植物化學(xué)課件第一章

植物化學(xué)

(phytochemistry)植物化學(xué)

(phytochemistry)1教材（指定參考書）：《植物化學(xué)成分》陳業(yè)高主編，化學(xué)工業(yè)出版社計(jì)劃課時(shí)：3學(xué)時(shí)/周，12周教學(xué)方式：研究型

課程講授：核心的、最具遷移價(jià)值的知識點(diǎn)，深講；把握學(xué)科的思維方式和研究方法；雙向交流的過程。課程作業(yè)：多做多練(強(qiáng)化科學(xué)訓(xùn)練）；綜合開放的題目；自我提出問題，自我設(shè)計(jì)綜合性、開放性、設(shè)計(jì)性的題目。

六要素：教材（指定參考書）：《植物化學(xué)成分》陳業(yè)高主編，化學(xué)工2課程論文：圍繞課程知識點(diǎn)廣泛閱讀，自學(xué)研讀。課程教材：開放性體系，吸取現(xiàn)行教材的精華，補(bǔ)充教學(xué)。課程考試：學(xué)習(xí)過程評價(jià)與教學(xué)目標(biāo)評價(jià)相結(jié)合。課程教師：教學(xué)科研結(jié)合型考核方式：課程論文與課程考試結(jié)合撰寫課程論文一篇（自定題目）學(xué)習(xí)方式：課堂聽課、團(tuán)隊(duì)合作課程論文：圍繞課程知識點(diǎn)廣泛閱讀，自學(xué)研讀。課程3教學(xué)目的：知識、能力、素質(zhì)綜合發(fā)展

素質(zhì)——將獲取的知識、能力內(nèi)化于身心，升華為品質(zhì)與素養(yǎng)

知識——掌握植物化學(xué)基本理論

能力——運(yùn)用植物化學(xué)基本理論發(fā)現(xiàn)、提出、解決植物化學(xué)問題的能力；獲取知識、發(fā)展與創(chuàng)新知識的能力教學(xué)目的：知識、能力、素質(zhì)綜合發(fā)展知識——掌握4

學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆（論語）學(xué)而問，問而思，思而行，行而果（四庫全書——中庸）學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆（論語）5參考書：植物成分分析，科學(xué)出版社，譚仁祥主編天然藥物化學(xué)，人民衛(wèi)生出版社，吳立軍主編植物化學(xué)，科學(xué)出版社，高錦明主編植物化學(xué)分類學(xué)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，周榮漢主編參考書：植物成分分析，科學(xué)出版社，譚仁祥主編天然藥物化62007級意見和建議：重點(diǎn)：植物化學(xué)成分提取、分離、純化、結(jié)構(gòu)鑒定多講實(shí)例，少講植物屬性增加實(shí)驗(yàn)操作，提供動(dòng)手機(jī)會(huì)介紹國際、國內(nèi)的研究進(jìn)展，開發(fā)創(chuàng)新能力和科研敏感性，講授開展研究的方法內(nèi)容太多，應(yīng)有所側(cè)重安排一個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以讓我們接觸儀器補(bǔ)充一些化學(xué)的基礎(chǔ)知識某些章節(jié)讓學(xué)生講，然后討論到中草藥生產(chǎn)企業(yè)參觀，帶中草藥標(biāo)本進(jìn)課堂考查以考試為主，不必開卷不必考試，提高課程論文要求，如：20篇外文文獻(xiàn)實(shí)行點(diǎn)名制，作為平時(shí)成績，不然，成績沒有區(qū)分度。2007級意見和建議：7第一章植物化學(xué)概論需要解決3個(gè)問題：1、植物與化學(xué)怎樣聯(lián)系在一起？2、植物中有哪些化合物？3、植物化學(xué)研究些什么？第一章植物化學(xué)概論需要解決3個(gè)問題：8第一節(jié)植物化學(xué)的研究內(nèi)容、意義和目的一、植物化學(xué)的研究內(nèi)容定義：植物化學(xué)——植物學(xué)與有機(jī)化學(xué)相結(jié)合而形成的一門交叉學(xué)科；天然有機(jī)化學(xué)和天然產(chǎn)物化學(xué)（naturalproductchemistry）的主要組成部分；在分子水平上揭示植物奧秘。狹義認(rèn)為：

研究植物體內(nèi)具有藥用價(jià)值的生物或生理活性成分，亦稱研究藥用植物的化學(xué)第一節(jié)植物化學(xué)的研究內(nèi)容、意義和目的一、植物化學(xué)的研究9光合作用糖一系列代謝一次代謝產(chǎn)物糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸乙酰輔酶A、氨基酸、特定的代謝二次代謝產(chǎn)物生物堿、萜類、甾體光合作用糖一系列代謝一次代謝產(chǎn)物糖、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸乙酰輔10

