中藥、生藥與天然藥物化學.ppt

1、第二章 中藥、生藥與天然藥物化學藥科學院藥學綜合教研室（Tel）: 39352529 E-mail: ,第一節(jié)中藥的起源與發(fā)展,一、中藥與天然藥物的概念 （一）中藥與西藥 中藥：中醫(yī)基礎理論性味歸經(jīng)升降沉浮功效配伍規(guī)律 中草藥 民族藥 西藥：西醫(yī)理論體系 化學藥、生物制品 天然藥物 中藥與西藥在產(chǎn) 生過程中形成各自獨特的理論體系，都有其科學性.,西藥的概念,藥物本身性能以其物理性質、化學性質來表示。 藥物功效以相應的病理、生理、 生化等的指標和術語來表示 藥物配合使用時，考慮藥物間的物理、化學變化，考慮各個藥物各自作用的結果，而不是把各種配合使用的藥物作為一個功效整體。,中藥的概念,藥物性能的

2、表達 藥物功效以中醫(yī)藥學術語表述。 藥物配合使用 時，按君臣佐使關系配伍，使各味藥共同構成一個功效整體與機體證相對應而發(fā)揮作用。,生藥：來源于植物、動物和礦物的新鮮品或經(jīng)過簡單的加工，直接用于醫(yī)療保健或作為醫(yī)藥用原料的天然藥物。 植物生藥人參 動物生藥斑蝥 礦物生藥朱砂,（二）天然藥物與化學合成藥物 中藥學與天然藥物化學 在人類歷史發(fā)展早期，最早應用的是天然藥物 。 天然藥物是動植物和微生物原料發(fā)展形成的，具有生理活性的產(chǎn)物的總稱：以植物藥為主，動 物藥、菌類藥、礦物藥、海洋藥 也占有一定的比例。民間藥（驗方、秘方）、民族藥（藏藥）。,天然藥物與中藥,相同點：中藥與天然藥物的原料資源都取自天

3、然生長的植物、動物和礦物，又都屬于制備成各種制劑的原料藥。,不同點 1.概念不同 中藥是指在中醫(yī)藥理論指導下，用以預防、治療疾病及康復保健等方面的物質。中藥材、中藥飲片和中藥成方制劑。 天然藥物是經(jīng)過物理化學提取分離過程獲取天然動物、植物或礦物中的某一種或多種有效成分而成的藥物。 2.中藥材講究產(chǎn)地、采集與貯藏，炮制；天然藥物僅重視某種成分的獲得,有些民間藥，通過研究、歸納、總結，確定其重要的基本特性又遵循中醫(yī)理論來使用，就可稱為中藥。 化學合成藥物：隨著有機化學與藥學的發(fā)展以及天然藥物中有效成分結構的闡明、修飾、合成，逐步形成了合成藥物,二、中藥的起源與發(fā)展 中藥：動、植物和礦物 1原始社會

4、藥物的起源 植物藥:以神農(nóng)為首的氏族部落 中藥栽培:農(nóng)業(yè)技術的進步. 動物藥:狩獵和畜牧業(yè)的發(fā)展 2夏商周時期 藥酒和湯液的出現(xiàn) 西周的是現(xiàn)存最早的中醫(yī)理論典籍,3先秦時期 山海經(jīng)100余種藥物。 4秦漢時期 神農(nóng)本草經(jīng)365種藥物。 5魏晉南北朝時期 本草經(jīng)集注730種藥物。 6、隋唐時期 新修本草載有844種藥物。 7、宋代 證類本草載有1500余種藥物。,8金元時期 素問藥注、用藥心法 9明代 本草綱目1892種藥物，附方11000。 10清代 本草綱目拾遺921種藥物。 11民國時期 中國藥學大辭典 12當代的本草成就 中華人民共和國藥典、中華本草、中藥大辭典、中藥志,主要本草著作簡介

5、,神農(nóng)本草經(jīng) 神農(nóng)本草經(jīng)，簡稱本經(jīng)有：“炎帝神農(nóng)氏嘗味草木，宜藥療疾，著本草四卷”之說，作者是神農(nóng)。 主要內(nèi)容和學術價值： 1我國現(xiàn)存最早的藥學專著。 2總結了藥物的四氣五味、有毒無毒、祛邪治病與養(yǎng)身延年的不同。 3系統(tǒng)地總結了漢以前的藥學成就。,新修本草,作者：李勣、蘇敬等。 成書年代：唐。載藥數(shù)目：844種。 主要學術價值： 1、為我國歷史上第一部官修本草，也是全世界最早的一部藥典學著作。 2、增加了藥物圖譜，并附文字加以說明，這種圖文對照的方法，開創(chuàng)了世界藥學專著的先例。,本草綱目,本草綱目(公元1578年，明萬歷6年)是李時珍編著。 本草綱目載藥1892種(其中新藥370余種)，附方1

