天然藥物活性成分的研究

天然藥物活性成分的研究班級：生化制藥3092姓名：劉香燕前言：迄今為止，臨床應用的藥物三分之一以上源自天然藥物。它們直接來自天然藥物或是以天然藥物活性成分為先導進一步發(fā)展的衍生物、類似物或全合成產(chǎn)物。如阿司匹林，是從植物中廣泛存在的水楊酸衍生而制成的乙酰水楊酸。局部麻醉藥普魯卡因是根據(jù)植物可卡因的結(jié)構(gòu)研究得到的。我們的祖先早在17世紀初就從無頭中發(fā)現(xiàn)結(jié)晶體，但對它的系統(tǒng)研究還是歐洲化學家從19世紀開始的。19世紀初，化學家對鴉片進行了研究，分離得到了止痛成分嗎啡與止咳成分可待因等多種生物堿。20世紀50年代，治療高血壓藥利血平與抗癌藥長春新堿的發(fā)明又一次掀起天然藥物化學研究的熱潮，從而促進了抗癌新藥紫杉醇，喜樹堿，依托泊苷及其類似物的問世。20世紀70年代，我國科學家從中藥黃花蒿中發(fā)現(xiàn)抗瘧新藥青蒿素又引起了國際對中藥研究的重視。天然藥物防治疾病的物質(zhì)基礎是其所含的具有防治疾病作用或生物活性的化學成分即有效成分，只有明確了天然藥物的有效成分，才能為天然藥物的成產(chǎn)，加工，質(zhì)量控制，合理用藥，擴大天然藥物資源、進行化學合成和結(jié)構(gòu)修飾、探索天然藥物防治疾病的原理提供依據(jù)。關鍵字：研究的途徑和方法：確定目標世界各國長期以來在使用天然藥物防治疾病的過程中所積累的豐富經(jīng)驗是尋找新藥的極為重要的源泉和基礎。因此，研究藥物的活性成分，首先要注意文獻的調(diào)研和現(xiàn)有臨床使用藥物的效果，如歷代醫(yī)書上記載中藥青蒿對“截虐”有效?；钚院Y選研究天然藥物活性成分時，首先應選擇一種簡便、快速、能反映天然藥物治療作用的藥理活性測試方法，在分離的每一階段對所得的各個組分進行活性評價。成分預試a:單向預試即針對某一類成分而進行的檢測，例如確證某一天然藥物中是否含有黃酮類化學成分，采用適合于黃酮類化合物的提取溶劑提取，然后用黃酮類化合物的專屬性試劑進行定性；b：系統(tǒng)預試即先用幾種不同極性的溶劑分別對天然藥物進行提取，再對各提取部位進行定性推測。提取分離a：極性分離此方法是利用由小到大的各種有機溶劑對天然藥物進行連續(xù)提取，把天然藥物中的成分分成不同的極性部位。實際操作時，常先用甲醇（或不同濃度乙醇）提取。b：單體分離在部位分離的基礎上，可將性質(zhì)相近的成分再進行細分，并利用各種色譜技術結(jié)合溶劑結(jié)晶法進行單體分離。結(jié)構(gòu)測定a：純度檢查在結(jié)構(gòu)研究之前首先確定化合物的純度。若純度不合格，會給結(jié)構(gòu)測定工作帶來很大的難度，甚至導致結(jié)構(gòu)測定工作的失敗。b：分子式確定確定一個化合物的分子式，經(jīng)典的方法是先進行元素的定性分析，檢查含有哪幾種元素，再測定各元素在化合物中的百分含量，從而求出化合物的實驗式，然后根據(jù)測出的分子量，計算出該化合物的分子式。c：推測結(jié)構(gòu)化合物的分子式被確定之后，就需要進行官能團和分子結(jié)構(gòu)股價的確定。結(jié)構(gòu)測定中常用波譜簡介紫外吸收光譜是用不同的波長的紫外光為光源（波長范圍200~400nm），依次照射一定濃度的試樣溶液，化合物分子因紫外線照射吸收能量而產(chǎn)生電子躍進，在不同波長下測定物質(zhì)的吸收度，并用波長對吸收度或摩爾吸收系數(shù)作圖而得到的吸收光譜圖。供檢查生物堿用，附在濾紙上的殘渣再以少量乙醇溶解，供檢查黃酮和蒽醌用；另一部分浸膏以少量乙酸乙酯溶解，溶液置分液漏斗中，加適量5%NaOH振搖，使酚性物及有機酸等轉(zhuǎn)入下層氫氧化鈉水溶液中，剩下的乙酸乙酯為中性部分，用蒸餾水洗至中性，在水浴上蒸干，用乙醇溶解后供檢查香豆素、萜類內(nèi)酯用。FeCl3、溴酚綠試驗方法參考水提液部分方法。生物堿的沉淀反應：取4只試管，分別加入藥材醇浸膏的酸水液1ml(直接用藥材的酸水液也行)，分別加入碘化鉍鉀試劑、碘化汞鉀、硅鎢酸試劑和苦味酸試劑個1~2滴，觀察有無沉淀生成?？辔端嵩噭┡c生物堿的反應需在中性條件或微酸性條件下進行。若在強酸性條件下，苦味酸本身形成沉淀。三氯化鋁試驗：將乙醇提取液點在紙片上，噴灑三氯化鋁的乙醇溶液，干燥后呈黃色斑點，在紫外光下觀察，呈顯著的黃色熒光，亦可能含有黃酮類。鹽酸-鎂粉反應：取乙醇提取液1~2ml，加濃鹽酸4~5滴及少量的鎂粉，在沸水浴上加熱數(shù)分鐘，如呈現(xiàn)紅色，指示含有游離黃酮類或黃酮苷。如果被檢溶液不加鎂粉直接加濃鹽酸就能產(chǎn)生紅色，說明被檢溶液中可能含有花色素。10%KOH液試驗：將乙醇提取液幾滴重復于濾紙片，干后噴灑10%KOH水溶液，如呈黃橙或紅色熒光，亦可能含蒽醌類。若在試管中進行也可得到同樣的結(jié)果。取試液1ml，加入10%KOH溶液1ml，即呈紅-紅紫色，并有呈藍色者，表示可能有羥基蒽醌或其苷存在。（6）乙酸鎂試驗：將乙醇提取液點在濾紙上，噴灑0.5%乙酸鎂甲醇液，如呈橙紅色或紫色（顏色隨羥基位置及數(shù)目而定），說明有蒽醌存在。若無上述顏色反應，可將濾紙放在紫外燈下觀察熒光，若產(chǎn)生天藍色熒光，指示有二氫黃酮或二氫黃酮醇存在；若產(chǎn)生黃色或黃綠色熒光，指示有黃酮或黃酮醇類存在。（7）開環(huán)閉環(huán)反應：將乙醇提取液1ml滴于試管中，加入1%NaOH溶液2ml，于沸水浴中加熱3~4分鐘，溶液要比未加熱之前澄清的多，加入2%鹽酸酸化后，溶液又變?yōu)闇啙?，說明有可能存在內(nèi)酯結(jié)構(gòu)的化合物。但應注意酚性化合物及有機酸的存在同樣有此現(xiàn)象，所以還要結(jié)合分析才行。（8）鹽酸羥胺反應：取鹽酸羥胺甲醇溶液0.5ml，置于小試管中，加提取液數(shù)毫升，加2mol/LKOH甲醇溶液，使溶液呈堿性，在水浴上加熱煮沸2分鐘，冷卻后，加1%FeCl3溶液1~2滴，然后滴加5%鹽酸使溶液呈酸性，若有紫紅色呈現(xiàn)，指示為陽性反應。（9）哥哥-氨基安替比林-鐵氰化鉀反應：將試液滴于濾紙上，先噴灑2%4-氨基安替比林，再噴灑8%鐵氰化鉀水溶液，即呈色，或再放入密閉缸內(nèi)，缸內(nèi)缸25%氨水，即產(chǎn)生橙紅至深紅色。