植物是一個(gè)：高效（酶促，常溫，常壓），

潔凈（主要釋放CO2，O2，H2O），美麗的化工廠。

植物是一個(gè)：11應(yīng)用現(xiàn)代化學(xué)理論和方法研究植物中的化學(xué)成分，是植物化學(xué)（Phytochemistry）的研究內(nèi)容。植物化學(xué)除了研究植物的化學(xué)成分外，還包括研究動(dòng)物、昆蟲、海洋生物和微生物的代謝產(chǎn)物，是在分子水平上揭示植物奧秘的學(xué)科，也是植物資源合理利用的基礎(chǔ)。植物化學(xué)是植物學(xué)與有機(jī)化學(xué)相結(jié)合而形成的一門交叉學(xué)科，是天然有機(jī)化學(xué)或天然產(chǎn)物化學(xué)（NaturalProductChemistry)的重要組成部分。主要是具有生理活性的次生代謝產(chǎn)物的提取、分離純化、結(jié)構(gòu)鑒定、理化性質(zhì)、以及主要結(jié)構(gòu)類型化合物的生物合成途徑和生物轉(zhuǎn)化等。應(yīng)用現(xiàn)代化學(xué)理論和方法研究植物中的化學(xué)成分，是植物化學(xué)（12有機(jī)化學(xué)----天然產(chǎn)物靛藍(lán)----板蘭根嗎啡----鴉片奎寧----金雞納青霉素鏈霉素利血平----蛇根草長春堿長春新堿----長春花紫杉醇----紅豆杉青蒿素----黃花蒿有機(jī)化學(xué)----天然產(chǎn)物靛藍(lán)----板蘭根嗎啡----鴉片奎13阿斯匹林乙酰水楊酸水楊酸青霉素雜環(huán)有機(jī)酸冰毒甲基苯丙胺麻黃堿去氧麻黃堿阿斯匹林水楊酸青霉素冰毒甲基苯丙胺麻黃堿去氧麻黃堿14搖頭丸：3,4-亞甲二氧基苯丙胺安非他明（amphetamine）類衍生物搖頭丸：3,4-亞甲二氧基苯丙胺安非他明（amphetami15一般認(rèn)為植物化學(xué)研究的僅是那些主要成分以外的、含量較少并屬于中小分子量（一千以下或一千左右）的物質(zhì)，如：甾體、生物堿和萜類等。從某種意義上講，植物化學(xué)也就是研究藥用植物的化學(xué)。這些大自然生物合成的化合物結(jié)構(gòu)形式多樣，而其中有些化合物有較大的經(jīng)濟(jì)或藥用價(jià)值，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、食品和日用化工等領(lǐng)域應(yīng)用較多，有的可能對生命的起源和生理活動(dòng)的解釋作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。尤其在藥用方面，豐富的植物來源，為篩選防治疾病的藥用成分提供了人類無法設(shè)計(jì)的不同化合物結(jié)構(gòu)類型。實(shí)際上植物化學(xué)在很大程度上就是研究植物體內(nèi)有藥用價(jià)值的生物或生理活性成分（稱為有效成分）。一般認(rèn)為植物化學(xué)研究的僅是那些主要成分以外的、含量較少并16植物化學(xué)研究范圍在不斷擴(kuò)大。一般植物化學(xué)的研究內(nèi)容——植物生物化學(xué)、植物分子生物學(xué)和化學(xué)生態(tài)學(xué)等內(nèi)容。為了快速有效地發(fā)掘植物成分的用途，與植物化學(xué)相關(guān)領(lǐng)域的研究也越來越多。植物化學(xué)工作者已意識到，僅植物成分的分離和結(jié)構(gòu)研究并不能解決植物本身的動(dòng)態(tài)功能問題。涉及領(lǐng)域：藥理學(xué)、分子生物學(xué)、臨床學(xué)、生物化學(xué)、生理學(xué)和體外生物技術(shù)及分析等。植物化學(xué)研究范圍在不斷擴(kuò)大。為了快速有效地發(fā)掘植物成17二、植物化學(xué)的研究意義（一）促進(jìn)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展植物化學(xué)的發(fā)展使化學(xué)家發(fā)明和創(chuàng)造了許多化學(xué)反應(yīng)和方法，大大豐富了有機(jī)化學(xué)的內(nèi)容，促進(jìn)了有機(jī)化學(xué)的快速發(fā)展。早期有機(jī)化學(xué)的研究對象常常為天然產(chǎn)物，主要為植物來源的成分。1、促進(jìn)有機(jī)化學(xué)的發(fā)展

植物化學(xué)建立在有機(jī)化學(xué)、植物學(xué)、分離科學(xué)和結(jié)構(gòu)分析等學(xué)科基礎(chǔ)上，與其它學(xué)科是相互促進(jìn)、互助發(fā)展的。二、植物化學(xué)的研究意義植物化學(xué)的發(fā)展使化學(xué)家發(fā)明和創(chuàng)造了1819世紀(jì)初對鴉片中的鎮(zhèn)痛成分嗎啡與金雞納樹皮中的抗瘧成分奎寧進(jìn)行的研究，吸引了上百名有機(jī)化學(xué)家先后經(jīng)歷幾十年艱苦卓絕的努力才得以闡明它們的化學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、功能，并通過合成加以證明。從鴉片中提取生物堿嗎啡已有近兩個(gè)世紀(jì)的歷史（Quinine）——金雞納堿(Morphine)19世紀(jì)初對鴉片中的鎮(zhèn)痛成分嗎啡與金雞納樹皮中的抗瘧成分19（reserpine）吲哚型生物堿。蘿芙木屬多種植物中，在催吐蘿芙木中含量最高可達(dá)1％。（reserpine）吲哚型生物堿。蘿芙木屬多種植物中，20長春堿——夾竹桃科植物長春花中提出的一種生物堿長春堿——夾竹桃科植物長春花中提出的一種生物堿212、促進(jìn)分離科學(xué)和波譜技術(shù)的發(fā)展植物中有效成分的含量往往較低，難以得到。得到后由于量少也難以準(zhǔn)確鑒定其結(jié)構(gòu)。這種現(xiàn)象促使科學(xué)家們研究和發(fā)明新的有效的分離方法和結(jié)構(gòu)鑒定手段，促進(jìn)了分離科學(xué)和波譜分析方法的發(fā)展。反過來，由于各種層析分離方法和波譜解析技術(shù)的廣泛應(yīng)用，植物化學(xué)的發(fā)展取得了顯著的進(jìn)步，研究工作速度大大加快，水平大大提高，研究工作的深度和高度已今非昔比。許多過去令人望而生畏、不敢涉足的領(lǐng)域，如微量、水溶性、不穩(wěn)定以及大分子物質(zhì)的分離和鑒定不再困難。2、促進(jìn)分離科學(xué)和波譜技術(shù)的發(fā)展反過來，由于各種層析分離22結(jié)構(gòu)鑒定化學(xué)方法波譜學(xué)化學(xué)樣品用量≤10mg≥100mgIR,UVCNMR,HNMRMSCD,ORDX-ray結(jié)構(gòu)鑒定化學(xué)方法波譜學(xué)化學(xué)樣品用量≤10mg≥100mg233、促進(jìn)植物生理學(xué)和植物分類學(xué)的發(fā)展同一植物因生長環(huán)境、采收季節(jié)和藥用部位不同，有效成分的存在和含量差異很大。當(dāng)人們掌握原植物在生長過程中各部位有效成分的變化規(guī)律時(shí)，就能在最適宜的季節(jié)采集其有效成分含量最高的部位。3、促進(jìn)植物生理學(xué)和植物分類學(xué)的發(fā)展當(dāng)人們掌握原植物在生24