6、1096首，附圖1160幅。,本草綱目是一部偉大的藥學巨著,總結了16世紀以前中國人民用藥的經(jīng)驗和知識。 每味藥后“附方” 的來源，不單是從醫(yī)方中得來，有許多是民間驗方。 將藥物的炮制、鑒別、培植等知識充實到本書之中。 本草綱目分類，是一大進步 本草綱目分類，是一大進步,三、藥用資源,（一）中藥及天然藥物資源 人類要回歸大自然 ，藥用植物資源的開發(fā)和利用已受到各國的關注。 我國具有豐富的藥用植物資源且應用中草藥歷史悠久。 全國中草藥匯編、中藥大辭典、新華本草綱要、中國本草圖錄、中國中藥資源志要,我國現(xiàn)有藥用植物11146種，藥用動物1581種，其中野生藥用動、植物約占80%（中藥品種的80%、

7、商品數(shù)量的60%，來源于野生資源，而藏藥材幾乎100%來源于野生資源） 我國天然藥用種類6000種左右，藥典等收載中藥材約500種。,我國由野生轉為家種的藥用植物主要的有龍膽、柴胡、甘草、五味子、半夏、何首烏、天麻等。 藥用植物在人類與疾病的斗爭方面發(fā)揮了作用。如生津安神大補元氣的 人參 ，治療小兒麻痹癥的特 效藥石蒜 堿。 另外，從植 物中尋找和研制能高效殺蟲、殺菌的低濃度農(nóng)藥的工作正在加緊進行之中。 引種國外藥用植物約30余種，重要的有顛茄、丁香、毛花洋地黃、古柯、安息香、大風子等。,藏、蒙、維、彝、壯族等藥， 中醫(yī)藥學寶庫。 民族藥資源豐富，其中藏藥有2805種，蒙藥有1340種，壯藥有

8、2076種，維藥有1917種，具有極大的發(fā)掘潛力。 療效奇特、蘊藏量大的物種仍養(yǎng)在深山無人識，亟需進行有效開發(fā)利用。,（二）民族藥用資源,特殊的地理環(huán)境：耐寒和抗旱性 能強 已從中開發(fā)出一批療效突出的新藥，如燈盞細辛中研制成功燈盞乙素片、燈盞細辛注射液來治療腦血管意外偏癱，利用青陽參制成的青陽參片來治療癲癇等。,全球對草藥需求的激增造成了約1/5的藥用植物正在滅絕，名貴中藥品種。 全球氣候變暖也對藥用植物陷入危境起到落井下石的作用。 溫室效應則會加速森林消失、藥用植物的滅絕。,（三）中藥資源保護,一些中藥材如甘草、麻黃、雪蓮、冬蟲夏草等由于過度采挖或掠奪式開發(fā)，資源量逐年萎縮，已開始影響到中醫(yī)

9、臨床用藥及制藥企業(yè)的生產(chǎn)。 中國植物紅皮書一稀有瀕危植物第一冊收載藥用植物168種，其中稀有種38種，漸危種84種、瀕危種46種。,加強野生變家種及引種馴化研究 建立藥用植物種質資源庫 藥用植物資源“地道性”的研究,栽培與農(nóng)藥污染：寧夏枸杞故事,地點：寧夏康灘鄉(xiāng)萬畝枸杞園 有機磷類劇毒農(nóng)藥 如果我們試驗地的產(chǎn)量低于你們的產(chǎn)量，我們賠錢！,利用轉基因植物生產(chǎn)活性物質 細胞組織培養(yǎng),（四）中藥資源創(chuàng)新,第二節(jié) 中藥學,中藥學的研究范圍 中藥學是研究中藥基本理論和各味中藥的來源、性味、功效及應用方法等知識的一門科學。 一、中藥的藥性 藥性是指藥物的性味和功能：四氣、五味、升降沉浮、歸經(jīng)等。,二、中藥

