药学导论-天然药物化学ppt课件

1、姓姓 名名: : 谢谢 扬扬任务部门：药学院药物化学系任务部门：药学院药物化学系职职 称称: : 教教 授授 / / 硕士研讨生导师硕士研讨生导师研讨方向研讨方向: : 天然药物活性成分挑选天然药物活性成分挑选电电 话话: 61648593(: 61648593(办办) )个人根本情况个人根本情况 第四章第四章 天然药物化学天然药物化学 (Natural Medicinal Chemistry (Natural Medicinal Chemistry or Phytochemistry) or Phytochemistry) 第一节第一节 天然药物化学的性质与义务天然药物化学的性质与义务一、天

2、然药物化学的性质一、天然药物化学的性质 1 1、概念：、概念：“天然药物化学是运用现代天然药物化学是运用现代科学实际与方法研讨天然药物中的化学成科学实际与方法研讨天然药物中的化学成分的学科分的学科. . 2 2、性质：、性质：“天然药物化学是从分子程天然药物化学是从分子程度研讨天然药物的药效物质根底及其防治度研讨天然药物的药效物质根底及其防治疾病规律的一门综合性学科。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天然药物化学是药学二级学科“药物化学药物化学下设置的三级学科下设置的三级学科. . “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一们主

3、要专业课程. .二、天然药物的主要来源二、天然药物的主要来源1 1、来源于植物的药物、来源于植物的药物 植物举例植物举例人人 参参大大 枣枣枸枸 杞杞灵灵 芝芝1 1中药：中医实际指点下的用药中药：中医实际指点下的用药 明代明代 18921892种种 清代赵学敏清代赵学敏 10211021种种 1994 1994年我国已确认年我国已确认1280712807种种当当 归归黄黄 芪芪2 2草药：民间用药中疗效较好者无统计草药：民间用药中疗效较好者无统计2 2、来源于动物的药物：如地龙蚯蚓、牛、来源于动物的药物：如地龙蚯蚓、牛黄、熊胆、蟾酥、阿胶等。黄、熊胆、蟾酥、阿胶等。 牛黄牛黄: : 牛科动物

4、黄牛或水牛的胆囊结石牛科动物黄牛或水牛的胆囊结石 熊胆熊胆 : :为熊科动物黑熊或棕熊的胆囊为熊科动物黑熊或棕熊的胆囊 蟾酥蟾酥: : 中华大蟾蜍的枯燥分泌物中华大蟾蜍的枯燥分泌物 阿胶阿胶: : 驴皮经煎煮浓缩制成的固体胶驴皮经煎煮浓缩制成的固体胶. . 3 3、来源于矿物质的药物、来源于矿物质的药物 石膏石膏: CaSO4.2H2O: CaSO4.2H2O清热泻火清热泻火 芒硝芒硝: Na2SO4.10H2O (: Na2SO4.10H2O (泻热通便泻热通便) ) 炉甘石炉甘石: ZnCO3+ZnO(: ZnCO3+ZnO(含量大于含量大于40%),40%), 解毒、收湿与止痒解毒、收湿

5、与止痒 朱砂朱砂: HgS (: HgS (安神解毒安神解毒) )4 4、来源于海洋生物的药物、来源于海洋生物的药物 珍珠珍珠: : 含碳酸钙的矿物珠粒含碳酸钙的矿物珠粒 海马海马: :头部像马，尾巴像猴，眼睛像变色龙，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、舒筋活络等强身健体、补肾壮阳、舒筋活络等 紫菜紫菜: : 海中互生藻类的统称海中互生藻类的统称 三、天然药物化学的义务三、天然药物化学的义务1 1、探明天然药物中作为药效物质根底的、探明天然药物中作为药效物质根底的有效成分。有效成分。 例如：中药麻黄草具有

6、平喘、解茎作例如：中药麻黄草具有平喘、解茎作用的有效成分是左旋麻黄素。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。疗胃溃疡等作用的有效成分是甘草酸。2 2、研讨对应中药临床功能主治的主要活性部、研讨对应中药临床功能主治的主要活性部位与活性成分位与活性成分 目的在于控制质量、开发二类中药乃至一目的在于控制质量、开发二类中药乃至一类新药类新药. .例如例如: : 鸦片鸦片 吗啡吗啡 呱替定度冷丁呱替定度冷丁 3.3.研讨天然药物化学成分的类型、理化性质研讨天然药物化学成分的类型、理化性质. .4.4.研讨天然药物中主

7、要类型化学成分的构造研讨天然药物中主要类型化学成分的构造鉴定鉴定. .5 5讨论天然药物有效成分的生源途径与生物讨论天然药物有效成分的生源途径与生物合成过程合成过程第二节第二节 天然药化在发扬祖国医药学中的作用天然药化在发扬祖国医药学中的作用1 1、讨论中药防病治病的药效物质根底、讨论中药防病治病的药效物质根底2 2、改良传统药物剂型，提高临床疗效、改良传统药物剂型，提高临床疗效3 3、控制中药材及其制剂的质量、控制中药材及其制剂的质量4 4、为中药炮制提供科学根据、为中药炮制提供科学根据5 5、扩展药物新资源、扩展药物新资源, ,即根据有效成分的构造即根据有效成分的构造结合植物亲缘关系开辟药

8、物资源。结合植物亲缘关系开辟药物资源。6 6、新药创制、新药创制* * * * 传统剂型缺陷传统剂型缺陷: : 给药途径太少给药途径太少 服用剂量较大服用剂量较大 临床疗效缓慢临床疗效缓慢 有些剂型运用不便有些剂型运用不便* * * * 现代中药要求：现代中药要求： “三效三效 高效、速效、长效高效、速效、长效 “三小三小 剂量小、副作用小、剂量小、副作用小、毒性小毒性小 “五便五便 服用方便、携带方便、服用方便、携带方便、 消费方便、运输方便、贮藏方消费方便、运输方便、贮藏方便。便。 第三节第三节 天然药物化学的内容天然药物化学的内容一、天然药物中主要的化学成分类型一、天然药物中主要的化学成

9、分类型1 1、脂类：、脂类：1 1油脂油脂2 2蜡蜡3 3甾醇类甾醇类4 4磷脂磷脂 2 2、色素、色素 3 3、萜类与挥发油、萜类与挥发油4 4、生物碱、生物碱 5 5、苷类、苷类 6 6、鞣质、鞣质7 7、树脂、树脂8 8、糖、糖 9 9、氨基酸、蛋白质和酶、氨基酸、蛋白质和酶 1010、有机酸与无机成分等、有机酸与无机成分等 第四节第四节 天然药物化学成分天然药物化学成分 的提取分别方法的提取分别方法一常用提取方法一常用提取方法 1.1.升华法升华法: :利用某些具有升华性质的化合物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遇热汽化上升，遇冷后又凝固的性质从药材

10、中提取该类成分。提取该类成分。 例如：从茶叶中提取咖啡因、从樟木中提例如：从茶叶中提取咖啡因、从樟木中提取樟脑。取樟脑。 升华安装升华安装2.2.水蒸汽蒸馏法水蒸汽蒸馏法: : 利用某些挥发性成分能随水蒸气蒸发的性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。质，从药材中提取该类化学成分。 3.3.溶剂法溶剂法: :利用天然药物化学成分在特定溶剂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情况下采用溶剂法 二溶剂提取法二溶剂提取法1 1、原理：类似者相溶、原理：类似者相溶2 2、常用溶剂：以亲水性

11、添加的顺序陈列、常用溶剂：以亲水性添加的顺序陈列 环己烷石油醚环己烷石油醚 苯苯乙醚乙醚 氯仿氯仿 乙酸乙酯乙酸乙酯正丁醇正丁醇丙酮丙酮乙醇乙醇甲醇甲醇水水 3 3、溶剂法分类：、溶剂法分类：1 1煎煮法煎煮法 2 2浸渍法浸泡法浸渍法浸泡法3 3渗漉法渗漉法4 4延续回流提取法索氏提取延续回流提取法索氏提取5 5超声法超声法 (6) (6) 超临界流体萃取法超临界流体萃取法 (7) (7) 微波萃取法微波萃取法三中草药有效成分的分别与纯化三中草药有效成分的分别与纯化 1 1、两相溶剂萃取法、两相溶剂萃取法 2 2、酸碱法、酸碱法 3 3、沉淀法、沉淀法 4 4、盐析法、盐析法 5 5、制备衍

