天然產(chǎn)物化學(xué)第一章課件

天然產(chǎn)物化學(xué)

自我介紹姓名：朱金麗研究方向：糖基精細(xì)化學(xué)品及功能材料電話：E-mail:QQ:34124891課程介紹專業(yè)選修課考察方式閉卷考試；教材和課堂講授內(nèi)容；填空題、判斷題、選擇題、問答題、論述題。成績(jī)?cè)u(píng)定：考試70%、平時(shí)30%（視到課率及作業(yè)情況）要求：出勤，作業(yè)，課堂紀(jì)律第一章緒論天然產(chǎn)物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容天然產(chǎn)物的生物合成天然產(chǎn)物化學(xué)的發(fā)展史天然產(chǎn)物化學(xué)的發(fā)展動(dòng)向

一、天然產(chǎn)物化學(xué)的研究?jī)?nèi)容廣義地講，自然界的所有物質(zhì)都稱為天然產(chǎn)物。在化學(xué)學(xué)科內(nèi)，天然產(chǎn)物專指由動(dòng)物、植物及海洋生物和微生物體內(nèi)分離出來的生物二次代謝產(chǎn)物及生物體內(nèi)源性生理活性化合物。是由各種化學(xué)成分所組成的復(fù)雜體系。金雞納奎寧天然產(chǎn)物有效成分天然產(chǎn)物化學(xué)天然產(chǎn)物化學(xué)：是以各類生物為研究對(duì)象，以有機(jī)化學(xué)為基礎(chǔ)，以化學(xué)和物理方法為手段，研究生物二次代謝產(chǎn)物的提取、分離、結(jié)構(gòu)、功能、生物合成、化學(xué)合成與修飾及其用途的一門科學(xué)，是生物資源開發(fā)利用的基礎(chǔ)研究。一次代謝與二次代謝

一次代謝：植物、昆蟲或微生物體內(nèi)的生物細(xì)胞通過光合作用、碳水化合物代謝和檸檬酸代謝，生成生物體生存繁殖所必須的化合物，如糖類、氨基酸、脂肪酸、核酸及其聚合衍生物（如多糖類、蛋白質(zhì)、酯類、DNA、RNA）等的代謝過程，這些化合物稱為一次代謝產(chǎn)物。

二次代謝：從某些一次代謝產(chǎn)物作為起始原料，通過一系列特殊生物化學(xué)反應(yīng)生成表面上看來似乎對(duì)生物本身無用的化合物，如萜類、甾體、生物堿、多酚類等，這些二次代謝產(chǎn)物就是人們熟知的天然產(chǎn)物。二、天然產(chǎn)物的生物合成大自然是一個(gè)天然藥庫(kù)來自植物的,如阿片、人參（大補(bǔ)元?dú)?，?fù)脈固脫，補(bǔ)脾益肺，生津止渴，安神益智）、大黃(清熱解毒、行瘀通經(jīng)、清熱除濕、止血、殺菌

)等;大自然是一個(gè)天然藥庫(kù)來自人類的,如紫河車等;（補(bǔ)氣，養(yǎng)血，益精）大自然是一個(gè)天然藥庫(kù)來自礦物的:如石膏、朱砂、雄黃等。雄黃（四硫化四砷）：敗毒抗癌、祛痰鎮(zhèn)驚、殺蟲療瘡、消炎退腫。解肌清熱，除煩止渴清熱瀉火、消腫止痛丹藥：用于心神不寧、心悸失眠、鎮(zhèn)驚安神、清熱解毒斷腸草見血封喉,毒箭木三、天然產(chǎn)物研究的發(fā)展史鶴頂紅鶴頂紅,三氧化二砷，無臭無味，外觀為白色霜狀粉末，也就是著名的砒霜?！苞Q頂紅”不過是古時(shí)候?qū)ε囊粋€(gè)隱晦的說法而已。三、天然產(chǎn)物研究的發(fā)展史三、天然產(chǎn)物研究的發(fā)展史海鮮+維生素C=砒霜?

銀針驗(yàn)毒三、天然產(chǎn)物研究的發(fā)展史為砒霜正名在最近幾年的時(shí)間里，隨著中醫(yī)理論得到了越來越廣泛的共識(shí)，中醫(yī)藥中使用砒霜治療一些腫瘤疾病，特別是急性脊髓白血病的實(shí)踐也得到了證實(shí)。砷的三氧化合物已經(jīng)越來越多地被用于治療諸如淋巴癌、前列腺癌或子宮癌的臨床實(shí)踐。

三、天然產(chǎn)物研究的發(fā)展史但古代中國(guó)早在這之前就有了明確的記載。明代李延的《醫(yī)學(xué)入門》（1575）中記載了用發(fā)酵法從五倍子中得到?jīng)]食子酸的過程。書中謂“五倍子粗粉，并礬、曲和勻，如作酒曲樣，入瓷器遮不見風(fēng)，侯生白取出?！薄侗静菥V目》（1596）卷39中則有“看藥上長(zhǎng)起長(zhǎng)霜，則藥已成矣”的記載。這里的“生白”、“長(zhǎng)霜”均為沒食子酸生成之意，是世界上最早制得的有機(jī)酸，比舍勒的發(fā)明早了二百年。三、天然產(chǎn)物研究的發(fā)展史樟腦的記載在中國(guó)最早見于1711年洪遵著的《集驗(yàn)方》一書，后由馬可波羅傳至西方?！侗静菥V目》卷34下詳盡記載了用升華法等制備、純化樟腦的過程。歐洲直至18世紀(jì)下半葉才提出了樟腦的純品。醫(yī)藥化學(xué)源于中國(guó).三、天然產(chǎn)物研究的發(fā)展史不含萘和對(duì)二氯苯，安全、高效、對(duì)人體無毒無害80%六分之一環(huán)己烷單萜衍生物結(jié)構(gòu)改造含量、毒性天然藥物占臨床使用藥物的50%來源于高等植物的約25%。天然產(chǎn)物藥物療效高，副作用小，天然產(chǎn)物始終是醫(yī)藥行業(yè)中新藥的主要來源之一。三、天然產(chǎn)物研究的發(fā)展史天然藥物化學(xué)的發(fā)展有兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)其一是1930年前后，由于微量元素分析法的導(dǎo)入，試料量降至毫克水平，推進(jìn)了天然成分的分析工作。其二是1960年代前后，各種層析方法的興起，使微量天然新成分的分離純化簡(jiǎn)便易行。同時(shí)紅外光譜、核磁共振、質(zhì)譜等新技術(shù)問世，結(jié)構(gòu)研究工作趨向微量，快速和準(zhǔn)確。新技術(shù)的興起使研究天然產(chǎn)物化學(xué)成分的周期大大縮短。過去，一個(gè)天然化合物從天然藥物中分離、純化、到確定結(jié)構(gòu)、人工合成需要很長(zhǎng)時(shí)間。嗎啡（morphine），1805年發(fā)現(xiàn)、1925年提出正確結(jié)構(gòu)，1952年人工合成，花了約150年時(shí)間。而利血平（reserpine）從發(fā)現(xiàn)、確定結(jié)構(gòu)，到人工合成，只用了幾年的時(shí)間（1952-1956）。三、天然產(chǎn)物研究的發(fā)展史20世紀(jì)80年代以來，由于分子生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，為有效成分的提取和功能研究提供了新方法。如細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因器官培養(yǎng)和反義技術(shù)等。三、天然產(chǎn)物研究的發(fā)展史四、研究天然產(chǎn)物的一般方法和程序天然藥物有效成分的提取，常見的提取方法有：溶劑法、水汽蒸餾法、分餾法、吸附法、沉淀法、鹽析法、透析法、升華法等。天然產(chǎn)物有效成分的分離和純化天然產(chǎn)物有效成分的分子結(jié)構(gòu)鑒定天然產(chǎn)物有效成分毒理學(xué)、藥效學(xué)評(píng)價(jià)。研究天然產(chǎn)物化學(xué)的意義研究天然產(chǎn)物化學(xué)有助于人類從分子層面全面了解和認(rèn)識(shí)天然產(chǎn)物，從而通過人工培養(yǎng)或人工合成的方式定向獲得大批量的目標(biāo)產(chǎn)物并造福人類。研究天然產(chǎn)物化學(xué)的意義這些目標(biāo)產(chǎn)物可能是藥物，用于幫助人類與疾病作斗爭(zhēng)，保障人類的健康，提高人類的生存質(zhì)量；也可能是有特種功能的物質(zhì)，對(duì)人類生活提供方便；也為我們更好地認(rèn)識(shí)自然和利用自然，提供了一個(gè)渠道。21世紀(jì)的今天，人們已經(jīng)充分認(rèn)識(shí)到天然產(chǎn)物及其改性產(chǎn)物所具有的獨(dú)特性質(zhì)與功效是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的根本保證。研究天然產(chǎn)物化學(xué)的意義藍(lán)色藥物：