10、的四氣五味 1. 四氣（四性）：寒、熱、溫、涼藥性 石膏、黃連寒涼藥性治療熱性病 附子、干姜溫熱藥性治療寒性病 2. 五味：辛、甘、酸、苦、咸 味：藥物作用的標志 辛散、甘緩、酸收、苦堅、咸軟,辛：發(fā)散、行氣、行血。麻黃治風寒表證，紅花行氣、行血 甘：補益、和中。人參補益元氣，大棗調(diào)和脾胃 酸：收澀、固澀。五味子澀腸止瀉 苦：燥濕，瀉降。黃連清熱燥濕。大黃瀉下。 咸：軟堅、瀉下。海藻軟堅散節(jié)，芒硝瀉下通便。,中藥復方：藥物的氣味相同，作用才同 麻黃與薄荷為辛味藥。辛發(fā)散，發(fā)汗解表。但麻黃性溫，用于風寒表證。薄荷性涼，用于風熱表證。 中藥辨癥用藥：感冒,三、中藥的升降沉浮 升降沉?。核幬镒饔泌呄?/p>

11、。沉下行泄利浮上行發(fā)散升浮陽沉降陰 黃芪治久瀉脫肛，升的作用 牡蠣治肝陽上亢的頭暈、頭痛，降。 麻黃治風寒表證，浮。 大黃治腸燥便秘的實證，沉。,升降沉浮受配伍或炮制的影響 升浮藥在眾多沉降藥中，會隨之下降 有些藥，酒炒則升，姜汁炒散，醋制則收斂，鹽水炒則下行。,四、中藥的歸經(jīng) 歸經(jīng)是指藥物對于機體某部分的選擇作用。 寒性藥物：清熱作用，清肺熱，清心熱，清胃熱,五、中藥的炮制,中藥炮制中醫(yī)基礎理論為指導，依據(jù)醫(yī)療、制劑和調(diào)劑的不同要求，對原藥材所進行的各種加工處理的總稱?！爸兴庯嬈?植物藥經(jīng)切制成不同規(guī)格的飲片，便于調(diào)劑時分劑量配方，易于煎出有效成分。 礦物藥、貝殼類、動物骨骼類經(jīng)煅制后，易

12、于粉碎，利于煎出有效成分。,1. 降低或消除藥物的毒副作用 草烏：生用大毒，多外用，制草烏：毒性降低，可供內(nèi)服。 2 轉變藥物的功能：麻黃為辛溫解表藥，蜜炙后降低辛散，增強止咳平喘。,3. 增強療效：枇杷葉蜜炙后增強潤肺止咳。 4 . 改變或增強藥物作用的部位和傾向 5. 易于粉碎，適應調(diào)劑、制劑的需要。如石決明炮制后易于粉碎和有效成分煎出。便于調(diào)劑和制劑,6. 保證藥物的凈度，利于儲藏。 7. 矯嗅矯味，便于服用 。 常采用酒制、醋制、蜜炙等方法處理，起到矯嗅矯味的效果。如紫河車、乳香等。,制造新藥，擴大療效。炮制可將非藥用者轉變?yōu)樗幬铩Ｈ缛税l(fā)經(jīng)煅為血余炭后，能止血散瘀。 通過炮制多個品種，

13、使一藥多用。 如黑豆生用滋補肝腎，養(yǎng)血祛風，解毒； 經(jīng)發(fā)酵制成淡豆豉，又可解表除煩； 經(jīng)發(fā)芽制成大豆黃卷，具清熱利濕、發(fā)汗解表之效。,第二章 中藥、生藥與天然藥物化學,生藥學是研究生藥的科學 一、生藥的概念及分類 生藥按自然屬性分為植物、動物和礦物三類 1.按字母編制 2.按藥用部位分類 3.按化學成分分類 4.按功效分類 5.按自然分類法分類,第三節(jié) 生藥學,二、生藥的記載大綱 三、生藥的鑒定 商品生藥的鑒定，必須注意供檢定藥材取樣的代表性 1.基原鑒定 2形狀鑒定：海馬“馬頭蛇尾瓦楞身”,3 顯微鑒定 利用顯微鏡來觀測生藥內(nèi)部的細部、組織構造及細胞后含物的特征，來鑒定生藥的真?zhèn)位蛑贫ㄉ庯@

14、微鑒別的依據(jù)。,4 理化鑒定 是通過物理和化學的方法，對生藥（及其制劑）中所含主要成分或有效成分進行定性和定量分析。 5 DNA分子鑒定,四、生藥學的起源與發(fā)展 德國Martius是生藥學（Pharmakognosie，Pharmacognosy） 1 傳統(tǒng)的本草學時期 2 近代商品生藥學時期 3 現(xiàn)代生藥學新時期,第四節(jié)天然藥物化學,一、天然藥物化學的性質和主要研究內(nèi)容 天然藥物化學是運用化學理論和方法來研究天然藥物中化學成分的結構、理化性質、提取、分離、檢識、結構鑒定的學科。 其次是生物合成途徑和必要的化學結構的修飾或改造，以及構效關系等。,二、天然藥物化學的任務 （一）研究開發(fā)新藥 50

15、年代中國科學院植物研究所利用植物分類與化學分類原理，找出蘿芙木（Rauwolfia verticillata），取代了進口降壓藥利血平。 根據(jù)本草綱目關于青蒿治瘧記載，從該植物中分離出青蒿素。,研究野生薯蕷（Dioscoreaspp）的活性成分，生產(chǎn)了治冠心病藥“地奧心血康”，其年產(chǎn)值 1992年近 13億元。先導化合物 結構修飾：喜樹堿10-羥基喜樹堿 鬼臼毒素2-二甲氨基鬼臼毒素,（二）推進中藥現(xiàn)代化進程，使中藥早日進入國際醫(yī)藥主流市場 化學藥物不良反應大 中藥：毒副作用小 癌癥 HIV 禽流感 中醫(yī)藥全世界受歡迎 長春花：抗腫瘤 東漢：華佗 “麻沸散” 洋金花：莨菪堿 東莨菪堿,三、天然

16、藥物化學的發(fā)展歷史及進程,瑞典藥劑師 化學家 舍勒 天然藥物化學的發(fā)展于科學技術 嗎啡：150年 利血平：幾年 微量活性成分、水溶性成分 海洋生物：抗菌、抗病毒、抗腫瘤、抗炎等。,中藥有效成分是次生代謝產(chǎn)物，生物合成途徑復雜，關鍵酶基因工程技術 克隆關鍵酶基因載體表達：生物堿、黃酮、萜類等。50多基因被克隆。 東莨菪堿天仙子胺-6-B-羥基化酶Ri質粒轉移到富含天仙子胺的莨菪毛狀根中含量增加5倍,（一）天然藥物化學成分分類 1 分類的依據(jù) （1）按基本類型：植物藥、動物藥、礦物藥 （2）按化學成分：無機物和有機物。礦物藥都是無機物，雄黃是三硫化二砷。從有機化學的骨架母核可分為生物堿、苷、黃酮等

17、。 （3）按成分的酸堿性：酸性、堿性、中性,四、天然藥物化學知識簡介,（4）按成分的溶解性：非極性（親脂性）、中等極性、極性（親水性） （5）按有無活性：有效成分、無效成分 （6）按成分的生物合成途徑： 一級代謝物糖類、蛋白質，每種中藥都有。 二級代謝物生物堿、苷、黃酮等，是各自特殊代謝途徑產(chǎn)生，常有特殊活性。,單體： 即化合物。指具有一定分子量、分子式、理化常數(shù)和確定的化學結構式的化學物質 。 有效成分：具有生理活性或醫(yī)療效用的單體化合物，能用分子式和結構式表示。常見三大類：生物堿、糖苷、萜類揮發(fā)油。 無效成分：雜質（水溶性和脂溶性）、葉綠素,2 有效成分和無效成分,有效成分和無效成分的關系

18、,二者的劃分也是相對的。一方面，隨著科學的發(fā)展，一些過去被認為是無效成分的化合物，如某些多糖、多肽、蛋白質和油脂類成分等，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)它們具有新的生物活性或藥效。 例如鞣質，多數(shù)中藥中無用，但在五倍子中有效成分。茯苓多糖、天花粉蛋白質。,另一方面，某些過去被認為是有效成分的化合物，經(jīng)研究證明是無效的。如麝香的抗炎有效成分，近年來的實驗證實是其所含的多肽而不是過去認為的麝香酮等。,有效部位：在中藥化學中，常將含有一種主要有效成分或一組結構相近的有效成分的提取分離部分，稱為有效部位。如人參總皂苷、苦參總生物堿、銀杏葉總黃酮等。 有效部位群：含有兩類或兩類以上有效部位的中藥提取或分離部分。,3 天然藥物