12、生物法、制备衍生物法 6 6、透析法、透析法 7 7、分馏法、分馏法 8 8、结晶法、结晶法 9 9、吸附法、吸附法 1010、色谱法、色谱法( (按操作方法不同分类按操作方法不同分类) ) 1 1柱色谱法柱色谱法( (如硅胶如硅胶/ /氧化铝柱色谱氧化铝柱色谱) ) 2 2薄层色谱薄层色谱(TLC) (TLC) 3 3纸色谱纸色谱柱色谱柱色谱薄层色谱薄层色谱(TLC)(TLC)纸色谱纸色谱 色谱法按照原理分类色谱法按照原理分类1吸附色谱吸附色谱:如硅胶色谱、聚酰胺色谱等如硅胶色谱、聚酰胺色谱等 2分配色谱分配色谱:纸色谱、纸色谱、HPLC3凝胶过滤色谱凝胶过滤色谱 葡聚糖凝胶葡聚糖凝胶 Se

13、phadex G 羟丙基葡聚糖凝胶羟丙基葡聚糖凝胶 Sephadex LH-207离子交换色谱离子交换色谱 阴阴/阳离子交换树脂阳离子交换树脂 第五节第五节 天然药物化学构造鉴定法天然药物化学构造鉴定法一、化合物的纯度测定一、化合物的纯度测定 1 1显微镜下察看晶形显微镜下察看晶形( (均匀一致均匀一致) ) 2 2测熔点测熔点 纯化合物有明确、纯化合物有明确、敏锐的熔点，且熔距窄敏锐的熔点，且熔距窄0.50.5左左右。右。 3 3于于TLCTLC上只显示一个斑点上只显示一个斑点 需求运用三种不同展开系统需求运用三种不同展开系统 4 4HPLCHPLC检识检识( (为一个对称峰形为一个对称峰形

14、) ) 二、构造研讨的主要程序二、构造研讨的主要程序 1 1、确定化合物构造的程序、确定化合物构造的程序 先推测被确定成分的构造类型先推测被确定成分的构造类型 然后推测取代基类型、位置和分然后推测取代基类型、位置和分子式子式 最后确定构造式。最后确定构造式。 2 2、确定化合物构造常用的方法、确定化合物构造常用的方法 化学法化学法 波谱法波谱法UVUV、IRIR、NMRNMR、MSMS 圆二色谱圆二色谱CDCD与旋光光谱与旋光光谱ORDORD X- X-射线结晶衍射法等。射线结晶衍射法等。 三、红外光谱三、红外光谱IRIR 1 1、4000 4000 1500cm-11500cm-1为特征频率

15、区为特征频率区 2 2、1500 1500 600cm-1600cm-1为指纹区为指纹区 四、紫外四、紫外- -可见吸收光谱可见吸收光谱UVUV 含有共轭双键、发色团及具有共轭体系含有共轭双键、发色团及具有共轭体系的助色团分子在紫外的助色团分子在紫外- -可见光区域可见光区域(200-700nm)(200-700nm)可产生吸收可产生吸收. . 间硝基苯酚的红外光谱图间硝基苯酚的红外光谱图五、质谱五、质谱(MS)(MS)1 1、横坐标是、横坐标是m/zm/z，纵坐标是离子峰的相对强度，纵坐标是离子峰的相对强度2 2、MSMS中常见的几种离子峰中常见的几种离子峰 分子离子峰分子离子峰 M M 碎

16、片离子峰碎片离子峰 同位素离子峰同位素离子峰 六、核磁共振谱六、核磁共振谱NMRNMR 1 1、氢核磁共振谱、氢核磁共振谱1H NMR1H NMR季戊四醇的质谱图季戊四醇的质谱图 苯胺的核磁共振谱图苯胺的核磁共振谱图1HNMR1HNMR1 1横坐标是化学位移横坐标是化学位移010ppm010ppm; ; 纵坐标反映积分曲线的高度纵坐标反映积分曲线的高度2 21HNMR 1HNMR 经过化学位移、谱线的积分面积经过化学位移、谱线的积分面积以及裂分情况提供化合物分子中以及裂分情况提供化合物分子中1H1H的类型、的类型、1H1H的数目及相邻原子或原子团的信息。的数目及相邻原子或原子团的信息。3 3化

