藥學(xué)導(dǎo)論-天然藥物化學(xué)ppt課件

1、姓姓 名名: : 謝謝 揚揚任務(wù)部門：藥學(xué)院藥物化學(xué)系任務(wù)部門：藥學(xué)院藥物化學(xué)系職職 稱稱: : 教教 授授 / / 碩士研討生導(dǎo)師碩士研討生導(dǎo)師研討方向研討方向: : 天然藥物活性成分挑選天然藥物活性成分挑選電電 話話: 61648593(: 61648593(辦辦) )個人根本情況個人根本情況 第四章第四章 天然藥物化學(xué)天然藥物化學(xué) (Natural Medicinal Chemistry (Natural Medicinal Chemistry or Phytochemistry) or Phytochemistry) 第一節(jié)第一節(jié) 天然藥物化學(xué)的性質(zhì)與義務(wù)天然藥物化學(xué)的性質(zhì)與義務(wù)一、天

2、然藥物化學(xué)的性質(zhì)一、天然藥物化學(xué)的性質(zhì) 1 1、概念：、概念：“天然藥物化學(xué)是運用現(xiàn)代天然藥物化學(xué)是運用現(xiàn)代科學(xué)實際與方法研討天然藥物中的化學(xué)成科學(xué)實際與方法研討天然藥物中的化學(xué)成分的學(xué)科分的學(xué)科. . 2 2、性質(zhì)：、性質(zhì)：“天然藥物化學(xué)是從分子程天然藥物化學(xué)是從分子程度研討天然藥物的藥效物質(zhì)根底及其防治度研討天然藥物的藥效物質(zhì)根底及其防治疾病規(guī)律的一門綜合性學(xué)科。疾病規(guī)律的一門綜合性學(xué)科。“天然藥物化學(xué)是藥學(xué)二級學(xué)科天然藥物化學(xué)是藥學(xué)二級學(xué)科“藥物化學(xué)藥物化學(xué)下設(shè)置的三級學(xué)科下設(shè)置的三級學(xué)科. . “天然藥物化學(xué)是藥學(xué)類專業(yè)規(guī)定設(shè)置的天然藥物化學(xué)是藥學(xué)類專業(yè)規(guī)定設(shè)置的一們主要專業(yè)課程一們主

3、要專業(yè)課程. .二、天然藥物的主要來源二、天然藥物的主要來源1 1、來源于植物的藥物、來源于植物的藥物 植物舉例植物舉例人人 參參大大 棗棗枸枸 杞杞靈靈 芝芝1 1中藥：中醫(yī)實際指點下的用藥中藥：中醫(yī)實際指點下的用藥 明代明代 18921892種種 清代趙學(xué)敏清代趙學(xué)敏 10211021種種 1994 1994年我國已確認(rèn)年我國已確認(rèn)1280712807種種當(dāng)當(dāng) 歸歸黃黃 芪芪2 2草藥：民間用藥中療效較好者無統(tǒng)計草藥：民間用藥中療效較好者無統(tǒng)計2 2、來源于動物的藥物：如地龍蚯蚓、牛、來源于動物的藥物：如地龍蚯蚓、牛黃、熊膽、蟾酥、阿膠等。黃、熊膽、蟾酥、阿膠等。 牛黃牛黃: : ?？苿游?/p>

4、黃?；蛩５哪懩医Y(jié)石?？苿游稂S?；蛩５哪懩医Y(jié)石 熊膽熊膽 : :為熊科動物黑熊或棕熊的膽囊為熊科動物黑熊或棕熊的膽囊 蟾酥蟾酥: : 中華大蟾蜍的枯燥分泌物中華大蟾蜍的枯燥分泌物 阿膠阿膠: : 驢皮經(jīng)煎煮濃縮制成的固體膠驢皮經(jīng)煎煮濃縮制成的固體膠. . 3 3、來源于礦物質(zhì)的藥物、來源于礦物質(zhì)的藥物 石膏石膏: CaSO4.2H2O: CaSO4.2H2O清熱瀉火清熱瀉火 芒硝芒硝: Na2SO4.10H2O (: Na2SO4.10H2O (瀉熱通便瀉熱通便) ) 爐甘石爐甘石: ZnCO3+ZnO(: ZnCO3+ZnO(含量大于含量大于40%),40%), 解毒、收濕與止癢解毒、收濕