3.石油醚提取液取樣品粗粉1克，加10ml石油醚（沸程60~90℃）放置2~3小時，過濾，濾液檢查揮發(fā)油、萜類、甾體類及脂肪等。（1）油斑試驗：將石油醚提取液滴于濾紙上，在空氣中能揮發(fā)，可能為揮發(fā)油；如果出現(xiàn)持久性的透明油斑，則可能為油脂。（2）醋酐-濃硫酸反應：取乙酸乙酯提取液1ml，置于試管中（或小蒸發(fā)皿中），用1ml冰醋酸溶解，再加1ml醋酐，最后滴加一滴濃硫酸，試管顏色逐漸由黃—>紅—>紫—>青—>污綠，指示為甾體母核的反應，植物中含甾體母核的成分較多，如皂苷、甾醇、甾體生物堿等。（3）25%磷鉬酸乙醇溶液：石油醚溶液點在濾紙上，噴賽試劑后，115~118℃烘箱中放2分鐘，對油脂、三萜及甾醇（有不飽和雙鍵的）等能使試劑還原成鉬藍而呈藍色，背景為黃綠色或蘭青色。結(jié)果：在做天然藥物化學成分預實驗前，首先須熟悉天然藥物主要結(jié)構(gòu)類型的性質(zhì)、檢識反應，明確在天然藥物提取分離的過程中，水提液、醇提液、石油醚提取液各部分所含的化學成分，對試驗結(jié)果應綜合進行判斷。檢識反應時，如反應液因顏色深而難以判斷，可將反應液用適當溶劑稀釋后再觀察，或?qū)⒎磻旱卧跒V紙上觀察。若因成分間互相干擾，難以正確判斷檢出反應結(jié)果時，可進一步處理供試液，使各成分盡量分離。如反應液中成分含量太低時，可加大供試液用量，并適當濃縮，再做檢識反應，必要時可做色譜檢識。試驗的結(jié)果只能作為參考，因為有些反應為幾類成分所共有的，有時由于成分間的相互干擾結(jié)果不明顯或不正確。這可通過該成分的溶解度及層析行為給予綜合性判斷。在分析判斷可能含有的化學類型時，不能僅憑一個方面的反應就下結(jié)論，應結(jié)合提取分離方法等多方面進行綜合分析。對于制劑成分的預實驗可根據(jù)指制劑的制備工藝進行選擇性的預實驗，例如用水蒸氣蒸餾法制成的有效制劑，可主要進行揮發(fā)油、內(nèi)酯等成分的預試。又例如用水煎酒精沉淀法制成的有效制劑，可不必再進行蛋白質(zhì)、多糖成分的預試。討論:仙鶴草芽驅(qū)絳蟲成分的研究仙鶴草芽是薔薇科植物龍芽草（AgrimoniaPilosaLedeb.）根莖的芽。民間服用仙鶴草根莖芽的干粉治療絳蟲病，療效顯著；但經(jīng)臨床驗證發(fā)現(xiàn)，水煎劑口服無效、醇浸后蒸去醇去渣（沉淀）服用無效，連渣服用有效。為了分離絳蟲有效成分，首先選用了臨床去絳蟲作用基本一致的體外滅囊蟲試驗，作為尋找仙鶴草驅(qū)絳蟲有效成分的藥理指示，按圖如下進行活性追蹤。仙鶴草干粉||石油醚||----------------------------------------------------------------------------|||||藥渣（揮去石油醚）石油醚提取物（+）||三氨甲烷提取|----------------------------------------|||||藥渣（揮去三氯甲烷）三氯甲烷提取物（—）||||----------------------------------------||