17、学位移化学位移 化学环境不同的化学环境不同的1H1H核在核在NMRNMR谱图中吸收位置谱图中吸收位置存在差别，其与原点之间的相对间隔称为存在差别，其与原点之间的相对间隔称为值值4 4峰面积峰面积: : 与对应的质子数成正比与对应的质子数成正比5 5信号的裂分及巧合常数信号的裂分及巧合常数J J A A、初级谱裂分峰的数目符合、初级谱裂分峰的数目符合n+1n+1规律规律. . B B、J J反映裂分峰之间共振吸收位置之差反映裂分峰之间共振吸收位置之差 2 2、13C-NMR13C-NMR谱简介谱简介 (1) 13C-NMR(1) 13C-NMR谱比谱比1HNMR1HNMR谱作用更大。谱作用更大。

18、 (2) 13C-NMR(2) 13C-NMR谱图中没有积分曲线谱图中没有积分曲线间硝基苯酚的间硝基苯酚的13CNMR13CNMR谱图谱图(3)13C-NMR(3)13C-NMR的化学位移比的化学位移比1H-NMR1H-NMR大得多大得多(4)(4)常规常规13C-NMR13C-NMR谱线是分别的单峰谱线是分别的单峰(5)13C-NMR(5)13C-NMR谱常指噪声去偶谱与选择氢核去谱常指噪声去偶谱与选择氢核去偶谱偶谱3.3.二维核磁共振二维核磁共振(2D-NMR)(2D-NMR) 第六节第六节 天然药物化学的开展史天然药物化学的开展史 1 1、国际开展史、国际开展史 (1)(1)生物碱的研讨

19、是天然药物化学开展的开端生物碱的研讨是天然药物化学开展的开端 舍勒舍勒(K.W.Sheller) (K.W.Sheller) 1769 1769年年 酒石酒石 酒石酸酒石酸 1775 1775年年 安息香安息香 苯甲酸苯甲酸 1778 1778年年 酸乳酸乳 乳酸乳酸 1785 1785年年 苹果苹果 苹果酸苹果酸 德罗逊德罗逊(Derosen)(Derosen)与斯托勒与斯托勒(Sertrner)(Sertrner) 1804 1804 吗啡吗啡 1818 1818 士的宁碱士的宁碱 1820 1820 咖啡因咖啡因 1820 1820 喹宁喹宁 1828 1828 尼古丁尼古丁 1831

20、1831 阿托品阿托品 1833 1833 乌头碱乌头碱 (2)(2)合成药物的工业化消费制约了天然药物合成药物的工业化消费制约了天然药物化学研讨化学研讨(1930-1950(1930-1950年代年代) ) 1930 1930年代年代 磺胺药磺胺药 、维生素问世、维生素问世 1940 1940年代年代 盘尼西林盘尼西林(3)(3)合成药害震惊全球合成药害震惊全球(1960(1960年代年代) ) “反响停反响停 别名沙利度胺或太胺呱啶酮，别名沙利度胺或太胺呱啶酮，引起数千例畸胎引起数千例畸胎 1 1古代医药化学源于中国古代医药化学源于中国 1575 1575年年 五倍子五倍子 没食子酸没食子

21、酸 1711 1711年年 樟树樟树 樟脑樟脑 ( (升华法升华法) )2 2近代近代: : 引进和创建阶段引进和创建阶段 中药材麻黄大量出口中药材麻黄大量出口, ,进口临床应麻黄素进口临床应麻黄素(4)(4)大规模寻觅天然活性物质大规模寻觅天然活性物质(1970(1970年代起年代起) ) 利血平、长春新碱、紫杉醇等利血平、长春新碱、紫杉醇等2 2、国内开展史、国内开展史3 3现代现代: : 建立和开展阶段建立和开展阶段 麻黄素、芦丁、西地兰麻黄素、芦丁、西地兰 工业化消费工业化消费 甾体激素类原料药薯芋皂苷元甾体激素类原料药薯芋皂苷元 4 4近年近年 抗癌药抗癌药 羟基喜树碱羟基喜树碱 抗白血病药抗白血病药 高三尖杉酯碱高三尖杉酯碱 缩曈和治疗青光眼药缩曈和治疗青光眼药 包公藤甲包公藤甲素素 用于中期孕妇引产用于中期孕妇引产 天花粉蛋白天花粉蛋白 新型男性不育药新型男性不育药 棉酚棉酚3 3、天然药物化学研讨的开展趋势、天然药物化学研讨的开展趋势1 1研讨速度大大加快研讨速度大大加快 例如例如: