天然药物化学绪论

天然药物化学,南京理工大学化工学院,制药工程与精细化工系,王传金,绪论,教学目标:1、熟悉天然药物的性质、研究的主要内容、学习天然药物化学的意义。2、了解天然药物化学的发展简况。3、掌握有效成分的概念，理解有效成分与无效成分之间的辨证关系。,天然药物化学:应用现代理论、方法与技术研究天然药物中化学成分的学科。研究主要内容：天然药物中各类型化学成分的结构特点、理化性质、提取分离的方法与技术以及各类型化学成分的结构检识、鉴定和测定等知识。还涉及天然药物活性成分研究的技术路线和中药制剂分析等内容。,一：概述天然药物的来源：植物药11146种、动物药1581种、矿物药80种，还有海洋药物是目前新药研究的热点。天然药物防治疾病的物质基础，在于所含有的活性成分。例如麻黄中的麻黄碱（平喘、解痉作用）；伪麻黄碱（升压、利尿作用）。黄连、虎杖。,区别几组概念,中药与天然药物：中药化学与天然药物化学：天然药物与植物药：中药与植物药：有效成分与无效成分：有时蛋白质、多糖也是有效成分。,中药化学:是一门结合中医药基本理论和临床用药经验,主要运用化学的理论和方法及其他现代科学理论和技术等研究中药化学成分的学科.有效成分:是指经药理和临床筛选具有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.有效部位:具有生物活性的混合成分.,二：天然药物化学的发展与未来从天然药物中提取活性成分始于1805年由德国药师塞图尔从阿片中提取吗啡碱。随着科技的发展，发现新化合物的速度越来越快，1952-1962间发现新的生物碱数目是1107种；1962-1972间发现新的生物碱数目是3443种；目前生物碱总数是一万多个。,建国以来，我国对天然药物化学的研究取得很大进步，目前已有100多种活性成分被开发成新药。1、作用于中枢神经系统的山莨菪碱、樟柳碱、罗通定等。2、抗癌药，如紫杉醇、羟基喜树碱等。3、心脑血管药物，蝙蝠葛碱、芹菜甲素等。4、作用于肝脏的药物，五味子丙素（降低血清谷丙转氨酶）,5、作用于免疫系统的药物，灵芝多糖等。6、抗生育药，棉酚（男性不育）、天花粉蛋白（中期孕妇引产）。7、抗疟药，青蒿素。8、改善学习记忆和抗老年痴呆的人参皂苷。开发新药和质量控制,三：天然药物化学的应用价值21世纪天然药物的研究成为各国新药研究者的开发热点。（一）、开辟扩大药源、促进新药开发,从天然产物中寻找生物活性成分和先导物，以研究创制新药，是世界各国新药研究科学工作者公认的有效途径，已取得许多重要成果。据不完整资料统计：1984-1955年世界各国来源于植物的抗癌药和抗炎免疫药占60以上。近十年来国际上研究已发现，几十种天然产物活性成分正在进行期药物临床研究。,1、药物疗效确定，但资源缺乏时，我们可以根据有效成分的化学结构和理化性质，在其他植物中寻找。例如小檗碱：黄连、三颗针、古山龙。,2、根据有效成分的结构特点进行人工合成和结构改造，以扩大药源和创制高效低毒的新药物。例如麻黄碱、天麻苷、小檗碱。有些天然化合物含量低，资源有限，不适合大规模生产，可以利用全合成是生产天然产物的有效方法,石杉碱甲（抗老年性痴呆药）中国科学院上海药物研究所甾国际上首先完成了外销旋石杉碱甲的全合成 对于一些结构复杂的天然化合物，用合成方法较难获得，或反应复杂，收率低没有工业生产价值，使用天然及非天然易的的结构类似无或天然产物及其衍生物的办法北称为天然产物的半分或部分合成。,天然产物固然可以直接药用，但也存在诸如毒性，成本，活性，资源，理化性质等问题，因此，以天然产物为先导，经结构修饰和改造，进而开发活性更强，毒性更低，理化性质更优越，成本更低廉的天然产物的衍生物或合成作用品湿当今新药开发的主要途径之一，有许多成功的例子。,抗肿瘤，毒性大。但10羟基喜树碱毒性小。香菇中的香菇嘌呤有降低胆固醇的作用，但如将香菇嘌呤分子中的羧基转变为酯的结构，其降低胆固醇的活性可提高十倍。,（二）、探索中药防治疾病的原理麻黄平喘药，平喘成分是麻黄碱。中药复方的作用机理？中药走向世界的瓶颈是什么？两方面：质量控制和药理作用的机理。,麻黄汤:由麻黄、桂枝、杏仁、甘草组成。中药复方的作用机制非常复杂，尚有很多问题需要深入探索，如复方的实验设计、病理模型、药理指标及化学成分之间的变化等等。,（三）、控制天然药物及其制剂的质量（控制药材的质量和制剂的质量，例如中药银黄注射液中是金银花和黄芩，测定绿原酸和黄芩苷）。（四）、改进药物剂型，提高临床疗效（去粗存精，研究中药剂型在体内的吸收、分布、代谢、排泄规律，创制新剂型）。（五）、为中药炮制提供科学依据通过炮制，使中药中的成分发生变化，达到增强疗效，降低副作用。,一种药物经过不同炮制也可发挥多方面疗效：酒制大黄使泻下作用减弱，增强了清热、消炎、活血化淤的作用。蜜制大黄适用于老年体弱多病的便秘。大黄炭适用于体内出血。石灰制大黄则适用于外伤出血。醋制大黄活血化淤的作用突出。制首乌中具有致泻作用的蒽醌苷水解为几无泻下作用的游离的蒽醌衍生物。,四:天然药物化学成分的溶解性能1、水溶性成分