Transcript 天然药物化学电子课件
卫生部规划教材 天然药物化学 Chemistry of Natural Products 主编-----吴建峰 王 宁 • 天然药物化学内容分为总论和各论两部分。 总论主要阐述研究天然药物有效成分常用的各 种色谱分离方法和各种结构鉴定方法。各论是 本课程的重点，在讨论糖和苷的一般性质和结 构研究法基础上，将所有的天然产物按照其结 构母核分为黄酮类、蒽醌类、苯丙素类、萜类 和挥发油、三萜及其苷类、甾体及其苷类、生 物碱等七个部分，详细论述了它们的结构特征、 理化性质、提取分离和结构鉴定，并结合生物 活性及临床应用介绍了一些有代表性的化合物。 Chemistry of Natural Products 第一章 绪论 [基本要求] 掌握：1、天然药物化学的概念，天然药物化 学的研究内容，该门课程的特点，实验在该课 程中的地位； 2、该门课程的学习方法，实验操作中 应该注意的问题，了解该门专业课程的前景。 熟悉：熟悉一般天然药物成分的性质。 天然药物化学在中药现代化中的作用 • 阐明中药的药效物质基础； • 中药现代化系统工程的前提、 建立和完 善中药的质量评价标准； • 二次开发、改进中药制剂剂型、创新药 物研发； • 原创性研发、扩大药源。 1、探索中药防治疾病机理 • 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 2、阐明中药复方配伍的科学内涵 • • • • • • • • • • • • 1、单味药的有效成分研究 2、复方有效成分 ≠ 各单味药有效成分的简单相加 3、协同、拮抗作用 改变溶出度 柴胡—人参：人参皂苷增加柴胡皂苷的溶出 甘草—甘遂：甘草皂苷增加甘遂甾萜类的溶出 4、物理、化学作用 发生化学反应 四逆汤：附子、干姜、甘草等 乌头碱与甘草皂苷形成不溶性沉淀—减毒 黄连 吴茱萸 小檗碱与大分子酸性成分形成沉淀 3、阐明中药的药效物质基础 • 阐明中药炮制原理 • 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 • 黄芩—冷浸—淡黄芩（绿） 黄芩苷醌 变色 黄芩—热煮—煮黄芩（黄） 4、建立和完善中药的质量评价标准 • • • • • 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 以有效成分、有效部位、大类成分、有毒成 分为指标，多种分析手段 • 中药指纹图谱技术 5、改进中药制剂剂型——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 口服液 生脉 颗粒剂 板蓝根 难溶于水—片剂、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 6、创新药物研发——原创性研发 • • • • • 创新药物研发的必要性 1、入世后化学药品受到专利保护，仿制须向创新转轨； 2、新的药品注册法，单纯改变剂型已不能按新药申报； 3、创新药物研究的关键切入点：先导化合物的发现； 4、从天然药物中发现先导物、创制新药——世界公认的 有效途径； • 5、从中药中发现先导物的优势； • 6、数千年临床实践——疗效确切； • 7、丰富的资源——结构、活性的多样性。 天然药物化学的优势和劣势 • 中药发展的机遇 1、天然药物在健康保障体系中的作用； 2、中药确切的疗效； 3、相对丰富的资源。 • 传统中药的诸多弊端 1、药效物质基础不明； 2、质量难于控制—药效难于保证、剂型落后。 本 章 内 容 第一节 天然药物化学研究内容和目的 第二节 天然药物化学研究的概况 第三节 天然药物各类化学成分简介 第一节 天然药物化学研究内容和目的 一．天然药物化学的概念： 1. 天然药物化学：天然药物化学是运用现代科学技术 和方法研究天然药物化学中的化学成分的一门学科。 