天然药物化学全套课件第一章-绪论

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3. 天然药物化学的研究内容
结构特点 理化性质 提取分离方法 结构鉴定方法 生物合成
结构修饰 构效关系 生物转化 体内代谢过程等
14
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——)
16
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
47
第三节 提取分离方法
提取前的准备 系统的文献调研 原材料的处理 保留凭证标本 提取分离一般原则 已知物或已知结构类型——文献方法,工业方法 未知物——活性跟踪(定向分离)
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
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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
深度、广度:机体内源活性物质 微量、水溶性、不稳定、大分子
7
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

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珍 、 清·赵学敏)
草药:民间用药,无人统计过有多少。
天然药物的来源:植物;以此类 为主,种类繁多。
动物;矿物;微生物;海洋生 物;
海洋资源:它是目前待开发的目 标,海洋占地球表面积2/3,所含 的生物资源是丰富的,近来号称“ 生命的摇篮”。
广阔
我们的“蓝色国土”它的面积是 470万平方公里的面积。1.8万 公里的海岸线。由此看, 我们的天然药物资源是十分丰富, 开发前景是广阔的。 蓝色国土
高质量的保健品
研制出好的、真的天然保 健品,为维护人类健康做 出贡献。
现在政府已经把食品开发 放在药监局管理了。所以 我们又增加了一项任务, 应该不辱使命。
使命
四、简介天然药物中化学成分的类型
主要有:糖苷类、苯丙素、醌类、黄 酮类、萜类和挥发油、甾体及其苷、 三萜及其苷类、生物碱类、海洋天然 药物等九大类。
五、历史、发展、未来
1、历史的看:天然药物在中国起步 于明代1575年《医学入门》和《本 纲》中都记载了从五倍子中得到没 食子酸的过程,为世界上最早制得 的有机酸,它比瑞典药师及化学家 舍勒从天然药物中制得到有机酸要 早200年,
历史、发展、未来
还有如用升华法制取樟脑的过程 见于1711年,而 欧州直到18世纪下半叶才 提出樟脑的纯品,由此可见, 古代中国的医药化学在当时 世界上居于领先地位,故有“医药化 学源于中国”的高度评价, 这是我们应当引以自豪。
药源
如:黄连素、 双黄连粉针(复方)、 穿心连内酯芦荟系列药品等。这些发现, 抗菌素的药源扩大了。
(2)中药药源的扩大
黄连素是黄连中的主要成分,现在又发 现小檗科、防已科、芸香科的一些植物中含 此成分。所以,这些植物均可以做为提取黄 连素的原料。再如:有抗菌作用的芦荟,品 种繁多,众所周知。这些发现使中药的药源 扩大了。

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01绪论Chapter天然药物化学的定义与任务定义任务天然药物化学的研究内容与特点研究内容特点天然药物化学的发展历史与现状发展历史天然药物化学的发展经历了从经验到科学、从单一到系统、从粗放到精细的过程。

随着科学技术的不断进步,天然药物化学的研究手段和方法不断更新和完善。

现状目前,天然药物化学已经成为药学领域的重要分支之一,为创新药物的发现和中药现代化提供了有力支持。

同时,随着组学、代谢组学等技术的发展,天然药物化学的研究领域也在不断扩展和深化。

02天然药物的化学成分Chapter定义与性质分布与种类生物活性030201生物碱黄酮类化合物定义与结构分布与作用常见种类萜类化合物分布与生物活性定义与分类萜类化合物广泛分布于植物界,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性。

