?藥學導論?——天然藥物化學張鑫.第一頁，共八十六頁。３．了解天然藥物化學的性質與任務，作用和內容。學習目標1．說出天然藥物化學成分的主要類型。２．表達有效成分、無效成分及有效部位的概念。.第二頁，共八十六頁。天然藥物化學的稱謂1、中草藥成分化學2、中草藥化學3、中藥化學4、植物化學5、天然藥物化學.第三頁，共八十六頁。運用應用現代科學理論和方法研究天然藥物中的化學成分〔主要是活性成分〕的一門學科。在分子水平上研究天然藥物的藥效物質根底及其防治疾病規律的一門綜合性學科。天然藥物化學〔ChemistryofNaturalMedicine).第四頁，共八十六頁。研究內容：天然藥物各類成分的結構特征、理化性質、提取和別離、精制的方法及結構鑒定；另外包括對活性成分進行結構修飾，以便提高療效也是天然藥物化學研究的內容之一。.第五頁，共八十六頁。藥品藥品是指用于預防、治療、診斷人的疾病，有目的地調節人的生理功能并規定有適應證或者功能主治、用法和用量的物質，包括中藥材、中藥飲片、中成藥、化學原料藥及其制劑、抗生素、生化藥品、放射性藥品、血清、疫苗、血液制品和診斷藥品等。.第六頁，共八十六頁。以中醫藥學理論體系的術語表達藥物性能、成效和使用規律，并在中醫藥理論體系指導下所使用的藥物。中藥.第七頁，共八十六頁。有效成分：具有生物活性的，在化學上能用分子式或結構式表示的，并具有一定的物理常數〔如mp.、bp.、旋光度、溶解度〕的單體化合物。有效部位：假設藥理和臨床上有效,經純度檢查是混合物的。無效成分：無生物活性的稱為無效成分。.第八頁，共八十六頁。有效成分的相對性1、一種天然藥物往往有許多臨床用途，因此，其有效成分可以有一個，也可以有幾個。例：鴉片中嗎啡——鎮痛罌粟堿——抑制平滑肌痙攣可待因——止咳.第九頁，共八十六頁。2、天然藥物無效成分本身并沒有雖然效，但能起到增強或緩和有效成分的作用，有利于有效成分的溶出或增強中藥制劑的穩定性。增溶助溶增強或緩和作用.第十頁，共八十六頁。3、隨著科技的開展，原來認為無生物活性的化合物，如一些脂肪、蛋白質、多糖、無機元素等，有的現被證明具有生物活性。天花粉蛋白質——用于中期妊娠引產，近期還說明有抗病毒活性、對HIV也有活性。.第十一頁，共八十六頁。第一節天然藥物化學的性質與任務一、性質運用應用現代科學理論和方法研究天然藥物中的化學成分〔主要是活性成分〕的一門學科。在分子水平上研究天然藥物的藥效物質根底及其防治疾病規律的一門綜合性學科。.第十二頁，共八十六頁。二、任務天然藥物的來源：藥用植物：11146種藥用動物：1581種

藥用礦物：80種

其他12808種.第十三頁，共八十六頁。主要任務：1、探明天然藥物中作為藥效物質根底的化學成分化學結構與療效毒性之間的關系作用機制有效成分體內的吸收、分步、代謝等發揮效用的原理.第十四頁，共八十六頁。2、研究天然藥物化學成分的類型、理化性質探討有效、快捷、先進的提取、別離方法，為天然藥物臨床劑型選擇和分析檢驗提供依據。.第十五頁，共八十六頁。3、研究天然藥物中主要類型的化學成分的結構測定。〔構效關系〕青蒿素青蒿素甲醚.第十六頁，共八十六頁。4、創制新藥探索開發新藥的途徑和方法，進行結構改造。中草藥有來源廣、毒性底及副作用小的特點，現已受到國內外學者的重視。.第十七頁，共八十六頁。5、擴大天然藥物的資源小檗堿毛茛科的黃連小檗科的日本小檗防己科的頭花千金藤蕓香科的黃柏罌粟科的白屈菜.第十八頁，共八十六頁。第二節天然藥化在發揚祖國醫藥學中的作用振興祖國中醫藥學，關鍵在于中藥的現代化，而中藥的現代化的關鍵是中藥藥效物質根底的探明。天然藥物化學的開展.第十九頁，共八十六頁。⑴、曼陀羅〔生物堿〕：早晨葉片含量最高，黃昏根中含量最高。⑵、麻黃〔麻黃堿〕：〔莖髓部1.3%〕春季含量較低，八、九月含量最高，隨后含量又降低。〔秋季〕1、控制天然藥物及其制劑的質量：.第二十頁，共八十六頁。〔3〕、青蒿:全草花前盛葉期(7月中---8月中)〔4〕、顛茄、曼陀羅莨菪堿〔阿托品〕〔5〕、穿心蓮穿心蓮內酯〔6〕、銀杏葉的標準提取物的質量要求為：總黃酮的含量到達24％，內酯含量為6％。.第二十一頁，共八十六頁。長春花的抗癌成分長春堿〔VLB)：十萬分之四長春新堿〔VCR)：百萬分之一含量低，且混合物毒性大、療效差，提純后效果好。2、減低原植物毒性，并提高療效使用劑量VCR治療小兒白血病：1mgVCR≈1Kg原植物.第二十二頁，共八十六頁。3、擴大天然藥物的資源小檗堿毛茛科的黃連小檗科的日本小檗防己科的頭花千金藤蕓香科的黃柏罌粟科的白屈菜.第二十三頁，共八十六頁。青蒿素青蒿素甲醚4、進行新化合物的研究導致化學合成或結構改造.第二十四頁，共八十六頁。

化學結構與療效毒性之間的關系作用機制有效成分體內的吸收、分步、代謝等發揮效用的原理5、探索天然藥物治病的原理.第二十五頁，共八十六頁。天然藥物化學研究概況1．1769年，瑞典藥師，化學家Scheele：酒石(酒石酸氫鉀)鈣鹽酒石酸。2．1804年，德國及法國藥師Sertuner和Derosne,從鴉片中提到嗎啡；1925年說明結構，1952年，全合成，花了150年。.第二十六頁，共八十六頁。4．生物堿數量方面：現有一萬種。1952年以前，950種；1952年到1962年，1107種；1962年到1972年，3443種；

5.新技術、新設備的應用：3．1952年Muller,從蛇根草提到利血平。1956年WoodwardR.B.全合成利血平，只用了幾年。 數量劇增.第二十七頁，共八十六頁。近年來我國的研究狀況1、抗癌藥羥基喜樹堿；2、抗白血病藥高三尖杉酯堿3、縮曈和治療青光眼藥包公藤甲4、用于中期孕婦引產的天花粉蛋白5、新型男性不育藥棉酚6、新型抗疾藥青蒿素…….第二十八頁，共八十六頁。天然藥物各類化學成分1、糖類2、有機酸3、鞣質4、植物色素5、樹脂6、氨基酸、蛋白質與酶7、脂肪油與甾醇8、甙類9、黃酮類化合物10、醌類化合物11、苯丙素類化合物12、萜類化合物13、揮發油14、皂甙15、強心甙16、生物堿等等.第二十九頁，共八十六頁。鞣質〔tannin、tannicacid〕:又稱丹寧或鞣酸，是一類多元酚類高分子化合物,能與蛋白質作用產生沉淀。1、有收斂、止血作用，外用于燒傷、創傷等，并有一定抑菌作用。2、抗病毒作用：地榆、青果等3、抗衰老作用：〔復原性〕.第三十頁，共八十六頁。