天然藥物化學總論1

1、天然藥物化學天然藥物化學 （第六版）（第六版）天然藥物化學天然藥物化學Natural Medicinal Chemistry 第一章總論（Generation）本章內(nèi)容本章內(nèi)容神農(nóng)本草經(jīng)神農(nóng)本草經(jīng)列為上品，主列為上品，主補五臟，安精神，定魂魄，止補五臟，安精神，定魂魄，止驚悸，明目，開心益智，久服驚悸，明目，開心益智，久服有輕身延年之功效。有輕身延年之功效。功能主治功能主治益氣，養(yǎng)陰生津。益氣，養(yǎng)陰生津。 白果是銀杏的俗稱，被白果是銀杏的俗稱，被稱作為是植物中的活化石。稱作為是植物中的活化石。白果含白果醇、白果酸，具白果含白果醇、白果酸，具有殺菌功能，有化痰、止咳、有殺菌功能，有化痰、止咳、補

2、肺、通經(jīng)、止?jié)?、利尿等補肺、通經(jīng)、止?jié)?、利尿等療效。療效?功能主治：功能主治： 腦部、周圍血流循環(huán)障礙。腦部、周圍血流循環(huán)障礙。 穿山甲為鯪鯉科穿山甲為鯪鯉科動物鯪鯉的鱗片，處動物鯪鯉的鱗片，處方名有炮山甲、醋山方名有炮山甲、醋山甲、炮甲珠或炒甲片甲、炮甲珠或炒甲片等。其味咸，性微寒，等。其味咸，性微寒，入肝、胃二經(jīng)。入肝、胃二經(jīng)。本本草綱目草綱目中記載穿山中記載穿山甲甲“除痰瘧寒熱，風除痰瘧寒熱，風痹強直疼痛，通經(jīng)絡，痹強直疼痛，通經(jīng)絡，下乳汁，消癰腫，排下乳汁，消癰腫，排膿血，通竅殺蟲。膿血，通竅殺蟲?！?熊膽為脊椎動物熊科棕熊的干燥膽汁。熊膽為脊椎動物熊科棕熊的干燥膽汁。清熱解毒，息風

3、止痙，清肝明目。清熱解毒，息風止痙，清肝明目。 雄黃，為硫化物類雄黃，為硫化物類礦物雄黃族雄黃，主含礦物雄黃族雄黃，主含二硫化二砷。歸肝，大二硫化二砷。歸肝，大腸經(jīng)。有毒。解毒殺蟲，腸經(jīng)。有毒。解毒殺蟲，燥濕祛痰，截瘧。用于燥濕祛痰，截瘧。用于蟲積腹痛，驚癇，瘧疾，蟲積腹痛，驚癇，瘧疾，癰腫，疔瘡，疥癬，蛇癰腫，疔瘡，疥癬，蛇蟲咬傷。常用量蟲咬傷。常用量0.150.150.30.3克，入丸散用。外克，入丸散用。外用適量，研末撒或調(diào)敷用適量，研末撒或調(diào)敷患處?；继?。 處方：處方：苦參苦參250g 百部百部 250g花椒花椒250g白鮮皮白鮮皮 250g 硼砂硼砂 167g雄黃雄黃83g制法：制法

4、： 以上六味，苦參、百部、花椒、白以上六味，苦參、百部、花椒、白鮮皮加水煎煮二次，每次小時，濾過，鮮皮加水煎煮二次，每次小時，濾過，合并濾液，濃縮至適量，加入硼砂，攪合并濾液，濃縮至適量，加入硼砂，攪拌使溶解，制成拌使溶解，制成1000ml，藥液邊攪拌邊，藥液邊攪拌邊分裝；雄黃粉碎成細粉，制成顆粒，另分裝；雄黃粉碎成細粉，制成顆粒，另分裝成小袋，即得。分裝成小袋，即得。芒硝芒硝: :NaNa2 2SOSO4 4.10H.10H2 2O O( (瀉熱通便瀉熱通便) )石膏石膏: : CaSOCaSO4 4.2H.2H2 2O O（清肺熱）（清肺熱）海馬海馬: :強身健體、補腎壯陽強身健體、補腎壯