海洋生物（20萬）、礦產(chǎn),2萬多種：螺旋藻、海源石

綠色藥物：蜂膠、銀杏制劑基因藥物：牛、羊乳汁微生物藥物：抗生素耐藥性的發(fā)展及新病原體的不斷出現(xiàn).四種藥物成為21世紀(jì)的“新星”五、天然產(chǎn)物發(fā)展動(dòng)向研究方法和手段向高、新方向發(fā)展偏重資源開發(fā)的實(shí)用化基于生物技術(shù)的天然產(chǎn)物化學(xué)研究中藥及天然藥物化學(xué)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景眾所周知，從“神農(nóng)嘗百草”至今，中華民族幾千年來之所以能夠繁衍昌盛、綿延不斷，靠的就是中醫(yī)中藥。中醫(yī)中藥在臨床應(yīng)用了幾千年，其療效經(jīng)過了實(shí)踐的檢驗(yàn)，并成為世界文化的一朵奇葩。但是由于生產(chǎn)工藝比較落后，質(zhì)量監(jiān)控亟待改進(jìn)，特別是中醫(yī)獨(dú)特的哲學(xué)思想使一般西方人難以理解，成為中藥產(chǎn)品在全世界進(jìn)一步推廣發(fā)展的嚴(yán)重障礙。所以，新藥研究與開發(fā)成為當(dāng)今十分重要和緊迫的課題。中藥和天然藥物的研究方面仍然存在很多問題（l）某些化學(xué)家只對(duì)新化合物有興趣。迄今所研究過的中藥中，只有很小的百分比是為了研究活性化合物；（2）即便是通過活性追蹤方法研究的中藥，通常也只是利用一種類型的活性篩選模型，無法反應(yīng)中藥的綜合藥理作用。（3）大多數(shù)中藥民間常用以水煎方式進(jìn)行口服，然而化學(xué)工作者較少注意進(jìn)行水溶性成分的研究；（4）中藥多作為復(fù)方形式在臨床配伍應(yīng)用，但中藥復(fù)方發(fā)揮作用的物質(zhì)基礎(chǔ)及其組方原理基本上還沒有作為天然藥物化學(xué)的研究課題。中藥和天然藥物的研究方面仍然存在很多問題（5）中藥有著多方面的藥理作用，且一般通過調(diào)節(jié)人體的整體平衡發(fā)揮療效。但迄今為止，在追蹤活性成分時(shí)，人們多只采用單一的活性篩選體系。因此很難說得到的所謂“活性成分”是代表中藥臨床療效的真正的活性成分。

中藥和天然藥物的研究方面仍然存在很多問題（6）人體內(nèi)源性環(huán)境對(duì)中藥化學(xué)成分的影響也很少考慮或幾乎不予考慮。因此，所得到的“活性化合物”可能是真正的活性成分，也很有可能僅僅是前體藥物。中藥和天然藥物的研究方面仍然存在很多問題（7）從中藥成天然藥物中得到的活性成分，往往未做進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)修飾或者結(jié)構(gòu)改造，并就結(jié)構(gòu)—活性相關(guān)問題進(jìn)行深入探討，對(duì)創(chuàng)新藥物的貢獻(xiàn)不大。研究成果也未能更好地用于指導(dǎo)中藥制劑的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，對(duì)推動(dòng)中藥現(xiàn)代化起的作用不大。中藥和天然藥物的研究方面仍然存在很多問題中國(guó)中藥及天然藥物化學(xué)研究的發(fā)展趨勢(shì)及展望（l）化學(xué)家將更多注意研究活性成分，如：活性成分的研究將取代一般化學(xué)成分研究；比起對(duì)發(fā)現(xiàn)新結(jié)構(gòu)來說，將更多注意發(fā)現(xiàn)新的活性；將會(huì)更多注意水溶性及醇溶性成分的研究；生物活性跟蹤分離方法將成為研究天然活性成分的主流；（2）為了得到真正的活性成分，將采