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药学概论

第一章绪论第一节药学的发展与药学任务一药学的发展药学?药学的定义药学(pharmacy)是研究药物的发现、开发、制备及其合理使用的科学,也称为药物科学(pharmaceuticalscience)。药学与化学、生物学及医学有着密切的联系,化学是药学的理论基础,药学与医学相互依存,相互促进,随着分子生物学的发展,生物技术在药物开发中的作用逐渐显示出其重要的地位。化学是药学的研究基础人体是由化学物质构成的,人体的各种生理活动都是由化学物质的化学特性决定的。药物是一种特殊的化学物质,它作用于人体以预防、治疗疾病为目的。氧气是维持人体正常功能必须的。但CO中毒时,吸氧是一个有效治疗手段,氧是药物。肾上腺皮质合成和分泌的一类甾体化合物,主要功能是调节体内的水盐代谢和糖代谢。肾上腺皮质激素在临床上用于:①自身免疫性疾病②抑制器官移植时的排异③感染性疾病④休克⑤肿瘤⑥重症肌无力

药学药物化学药理学药剂学生药学药物分析学微生物和生化制药学医学为药学研究提供理论指导,药学的发展也促进了医学的发展

(1)阿尔茨海默病(Alzheimer’disease)老年痴呆症1906年德国的精神科兼神经病理学家AloisAlzheimer1970年英国科学家脑内胆碱能神经系统退化

Ach下降。治疗:胆碱酯酶抑制剂疫苗帕金森病瑞典神经药理学家卡尔森脑中纹状体缺少多巴胺2000年诺贝尔生理和医学奖药物通过维持或干预机体内化学反应进行治疗(2)艾滋病(AcquiredImmunodeficiencySyndrome,AIDS)人类免疫缺陷病毒(humanImmunodeficiencyvirus,HIV)1981年美国首先发现RNA病毒高度变异疫苗风险大治疗:叠氮胸苷中药鸡尾酒疗法药学的主要任务研究新药及其制剂阐明药物作用机理研究药物制备工艺制定药品的质量标准开拓医药市场,规范药品管理促进、评估及保证药物治疗的质量,制定经济有效的治疗方案运用药学、药理学、医学的知识,开展临床药理学、临床药学的工作,促进合理用药,保障患者的安全、有效、经济、方便应用药物。第一阶段从药学起源的远古时代一直持续到十九世纪末利用天然资源,开发出各种剂型,研究对药物的作用机理。

吗啡(morphine),活性是鸦片的十倍,吗啡是鸦片众多成分中唯一具有減痛效果的物质。强效镇痛药毒品。海洛因即二乙酰吗啡药学发展概括为四个不同的阶段药学发展的第二阶段从十九世纪末开始到二十世纪50年代大量的化学药物被合成并应用于疾病治疗;建立了药物化学基本理论和基本研究方法,开始尝试根据医疗需要有目的地去合成新的化合物。1933~1935年间,多马克等人合成百浪多息

-治疗葡萄球菌所致传染病;1929年英国人弗莱明发现了青霉素(penicillin)。

药物未经过严格的动物实验研究便进入临床应用-新药的黄金时期-也孕育着危险。1935年药学家们发现磺胺的抗菌作用,1937年美国马森基尔制药公司为使小儿服用方便,使用二甘醇作为磺胺溶剂,在未做动物实验的情况下生产出了磺胺醑剂。造成107人中毒死亡,其中大部分是儿童。

美国国会通过了《联邦食品药品和化妆品法案》,要求“产品上市销售之前必须证明其安全性”。药学发展第三阶段二十世纪50

60年代激素和各种维生素的分离和鉴定,对人体氨基酸需要的阐明-医药和营养学。药害事件的发生促使人们开始关注药物的不良反应,促进了临床药学的发展。美国在50年代建立了药物不良反应(ADR)监测报告制度,收集氯霉素引起的血液系统ADR。1962年发生“反应停”事件后,促使美国国会规定所有药品的ADR必须报告FDA。药学发展第四阶段二十世纪70年代以来这一时期

基因工程,细胞工程,酶工程和发酵工程技术,大量的生物技术药物被开发出来。1977年,基因工程法表达了生长抑素(somatostatin),这是人类第一次用基因工程法生产具有药用价值的产品,人胰岛素(insulin)、人生长激素(growthhormone)、干扰素(interferon)、促红细胞生成素(erythropoietin)、白介素(interleukin)等基因工程药物相继开发出来。序论1990年美国首先正式启动“人类基因组计划”(humangenomeproject,HGP),完成人类全部DNA分子核苷酸序列的测定。我国承担了1%的基因组测序任务。全部测序工作在2003年提前完成。临床药学逐渐向药学监护过渡,临床药师的工作不止是药物提供与质量控制,他们开始参与到对患者的具体治疗工作中,直接对患者提供服务。药品是指用于预防、治疗、诊断人的疾病,有目的地调节人的生理机能并规定有适应症或者功能主治、用法和用量的物质包括中药材、中药饮片、中成药、化学原料药及其制剂、抗生素、生物药品、放射性药品、血清、疫苗、血液制品和诊断药品等。根据药品的化学性质不同将药品分为:天然药物、化学药物、生物药物。

第二节药品的类别天然药物一般是指来源于植物、动物、微生物、海洋生物、矿物的药物,植物药是天然药物的主要组成部分。在一些远古时代的文献中,如我国的《诗经》、《山海经》、印度的吠佗经、埃及的埃伯斯纸草文献中都记载了大量的天然药物。一天然药物主要本草著作简介《神农本草经》《神农本草经》,简称《本经》有:“炎帝神农氏……尝味草木,宜药疗疾,著本草四卷”之说,作者是神农。主要内容和学术价值:1我国现存最早的药学专著。2总结了药物的四气五味、有毒无毒、祛邪治病与养身延年的不同。3系统地总结了汉以前的药学成就。

《新修本草》作者:李勣、苏敬等。成书年代:唐。载药数目:844种。主要学术价值:1、为我国历史上第一部官修本草,也是全世界最早的一部药典学著作。

2、增加了药物图谱,并附文字加以说明,这种图文对照的方法,开创了世界药学专著的先例。

本草纲目CompendiumofMateriaMedica历27年,明末李时珍1578年完成l52卷,190万字收药1892种,植物药1167种、动物478种,其余还包括矿物药。