常见种类与实例苯丙素类化合物定义与结构特点苯丙素类化合物是一类由苯环和三个直链碳原子构成的化合物,具有多种结构类型。

分布与作用苯丙素类化合物广泛分布于植物界,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性。

常见种类与实例常见的苯丙素类化合物有香豆素、木脂素等。

01020304一类多元酚类的混合物,具有收敛、止血、抗菌等作用。

鞣质如柠檬酸、苹果酸等,具有抗菌、抗炎等作用。

有机酸如淀粉、纤维素等,具有调节免疫、抗肿瘤等作用。

多糖一类具有香气和挥发性的油状液体,具有解表、行气等作用。

挥发油其他成分03天然药物化学成分的提取与分离Chapter水蒸气蒸馏法适用于具有挥发性、能随水蒸气蒸馏而不被破坏、在水中稳定且难溶或不溶于水的化学成分的提取。

溶剂提取法利用相似相溶原理,选择适当溶剂将天然药物中的化学成分从药材中提取出来。

常用溶剂有石油醚、乙醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇等。

升华法利用某些固体物质在受热时不经过液态直接转化为气态,再将该气态物质冷却后又成为固态的原理,使之从天然药物中提取出来。

提取方法1 2 3系统溶剂分离法色谱分离法结晶与重结晶法分离纯化方法结构鉴定方法理化性质鉴定01光谱分析02色谱分析0304天然药物的开发与应用Chapter天然药物的来源与分类来源分类天然药物的开发流程与方法开发流程开发方法传统经验与现代科技相结合,运用化学分析、生物活性筛选、现代分离技术、结构鉴定等方法进行天然药物的研究与开发。

第1章天然药物化学ppt课件

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天然药物化学
第三节 提取分离方法
樟脑、咖啡因。
* 20
天然药物化学
第三节 提取分离方法

3)分离纯化法 ①根据物质溶解度的不同进行分离 1)温度不同,溶解度不同(结晶、重结晶)
原理: 一个固体成分达到一定纯度,在某种条件下就会有结晶析出。
溶剂的选择:对所需成分加热时溶解度大,遇冷时溶解度小;而杂质冷 热均不溶或均溶于该溶剂。
*
21

*
12
天然药物化学
第一节 绪 论

天然药物化学的发展离不开现代科学技术的进步
1804年-1806年发现吗啡,1925年提出正确结构,1952年人工合成,耗时150年
*
13
天然药物化学
第一节 绪 论
近30多年的科学技术进步,特别是将波谱解析方法(NMR、 MS、IR、UV)用于推导化合物的结构,甚至用X-晶体衍射来确 定化合物结构的发展,以及分离手段的进步,天然药化的发展速 度大为加快,发现的新化合物数目大为增加,微量成分、水溶性
* 8
天然药物化学
第一节 绪 论
HO C H C
CH3 H
NH C H 3
l -ephedrine 左 旋 麻 黄 素 ( 麻 黄 Ephedra spp. 中 〕 平喘、解痉
* 9
天然药物化学
第一节 绪 论
OH OH HO O r utinos e OH O
Rutin 芦丁 (槐花米 Sophora j aponica 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
天然药物化学
第源自章总 论
1.掌握:天然药物常用的提取方法和分离方法;各类吸附 剂的特点及分离化合物的基本原理及其影响因素;1HNMR、13C-NMR谱特征及其解析方法。 2.熟悉:天然药物化学研究范围和课程的学习重点;各类 化合物的生物合成途径。 3.了解:常见二维核磁共振谱的分类及应用;ORD谱的应 用范围和八区律的使用方法;天然药物化学的发展简史及 其最新研究进展。

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3.学科迅速发展时期(20世纪——)
特点四:生物活性测试普遍开展 单纯的化合物分离————活性跟踪分离 小规模测试——高通量筛选 HTS high throungput screening
四、天然药物化学在中药现代化中的作用
中药发展的机遇
✓ 天然药物在健康保障体系中的作用 ✓ 中药确切的疗效 ✓ 相对丰富的资源
改进炮制工艺
制定炮制规范或标准
如:延胡索 ——醋炒—— 增加生物碱溶出——增效
乌头类——蒸煮——水解双酯型生物碱——减毒
黄芩——冷浸——淡黄芩(绿)
黄芩苷醌 变色
——热煮——煮黄芩(黄)
2. 建立和完善中药的质量评价标准
中药材、制剂中有效成分的质量——临床疗效 建立科学、灵敏的质控标准
科学——质控标准和药效的相关性 有效成分——科学的质控指标 以有效成分、有效部位、大类成分、有毒成分为指标,
提取前的准备 系统的文献调研 原材料的处理 保留凭证标本 提取分离一般原则 已知物或已知结构类型——文献方法,工业方法 未知物——活性跟踪(定向分离)
第三节 提取分离方法
一、中草药有效成分的提取 二、中药有效成分的分离与精制
糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢、核酸代谢 一次代谢产物 Primary metabolits
对机体生命活动不可缺少的物质 糖、脂肪、蛋白质、核酸 乙酰辅酶A、丙二酸单酰辅酶A、莽草酸、氨基酸
一、一次代谢和二次代谢
二次代谢:对维持植物生命活动来说不起重要作用 并非所有植物中都存在
二次代谢产物 Secondary metabolits 对机体生命活动并非不可缺少的物质 生物碱、黄酮、萜类、蒽醌、香豆素等
天然化合物之间的结构联系 天然化合物与一次代谢产物间的联系