5、陽舒筋活絡等舒筋活絡等 鏈霉菌鏈霉菌放線菌放線菌一天然藥物的概念：一天然藥物的概念： 動物、植物、微生物和礦物質等自然界中存動物、植物、微生物和礦物質等自然界中存在的有藥理活性的天然產(chǎn)物。在的有藥理活性的天然產(chǎn)物。 包括作為藥物使用的生物體（如植物、動物包括作為藥物使用的生物體（如植物、動物、昆蟲及微生物等）及其部位生物提取物與榨出、昆蟲及微生物等）及其部位生物提取物與榨出物及從中分離得到的純化合物。物及從中分離得到的純化合物。第一節(jié)第一節(jié) 緒論緒論天然藥物天然藥物 = 中藥中藥?藥品注冊分類藥品注冊分類按來源和標準按來源和標準新藥仿制藥進口藥 按種類按種類中藥中藥、天然藥物天然藥物化學藥生物

6、制品 按創(chuàng)新程度按創(chuàng)新程度突破性新藥模仿性新藥延伸性新藥仿制藥 藥品藥品中藥、天然藥物注冊分為9類；化學藥品注冊分為6類；生物制品注冊分為15類藥品注冊管理辦法 定義：定義： 天然藥物天然藥物：動物、植物、微生物和礦物動物、植物、微生物和礦物質等自然界中存在的有藥理活性的天然質等自然界中存在的有藥理活性的天然產(chǎn)物。產(chǎn)物。 中藥中藥：在中醫(yī)理論指導下使用的藥物及在中醫(yī)理論指導下使用的藥物及其配方、制成品。其配方、制成品。第一節(jié)第一節(jié) 緒論緒論二天然藥物化學的概念：二天然藥物化學的概念： 1. 天然藥物化學天然藥物化學：是運用現(xiàn)代科學理論與方法研：是運用現(xiàn)代科學理論與方法研究究天然藥物天然藥物中中

7、化學成分化學成分及其應用的一門學科。及其應用的一門學科。2. 研究內(nèi)容研究內(nèi)容： 主要指天然藥物的化學成分（多為主要指天然藥物的化學成分（多為有效成分）的結構特點、理化性質、提取分離方有效成分）的結構特點、理化性質、提取分離方法、結構鑒定及生合成途徑。法、結構鑒定及生合成途徑。三、天然藥物的化學成分三、天然藥物的化學成分1. 生物活性成分生物活性成分：經(jīng)過藥效實驗或生物活性實驗，：經(jīng)過藥效實驗或生物活性實驗，證明對機體有證明對機體有一定生理活性的成分一定生理活性的成分。2. 有效成分有效成分：天然藥物中具有一定的生物活性能代：天然藥物中具有一定的生物活性能代表天然藥物臨床療效的表天然藥物臨床療

8、效的單一化合物。單一化合物。3. 有效部位有效部位：一味中藥或復方中藥提取物中一類或：一味中藥或復方中藥提取物中一類或幾類化學成分被認為是有效成分時，他們的幾類化學成分被認為是有效成分時，他們的混合混合體體就叫做有效部位，如人參皂苷。就叫做有效部位，如人參皂苷。4.無效成分無效成分各類成分簡介各類成分簡介 化學成分分類化學成分分類 1. 生物堿類生物堿類（Alkaloids)：含：含N原子，多呈原子，多呈堿性堿性。 NOOCH3OHOOOHOHOOHGlcOOHOHCOOHOOOH4H32.糖和苷糖和苷(Saccharides and Glycosides): 糖糖：單糖，低聚糖，多糖（淀粉、

