绪论天然药化演示文稿

绪论天然药化演示文稿第一页，共三十八页。优选绪论天然药化第二页，共三十八页。NewmanD.J.J.Nat.Prod.,2012,75,311–335疫苗4%生化药物14%全合成30%天然产物5%天然产物结构修饰物23%天然产物模拟合成10%基于天然产物药效团全合成4%基于天然产物模拟物药效团全合成10%1981–2010年间全世界推出的1355个药物小分子新化学实体中，有64%可追溯到天然产物；因此，从天然资源中寻找有显著生物活性的天然产物是发现新药先导化合物的重要途径。第三页，共三十八页。ChemistryofNaturalProducts第一章

绪论（Generation）第四页，共三十八页。

本章内容第一节概述第二节天然药物化学研究的作用和意义第三节天然药物化学的简要发展历程第四节天然药物化学成分的主要类型简介第五页，共三十八页。第一节概述1.1天然药物化学研究内容（重点）

1.天然药物化学：是运用现代科学理论和方法研究天然药物中化学成分的一门学科。

2.研究内容：主要指天然药物的化学成分（多为有效成分）的结构特点、理化性质、提取分离方法、结构鉴定、结构改造及生合成途径。第六页，共三十八页。人参银杏芍药山茱萸海藻红树林1.2天然药物来源或研究对象天然药物的来源包括：植物、动物、矿物、微生物等。第七页，共三十八页。海绵珊瑚软体天然药物的来源于动物，研究最多的是海洋动物第八页，共三十八页。雄黄冬虫夏草天然药物的来源于矿物和微生物微生物抗生素主要是由微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）产生的具有抗病原体或其它活性的一类次级代谢产物，能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。第九页，共三十八页。1.3天然药物化学中的相关术语有效成分:天然药物中具有一定的生理活性、能代表天然药物临床疗效的单一化合物。无效成分：是指与有效成分共存的其他成分，如植物中普遍存在的无明显生理活性的化合物。

生物活性成分：是经过药效试验或生物活性试验，证明对机体有一定生理活性的成分。第十页，共三十八页。注意：①

有效成分和无效成分的划分不是绝对的。鞣质在多数天然药物中被视为无效成分；但在地榆、五倍子等中药中因具有收敛、止血和抗菌消炎等作用则视为有效成分。②

多种临床用途的天然药物，其有效成分也有多个。如：鸦片中含有：吗啡（morphine）镇痛罂粟碱（papaverine）解痉[胃痉挛、支气管炎

可待因（codeine）止咳第十一页，共三十八页。2.1阐明中药的药效物质基础2.2

建立和完善天然药物的质量评价标准2.3

改进天然药物制剂剂型——二次开发2.4

创新药物研发——原创性研发2.5.扩大药源第二节研究天然药物的意义和作用第十二页，共三十八页。2.1阐明天然药物的药效物质基础探索天然药物防治疾病机理麻黄功效：发汗散寒、宣肺平喘、利水消肿物质基础：麻黄碱—肾上腺素样作用收缩血管、兴奋中枢—发汗去甲麻黄碱—松弛支气管平滑肌————平喘伪麻黄碱——升压、利尿———————消肿第十三页，共三十八页。阐明天然药物炮制原理炮制前后有效成分、有毒成分的变化——阐明炮制原理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——减毒即：乌头碱——蒸煮——乌头原碱第十四页，共三十八页。2.2建立和完善天然药物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——科学的质控指标中药指纹图谱技术第十五页，共三十八页。2.3改进天然药物制剂剂型——二次开发剂型选择

——有效成分的溶解性、酸碱性、挥发性、稳定性等水溶性好——注射液双黄连/参脉颗粒剂板蓝根难溶于水——片、胶囊、滴丸等制剂工艺优化——有效成分的理化性质制剂稳定性——有效成分的理化性质—合适PH、适当包装第十六页，共三十八页。2.4创新药物研发——原创性研发创新药物研发的必要性入世后化学药品受到专利保护，仿制须向创新转轨新的药品注册法，单纯改变剂型已不能按新药申报创新药物研究的关键切入点：先导化合物的发现从天然药物中发现先导物、创制新药——世界公认的有效途径从中药中发现先导物的优势数千年临床实践——疗效确切丰富的资源——结构、活性的多样性

第十七页，共三十八页。2.5扩大药源植物化学分类学原理：

亲缘关系近的植物含有相同或相似的化学成分黄连素：黄连——小檗科、防己科、芸香科植物第十八页，共三十八页。第三节简要发展历程及趋势3.1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——）

第十九页，共三十八页。文明的进步——对疾病、天然药物的认识趋于客观

1575年，《医学入门》，没食子酸抗菌,抗病毒,抗肿瘤

1711年，

清，洪遵，《集验方》，樟脑

1769-1786，舍勒，酒石酸（食品中添加的抗氧化剂﹐可使食物具有酸味）苯甲酸、乳酸、苹果酸、没食子酸原始和萌芽阶段（——18世纪末）第二十页，共三十八页。

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、可卡因等第二十一页，共三十八页。特点二：结构鉴定以化学方法为主氧化、还原等降解反应——推导结构碎片合成、全合成————证明结构1803年，从鸦片中分离得到纯品1881年，从吗啡的锌粉蒸馏中分离出菲1925年，提出吗啡分子的结构式1952-1956年，Gates完成吗啡的全合成，最终确定吗啡的分子结构第二十二页，共三十八页。特点三：生源合成途径、本质的揭示生源前体的识别：萜类——异戊二烯生物碱——氨基酸途径第二十三页，共三十八页。

学科迅速发展时期（20世纪——）特点一：色谱技术用于天然化合物的分离和纯化

1906，碳酸钙为吸附剂，石油醚为洗脱剂；

1931，氧化铝、碳酸钙为吸附剂，

1940，提出了液液色谱法，如逆流分配

1952，提出气液色谱理论

20世纪60年代，高效液相色谱出现天然化合物的分离向高效、快速、微量发展第二十四页，共三十八页。第二十五页，共三十八页。特点二:波谱技术用于天然化合物的结构鉴定

UV：表征分子中的共轭体系IR：1944，Pekin-Elmer公司，第一台红外光谱仪

MS：20世纪，质谱仪

EI、CI，FAB，ESI，ESI-TOFNMR：1953，30MHZ的连续波核磁共振仪

70年代，脉冲傅立叶变换核磁共振仪

1DNMR——2DNMR30—60—100—300MHz400—500—600—800—900MHz第二十六页，共三十八页。沙海葵毒素西加毒素第二十七页，共三十八页。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、大分子

速度：吗啡————1806-1956（150年）

利血平———1952-1956（4年）

生物碱：1952前100年，95个；

1952-1962，1107个；

1962-1972，3443个；

现在每年1000个的速度增加。第二十八页，共三十八页。2.2我国天然药物研究发展现状天然产物化学先驱赵承嘏，早在上世纪30年即对麻黄、延胡索等常用中药有效成分进行了研究。新中国建立后至今，我国在对天然药物及中药复方研究方面取得了很大成就。如：心血管药物川芎嗪自中药川芎嗪中得到，现已人工合成供制剂及临床；举世瞩目的抗疟疾新药青蒿素，被公认为从中药中发掘出的新化学实体药物。第二十九页，共三十八页。2.3天然药物研究趋势疾病谱、医疗模式、药物结构的改变传染、感染性疾病身心疾病、现代病治疗

预防、保健、治疗、康复化药化药、天然药国际市场对天然药物的需求日益增大

2010年全球植物药销售额，500亿美元天然药物销售额年增长幅度，欧共体，30%

美国，20%

日本，15%第三十页，共三十八页。4.天然药物化学成分的主要类型简介按组成元素、骨架母核划分：生物碱糖和苷醌类苯丙素黄酮萜类甾体类化合物有机酸鞣质氨基酸、蛋白质和酶第三十一页，共三十八页。是一类存在于生物体内含N的具有显著生理活性的有机化合物，有碱性，可与酸结合成盐。游离生物碱难溶于水，成盐后可溶于水。生物碱是中药中最重要的有效成分之一。1.

生物碱类(Alkloids)第三十二页，共三十八页。(1)糖：植物光合作用的主要产物，占植物体50%－80%,是植物细胞和组织的重要营养物质和支持物质，也是人体的重要营养成分。糖分类：单糖，低聚糖，多糖单糖：化学通式为Cn(H2O)n的不能水解的糖。2.糖和苷低聚糖：水解后可以得到2－9个单糖的糖。多糖：由10个以上单糖分子脱水缩合而成的高聚物。第三十三页，共三十八页。（2）苷：糖+苷元

黄酮苷

酸性香豆素苷

蒽醌苷第三十四页，共三十八页。

三萜皂苷皂苷