插图1160幅药方11000条英、日、德、俄、法、拉丁7种文字——栽培与农药污染:宁夏枸杞故事地点:宁夏康滩乡万亩枸杞园有机磷类剧毒农药如果我们试验地的产量低于你们的产量,我们赔钱!中草药中国的天然药物又称中药,或中草药中药是指中医依据中医学理论和临床经验应用于防病治病的药物。我国资源丰富,素有天然药物王国的美誉。我国现有天然药物资源12807种,其中药用植物11146种,药用动物1581种,药用矿物80种。新药以中草药为原料开发了40多种特有新药,如黄连素(berberine)、四氢巴马汀(rotundine)、东莨菪碱(scopolamine)、莨菪碱(hyoscyamine)、樟柳碱(anisodine)、石杉碱甲(huperzineA)等。2001年版的美国药典已正式收载银杏、月见草油、卡瓦内酯、金丝桃素、人参等20多种畅销的药材及其制剂的质量标准。天然药物研究的一些新热点和特点包括:①其适应症集中于肿瘤、心脑血管、艾滋病、神经系统疾病尤其是早老性痴呆症等重要疑难疾病;②结合新靶点,从天然产物中寻找先导物;③预防性天然药物的研究正在成为新的热点,尤其在老年性疾病、心脑血管疾病等方面。

我国化学药物是具有明确元素组成和化学结构的化合物。一般分为无机药物、合成有机药物、天然有机药物。抗生素和生物制品也包括在化学药物的范畴。二化学药物1856年,化学家帕金(W.H.Parkin)以苯胺为原料合成了苯胺紫——第一个人工合成的染料,而药物与染料有着密切的关系。例如,霍奇斯特公司在1881年从苯联氨(一种黄色染料)中制造出安替比林(antipyrine),可以替代奎宁。1886年,拜尔公司发现非那西汀(acetophenetidin),它是来自于染料生产的一种副产品。Westernmedicine随着合成药物各大类别的系列产品陆续上市,发现新的药物单体化合物的速度在减缓,研究开发费用越来越高,在近年上市的新品种中,抗感染药物、心血管药物、中枢神经系统用药,抗癌药物占主导地位。

三生物药物生物药物是指利用生物体、生物组织及其成分,综合运用生物学、生物化学、微生物学、免疫学、物理化学和现代药学的原理与方法进行加工,制造而成的一大类用于预防、诊断和治疗疾病的制品。广义的生物药物包括从动物、植物、微生物和海洋生物等生物体中制取的各种天然生物活性物质及其人工合成或半合成的天然物质类似物生物药物主要包括生化药物、微生物药物、生物制品及其相关的生物医药产品

第三节药品的上市过程一新药研究与开发过程药物研究开发包括:①研究和开发新原料药,就其来源有:合成新药、天然药物的单一有效成分、生物技术药物,习惯称创新药。②研究开发已知化合物用作药物。③研究开发已上市药品,进行结构改造,即me-too化合物,又称新药-模仿性新药研究。④已上市药品的进一步研究开发,又称延伸性新药研究开发,如已上市的药物新的用途、新的剂型、新的用法用量的研究开发。⑤研究开发新的复方制剂。⑥研究开发新的中药,包括中药材人工制成品、新的药用部位、新的有效部位等等。⑦新工艺、新材料(原辅料)的研究开发。药物研究开发主要涉及各类型新药开发,故又称新药研究开发。(一)制定研究计划和制备新化合物阶段了解国内外研究动态和发展趋势,制定严密的新药研究计划和实验设计,然后进行化学合成或天然产物提取,对所获得的化合物进行基本特性研究,确定其结构和有关性质。

新药的研究开发有以下四个阶段

(二)药物临床前研究为申请药品注册而进行的药物临床前研究,包括药物的合成工艺、提取方法、理化性质及纯度、剂型选择、处方筛选、制备工艺、检验方法、质量指标、稳定性、药理、毒理、动物药代动力学等。中药制剂还包括原药材的来源、加工及炮制等。生物制品则包括菌种、细胞株、生物组织等起始材料的质量标准、保存条件、遗传稳定性及免疫学的研究等。(三)药物临床研究药物的临床研究包括临床试验和药物等效性试验。药物的临床试验,必须经过国家食品药品监督管理局批准,必须执行《药物临床试验质量管理规范》(goodclinicalpractice,GCP)。新药的临床试验分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期。申请新药注册应当进行Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期临床试验。绪论

新药注册申报与审批,分为临床研究申报审批和生产上市申报审批。省级药品监督管理部门负责初审,其内容是对申报资料进行形式审查,组织对研制情况及条件进行现场考察,抽取检验用样品,向指定的药检所发出注册检验通知。然后将审查意见、考察报告、申报材料上报SFDA。指定的药检所负责样品检验和申报的药品标准复核。(四)药品的申报与审批SFDA负责对新药进行技术审批和所有资料的全面审评,对符合要求的予以批准,发给新药证书、药品批准文号、并发布该药品的注册标准和说明书。(五)新药监测期的管理SFDA根据保护公众健康的要求,可以对批准生产的新药设立监测期,对该新药的安全性继续进行监测。监测期内的新药,SFDA不批准其他企业进口和生产。新药的监测期自批准该新药生产之日算起,不超过5年。对于不同新药,根据其现有的安全性研究资料、境内外研究状况,确定不同的监测期限。监测期内的新药,药品生产企业考虑生产工艺、质量、稳定性、疗效及不良反应等情况,每年向药品监督管理局报告。有关药品生产、经营、使用或者检验、监督的单位发现新药有严重的质量问题、严重的或非预期的不良反应,必须及时药品监督管理局报告。省、自治区、直辖市药品监督管理局对于新药有严重质量问题、严重的或非预期的不良反应,应当立即组织调查,并报告SFDA。设立监测期的新药从批准之日起2年内没有生产的,SFDA可以批准其他药品生产企业生产该新药的申请,并继续进行监测。二药品生产及其管理在通过国家药品监督管理局的审批,获得新药证书和生产批文后,药品生产企业就可以正式生产该药品了。药品质量是在生产过程中形成的,因此,药品生产管理是保证和提高药品质量的关键环节。(一)药品生产管理的特点1药品生产的特点

①机械化、自动化程度要求高。②生产过程中使用的仪器设备较多,且生产设备具有较强的多用性。③卫生要求严格。④对生产条件有较高的要求。温度、湿度、空气洁净度⑤药品必须是符合要求的合格品。

2药品生产管理的特点

药品质量关系到患者的健康和生命,然而药品质量的优劣通常只有专业人员依据必要的仪器、设备才能检查,患者根本不具有自行判断的条件,因此,对与药品质量必须进行严格的监督管理,保证生产的药品安全有效。

①质量第一,预防为主。药品质量检验属于破坏性检验,不能做到全部检验。药品生产管理的核心是确保所生产的药品质量稳定、均一。②企业内部的自决管理与企业外部的有效推动、监督、检查相结合。③执行强行性的质量标准。药品标准是对药品质量、规格及其检验方法所作的技术规定。④实行规范化的生产GMP