天然药化第一章总论ppt课件

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(五)鞣质(tannins)
生物合成途径、物理和化学性质(各章论述)。
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按照“实验的异戊二烯法则”,认为萜类是由异戊二烯聚合而成的化合物,有 单萜—多萜。是天然界最多的一类化合物,已有2万多个化合物结构被确定。
萜类名称 异戊二 烯数目
碳数
单萜
CH2=C-HC=CH2 倍半萜
CH 3
二萜
异戊二烯 (isoprene)
三萜 四萜
多萜
2
10
3
15
4
20
6
30
8
40
n
5n
穿心莲内酯(抗炎)
筛选研究。
二、化学成分
天然药物资源中所含化学成分复杂,其主要是
(一)脂类(lipids)
1、油脂
为混合物,甘油脂肪酸酯等
2、腊
脂肪酸和脂肪醇生成的固体酯类
3、甾醇类
如β谷甾醇
4、磷脂
HO
中草药成分化学 林启寿 1977, P39
★薏苡仁酯
★ 脂类易溶于石油醚等亲酯性溶剂,难溶于水。
(二)萜类(terpenes or terpenoids)
植物灵芝,并以植物来源为主 动物:如地龙(蚯蚓)、牛黄等 矿物:如石膏等
目前已鉴定的中药有8千多种,少数民族用药,如藏药、傣药、壮药、苗 药、朝药等达3千余种,还有其他民间用草药,已进入科学记载的中国植物 达42200种,这些都是我国的宝贵财富。
我国著名的早期药书《神农本草经》出 版于公元前一世纪西汉末年,后又经唐、宋 、元、明、清中各代药学家的完善形成了浩 瀚的文献资料。明代李时珍的《本草纲目》 (1590-1596年)是最重要的,堪称药学巨 著,现已译成英、日、德、法等多种语言文 字,成为世界性的重要药学文献之一。

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萜类与挥发油的理化性质
挥发性、溶解性、稳定性等;呈色原理:无
甾体及其苷类的理化性质
溶解性、颜色反应等;呈色原理:内酯环和 酚羟基
生物碱类的理化性质
碱性、溶解性、颜色反应等;呈色原理:共 轭体系和酚羟基
提取分离方法
提取方法
溶剂提取法(水提法、醇提法)、 水蒸气蒸馏法、升华法等
分离方法
系统溶剂分离法、色谱分离法(薄 层色谱法、柱色谱法)、重结晶法 等
糖类的理化性质
醌类的理化性质
溶解性、旋光性、还原性等;呈色原 理:无
升华性、溶解性、颜色反应等;呈色 原理:共轭双键和酚羟基
苯丙素类的理化性质
溶解性、酸性、还原性等;呈色原理: 结构中的酚羟基和共轭双键
各类成分的理化性质与呈色原理
黄酮类的理化性质
溶解性、酸性、颜色反应等;呈色原理:交 叉共轭体系和酚羟基
及其衍生物。
天然药物化学的研究方法
01
02
03
04
提取分离
利用溶剂法、色谱法等方法从 天然药物中提取并分离出活性
成分。
结构鉴定
通过波谱学方法(如红外光谱、 紫外光谱、核磁共振等)对活
性成分进行结构鉴定。
生物活性筛选
通过体内或体外实验,评价活 性成分的药理作用及机制。
结构修饰与合成
对活性成分进行结构修饰或合 成,以提高药效、降低毒性或
01
02
03
单萜
由两个异戊二烯单元组成 的萜类化合物,如薄荷醇、 柠檬烯等。
倍半萜
由三个异戊二烯单元组成 的萜类化合物,如青蒿素、 山道年等。
二萜
由四个异戊二烯单元组成 的萜类化合物,如紫杉醇、 银杏内酯等。
苯丙素类