7月中旬至8月中旬花前盛葉期青蒿素含量最高，采集青蒿以這段時(shí)期為最佳。7月中旬至8月中旬花前盛葉期青蒿素含量最高，采集青蒿以這段時(shí)25不同的植物由于遺傳基因不同，其次生代謝產(chǎn)物具有個(gè)性。

外界條件改變，化學(xué)特征將發(fā)生緩慢改變

基團(tuán)變化，如：氧化，甲基化，乙基化，苯甲?；軅a(chǎn)生愈傷組織處于污染環(huán)境，聚積污染物當(dāng)從某一植物中分離出有效成分后，根據(jù)此成分的理化特性，從親緣科屬植物甚至其它科屬植物可能尋找到同一成分或結(jié)構(gòu)類似物，由此擴(kuò)大了藥源。不同的植物由于遺傳基因不同，其次生代謝產(chǎn)物具有個(gè)性。26抑菌，用于腸道感染等從毛茛科植物黃連中提出小檗堿(黃連素)后，根據(jù)小檗堿的理化特性，又發(fā)現(xiàn)小檗科、防己科和蕓香科的多種植物含有小檗堿，從而為小檗堿提取的原料開辟了廣闊資源。抑菌，用于腸道感染等從毛茛科植物黃連中提出小檗堿(黃連素)后27人參皂甙：原人參二醇原人參三醇人參皂甙：28植物化學(xué)ppt課件第一章29植物的親緣關(guān)系大蒜百合科百合AlliumsativumL.LiliumbrowniiF.E.Brown卷丹LiliumlancifoliumThunb.屬名種名命名人植物的親緣關(guān)系大蒜百合科百合Alliumsativum30黃連毛茛科烏頭草烏CoptischinensisFranch.AconitumcarmichaeliDebx.AconitumkusnezoffiiReichx.屬名種名命名人黃連毛茛科烏頭草烏CoptischinensisFran314、植物成分是藥物發(fā)現(xiàn)的重要源泉世界藥物市場：1997：20種銷售最好的藥物，40%來自天然1992-1996：34%的新藥來自天然1989-1995：60%的抗腫瘤藥和抗感染藥來自天然4、植物成分是藥物發(fā)現(xiàn)的重要源泉32天然藥物基本有機(jī)化工原料合成合成藥物單體藥物：青蒿素、紫杉醇提取物：燈盞花注射液、雷公藤總片苷中成藥：銀翹解毒片、六味地黃丸直接作藥：三七粉、天麻片天然產(chǎn)物合成薯蕷皂苷元青蒿素蒿甲醚甾體藥物天然藥物基本有機(jī)化工原料合成合成藥物單體藥物：青蒿素、紫杉醇33重要藥用天然化合物抗腫瘤藥重要藥用天然化合物抗腫瘤藥34紫杉醇抗腫瘤紅豆杉Taxuschinese紫杉醇紅豆杉35抗腫瘤藥、抗痛風(fēng)藥抗腫瘤藥、抗痛風(fēng)藥36石杉堿甲治老年性癡呆蛇足石松(千層塔)石杉堿甲蛇足石松(千層塔)37抑菌，用于腸道感染等黃連、黃檗抑菌，用于腸道感染等黃連、黃檗38鎮(zhèn)痛長春花堿,抗腫瘤鎮(zhèn)痛長春花堿,抗腫瘤39治療急性痢疾、胃腸炎穿心蓮治療急性痢疾、胃腸炎穿心蓮40銀杏根皮及葉（銀杏內(nèi)酯），治療血小板活化因子引起的休克狀障礙。銀杏根皮及葉（銀杏內(nèi)酯），治療血小板活化因子引起的休克41在天然活性成分基礎(chǔ)上合成的藥物水楊甙柳樹皮解熱、鎮(zhèn)痛阿司匹林解熱、鎮(zhèn)痛在天然活性成分基礎(chǔ)上合成的藥物水楊甙阿司匹林42青蒿素（I）還原青蒿素（II）抗癌活性比（I）高1倍蒿甲醚（III），活性高于（I）14倍蒿乙醚，活性高于（I）31倍

青蒿素（I）還原青蒿素（II）蒿甲醚（III），活性43薯蕷皂甙元黃體酮雄激素皮質(zhì)激素孕激素孕酮薯蕷皂甙元黃體酮44從藥用植物中尋找新的天然藥物，篩選生理活性物質(zhì)作為合成藥物的先導(dǎo)化合物或目標(biāo)化合物，仍然是當(dāng)今國際植物化學(xué)最引人注目的主要研究內(nèi)容之一。

