药学导论-天然药物化学

1、探讨中药防病治病的药效物质基础
2、改进传统药物剂型，提高临床疗效 3、控制中药材及其制剂的质量 4、为中药炮制提供科学依据 5、扩大药物新资源,即根据有效成分的结构 结合植物亲缘关系开辟药物资源。 6、新药创制
*** 传统剂型缺点:
① 给药途径太少 ② 服用剂量较大
③ 临床疗效缓慢
④ 有些剂型使用不便
含有共轭双键、发色团及具有共轭体系
的助色团分子在紫外-可见光区域(200-700nm)
可产生吸收.
五、质谱(MS)
1、横坐标是m/z，纵坐标是离子峰的相对强度
2、MS中常见的几种离子峰 ① 分子离子峰 M ② 碎片离子峰 ③ 同位素离子峰 六、核磁共振谱（NMR） 1、氢核磁共振谱（1H NMR）
2.水蒸汽蒸馏法:
利用某些挥发性成分能随水蒸气蒸发的性 质，从药材中提取该类化学成分。
3.溶剂法:利用天然药物化学成分在特定溶剂 中的溶解性质，将其从药材中提取出来（多数 情况下采用溶剂法） （二）溶剂提取法 1、原理：相似者相溶 2、常用溶剂：以亲水性增加的顺序排列 环己烷～石油醚→ 苯→乙醚→ 氯仿→ 乙酸乙酯→正丁醇→丙酮→乙醇→甲醇→水
式为C129H223N3O54，其中有64个C* ※ 1974年 ※ 1981年 提得纯品 发表平面结构
(5) 天然药物的合成研究蓬勃发展 例如：植物抗癌药物紫杉醇的全合成.
1833 — 乌头碱
(2)合成药物的工业化生产制约了天然药物 化学研究(1930-1950年代) ◆ 1930年代 ◆ 1940年代 磺胺药 、维生素问世 盘尼西林
(3)合成药害震惊全球(1960年代) ◆“反应停”－ 别名沙利度胺或太胺呱啶酮，
引起数千例畸胎
(4)大规模寻找天然活性物质(1970年代起) ◆ 利血平、长春新碱、紫杉醇等 2、国内发展史 （1）古代（医药化学源于中国） ◆ 1575年 ◆ 1711年 五倍子 → 没食子酸 樟树 → 樟脑 (升华法)
（2）近代: 引进和创建阶段
※ 中药材麻黄大量出口,进口临床应麻黄素
（3）现代: 建立和发展阶段 ※ 麻黄素、芦丁、西地兰— 工业化生产 ※ 甾体激素类原料药（薯芋皂苷元） （4）近年 ※ 抗癌药 — 羟基喜树碱 ※ 抗白血病药 — 高三尖杉酯碱 ※ 缩曈和治疗青光眼药 — 包公藤甲素 ※ 用于中期孕妇引产 — 天花粉蛋白 ※ 新型男性不育药 — 棉酚
◆ 阴/阳离子交换树脂
2011-2-23
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南京农业大学 生命科学学院
第五节
天然药物化学结构鉴定法
一、化合物的纯度测定 （1）显微镜下观察晶形(均匀一致) （2）测熔点 —— 纯化合物有明确、敏 锐的熔点，且熔距窄（0.5℃左右）。
（3）于TLC上只显示一个斑点
★ 需要使用三种不同展开系统
（4）HPLC检识(为一个对称峰形)
药学导论-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 一们主要专业课程. 二、天然药物的主要来源 1、来源于植物的药物
第六节
天然药物化学的发展史
1、国际发展史 (1)生物碱的研究是天然药物化学发展的开端 ※ 舍勒(K.W.Sheller) 1769年 酒石
→
酒石酸
→
1775年 安息香
1778年 酸乳
→ →
苯甲酸
乳酸
1785年 苹果
苹果酸
※ 德罗逊(Derosen)与斯托勒(Sertürner)
1804 — 吗啡 1818 — 士的宁碱 1820 — 咖啡因 1820 — 喹宁 1828 — 尼古丁 1831 — 阿托品
9、吸附法
10、色谱法(按操作方法不同分类) （1）柱色谱法(如硅胶/氧化铝柱色谱) （2）薄层色谱(TLC) （3）纸色谱
柱色谱
薄层色谱(TLC)
纸色谱
★★★
色谱法按照原理分类
（1）吸附色谱:如硅胶色谱、聚酰胺色谱等 （2）分配色谱:纸色谱、HPLC （3）凝胶过滤色谱 ◆ 葡聚糖凝胶 Sephadex G ◆ 羟丙基葡聚糖凝胶 Sephadex LH-20 （7）离子交换色谱
二、结构研究的主要程序
1、确定化合物结构的程序
① 先推测被确定成分的结构类型 ② 然后推测取代基类型、位置和分子式
③ 最后确定结构式。
2、确定化合物结构常用的方法
① 化学法
② 波谱法（UV、IR、NMR、MS） ③ 圆二色谱CD与旋光光谱ORD
④ X-射线结晶衍射法等。
三、红外光谱（IR）
1、4000 ～ 1500cm-1为特征频率区 2、1500 ～ 600cm-1为指纹区 四、紫外-可见吸收光谱（UV）
3、溶剂法分类：
（1）煎煮法 （2）浸渍法（浸泡法） （3）渗漉法 （4）连续回流提取法（索氏提取） （5）超声法 (6) 超临界流体萃取法
(7) 微波萃取法
（三）中草药有效成分的分离与纯化
1、两相溶剂萃取法 2、酸碱法 3、沉淀法
4、盐析法
5、制备衍生物法
6、透析法
7、分馏法
8、结晶法
◆ 熊胆 :为熊科动物黑熊或棕熊的胆囊
◆ 蟾酥: 中华大蟾蜍的干燥分泌物
◆ 阿胶: 驴皮经煎煮浓缩制成的固体胶.