药学医学天然药物化学ppt课件-第一章 绪论

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黄柏
Berberis sargentiana
三颗针
如人参:其主要活性成分为人参皂苷。其同属 植物三七、西洋参主要活性成分也为人参皂苷。
抗肿瘤药物紫杉醇临床上用于治疗卵巢癌、乳
腺癌和肺癌,需求量大。主要是从红豆衫科植物太
平洋红豆衫的树皮中分离得到,但含量仅为 10-6
(百万分之一)。后又从东北红豆衫和云南红豆衫
HO NHBzO Ph OH HO AcO OBz O O O OH
奎宁 抗疟药-金鸡纳树皮
CH3 N
OH
O
OH
紫杉醇 抗肿瘤药-红豆杉
吗啡 镇痛-罂粟
(2) 以天然药物中活性成分为先导化合物开发新药
CH3
O O O O O
N
N
CH3 COOCH3
OH
O
OH
O C O C 6H 5
可卡因(cocaine,古柯叶) 局麻药
4.
扩大天然药物的资源
从某一中草药中分离出某种药用成分,但由于该中草药 资源有限或活性成分含量较低,可以从亲缘科属植物中发 现这一成分,以扩大药源。
O O N OMe OMe 小 檗 碱 ( b e r b e r in e ) 抗菌消炎
黄连素
Coptis chinensis
黄连
Phellodendron amurense
天然药物化学
natural pharmaceutical chemistry
卫生部规划教材 第四版
主编 吴立军 主讲 闫福林
本课程讲授内容
第一章 总论 第二章 糖和苷 第三章 苯丙素类 第四章 醌类化合物 第五章 黄酮类化合物 第六章 萜类和挥发油 第七章 三萜及其苷类 第八章 甾体及其苷类 第九章 生物碱 第十章 海洋天然药物 第十一章 天然药物的开发研究

绪论(天然药化)课件

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植物药的提取和制备方法有多种,如煎煮、醇提、水提等。不同提取方法会影响植 物药的成分和药效。
动物药
动物药是指从动物中提取出来的具有药用价值的物质,如蛇毒、鹿茸、 麝香等。
动物药在传统医学中应用广泛,如中医、藏医等。动物药具有独特的治 疗效果,如鹿茸可以补肾壮阳、增强免疫力;蛇毒可以治疗脑血栓等。
动物药的采集和使用需要遵循相关法律法规,保护野生动物资源和生态 环境。
海洋生物和微生物的药用研究是 当前药物研发的热点领域之一, 已经发现了许多具有治疗作用的
化合物。
这些天然药物资源的可持续利用 和保护对于人类健康和生态平衡
具有重要意义。
CHAPTER
溶剂提取法
原理
利用溶剂将天然药物中 的可溶性成分溶解出来
的方法。
分类
应用
注意事项
根据溶剂性质不同,可 分为水提取法和有机溶
应用
适用于大分子天然药物成分的分离 和纯化,如蛋白质、多糖等。
注意事项
选择合适的膜材料和操作条件,以 保证分离效率和纯度。
CHAPTER
生物碱 类
具有氮原子的复杂环状化合物
生物碱是一类具有显著生物活性的天然产物,通常具有复杂的环状结构,并含有 氮原子。它们广泛存在于植物、动物和微生物中,具有多种生物活性,如抗癌、 抗菌、抗炎和抗疟等。常见的生物碱包括麻黄碱、黄连素、长春碱等。
化学成分
是指天然产物中具有生物 活性或功能的化合物。
天然药化的发展历程
古代天然药物的使用
人类在长期的生活实践中,逐渐发现 并开始使用天然药物,如草药、植物 和动物等。
近代天然药物的研究
现代天然药物的发展
随着科技的进步,人们对天然药物的 研究更加深入,发现了许多具有生物 活性的化合物,并进行了人工合成和 改造。

药学医学天然药物化学ppt课件-第一章绪论

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皂苷类
总结词
皂苷类化合物是一类由皂苷元和糖链构成的复杂化合物,具 有调节免疫、抗肿瘤等作用。
详细描述
皂苷类化合物主要分布于植物中,如人参、柴胡、甘草等。 常见的皂苷类化合物有人参皂苷、柴胡皂苷、甘草皂苷等。
强心苷类
总结词
强心苷是一类具有强心作用的天然产 物,主要存在于洋地黄植物中。
详细描述
强心苷能够增加心肌收缩力,减慢心 率,主要用于治疗慢性心功能不全等 疾病。常见的强心苷有洋地黄毒苷、 地高辛等。
离子交换法
利用离子交换剂的离子交换作用, 将天然药物中的有效成分与离子交
换剂结合,与其他杂质分离。
结晶与重结晶
结晶
通过降低温度或蒸发溶剂等方法 ,使天然药物中的有效成分结晶 析出。
重结晶
将已经结晶的化合物进行再次结 晶,以提高其纯度。
04
天然药物化学成分的分类与鉴定
生物碱类
总结词
生物碱是一类具有复杂环状结构的含 氮有机化合物,具有显著的生物活性 。
超临界流体萃取法
利用超临界流体作为萃取剂, 通过调节压力和温度,将天然 药物中的有效成分提取出来。
分离纯化方法
沉淀法
通过加入沉淀剂,使天然药物 中的有效成分沉淀下来,与其
他杂质分离。
萃取法
利用不同溶剂对天然药物中各成 分溶解度的差异,将有效成分从 一种溶剂转移到另一种溶剂中。
吸附法
利用吸附剂的吸附作用,将天 然药物中的有效成分吸附在吸 附剂上,与其他杂质分离。
使得对天然药物中化学成的研究目的和意义
总结词
天然药物化学的研究目的是为了发现和开发新的药物,提高药物疗效和降低副作用,为人类健康事业做出贡献。
详细描述

天然药物化学第一章 总论 PPT课件

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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。

《天然药物化学》PPT课件

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二、主要生物合成途径
(一)醋酸—丙二酸途径(AA-MA途径) 2. 酚类
乙酰辅酶A
缩合 聚酮 环合
(中间体)
各种酚类
特点:芳环上的含氧取代基(-OH,-OCH3) 多互为间位。
二、主要生物合成途径
(一)醋酸—丙二酸途径(AA-MA途径)
3. 蒽酮类
聚酮类化合物可以根据分子结构中醋酸单位的数 目,分别命名为聚戊酮类,聚己酮类,聚庚酮类等。
临床前新药
质量标准
药物分析学
一定的剂型 药理、毒理作用
药剂学 药理学
有效部位或有效成分
天然药物化学 药物化学
一、天然药物的来源
天然药物是药物的一个重要的组成部分。 天然药物来自植物、动物、矿物、微生物,以 及海洋中所含的生物资源等,其中绝大部分为 植物药。
现在,运用在酶、受体、细胞等分子水平 乃至基因调控建立起来的新的生物活性测试体 系进行广泛筛选,将会发现更多的新的天然药 物。
H3CO O
OCH3 O OCH3
O HOOC
OH
O
OH
O
OH O
H3CO
O
Cl
聚戊酮类
聚己酮类
聚庚酮类
二、主要生物合成途径
(二)甲戊二羟酸途径(MVA途径)
天然药物包含了中药,但并不等于是中药。
第一节 绪 论
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学科。
研究内容: 涉及各类天然药物化学成分(生理活性
成分)的结构特点、理化性质、提取分离、结构鉴 定和必要的结构改造;还涉及中药有效成分的生源 途径等。
天然药物化学在新药研发中的地位
效成分或一组结构相近的有效成分的提取或分离部分, 称为有效部位。