從藥用植物中尋找新的天然藥物，篩選生理活性物質(zhì)作為合成藥45（二）植物化學(xué)成分在藥物發(fā)現(xiàn)中的重要地位

植物化學(xué)成分是發(fā)現(xiàn)新藥或藥物活性先導(dǎo)化合物的重要來源。結(jié)構(gòu)新穎、類型多，療效高、不良反應(yīng)少，篩選命中率高。目前使用的很多藥品都直接或間接地來源于天然產(chǎn)物（主要為植物成分）。目前，至少有119種抗癌化合物來自90多種植物，其中77種是天然藥物。1983～1994天然藥物231種，全合成藥物289，天然藥物占44%（二）植物化學(xué)成分在藥物發(fā)現(xiàn)中的重要地位結(jié)構(gòu)新穎、類型多46隨著環(huán)境的惡化和人類自我保健意識的提高，人類要求回歸大自然的呼聲日益高漲，以天然植物為原料的藥物在世界各國日益受到人們的青睞。豐富的藥用植物資源是幾千年來中華民族用來防病治病、保障健康、民族繁衍的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。在長期防病、治病實(shí)踐中我國積累和創(chuàng)造了豐富的內(nèi)容和經(jīng)驗(yàn)，形成了獨(dú)特、完整的中醫(yī)藥理論體系。我國藥用植物有11000余種，其種類和數(shù)量均為世界之最，從這些資源中研制和開發(fā)新的藥物，前景十分廣闊。美國市場上有25％的醫(yī)藥品含有植物提取物或來自高等植物的活性成分，已形成200多億美元的市場。隨著環(huán)境的惡化和人類自我保健意識的提高，人類要求回歸大自47（三）植物化學(xué)成分在其它行業(yè)中的應(yīng)用廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、日用化工、食品、染料和化妝品等行業(yè)。（三）植物化學(xué)成分在其它行業(yè)中的應(yīng)用48從印楝種子中曾分離出ＡＺ-A至ＡＺ-G7種活性化合物，其中A是最主要?dú)⑾x成分。印楝素及其制劑對昆蟲具有拒食、忌避、生長調(diào)節(jié)、絕育等多種作用。目前，已知印楝素制劑對400余種昆蟲表現(xiàn)不同的生物活性?？拱?、抗真菌等印楝素(azadirachtin,AZ)印楝樹印楝果從印楝種子中曾分離出ＡＺ-A至ＡＺ-G7種活性化合物，49除蟲菊酯(pyrethrin)IR=CH3,R1=(Z)-CH2-CH=CH-CH=CH2除蟲菊酯IIR=-COOCH3,R1=(Z)-CH2-CH=CH-CH=CH2瓜葉除蟲菊酯(cinerin)IR=CH3,R1=(Z)-CH2-CH=CH-CH3瓜葉除蟲菊酯IIR=-COOCH3,R1=(Z)-CH2-CH=CH-CH3茉莉酮除蟲菊酯(jasmolin)IR=CH3,R1=(Z)-CH2-CH=CH-CH2CH3茉莉酮除蟲菊酯IIR=-COOCH3,R1=(Z)-CH2-CH=CH-CH2CH3白花除蟲菊除蟲菊酯(pyrethrin)IR=CH50魚藤酮（rotenone

）煙堿（Nicotine）蕓苔素內(nèi)酯（brassinolide

）魚藤——豆科多年生藤本植物油菜素內(nèi)酯（植物生長調(diào)節(jié)劑）1-Methyl-2-(3-pyridyl)pyrrolidine1-甲基-2-(3-吡啶基)吡咯烷尼古丁魚藤酮（rotenone）煙堿（Nicotine）蕓苔素內(nèi)51用于促使桑蠶齡期縮短，上簇整齊，促進(jìn)吐絲結(jié)繭；激素；高檔化妝品；保健品。

蛻皮激素對運(yùn)動(dòng)員則更為適宜返回用于促使桑蠶齡期縮短，上簇整齊，促進(jìn)吐絲結(jié)繭；激素；高檔化妝52對抗胰高血糖素和抗胰島素血清引起的高血糖癥，使白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的粘附增強(qiáng)，并可使由于胰島素缺乏引起的肝線粒體膜的病原體理性變化的磷脂光譜恢復(fù)正常。對抗胰高血糖素和抗胰島素血清引起的高血糖癥，使白細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)53天然甜味素天然甜味素54天然色素（如紅花黃色素和葉綠素等）香料（如茉莉香精和玫瑰香精）等廣泛應(yīng)用于食品行業(yè)瓜豆中瓜膠多糖作為石油工業(yè)作壓裂劑植物多酚作為絮凝劑、染料、膠粘劑和空氣清新劑等。

天然色素（如紅花黃色素和葉綠素等）55致幻化合物致幻化合物56三、植物化學(xué)的研究目的(一)控制植物藥材及其制劑的質(zhì)量植物藥材及其制劑中的有效成分是保證其質(zhì)量和充分發(fā)揮其藥效的關(guān)鍵。由于產(chǎn)地、采收季節(jié)、加工方法和貯存條件的不同，有效成分的組成或含量會(huì)有所變化。對其有效成分進(jìn)行研究，就可以提出客觀指標(biāo)，并借以建立完善的藥材或制劑標(biāo)準(zhǔn)。三、植物化學(xué)的研究目的57甾體皂甙（8種）地奧心血康中華人民共和國藥典（2000年版一部）:根莖提取物含甾體總皂苷以甾體總皂苷元計(jì)，不得少于35.0%。薯蕷科植物：黃山藥，穿龍薯蕷甾體皂甙（8種）地奧心血康中華人民共和國藥典（2000年版一58對于成分比較復(fù)雜的藥材或成藥，單一指標(biāo)難以反映全貌，應(yīng)該拓寬鑒定方法的研究，把生物鑒定、細(xì)胞化學(xué)鑒定應(yīng)用于質(zhì)量研究，它將反映藥材和成藥的總體藥效學(xué)。對于有效成分為蛋白質(zhì)的植物藥，亦可用受體分析及免疫測定等蛋白結(jié)合的分析方法予以探索。

對于成分比較復(fù)雜的藥材或成藥，單一指標(biāo)難以反映全貌，59（二）擴(kuò)大天然藥物的資源由于植物資源有限或者活性成分含量較低，可考慮從親緣科屬植物甚至其它科屬植物中發(fā)現(xiàn)這一成分，以擴(kuò)大藥源。黃連素：（毛茛科——小檗科、防己科、蕓香科）人參皂苷：（人參——三七、西洋參）紫杉醇(taxol,paclitaxel)：卵巢癌、乳腺癌、肺癌最初，從紅豆杉科植物——太平洋紅豆杉的樹皮中分離得到，含量低，僅為百萬分之一。此后，相繼從東北紅豆杉和云南紅豆杉等紅豆杉屬植物的樹皮、枝葉和羅漢松屬植物中分離得到，但仍不能滿足需要。（二）擴(kuò)大天然藥物的資源60（三）進(jìn)行新化合物的研究，并作為先導(dǎo)化合物指導(dǎo)有效化合物的合成和結(jié)構(gòu)改造。