。药品的生产管理具有以下特点

(二)药品生产质量管理规范《药品生产质量管理规范》(goodmanufacturingpracticefordrugs,GMP)是在药品生产过程中,用科学、合理、规范化的条件和方法来保证生产符合预期标准的优良药品的一整套系统的、科学的管理规范,是药品生产和质量管理的基本准则。GMP发展历程美国国会1963年制定GMP1975年WHO正式颁布GMPWHO1969年建议1977年GMP为WHO法规《世界卫生组织正式记录》100多个国家制定实施GMP(二)GMP的分类1.按运用范围分类(1)适用于多个国家或地区的GMPWHO的GMP欧洲自由贸易联盟制定的GMP(2)适用于某个国家的GMP美国FDA我国国家药品监督管理局(3)仅适用于行业或组织内部的GMP美国制药工业联合会中国医药工业公司2

GMP的主导思想药品质量形成于生产过程药品的质量检验具有破坏性实现药品在生产过程中的质量控制在于有效预防在药品生产过程中有效控制影响药品质量的因素保证药品不混杂、无污染、均匀一致。再经取样检验分析合格真正的保证药品质量GMP是对药品生产过程中质量管理实践的总结、抽象和升华,其目的是保证所生产的药品安全、有效、均一。制订和实施GMP的目的决定了GMP应具有以下特点:①GMP具有时效性,是与时俱进、不断发展完善的;②GMP条款通常仅严格规定所要求达到的标准,并不限定实现标准的具体办法。

3GMP的特点4我国的GMP

1982年我国医药工业公司制定的GMP在行业内试行该试行本经修订后于1985年作为正式GMP颁布代表政府的GMP于1988年由卫生部颁布1992修订颁布第二版GMP1998年国家药品监督管理局又修订,并于1999年6月18日颁布第三版GMP我国实施GMP进程较缓慢2001年的《药品管理法》明确赋予GMP法律效应(一)药品流通的概念和特点药品流通(drugsdistribution)是从整体来看药品从生产者转移到患者的活动、体系和过程,包括了药品流、货币流、药品所有权流和药品信息流。

药品流通特点:①流通过程中对药品质量要求高,最低要求是禁止假药流通;流通过程中合格药品不得变为不合格药品。②药品品种、规格很多,分类复杂。③参与流通的机构人员很多,是否依法注册的药师是保证药品质量的关键。④药品定价和价格控制难度大。⑤药品广告宣传要求高,虚假、误导的药品广告将产生影响人们生民健康的严重后果。(二)药品流通渠道药品流通渠道又称为药品销售渠道,是指药品从生产者转移到消费者手中所经过的途径。在商品生产条件下,药品生产企业生产的药品,不是为了自己消费,而是为了满足医疗保健市场需要,只有通过流通过程,通过市场,才能实现价值,保证药品生产企业再生产过程顺利进行。为加强药品监督管理,规范药品流通秩序,保证药品质量,国家食品药品监督管理局颁布了《药品流通监督管理办法(暂行)》,于1999年8月1日在全国施行。2006年12月8日国家食品药品监督管理局审议通过了新的《药品流通监督管理办法》,于2007年5月1日起施行。

(三)药品流通的监督管理为加强药品经营质量管理,保证人民用药安全有效,依据《中华人民共和国药品管理法》等有关法律、法规,SFDA发布了《药品经营质量管理规范》(goodsupplypracticeforpharmaceuticalproducts,GSP),并于2000年7月1日起执行。2000年11月SFDA发布《药品经营质量管理规范实施细则》和《药品经营质量管理认证管理办法(试行)》。(四)药品经营质量管理规范

医疗机构药事管理(institutionalpharmacyadministration)是指医疗机构内以服务病人为中心,临床药学为基础,促进临床科学、合理用药的药学技术服务和相关的药品管理工作。医疗机构药事管理具有专业性、实践性和服务性很强的特点。四医疗机构药事管理(一)医疗机构药事管理的任务医疗机构药事管理的主要任务:药事管理组织的建立医院应成立药事管理委员会(组)监督、指导本机构科学管理药品和合理用药医疗机构应根据自身的功能、任务、规模设置相应的药学部门,负责监督、管理本机构临床用药和各项药学服务。(二)临床药学1概念临床药学(clinicalpharmacy)是以病人为对象,以药物为基础,以安全、合理用药为目的,以客观科学指标为依据,研究药物及剂型与机体相互作用中的各种反应(包括有效和不良反应),从而促使药物最大限度的发挥临床疗效的医与药结合性学科。2临床药学的主要任务临床药学的主要任务是:①药学信息的收集和提供咨询服务;②实施治疗药物监测及参与个体给药方案的制定;③深入临床实践,参与药物治疗;④参与药物不良反应的监测及管理工作;⑤进行药物配伍工作和相互作用的研究;⑥建立病人的药历,进行处方、药历的分析,了解医院的用药情况。

3药学监护药师的任务是提供药学监护,药学监护(pharmaceuticalcare,PC)是直接、负责地提供于药物治疗相关的保健,其目的是达到改善患者生命质量的确切效果。这一定义表明,药学监护囊括了药师与患者和其他卫生专业人员协作设计、实施、监测药物治疗计划的过程,从而为患者创造特定的治疗结果。4药学药师临床药师应由具有药学专业本科以上学历并按《预防医学、全科医学、药学、护理、其他卫生技术等专业技术资格考试暂行规定》和《临床医学、预防医学、全科医学、药学、护理、其他卫生技术等专业技术资格考试实施办法》有关规定取得中级以上药学专业技术资格的人员担任。其主要职责是(1)深入临床了解药物应用情况,对药物临床应用提出改进意见;(2)参与查房和会诊,参加危重患者的救治和病案讨论,对药物治疗提出建议;(3)进行治疗药物监测,设计个体化给药方案;(4)协助并指导护士做好药品请领、保管和正确使用工作;(5)协助临床医师做好新药上市后临床观察,收集、整理、分析、反馈药物安全信息;(6)提供有关药物咨询服务,宣传合理用药知识;(7)结合临床用药,开展药物评价和药物利用研究。药师和执业药师药师是指具有高等药学院校毕业的学历,从事药学各种工作,经过行业主管部门及人事部门审查合格的人员执业药师是指经全国统一考试合格,取得《执业药师资格证书》并经注册登记,在药品生产、经营、使用单位中执业的药学技术人员。执业药师的英文译为LicensedPharmacist。我国执业药师资格除对药品生产、经营、使用单位部分药学高级技术人员通过认定授予相应资格外,其余人员均需通过考试取得。