天然药物化学课件(全)ppt课件

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C2 H OH
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

0101 天然药物化学绪论

0101 天然药物化学绪论

天然药物化学第1章总论第1讲绪论预备知识01有机化学,各类有机化合物结构02分析化学,常用分离分析方法学习目标•掌握天然药物的定义及来源1 天然药物•天然药物的定义•天然来源的药物•天然药物的来源•植物、动物、矿物、微生物•海洋天然药物1.1 天然药物研究现状•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%•日本,15%•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•天然药物化学•Chemistry of natural medicine•Medicinal chemistry of naturalproducts•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)•中药化学:Chemistry of TCM •植物化学:Phytochemistry •天然产物化学:Chemistry of natural products•研究对象•化学成分: chemical constituents•特别是生理活性或有效成分: active compound•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2.1 天然药物中化学成分分类•生理活性成分: active compound / constituent •非生理活性成分:inactive compounds•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 compound2.2 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•不同类型成分,在不同天然药物中作用不同•原来视为无效成分,可能成为有效成分•过去视为有效成分,被修正、完善•麝香:抗炎成分,麝香酮————多肽•丹参:扩冠,丹参醌————丹参酚酸•加工、代谢等过程,可转化非活性成分为活性成分3 天然药物化学的研究内容•结构特点•理化性质•提取分离方法•结构鉴定方法•生物合成•结构修饰•构效关系•生物转化•体内代谢过程等4 天然药物化学发展历史和现状大体分为以下3个阶段原始和萌芽阶段(~18世纪末)学科真正形成阶段(19世纪)学科迅速发展时期(20世纪~)5 天然药物化学学习的重点•分离手段与原理•NMR•认清各种结构类型•基础:分析化学(色谱) + 有机化学(NMR)•延伸:分子生物学小结与讨论本讲小结•天然药物化学的定义及研究内容•天然药物化学的研究方法进一步思考•各类天然化合物是如何形成的天然药物化学谢谢!。