3、来源于矿物质的药物
◆ 石膏: CaSO4.2H2O（清热泻火）
◆ 芒硝: Na2SO4.10H2O (泻热通便)
◆ 炉甘石: ZnCO3+ZnO(含量大于40%),
（解毒、收湿与止痒）
◆ 朱砂: HgS (安神解毒)
4、来源于海洋生物的药物 ◆ 珍珠: 含碳酸钙的矿物珠粒
◆ 海马:头部像马，尾巴像猴，眼睛像变色龙，
还有一条鼻子，身体像有棱有角的木雕
（强身健体、补肾壮阳、舒筋活络等 ）
◆ 紫菜: 海中互生藻类的统称
三、天然药物化学的任务
1、探明天然药物中作为药效物质基础的有效 成分。
4、生物碱
5、苷类
6、鞣质 7、树脂 8、糖 9、氨基酸、蛋白质和酶 10、有机酸与无机成分等
第四节
天然药物化学成分
的提取分离方法
（一）常用提取方法 1.升华法:利用某些具有升华性质的化合物 遇热汽化上升，遇冷后又凝固的性质从药材中
提取该类成分。
例如：从茶叶中提取咖啡因、从樟木中提
取樟脑。
升华装置
例如：中药麻黄草具有平喘、解茎作用的
有效成分是左旋麻黄素。
又如：甘草根具有抗炎、抗过敏、治疗胃
溃疡等作用的有效成分是甘草酸。
2、研究对应中药临床功能主治的主要活性部 位与活性成分 ※ 目的在于控制质量、开发二类中药乃至一 类新药. 例如: 鸦片 → 吗啡 → 呱替定（度冷丁）
3.研究天然药物化学成分的类型、理化性质. 4.研究天然药物中主要类型化学成分的结构 鉴定. 5．探讨天然药物有效成分的生源途径与生物 合成过程 第二节 天然药化在发扬祖国医药学中的作用
*** 现代中药要求：
① “三效” — 高效、速效、长效
② “三小” — 剂量小、副作用小、毒性 小
③ “五便” — 服用方便、携带方便、
生产方便、运输方便、贮藏方便。
第三节
1、脂类：
（1）油脂 （2）蜡
天然药物化学的内容
一、天然药物中主要的化学成分类型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（3）甾醇类 （4）磷脂 2、色素
3、萜类与挥发油
◆ 植物举例
人 参
大
枣
枸 杞
灵 芝
（1）中药：中医理论指导下的用药
◆ 明代《本草纲目》1892种
◆ 清代赵学敏《本草纲目拾遗》1021种 ◆ 1994年我国已确认12807种
当归
黄
芪
（2）草药：民间用药中疗效较好者（无统计）
2、来源于动物的药物：如地龙（蚯蚓）、牛
黄、熊胆、蟾酥、阿胶等。 ◆ 牛黄: 牛科动物黄牛或水牛的胆囊结石
3、天然药物化学研究的发展趋势
（1）研究速度大大加快 例如: 吗啡: 150年; （2）研究成果丰富 例如: 生物碱 1952年以前 1952～1962年 1962～1972年 迄今 总共950种 1100种 3443种 10000多种。 利血平: 4年
（3）研究工作进入微量与超微量水平 例如：从50万只蚕蛾中得到12mg有效成分蚕 蛾醇.
又如: 从500kg蚕蛹中才分离出25mg结晶的蜕 皮激素(1954).
蜕 皮 激 素
（4）结构鉴定水平空前提高 例1：分子量在1000以下者，只需NMR即可决 定其结构。
例2：每边边长不少于0.1mm的单晶，单用X-射
线单晶衍射技术可确定分子立体结构
例3：沙海葵毒素，平均分子量达2680，分子