中药与配位化学专家讲座

中药配位学中药与配位化学专家讲座第1页祖国医学博大精深，中药治病源远流长。中药制剂因其疗效确切、副作用小、无耐药性、价格低廉而长盛不衰。作为防病治病中药，其起效物质基础极为复杂，有蛋白质、肽类、氨基酸、脂类、糖类、苷类、生物碱、单宁、甾体、酚类、菎类、挥发油、维生素以及微量元素等各种成份。其药效应视为各种成份共同作用结果。中药与配位化学联络1.中药中药与配位化学专家讲座第2页长久以来，对中药研究，有一个固定模式，偏重于有效成份分离提取，如生物碱、苷类、皂类、酮类等，而将糖类、氨基酸及无机成份作为杂质或认为难以提取被处理。这就造成了影响疗效几个原因发生，一是分离纯化中消除了无机成份，二是在此过程中采取不一样有机溶媒、不一样pH值等，造成有效成份降低和微量元素歧解，或络合成别物质，和已形成配位化合物解离。从而影响疗效和产生副作用，由此出现越纯化疗效越差现象，这是中药有效成份研究困境。2.中药配位学中药与配位化学专家讲座第3页点击添加标题所以，有些学者认为：中药有效成份能够是其中某种或某几个有机成份，也能够是其中微量元素，但更多可能是有机成份与微量元素组成配位化物，天然药品以其中有机物分子与微量元素间形成配合物在动植物及人体生命活动中发挥作用。依据中药中多数有机人分子化合物含有羟基、羰基、羧基、氨基、巯基、杂环氮等配位基团能够作为配体，而无机金属离子大多可作为中心离子与有机分子形成配合物，有机成份、金属离子及其形成配合物之间配位平衡可以使它们之间产生相互协同、拮抗或产生新生物学活性特征。中药与配位化学专家讲座第4页点击添加标题中药配位学说中试验研究方法学当前应用于从复杂中药体系中分离出中药配位化合物当代分离技术有：膜分离法、色谱法和电泳技术等，色谱法又分为高效液相色谱法、柱色谱法、薄层色谱、纸色谱和凝胶色谱等。光谱技术是用来分析表征配合物主要方法，用来研究天然药品配合物组成和结构，进行定性和定量分析，包含紫外，红外，荧光，核磁共振谱，拉曼光谱，x衍射等。中药与配位化学专家讲座第5页实例张斌等合成了三(3一羟基黄酮)合A13+配合物并制得其单晶，x射线衍射结果表明其结构属于三方晶系，分子中每个3一羟基黄酮以其独特酮基和羟基同时与Al3+配位，3个配体中6个配位氧原子形成扭曲配位八面体结构。张淑敏等制备了Fe3+与槲皮素(Qu)配合物并探讨了其配位机理，结果槲皮素与Fe3+生成配合物在430nm处有最大吸收，配合物组成为Fe3+Qu=1：2。郭振楚等研究了氨基葡萄糖及羧甲基氨基葡萄糖分别与铁(Ⅱ)、锌(Ⅱ)、钴(Ⅱ)、铜(II)形成配合物UV，IR和1H-NMR光谱特征。发觉配合物发生了显著紫移，在红外光谱和1H-NMR谱均发生了改变。中药与配位化学专家讲座第6页点击添加文本点击添加文本中药药理学及毒理学中研究点击添加文本点击添加文本点击添加文本点击添加文本中药功效成份分离分析中研究中药配位学说在中药领域研究现实状况

中药功效成活性改进中研究中药与配位化学专家讲座第7页（1）软硬酸碱原理(SHAB)：无机元素作为软酸倾向于和软碱形成强配合物。硬酸类型金属离子(如Na+，K+等)和硬碱(Cl-，CO，OH-，H20等)多数为生物体内固有，普通无毒。而软酸(如铅，金，锑，镉，汞等)和软碱(CN-，CO，巯基等)易于和体内生物配体形成配合物或和体内关键生物配体产生配位竞争，普通为毒性物质1.中药配位学说在中药药理学及毒理学中研究中药与配位化学专家讲座第8页实例当重金属离子进入体内后就占据或争夺生物配体，占据人体必需金属结合部位或与关键性生物分子DNA结合，破坏体内必需金属平衡，引发关键性生物功效蛋白合成紊乱，造成机体功效出现异常而表现出中毒症状当无机元素进入体内和病理产物或者异常细胞结合时，就表现出疗效。当有机小分子配体进入体内后，与体内金属酶和金属蛋白争夺金属离子配位位置，若与金属结合不可逆，将造成金属酶和金属蛋白丧失生物功效，引发机体功效紊乱产生毒效，若有机分子进入体内与造成金属蛋白或金属酶丧失生物功效金属结合，就能够恢复蛋白或酶活性，产生疗效或解毒作用。中药与配位化学专家讲座第9页（2）将药品生物效应同配位反应联络起来能够揭示部分中药作用机制