2. 研究内容：天然药物中各类化学成分的结构特征， 理化性质，提取分离与精制的方法及结构鉴别，对活性 成份进行结构修饰（如吗啡—可待因，莨菪碱—阿托品） 以便提高疗效。 第一节 天然药物化学研究内容和目的 二．天然药物化学的课程特点 1、在有机化学、分析化学基础上进行研究，内容相 对简单，但较多，较杂，要求要认真记忆，分析。 2、实验在该门课程中具有重要地位，第一是验证理 论知识的方法，第二，也是以后工作中的主要活 动，因此要注意实验前预习。操作过程中要认真。 第一节 绪论（Exordium) 三. 相关学科 1. 药物化学（Medicinal Chemistry）：合成药物、 构效关系 2. 植物化学（Phytochemistry） 3. 中药化学（Chemistry of TCM） 四.天然药物 植物、动物、矿物、微生物等来源的药物。 人参 银杏 芍药 山茱萸 雄黄 天然冬虫夏草 第一节 绪论（Exordium) 五、研究对象 1．有效成分：具有生物活性的称为有效成分。 2．无效成分：无生物活性的称为无效成分。 3．活性部位：若药理和临床上有效，经纯度检查是混合物， 则称为有效部位。 有效成分和无效成分是相对的。 第一节 绪论（Exordium) 六. 学习天然药化的目的和意义： 1. 探索中药防病治病的机理； 2. 改进剂型、提高疗效； 3. 提高中药及制剂的质量； 4. 提供中药炮制现代科学依据； 5. 开辟药源、开发新药。 第一节 绪论（Exordium) 七.天然药物化学研究方法 1. 整理调查 a．原植物：品种，科，属，学名，来源，产地。 b．文献：近源植物具有相似的成分。 2. 成分分离 系统分离法，活性跟踪法 3. 成分鉴定 理化性质，色谱方法，波谱方法 4. 结构改造——发现和创制新药 本 章 内 容 第一节 绪论 第二节 各类成分简介 第三节 生物合成 第二节 各类成分简介 一. 化学成分分类 1. 生物碱类（Alkloids)：含N原子，多呈碱性。 2. 糖苷(Glycosides):糖：单糖，低聚糖，多糖（淀粉、纤维 素、甲壳素、 果胶、树胶、粘液质） 苷：糖+苷元： 黄酮 酸性 香豆素 蒽醌 第二节 各类成分简介 三萜皂苷 皂苷 甾体皂苷 （中性） 强心苷 3.挥发油 第二节 各类成分简介 4.有机酸：含COOH,多以盐的形式存在。 5.树脂：为组成复杂的混合物，多与挥发油、树胶、有 机酸混合。如：安息香、乳香等。 6.其它成分： (1)氨基酸、蛋白质。 (2)鞣质：多酚类化合物。 (3)色素类 叶绿素、胡萝卜素等。 (4)油脂和腊 成的酯。 (5)无机成分 油脂多为一分子甘油与水分子脂肪酸 本 章 内 容 第一节 绪论 第二节 各类成分简介 第三节 生物合成 第三节 生物合成 一、基本概念 • 一次代谢产物：糖、蛋白质、脂质、核酸等对植物 机体生命活动来说不可缺少的物质。 • 二次代谢产物：生物碱、萜、香豆素、黄酮、醌类 等对维持植物生命活动不起重要作用，且并非在 所有植物中都能产生。由一次代谢产物产生，常 为有效成分。 第三节 生物合成 二、天然化合物的主要生物合成途径如下： • 1.醋酸-丙二酸途径AA－MA途径） 合成脂肪酸类、酚类、蒽醌类 • 2.甲戊二羟酸途径（途径） 主要生成萜类、甾体类化合物 • 3.桂皮酸途径和莽草酸途径 形成具C6-C3骨架的化合物，如香豆素、木脂 素、黄酮等。 第三节 生物合成 4.氨基酸途径（Amino Acid Pathway）合成生物碱 5.复合途径 (1)醋酸-丙二酸-莽草酸途径 (2) 醋酸-丙二酸-甲戊二羟酸途径 (3) 氨基酸-甲戊二羟酸途径 (4) 氨基酸-醋酸-丙二酸途径 (5) 氨基酸--莽草酸途径 三、生物合成的意义： 天然化合物结构分类，结构推测；植物化学分类 学；仿生合成等。 The End