9、纖維素、甲殼素、：單糖，低聚糖，多糖（淀粉、纖維素、甲殼素、 果膠、樹膠、粘液質）果膠、樹膠、粘液質） 苷苷：糖：糖+苷元：苷元： 酸性酸性黃酮黃酮香豆素香豆素蒽醌蒽醌 三萜皂苷（酸性）三萜皂苷（酸性） 甾體皂苷（中性甾體皂苷（中性) )強心苷強心苷( (中性）中性） HOOHOOOGlcCOOGlcOOGlcO3.3.揮發(fā)油揮發(fā)油皂苷皂苷OHOHCH2OCH3OHCHCH24.有機酸有機酸：含：含COOH,多以鹽的形式存在。多以鹽的形式存在。5.樹脂樹脂：為組成復雜的混合物，多與揮發(fā)油、樹膠、：為組成復雜的混合物，多與揮發(fā)油、樹膠、有機酸共存。如：安息香、乳香等。有機酸共存。如：安息香、乳香

10、等。6.其它成分其它成分： (1)氨基酸、蛋白質。氨基酸、蛋白質。 (2)鞣質：多元酚類化合物。鞣質：多元酚類化合物。 (3)色素類：葉綠素、胡蘿卜素等。色素類：葉綠素、胡蘿卜素等。 (4)脂類脂類:油脂（甘油與高級脂肪酸脫水形成油脂（甘油與高級脂肪酸脫水形成 的酯）、蠟（高級醇與高級脂肪酸脫水的酯）、蠟（高級醇與高級脂肪酸脫水 形成的酯）。形成的酯）。 (5)無機成分無機成分四四. 天然藥化的作用：天然藥化的作用： 1. 探索中藥防病治病的機理（探索中藥防病治病的機理（有效有效成分、有效部位成分、有效部位）；）； 2. 闡明中藥炮制現(xiàn)代科學依據(jù)；闡明中藥炮制現(xiàn)代科學依據(jù)； 3. 改進劑型、提

11、高療效；改進劑型、提高療效； 4. 開辟藥源、開發(fā)新藥。開辟藥源、開發(fā)新藥。1、探索中藥防病治病的機理、探索中藥防病治病的機理 （有效成分、有效部位有效成分、有效部位）【性味功效性味功效】 辛、苦、溫辛、苦、溫 散寒、平喘、利水散寒、平喘、利水1、探索中藥防病治病的機理、探索中藥防病治病的機理 （有效成分、有效部位有效成分、有效部位）【性味功效性味功效】 平、苦、澀平、苦、澀 絳蟲病：根芽水煎服絳蟲?。焊克宸致樗幘致樗? 2、闡明中藥炮制現(xiàn)代科學依據(jù)、闡明中藥炮制現(xiàn)代科學依據(jù) 傳統(tǒng)劑型缺點傳統(tǒng)劑型缺點: : 給藥途徑太少給藥途徑太少 服用劑量較大服用劑量較大 臨床療效緩慢臨床療效緩慢 有

12、些劑型使用不便有些劑型使用不便3 3、改進劑型、提高療效、改進劑型、提高療效4、 開辟藥源、開發(fā)新藥開辟藥源、開發(fā)新藥天然牛黃天然牛黃: : 黃?；蛩５哪懩医Y石黃牛或水牛的膽囊結石人工牛黃：人工牛黃：胞紅素胞紅素0.7%0.7%、膽固、膽固醇醇2%2%，牛羊膽酸，牛羊膽酸12.5%12.5%等。等。五、天然藥物化學的發(fā)展史五、天然藥物化學的發(fā)展史1.原始和萌芽階段（原始和萌芽階段（-18世紀末）世紀末）天然藥物識別、使用經(jīng)驗天然藥物識別、使用經(jīng)驗巫術、迷信色彩巫術、迷信色彩文明的進步文明的進步對疾病、天然藥物的認識趨于客觀對疾病、天然藥物的認識趨于客觀 1575 明明 李梃李梃 醫(yī)學入門醫(yī)學

