1、天然药物化学 药物药物-用于治疗和预防疾病的物质。用于治疗和预防疾病的物质。按按来源可分为来源可分为天然药物天然药物、化学合成药物化学合成药物和和生物药物生物药物 中药（中草药）中药（中草药）-广义的概念，包括广义的概念，包括传传统中药统中药、民间药民间药和和民族药民族药传统中药是指在全国范围内广泛使用，并作为商品传统中药是指在全国范围内广泛使用，并作为商品在中药市场流通，载于中医药典籍，以传统中医药学在中药市场流通，载于中医药典籍，以传统中医药学理论阐述药理作用并指导临床应用、有独特的理论体理论阐述药理作用并指导临床应用、有独特的理论体系和使用形式，加工炮制比较规范的天然药物及其加系和使用形
2、式，加工炮制比较规范的天然药物及其加工品。工品。天然药物天然药物人类在自然界中发现并可直接供药用的植物、动人类在自然界中发现并可直接供药用的植物、动物或矿物，以及基本不改变其物理、化学属性的物或矿物，以及基本不改变其物理、化学属性的加工品。加工品。“中药中药”、“草药草药”和和“民族药民族药”除极除极少数（如铅丹等）为人工合成药外，绝大多数均少数（如铅丹等）为人工合成药外，绝大多数均属天然药物范畴。属天然药物范畴。天然药物包含了中药，但并不等于是中药。天然药物包含了中药，但并不等于是中药。天然药物化学在新药研发中的地位天然药物化学在新药研发中的地位药理、毒理作用药理、毒理作用一定的剂型一定的剂
3、型质量标准质量标准临床前新药临床前新药天然药物化学天然药物化学有效部位或有效成分有效部位或有效成分药理学药理学药剂学药剂学药物分析学药物分析学药物化学药物化学第一章第一章 绪绪 论论。天然药物的来源天然药物的来源 天然药物是药物的一个重要的组成部分。天然药物是药物的一个重要的组成部分。天然药物来自植物、动物、矿物、微生物，天然药物来自植物、动物、矿物、微生物，以及海洋中所含的生物资源等，其中绝大部以及海洋中所含的生物资源等，其中绝大部分为植物药。分为植物药。随着生命科学的进步，运用在酶、受体、随着生命科学的进步，运用在酶、受体、细胞等分子水平乃至基因调控等新的生物活细胞等分子水平乃至基因调控等
4、新的生物活性测试体系进行广泛筛选，将会发现更多的性测试体系进行广泛筛选，将会发现更多的新的天然药物。新的天然药物。天然药物中化学成分的复杂性天然药物中化学成分的复杂性 中药中的化学成分是十分复杂的。某一中药中的化学成分是十分复杂的。某一种中药可能含有几种类型的成分，而每一个种中药可能含有几种类型的成分，而每一个类型又可能含有少则几种、多则十几种或几类型又可能含有少则几种、多则十几种或几十种化学成分。十种化学成分。例如，中药人参中含有例如，中药人参中含有20余种三萜皂苷余种三萜皂苷类成分，它们都有相同或类似的母体，同时类成分，它们都有相同或类似的母体，同时人参中又有黄酮类、多糖及挥发油等类成分。
5、人参中又有黄酮类、多糖及挥发油等类成分。有效成分有效成分:具有一定生物活性的单体化合物，具有一定生物活性的单体化合物，能用结构式表示，并具有一定的物理常数。能用结构式表示，并具有一定的物理常数。无效成分：无效成分：没有生物活性和防病治病作用没有生物活性和防病治病作用的化学成分。的化学成分。有效成分与有效成分与无效成分的相对性无效成分的相对性 有效部位：有效部位：在天然药物中，常将含有一在天然药物中，常将含有一种主要有效成分或一组结构相近的有效成分种主要有效成分或一组结构相近的有效成分的提取或分离部分，称为有效部位。的提取或分离部分，称为有效部位。有效部位群：有效部位群：含有两类或两类以上有效含