我們的研究———青果——國家自然科學基金課題青果中抗HBsAg／HBeAg成分的研究———沒食子酸.第三十一頁，共八十六頁。分類〔一〕、可水解鞣質：具有酯鍵或苷鍵結構，易被酸、堿、鞣酶或苦杏仁酶水解成沒食子酸鞣質。〔二〕、縮和鞣質：是兒茶素苯核之間通過C-C連接不具有酯鍵或苷鍵，在高溫下或稀酸和稀堿下并不水解，而能迅速脫水形成大分子化合物鞣紅.第三十二頁，共八十六頁。性質1、無定形粉末；2、能溶于水、乙醇、丙酮、醋酸乙酯；3、不溶于乙醚和氯仿的混合溶劑；4、水溶液與許多生物堿、重金屬產生沉淀；5、與蛋白質產生鞣酸蛋白，是可逆的。.第三十三頁，共八十六頁。可水解鞣質與縮合鞣質的區別.第三十四頁，共八十六頁。小結研究的內容和目的：五點幾個概念研究概況各類成分簡介緒論⊙怎樣學好天然藥物化學.第三十五頁，共八十六頁。思考題1、為什么說在研究中藥有效成分時，要全面慎密的進行？2、天然藥物化學成分的主要類型有哪些？.第三十六頁，共八十六頁。學習目標１、說出提取、別離的概念。２、說出天然產物有效成份提取、別離的方法。３、表達溶劑提取法、系統溶劑別離法、沉淀法、鹽析法的適用范圍及特點。.第三十七頁，共八十六頁。第四節提取別離方法簡介提取別離的關鍵在于方法確實立，而這取決于被提取成分的性質。將需要的成分盡量提取出來，不需要的成分盡可能留在藥材中。思路：原那么：.第三十八頁，共八十六頁。從原料藥材中將化學成分提出來的過程；提取別離把提取物中所含的各種成分一一分開，最后把得到的單體加以精制的過程叫別離。.第三十九頁，共八十六頁。根據天然產物中各成分的溶解性能，選用對需要成分溶解度大而對其他成分溶解度小的溶劑，將所需成分從藥材組織內溶解出來的一種方法。一、溶劑提取法提取.第四十頁，共八十六頁。選擇適當的溶劑是溶劑提取法的關鍵——對所提成分有較大的溶解度，對共存雜質的溶解度最小。溶劑的選擇：.第四十一頁，共八十六頁。溶劑的分類按極性不同分：1、非極性溶劑2、中等極性溶劑3、極性溶劑.第四十二頁，共八十六頁。1、水：價廉、易得、平安、強極性2、親水性有機溶劑：甲、乙醇、丙酮；介電常數大，穿透能力強，與水任意混溶。3、親脂性有機溶劑：石油醚、苯、乙醚、氯仿、〔乙酸乙酯〕;介電常數小，有毒、價貴，穿透能力弱，與水不混溶。.第四十三頁，共八十六頁。石油醚〈四氯化碳〈苯〈二氯甲烷〈氯仿〈乙醚〈醋酸乙酯〈正丁醇〈丙酮〈甲醇〔乙醇〕〈水極性由強到弱順序.第四十四頁，共八十六頁。提取方法1、煎煮法2、浸漬法3、滲漉法4、回流法5、連續回流法：索氏提取器.第四十五頁，共八十六頁。二、水蒸汽蒸餾法適用：能隨水蒸汽蒸餾，而不被破壞的難溶于水的成分。條件：1、揮發性2、在100℃有一定的蒸汽壓3、不溶于水.第四十六頁，共八十六頁。三、其他方法如：壓榨法、升華法.第四十七頁，共八十六頁。開展1、超聲波萃取法2、超臨界CO2萃取法.第四十八頁，共八十六頁。一般選用３到４種不同極性的溶劑，由低極性到高極性分步對上述總提取物進行別離，使總提取物中各組分，依其在不同極性溶劑中溶解度的差異而得到別離。1、【系統溶劑別離法】別離一、溶劑法.第四十九頁，共八十六頁。