13、入門五味子五味子 發(fā)酵發(fā)酵 沒食子酸沒食子酸 1711 清清 洪遵洪遵 集驗方集驗方 樟木樟木 升華法升華法 樟腦樟腦1769-1786 舍勒舍勒 將酒石酸氫鉀轉化為將酒石酸氫鉀轉化為 鈣鹽，再用硫酸分解制得酒石酸鈣鹽，再用硫酸分解制得酒石酸沒食子酸沒食子酸苯甲酸苯甲酸乳酸乳酸蘋果酸蘋果酸2.學科真正形成階段（學科真正形成階段（19世紀）世紀） 特點一：以化學成分的發(fā)現(xiàn)和分離為主特點一：以化學成分的發(fā)現(xiàn)和分離為主 1806， 阿片阿片嗎啡（嗎啡（morphine） 1820， 金雞納樹皮金雞納樹皮奎寧奎寧 (quinine) 1828, 煙草煙草煙堿（煙堿（nicotine） 1885， 麻黃

14、麻黃麻黃堿（麻黃堿（ephedrine） 吐根堿、士的寧、小檗堿，阿托品、可卡因等吐根堿、士的寧、小檗堿，阿托品、可卡因等2.學科真正形成階段（學科真正形成階段（19世紀）世紀）特點二：結構鑒定以化學方法為主特點二：結構鑒定以化學方法為主 氧化、還原等降解反應氧化、還原等降解反應推導結構推導結構 碎片合成、全合成碎片合成、全合成證明結構證明結構特點三：生源合成途徑、本質的揭示特點三：生源合成途徑、本質的揭示 生源前體的識別：萜類生源前體的識別：萜類MVAMVA 生源合成本質的揭示：生物細胞內(nèi)多步酶促反應生源合成本質的揭示：生物細胞內(nèi)多步酶促反應 有機反應理論來解釋機制有機反應理論來解釋機制 生

15、物合成物質用于結構確定生物合成物質用于結構確定 立體選擇合成立體選擇合成3學科迅速發(fā)展時期（學科迅速發(fā)展時期（20世紀世紀） 特點一：色譜技術用于天然化合物的分離和純化特點一：色譜技術用于天然化合物的分離和純化 19061906，俄，俄，TsweetTsweet，碳酸鈣為吸附劑，石油醚為洗脫劑，碳酸鈣為吸附劑，石油醚為洗脫劑 19311931，德，德，Kuhn and LedererKuhn and Lederer，氧化鋁、碳酸鈣為，氧化鋁、碳酸鈣為吸附劑吸附劑 19401940，提出了液液色譜法，如逆流分配，提出了液液色譜法，如逆流分配19521952，James and MartinJam

16、es and Martin，提出氣液色譜理論，提出氣液色譜理論2020世紀世紀6060年代，高效液相色譜出現(xiàn)年代，高效液相色譜出現(xiàn)19371972年，年，15年中有年中有12個個Nobel獎是有關色譜研究獎是有關色譜研究3學科迅速發(fā)展時期（學科迅速發(fā)展時期（20世紀世紀） 特點二特點二:波譜技術用于天然化合物的結構鑒定波譜技術用于天然化合物的結構鑒定 IR： 1944，Pekin-Elmer公司，第一臺紅外光譜儀公司，第一臺紅外光譜儀 MS： 20世紀，質譜儀世紀，質譜儀 EI、CI，F(xiàn)D，F(xiàn)AB，ESI，MALDI ESI-TOF，MALDI-TOF NMR：1953，30MHZ的連續(xù)波核磁

17、共振儀的連續(xù)波核磁共振儀 70年代，脈沖傅立葉變換核磁共振儀年代，脈沖傅立葉變換核磁共振儀 1D NMR2D NMR 3060100300MHz 400500600800900MHz UV，X-ray，ORD，CD等等3學科迅速發(fā)展時期（學科迅速發(fā)展時期（20世紀世紀） 特點三：研究深度、廣度、速度發(fā)生了革命性的變化特點三：研究深度、廣度、速度發(fā)生了革命性的變化 深度、廣度：機體內(nèi)源活性物質深度、廣度：機體內(nèi)源活性物質 微量、水溶性、不穩(wěn)定、大分子微量、水溶性、不穩(wěn)定、大分子 速度：嗎啡速度：嗎啡1804-1925 利血平利血平1952-1956 生物堿：生物堿：1952前前100年，年，95

18、個個 1952-1962，1107個個 1962-1972，3443個個 3學科迅速發(fā)展時期（學科迅速發(fā)展時期（20世紀世紀） 特點三：研究深度、廣度、速度發(fā)生了革命性的變化特點三：研究深度、廣度、速度發(fā)生了革命性的變化 深度、廣度：機體內(nèi)源活性物質深度、廣度：機體內(nèi)源活性物質 微量、水溶性、不穩(wěn)定、大分子微量、水溶性、不穩(wěn)定、大分子 速度：嗎啡速度：嗎啡1804-1925 利血平利血平1952-1956 生物堿：生物堿：1952前前100年，年，95個個 1952-1962，1107個個 1962-1972，3443個個 六、天然藥物化學研究方法六、天然藥物化學研究方法1. 文獻整理和研究對

19、象調(diào)研文獻整理和研究對象調(diào)研 a原植物：科，屬，種，學名，來源，產(chǎn)地原植物：科，屬，種，學名，來源，產(chǎn)地 b文獻：近源植物具有相似的成分。文獻：近源植物具有相似的成分。2. 成分分離成分分離 系統(tǒng)分離法，活性跟蹤法，目標化合物分離法系統(tǒng)分離法，活性跟蹤法，目標化合物分離法3. 成分鑒定成分鑒定 理化性質，色譜方法，波譜方法理化性質，色譜方法，波譜方法4. 結構改造結構改造發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)制新藥發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)制新藥本章內(nèi)容本章內(nèi)容 植物體（綠色植物）以植物體（綠色植物）以二氧化碳二氧化碳和和水水為原料，為原料，通過光合作用、三羧酸循環(huán)、固氮反應等一通過光合作用、三羧酸循環(huán)、固氮反應等一系列物質代謝及生物合成途

20、徑，生成糖、蛋系列物質代謝及生物合成途徑，生成糖、蛋白質、脂肪、核酸等植物體生命活動必需物白質、脂肪、核酸等植物體生命活動必需物質的過程稱為質的過程稱為 糖、蛋白質、脂質、核酸糖、蛋白質、脂質、核酸等對植物機體生命等對植物機體生命活動必不可少的物質，稱為活動必不可少的物質，稱為 此外，一次代謝產(chǎn)物還包括此外，一次代謝產(chǎn)物還包括乙酰輔酶乙酰輔酶A，丙二酸單酰輔酶丙二酸單酰輔酶A，莽草酸及一些氨基酸莽草酸及一些氨基酸等。等。 植物體在特定條件下，以一些重要的一次代植物體在特定條件下，以一些重要的一次代謝產(chǎn)物（乙酰輔酶謝產(chǎn)物（乙酰輔酶A、丙二酸單酰輔酶、丙二酸單酰輔酶A、莽草酸及一些氨基酸）為原料或前體，經(jīng)歷莽草酸及一些氨基酸）為原料或前體，經(jīng)歷不同的代謝途徑，生成生物堿、萜類等化合不同的代謝途徑，生成生物堿、萜類等化合物的過程稱為物的過程稱為 4、 二次代謝產(chǎn)物二次代謝產(chǎn)物二次代謝二次代謝過程并非所有植物都發(fā)生，過程并非所有植物都發(fā)生，對維持植物生命活動不起重要作用，此對維持植物生