藥物發(fā)明的關(guān)鍵：有效成分、先導(dǎo)物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)分離結(jié)構(gòu)獨(dú)特的新化合物，進(jìn)行活性研究，并作為先導(dǎo)化合物進(jìn)行合成和結(jié)構(gòu)改造，研究藥物構(gòu)效關(guān)系，以發(fā)現(xiàn)療效高和毒性低的目標(biāo)化合物，進(jìn)行新藥開發(fā)。（三）進(jìn)行新化合物的研究，并作為先導(dǎo)化合物指導(dǎo)有效化合物的合61古柯樹葉先導(dǎo)化合物合成品局麻藥古柯樹葉合成品62鴉片鎮(zhèn)痛發(fā)展了異喹啉類生物堿杜冷丁鴉片鎮(zhèn)痛發(fā)展了異喹啉類生物堿杜冷丁63青蒿素（I）還原青蒿素（I）抗瘧疾活性比（II）高1倍蒿甲醚（III），活性高于（I）14倍蒿乙醚，活性高于（I）31倍

青蒿素（I）還原青蒿素（I）蒿甲醚（III），活性高于（64曲霉珙桐科植物喜樹的果實(shí)、葉。曲霉珙桐科植物喜樹的果實(shí)、葉。65抗癌,明日抗癌之星殺蟲抗癌,明日抗癌之星66（四）探索天然藥物治病的原理植物化學(xué)研究可闡明其中的活性成分，探討其治病的原理。對單味藥：采收、加工和儲(chǔ)藏等提供依據(jù)對復(fù)方制劑：闡明中醫(yī)的方藥理論，揭示中藥的配伍規(guī)律和作用機(jī)制，優(yōu)化制劑工藝，制定質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化并走向國際市場。（四）探索天然藥物治病的原理67治療慢性粒細(xì)胞白血病的中藥“當(dāng)歸蘆薈丸”有效單味藥為青黛，有效成分為：靛玉紅。

治療慢性粒細(xì)胞白血病的中藥“當(dāng)歸蘆薈丸”68（五）探索天然產(chǎn)物在其它行業(yè)的應(yīng)用1、農(nóng)業(yè)（1）植物生長調(diào)節(jié)劑、殺蟲農(nóng)藥蕓臺(tái)素內(nèi)酯：油菜花粉作用：促進(jìn)正在生長的組織，抑制不定根的出現(xiàn)，提高種子活力和作物產(chǎn)量，增強(qiáng)作物抗旱能力。赤霉素：一類植物激素作用：促進(jìn)植物莖的生長、增大蔬果，如已商品化的赤霉素GA3。蛻皮激素：露水草作用：昆蟲生長代謝調(diào)節(jié)劑鏈接（五）探索天然產(chǎn)物在其它行業(yè)的應(yīng)用鏈接69（2）殺蟲農(nóng)藥公元前1500～1000年，中國燃燒艾草、煙草近10年，開發(fā)無污染、高安全性的生物源農(nóng)藥——植物源、動(dòng)物源農(nóng)藥，農(nóng)用抗生素、活體微生物除蟲菊酯：除蟲菊花（原產(chǎn)肯尼亞，云南種植）作用：快速擊倒印楝素：印楝樹（亞洲亞熱帶樹種，云南、海南引種）作用：抑制取食、驅(qū)避、毒性、干擾內(nèi)分泌番荔枝內(nèi)酯素：番荔枝科（熱帶、亞熱帶的著名水果）作用：抗腫瘤、殺蟲、除草、拒食、抗瘧等（農(nóng)藥的先導(dǎo)化合物：除蟲菊酯類有30多種合成農(nóng)藥上市，如溴氰菊酯，比天然除蟲菊酯光穩(wěn)定性好、活性提高34倍）（2）殺蟲農(nóng)藥702、保健食品“藥食同源”，一些植物具有食物和藥物兩種性質(zhì)，許多蔬果既是可口的食品，又是防病治病的良藥。藥食同源的植物中，許多具有顯著保健功效的天然活性物質(zhì)，可供開發(fā)成功能保健食品。2、保健食品71葡萄——白藜蘆醇抗氧化，預(yù)防心血管病變,也是抗癌的潛力天然化合物之一大蒜——蒜素抗糖尿病、抗高血壓、抗菌、抗血栓、提高機(jī)體免疫力等藥理作用魔芋——甘露聚糖減肥、抗癌等茶葉——提取物抗腫瘤、抗氧化、防治心腦血管疾病、抑制致病微生物等作用葡萄——白藜蘆醇大蒜——蒜素魔芋——甘露聚糖茶葉——提取物723、化妝品鳳仙花染指甲，青黛描眉，動(dòng)植物油脂護(hù)膚目前，用于化妝品的植物約有500種，其作用：(1)消炎、止癢：蘆薈、甘草、川芎（xiong）、紫草、當(dāng)歸、龍膽、丹參、射干等含抗致病皮膚真菌和細(xì)菌的生物活性物質(zhì)(2)軟化保濕：蘆薈、黃柏、甘草、益母草、連翹、常春藤、絞股藍(lán)等富含多糖類、果膠、皂苷及類胡蘿卜素等成分(3)收斂作用：蘆薈、金縷梅、老鸛草、牡丹、芍藥等主要含鞣質(zhì)（單寧）及黃酮類化合物(4)調(diào)理作用：七葉樹、薏苡、蘆薈、鼠尾草、當(dāng)歸、人參、絞股藍(lán)、接骨木等。含豐富的氨基酸及皂苷等成分3、化妝品(1)消炎、止癢：蘆薈、甘草、川芎（xiong）73(5)防色素斑：當(dāng)歸、桔梗、菟絲子、射干等。植物提取物對酪氨酸酶活性有著較大的阻滯率(6)抗曬作用：當(dāng)歸、薏苡、紫草、母菊、鼠李等。植物活性成分有紫外吸收。(7)防裂作用：米糠油、橄欖油、紅花油、椰子油、沙棘油、茶油等。(8)防腐與抗氧：黃苓、黃柏、牛膝、白花蛇舌草、虎杖、大黃、決明、白芍、牡丹、徐長卿、連翹等。(9)抑汗防臭：含有芳香油或消炎、收斂作用的植物多有殺菌、消毒和祛臭的功能。(5)防色素斑：當(dāng)歸、桔梗、菟絲子、射干等。(6)74

