第一章-天然药物化学绪论.ppt

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1、Medicinal Chemistry of Natural ProductsBy Chen Nai-dong2013年年2月月25日日个人简介个人简介陈乃东，陈乃东，1972年生，20072007年年6 6月毕业于安徽师范大学药用月毕业于安徽师范大学药用植物学专业获硕士学位植物学专业获硕士学位，导师周守标教授；20102010年年6 6月月毕业于中国药科大学生药学专业获毕业于中国药科大学生药学专业获博士博士学位学位，导师余伯阳教授。现为皖西学院副教授，主要担任仪器分析、天然药物化学、药物化学等课程的教学。主要研究方向主要研究方向：中药质量标准及其质量控制、中药药效物质基础、药物先导化合物快速

2、发现、结构修饰及其构效关系研究。主持项目：主持项目：1.国家自然科学基金基于濒危药用植物霍山石斛资源保护和利用的药材品质的基于濒危药用植物霍山石斛资源保护和利用的药材品质的影响因素研究影响因素研究，项目号：81274021；立项经费：210万。.2.安徽省教育厅科学研究重点项目黄酒酸败的关键因素及其质量控制研究黄酒酸败的关键因素及其质量控制研究，项目号：KJ2012A277；立项经费：10万。3.安徽省教育厅科学研究一般项目春花胡枝子黄酮类化合物提取分离及其微生春花胡枝子黄酮类化合物提取分离及其微生物转化研究物转化研究,项目号：KJ20108259.联系方式：联系方式：Email:Tel:18

3、063028518；15212845612课程主要内容绪论总论 (1)生物合成与植物化学分类 (2)天然产物提取分离鉴定各论(1)(1)生物碱生物碱 (2)(2)糖类糖类（3）苯丙素类 (4)醌类醌类 (5)(5)黄酮类黄酮类 (6)(6)萜类萜类 (6)挥发油 (7)(7)甾体及苷类甾体及苷类 (8)鞣质类 (9)其他成分3.关于作业关于作业4.关于考试关于考试5.关于考勤关于考勤什么是药物？人类用来预防、诊断、治疗疾病 或调节人体某种机能经政府有关部门批准的特殊化学品。从从 功功 能能 分：分：从从 来来 源源 分：分：预防药预防药 疫苗、干扰素疫苗、干扰素诊断药诊断药 血管造影剂、试剂盒

4、血管造影剂、试剂盒治疗药治疗药保健药保健药天然药物天然药物 中药中药化学药物化学药物 提取物、合成药、抗生素提取物、合成药、抗生素生物药物生物药物 干扰素等干扰素等 第一章第一章 绪论绪论一、天然药物与天然药物化学的定义一、天然药物与天然药物化学的定义1.天然药物：天然药物：(natural medicine)天然来源的用于预防、诊断、治疗疾病或调节人体某种机能的天然来源的用于预防、诊断、治疗疾病或调节人体某种机能的药物。药物。2.天然药物化学：天然药物化学：Chemistry of natural medicine 或或Medicinal chemistry of natural produ

5、cts 天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分(chemical constituents)的一门学科。主要研究天然产物化学成分中生理活性成分或有效成分主要研究天然产物化学成分中生理活性成分或有效成分(active compound)的：的：提取分离方法；提取分离方法；结构鉴定；结构鉴定；物理化学性质物理化学性质;合成途径。合成途径。3.相近学科相近学科中药化学中药化学 Chemistry of TCM植物化学植物化学 Phytochemistry天然产物化学天然产物化学 Chemistry of natural products4 4、相关学科、相关学科（1 1）有机化学

6、）有机化学（2 2）分析化学（有机分析）分析化学（有机分析 /仪器分析）仪器分析）（3 3）生药学）生药学 /药用植物学药用植物学 （4 4）生物化学）生物化学（5 5）有机化合物波谱分析）有机化合物波谱分析（6 6）植物化学）植物化学/中药化学中药化学 /天然产物化学天然产物化学（7 7）药物化学）药物化学二、研究对象：二、研究对象：天然药物天然药物（一）天然药物（一）天然药物植物植物（为主）（为主）87%87%动物动物微生物微生物矿物矿物（如土鳖虫、斑蝥等）（如土鳖虫、斑蝥等）12.3%12.3%（如石膏（如石膏CaSO42H2O）0.6%0.6%（如青霉菌、放线菌等）（如青霉菌、放线菌等

7、）世界范围世界范围 高等植物高等植物13131515万种，其中药用植物约万种，其中药用植物约1450014500种种以上。活性筛选仅占以上。活性筛选仅占5%5%，化学成分研究则更少。，化学成分研究则更少。中中 国国 我国自然资源丰富，植物品种繁多，其中种子我国自然资源丰富，植物品种繁多，其中种子植物就有植物就有2570025700余种，药用植物余种，药用植物1180011800多种，常用多种，常用50005000余种。余种。植物药植物药（二）中药与天然药物的关系（二）中药与天然药物的关系1.1.区别区别中中药药：在在中中医医理理论论指指导导下下用用于于预预防防、诊诊断断、治治疗疗或或调调节节人

8、人体机能的药物。体机能的药物。2.2.联系联系（三）中药、天然药物的用药形式（三）中药、天然药物的用药形式:1.1.原生药原生药(原药材原药材)：用量大，使用保存都不方便。：用量大，使用保存都不方便。2.2.提取物（中成药）：方便，实用。提取物（中成药）：方便，实用。3.3.有有效效部部位位或或活活性性成成份份单单体体：结结构构清清楚楚，其其疗疗效效确确切切，质质量易控制量易控制中医药简介中医药简介什么是药物？什么是药物？(drug?Medicine?)用于用于预防预防、治疗治疗、诊断诊断人的疾病，有目的的人的疾病，有目的的调节人调节人的生理机能的生理机能，并规定有，并规定有适应症适应症、用法

9、用法和和用量用量的的经政府有经政府有关部门批准关部门批准的特殊化学品。的特殊化学品。_药品管理法药品管理法57条条 中中药药 traditional chinese medicine/herb西西药药:化学化学药药物物drug/medcine1.1.中药定义：中药定义：指在中医理论指导下用于预防、治疗、诊断疾病并具有指在中医理论指导下用于预防、治疗、诊断疾病并具有康复和保健作用的物质。康复和保健作用的物质。2.2.中医的基本理论中医的基本理论（1 1）精气学说）精气学说 世界上一切事物都是物质（气）的不同形态，世界上一切现世界上一切事物都是物质（气）的不同形态，世界上一切现象都是根源于物质（气

10、）的。象都是根源于物质（气）的。气是构成天地万物以及人类生命的共同的本始物质，人的生气是构成天地万物以及人类生命的共同的本始物质，人的生死、物之盛毁，都是气聚散变化的结果。故曰：死、物之盛毁，都是气聚散变化的结果。故曰：“人之生，气人之生，气之聚也。聚则为生，散则为死。之聚也。聚则为生，散则为死。故万物一也故万物一也”（庄子庄子知知北游北游）。（2 2）阴阳学五行学说）阴阳学五行学说 运动的、外向的、上升的、温热的、明亮的、功能的运动的、外向的、上升的、温热的、明亮的、功能的属于阳属于阳的范畴；静止的、内在的、下降的、寒凉的、晦暗的、物质的的范畴；静止的、内在的、下降的、寒凉的、晦暗的、物质的

11、属于阴的范畴。属于阴的范畴。(3)(3)脏象学说脏象学说 五脏：肝、脾、心、肺、肾五脏：肝、脾、心、肺、肾 六腑：胆、胃、小肠、大肠、膀胱、三焦六腑：胆、胃、小肠、大肠、膀胱、三焦 （上、中、下）（上、中、下）(4)(4)经络学说经络学说 十二正经十二正经:即手三阴经、足三阴经、手三阳经、足三阳经，共四组，即手三阴经、足三阴经、手三阳经、足三阳经，共四组，每组三条经脉，合称十二经脉每组三条经脉，合称十二经脉 奇经八脉奇经八脉:任脉、督脉、冲脉、带脉、阴挢脉、阳骄脉、阴维脉、任脉、督脉、冲脉、带脉、阴挢脉、阳骄脉、阴维脉、阳维脉阳维脉 （4）中医对疾病的认识）中医对疾病的认识病因学说病因学说 六

12、淫：六淫：风、寒、暑、湿、燥、火。风、寒、暑、湿、燥、火。七情：七情：喜、怒、忧、思、悲、恐、惊。喜、怒、忧、思、悲、恐、惊。中医认为：中医认为：疾病的发生是致病因素作用于人体疾病的发生是致病因素作用于人体后，正常生理活动遭到了破坏，导致脏腑经络、阴阳后，正常生理活动遭到了破坏，导致脏腑经络、阴阳气血失调所致。病因可分为六淫、七情、饮食失宜、气血失调所致。病因可分为六淫、七情、饮食失宜、劳逸失当、外伤、胎传等。中医学对病因的认识，是劳逸失当、外伤、胎传等。中医学对病因的认识，是通过对患者的症状、体征进行分析推求而得来的，并通过对患者的症状、体征进行分析推求而得来的，并能为治疗用药提供依据，这种

13、方法称之为审证求因或能为治疗用药提供依据，这种方法称之为审证求因或辨证求因。按照症状、体征、证候来建立病因概念，辨证求因。按照症状、体征、证候来建立病因概念，是中医学确认病因的特殊标准和主要特点。是中医学确认病因的特殊标准和主要特点。3.3.中药基本理论中药基本理论(1)(1)中药治病基本原理中药治病基本原理 药物治病的基本作用不外是扶扶正正祛祛邪邪，消消除除病病因因，恢恢复复脏脏腑腑的的正正常常生生理理功功能能，纠纠正正阴阴阳阳气气血血偏偏盛盛偏偏衰衰的病理现象，使之最大程度上恢复到正常状态，达到治愈疾病，恢复健康的目的。(2)(2)药性理论药性理论 四气、五味、升降浮沉、归经、有毒无毒、配

14、伍、禁忌等。4.4.中药制药中药制药剂型：剂型：古代：中药材、中药饮片、膏剂、丸剂古代：中药材、中药饮片、膏剂、丸剂现代：中药材、中药饮片、膏剂、丸剂、中药提取物（中现代：中药材、中药饮片、膏剂、丸剂、中药提取物（中成药）、粉针剂等。成药）、粉针剂等。（四）天然药物相关术语（四）天然药物相关术语1.天然药物天然药物 natural medicine2.中草药中草药 chinese herbal medicine 本草纲目本草纲目,1892种种;本草纲目拾遗本草纲目拾遗，1021种种,目前我国药用植物总数，目前我国药用植物总数，15000余种余种3.中药中药 Traditional Chines

15、e Medicine4.草药草药 herbal drug5.民族药民族药 Ethnic Medicine 蒙药蒙药 Mongolia Medicine 藏药藏药 Tibetan Medicine 苗药苗药 Miao drug 6.生药生药 Crude drug三、研究方法及思路三、研究方法及思路(一一)调查研究调查研究:1.1.确定研究对象确定研究对象 2.2.文献调研文献调研 3.3.预实验预实验（二）组分分离（二）组分分离1.1.确定分离方法确定分离方法（1 1）系统分离）系统分离（2 2）定向分离）定向分离（3 3）活性导向分离）活性导向分离 2.2.相关概念相关概念（1 1）单体化合物

16、）单体化合物:具有一定分子量、分子式、理化常数和确定的化学 结构式的化学物质。（2 2）有效成分（）有效成分（active compoundactive compound）具有生物活性且能起到防治疾病作用的单体化合物。（3 3）无效成分）无效成分(inactive compound)(inactive compound)与有效成分共存的其它成分。（4 4）有效部位）有效部位(active fraction)(active fraction)含有一种主要有效成分或一组结构相近的有效成分的提取分离部分。如人参总皂苷、银杏总黄酮等。（5 5）有效部位群）有效部位群 含有两类或两类以上有效部位的中药提

17、取或分离部分。（三）成分鉴定（三）成分鉴定/结构鉴定结构鉴定 （四）活性筛选（四）活性筛选 发现具有开发利用价值的先导化合物、阐明中药及其发现具有开发利用价值的先导化合物、阐明中药及其提取物的可能机制提取物的可能机制文献调研确定研究对象文献调研确定研究对象文献调研确定研究对象文献调研确定研究对象成分预实验成分预实验成分预实验成分预实验原植物鉴定原植物鉴定原植物鉴定原植物鉴定提取与分离提取与分离提取与分离提取与分离活性筛选活性筛选活性筛选活性筛选有效成分有效成分有效成分有效成分有效部位有效部位有效部位有效部位有效成分有效成分有效成分有效成分活性筛选活性筛选活性筛选活性筛选分离分离分离分离结构鉴定

18、结构鉴定结构鉴定结构鉴定结构修饰结构修饰结构修饰结构修饰临床试验临床试验临床试验临床试验药理毒理研究药理毒理研究药理毒理研究药理毒理研究新药新药新药新药按一类新药研究途径按一类新药研究途径按一类新药研究途径按一类新药研究途径天然药物研究开发的一般途径天然药物研究开发的一般途径四、天然药物化学在中药现代化中的作用四、天然药物化学在中药现代化中的作用（一）中西药优劣评价（一）中西药优劣评价 药物的基本要求：安全、有效、质量可控！药物的基本要求：安全、有效、质量可控！一）中药一）中药1.1.优点优点 安全、有效，治疗慢性病、保健，大都有确切的疗效，安全、有效，治疗慢性病、保健，大都有确切的疗效，相对

19、丰富的资源相对丰富的资源2.2.缺点缺点 1 1）理论基础用现代药学理论难以解释）理论基础用现代药学理论难以解释2 2）作用机制难以理解、组分复杂，质量评价及质量控制困难，）作用机制难以理解、组分复杂，质量评价及质量控制困难，难以做到质量可控。难以做到质量可控。3 3）药效物质基础不明）药效物质基础不明4 4）质量难于控制）质量难于控制药效难于保证药效难于保证 5 5）剂型落后）剂型落后 二）西药二）西药 1.1.优点；优点；2.2.缺点；缺点；三）中药现代化三）中药现代化 1.1.中药理论现代化；中药理论现代化；2.2.药效物质基础研究药效物质基础研究 3.3.中药质量评价及质量控制现代化中

20、药质量评价及质量控制现代化 4.4.剂型现代化剂型现代化 5.5.制药工艺现代制药工艺现代（二）（二）天然药物化学在中药现代化中的作用天然药物化学在中药现代化中的作用1.1.阐明中药的药效物质基础阐明中药的药效物质基础 中药现代化系统工程的前提中药现代化系统工程的前提2.2.建立和完善中药的质量评价标准建立和完善中药的质量评价标准二次开发二次开发3.3.改进中药制剂剂型改进中药制剂剂型二次开发二次开发4.4.创新药物研发创新药物研发原创性研发原创性研发5.5.扩大药源扩大药源一一)阐明中药的药效物质基础阐明中药的药效物质基础1.1.探索中药防治疾病机理探索中药防治疾病机理 麻黄麻黄 功效：功效

21、：发汗散寒、宣肺平喘、利水消肿 物质基础：物质基础：（1 1）麻黄碱）麻黄碱 肾上腺素样作用肾上腺素样作用:缩血管、兴奋中枢缩血管、兴奋中枢发汗发汗；（2 2）去甲麻黄碱）去甲麻黄碱 松弛支气管平滑肌松弛支气管平滑肌平喘平喘（3 3）伪麻黄碱）伪麻黄碱 升压、利尿升压、利尿消肿消肿2.促进中药药性理论研究的深入促进中药药性理论研究的深入性：性：热性、温热药热性、温热药 去甲乌药碱去甲乌药碱、肾上腺素、肾上腺素、儿茶酚胺类、儿茶酚胺类味：味：辛味药（解表、理气）辛味药（解表、理气）挥发油挥发油归经：归经：同一归经药的相同、相似化学成分同一归经药的相同、相似化学成分 有效成分的作用靶点：麻黄碱有效

22、成分的作用靶点：麻黄碱解痉解痉肺经肺经 伪麻黄碱伪麻黄碱利水利水膀胱经膀胱经 有效成分体内代谢动力学：有效成分体内代谢动力学：川芎川芎川芎嗪在肝脏、胆囊分布多川芎嗪在肝脏、胆囊分布多归肝、胆经归肝、胆经3.阐明中药复方配伍的科学内涵阐明中药复方配伍的科学内涵单味药的有效成分研究单味药的有效成分研究复方有效成分复方有效成分 各单味药有效成分的简单加和各单味药有效成分的简单加和协同、拮抗作用协同、拮抗作用物理、化学作用物理、化学作用l改变溶出度改变溶出度 柴胡柴胡人参人参 人参皂苷增加柴胡皂苷的溶出人参皂苷增加柴胡皂苷的溶出 甘草甘草 甘遂甘遂 甘草皂苷增加甘遂甾萜类的溶出甘草皂苷增加甘遂甾萜类的

23、溶出l发生化学反应发生化学反应 四逆汤：四逆汤：附子、干姜、甘草等附子、干姜、甘草等 乌头碱与甘草皂苷形成不溶性沉淀乌头碱与甘草皂苷形成不溶性沉淀减毒减毒 黄连黄连 吴茱萸吴茱萸 小檗碱与大分子酸性成分形成沉淀小檗碱与大分子酸性成分形成沉淀4.阐明中药炮制原理阐明中药炮制原理炮制前后有效成分、有毒成分的变化炮制前后有效成分、有毒成分的变化 阐明炮制原理阐明炮制原理、改进炮制工艺、改进炮制工艺、制定炮制规范或标准制定炮制规范或标准如：延胡索如：延胡索 醋炒醋炒 增加生物碱溶出增加生物碱溶出增效增效 乌头类乌头类蒸煮蒸煮水解双酯型生物碱水解双酯型生物碱减毒减毒 黄芩黄芩冷浸冷浸淡黄芩（绿）淡黄芩（

24、绿）黄芩苷醌黄芩苷醌 变色变色 热煮热煮煮黄芩（黄）煮黄芩（黄）二）建立和完善中药的质量评价标准二）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 中药指纹图谱技术现代鉴定方法现代鉴定方法化学特征图谱鉴别研究化学特征图谱鉴别研究 The microscopic analysis of Chinese patent medicine采用采用HPLC-MS技术，建立了贝母类、金银花类多基原药材化学特征图谱，解决了这技术，建立了贝母类、金银花类多基原

25、药材化学特征图谱，解决了这些多来源药材鉴定难题。些多来源药材鉴定难题。卷叶贝母卷叶贝母 暗紫贝母暗紫贝母甘肃贝母甘肃贝母梭砂贝母梭砂贝母伊犁贝母伊犁贝母新疆贝母新疆贝母浙贝母浙贝母平贝母平贝母湖北贝母湖北贝母三）改进中药制剂剂型三）改进中药制剂剂型二次开发二次开发改革的目标：三效、三小、三便改革的目标：三效、三小、三便剂型选择剂型选择 有效成分的溶解性、酸碱性、挥发性、稳定性等有效成分的溶解性、酸碱性、挥发性、稳定性等 水溶性好水溶性好注射液注射液 双黄连双黄连/参脉参脉 口服液口服液 生脉生脉 颗粒剂颗粒剂 板蓝根板蓝根 难溶于水难溶于水片、胶囊、滴丸等片、胶囊、滴丸等制剂工艺优化制剂工艺优

26、化有效成分的理化性质有效成分的理化性质制剂稳定性制剂稳定性有效成分的理化性质有效成分的理化性质合适合适PH、适当包装、适当包装四）创新药物研发四）创新药物研发原创性研发原创性研发1.创新药物研究的关键切入点：先导化合物的发现创新药物研究的关键切入点：先导化合物的发现2.从天然药物中发现先导物、创制新药从天然药物中发现先导物、创制新药世界公认的有效途径世界公认的有效途径3.从中药中发现先导物的优势从中药中发现先导物的优势 数千年临床实践数千年临床实践疗效确切疗效确切 丰富的资源丰富的资源结构、活性的多样性结构、活性的多样性 五）扩大药源五）扩大药源资源可持续可用：甘草、肉苁蓉资源可持续可用：甘草

27、、肉苁蓉植物化学分类学原理：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：黄连黄连素：黄连小檗科、防己科、芸香科植物小檗科、防己科、芸香科植物国内发展史：国内发展史：15751575年年,明代李挺明代李挺医学入门医学入门，发酵法从五倍子中得到，发酵法从五倍子中得到没食子酸的过程。没食子酸的过程。1518-15921518-1592，李时珍，李时珍本草纲目本草纲目，轻粉由汞，轻粉由汞 (Hg)(Hg)、白砂、白砂KH(SOKH(SO4 4)2 2、食盐、食盐(NaCl)(NaCl)配伍，经升华而得。配伍，经升华而得。16371637

28、年，宋应星年，宋应星天工开物天工开物，锌的冶炼和氧化锌，锌的冶炼和氧化锌(亚铅亚铅华华)的制备。的制备。17111711年，洪遵年，洪遵集验方集验方，升华法制备纯化樟脑过程。，升华法制备纯化樟脑过程。评价：医药化学源于中国评价：医药化学源于中国五、国内外研究的历史进展五、国内外研究的历史进展二十年代二十年代 主要成就是麻黄碱的研究同时还对闹羊花、莽草、延胡主要成就是麻黄碱的研究同时还对闹羊花、莽草、延胡索等开展了一些研究工作。索等开展了一些研究工作。三十年代三十年代 进行了中药延胡索、防己、贝母、陈皮、细辛、钩吻、进行了中药延胡索、防己、贝母、陈皮、细辛、钩吻、洋金花、除虫菊、雷公藤、三七、广

29、地龙、柴胡中成分的分离洋金花、除虫菊、雷公藤、三七、广地龙、柴胡中成分的分离工作。工作。四十年代四十年代 主要研究了常山的抗疟有效成分，定出了常山生物碱的分子主要研究了常山的抗疟有效成分，定出了常山生物碱的分子式、母核，并和国外学者共同研究取得一定成绩。另对羊角拗、式、母核，并和国外学者共同研究取得一定成绩。另对羊角拗、远志、前胡、丹参、射干、使君子等也做了许多工作。远志、前胡、丹参、射干、使君子等也做了许多工作。延胡索乙素延胡索乙素粉防己碱粉防己碱 R=CH3防己诺林碱防己诺林碱 R=OH五十年代以后五十年代以后 1 1）利用丰富药源生产药物）利用丰富药源生产药物 麻黄素、芦丁、洋地黄毒苷、

30、咖麻黄素、芦丁、洋地黄毒苷、咖啡因、黄连素、粉防己碱、加兰他敏、山道年等。啡因、黄连素、粉防己碱、加兰他敏、山道年等。2 2）减少进口、自给自足药物）减少进口、自给自足药物 地高辛、西地兰、麦角新碱、地高辛、西地兰、麦角新碱、秋水仙碱、阿托品、东茛菪碱、长春碱、长春新碱、薯蓣皂苷元秋水仙碱、阿托品、东茛菪碱、长春碱、长春新碱、薯蓣皂苷元等。等。3 3）民间草药发掘药物）民间草药发掘药物 颅痛定、岩白菜素、天花粉素、川楝颅痛定、岩白菜素、天花粉素、川楝素、黄藤素、鹤草酚、焊菜素、亮菌甲素、棉酚、羟基喜树碱等。素、黄藤素、鹤草酚、焊菜素、亮菌甲素、棉酚、羟基喜树碱等。4 4）特色天然化学药物）特色

31、天然化学药物 如青蒿素、三尖杉酯碱、山茛菪碱、如青蒿素、三尖杉酯碱、山茛菪碱、天麻素、靛玉红、齐墩果酸、丁公藤碱天麻素、靛玉红、齐墩果酸、丁公藤碱IIII、高乌头碱、石杉碱甲、高乌头碱、石杉碱甲、川芎嗪等。川芎嗪等。5 5）改构药物）改构药物 如抗痫灵、常咯啉、联苯双酯等。如抗痫灵、常咯啉、联苯双酯等。6 6）合成药物）合成药物 如黄连素、延胡索乙素、山茛菪碱、天麻素、如黄连素、延胡索乙素、山茛菪碱、天麻素、咖啡因、靛玉红、川芎嗪、大蒜新素、罂粟碱等。咖啡因、靛玉红、川芎嗪、大蒜新素、罂粟碱等。我国天然药物化学家我国天然药物化学家第一代（第一代（30-40年代）年代）赵承嘏赵承嘏 黄鸣龙黄鸣龙