如镉(II)和汞(Ⅱ)中毒时，铜(11)和汞(Ⅱ)能够与锌(Ⅱ)离子竞争酶活性部位从而改变酶活性，或与蛋白质含巯基部分结合，从而引发含锌蛋白或巯基酶生物功效失调。CN-和CO中毒时，CN-和CO与铁卟啉中铁(Ⅱ)牢靠结合并保持铁(Ⅱ)这一低氧化状态而使含卟啉铁(Ⅱ)蛋白或酶类丧失功效中药与配位化学专家讲座第10页2.中药配位学说在中药功效成份活性改进中研究天然药品中双甾体类、黄酮类、蒽醌类、三萜类、各种苷、生物碱、糖类及氨基酸等有机分子在结构上多数能满足形成配合物条件，可作为络合物配体和过渡金属离子或一些金属离子之间形成络合物。中药中有机成份和金属元素在不一样工艺条件、不一样存在剂型条件下发生络合作用类型、以及有机分子和无机元素配比都有所改变，所以造成其药效发生改变。中药与配位化学专家讲座第11页实例房喻等研究指出黄芩苷锌或铜配合物对氧自由基含有显著去除作用，并呈量效关系，且黄芩苷配合物对红细胞膜保护作用优于黄芩苷本身。蒋毅民等以铜和牛黄酸水杨醛席夫碱(TSSB)为原料，合成了生物碱类配合物双核铜配合物[Cu(TSSB)(H20)]2·2H20，经过元素分析、红外光谱、x射线法对配合物结构进行了表征，并对配合物进行生物活性试验，结果2个铜原子配位数各为5，处于变形四方锥配位环境中，其抗菌活性与青霉素靠近，肿瘤抑制率达63．5％。中药与配位化学专家讲座第12页3.中药配位学说在中药功效成份分离分析中研究利用中药中一些活性成份和其它物质形成配合物时物理化学改变能进行天然药品分离、判定和构型推定。如利用酸性皂苷水溶液加入硫酸铵、醋酸铅或其它中性盐类生成沉淀、中性皂苷水溶液加入碱、醋酸铅或氢氧化钡等碱性盐类生成沉淀性质进行皂苷初步分离，利用糖或多元醇与硼酸形成配合物使旋光度增大进行糖分析，利用结构不一样蒽醌化合物与醋酸镁形成不一样颜色配合物进行蒽醌分析。中药与配位化学专家讲座第13页实例欧阳长庚等利用硝酸银处理硅胶色谱柱分离纯化EPA(二十二碳五烯酸)、DHA(Z．十二碳六烯酸)，月桂油中含双键混合物，中药半边旗中抗癌有效成份，细辛醚(反式)、p细辛醚(顺式)和欧细辛醚(末端双键)混合物，取得满意分离纯化效果。并用配位化学理论分析其原理，从中找出指导分离纯化结构和理化性质相近、普通色谱法难以分离双键化合物规律：当无空间障碍时，双键个数越多，AgN03和双键化合物之间络合越牢，环外双键比环内双键络合得牢，顺式比反式络合得牢，末端双键比顺式络合得牢，多重苯环芳烃配合物比单环芳烃络合得牢。中药与配位化学专家讲座第14页4中药配位学说研究展望中药配位中热力学和动力学研究中药中微量元素存在状态与药效及毒性关系研究中药与配位化学专家讲座第15页中药配位中热力学和动力学研究研究配合物热稳定性，可得到配合物热力学和动力学数据。中药配合物热力学是中药配位化学主要组成部分，研究内容包含配位反应自由能变、焓变、熵变等反应配合物稳定性以及配位过程中能量改变函数，用以指导判断中药进入体内发生配位时机体可能发生反应，检测体征改变，便于将中医中体征症状和西医中病理生理结合。中药与配位化学专家讲座第16页中药配位中动力学研究内容主要包含反应物浓度随时间改变情况，用于指导判断药品起效快慢、对机体作用激烈程度以及怎样创造有利条件使反应朝着高疗效低副作用方向发展。中药配位学热力学和动力学研究标志着中药研究已经超越了宏观反应经验研究层面进入到微观层次实质性研究，可起到指导研究中药在体内药品代谢动力学和药品效应动力学作用，从而促进中药药理学当代化进程中药与配位化学专家讲座第17页中药中微量元素存在状态与药效及毒性关系研究依据中药配位化学学说，凡能与生物配体争夺金属配位位置外源性物质都含有生物学效应。中药单味饮片或复方在煎煮或提取过程中，其有机成份和无机成份进入溶液，有强配位能力有机成份能与微量元素形成配位络合物或以疏水、交叠、静电、包合等作用形成份子络合物，改变中药原有成份溶解度、熔点、亲脂性、立体构型、紫外和红外光谱等理化性质，从而引发药理活性或者毒