在生物体内发挥作用的途径,包括离子通道、代谢途径、神经传递途径等。
6. 作用机制:指药物分子在生物体内的作用机制,包括调节靶点、干扰信号通路、改变细胞周期等。
7. 半衰期:指药物在生物体内的半衰期,即药物在体内清除的速率。
8. 毒性:指药物对人体或动物造成损害的能力,包括急性毒性、慢性毒性、神经毒性等。
天然药物化学是一个涉及多学科的研究领域,包括药物化学、有机化学、分子生物学、生态学、统计学等。
通过深入研究天然药物的化学成分和作用机制,我们可以更好地理解药物的作用机制,开发新的药物,并减少药物的不良反应。
天然药物化学
（一）溶剂提取法
1. 原理
(2) 常见溶剂的种类及其特点
极性由小到大：石油醚，苯，二氯甲烷，氯仿，乙醚，乙酸乙酯，正丁醇，丙酮，乙醇，甲醇，水
强极性：水
亲水性：能与水任意混溶（甲醇、乙醇、丙酮）
亲脂性：不与水任意混溶，可分层（正丁醇、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、环己烷、石油醚）
三、主要的生物合成途径
常见的复合途径有以下几种：
1. 醋酸-丙二酸—莽草酸途径
2. 醋酸-丙二酸—甲戊二羟酸途径
3. 氨基酸—甲戊二羟酸途径
（一）溶剂提取法
常用溶剂的运用范围
水 优点：经济、易得、安全
缺点：冷水易引起苷的酶解（需灭酶活性）。
热水提取出的杂质多（淀粉、粘液质等），影响滤过。
浓缩困难（沸点高），易霉变，不利于长时间保存。
6. 对设备要求高。
萃取杏仁油的收油率是石油醚提取工艺的2.5倍，且提取时间大大缩短。
工业化萃取薯蓣皂素，比传统汽油法收率提高1.5倍，并避免了使用汽油易燃易爆的危险。
藏药雪灵芝总皂苷粗品及多糖的萃取，与传统溶剂萃取工艺相比较，收率分别提高至18.9倍和1.62倍。
2. 溶剂提取的方法
第三节 提取分离方法
提取、分离前的准备及流程
1. 准备
查阅文献：了解该植物是否进行过化学研究、研究情况，从中获得所需的数据及信息（如化学成分类型、性质、方法等）。
准确鉴定植物的品种，并制作原植物标本储藏（基源、产地、药用部位、采集时间与方法等）。
原材料的处理
适当粉碎，粉碎过粗降低提取效率；过细则提取的杂质多且不易滤过及后续分离。
2. 本身呈惰性，与化合物不反应；无毒、无味、不易燃、常压为气体；价廉、易得、可循环利用。
天然药物化学
天然药物化学在当今世界，药物学领域一直是备受关注的研究领域之一，其中天然药物化学更是备受推崇。
天然药物化学是指从天然来源（如植物、微生物、动物等）中提取出的具有药用价值的化学物质，如生物碱、黄酮类化合物、多糖等。
这些天然药物化合物具有丰富的化学结构和药理活性，常被用于治疗各种疾病。
天然药物的来源天然药物来自于大自然，其来源种类繁多。
植物中含有大量的生物活性成分，如植物类生物碱、黄酮类化合物、甾体类化合物等，常被用于中药的配方中。
微生物也是天然药物的重要来源，如青霉素、链霉素等抗生素就是来自于微生物的产物。
此外，动物也可以产生一些具有药用价值的分子，比如蛇毒、蜂毒等。
天然药物化学的研究方法天然药物化学的研究方法主要包括分离提取、结构鉴定、生物活性评价等。
首先，研究人员会通过不同的分离技术（如柱层析、液-液萃取等）从天然来源中提取出目标化合物。
然后，利用质谱、核磁共振等技术对化合物的结构进行鉴定，确定其分子式、分子量、结构等信息。
最后，通过生物学实验评价化合物的药理活性，如抗菌活性、抗癌活性等。
天然药物的应用与展望天然药物在治疗疾病中发挥着重要作用，尤其是在抗癌、抗感染等领域。
许多天然药物化合物被广泛用于临床治疗，如阿司匹林、紫杉醇等。
未来，天然药物化学仍将是一个重要的研究领域，研究人员将致力于发现新的天然药物，挖掘其潜在的药理活性，为人类健康做出更大的贡献。
通过对天然药物化学的研究，可以更好地理解天然药物在治疗疾病中的机制，为新药研发提供更多的启示。
天然药物化学的发展必将推动药物领域的进步，为保障人类健康作出更多的贡献。
天然药物化学课件(全)ppt课件
O C2 H OH H,OH
HO HOOH
三、糖和苷的分类
6、 氨基糖(amino sugar) 单糖的一个或几个醇羟基
置换成氨基。如庆大霉素的结构：
C H2N H2 OO
OH O N H2
OH NHCH3 OH
O
NH2 H2N
绛红糖 胺
2-脱 氧 链 酶 胺
加 洛 糖胺
7 、去氧糖(deoxysugars) 单糖分子的一个或二个羟
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
HO C H
CH3 C
H NHC H3
l-ephedrine 左旋麻黄素
（麻黄 Ephedra spp.中〕 平喘、解痉
一、概 述
HO
OH OH
O
OH O
r utinos e
Rutin 芦丁
（槐花米 Sophora japonica 的花蕾中〕 降低血管脆性、防高血压和 动脉硬化的治疗辅助药
第二章
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
一、 概述
糖又称作碳水化合物(carbohydrates)，是自 然界存在的一类重要的天然产物，是生命活动所 必需的一类物质，和核酸、蛋白质、脂质一起称 为生命活动所必需的四大类化合物。按照其聚合 程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）和多糖等。
CH 2 OH H C OH HO C H H C OH H C OH
CH 2 OH
4 、甲基五碳糖
O HO
第三章天然药物化学
异戊烯基6位取代 HO
HO
HO O
O
O
O
O
异戊烯基8位取代
O
O
环
合
HO
O
O
的
形
成
过
程
O
O
O
OH
O
O
6，7－吡喃骈香豆素型
花椒内酯 O
O
O
O 邪蒿内酯
7，8－吡喃骈香豆素型
（四）其他香豆素类
是指α-吡喃酮环上有取代基的香豆素类。C3、C4位常有苯基、 羟基、异戊烯基等的取代。如；
MeO
O
O
（二）呋喃香豆素类(furocoumarins)
香豆素核上的异戊烯基常与与邻位酚羟基（7－羟基） 环合成呋喃环或吡喃环，前者称为呋喃香豆素。分为角 型和线型。
呋喃香豆素的生物合成途径如下：
异戊烯基6位取代
HO
O
HO
HO O
环
合
O
O
的
形
成
过
程
O
O
异戊烯基8位取代
O
HO
O
O
O
O
O
补骨脂内酯
显色反应
1.异羟肟酸铁反应（识别内酯的反应） 酯与羟胺作用可生成异羟肟酸，再与三氯化铁 作用即生成红色的异羟肟酸铁。
O
R
O R' + H2N-OH
（羟胺）
O
R
NHOH +
R'- OH
FeCl3
O
( R-C-NH-O ) 3 Fe + 3HCl 异羟肟酸铁（红色）
香豆素 OH-
盐酸羟胺
天然药物化学发展史简介
目 录
• 绪论 • 古代天然药物化学成就 • 近现代天然药物化学研究进展 • 当代天然药物化学研究热点与趋势 • 挑战与机遇并存：未来发展趋势预测 • 总结回顾与展望未来
绪论
01
天然药物化学定义与特点
天然药物化学定义
天然药物化学是研究天然药物中化学成分的一门科学，旨在探索天然药物中具有生物活 性的化合物，阐明其结构、性质、合成途径及生物合成规律，为创新药物的发现和设计
VS
现状概述
目前，天然药物化学已经成为药物研发领 域的重要分支之一。随着高通量测序、代 谢组学、蛋白质组学等技术的发展，天然 药物化学的研究手段和方法不断更新和完 善。同时，随着人类对自然环境和生态保 护的日益重视，天然药物的开发和利用也 面临着新的机遇和挑战。
研究意义与价值
发掘新药源
天然药物是创新药物发现的重要来源之一。通过对 天然药物中活性成分的研究，可以发掘新的药物先 导化合物和结构类型，为新药研发提供新的思路和 途径。
01
类似物合成
基于天然产物的结构特点，设计并合成 具有相似结构的类似物，以发现新的活 性分子。
02
03
构效关系研究
深入研究天然产物结构与生物活性之 间的关系，为结构修饰和改造提供理 论依据。
多靶点、多途径治疗策略实践
多组分协同作用
研究天然产物中多个活性成分之间的协同作用机制，以实现多靶 点、多途径的治疗作用。
提供理论依据。
天然药物化学特点
天然药物化学具有多样性、复杂性和活性多样性等特点。天然药物中的化学成分种类繁 多，结构复杂，且具有广泛的生物活性，包括抗菌、抗炎、抗肿瘤、免疫调节等多种药
理作用。
发展历程及现状概述
药学概论-第三章-天然药物化学
• 现代研究证明，麻黄中的挥发油成分α-松油醇是 其发汗散寒的有效成分；其平喘的有效成分是麻 黄碱和去甲麻黄碱；而利水的有效成分则是伪麻 黄碱。
二、改进传统药物剂型、提高临床疗效较粗糙，给药途径太少，服用剂量较大，临床疗 效缓慢，有些剂型使用不便，以致在许多方面不能适应现
第一节 天然药物化学的性质与任务
一、天然药物化学的性质
天然药物化学（chemistry of natural medicines）
是应用现代科学理论与方法研究天然药物化学成
分的一门学科,在分子水平上研究天然药物的药效 物质基础及其防治疾病规律的一门综合性学科。
二、天然药物化学的任务
●探明天然药物中作为药效基础的化学成分
六、新药创新
从天然药物和中药中发现具有生物活性的先导
化合物，经过结构修饰或改造，是目前快速、低 廉的创新高效低毒新药的重要途径。
例如：
氢化、甲基化
青蒿素
蒿甲醚
具有抗疟疾活性的青蒿素，为一热不稳定化合物， 将其氢化、甲基化制成蒿甲醚衍生物后，稳定性明显 提高，抗疟疾活性更加增强。
例如：
吗 啡
哌替啶
浸渍法
粉碎好的药材放入提取用 的容器中，加入溶剂使 没过药面，浸泡12小时。 滤出溶剂，加入新的溶剂 继续提取 12h后
渗漉法
出水口
进水口
回流
连续回流 （索式提取）
1.3 回收溶剂的方法
●蒸馏 ●旋转蒸发
●减压蒸馏 ●薄膜蒸发
●喷雾干燥
●冷冻干燥
旋转蒸发仪
2、水蒸气蒸馏法
用于能随水蒸气蒸馏， 而不被破坏的难溶于水的 成分。该类成分有挥发性， 在100℃时有一定蒸气压， 当水沸腾时，该类成分一 并随水蒸汽带出，再用油 水分离器或有机溶剂萃取 法，将这类成分自蒸馏液 中分离。 可用水蒸气蒸馏装置或 挥发油测定器。
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第一章总论1主要的生物合成途径P8（一）醋酸-丙二酸途径（AA-MA途径）：脂肪酸类、酚类、蒽醌类等（二）甲戊二羟酸途径（MV A途径）：萜类、甾体化合物（三）桂皮酸途径及莽草酸途径：C6-C3骨架的苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体类以及具有C6-C3-C6骨架的黄酮类化合物（四）氨基酸途径：生物碱类（五）复合途径：复杂的天然产物①醋酸-丙二酸-莽草酸途径；②醋酸-丙二酸-甲戊二羟酸途径：③氨基酸-甲戊二羟酸途径；④氨基酸-醋酸-丙二酸途径；⑤氨基酸-醋酸-莽草酸途径。
2二次代谢（名词解释）：以一次代谢产生的代谢产物为原料（或前体），又进一步经历不同的代谢过程生成其他化合物的过程。
（其他化合物：生物碱、萜类等）P63天然产物提取常用的溶剂极性大小的比较：常见溶剂极性强弱如下：P18（比较）乙酸＞吡啶＞水>乙腈>甲醇>乙醇>丙酮>醋酸乙酯>乙醚>氯仿>二氯甲烷>苯＞三氯乙烯>四氯化碳>二硫化碳＞石油醚（低沸点→高沸点）4天然药物提取方法，P18渗漉法：是不断向粉碎的中药材中添加新鲜浸出溶剂，使其浸过药材，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。
5正相色谱：分离水溶性或极性较大的成分，固定相多采用强极性溶剂，流动相则用氯仿、乙酸乙酯、丁醇等弱极性有机溶剂。
反相色谱：分离脂溶性化合物，固定相可用液体石蜡，流动相则用水或甲醇等强极性溶剂。
第二章糖和苷1糖的绝对构型，在哈沃斯(Haworth)式中，只要看六碳吡喃糖的C5（五碳呋喃糖的C4）上取代基的取向，向上的为（ D ）型，向下的为（ L ）型。
2 苷类的溶解性与苷元和糖的结构均有关系。
一般而言，苷元是（亲脂性）物质而糖是（亲水性）物质，所以，苷类分子的极性、亲水性随糖基数目的增加而（增加）。
3 苷类是（糖类）与另一非糖物质通过（糖苷键）连接而成的一类化合物，苷中的非糖部分称为（苷元）。
由三部分组成：糖、非糖部分、苷键原子。
4 苷中的苷元与糖之间的化学键称为（糖苷键），苷元上形成苷键以连接糖的原子，称为（苷键原子）。
根据苷键原子又可将苷分为氧苷、氮苷、硫苷、碳苷等。
硫苷：通过苷元上的巯基与糖或糖的衍生物的半缩醛（半缩酮）羟基脱一分子水缩合而成的化合物。
氮苷：通过苷元上的胺基与糖或糖的衍生物的半缩醛（半缩酮）羟基脱一分子水缩合而成的化合物。
5原生苷：是指天然药物中原始存在状态的苷。
也称第一苷。
次生苷：是指原始苷被部分切去糖后生成的苷，也叫第二苷。
彻底切去糖的非糖部分称为苷。
6 P81简答：酸催化水解的反应原理：苷键原子先被质子化，然后苷键断裂形成糖基正离子或半椅式的中间体，该中间体再与水结合形成糖，并释放催化剂质子。
水解难易程度的影响因素：①苷键原子的电子密度：N＞O＞S＞C；②苷键原子的空间环境：位阻大，水解难；③糖上取代基：取代基越多，水解越难；④苷分子的稳定性及其水解产物的稳定性：苷分子内张力大，利水解，苷元分子大的易于小的，苷键为竖键的易于横键，产物苷元和糖稳定利水解。
氮原子虽然碱性较强，易于质子化，但当氮原子在酰胺或嘧啶环上时，由于受到强烈的p-π共轭效应和诱导效应的影响，此时的氮几乎没有碱性，甚至在酰亚胺中还有一定的酸性，所以这类苷很难水解。
7差向异构体（名解）：P62单糖成环后形成一个新的手性碳原子（不对称碳原子，即端基碳原子），形成的一对异构体称为端基差向异构体，有α、β两种构型。
8糖醛形成反应（Molish 反应）（名解）：P78单糖在浓酸（4-10mol/L ）加热作用下，脱去三分子水，生成具有呋喃环结构的糠醛衍生物。
（脱水缩合）是糖和苷类的检识反应。
特征：糖或苷类遇浓硫酸/α-萘酚试剂将呈紫色环于界面上。
第三章 苯丙素类1香豆素类：是顺邻羟基桂皮酸的内酯，基本骨架为苯骈α-吡喃酮，7-位常有羟基或醚基。
其基本结构形式：P1162香豆素类化合物提取方法：溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、 碱溶酸沉法等。
3香豆素类化合物的生物活性：抗病毒、抗肿瘤、抗骨质疏松 和抗凝血，对心血管系统的作用，光敏作用。
4中药化学]Emerson 反应的试剂是 BA.盐酸羟胺、三氯化铁B.氨基安替比林、铁氰化钾C.2，6-二氯(溴)苯醌氯亚胺D.变色酸、浓硫酸E.三氯化铁、铁氰化钾Emerson 反应是酚羟基对位活泼氢与氨基安替比林、铁氰化钾反应生成红色缩合物。
5木脂素可分为二类： 1.木脂素2.新木脂素由于新型结构的木脂素相继被发现，因而又将木脂素分为木脂素类（lignans ）和新木脂素（neolignans ）。
按照传统的分类定义，凡是 （1） 相互连接生成的木脂素称为木脂素类，而由 （2） 连接生成的木脂素称为新木脂素类。
近年的分类定义是将由 （3） 生成的木脂素称为木脂素类（由桂皮酸或桂皮醛、桂皮醇二种单体组成）；而由 （4） 生成的木脂素称为新木脂素类（由丙烯苯、烯丙苯二种单体组成）。
H COOH O O顺邻羟基桂皮酸香 豆 素12345678极性大小：3>2>1Rf值大小：3<2<1 极性越大，在同一展开剂中，Rf值越小。
简答题1、写出下列化合物的结构类型及生理活性：补骨内酯、水飞蓟素、厚朴酚、鬼臼毒素补骨内酯：呋喃香豆素，具有抗菌作用。
水飞蓟素：黄酮类木脂素（杂木脂素）具有保肝作用厚朴酚：新木脂素，有镇静和肌肉松弛作用。
鬼臼毒素：四氢内酯木脂素，对麻疹和I型单疱疹有对抗作用2、简述木脂素、新木脂素的概念及基本类别。
木脂素：一类有两分子苯丙素衍生物聚合而成的天然化合物，少数为三聚物或四聚物。
基本类别：二苄基丁烷类、二苄基丁内酯类、芳基萘类、四氢呋喃类、双四氢呋喃类、联苯环辛烯类新木脂素：一个苯丙素的脂肪烃基碳与另一个苯环相连接，或苯丙素的苯基相互连接构成各种木脂素归类为新木脂素。
基本类别：苯骈呋喃类、双环辛烷类、苯骈二氧六环类、联苯类、倍半木脂素、二木脂素、螺二烯酮类填空1苯丙素类化合物在生物合成上均来源于（桂皮酸途径），生物合成的关键前体是（对羟基桂皮酸 ）。
2香豆素因具有内酯结构，可溶于碱液中，因此可以用（碱溶酸沉 ）法提取，小分子香豆素因具有（ 升华性 ），可用水蒸气蒸馏法提取。
3广义的苯丙素类成分包含（苯丙酸类 ）、（香豆素类 ）、（木脂素类 ）、（黄酮类）、（木质素类 ）。
4天然香豆素类化合物一般在（7位 ）具有羟基，因此，（7-羟基香豆素 ）可以认为是天然香豆素化合物的母体。
5天然香豆素可分为（简单香豆素 ）类、（呋喃香豆素类 ）类、（吡喃香豆素类 ）类、（其他香豆素 ）类。
6香豆素类具有（内酯 ）结构，可以发生异羟肟酸铁反应而显（红色）色。
7秦皮的主要化学成分是（七叶内酯和七叶内酯苷），具有（抑制痢疾杆菌）的作用。
8五味子中木脂素对肝有保护作用，它能明显降低肝炎患者血清（丙氨酸氨基转移酶）水平。
第四章 醌类化合物1醌类的颜色反应：P150Feigl 反应：醌类衍生物在碱性衍生物在碱性条件下经加热能迅速与醛类及邻二硝基苯反应，生成紫色化合物。
反应机理：醌类在反应前后无变化，只起到传递电子的媒介作用，醌类成分含量越高，反应速度越快。
1d 醌类化合物水溶液（或苯溶液）+（25%Na 2CO 3+4%HCHO+5%邻二硝基苯的苯溶液）各1滴，混合，水浴加热，1-4分钟内显紫色。
练习题1、主要成分不是醌类化合物的中药是 DA. 大黄B. 茜草C. 丹参D. 花色素E. 紫草 2、下列哪种天然药物主要有效成分为醌类化合物 C A. 人参 B. 甘草 C. 大黄 D. 灵芝 E. 银杏3、酸性大小规律：含-COOH （大黄酸）>含2位-OH 苯醌和萘醌>含2个以上β-OH>含1个β-OH>含2个α-OH>含1个α-OH 酸性最强的蒽醌是 EA. 含一个β-OHB. 含一个α-OHC.含3个α-OHD. 含2个α-OHE. 含2个β-OH 4.下列能提取含1个α-OH 的蒽醌的溶剂是 CA.5%Na 2CO 3溶液B.5%NaHCO 3溶液C.5%NaOH 溶液D.1%NaOH 溶液E.1%NaHCO 3溶液 5、比较下列化合物的酸性强弱：（ B ）> ( A ) > ( D ) > ( C ).OOOHOHOHOOOHOHCOOHOOHOHCH 3OOHOHCH 2OHAB C D6、A.大黄酚 B.大黄素 C.大黄素甲醚 D.芦荟大黄素 E.大黄酸 21. 酸性最强的是 E22. 用pH 梯度萃取法分离,5%NaHCO 3萃取层可分离得到的是 E23. 酸性最弱的是 A7、R1大黄酚（chrysophanol）R1=H R2= CH3大黄素（emodin）R1=OH R2= CH3第五章黄酮类化合物1黄酮类化合物：泛指两个苯环（A与B环）通过中央三碳链相互连接而成的一类化合物。
2画出黄酮类、异黄酮类、黄酮醇类、二氢黄酮醇类和查耳酮类结构式？P170（自己画）1.黄酮类化合物是泛指（两个具有酚羟基的苯环通过中央三碳原子连接而成 ）的一系列化合物，其基本母核为（2-苯基色原酮 ）。
2.黄酮的结构特征是B 环连接在C 环的2位上，若连接在C 环的3位者是（异黄酮 ）；C 环的2，3位为单键的是（二氢黄酮 ）；C 环为五元环的是（橙酮 ）；C 环开环的是（查耳酮 ）；C 环上无羰基的是（花色素类 ）或（黄烷醇类 ）。
3.中药红花在开花初期，由于主要含有（新红花苷 ）及微量（ 红花苷 ），故花冠呈（淡黄色 ）；开花中期主要含的是（红花苷 ），故花冠显（黄色 ）；开花后期则氧化变成（醌式红花苷 ），故花冠呈（ 红色 ）。
4.酮类化合物的颜色与分子中是否存在（ 交叉共轭体系 ）和（ 助色团 ）有关，如色原酮本身无色，但当2位引入（ 苯环 ），即形成（交叉共轭体系 ）而显现出颜色。
5.一般黄酮、黄酮醇及其苷类显（灰黄~黄色 ）；查耳酮为（黄~橙黄色 ）；而二氢黄酮为（不显色 ），其原因是（不具有交叉共轭体系）；（ 异黄酮 ）缺少完整的交叉共轭体系，仅显微黄色。
6 多数科学家认为黄酮的基本骨架是由三个（ 丙二酰辅酶A ）和一个（ 桂皮酰辅酶A ）生物合成而产生的。
经同位素标记实验证明A 环来自（ 三个丙二酰辅酶A ），B 环来自（ 桂皮酰辅酶A ）。
1 如何用化学方法初步鉴别一无色成分为二氢黄酮？（二氢黄酮有哪些鉴别反应？） NaBH4反应紫红色，MgAc 反应，紫外光下天蓝色，荧光，Mg －HCl ，阳性，即红色，说明此无色成分为二氢黄酮类。
2 用化学方法鉴别下列化合物A 阳性（紫红色）B 四硼酸钠 阴性 阳性 氨性氯化锶C 阴性 阴性O OH HO OH O O OH HO OH O O OH HO OH O OH A B C3 根据下列结构回答问题（1）是否显明显黄色？（2）氨性氯化锶反应是否阳性？（3）Gibb’s反应是否阳性？（4）在碱性条件下能否显橙色～黄色？（5）是否显较强的酸性，又显弱碱性？（6）四氢硼钠反应是否阳性？（1）是,因为有助色团-OH（2）是，因为有邻二酚羟基（3）否，5-位的对位虽未取代，但是5-位没有羟基，6-位又被取代。