32、 庄长恭庄长恭 高怡生高怡生第二代（第二代（50-60年代）年代）朱子清朱子清 林启寿林启寿 邢其毅邢其毅 梁晓天梁晓天 黄黄 量量 姜达衢姜达衢 周维善周维善 王宪楷王宪楷 赵守训赵守训 第三代（第三代（70-80年代）年代）徐任生徐任生 姚新生姚新生 于德泉于德泉 周周 俊俊 孙南君孙南君 陈耀祖陈耀祖 贾忠健贾忠健 陈延庸陈延庸 张如意张如意 潘德济潘德济 陈英杰陈英杰 闵知大闵知大 第四代（第四代（80-90年代）年代）陈仲良陈仲良 孙汉董孙汉董 吴厚民吴厚民 王锋鹏王锋鹏 国际发展史国际发展史1.1.天然药物化学的建立与形成天然药物化学的建立与形成1769 1769 酒石酸酒石酸(酒

33、石酒石)1975 1975 苯甲酸苯甲酸(安息香安息香)1778 1778 乳酸乳酸(酸乳酸乳)1785 1785 苹果酸苹果酸(苹果苹果)观点观点2:2:“植物中有机酸的研究促成有机化学及植物化学的形成植物中有机酸的研究促成有机化学及植物化学的形成”1773 1773 尿素尿素 (脲脲)席勒席勒 (K.W.Sheller)柏格曼柏格曼 (Bargmann)(Bargmann)1822 1822 瑞香苷瑞香苷1830 1830 苦杏仁苷苦杏仁苷观点观点1:1:“植物中只有酸性物质植物中只有酸性物质”卢卢勒勒 (Rouelle)(Rouelle)1776 1776 尿酸尿酸 (脲脲)观点观点3.

34、3.“生物碱的研究是天然生物碱的研究是天然 药物化学发展的开端。药物化学发展的开端。”1803 1806吗啡吗啡(鸦片鸦片)德罗逊德罗逊 (Derosen)斯托勒斯托勒 (Sertrner)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 1831 阿托品阿托品1833 1833 乌头碱乌头碱morphine2.2.天然有机合成化学的建立与发展天然有机合成化学的建立与发展美登木碱美登木碱 (Maytansine)利血平利血平 (Reserpine)紫杉醇紫杉醇 (Taxol)长春碱长春碱 (Vinblast

35、ine)长春新碱长春新碱 (Vincristine)3.3.大规模寻找天然活性物质大规模寻找天然活性物质分离分离 1804-1806年年确定结构确定结构 1925年年全合成全合成 1952年年共用了共用了 150年年分离分离 1952年年确定结构确定结构 1956年年共用了共用了 4年年五、天然药化研究发展趋势五、天然药化研究发展趋势(一一)化学结构研究化学结构研究 1.快速快速2.微量微量生物碱生物碱 (Alkaloids)1803-1952 950 950 1952-1962 1107 2057 1962-1972 3443 5500 1972-1987 4500 10000莲心碱莲心碱

36、(Liensinine)3.准确准确经典化学方法经典化学方法现代波谱方法现代波谱方法50年代年代 I R60年代年代 1H-NMR70年代年代 13C-NMR80年代年代 2D-NMR MS X-ray（二）研究方向的重大转变（二）研究方向的重大转变（二）研究方向的重大转变（二）研究方向的重大转变 研究热点研究热点研究热点研究热点向微量、水溶性、大分子成分转变。向微量、水溶性、大分子成分转变。由单纯化学研究向生物活性成分研究转变。由单纯化学研究向生物活性成分研究转变。由单味中药研究向复方中药研究转变由单味中药研究向复方中药研究转变。生物活性筛选由整体动物向分子水平、基因水平转。生物活性筛选由整

37、体动物向分子水平、基因水平转。蜕皮激素蜕皮激素(ecdyson)从从500Kg蚕蛹中得到蚕蛹中得到25mg粗总皂苷粗总皂苷:天天 然然 4.1%组织培养组织培养 21%薯蓣皂苷元薯蓣皂苷元:天天 然然 1.5%组织培养组织培养 2.5%(四四)注重结构改造和仿生合成注重结构改造和仿生合成1)解决植物活性成分含量偏少解决植物活性成分含量偏少2)合理保护药用资源合理保护药用资源(三三)构建可快速产生特定活性成分的生物反应器构建可快速产生特定活性成分的生物反应器 1.1.组织培养组织培养 （1 1）组培快繁（）组培快繁（2 2）悬浮细胞（）悬浮细胞（3 3）毛状根）毛状根我国目前的天然药物化学水平，

38、已在世界天然药物研究中我国目前的天然药物化学水平，已在世界天然药物研究中占有一定的地位（昆植所，上海药物所、医学科学院药物占有一定的地位（昆植所，上海药物所、医学科学院药物所，高等学校如中国药大、沈阳药大等）。所，高等学校如中国药大、沈阳药大等）。2.2.微生物反应器微生物反应器内生真菌内生真菌六、研究意义六、研究意义 1.1.探讨中药及民族药物防治疾病的探讨中药及民族药物防治疾病的药效物质基础药效物质基础；2.2.改进传统药物剂型，提高临床疗效；改进传统药物剂型，提高临床疗效；3.3.控制控制中药材及制剂的中药材及制剂的质量质量,为中药炮制提供科学依据；为中药炮制提供科学依据；4.4.整理、

39、发掘祖国医药学宝库，扩大药物新资源，为整理、发掘祖国医药学宝库，扩大药物新资源，为新药开新药开 发提供新的化合物发提供新的化合物；5.5.新药创制新药创制（包括先导化合物的改构与全合成）；（包括先导化合物的改构与全合成）；6.6.植物化学分类学的研究：植物化学分类学的研究：利用植物的亲缘相关性利用植物的亲缘相关性 改变传统的形态分类方法改变传统的形态分类方法 7.7.功能性食品用及相关产品（功能食品、天然色素、香料、功能性食品用及相关产品（功能食品、天然色素、香料、美容化壮品）。美容化壮品）。七、如何学习天然药物化学七、如何学习天然药物化学（一）基本骨架类型及其结构特征（一）基本骨架类型及其结

40、构特征（一）基本骨架类型及其结构特征（一）基本骨架类型及其结构特征 1.1.1.1.基本骨架基本骨架基本骨架基本骨架 2.2.2.2.主要活性化合物主要活性化合物主要活性化合物主要活性化合物（二）各类成分的理化性质（二）各类成分的理化性质（二）各类成分的理化性质（二）各类成分的理化性质 1.1.1.1.共性共性共性共性 1)1)1)1)鉴别反应：沉淀反应、显色反应鉴别反应：沉淀反应、显色反应鉴别反应：沉淀反应、显色反应鉴别反应：沉淀反应、显色反应 2)2)2)2)溶解性溶解性溶解性溶解性 3)3)3)3)酸碱性酸碱性酸碱性酸碱性 2.2.2.2.特性特性特性特性（三）各类成分的提取分离方法（三

41、）各类成分的提取分离方法（三）各类成分的提取分离方法（三）各类成分的提取分离方法 1.1.1.1.利用不同溶解度利用不同溶解度利用不同溶解度利用不同溶解度 2.2.2.2.利用不同酸碱性利用不同酸碱性利用不同酸碱性利用不同酸碱性 3.3.3.3.利用色谱分离法利用色谱分离法利用色谱分离法利用色谱分离法（四）各类成分的结构测定方法（四）各类成分的结构测定方法（四）各类成分的结构测定方法（四）各类成分的结构测定方法 1.1.1.1.各类成分的主要化学反应各类成分的主要化学反应各类成分的主要化学反应各类成分的主要化学反应 2.2.2.2.主要成分的波谱特征主要成分的波谱特征主要成分的波谱特征主要成分的波谱特征理理理理论论论论和和和和实实实实践践践践并并并并重重重重特别注意特别注意特别注意特别注意