第十二章天然藥物活性成分研究一、從天然藥物中開發新藥的方法1.經過文獻資料或民間用藥的調研或通過現代藥理學的篩選研究，發現某種動物、植物、礦物或微生物具有藥用價值，然后將其開發成新藥。2.

已知某種成分或某類成分具有藥用價值或已成為新藥，根據動植物的親緣關系，尋找含有這種或這類成分的動植物，進而將其開發成新藥。第一節天然藥物活性成分的研究途徑和方法3.將臨床療效明確的經典方、經驗方或經藥效學研究具有開發價值的復方中藥開發成新藥，或將現有的藥物改變劑型，如由口服液改為片劑、注射劑等。采用這種形式開發的新藥：有效成分不明確，藥品的質量控制難度較大。但具有生產工藝不太復雜、成本較低、比較符合我國國情等特點。4.搞清有效成分和有效部位的基礎上，將有效部位開發成新藥。因有效成分已明確或基本明確，故采用這種方法開發的新藥具有藥品的均一性、較易控制、臨床療效穩定、質量易于得到保證等特點。

5.通過有效成分或生物活性成分的研究，從中發現有藥用價值的活性單體或潛在藥用價值的活性單體——先導化合物。通過先導化合物構效關系的研究，發現有藥用價值的化合物。

先導化合物——有一定的生物活性，但因其活性不夠顯著或毒副作用較大，無法將其開發成新藥的具有潛在藥用價值的化合物。

研究天然藥物新藥的一般過程：工業化合成藥用植物提取物結構闡明純化合物活性篩選分離活性篩選毒理、藥理藥劑

臨床I

-IV期二、天然活性成分的篩選：以活性為指標進行追蹤從天然藥物或中藥中分離活性化合物時，多在確認供試樣品的活性之后。

1.先選擇簡單易行、靈敏度高、可靠的活性測試方法作指導。

2.在分離的每一階段對分離得到的各個部分進行活性定量評估，并追蹤其中活性最強部分。

3.因為物質分離與活性分離同步進行，一般在最終階段總能得到某種活性成分，發現新化合物的可能性也很大。活性測試方法選擇是活性追蹤分離的關鍵理想的體外活性測試方法應具有的特點：簡易、快速、不需特殊設備、方便、抗干擾性強、假陽性和假陰性均較低、臨床相關性強等優點。但在實際工作中理想的活性測試方法往往很難找到，只有綜合分析考慮，根據實際情況、條件以及研究開發的課題選擇較理想的活性測試方法。同時也要根據實踐經驗積累和科學技術的發展，改進現有的一些活性測試方法和建立一些新的活性測試方法。確保供試材料具有活性在活性追蹤分離之前:要采用體內體外多種方法，多個指標對實驗材料進行活性測試，其目的是再次確證實驗材料的活性，確定有無進一步研究的價值；為選擇活性追蹤分離所用的活性測試方法提供依據。以下的流程是美國癌癥研究中心（NCI）用于篩選確認植物或動物粗提取物抗腫瘤活性的改進方案。植物粗提取物抗腫瘤活性的篩選方案

從天然藥物中篩選追蹤得到活性化合物只是一類創新藥物研究的前期階段。而且不少的天然活性化合物還存在一定的毒副作用或因含量太低，難以從天然原料中取材；或因結構過于復雜，合成也十分困難，故本身并無直接開發利用前途。此時只能以它們為先導化合物，經過一系列的化學修飾或結構改造后，才能發現比較理想的活性化合物，并開發成為新藥上市。天然化合物的化學修飾或結構改造：喜樹堿：抗癌活性，毒性大喜樹堿10－羥基喜樹堿

秋水仙堿：具有抑制腫瘤作用，但毒性較大。經結構改造后仍保持較高的抗癌作用，毒性也較低，用于治療乳腺癌。三、天然藥物化學成分的預試驗（一）預試驗的目的和分類系統預試驗單項預試驗（二）單項預試驗1、單項預試驗溶液的制備（1）水提取液（2）中性醇提取液（3）酸性醇提取物（4）石油醚提取液1.系統提取分離方法:是研究天然藥物成分的初步提取分離方法。用極性從低到高的溶劑依次提取。石油醚→油脂、蠟、葉綠素、揮發油、游離甾體及三萜類氯仿或醋酸乙酯→游離生物堿、有機酸及黃酮、香豆素的苷元丙酮或乙醇、甲醇→苷類、生物堿鹽、鞣質等水→氨基酸、糖類、無機鹽等2.單體分離四、天然藥物化學成分的提取分離天然藥物中生物活性成分的研究方法對文獻、臨床、民間用藥調研篩選A部分體外活性評價

確定藥物原材料有效部位DCB體內活性評價提取，粗分（水煮、醇沉——梯度萃取）E第二節結構研究法

結構研究是天然藥物化學的一項重要的研究內容。

合成西藥：原料已知，反應條件一定時，事先可以預測得到產物的結構。

中藥化學成分：未知因素很多，對于微量物質難以采用化學方法確定結構，主要靠波譜分析的方法解決。一、化合物的純度檢查

檢查純度的方法：

外觀、顏色、形態是否均一.