4.色素或染料植物色素——存在于皮、根莖、種子、果實(shí)、花卉——直接或間接作為染料——用于食品和纖維織品少數(shù)民族的民間手工藝品——扎染和蠟染與人工合成色素或染料比較——著色力低、性能不穩(wěn)定、不耐貯存；應(yīng)用安全，色感自然，有的還具有一定的生理活性。天然食用色素:20世紀(jì)60年代至今，天然植物色素的研究與開發(fā)發(fā)展迅速，不僅在品種與產(chǎn)量上有了突破性進(jìn)展，而且在提取工藝、提取分離技術(shù)、性質(zhì)研究、食品加工及色素標(biāo)準(zhǔn)與管理方面都取得了很大的進(jìn)展。如辣椒紅色素、蘿卜紅色素、玉米黃色素、紅花黃色素、茶葉黃色素、可可色素和葉綠素等國內(nèi)已有廠家生產(chǎn)。4.色素或染料天然食用色素:75日化產(chǎn)品的著色:牙膏添加劑、藥片外衣和化妝品等。染料:國際上被禁用的化學(xué)染料已從幾十種增加到上百種。如：2003年1月6日歐盟通過指令，禁止在紡織、皮革制品中使用偶氮化合物藍(lán)色染料。開發(fā)新的、環(huán)保型的天然植物染料是當(dāng)前的首要方向。日化產(chǎn)品的著色:染料:765.香料芳香植物中含有的揮發(fā)性和香味成分。1997年：《FlavorandFragranceMaterials》一書統(tǒng)計(jì)，具有CAS號的香料有4284種，其中來自植物的品種（精油、萃取物、凈油、凈膏等）共696種。天然香料——高級香料、香精的重要半成品；醫(yī)藥、日用化工、輕工、冶金等工業(yè)的重要原料。中國——用于生產(chǎn)天然精油的植物有約150種，每年生產(chǎn)各種精油達(dá)2～3萬噸可用于提取精油的：花：玫瑰、茉莉、水仙、白蘭、紫羅蘭、薰衣草、橙花、桂花等5.香料1997年：《FlavorandFra77葉、莖：橙葉、檸檬葉、桉葉、樟葉、香葉、香茅、薄荷、丁香羅勒、藿香、松針等果皮或鮮全果：甜橙、柑橘、檸檬、香檸檬、野香橙等種子：小茴香、山蒼子、杏仁、桃仁、肉豆寇、黃柏果、丁香等樹皮：桂皮、肉桂等樹干：松明子、樟木、玫瑰木、柏木、檀香木根部：香根等根莖：黃姜、生姜、鳶尾等樹脂：松脂、蘇合、沒藥等。我國盛產(chǎn)——脂松節(jié)油、桂皮油、茴香油、香柏油、山蒼子油、桉葉油、桂花浸膏和樹蘭浸膏等，葉、莖：橙葉、檸檬葉、桉葉、樟葉、香葉、香茅、薄荷、丁香羅勒786.其它瓜豆中瓜膠多糖在石油工業(yè)中作壓裂劑；松節(jié)油（-蒎烯和-蒎烯）用于合成樹脂及其它精細(xì)化學(xué)品；植物多酚作為水處理劑、油田泥漿處理劑和堵水調(diào)剖劑、金屬表面保護(hù)涂料、脫硫劑和空氣清新劑等。6.其它79第二節(jié)植物化學(xué)的發(fā)展、研究概況及趨勢一、植物化學(xué)的發(fā)展

中國：很早以前，植物成分即被利用，如：周代（距今2000～3000年）和周代以前就有酒、醋和染料的利用。水煎、升華方法制備樟腦；水解、酶解方法制備青黛、沒食子酸、飴糖；水浸、過濾、濃縮、結(jié)晶等步驟制備烏頭堿粗結(jié)晶等。中國古代醫(yī)學(xué)典籍，特別是《本草綱目》，內(nèi)容豐富，與日本、阿拉伯、印度、歐洲廣泛交流，歷史長遠(yuǎn)。歐洲：1769年，瑞典藥師、化學(xué)家K．W．Scheele將酒石（酒石酸氫鉀）轉(zhuǎn)化為鈣鹽，再用硫酸水解制備成酒石酸，拉開了天然有機(jī)化學(xué)的序幕；第二節(jié)植物化學(xué)的發(fā)展、研究概況及趨勢一、植物化學(xué)的發(fā)展801804～1806年，法國藥師Derosne和德國藥師F.A.W.Serturner自鴉片分離出嗎啡，成為藥物化學(xué)的開端。20世紀(jì)50年代，從印度民間草藥蘿芙木中發(fā)現(xiàn)降血壓活性成分利血平以及從降血糖草藥長春花中發(fā)現(xiàn)抗癌成分長春花堿，興起國際科學(xué)界從民間草藥中研究發(fā)現(xiàn)生理活性成分的熱潮。近年來，腫瘤、心腦血管疾病、艾滋病、老年性癡呆等對人類生存發(fā)展具有極大的威脅，而人類對其發(fā)病機(jī)制、治療手段等認(rèn)識有限，成為藥物開發(fā)的主攻方向。如：紫杉醇、喜樹堿、番荔枝內(nèi)酯、青蒿素、銀杏內(nèi)酯(ginkgolidesA~C)和石杉堿甲等1804～1806年，法國藥師Derosne和德國藥81植物化學(xué)研究引起藥學(xué)家、化學(xué)家和制藥企業(yè)的重視，每年發(fā)表的有關(guān)植物化學(xué)研究的論文成千上萬。20世紀(jì)70年代后，質(zhì)譜與核磁共振技術(shù)的推廣應(yīng)用，特別是核磁共振二維技術(shù)的應(yīng)用，能很快地確定化合物的結(jié)構(gòu)。而且，所需純化合物的量也大為減少，哪怕只有不到1mg的量也可鑒定出結(jié)構(gòu)。各種新的層析分離方法和材料先后應(yīng)用于植物成分的分離研究，不僅可以分離含量極微的成分（如美登木中的美登素類化合物含量在千萬分之二以下/2×10-7），而且可以分離過去無法分離的許多水溶性的微量成分。

研究領(lǐng)域涉及植物、微生物、海洋生物、昆蟲及其他各種生物中的微量活性成分。海洋生物化學(xué)的研究使人們發(fā)現(xiàn)了許多新型的化學(xué)結(jié)構(gòu)，其中不少有特殊的生物活性。從海洋生物中發(fā)現(xiàn)藥用活性先導(dǎo)化合物成為當(dāng)今藥物研究的又一重要熱點(diǎn)。植物化學(xué)研究引起藥學(xué)家、化學(xué)家和制藥企業(yè)的重視，每年82與植物化學(xué)研究相關(guān)的產(chǎn)品開發(fā)呈快速增長的勢頭：卡瓦胡椒、纈草用作抗焦慮藥物貫葉連翹用作抗抑郁藥物銀杏用作心血管系統(tǒng)和老年性癡呆藥物葡萄籽作為抗氧劑用于防治組織損傷和降血脂紫錐花、白毛莨用于改善免疫功能鋸齒棕用于良性前列腺肥大大豆異黃酮以及白黎蘆醇等用于防治癌癥美國和歐洲熱點(diǎn)課題植物提取的化學(xué)產(chǎn)品可廣泛用于食品及飲料、化妝品、醫(yī)藥及天然保健產(chǎn)品,構(gòu)成了巨大的消費(fèi)市場。植物提取物平均每年增長約11%提取物作為藥物的增長最為強(qiáng)勁,大多數(shù)這類產(chǎn)品年需求增長率為8%。與植物化學(xué)研究相關(guān)的產(chǎn)品開發(fā)呈快速增長的勢頭：卡瓦胡椒、纈草83二、我國植物化學(xué)的研究概況始于20世紀(jì)20年代麻黃、延胡索、防己、貝母和常山等中藥的研究。分離和結(jié)構(gòu)測定方面已接近國際水平。不再是重點(diǎn)大學(xué)、大研究所的“專利”。研究機(jī)構(gòu)由幾所重點(diǎn)大學(xué)和研究所擴(kuò)大到全國范圍，涉及藥學(xué)、植物學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物、海洋等研究機(jī)構(gòu)或教育機(jī)構(gòu)

企業(yè)——國有企業(yè)、合資企業(yè)、個(gè)體企業(yè)等除植物學(xué)研究工作者外，許多化學(xué)工作者、藥學(xué)工作者和許多商業(yè)機(jī)構(gòu)也參與其中二、我國植物化學(xué)的研究概況分離和結(jié)構(gòu)測定方面已接近國際水8450多年來，從天然藥物中研究、開發(fā)40余種新藥200多種來自中草藥的有效成分，有的已全面鑒定后投入生產(chǎn)，制成各種制劑500余種；有的正在進(jìn)行化學(xué)、藥理、臨床使用。由單味藥提取的有效部位藥物有800余種，復(fù)方更多萜類：抗瘧藥青蒿素的發(fā)現(xiàn)和其衍生物蒿甲醚的成功合成是標(biāo)志性的成果，是中國第一個(gè)獲國際認(rèn)可的藥物。紫杉醇及其衍生物——在國內(nèi)發(fā)現(xiàn)可利用的植物原料，并發(fā)現(xiàn)了較多的新化合物，但活性比紫杉醇低。甾體類：

C27甾體配糖體的研究，已有重樓的偏諾皂苷元配糖體制成婦科藥物；薯蕷科的黃山藥和蒺藜科的蒺藜已研制成以呋甾配糖體為主要成分的心血管疾病藥。蛻皮激素——成功發(fā)現(xiàn)露水草中富含β-蛻皮激素中國是唯一生產(chǎn)蛻皮激素的國家50多年來，從天然藥物中研究、開發(fā)40余種新藥85生物堿類：茛菪烷類——唐古特山茛菪植物——山茛菪堿、樟柳堿——治療休克吲哚類——蘿芙木——利血平——降壓藥；——長春花——長春花生物堿——抗腫瘤藥物靛玉紅（治療慢性粒細(xì)胞白血?。┊愢悺兰嚎?、毛茛科——黃連素（抗菌）、顱通定（鎮(zhèn)痛）抗癌生物堿——美登木素、喜樹堿、三尖杉酯堿石杉堿甲——石杉——老年癡呆