19、中主要有效化學成分 結構類型簡介,（1）生物堿類（Alkaloids）,為一類存在于生物體內(nèi)分子中含有氮原子的有機化合物的總稱；游離生物堿具親脂性；生物堿鹽具親水性。 大多有較復雜的環(huán)狀結構，多呈堿性，可與酸成鹽； 生物堿多具有顯著而特殊的生物活性。如嗎啡、延胡索乙素鎮(zhèn)痛；小檗堿抗菌消炎；麻黃堿止咳平喘；奎寧抗瘧；喜樹堿、紫杉醇抗癌。,苯丙胺 麻黃堿,小檗堿,（2）糖苷類（glycosides）,苷類（glycosides）是糖或糖的衍生物與另一非糖物質通過糖的端基碳原子連接而成的一類化合物，又稱為配糖體。 苷中的非糖部分稱為苷元(genin)或配基（aglycone）。 苷具親水性，苷元具親

20、脂性。,苷類化合物多具有廣泛的生物活性，如天麻苷是天麻安神鎮(zhèn)靜的主要活性成分；三七皂苷是三七活血化瘀的活性成分；強心苷有強心作用； 苷類具有旋光性，多數(shù)苷呈左旋。苷類水解后由于生成的糖是右旋的，因而使混合物呈右旋。,蘆薈苷,黃酮苷類： C6-C3-C6槐花米中的蘆丁 皂苷類：起泡沫和溶血，甘草中的齊墩果酸,強心苷類：是生物界中存在的一類對心臟有顯著生理活性的甾體苷類，是由強心苷元（cardiac aglycones）與糖縮合的一類苷。蟾蜍中的蟾蜍甾,海蔥甾二烯（蟾蜍甾二烯）,木脂素和香豆素類：基本母核具有一個或幾個C6-C3單元的天然有機化合物類群。桂皮醛存在于桂皮中,桂皮醛,蒽醌類：醌類化合

21、物是中藥中一類具有醌式結構的化學成分。大黃中的大黃素苷,大黃酚（chrysophanol） R1=H R2= CH3 大黃素（emodin） R1= OH R2= CH3 大黃素甲醚（physcion） R1=OCH3 R2= CH3 蘆薈大黃素（aloe-emodin） R1=H R2=CH2OH 大黃酸（rhein） R1=H R2=COOH,（3）萜類揮發(fā)油 萜類化合物（terpenoids）是一類由甲戊二羥酸（mevalonic acid，MVA）衍生而成。 異戊二烯骨架，單萜、倍半萜、二萜、三萜等。 揮發(fā)油：為一類可隨水蒸氣蒸餾出來的與水不相混溶的油狀液體的總稱。具有香味或特殊氣味的

22、中藥往往都含有揮發(fā)油。薄荷、藿香等。,異 戊 二 烯 甲 戊 二 羥 酸,青蒿素 山道年 -山道年,（二）天然藥物化學有效成分的提取、分離,1 有效成分的提取 中藥材總提取物分離純化精制結構鑒定結構修飾 化學成分預實驗建立提取分離方法 （1） 溶劑提取法 提取原理：根據(jù)化學成分與溶劑間“極性相似相溶”的原理，選擇對所提成分溶解度大、對雜質溶解度小的溶劑，將所提成分從藥材中溶解出來的方法。,提取溶劑及溶劑的選擇： 分類：通常分三類：非極有機溶劑；中等極性溶劑和極性溶劑。 極性大小：水甲醇乙醇丙酮正丁醇（乙酸乙酯）苯石油醚,提取溶劑的選擇： 提取溶劑的選擇原則： 要對所提取成分溶解度大；對雜質溶解度小。 要與所提取成分不起意外的化學變化。 要廉價、易得、安全。,提取方法： 浸漬法：將藥材粗粉以水類或稀醇在常溫下浸泡。適于成分遇熱易破壞的。 滲濾法：將中藥粗粉裝于滲瀘筒中，從滲瀘筒下端不斷流出滲瀘液。 煎煮法：為中藥水提取最常用的方法。將中藥粗粉用水加熱煮沸，此法提取效率高。,回流提取法：用于以有機溶劑加熱提取成分。受熱易破壞成分不宜用。缺點為溶劑消耗量大，需回流設備。 連續(xù)回流提取法：以索氏提取器回流提取?？朔嘶亓鞣ㄐ鑾?/p>