6、有两类或两类以上有效部位的中药提取或分离部分。部位的中药提取或分离部分。：在中药及其他天然药物中，真正搞清有效在中药及其他天然药物中，真正搞清有效成分的品种是不多的。更多的只是一些生理成分的品种是不多的。更多的只是一些生理活性成分，也就是经过一些体外活性成分，也就是经过一些体外(in vitro)和体和体内内(in vivo)的活性测试试验，证明有一定的生的活性测试试验，证明有一定的生理活性的部位。理活性的部位。天然药物化学的建立与形成天然药物化学的建立与形成1769 1769 酒石酸酒石酸(酒石酒石)1 17 775 75 苯甲酸苯甲酸(安息香安息香)1778 1778 乳酸乳酸(酸乳酸乳)
7、1785 1785 苹果酸苹果酸(苹果苹果)观点观点2:“2:“植物中有机酸的研究促成有机化学及植物化学的形成植物中有机酸的研究促成有机化学及植物化学的形成”1773 1773 尿素尿素 (脲脲)舍勒舍勒 (K.W.Schelle)柏格曼柏格曼 (Bargmann(Bargmann)1822 1822 瑞香苷瑞香苷 1830 1830 苦杏仁苷苦杏仁苷观点观点1:“1:“植物中只有酸性物质植物中只有酸性物质”卢勒卢勒 (Rouelle(Rouelle)1776 1776 尿酸尿酸观点观点3.“3.“生物碱的研究是天然药生物碱的研究是天然药物化学发展的开端。物化学发展的开端。”1803 1806
8、 吗啡吗啡(鸦片鸦片)德罗逊德罗逊 (Derosen)塞图尔塞图尔 (Sertrner)1818 士的宁碱士的宁碱 1820 咖啡因咖啡因 1820 喹宁喹宁 1828 尼古丁尼古丁 1831 阿托品阿托品 1833 乌头碱乌头碱morphineNOCH3HOOH商周商周(前前256 前前1766)炼丹、冶金、酿酒业十分盛行炼丹、冶金、酿酒业十分盛行。我国古代天然药物的实践我国古代天然药物的实践齐民要术齐民要术(五世纪五世纪)用用“百药煎百药煎”制革，它是由五倍子等制革，它是由五倍子等粗末经粗末经发酵制得的没食子酸。发酵制得的没食子酸。记载：记载：“看药上长起长霜，药则已看药上长起长霜，药则已
9、成矣成矣”。长。长霜即没食子酸结晶，此霜即没食子酸结晶，此是世界上最早制得的有机酸结晶，是世界上最早制得的有机酸结晶，较之瑞典化学家舍勒的工作要早二较之瑞典化学家舍勒的工作要早二百多年。百多年。本草纲目本草纲目(1518-1592)建国以来我国天然药物化学的研究进展建国以来我国天然药物化学的研究进展1 1）利用丰富药源生产药物）利用丰富药源生产药物 麻黄素、芦丁、麻黄素、芦丁、洋地黄毒苷、咖啡因、黄连素、粉防己碱、加兰洋地黄毒苷、咖啡因、黄连素、粉防己碱、加兰他敏、山道年等。他敏、山道年等。2 2）减少进口、自给自足药物）减少进口、自给自足药物 地高辛、西地兰、地高辛、西地兰、麦角新碱、秋水仙
10、碱、阿托品、东茛菪碱、长春麦角新碱、秋水仙碱、阿托品、东茛菪碱、长春碱、长春新碱、薯蓣皂苷元等。碱、长春新碱、薯蓣皂苷元等。3）民间草药发掘药物）民间草药发掘药物 颅痛定、岩白菜素、天颅痛定、岩白菜素、天花粉素、川楝素、黄藤素、鹤草酚、亮菌甲素、花粉素、川楝素、黄藤素、鹤草酚、亮菌甲素、棉酚、羟基喜树碱等。棉酚、羟基喜树碱等。4）特色天然化学药物）特色天然化学药物 如青蒿素、三尖杉酯碱、如青蒿素、三尖杉酯碱、山茛菪碱、天麻素、齐墩果酸、丁公藤碱山茛菪碱、天麻素、齐墩果酸、丁公藤碱II、高乌头碱、石杉碱甲、川芎嗪等。高乌头碱、石杉碱甲、川芎嗪等。5）改构药物）改构药物 如抗痫灵、常咯啉、联苯双酯
11、等。如抗痫灵、常咯啉、联苯双酯等。6）合成药物）合成药物 如黄连素、延胡索乙素、山茛菪如黄连素、延胡索乙素、山茛菪碱、天麻素、咖啡因、川芎嗪、大蒜新素、罂碱、天麻素、咖啡因、川芎嗪、大蒜新素、罂粟碱等。粟碱等。天然药物化学的发展离不开现代科学技术天然药物化学的发展离不开现代科学技术的进步的进步吗啡吗啡 利血平利血平(鸦片中成分，止痛鸦片中成分，止痛)（萝芙木中成分，降压）（萝芙木中成分，降压）OHONCH3HHHHONHNH3COHHHOCH3H3COOCOCOOCH3OCH3OCH3 微量物质微量物质 大分子物质大分子物质 不稳定物质不稳定物质 海洋生理活性物质海洋生理活性物质 生物体内源性
12、生理活性物质生物体内源性生理活性物质 目的目的-从中从中发现新的化合物或者新的骨架类型发现新的化合物或者新的骨架类型 生物活性跟踪分离方法将成为研究天生物活性跟踪分离方法将成为研究天然活性成分的主流。然活性成分的主流。天然活性化合物的追踪分离能否取得成天然活性化合物的追踪分离能否取得成功，关键在于有无好的生物活性测试体系。功，关键在于有无好的生物活性测试体系。中药质量评价体系和中药复方化学成分中药质量评价体系和中药复方化学成分的研究进入实质性阶段。的研究进入实质性阶段。中药指纹图谱的建立。中药指纹图谱的建立。根据同源动、植物的生源关系，来寻找天根据同源动、植物的生源关系，来寻找天然药物中的有效
13、成分，从而开辟和扩大药源。然药物中的有效成分，从而开辟和扩大药源。根据天然药物中已知有效成分的结构特点根据天然药物中已知有效成分的结构特点进行人工合成及结构改造，以扩大药源和创制进行人工合成及结构改造，以扩大药源和创制高效低毒的新药。高效低毒的新药。（二）探索中药防治疾病原理（二）探索中药防治疾病原理 在明确中药有效成分的基础上，了解有效在明确中药有效成分的基础上，了解有效成分与生物活性之间的关系，从而阐明中药防成分与生物活性之间的关系，从而阐明中药防治疾病的作用原理。治疾病的作用原理。中药复方制剂治疗作用的多样性，是以所中药复方制剂治疗作用的多样性，是以所含多种有效成分为物质基础，从现代科学
14、角度含多种有效成分为物质基础，从现代科学角度进行阐述。进行阐述。（三）控制天然药物及其制剂的质量（三）控制天然药物及其制剂的质量 研究天然药物的有效成分，从而通过理化研究天然药物的有效成分，从而通过理化性质及含量测定等方法控制天然药物及其制性质及含量测定等方法控制天然药物及其制剂的质量。剂的质量。（四）改进药物剂型，提高临床疗效（四）改进药物剂型，提高临床疗效 中药经过提取分离后，去粗存精、去伪存中药经过提取分离后，去粗存精、去伪存真，用新技术加工成现代药物剂型。真，用新技术加工成现代药物剂型。研究药物剂型在体内的作用过程研究药物剂型在体内的作用过程，创制中，创制中药的新剂型。药的新剂型。（五
15、）为中药炮制提供现代科学依据（五）为中药炮制提供现代科学依据 在清楚中药有效成分的基础上，用现代在清楚中药有效成分的基础上，用现代实验技术和方法对其进行定性定量分析，有实验技术和方法对其进行定性定量分析，有效的控制炮制品的规格质量。效的控制炮制品的规格质量。研究中药炮制前后化学成分的变化，有研究中药炮制前后化学成分的变化，有助于阐明炮制原理，改进和完善传统炮制方助于阐明炮制原理，改进和完善传统炮制方法和技术。法和技术。四、天然药物化学成分的溶解性能四、天然药物化学成分的溶解性能水溶性成分水溶性成分水、醇共溶成分水、醇共溶成分醇、脂共溶成分醇、脂共溶成分 脂溶性成分脂溶性成分单糖及低聚糖单糖及低聚糖生物碱盐生物碱盐游离生物碱游离生物碱油脂油脂淀粉淀粉苷苷苷元苷元蜡蜡粘液质粘液质水溶性色素水溶性色素脂溶性色素脂溶性色素氨基酸氨基酸鞣质鞣质挥发油挥发油蛋白质蛋白质水溶性有机酸水溶性有机酸非水溶性有机酸非水溶性有机酸无机成分无机成分树脂树脂学习学习天然药物化学天然药物化学的方法的方法（一）基本骨架类型及其结构特征（一）基本骨架类型及其结构特征 思考题：思考题：1.有效成分与有效部位的定义及区别。有效成分与有效部位的定义及区别。2.天然药物化学的定义及研究内容。天然药物化学的定义及研究内容。3.天然药物化学的应用价值。天然药物化学的应用价值。
