天然產物化學第一章課件

天然產物化學

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

一、天然產物化學的研究內容廣義地講，自然界的所有物質都稱為天然產物。在化學學科內，天然產物專指由動物、植物及海洋生物和微生物體內分離出來的生物二次代謝產物及生物體內源性生理活性化合物。是由各種化學成分所組成的復雜體系。金雞納奎寧天然產物有效成分天然產物化學天然產物化學：是以各類生物為研究對象，以有機化學為基礎，以化學和物理方法為手段，研究生物二次代謝產物的提取、分離、結構、功能、生物合成、化學合成與修飾及其用途的一門科學，是生物資源開發(fā)利用的基礎研究。一次代謝與二次代謝

一次代謝：植物、昆蟲或微生物體內的生物細胞通過光合作用、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、酯類、DNA、RNA）等的代謝過程，這些化合物稱為一次代謝產物。

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

)等;大自然是一個天然藥庫來自人類的,如紫河車等;（補氣，養(yǎng)血，益精）大自然是一個天然藥庫來自礦物的: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”不過是古時候對砒霜的一個隱晦的說法而已。三、天然產物研究的發(fā)展史三、天然產物研究的發(fā)展史海鮮+維生素C=砒霜?

銀針驗毒三、天然產物研究的發(fā)展史為砒霜正名在最近幾年的時間里，隨著中醫(yī)理論得到了越來越廣泛的共識，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踐也得到了證實。砷的三氧化合物已經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踐。

三、天然產物研究的發(fā)展史但古代中國早在這之前就有了明確的記載。明代李延的《醫(yī)學入門》（1575）中記載了用發(fā)酵法從五倍子中得到沒食子酸的過程。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，侯生白取出?！薄侗静菥V目》（1596）卷39中則有“看藥上長起長霜，則藥已成矣”的記載。這里的“生白”、“長霜”均為沒食子酸生成之意，是世界上最早制得的有機酸，比舍勒的發(fā)明早了二百年。三、天然產物研究的發(fā)展史樟腦的記載在中國最早見于1711年洪遵著的《集驗方》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世紀下半葉才提出了樟腦的純品。醫(yī)藥化學源于中國.三、天然產物研究的發(fā)展史不含萘和對二氯苯，安全、高效、對人體無毒無害80%六分之一環(huán)己烷單萜衍生物結構改造含量、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%。天然產物藥物療效高，副作用小，天然產物始終是醫(yī)藥行業(yè)中新藥的主要來源之一。三、天然產物研究的發(fā)展史天然藥物化學的發(fā)展有兩個轉折點其一是1930年前后，由于微量元素分析法的導入，試料量降至毫克水平，推進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便易行。同時紅外光譜、核磁共振、質譜等新技術問世，結構研究工作趨向微量，快速和準確。新技術的興起使研究天然產物化學成分的周期大大縮短。過去，一個天然化合物從天然藥物中分離、純化、到確定結構、人工合成需要很長時間。嗎啡（morphine），1805年發(fā)現、1925年提出正確結構，1952年人工合成，花了約150年時間。而利血平（reserpine）從發(fā)現、確定結構，到人工合成，只用了幾年的時間（1952-1956）。三、天然產物研究的發(fā)展史20世紀80年代以來，由于分子生物技術的迅猛發(fā)展，為有效成分的提取和功能研究提供了新方法。如細胞培養(yǎng)、轉基因器官培養(yǎng)和反義技術等。三、天然產物研究的發(fā)展史四、研究天然產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。天然產物有效成分的分離和純化天然產物有效成分的分子結構鑒定天然產物有效成分毒理學、藥效學評價。研究天然產物化學的意義研究天然產物化學有助于人類從分子層面全面了解和認識天然產物，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產物并造福人類。研究天然產物化學的意義這些目標產物可能是藥物，用于幫助人類與疾病作斗爭，保障人類的健康，提高人類的生存質量；也可能是有特種功能的物質，對人類生活提供方便；也為我們更好地認識自然和利用自然，提供了一個渠道。21世紀的今天，人們已經充分認識到天然產物及其改性產物所具有的獨特性質與功效是人類社會可持續(xù)發(fā)展的根本保證。研究天然產物化學的意義藍色藥物：

海洋生物（20萬）、礦產,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.四種藥物成為21世紀的“新星”五、天然產物發(fā)展動向研究方法和手段向高、新方向發(fā)展偏重資源開發(fā)的實用化基于生物技術的天然產物化學研究中藥及天然藥物化學的研究現狀及發(fā)展前景眾所周知，從“神農嘗百草”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)中藥在臨床應用了幾千年，其療效經過了實踐的檢驗，并成為世界文化的一朵奇葩。但是由于生產工藝比較落后，質量監(jiān)控亟待改進，特別是中醫(yī)獨特的哲學思想使一般西方人難以理解，成為中藥產品在全世界進一步推廣發(fā)展的嚴重障礙。所以，新藥研究與開發(fā)成為當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）某些化學家只對新化合物有興趣。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，無法反應中藥的綜合藥理作用。（3）大多數中藥民間常用以水煎方式進行口服，然而化學工作者較少注意進行水溶性成分的研究；（4）中藥多作為復方形式在臨床配伍應用，但中藥復方發(fā)揮作用的物質基礎及其組方原理基本上還沒有作為天然藥物化學的研究課題。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，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）人體內源性環(huán)境對中藥化學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，往往未做進一步的結構修飾或者結構改造，并就結構—活性相關問題進行深入探討，對創(chuàng)新藥物的貢獻不大。研究成果也未能更好地用于指導中藥制劑的標準化、規(guī)范化，對推動中藥現代化起的作用不大。中藥和天然藥物的研究方面仍然存在很多問題中國中藥及天然藥物化學研究的發(fā)展趨勢及展望（l）化學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成分研究；比起對發(fā)現新結構來說，將更多注意發(fā)現新的活性；將會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