5、與止癢 朱砂朱砂: HgS (: HgS (安神解毒安神解毒) )4 4、來源于海洋生物的藥物、來源于海洋生物的藥物 珍珠珍珠: : 含碳酸鈣的礦物珠粒含碳酸鈣的礦物珠粒 海馬海馬: :頭部像馬，尾巴像猴，眼睛像變色龍，頭部像馬，尾巴像猴，眼睛像變色龍，還有一條鼻子，身體像有棱有角的木雕還有一條鼻子，身體像有棱有角的木雕 強身健體、補腎壯陽、舒筋活絡(luò)等強身健體、補腎壯陽、舒筋活絡(luò)等 紫菜紫菜: : 海中互生藻類的統(tǒng)稱海中互生藻類的統(tǒng)稱 三、天然藥物化學(xué)的義務(wù)三、天然藥物化學(xué)的義務(wù)1 1、探明天然藥物中作為藥效物質(zhì)根底的、探明天然藥物中作為藥效物質(zhì)根底的有效成分。有效成分。 例如：中藥麻黃草具有

6、平喘、解莖作例如：中藥麻黃草具有平喘、解莖作用的有效成分是左旋麻黃素。用的有效成分是左旋麻黃素。 又如：甘草根具有抗炎、抗過敏、治又如：甘草根具有抗炎、抗過敏、治療胃潰瘍等作用的有效成分是甘草酸。療胃潰瘍等作用的有效成分是甘草酸。2 2、研討對應(yīng)中藥臨床功能主治的主要活性部、研討對應(yīng)中藥臨床功能主治的主要活性部位與活性成分位與活性成分 目的在于控制質(zhì)量、開發(fā)二類中藥乃至一目的在于控制質(zhì)量、開發(fā)二類中藥乃至一類新藥類新藥. .例如例如: : 鴉片鴉片 嗎啡嗎啡 呱替定度冷丁呱替定度冷丁 3.3.研討天然藥物化學(xué)成分的類型、理化性質(zhì)研討天然藥物化學(xué)成分的類型、理化性質(zhì). .4.4.研討天然藥物中主

7、要類型化學(xué)成分的構(gòu)造研討天然藥物中主要類型化學(xué)成分的構(gòu)造鑒定鑒定. .5 5討論天然藥物有效成分的生源途徑與生物討論天然藥物有效成分的生源途徑與生物合成過程合成過程第二節(jié)第二節(jié) 天然藥化在發(fā)揚祖國醫(yī)藥學(xué)中的作用天然藥化在發(fā)揚祖國醫(yī)藥學(xué)中的作用1 1、討論中藥防病治病的藥效物質(zhì)根底、討論中藥防病治病的藥效物質(zhì)根底2 2、改良傳統(tǒng)藥物劑型，提高臨床療效、改良傳統(tǒng)藥物劑型，提高臨床療效3 3、控制中藥材及其制劑的質(zhì)量、控制中藥材及其制劑的質(zhì)量4 4、為中藥炮制提供科學(xué)根據(jù)、為中藥炮制提供科學(xué)根據(jù)5 5、擴展藥物新資源、擴展藥物新資源, ,即根據(jù)有效成分的構(gòu)造即根據(jù)有效成分的構(gòu)造結(jié)合植物親緣關(guān)系開辟藥

8、物資源。結(jié)合植物親緣關(guān)系開辟藥物資源。6 6、新藥創(chuàng)制、新藥創(chuàng)制* * * * 傳統(tǒng)劑型缺陷傳統(tǒng)劑型缺陷: : 給藥途徑太少給藥途徑太少 服用劑量較大服用劑量較大 臨床療效緩慢臨床療效緩慢 有些劑型運用不便有些劑型運用不便* * * * 現(xiàn)代中藥要求：現(xiàn)代中藥要求： “三效三效 高效、速效、長效高效、速效、長效 “三小三小 劑量小、副作用小、劑量小、副作用小、毒性小毒性小 “五便五便 服用方便、攜帶方便、服用方便、攜帶方便、 消費方便、運輸方便、貯藏方消費方便、運輸方便、貯藏方便。便。 第三節(jié)第三節(jié) 天然藥物化學(xué)的內(nèi)容天然藥物化學(xué)的內(nèi)容一、天然藥物中主要的化學(xué)成分類型一、天然藥物中主要的化學(xué)成