天然產物成分及其較適用的溶劑成分極性成分的類型適用的溶劑強親脂性揮發油、脂肪油、蠟、色素、甾醇、甙元石油醚、己烷親脂性甙元、生物堿、樹脂、醛、酮、醇、酯乙醚、氯仿小：某些甙類〔如強心甙〕氯仿:乙醇2：1中等極性中:某些甙類〔如黃酮甙〕乙酸乙酯大：某些甙類〔如皂甙、蒽醌甙〕正丁醇親水性極性很大的甙、糖類、氨基酸、BH+丙酮、甲乙醇強親水性蛋白質、粘液質、果膠、氨基酸、無機鹽水.第五十頁，共八十六頁。〔1〕簡單萃取法：利用混合物中各成分在兩種互不相容的溶劑中，因分配系數不同而到達別離的方法。〔2〕逆流連續萃取法：〔3〕逆流分溶法：〔CCD)〔4〕液滴逆流分配法：〔DCC)2、兩相溶劑萃取法.第五十一頁，共八十六頁。在天然產物的提取液中，參加某些試劑使產生沉淀，以獲得有效成分或除去雜質的方法。

1、酸堿沉淀法：利用某些成分在酸或堿中溶解，又在堿或酸中沉淀的性質而到達別離。

B+H+BH+OH-B+H2O(1)、〔2〕、OOOHOO-OH-H+二、沉淀法.第五十二頁，共八十六頁。2、乙醇沉淀法：在濃縮的水提液中，參加一定量的乙醇，〔使含乙醇量達80％以上〕，那么難溶于乙醇的成分，如蛋白質、多糖等從溶液中沉淀。〔補充〕多糖:樹膠、黏液質、淀粉、菊糖、纖維素等.第五十三頁，共八十六頁。3、試劑沉淀法：參加某些試劑，使與有效成分結合而產生沉淀，借此進行別離。中性醋酸鉛：酸性或酚性物質〔鄰二酚羥基〕堿性醋酸鉛：上述物質＋單酚羥基＋醇羥基＋酮＋醛＋一些中性物質等。4、鉛鹽沉淀法：.第五十四頁，共八十六頁。吸附法：1、吸附雜質2、吸附有效成分常用吸附劑：氧化鋁、氧化鎂、活性炭鹽析法：參加無機鹽，使其到達一定濃度或飽和促使有效成分在水中溶解度降低而析出，與其它水溶性較大的雜質別離。.第五十五頁，共八十六頁。三、色譜別離法1、柱色譜法利用吸附劑對混合物中各成分吸附能力的差異而得到別離不同吸附劑對同一化合物的吸附能力是不同的不同展開劑對同一化合物的洗脫能力是不同的.第五十六頁，共八十六頁。2、聚酰胺：〔1〕、是一類由酰胺聚合而成的高分子化合物〔2〕、含有酰胺基，可使酚類和羧酸類形成H鍵吸附〔3〕溶劑中形成H鍵的能力：水＞有機溶劑＞堿性溶劑∴洗脫能力相反:尿素水溶液>DMF＞稀氫氧化鈉或稀胺溶液>丙酮>甲醇、乙醇＞水.第五十七頁，共八十六頁。是一些具有特殊性能的高分子化合物，它不溶于水、酸、堿和有機溶劑，但可在水中解離成離子，其解離的離子可與溶液的其他離子產生可逆性交換，由于它與多種離子的親和力不同，可借此使不同的離子獲得別離。分為：陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂3、離子交換樹脂.第五十八頁，共八十六頁。結果：陽樹脂交換陽離子陰樹脂交換陰離子RSO3-H++Na+Cl-