測定各種物理常數，如熔點、沸點、比旋光度、折光率等.

如果可能是已知物，用已知結構的對照品進行對照測定或測定它們的共熔點等.

薄層色譜、紙色譜（三種展開系統均呈單一斑點）氣相色譜、高效液相色譜.二、結構研究的主要程序

對未知天然化合物的結構研究程序三、結構研究中采用的主要方法（一）確定分子式，計算不飽和度1.元素定量分析配合分子量測定有機化合物的元素大多由C、H、O、N等組成，對組成元素的種類和比例的分析，可以通過元素分析的方法確定。分子量的測定方法目前最常用的是質譜法。2.同位素豐度比法有機化合物的主要元素均由相對豐度比一定的同位素組成，且質量相差1~2。3.高分辨質譜法（HR-MS）

可將物質的質量精確測定到小數點后3位，通過比較精確質量可區分分子量相同的不同化合物。不飽和度的計算u=Ⅳ－Ⅰ/2＋Ⅲ/2＋1Ⅰ：一價原子數如H、XⅢ：三價原子數，如N、PⅣ：四價原子數，如C作用：

用于確定分子量；求算分子式。

提供結構信息，推測未知物結構。特點：

應用范圍廣，進行同位素及化合物分析。

分析速度快，可與色譜聯用。靈敏度高，樣品用量少（只需5-10

g）（二）質譜（二）質譜常用質譜技術及特點電子轟擊質譜（EI-MS，electronimpactionization）場解析質譜（FD-MS，fielddesorptionionization）快速原子轟擊質譜（FAB-MS，fastatombombardment）電噴霧質譜（ESI-MS，electrosprayionization）電子轟擊質譜（EI-MS）：樣品氣化后，氣態分子受一定能量的電子沖擊，使分子電離或裂解產生各種陽離子。場解析質譜（FD-MS）：試樣稀液涂于鎢絲上作陽極，對面加陰極，通高壓，使電離。樣品需加熱氣化，離子化，得到M+難氣化、易熱解的成份測不到M+

如糖、苷、氨基酸、肽、蛋白、核酸、抗生素難氣化、易熱解的成份，可得到分子離子相關峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+

逐個脫去糖基的碎片峰：[M＋H-162]+、[M＋H-162-146]+苷元的碎片離子相對少

快速原子轟擊質譜（FAB-MS）：離子槍發射高能離子與另一中性粒子碰撞，交換電荷，形成高速中性粒子，與樣品碰撞，使其電離。難氣化、易熱解的成分，可得到分子離子相關峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+

可得到苷元的碎片電噴霧質譜（ESI-MS）：強靜電場使試樣電離難氣化、易熱解、大分子、小分子，均可得到分子離子相關峰：[M＋H]+、[M＋Na]+、[M＋K]+

（三）紅外光譜（IR）原理：分子吸收紅外線后引起化學鍵的振動或轉動能級躍遷而形成的吸收譜圖（4000～625cm-1）作用：特征頻率區（functionalgroupregion）

4000～1500cm-1————確定官能團類型指紋區（fingerprintregion）

1500～600cm-1————構象、構型、取代模式等特征基團區指紋區（四）紫外-可見吸收光譜電子由基態躍遷至激發態（

、n

）在紫外可見光區引起的吸收譜圖測定范圍：200～700nm之間作用：

對含有共軛雙鍵、α,β-不飽和羰基、芳香化合物的結構鑒定有重要價值特定的吸收譜特征——骨架類型的判斷如：黃酮、香豆素、蒽醌加診斷試劑前后譜圖的規律性變化——取代情況的推斷如：黃酮、香豆素

生色團：產生紫外吸收的不飽和基團，如C=C,C=O,O=N=O等；助色團：其本身是飽和基團（常含有雜原子），它連到生色團上時，能使后者吸收波長變長或吸收強度增加，如-OH,-NH2,-Cl等；紅移（redshift）：由于基團取代或溶劑效應，最大吸收波長變長。藍移（blueshift）：由于基團取代或溶劑效應，最大吸收波長變短。（四）紫外-可見吸收光譜（五）核磁共振譜1H－NMR測定中通過化學位移（δ）、譜線的積分面積以及裂分情況（重峰數及偶合常數Ｊ）可以提供分子中的1H的類型、數目及相鄰原子或原子團的信息。

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