药品是用于人类防病治病和康复保健的特殊商品。因此,国家决定在药品生产、经营、使用单位实行执业药师资格制度。要求:凡从事药品生产、经营、使用的单位均应配备相应的执业药师,并以此作为开办药品生产、经营、使用单位的必备条件之一。

根据中华人民共和国人事部、国家药品监督管理局人发[1999]34号文件精神,国家执业药师资格考试分为四个科目:1.药事管理与法规2.药学综合知识与技能3.药学专业知识(一)4.药学专业知识(二)药学专业知识(一)药物分析药理学药学专业知识(二)药剂学药物化学第二章天然药物化学

(一)药物分类:现代医学理论体系—西药、天然药物药物

传统医学理论体系—中草药、民族药分类依据:医学理论体系。一、概述第一节天然药物化学的发展历史第一节天然药物化学的发展历史(一)药物分类:1.在现代医学理论指导下使用的药物

(1).化学合成药物合成药:阿司匹林,法莫替丁半合成药:蒿甲醚,可待因抗生素:青霉素,红霉素直接提取:麻黄素,紫杉醇

(2).生物制品:干扰素,免疫球蛋白

(3).天然药物:各种银杏制剂,人参皂苷制剂一、概述(一)药物分类:2.在传统医学理论指导下使用的药物

(1).中药:人参(大补元气,生津,安神)五倍子(涩肠止泻)

(2).草药:穿心莲(清热解毒)

(3).民族药:

藏药,蒙药第一节天然药物化学的发展历史4、天然药物:在现代医学理论体系指导下使用的,来自于天然植物、动物和矿物的非化学单体的药物(一种或多种有效成分)。天然药物以植物药为主,动物药、菌类药、矿物药、海洋药也占有一定的比例。(二)中药、天然药物的概念天然药物生药中草药中药草药植物、动物、矿物、海洋生物、微生物2007年8月81三、天然药物化学的发展历史(二)天然药物化学发展1、国际发展史

——天然药物化学的建立与形成

天然药物化学发展的初期阶段是以发现和分离化学成分为特征的。欧洲:18世纪(1769年),瑞典药师、化学家舍勒将酒石制得了酒石酸钙盐,再用硫酸分解制得酒石酸揭开了序幕。此人又相继完成了苯甲酸(1775)、乳酸(1780)、苹果酸(1785)、没食子酸(1786)的分离;82三、天然药物化学的发展历史(二)天然药物化学发展

鸦片战争前的19世纪,吗啡自1804年被分离出来、1925年阐明结构,到1952年合成成功,历经近150年。罂粟morphine德国化学家赛特纳从鸦片中提取分离纯品:1803-1805罗宾逊阐明提出结构:1925犬实验证实:强效镇痛药合成:1952大量长期使用会成瘾,毒品。海洛因——二乙酰吗啡海洛因即二乙酰吗啡2007年8月85三、天然药物化学的发展历史(二)天然药物化学发展

1820年从金鸡纳树皮中分离奎宁(quinine);随后,又分离出了可卡因、咖啡因、麻黄碱、小檗碱、阿托品、毒毛旋花子苷等,这些药物的发现,掀起了对生物碱的研究热潮。

生物碱的研究是天然药物化学发展的开端

美登木碱(Maytansine)利血平(Reserpine)紫杉醇(Taxol)长春碱(Vinblastine)长春新碱(Vincristine)天然活性物质——生物碱

2、国内发展史中国最早进行天然药物化学研究的国家古代我国处于世界领先地位,故有“医药化学来源中国”的高度评价;公元12世纪,大麦发芽制造饴糖;早在公元281年至341年,我国晋代葛洪就总结了“炼丹术”,写出“抱卜子”,“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂。”葛洪为天然药物化学的奠基人。三、天然药物化学的发展历史

他接触的化学药物是比较多的,

在《抱朴子·内篇》里,葛洪曾做过汞与丹砂还原变化的实验。他在书中说:“丹砂烧之成水银,积变又还成丹砂”。丹砂,又叫朱砂,就是红色的硫化汞,将它加热后,分解出汞(水银);汞再与硫化合,又生成红色硫化汞。这可能是人类最早用化学合成法制成的产品之一。葛洪还在实验中发现了多种有医疗价值的化合物或矿物药。至今,葛洪的炼丹术,后来传到了西欧,也成了制药化学发展的基石。葛洪(283~363)

天然药物化学的先驱:葛氏一生精于炼丹术,炼丹是化学制药的萌芽。葛氏总结了秦、汉以前炼丹术的经验,并接触到一些重要的化学原理。89三、天然药物化学的发展历史《本草纲目》39卷中记录由五味子提取没食子酸,“看药上长起长霜,药则已成矣”,此处的“生白”、“长霜”均为没食子酸生成之意,故为世界上最早制得的有机酸。

1711年《集验方》(李遵著)樟脑的制备方法,由马可波罗将这一方法传到西方

我国历史上著名三本本草著作:秦汉时期《神农本草经》载有365种药物。隋唐时期《新修本草》载有852种药物。明代

《本草纲目》全书190万字,载有1892种药物,收载剂型61种,插图1160幅,药方11096条。17世纪译成英、日、德、俄、法、拉丁7种文字传到国外三、天然药物化学的发展历史《本草纲目》在历史上有重大的贡献《本草纲目》的特点是:“振纲分目”、“纲目分明”。分52卷。列水、火、土、金石、草、谷、菜。果、木、服器,虫、鳞、禽、兽、人16部(纲),每部又分若干类,共60类(目)。每类下列出该类所属药物。李时珍按科学原则,把各种植物加以比较系统、明晰的分类,《本草纲目》分类,可以说是一项了不起的成就。被誉为”东方医药巨著”。当代本草学术成就

《全国中草药汇编》、各版《中华人民共和国药典》一部、《中华本草》、《中药志》《中药大辞典》收载中药5767味,植物药4773味,动物药740味,矿物药82味,中成药(加工制成品)172味;三、天然药物化学的发展历史93

解放后天然药物有了长足的发展1)利用丰富药源生产药物

芦丁(心血管类药物);麻黄素(拟肾上腺素类);

2)减少进口、自给自足药物

阿托品(抗胆碱药);秋水仙碱(治乳腺癌);

3)民间草药发掘药物

颅定痛(镇静药);羟基喜树碱(抗癌药);

4)改构药物

如抗痫灵、联苯双酯、常咯啉等。9470年代以后开发的天然药物:

羟基喜树碱—抗癌高三尖杉酯碱—抗白血病天花粉蛋白—引产鹤草酚——抗绦虫联苯双脂——治慢性肝炎青蒿素——抗疟疾由青蒿素的衍生出的蒿甲醚和青蒿酯抗疟活性更佳95目前市售药物中,约有1/4或更多来源于天然药物。西欧和美国植物来源药物占25%;俄罗斯和东欧各国占32%;我国占42%~45%。96目前国际研究天然药物热点:抗癌方面:有紫杉醇(Taxol)及其衍生物,喜树碱新衍生物,鬼臼毒素新衍生物。心脑血管药物:银杏内酯(Ginkgolides)紫杉醇(Taxol)97海洋生物活性成分是国内外新药研究开发的又一新热点。已报道的海洋活性成分功效有抗菌、抗病毒、抗炎、抗肿瘤等,前景广阔。海洋生物处于高盐、低温、高压、缺氧、黑暗的特殊环境,其遗传代谢有特异的变化,可产生结构新颖的活性物质。海洋生物药用资源的开发前景广阔。目前国际研究天然药物热点:2007年8月中药、生药与天然药物化学98第二节天然药物化学的性质和任务一、天然药物化学性质二、天然药物化学的任务2007年8月99一、天然药物化学性质1、天然药物化学定义:是运用现代科学理论和方法来研究天然药物中化学成分的一门学科。2、研究对象:天然药物防治疾病的物质基础——化学成分(生理活性成分或药效成分)3、基本概念天然药物中含有的各种化学物质。如生物碱、黄酮类化合物、皂苷、挥发油等。如中药麻黄中含有左旋麻黄素等多种生物碱以及淀粉、树脂、叶绿素、纤维素、草酸钙等化学成分;3、基本概念有效成分(生理活性成分):即天然药物中具有医疗效用或生理活性的单体化合物,能用分子式和结构式表示,有一定的物理常数。甘草酸具有抗炎、抗过敏、治疗胃溃疡的作用,是中药甘草的有效成分。2007年8月103二、天然药物化学的任务1、探明天然药物中作为药效物质基础的化学成分;2、研究天然药物化学成分的类型、理化性质;3、研究天然药物化学成分的结构鉴定方法;4、新药研制;5、阐明天然药物中主要有效成分的生物合成途径。2007年8月104二、天然药物化学的任务1、探明天然药物中作为药效物质基础的化学成分;黄连中含有抗菌消炎的小檗碱—黄连素,麻黄含有止咳平喘的麻黄碱—麻黄素,罂粟中含有止痛的吗啡、镇咳的可待因等。蛇根木中含有降压的利血平;长春花含有抗癌药长春碱(vinblastine),长春新碱(vincristine),;2007年8月1052007年8月106长春碱(vinblastine),长春新碱(vincristine),利血平2007年8月107二、天然药物化学的任务2、研究天然药物化学成分的类型、理化性质3、研究天然药物化学成分的结构鉴定方法例如,中药人参[来源]五加科人参属植物人参的干燥根。

[功效]大补元气、生津止渴。[化学成分]皂苷、多糖、聚炔醇、谷甾醇、黄酮类及挥发油等。[生物活性]增强免疫、滋补作用【有效成分】皂苷含量约4%,须根中的含量高于主根。含有20余种皂苷类成分,都有相同或类似的母体,

根据皂苷元结构的不同分为A、B、C三类,2007年8月中药、生药与天然药物化学108A型人参皂苷苷元为20(S)原人参二醇B型人参皂苷苷元为20(S)原人参三醇C型人参皂苷:苷元为齐墩果酸甾体皂苷五环三萜皂苷2007年8月109二、天然药物化学的任务4、新药研制新药研究开发的途径:(1)直接从天然药物中发现新药(2)以天然药物中活性成分为先导化合物开发新药2007年8月110二、天然药物化学的任务4、新药研制(1)直接从天然药物中发现新药建国以来我国从中药或天然药物中研制开发的新药有200余种,例如青蒿素、粉防己碱、防己诺林碱、麻黄碱等200余种有效成分被制成500余种制剂已用于临床。

2007年8月111二、天然药物化学的任务4、新药研制(2)以天然药物中活性成分为先导化合物开发合成衍生物从天然药物中寻找到的有效成分因活性小或毒性大,以它们为先导化合物;通过对先导化合物的结构改造、生物转化、体内代谢、构效关系的研究将其开发成创新药物来自动植物有效成分和成分结构改造的衍生物占新药总数60%以上;如青蒿醚;2007年8月112青蒿中含有抗疟有效成分青蒿素,存在生物利用度低和复发率高的缺点,需对其进行结构优化。通过构效关系研究合成了新的衍生物,疗效显著提高,且水溶解性更强。双氢青蒿素比青蒿素疗效高一倍,青蒿素甲醚,鼠疟筛选表明抗疟活性强于青蒿素10~20倍。将双青青蒿素制成琥珀酸单酯钠盐称为青蒿琥酯,水溶解性增强可制成注射剂,用于危重的脑型疟疾.青蒿素、蒿甲醚、青蒿琥酯均已收入中国药典,并已在国外注册,进入国际市场。5、阐明天然药物中主要有效成分的生物合成途径

生物合成假说提出:结构相似的天然化合物在多数情况下意味着它们在生物合成上可能为同一起源;人为地在植物中注入前体或中间产物来增加所需成分的积累和产量。从生源关系密切的成分中来扩大生物活性物质的资源。2007年8月114第五节天然药物化学成分的提取分离方法一、天然药物有效成分的提取二、天然药物有效成分的分离与精制2007年8月115药材总提取物单体化合物化学成分提取纯化分离结构测定天然药物化学成分的提取、分离创新药物结构修饰与改造第五节天然药物化学成分提取分离方法一、天然药物有效成分的提取

(一)常用提取方法(溶剂提取法)二、天然药物有效成分的分离与精制

(一)根据物质溶解度差别进行分离

(二)根据物质分配系数差异进行分离

(三)根据物质吸附能力差异进行分离

(四)根据物质分子大小差异进行分离

(五)根据物质解离程度差异进行分离2007年8月117一、天然药物有效成分的提取

提取:利用适当的溶剂或方法,提出所要有效成分的过程。

1、溶剂提取法

2、水蒸汽蒸馏法、

3、升华法

4、其他方法(压榨法、超声波提取法、超临界流体萃取法)2007年8月118

常用提取方法压榨法溶剂提取法水蒸汽蒸馏法原理:与水蒸汽产生共沸点

范围:挥发成分(挥发油、某些挥发性生物碱、少数挥发性蒽醌苷元、香豆素苷元的提取)升华法原理:相似者相溶范围:所有化学成分原理:遇热气化升华,遇冷凝固范围:游离蒽醌、小分子香豆素类,有机酸类成分原理:机械挤压范围:新鲜药材、种籽植物油2007年8月119(一)溶剂提取法根据中药中各种成分的溶解性不同适当的溶剂或方法,选择溶剂:依据相似相溶原理。选择与化合物极性相当的溶剂将化合物从植物组织中溶解出来。(1)天然药物化学成分的极性:

极性较大的:生物碱盐、糖类、蛋白质、氨基酸、鞣质、小分子有机酸、亲水性色素、多数苷类。

极性小的:游离生物碱、挥发油、树脂、脂肪、大分子有机酸、亲脂性色素、多数苷元。2007年8月1211)溶剂分类:通常分三类:强极性溶剂:水

有机溶剂:亲水性有机溶剂:甲醇、乙醇、丙酮(能与水任意混溶)

亲脂性有机溶剂:石油醚、乙醚、乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷、正丁醇、环己烷等饱和烷烃(不能与水任意混溶,可分层)(2)溶剂2007年8月122天然药物各类成分与提取溶剂的关系挥发油、油脂、树脂、内酯、叶绿素、某些生物碱及一些苷元等极性小,易溶于氯仿、乙醚等;糖、苷等极性大易溶于水、乙醇等极性溶剂中;无机盐、糖、氨基酸、苷类易溶于水酸、碱性成分因存在状态不同溶解性不同。2007年8月1233、提取方法

煎煮法浸渍法溶剂提取法渗漉法回流提取法连续回流提取法超声法根据被提取的有效成分性质和溶剂性质选择提取方法。2007年8月124(二)水蒸汽蒸馏法适用范围:适于具有挥发性,能随水蒸气蒸馏而不被破坏并难溶于水的有效成分的提取。常用于挥发油、小分子生物碱、酚类、游离醌类等的提取。2007年8月125水蒸气蒸馏装置1、玻璃管2、螺旋夹3、水蒸气发生器4、蒸馏瓶5、冷凝管6、连接管7、接收器2007年8月126(四)其他方法升华法:中药中某些成分具有升华的性质,受热时可直接气化,气体遇冷又凝固为原来的固体化合物。如樟木中的樟脑,是世界上最早应用升华法制取的有效成分。茶叶中的咖啡碱加热到178℃就能升华而不被分解。游离羟基蒽醌类成分、小分子游离香豆素类成分及某些有机酸和酚类成分等,具有升华的性质,可用升华法提取。2007年8月127(四)其他方法压榨法:某些成分在新鲜原料中存在量多或新鲜富含肉质药材。2007年8月128二、天然药物有效成分的分离与精制

分离纯化:将多种成分的混合提取物中所含的各种成分一一分开,并将得到的单体加以精制的过程。分离与纯化采用的方法基本相同,不同的方法分离原理不同。第五节天然药物化学成分提取分离方法二、天然药物有效成分的分离与精制

(一)根据物质溶解度差别进行分离

(二)根据物质分配系数差异进行分离

(三)根据物质吸附能力差异进行分离

(四)根据物质分子大小差异进行分离

(五)根据物质解离程度差异进行分离(一)根据有效成分溶解度差别进行分离1.分离原理:

根据不同成分溶解度差别,相似相溶2.采取措施:(1)改变温度:重结晶法(冷热情况下溶解度的差异)(2)改变混合溶剂极性:主要分为水/醇法和醇/水法;(3)调节溶液的pH值:pH梯度法——常用在酸、碱或两性天然活性化合物(4)加入某种沉淀试剂中药化学成分能与某些试剂生成沉淀,而自溶液中析出的一种方法。(二)根据物质分配系数的不同进行分离

1.原理:利用混合物中各化学成分在两种互不相溶的溶剂中的分配系数的不同达到分离。2)分离因子(

b值)与分离难易的关系K=CU/CLb=KA/KBK值与萃取次数成反比,即K值越大,萃取次数越少,反之越多b值越大,越易分离;β≥100:仅作一次简单萃取就可实现分离;100>β≥10:则需萃取10~12次;b1时,无法分离

1)分配系数(K值)与萃取次数的关系2007年8月132(二)根据化合物在两相溶剂间分配比差别进行分离常用的方法有:溶剂分配法、逆流分布法(CCD)、液滴逆流色谱法(DCCC)、高速逆流色谱法(HSCCC)、气-液分配色谱(GC或GLC)液-液分配色谱法(LC或LLC)等。

2007年8月133习称液一液萃取法所用装置:分液漏斗、连续液-液萃取装置、液滴逆流层析。

(1)溶剂分配法2007年8月134(2)逆流连续萃取法原理:利用两相溶剂比重不同可自然分层和分散液滴穿过连续相溶剂时发生传质的原理,用一根或数根萃取管制成逆流连续萃取装置。轻质重质2007年8月135(3)液滴逆流色谱法(DCCC)

原理:是在逆流分布法基础上发展的高分离效能的色谱分离法,可使流动相呈液滴形式在固定相间交换,分离效果好。β小于50萃取需几十次至几百次完成。分离管有100~1000根,互相串联,上行法时,分离管内充满重相作为固定液相,利用泵将轻相(移动相)带着样品液进入分离管,形成液滴通过分离管,流出的移动相通过检测器分部收集。适用范围:特别适于极性物质,多用于分离皂苷、蛋白质、糖类等。2007年8月136色谱法是一种分离技术,试样混合物的分离过程也就是试样中各组分在称之为色谱分离柱中的两相间不断进行着的分配过程。其中的一相固定不动,称为固定相;另一相是携带试样混合物流过此固定相的流体(气体或液体),称为流动相。2、色谱分离法2007年8月138色谱分离法:利用混合物各组分在固定相和流动相之间吸附或分配系数不同而达到分离方法。(视频)固体(吸附剂)—吸附色谱固定相

液体(担体或支持剂)—分配色谱

液体——液相色谱流动相气体——气相色谱液—液分配2、色谱分离法2007年8月139按色谱原理来分:按色谱场所分:

吸附色谱柱色谱

分配色谱纸色谱

氢键缔和色谱薄层色谱

排阻(分子筛)色谱

离子交换色谱

亲和色谱2、色谱分离法类型2007年8月140加压液相柱色谱:原理:常用的液-液分配柱色谱中用的载体(如硅胶)颗粒较大,流动相仅靠重力作用自上而下流过色谱柱,流出液用人工分段收集,因此柱效较低,且费时。加压液相色谱:用的载体颗粒直径小、机械强度高、比表面积大,故柱效高。加压液相色谱分为:

LPLC:

低压液相色谱MPLC:中效液相色谱HPLC:高效液相色谱低压、中压柱层析(LPLC、MPLC)根据加压液相色谱(PLC)的基本原理设计,填充剂颗粒直径介于经典柱层析与液相柱层析之间,采用薄层层析硅胶(氧化铝、反相键合相硅胶等),在0.5~5kg(低压)或5~50kg(中压)下进行柱层析,分离效果可与制备型薄层层析相媲美;

高效液相色谱法(HPLC)

特点:压力:150~350×105Pa。一次上样量大,柱效高,分离速度快、效率高、试样分析重现性好,而且试样不需气化,只需制成溶液,即可在室温下进样分析,一次实验通常4~8h完成。应用范围极广,对挥发性差或遇热不稳定的成分及某些高分子化合物的分离极为有利。广泛应用于分离结构相似的皂苷等化合物。主要是反相键合相硅胶柱。

黄芩中6种黄酮类成分的胶束电动毛细管色谱分离图1.汉黄芩甙;2.黄芩素;3.黄芩甙;4.千层子素;5.汉黄芩素;6.内标水杨酸;7.白杨素黄酮及其甙类分析在天然药物化学成分分离及纯化过程中,吸附现象应用较多,尤其固-液吸附。物理吸附(Physicaladsorption)化学吸附(Chemicaladsorption)半化学吸附(Semi-chemicaladsorption)

固—液吸附

1、吸附层析的分类

(三)根据物质吸附能力差异进行分离(1)物理吸附(表面吸附)①基本原理:吸附与解吸附循环往复,由分子间力的相互作用所引起。2、吸附层析的种类

吸附再吸附解吸再解吸直至分离(三)根据物质吸附能力差异进行分离

常见的吸附剂:

极性吸附剂——硅胶,Al2O3,大孔树脂非极性吸附剂——活性碳

活性碳是一种非极性吸附剂,对非极性物质吸附强。活性炭主要用于分离水溶性成分,如氨基酸、糖类及某些甙。(三)根据物质吸附能力差异进行分离基本原理:通过产生化学反应酸性物质与Al2O3发生化学反应,如黄酮等酚酸性物质被碱性氧化铝吸附;碱性物质与硅胶发生化学反应,生物碱被酸性硅胶吸附等。例如:生物碱用硅胶做柱、薄层时,要选择碱性系统或使体系碱化,用0.04%稀氢氧化钠碱化,因为硅胶显酸性,pH=6.0左右。洗脱剂中加入适量氨、吡啶、二乙胺可防止拖尾。(2)化学吸附2007年8月薄层色谱操作方式

:制板点样展开显色基本原理:以氢键的形式产生吸附。常用的吸附剂:聚酰胺应用范围:主要用于酚类、醌类如黄酮类、蒽醌类及鞣质类等成分的分离。(3)半化学吸附

常用方法膜分离法(membraneseparation)透析法(dialysis)超滤法(ultrafiltration)超速离心法(ultracentrifugation)凝胶过滤法(gelfiltration)(重点介绍)(四)根据化学成分分子大小差异进行分离

又称为分子筛层析(molecularsievefiltrationchromatography);排阻层析(exclusionchromatography);凝胶过滤层析(gelfiltrationchromatography)。2、排阻(分子筛)色谱

size-exclusionchromatography

固定相:凝胶(具有一定大小孔隙三维网状结构);

(1)基本原理:利用凝胶的分子筛的原理和被分离化合物分子的大小而达到分离目的。2、凝胶过滤法小分子可以扩散到凝胶空隙,由其中通过,出峰最慢;中等分子只能通过部分凝胶空隙,中速通过;而大分子被排斥在外,出峰最快;可对相对分子质量在100-105范围内的化合物按质量分离(1)分离原理:按分子由大到小顺序先后流出并得到分离。(2)分离物质范围:中药中多糖类、蛋白质、苷和苷元的分离。

(3)常用凝胶的种类及性质

葡聚糖凝胶(SephadexG)系列:G-10,15,20,25,50,75,100,200…羟丙基葡聚糖凝胶(SephadexLH)系列:LH-20…2007年8月中药、生药与天然药物化学154装柱上样洗脱收集浓缩检识合并结晶凝胶柱色谱步骤(五)根据物质解离度差异进行分离在天然药物化学成分中,具有酸性、碱性及两性基团的分子,在水中多呈离解状态常用方法

电泳技术(electrophoreticmethod)离子交换法

(ion-exchangechromatography,IEC)

1.三要素

固定相、溶质(被分离物)、流动相固定相:碱性(阴)交换树脂,酸性(阳)交换树脂;

离子交换色谱

ion-exchangechromatography离子交换色谱(1)基本原理:利用酸、碱化合物在解离状态时与阴、阳离子树脂产生离子交换的原理达到分离的方法。阳离子交换:R—SO3H+M+=R—SO3M+H+

阴离子交换:R—NR4OH+X-=R—NR4X+OH-离子交换法(3)应用分离物质范围

用于能在水中产生离子的酸、碱性及两性化合物。如生物碱、有机酸、氨基酸、蛋白质、肽类、多糖等水溶性成分的分离纯化。组分与离子交换剂之间亲和力大,保留时间长;(4)操作要点树脂装柱前要用水充分溶胀,并用酸、碱预处理。离子交换法例如:离子交换树脂分离生物碱过程:(1)吸附:生物碱盐被强阳离子树脂吸附

RSO3—H++Alk+RSO3—·Alk++H+(2)洗脱:随后改变条件,用NH4OH(洗脱剂)洗脱,Alk解吸附从柱上洗脱下来。RSO3—Alk++NH4OHRSO3—NH4+Alk++OH-第六节天然化学成分结构研究方法中药化学成分经过提取、分离、精制成为单体化合物后,必须进行鉴定,确定其化学结构,才有可能为深入探讨有效成分的生物活性、构效关系、体内代谢以及进行结构改造、人工合成等研究提供必要的依据。因此,有效成分的结构研究工作,是本学科讨论的内容之一。第六节天然药物化学成分结构研究方法通常如有对照品,最好用试样与对照品同时进行熔点、混合熔点、色谱和红外光谱对照。如果试样与对照品的熔点相同,混合熔点不降低,色谱中斑点的Rf值相同,红外光谱也完全相同,则可相当肯定地判断试样与对照品为同一化合物。若无对照品,则应多做些数据,或制备衍生物与文献数据核对。如果欲鉴定的化合物为文献未记载的物质,一般可按下列步骤进行。

一、化合物纯度的测定1、外观:晶型与色泽2、熔点:纯物质熔距1~2℃,有的物质有双熔点。3、最常用的还是各种色谱方法,如TLC、GC、HPLC;对TLC方法来说,只有当样品在三种展开系统中均呈现单一斑点时方可确定其为单一化合物。个别情况下,甚至要利用正相和反相两种色谱方法加以确认。当然,GC和HPLC也是确认其纯度的较理想方法。二、结构研究的主要程序结构研究的基本顺序如下:初步推断化合物类型:测定分子式,计算不饱和度:确定分子中含有的官能团/结构片断/基本骨架:推断并确定分子的平面结构:推断并确定分子的立体结构:二、结构研究的主要程序结构研究的基本顺序如下:(一)查阅文献,初步推断化合物类型1、物理常数测定:固体:mp

液体:bp、密度、折光率二、结构研究的主要程序结构研究的基本顺序如下:(二)测定分子式,计算不饱和度:

1、分子式的测定

(1)元素分析法(EA)首先选用元素组成分析,如C、N等元素的测定(2)质谱法—HR-MS、同位素丰度法如果条件允许,也可选择高分辩质谱(HR-MS,highresolutionMS)测试法等。(3)1H、13C-NMR法1、分子式的测定

元素分析法(EA)▲质谱法

—HR-MS、同位素丰度法▲

1H、13C-NMR法PEAKI/BASEMASSDIFFCHNO3860.51%341.2293-3.51933053881.41%348.2268-5.9243011-3.22132043890.68%349.22883.62031143901.10%350.23855.42032143920.60%366.2378-2.8213405二、结构研究的主要程序结构研究的基本顺序如下:(二)测定分子式,计算不饱和度:2、分子量的测定:(1)经典方法:凝固点降低法、沸点升高法、粘度法等。(2)现代方法:MS法测定分子量HR-MS(高分辨质谱法)测定分子量HR-MS(高分辨质谱法)测定分子量分子量相同,精确质量并不相同,在HR-MS仪上可很容易区别。

分子式精确质量

C8H12N4164.1063C9H12N2O164.0950C10H12O2164.0837C10H16O2164.1315

二、结构研究的主要程序结构研究的基本顺序如下:(二)测定分子式,计算不饱和度:(2)质谱法质谱技术除可用于确定分子量及计算分子式外,还由于在一定条件下化合物的开裂通常遵循一定的规律,所以人们可以比较测试品与标准品在相同条件下得到的EI-MS图谱,以鉴定二者是否为同一化合物。

在一定条件下,化合物的开裂遵循一定规律,由分子离子丢失的碎片大小或碎片离子的m/z值以及裂解特征推测分子的结构。1003311241(M+Na-HOAC)

5331309(M+K-H2O)509571289(M+H)755030040050060070080090010001100120013001400FDMS2、不饱和度的计算

得到分子式后,即可按下式计算分子的不饱和度Ω式

Ω=Ⅳ-Ⅰ/2+Ⅲ/2+1I:一价原子(如H,X)的数目;III:三价原子(如N,P)的数目;IV:四价原子(C,S)的数目。

如C30H48O3Ω=30-48/2+0/2+1=7

二、结构研究的主要程序结构研究的基本顺序如下:(三)确定分子中含有的官能团/结构片断/基本骨架:官能团的判断1.化学法2.光谱法分子基本结构骨架的测定

1.植物亲缘相关性2.专属性反应3.光谱特征4.部分合成5.化学降解可选择IR、UV、MS、NMR等光谱学方法来推测分子中含有的结构片段或基本骨架。

光谱分析1、紫外-可见光谱法(Ultravioletandvisiblespectroscopy,UV)是分子中的电子因光线照射从基态跃迁至激发态时得到的吸收光谱。紫外光谱对于分子中含有共轭双键和α,β-不饱和羰基(醛、酮、酸、酯)结构的天然药物化学成分以及芳香化合物来说是一种重要的结构鉴定手段,如黄酮类化合物。

β-藏茴香酮的UV光谱2、红外光谱(Infraredspectroscopy,IR)IR是指当分子中的价键的伸缩及弯曲振动在光的红外区域(4000~625cm-1)处引起吸收而测得的吸收图谱;(视频)

红外光谱3300~3000cm-13000~2700cm-11900~1650cm-11650~1450cm-1υ3750~3300cm-1分子中每一个基团都有相应振动-转动的吸收峰,且特征性很强红外光谱可分为特征频率区和指纹区。特征频率区:吸收区域为4000~1500cm-1,通常是由羟基、氨基、不饱和键、芳环等引起;指纹区:在1500-600cm-1,系由原子或原子团间的键角变化所引起。3、核磁共振波谱法(1)氢核磁共振:在天然药物化学成分的结构鉴定中,氢核磁共振(1H-NMR,

=0~12):1H的丰度比最大,信号灵敏度也高,故1H-NMR测定较易,应用也最广泛。天然药物化学成分的结构鉴定中,最重要:①化学位移(chemicalshift,

):②谱线的峰面积③峰的裂分情况(峰的数目及偶合常数J)不同类型结构氢核化学位移

的大概范围

NMR法确定苷键构型:主要是利用成苷糖的端基质子在δ5.0左右,少被覆盖,依据其与C2上质子偶合裂分的不同进行判断的。如glucose:

3、核磁共振波谱法(1)氢核磁共振(1H-NMR,

=0~12)②谱线的峰面积1H-NMR积分面积与分子中的总质子数相当,故如分子式已知,可据此算出每个信号所相当的1H数。③峰的裂分情况(峰的数目及偶合常数J)信号的裂分(n+1)及偶合常数(J):

如s(single,单峰)、d(doublet,二重峰)、t(triplet,三重峰)、q(quartet,四重峰)、m(multiplet,多重峰)等Arnebinol的1H-NMR图谱苷键甲基1H-NMR

3、核磁共振波谱法(2)碳核磁共振(13C-NMR)在决定含碳化合物有机化合物的结构时,与1H-NMR相比,13C-NMR无疑起着更为重要的作用。

苷类化合物中糖的13C-NMR特征

信号特征:苷类化合物分子中糖核在13C-NMR中吸收信号典型:

-CH3→δ18ppm(甲基五碳糖的C6)-CH2OH(伯醇基)→δ62ppm(C5或C6);

-CHOH(仲醇)→δ70∽85ppm(C2\C3\C4);

端基碳→δ95∽110ppm;糖上甲氧基碳→δ65ppm。

13C的信号裂分13C与1H均为磁性核,故在间隔一定键数范围内也可通过自旋偶合干扰使对方信号产生裂分。在13C-NMR谱上,因两个13C相连的几率只有0.1%,故13C-13C之间的同核偶合影响一般不予考虑,但1H的偶合影响(异核偶合)却表现的十分突出。因1H核自旋偶合干扰产生的裂分数目仍然遵守n+1规律,因此,以直接相连的1H的偶合影响为例,13C信号将分别裂分为q(CH3)、t(CH2)、d(CH)及s(C),JCH约为120-250Hz13C-NMRAnomeric-CSugar-C2,3,4,5Sugar-C6苷键糖端基碳旋光光谱(ORD)

(opticalrotatorydispersion)具有光学活性的物质溶液,可使偏振光发生旋转,称为旋光。用不同波长的

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