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③可开发性
.
18
有效成分具有:
①相对性
有效成分和无效成分的划分是相对的, 不是绝对的。根据临床用途决定取舍。
A. 相同类型成分,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. 加工、代谢等过程,可转化非活性成分为活性
成分。
.
19
有效成分具有:
②多样性
一种天然药物中含有多种有效成分、故 可有多种临床用途。
植物 (为主) 87%
动物 (如土鳖虫、地龙等)12.3%
矿物 (如石膏CaSO4•2H2O) 0.6% 微生物 (如青霉菌、放线菌等)
海洋生物 (如芋螺等)
.
3
《神农本草经》列为上品,主
补五脏,安精神,定魂魄,止
惊悸,明目,开心益智,久服
有轻身延年之.功效。
4
白果是银杏的俗称,被 称作为是植物中的活化石。 白果含白果醇、白果酸,具 有杀菌功能,有化痰、止咳、 补肺、通经、止浊、利尿等 疗效。
溶解性
黄酮苷
易溶于热水和亲水性有机溶剂
难溶于苯、乙醚、三氯甲烷
等有机溶剂
.
25
(三)蒽醌类化合物
包括蒽醌衍生物及其氧化蒽醌、
OH O OH
蒽酚、蒽酮及蒽酮的二聚体等不同
程度的还原产物,显酸性,以游离HO
CH3
O
或苷的形式存在。
大黄素
在吡啶、N-二甲基甲酰胺中溶解度较大
溶解性
蒽醌苷元
溶于苯、三氯甲烷、和乙醚 可溶于甲醇、乙醇、丙酮
天然药物化学
第一章 总论
(Generation)
.
1
一、天然药物的来源及应用。
二、天然药物化学的学习内容。
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5)改构药物 如抗痫灵、常咯啉、联苯双酯等。
6)合成药物 如黄连素、延胡索乙素、山茛菪 碱、天麻素、咖啡因、川芎嗪、大蒜新素、罂 粟碱等。
天然药物化学的发展离不开现代科学技术 的进步
HO
O H HO
H
H3CO
N CH3 H
吗啡
(鸦片中成分,止痛)
N
N
HH
H
H H3COOC
OCH3
OCO
利血平
(萝芙木中成分,降压)
什么是天然药物?
● 天然药物
–人类在自然界中发现并可直接供药用的植物、动 物或矿物,以及基本不改变其物理、化学属性的 加工品。“中药”、“草药”和“民族药”除极 少数(如铅丹等)为人工合成药外,绝大多数均 属天然药物范畴。
天然药物包含了中药,但并不等于是中药。
天然药物化学在新药研发中的地位
临床前新药
天然药物的来源
天然药物是药物的一个重要的组成部分。 天然药物来自植物、动物、矿物、微生物, 以及海洋中所含的生物资源等,其中绝大部 分为植物药。
随着生命科学的进步,运用在酶、受体、 细胞等分子水平乃至基因调控等新的生物活 性测试体系进行广泛筛选,将会发现更多的 新的天然药物。
天然药物中化学成分的复杂性
注意的问题:
在中药及其他天然药物中,真正搞清有效 成分的品种是不多的。更多的只是一些生理 活性成分,也就是经过一些体外(in vitro)和体 内(in vivo)的活性测试试验,证明有一定的生 理活性的部位。
天然药物化学的建立与形成
1769 酒石酸(酒石)
舍勒 (K. W. Schelle)
1775 苯甲酸(安息香) 1778 乳酸(酸乳)
2)减少进口、自给自足药物 地高辛、西地兰、 麦角新碱、秋水仙碱、阿托品、东茛菪碱、长春 碱、长春新碱、薯蓣皂苷元等。
3)民间草药发掘药物 颅痛定、岩白菜素、天 花粉素、川楝素、黄藤素、鹤草酚、亮菌甲素、 棉酚、羟基喜树碱等。
4)特色天然化学药物 如青蒿素、三尖杉酯碱、 山茛菪碱、天麻素、齐墩果酸、丁公藤碱II、 高乌头碱、石杉碱甲、川芎嗪等。
四、天然药物化学成分的溶解性能
水溶性成分 水、醇共溶成分 醇、脂共溶成分 脂溶性成分
单糖及低聚糖 生物碱盐
游离生物碱
油脂
淀粉

苷元

粘液质
水溶性色素
脂溶性色素
氨基酸
鞣质
挥发油
蛋白质
水溶性有机酸 非水溶性有机酸
无机成分
树脂
学习《天然药物化学》的方法
(一)基本骨架类型及其结构特征
1. 基本骨架
2. 主要活性化合物
1785 苹果酸(苹果)
观点1:“植物中只有酸性物质”
卢勒 (Rouelle) 柏格曼 (Bargmann)
1773 尿素 (脲) 1776 尿酸
1822 瑞香苷 1830 苦杏仁苷
观点2:“植中有机酸的研究促成有机化学及植物化学的形成”
德罗逊 (Derosen) 塞图尔 (Sertürner)
(四)改进药物剂型,提高临床疗效
中药经过提取分离后,去粗存精、去伪存 真,用新技术加工成现代药物剂型。
研究药物剂型在体内的作用过程 ,创制中 药的新剂型。
(五)为中药炮制提供现代科学依据
在清楚中药有效成分的基础上,用现代 实验技术和方法对其进行定性定量分析,有 效的控制炮制品的规格质量。
研究中药炮制前后化学成分的变化,有 助于阐明炮制原理,改进和完善传统炮制方 法和技术。
在明确中药有效成分的基础上,了解有效 成分与生物活性之间的关系,从而阐明中药防 治疾病的作用原理。
中药复方制剂治疗作用的多样性,是以所 含多种有效成分为物质基础,从现代科学角度 进行阐述。
(三)控制天然药物及其制剂的质量
研究天然药物的有效成分,从而通过理化 性质及含量测定等方法控制天然药物及其制 剂的质量。
(二)各类成分的理化性质
特别注意 理
1. 共性 1) 溶解性 2) 酸碱 3) 鉴别反应 论
2. 特性

(三)各类成分的提取分离方法
1. 利用不同溶解度
2. 利用不同酸碱性 实
3. 利用色谱分离法

(四)各类成分的结构测定方法

1. 各类成分的主要化学反应 2. 主要成分的波谱特征

思考题:
1.有效成分与有效部位的定义及区别。 2.天然药物化学的定义及研究内容。 3.天然药物化学的应用价值。
《齐民要术》(五世纪) 用“百药煎”制革,它是由五倍子等 粗末经发酵制得的没食子酸。
《本草纲目》(15181592)
记载:“看药上长起长霜,药则已成 矣”。长霜即没食子酸结晶,此是 世界上最早制得的有机酸结晶,较
之瑞典化学家舍勒的工作要早二百 多年。
建国以来我国天然药物化学的研究进展
1)利用丰富药源生产药物 麻黄素、芦丁、 洋地黄毒苷、咖啡因、黄连素、粉防己碱、加兰 他敏、山道年等。
OCH3 OCH3
OCH3
研究方向及发展趋势
● 微量物质 ● 大分子物质 ● 不稳定物质 ● 海洋生理活性物质 ● 生物体内源性生理活性物质
目的----从中发现新的化合物或者新的骨架类型
生物活性跟踪分离方法将成为研究天 然活性成分的主流。
天然活性化合物的追踪分离能否取得成 功,关键在于有无好的生物活性测试体系。
天然药物化学
中药=天然药物 ?
● 药物-----用于治疗和预防疾病的物质。
–按来源可分为天然药物、化学合成药物和生物药物
● 中药(中草药) -----广义的概念,包括传统中 药、民间药和民族药
–传统中药是指在全国范围内广泛使用,并作为商品 在中药市场流通,载于中医药典籍,以传统中医药学 理论阐述药理作用并指导临床应用、有独特的理论体 系和使用形式,加工炮制比较规范的天然药物及其加 工品。
CH3 N
1803 ~ 1806 吗啡(鸦片)
1818 士的宁碱 1820 咖啡因 1820 喹宁 1828 尼古丁 1831 阿托品 1833 乌头碱
HO
O
OH
morphine
观点3. “生物碱的研究是天然药物 化学发展的开端。”
我国古代天然药物的实践
商周(前256 ~ 前1766) 炼丹、冶金、酿酒业十分盛行。
中药质量评价体系和中药复方化学成分 的研究进入实质性阶段。
中药指纹图谱的建立。
(一)开辟扩大药源、促进新药开发
根据同源动、植物的生源关系,来寻找天 然药物中的有效成分,从而开辟和扩大药源。
根据天然药物中已知有效成分的结构特点 进行人工合成及结构改造,以扩大药源和创制 高效低毒的新药。
(二)探索中药防治疾病原理
质量标准
药物分析学
一定的剂型 药理、毒理作用
药剂学 药理学
有效部位或有效成分
天然药物化学 药物化学
第一章 绪 论
天然药物化学:是运用现代科学理论、方法与
技术研究天然药物中化学成分的学科。
研究内容: 涉及各类天然药物化学成分(生理
活性成分)的结构特点、理化性质、提取分离方 法及结构检识、鉴定和测定等知识。
有效成分:具有一定生物活性的单体化合物,
能用结构式表示,并具有一定的物理常数。
无效成分:没有生物活性和防病治病作用
的化学成分。
有效成分与无效成分的相对性
有效部位:在天然药物中,常将含有一
种主要有效成分或一组结构相近的有效成分 的提取或分离部分,称为有效部位。
有效部位群:含有两类或两类以上有效
部位的中药提取或分离部分。
中药中的化学成分是十分复杂的。某一 种中药可能含有几种类型的成分,而每一个 类型又可能含有少则几种、多则十几种或几 十种化学成分。
例如,中药人参中含有20余种三萜皂苷 类成分,它们都有相同或类似的母体,同时 人参中又有黄酮类、多糖及挥发油等类成分。
天然药物的物质基础
天然药物之所以能够防病治病,其物质基 础在于所含的有效成分:
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