生物堿類：86三、天然藥物研究開發(fā)的形勢與我國豐富的植物資源種類及藥用植物應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合方面缺乏深度和廣度。生產(chǎn)工藝、質(zhì)量監(jiān)控水平比較落后，尤其是中醫(yī)獨(dú)特的哲學(xué)思想一般西方人難以理解，成為中藥產(chǎn)品走向世界嚴(yán)重障礙。與植物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的交叉滲透存在不足。我國植物化學(xué)研究存在的問題：植物化學(xué)成分用途的發(fā)現(xiàn)方面與國際水平存在差距。加入WTO后，我國在新藥研制上的挑戰(zhàn)：生產(chǎn)已經(jīng)過專利保護(hù)期的藥品購買國外專利走發(fā)達(dá)國家的創(chuàng)新藥之路，花巨資進(jìn)行大規(guī)模的篩選三、天然藥物研究開發(fā)的形勢與我國豐富的植物資源種類及87合成藥：國內(nèi)市場上97%的藥品是進(jìn)口和仿制藥品。天然藥物：中藥材資源豐富——12807種，其中植物藥11466種，蘊(yùn)藏量達(dá)850萬噸。中成藥研究與開發(fā)存在許多弊端：藥材品種混亂(同材異名，同名異材)、過渡開采、資源枯竭、小規(guī)模分散經(jīng)營、缺乏規(guī)范、提取方法落后、有效成分浪費(fèi)嚴(yán)重、制劑單一、包裝落后、質(zhì)量控制針對性不強(qiáng)、手段落后、標(biāo)準(zhǔn)偏低和缺乏異物污染控制等。我國在國際中成藥市場中所占的份額僅為3%～4%1996年，“中藥現(xiàn)代化行動(dòng)”，成為我國新藥研制的新熱點(diǎn)。合成藥：88四、植物化學(xué)研究的發(fā)展趨勢目前，我國天然藥物研究的一些新熱點(diǎn)和特點(diǎn)是：適應(yīng)癥——腫瘤、心腦血管、艾滋病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病、老性癡呆癥等疑難疾病。在抗真菌、抗病毒、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管疾病、癌癥等天然藥物方面取得了一定的進(jìn)展。具有自主知識產(chǎn)權(quán)天然藥物創(chuàng)新研制等方面，仍有很多不足。天然藥物研究應(yīng)有所側(cè)重：（一）植物化學(xué)與生物活性研究密切結(jié)合植物的溶劑劃分→各種溶劑提取物（活性初篩）→活性部位（三技術(shù)聯(lián)用：液—質(zhì)聯(lián)用、液—核磁聯(lián)用、微量快速活性篩選）→活性跟蹤分離→結(jié)構(gòu)確證、計(jì)算機(jī)檢索、活性確證→先導(dǎo)化合物→修飾、合成、藥理→目標(biāo)化合物。四、植物化學(xué)研究的發(fā)展趨勢目前，我國天然藥物研究的一89開發(fā)新的篩選模型，提高活性篩選準(zhǔn)確率。生物活性篩選模型整體動(dòng)物器官組織實(shí)驗(yàn)與人比較接近，費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)錢，現(xiàn)象復(fù)雜，動(dòng)物個(gè)體差異，病理模型難于建立簡便易行、靈敏，可用于微量樣品的體外，且可定量；體外測試結(jié)果與藥物在體內(nèi)的實(shí)際作用不一定平行。核酸受體酶細(xì)胞開發(fā)新的篩選模型，提高活性篩選準(zhǔn)確率。生物活性篩選模型整體90抗腫瘤活性篩選：細(xì)胞毒：KB、P388作用機(jī)制——生物活性篩選法（酶、受體、DNA、RNA）：蛋白激酶C（PKC）DNA聚合酶

拓?fù)洚悩?gòu)酶B淋巴細(xì)胞T淋巴細(xì)胞作用于細(xì)胞周期或細(xì)胞凋亡過程腫瘤血管生成抑制劑多藥耐藥腫瘤細(xì)胞抗腫瘤活性篩選：91（二）加強(qiáng)植物活性成分結(jié)構(gòu)改造和構(gòu)效關(guān)系研究先導(dǎo)化合物分子結(jié)構(gòu)的優(yōu)化合成高效低毒的新藥（三）加強(qiáng)我國特有植物的化學(xué)研究從中篩選一些有應(yīng)用背景的藥用植物進(jìn)行活性追蹤，分離植物化學(xué)成分。青蒿素、丹參素等多是先有應(yīng)用背景然后研究發(fā)現(xiàn)的。植物外流：我國特有植物如馬尾樹、伯樂樹已經(jīng)外流，并在植物化學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)有重要活性成分。特有植物喜樹很早到了國外，從中發(fā)現(xiàn)抗癌成分喜樹堿，并開發(fā)成功兩種抗癌藥。（二）加強(qiáng)植物活性成分結(jié)構(gòu)改造和構(gòu)效關(guān)系研究先導(dǎo)化合物分92（四）重視生物合成與生物轉(zhuǎn)化生物催化體系（細(xì)胞、酶）——既可在生物體內(nèi)合成，也可在生物體外合成。選擇性高（化學(xué)、區(qū)域、立體）、反應(yīng)溫和1、生物組合化學(xué)庫：利用不同催化功能的酶對天然活性成分進(jìn)行生物轉(zhuǎn)化，以尋找活性高、毒性低的活性成分。例：化合物-K是人參皂苷-Rb1等人參二醇型皂苷在大鼠腸道內(nèi)被細(xì)菌代謝的最終產(chǎn)物，具有良好的抑制和殺傷腫瘤細(xì)胞的作用，在韓國作為抗腫瘤藥物于2001年進(jìn)入二期臨床試驗(yàn)。雖然，人參皂苷-Rb1也有抗腫瘤作用，但真正起作用的為化合物-K（四）重視生物合成與生物轉(zhuǎn)化1、生物組合化學(xué)庫：利用不同催化93

942、彌補(bǔ)化學(xué)反應(yīng)的不足，合成制備復(fù)雜化合物（包括光學(xué)純）3、將有生源關(guān)系或結(jié)構(gòu)類似的無效成分轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚猿煞?、彌補(bǔ)化學(xué)反應(yīng)的不足，合成制備復(fù)雜化合物（包括光學(xué)純）3、95（五）加強(qiáng)藥用植物資源的再生研究國內(nèi)植物化學(xué)的研究對象多為野生資源，隨著天然藥物的研制成功和投入生產(chǎn)，資源的再生問題日益突出。藥用植物資源尤其是野生藥用植物資源的引種馴化是天然藥物發(fā)展的必然要求。種質(zhì)資源調(diào)查、地理分布及生態(tài)學(xué)研究、有效成分分析及質(zhì)量評價(jià)、生物學(xué)特性研究等內(nèi)容。作為人工種植的基礎(chǔ)。

（五）加強(qiáng)藥用植物資源的再生研究藥用植物資源尤其是野生藥96植物化學(xué)ppt課件第一章97紅蝶石斛Anti-plateletaggregationactivityonSDratplateletgigantolggregationinpreliminarypharmacologicaltestsinvitro紅蝶石斛Anti-plateletaggregation98(六)、中藥復(fù)方的研究秘方、驗(yàn)方近10萬余首1、中藥復(fù)方研究狀態(tài)