1、1授课教师：苏艳芳 博士天津大学药物科学与技术学院天然药物学系24楼A区208室，Tel:27402885（O）E-mail： 234567Medicinal Natural Product Chemistry(Pharmacognosy)(Phytochemistry)(Medicinal Chemistry and Natural Products)8 第一章第一章 总总 论论 第一节 绪论 天然药物化学：天然药物化学：910 天然药物是药物的一个重要组成部分天然药物是药物的一个重要组成部分中药(天然药物)化学药(化学合成药物)生物制品11 自古以来，人类在与疾病斗争的过程中，通过以身试药
2、等途径，对天然药物的应用积累了丰富的经验。12在中国，天然药物又称为中草药。天然药物来自植物,动物,矿物和微生物,并以植物资源为主,种类繁多。以中草药为例，仅本草纲目中就记载1892种，本草纲目拾遗又补充了1021种。随着生命科学的发展与海洋资源的进一步开发与利用，这个数字将会不断的扩大!国内天然产物研究机构。13MILLENNIUM REVIEW The influence of natural products upon drug discoveryDavid J.Newman,Gordon M.Cragg and Kenneth M.SnaderNational Cancer Insti
3、tute,USA 14 Plants have formed the basis of sophisticated traditional medicine systems that have been in existence for thousands of years.The first records,written on hundreds of clay tablets in cuneiform,are from Mesopotamia and date from about 2600 BC;amongst the approximately 1000 plant derived s
4、ubstances which they used were oils of Cedrus species(cedar)and Cupressus sempevirens(cypress),Glycyrrhiza glabra(licorice),Commiphora species(myrrh),and Papaver somniferum(poppy juice),all of which are still in use today for the treatment of ailments ranging from coughs and colds to parasitic infec
5、tions and inflammation.15 天然药物之所以能够防病治病天然药物之所以能够防病治病,其其物质基础是其中所含的物质基础是其中所含的有效成分有效成分。16 中药麻黄(Ephedra spp.的地上部分)中就含有左旋麻黄素(l-ephedrine)等多种生物碱、挥发油、淀粉、叶绿素、纤维素、草酸钙等多种成分。17HOCH3H HNHCH3OHHPhCH3HNHCH3左旋麻黄素具有平喘、解痉作用18 中药甘草(Glycyrrhizia uralensis的根及根茎)中则含有甘草酸(glycyrrhizin)等多种皂苷及黄酮类、淀粉、纤维素、草酸钙等成分。19OOCOOHHHGlc
6、A GlcA 2 甘草酸具有抗炎、抗过敏、治疗胃溃疡的作用。20 以上两例中，左旋麻黄素、甘草酸分别被认为是麻黄及甘草的代表性有效成分有效成分。但淀粉、树脂、叶绿素等则一般认为是无效成无效成分分或杂质。以麻黄及甘草为原料制成的浸膏或其他制剂，其质量常分别以左旋麻黄素及甘草酸的含量为基准进行控制。21 中草药及其它天然药物中，真正搞清有效成分的品种并不多。更多的只是一些生理活性成分生理活性成分：即经过不同程度药效试验或生物活性试验，包括体外（in vitro）及体内（in vivo）试验，证明对机体具有一定生理活性的成分。但它们并不一定是真正代表天然药物临床疗效的有效成分。有效成分有效成分：即药
7、材中代表其功效的化学成分。如左旋麻黄素(l-ephedrine)具有平喘、解痉作用，甘草酸(glycyrrhizin)具有抗炎、抗过敏、治疗胃溃疡的作用，分别被认为是麻黄及甘草中的代表性有效成分。22许多天然化合物作为药品一直沿用至今：课本附录p436：药用天然化合物。其中，有些化合物看来在相当长的历史时期内还难以用合成药代替（Taxol，二萜）；有些生物活性天然化合物则是现代合成药物的先导化合物。2323 CCHNHCOHCOOOHHOHCH3COOOHOHOCOCH3OCOHO10932174 紫杉醇紫杉醇(taxol)又称红豆杉醇，为又称红豆杉醇，为9090年代国年代国际上抗肿瘤药三大成
8、就之一，最早从太平洋红豆际上抗肿瘤药三大成就之一，最早从太平洋红豆杉杉Taxus brevifoliaTaxus brevifolia的树皮中分离得到。的树皮中分离得到。24 从 古 柯 叶 中 得 到 的 可 卡 因(cocaine)作为先导化合物合成普鲁卡因(procaine)等一系列局部麻醉药就是一个典型的例子。25COOCH3HOOCC6H5NCH3可卡因COOCH2CH2N(CH2CH3)H2N古柯叶普鲁卡因26 天然药物化学的发展离不开现代科天然药物化学的发展离不开现代科学技术的进步。学技术的进步。过去，一个化合物从天然药物中分离、纯化到确定结构、人工合成需要很长的时间。以吗啡(m
9、orphine)和 利血平(reserpine)为例，吗啡从发现（1804-1806）、提出正确结构（1925）到人工全合成（1952），总共花了约150年的时间，而利血平的这个过程只用了仅仅几年时间（1952-1956）。27HOOHHOHHNCH3 吗啡鸦片中成分(镇痛，左图)28NNHOCOOCH3HHHCH3OCH3O2COCH3OCH3OCH3 利血平 蛇木中成分,降压29 随着科学技术的发展，尤其是各种色谱技术、波谱学技术（NMR、MS）以及X-射线单晶衍射(X-ray crystal analysis)在设备、性能及测试技术方面的大幅度改善，以及计算机的广泛应用，天然药物化学研究
10、工作的速度得以大大加快，水平也大大提高。时间 发现新生物碱的数目 18521952 950 19521962 1107 19621972 3443 目前，生物碱类成分总数已达到1万多个。30 现在，科学家对那些微量甚至超微量的活性成分，水溶性的、不稳定的成分以及生物体内源性生理活性物质等等都非常重视，以期发现新结构的化合物或者新的骨架类型。科学技术的进步使得这个目标的实现成为可能。31HOHOHOOOHROH蜕皮激素（R=H，R=OH）蜕皮激素(ecdyson)500 kg蚕蛹25 mg典型例子（超微量物质分离）32 分子式：C129H223N3O54，分子量：2680沙海葵毒素（64个手性碳）典型例子（复杂结构生理活性物质的分离鉴定）33 我国天然药物资源丰富，在临床应用等许多方面有丰富的经验积累，是一个亟待发掘、整理、提高的巨大宝库。目前，我国天然药物化学的研究水平大体上已经接近发达国家的水平，相信在未来能对人类的保健事业作出更大的贡献！?34?35?