9、分類型1 1、脂類：、脂類：1 1油脂油脂2 2蠟蠟3 3甾醇類甾醇類4 4磷脂磷脂 2 2、色素、色素 3 3、萜類與揮發(fā)油、萜類與揮發(fā)油4 4、生物堿、生物堿 5 5、苷類、苷類 6 6、鞣質(zhì)、鞣質(zhì)7 7、樹脂、樹脂8 8、糖、糖 9 9、氨基酸、蛋白質(zhì)和酶、氨基酸、蛋白質(zhì)和酶 1010、有機酸與無機成分等、有機酸與無機成分等 第四節(jié)第四節(jié) 天然藥物化學(xué)成分天然藥物化學(xué)成分 的提取分別方法的提取分別方法一常用提取方法一常用提取方法 1.1.升華法升華法: :利用某些具有升華性質(zhì)的化合物利用某些具有升華性質(zhì)的化合物遇熱汽化上升，遇冷后又凝固的性質(zhì)從藥材中遇熱汽化上升，遇冷后又凝固的性質(zhì)從藥材

10、中提取該類成分。提取該類成分。 例如：從茶葉中提取咖啡因、從樟木中提例如：從茶葉中提取咖啡因、從樟木中提取樟腦。取樟腦。 升華安裝升華安裝2.2.水蒸汽蒸餾法水蒸汽蒸餾法: : 利用某些揮發(fā)性成分能隨水蒸氣蒸發(fā)的性利用某些揮發(fā)性成分能隨水蒸氣蒸發(fā)的性質(zhì)，從藥材中提取該類化學(xué)成分。質(zhì)，從藥材中提取該類化學(xué)成分。 3.3.溶劑法溶劑法: :利用天然藥物化學(xué)成分在特定溶劑利用天然藥物化學(xué)成分在特定溶劑中的溶解性質(zhì)，將其從藥材中提取出來多數(shù)中的溶解性質(zhì)，將其從藥材中提取出來多數(shù)情況下采用溶劑法情況下采用溶劑法 二溶劑提取法二溶劑提取法1 1、原理：類似者相溶、原理：類似者相溶2 2、常用溶劑：以親水性

11、添加的順序陳列、常用溶劑：以親水性添加的順序陳列 環(huán)己烷石油醚環(huán)己烷石油醚 苯苯乙醚乙醚 氯仿氯仿 乙酸乙酯乙酸乙酯正丁醇正丁醇丙酮丙酮乙醇乙醇甲醇甲醇水水 3 3、溶劑法分類：、溶劑法分類：1 1煎煮法煎煮法 2 2浸漬法浸泡法浸漬法浸泡法3 3滲漉法滲漉法4 4延續(xù)回流提取法索氏提取延續(xù)回流提取法索氏提取5 5超聲法超聲法 (6) (6) 超臨界流體萃取法超臨界流體萃取法 (7) (7) 微波萃取法微波萃取法三中草藥有效成分的分別與純化三中草藥有效成分的分別與純化 1 1、兩相溶劑萃取法、兩相溶劑萃取法 2 2、酸堿法、酸堿法 3 3、沉淀法、沉淀法 4 4、鹽析法、鹽析法 5 5、制備衍

12、生物法、制備衍生物法 6 6、透析法、透析法 7 7、分餾法、分餾法 8 8、結(jié)晶法、結(jié)晶法 9 9、吸附法、吸附法 1010、色譜法、色譜法( (按操作方法不同分類按操作方法不同分類) ) 1 1柱色譜法柱色譜法( (如硅膠如硅膠/ /氧化鋁柱色譜氧化鋁柱色譜) ) 2 2薄層色譜薄層色譜(TLC) (TLC) 3 3紙色譜紙色譜柱色譜柱色譜薄層色譜薄層色譜(TLC)(TLC)紙色譜紙色譜 色譜法按照原理分類色譜法按照原理分類1吸附色譜吸附色譜:如硅膠色譜、聚酰胺色譜等如硅膠色譜、聚酰胺色譜等 2分配色譜分配色譜:紙色譜、紙色譜、HPLC3凝膠過濾色譜凝膠過濾色譜 葡聚糖凝膠葡聚糖凝膠 Se