RSO3-Na++H+Cl-陽樹脂：RN+OH-+Na+Cl-RN+Cl-+Na+OH-陰樹脂：.第五十九頁，共八十六頁。4、凝膠色譜法常見的凝膠有：葡聚糖凝膠〔SephadexG)聚丙烯酰胺凝膠〔Bio-GelP)瓊脂糖凝膠〔Sepharese，〕.第六十頁，共八十六頁。性能：交鏈度越大，網狀結構越緊密，網孔越小，吸水膨脹就越大，可用于小分子量物質的別離。交鏈度越小，網孔大可用于大分子量物質的別離。按分子大小的先后出柱，根本上按分子量由大到小的順序流出柱體，故稱“分子篩〞色譜。.第六十一頁，共八十六頁。透析法:利用小分子物質在溶液中可通過半透膜,而大分子物質不能通過半透膜的性質到達別離的方法。分餾法：用以別離液體混合物的一種方法。升華法：.第六十二頁，共八十六頁。溶劑提取法提取方法水蒸氣蒸餾法提系統溶劑別離法取兩相溶劑萃取法分沉淀法離別離純化吸附法方鹽析法法透析法升華法分餾法色譜別離法小結.第六十三頁，共八十六頁。學習目標說出四大光譜的原理、根本概念等.第六十四頁，共八十六頁。第五節結構鑒定方法簡介在對化合物進行提取、別離、精制成為單體化合物后，必須了解：1、化合物的理化性質2、查閱資料，進行綜合分析，縮小搜索范圍.第六十五頁，共八十六頁。鑒定化合物的一般程序：1、確定純度2、測定物理常數3、確定分子量、分子式4、進行波譜分析5、確定結構式.第六十六頁，共八十六頁。一、紫外光譜UV(UltravioletabsorptionSpectrum)1、測定范圍：紫外：200－400nm可見：400－760nm

常用范圍：200－600nm.第六十七頁，共八十六頁。2、原理：基于分子中的電子因光照射引起價電子躍遷，即由基態躍遷到激發態而產生紫外吸收。其中：ππ*，nπ*躍遷引起的吸收光譜出現在200-600nm的區域.第六十八頁，共八十六頁。ππ*σnn*ΔE各種化學鍵之間ΔE示意圖.第六十九頁，共八十六頁。3、適用范圍：分子中含有共軛雙鍵、發色團以及具有共軛體系的助色團的化合物4、推斷基團：〔1〕分子中是否含有不飽和鍵，尤其是含有共軛雙鍵、α、β不飽和羰基以及芳香化合物。〔2〕還可推斷化合物的骨架類型.第七十頁，共八十六頁。200300400λmaxⅡⅠA黃酮類化合物在甲醇中的紫外吸收光譜.第七十一頁，共八十六頁。二、紅外光譜IR〔InfraredabsorptionSpectrum)1、測定范圍：紅外光譜區ν4000－625cm-1或2.5－16um〔1〕特征頻率區：4000-1333cm-1〔2〕指紋區：1333-625cm-1.第七十二頁，共八十六頁。3、適用范圍可適用于任何天然化合物4、推斷基團〔1〕許多官能團：羥基、羰基、氨基等〔2〕由指紋區進行真偽鑒別2、原理：基于分子中價鍵可因紅外光譜照射產生伸縮振動和彎曲振動而產生紅外光譜。.第七十三頁，共八十六頁。0300020001000600百分透光率100ν-14000.第七十四頁，共八十六頁。三、核磁共振NMR〔NuclearMagneticResonance)分類1、氫核磁共振〔1H－NMR〕2、碳核磁共振〔13C－NMR〕NMR是在磁場的作用下，以射頻進行掃射，由具有磁矩的原子核〔1H、13C〕產生能級躍遷而獲得共振信號。3、二維核磁共振〔2D－NMR).第七十五頁，共八十六頁。〔一〕氫核磁共振〔1H－NMR〕1H具有最大的峰度比和較高的信號靈敏度，用三個重要的參數來判斷以下情況：〔1〕1H的類型〔2〕1H的數目〔3〕相鄰原子或原子團的情況.第七十六頁，共八十六頁。1、化學位移〔chemicalshift