13、phadex G 羥丙基葡聚糖凝膠羥丙基葡聚糖凝膠 Sephadex LH-207離子交換色譜離子交換色譜 陰陰/陽離子交換樹脂陽離子交換樹脂 第五節(jié)第五節(jié) 天然藥物化學(xué)構(gòu)造鑒定法天然藥物化學(xué)構(gòu)造鑒定法一、化合物的純度測定一、化合物的純度測定 1 1顯微鏡下察看晶形顯微鏡下察看晶形( (均勻一致均勻一致) ) 2 2測熔點測熔點 純化合物有明確、純化合物有明確、敏銳的熔點，且熔距窄敏銳的熔點，且熔距窄0.50.5左左右。右。 3 3于于TLCTLC上只顯示一個斑點上只顯示一個斑點 需求運用三種不同展開系統(tǒng)需求運用三種不同展開系統(tǒng) 4 4HPLCHPLC檢識檢識( (為一個對稱峰形為一個對稱峰形

14、) ) 二、構(gòu)造研討的主要程序二、構(gòu)造研討的主要程序 1 1、確定化合物構(gòu)造的程序、確定化合物構(gòu)造的程序 先推測被確定成分的構(gòu)造類型先推測被確定成分的構(gòu)造類型 然后推測取代基類型、位置和分然后推測取代基類型、位置和分子式子式 最后確定構(gòu)造式。最后確定構(gòu)造式。 2 2、確定化合物構(gòu)造常用的方法、確定化合物構(gòu)造常用的方法 化學(xué)法化學(xué)法 波譜法波譜法UVUV、IRIR、NMRNMR、MSMS 圓二色譜圓二色譜CDCD與旋光光譜與旋光光譜ORDORD X- X-射線結(jié)晶衍射法等。射線結(jié)晶衍射法等。 三、紅外光譜三、紅外光譜IRIR 1 1、4000 4000 1500cm-11500cm-1為特征頻率

15、區(qū)為特征頻率區(qū) 2 2、1500 1500 600cm-1600cm-1為指紋區(qū)為指紋區(qū) 四、紫外四、紫外- -可見吸收光譜可見吸收光譜UVUV 含有共軛雙鍵、發(fā)色團及具有共軛體系含有共軛雙鍵、發(fā)色團及具有共軛體系的助色團分子在紫外的助色團分子在紫外- -可見光區(qū)域可見光區(qū)域(200-700nm)(200-700nm)可產(chǎn)生吸收可產(chǎn)生吸收. . 間硝基苯酚的紅外光譜圖間硝基苯酚的紅外光譜圖五、質(zhì)譜五、質(zhì)譜(MS)(MS)1 1、橫坐標(biāo)是、橫坐標(biāo)是m/zm/z，縱坐標(biāo)是離子峰的相對強度，縱坐標(biāo)是離子峰的相對強度2 2、MSMS中常見的幾種離子峰中常見的幾種離子峰 分子離子峰分子離子峰 M M 碎

16、片離子峰碎片離子峰 同位素離子峰同位素離子峰 六、核磁共振譜六、核磁共振譜NMRNMR 1 1、氫核磁共振譜、氫核磁共振譜1H NMR1H NMR季戊四醇的質(zhì)譜圖季戊四醇的質(zhì)譜圖 苯胺的核磁共振譜圖苯胺的核磁共振譜圖1HNMR1HNMR1 1橫坐標(biāo)是化學(xué)位移橫坐標(biāo)是化學(xué)位移010ppm010ppm; ; 縱坐標(biāo)反映積分曲線的高度縱坐標(biāo)反映積分曲線的高度2 21HNMR 1HNMR 經(jīng)過化學(xué)位移、譜線的積分面積經(jīng)過化學(xué)位移、譜線的積分面積以及裂分情況提供化合物分子中以及裂分情況提供化合物分子中1H1H的類型、的類型、1H1H的數(shù)目及相鄰原子或原子團的信息。的數(shù)目及相鄰原子或原子團的信息。3 3化

17、學(xué)位移化學(xué)位移 化學(xué)環(huán)境不同的化學(xué)環(huán)境不同的1H1H核在核在NMRNMR譜圖中吸收位置譜圖中吸收位置存在差別，其與原點之間的相對間隔稱為存在差別，其與原點之間的相對間隔稱為值值4 4峰面積峰面積: : 與對應(yīng)的質(zhì)子數(shù)成正比與對應(yīng)的質(zhì)子數(shù)成正比5 5信號的裂分及巧合常數(shù)信號的裂分及巧合常數(shù)J J A A、初級譜裂分峰的數(shù)目符合、初級譜裂分峰的數(shù)目符合n+1n+1規(guī)律規(guī)律. . B B、J J反映裂分峰之間共振吸收位置之差反映裂分峰之間共振吸收位置之差 2 2、13C-NMR13C-NMR譜簡介譜簡介 (1) 13C-NMR(1) 13C-NMR譜比譜比1HNMR1HNMR譜作用更大。譜作用更大。

18、 (2) 13C-NMR(2) 13C-NMR譜圖中沒有積分曲線譜圖中沒有積分曲線間硝基苯酚的間硝基苯酚的13CNMR13CNMR譜圖譜圖(3)13C-NMR(3)13C-NMR的化學(xué)位移比的化學(xué)位移比1H-NMR1H-NMR大得多大得多(4)(4)常規(guī)常規(guī)13C-NMR13C-NMR譜線是分別的單峰譜線是分別的單峰(5)13C-NMR(5)13C-NMR譜常指噪聲去偶譜與選擇氫核去譜常指噪聲去偶譜與選擇氫核去偶譜偶譜3.3.二維核磁共振二維核磁共振(2D-NMR)(2D-NMR) 第六節(jié)第六節(jié) 天然藥物化學(xué)的開展史天然藥物化學(xué)的開展史 1 1、國際開展史、國際開展史 (1)(1)生物堿的研討

19、是天然藥物化學(xué)開展的開端生物堿的研討是天然藥物化學(xué)開展的開端 舍勒舍勒(K.W.Sheller) (K.W.Sheller) 1769 1769年年 酒石酒石 酒石酸酒石酸 1775 1775年年 安息香安息香 苯甲酸苯甲酸 1778 1778年年 酸乳酸乳 乳酸乳酸 1785 1785年年 蘋果蘋果 蘋果酸蘋果酸 德羅遜德羅遜(Derosen)(Derosen)與斯托勒與斯托勒(Sertrner)(Sertrner) 1804 1804 嗎啡嗎啡 1818 1818 士的寧堿士的寧堿 1820 1820 咖啡因咖啡因 1820 1820 喹寧喹寧 1828 1828 尼古丁尼古丁 1831

20、1831 阿托品阿托品 1833 1833 烏頭堿烏頭堿 (2)(2)合成藥物的工業(yè)化消費制約了天然藥物合成藥物的工業(yè)化消費制約了天然藥物化學(xué)研討化學(xué)研討(1930-1950(1930-1950年代年代) ) 1930 1930年代年代 磺胺藥磺胺藥 、維生素問世、維生素問世 1940 1940年代年代 盤尼西林盤尼西林(3)(3)合成藥害震驚全球合成藥害震驚全球(1960(1960年代年代) ) “反響停反響停 別名沙利度胺或太胺呱啶酮，別名沙利度胺或太胺呱啶酮，引起數(shù)千例畸胎引起數(shù)千例畸胎 1 1古代醫(yī)藥化學(xué)源于中國古代醫(yī)藥化學(xué)源于中國 1575 1575年年 五倍子五倍子 沒食子酸沒食子

21、酸 1711 1711年年 樟樹樟樹 樟腦樟腦 ( (升華法升華法) )2 2近代近代: : 引進和創(chuàng)建階段引進和創(chuàng)建階段 中藥材麻黃大量出口中藥材麻黃大量出口, ,進口臨床應(yīng)麻黃素進口臨床應(yīng)麻黃素(4)(4)大規(guī)模尋覓天然活性物質(zhì)大規(guī)模尋覓天然活性物質(zhì)(1970(1970年代起年代起) ) 利血平、長春新堿、紫杉醇等利血平、長春新堿、紫杉醇等2 2、國內(nèi)開展史、國內(nèi)開展史3 3現(xiàn)代現(xiàn)代: : 建立和開展階段建立和開展階段 麻黃素、蘆丁、西地蘭麻黃素、蘆丁、西地蘭 工業(yè)化消費工業(yè)化消費 甾體激素類原料藥薯芋皂苷元甾體激素類原料藥薯芋皂苷元 4 4近年近年 抗癌藥抗癌藥 羥基喜樹堿羥基喜樹堿 抗白血病藥抗白血病藥 高三尖杉酯堿高三尖杉酯堿 縮曈和治療青光眼藥縮曈和治療青光眼藥 包公藤甲包公藤甲素素 用于中期孕婦引產(chǎn)用于中期孕婦引產(chǎn) 天花粉蛋白天花粉蛋白 新型男性不育藥新型男性不育藥 棉酚棉酚3 3、天然藥物化學(xué)研討的開展趨勢、天然藥物化學(xué)研討的開展趨勢1 1研討速度大大加快研討速度大大加快 例如例如: