天然药物化学全部.pptx
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1、n n第一节 绪论n n第二节 生物合成n n第三节 提取分离方法n n第四节 结构研究法第一章 总 论第一节 绪绪 论论一、一、一、一、天然药物及其相关术语天然药物及其相关术语天然药物及其相关术语天然药物及其相关术语二、二、二、二、天然药物化学的定义、研究对象、研究内容天然药物化学的定义、研究对象、研究内容天然药物化学的定义、研究对象、研究内容天然药物化学的定义、研究对象、研究内容 三、三、三、三、天然药物化学发展历史沿革和现状天然药物化学发展历史沿革和现状天然药物化学发展历史沿革和现状天然药物化学发展历史沿革和现状 四、四、四、四、天然药物化学在中药现代化中的作用天然药物化学在中药现代化中
2、的作用天然药物化学在中药现代化中的作用天然药物化学在中药现代化中的作用 一、天然药物及其相关术语n1.1.天然药物的定义:天然药物的定义:天然来源天然来源n2.2.天然药物的来源:天然药物的来源:植物植物 动物动物 矿物矿物 微生物微生物 海洋天然药物海洋天然药物3.3.天然药物相关术语天然药物相关术语n n天然药物天然药物天然药物天然药物 natural medicinenatural medicinen n中草药中草药中草药中草药 chinese herbal medicinechinese herbal medicine 本草纲目本草纲目本草纲目本草纲目,18921892种种种种 /本草
3、纲目拾遗本草纲目拾遗本草纲目拾遗本草纲目拾遗,10211021种种种种 目前我国药用植物总数,目前我国药用植物总数,目前我国药用植物总数,目前我国药用植物总数,1500015000余种余种余种余种n n中药中药中药中药 Traditional Chinese MedicineTraditional Chinese Medicinen n草药草药草药草药 herbal drugherbal drugn n民族药民族药民族药民族药 Ethnic MedicineEthnic Medicine 蒙药蒙药蒙药蒙药 Mongolia MedicineMongolia Medicine 藏药藏药藏药藏药
4、Tibetan MedicineTibetan Medicine 苗药苗药苗药苗药 Miao drugMiao drug n n生药生药生药生药 Crude drugCrude drug4.天然药物研究现状n n疾病谱、医疗模式、药物结构的改变疾病谱、医疗模式、药物结构的改变 传染、感染性疾病传染、感染性疾病 身心疾病、现代病身心疾病、现代病 治疗治疗 预防、保健、治疗、康复预防、保健、治疗、康复 化药化药 化药化药 天然药天然药n n国际市场对天然药物的需求日益增大国际市场对天然药物的需求日益增大 20002000年全球植物药销售额,年全球植物药销售额,300300亿美元亿美元 天然药物销售
5、额年增长幅度,欧共体,天然药物销售额年增长幅度,欧共体,30%30%美国,美国,20%20%日本,日本,15%15%4.天然药物研究现状n n世界各地加强天然药物研发的投入世界各地加强天然药物研发的投入 1983-19941983-1994年,上市年,上市522522种新药,种新药,44%44%天然来源天然来源 1984-19951984-1995,FDAFDA,3131种抗癌新药,种抗癌新药,61%61%天然来源天然来源 9393种抗感染新药,种抗感染新药,63%63%天然来源天然来源n n关于天然产物的学术交流日渐活跃关于天然产物的学术交流日渐活跃 二、天然药物化学的定义、研究对象、研究内
6、容二、天然药物化学的定义、研究对象、研究内容二、天然药物化学的定义、研究对象、研究内容二、天然药物化学的定义、研究对象、研究内容n n1.1.1.1.定义及相关术语定义及相关术语定义及相关术语定义及相关术语n n2.2.2.2.研究对象研究对象研究对象研究对象n n3.3.3.3.研究内容研究内容研究内容研究内容1.天然药物化学定义及相关术语:n n天然药物化学天然药物化学 Chemistry of natural medicineChemistry of natural medicine Medicinal chemistry of natural products Medicinal ch
7、emistry of natural products 运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分(以生理活性成分或有效成分为主)(以生理活性成分或有效成分为主)n n中药化学中药化学 Chemistry of TCMChemistry of TCMn n植物化学植物化学 PhytochemistryPhytochemistryn n天然产物化学天然产物化学 Chemistry of natural productsChemistry of natural products2天然药物化学的研究对象 n n研究对象:化学成分研究对象:化学成分 che
8、mical constituentschemical constituents 特别是生理活性成分或有效成分特别是生理活性成分或有效成分 active compoundactive compoundn n成分的复杂性:成分的复杂性:不同药物所含成分类型不同不同药物所含成分类型不同 每种类型成分的数目相当多每种类型成分的数目相当多 同种药物所含成分结构、性质各异同种药物所含成分结构、性质各异2 2天然药物化学的研究对象天然药物化学的研究对象 n n生理活性成分生理活性成分生理活性成分生理活性成分 active compound/constituent active compound/consti
9、tuent active compound/constituent active compound/constituent n n非生理活性成分非生理活性成分非生理活性成分非生理活性成分 inactive compoundsinactive compoundsinactive compoundsinactive compoundsn n有效成分有效成分有效成分有效成分n n无效成分无效成分无效成分无效成分n n有效部位有效部位有效部位有效部位 active fractionactive fractionactive fractionactive fraction 一种主要有效成分一种主要有效成
10、分一种主要有效成分一种主要有效成分/一组结构相近的有效成分一组结构相近的有效成分一组结构相近的有效成分一组结构相近的有效成分n n有毒成分有毒成分有毒成分有毒成分 toxic compoundtoxic compoundtoxic compoundtoxic compoundn n生理活性成分并不一定真正代表有效成分生理活性成分并不一定真正代表有效成分n n有效成分与无效成分的划分是相对的、发展的有效成分与无效成分的划分是相对的、发展的A.A.不同类型成分,在不同天然药物中作用不同不同类型成分,在不同天然药物中作用不同B.B.原来视为无效成分,可能成为有效成分原来视为无效成分,可能成为有效成分
11、C.C.过去视为有效成分,被修正、完善过去视为有效成分,被修正、完善 麝香麝香 抗炎成分抗炎成分 麝香酮麝香酮多肽多肽 丹参丹参 扩冠扩冠 丹参醌丹参醌丹参酚酸丹参酚酸D.D.加工、代谢等过程,可转化非活性成分为活性成分加工、代谢等过程,可转化非活性成分为活性成分 正确理解成分的划分正确理解成分的划分3.天然药物化学的研究内容天然药物化学的研究内容n n结构特点结构特点结构特点结构特点n n理化性质理化性质理化性质理化性质n n提取分离方法提取分离方法提取分离方法提取分离方法n n结构鉴定方法结构鉴定方法结构鉴定方法结构鉴定方法n n生物合成生物合成生物合成生物合成n n结构修饰结构修饰结构修
12、饰结构修饰n n构效关系构效关系构效关系构效关系n n生物转化生物转化生物转化生物转化n n体内代谢过程等体内代谢过程等体内代谢过程等体内代谢过程等三、天然药物化学发展历史沿革和现状 大体分为以下大体分为以下3 3个阶段:个阶段:1.1.原始和萌芽阶段(原始和萌芽阶段(1818世纪末)世纪末)2.2.学科真正形成阶段(学科真正形成阶段(1919世纪)世纪)3.3.学科迅速发展时期(学科迅速发展时期(2020世纪世纪)1.1.原始和萌芽阶段(原始和萌芽阶段(1818世纪末)世纪末)n n天然药物识别、使用经验天然药物识别、使用经验天然药物识别、使用经验天然药物识别、使用经验巫术、迷信色彩巫术、迷
13、信色彩巫术、迷信色彩巫术、迷信色彩n n文明的进步文明的进步文明的进步文明的进步对疾病、天然药物的认识趋于客观对疾病、天然药物的认识趋于客观对疾病、天然药物的认识趋于客观对疾病、天然药物的认识趋于客观 231231231231341341341341,晋,葛洪,晋,葛洪,晋,葛洪,晋,葛洪,抱卜子抱卜子抱卜子抱卜子 1575 1575 1575 1575,明,李,明,李,明,李,明,李,医学入门医学入门医学入门医学入门,没食子酸,没食子酸,没食子酸,没食子酸 1711,1711,1711,1711,清,洪遵,清,洪遵,清,洪遵,清,洪遵,集验方集验方集验方集验方,樟脑,樟脑,樟脑,樟脑 176
14、9-17861769-17861769-17861769-1786,舍勒,酒石酸、,舍勒,酒石酸、,舍勒,酒石酸、,舍勒,酒石酸、苯甲酸、乳酸、苹果酸、没食子酸苯甲酸、乳酸、苹果酸、没食子酸苯甲酸、乳酸、苹果酸、没食子酸苯甲酸、乳酸、苹果酸、没食子酸2.2.学科真正形成阶段(学科真正形成阶段(1919世纪)世纪)n n特点一:以化学成分的发现和分离为主特点一:以化学成分的发现和分离为主特点一:以化学成分的发现和分离为主特点一:以化学成分的发现和分离为主 1806180618061806,阿片阿片阿片阿片吗啡(吗啡(吗啡(吗啡(morphinemorphinemorphinemorphine)1
15、820182018201820,金鸡纳树皮金鸡纳树皮金鸡纳树皮金鸡纳树皮奎宁奎宁奎宁奎宁 (quinine)(quinine)(quinine)(quinine)1828,1828,1828,1828,烟草烟草烟草烟草烟碱(烟碱(烟碱(烟碱(nicotinenicotinenicotinenicotine)1885188518851885,麻黄麻黄麻黄麻黄麻黄碱(麻黄碱(麻黄碱(麻黄碱(ephedrineephedrineephedrineephedrine)吐根碱、士的宁、小檗碱,阿托品、可卡因等吐根碱、士的宁、小檗碱,阿托品、可卡因等吐根碱、士的宁、小檗碱,阿托品、可卡因等吐根碱、士的宁、
16、小檗碱,阿托品、可卡因等2.2.学科真正形成阶段(学科真正形成阶段(1919世纪)世纪)n n特点二:结构鉴定以化学方法为主特点二:结构鉴定以化学方法为主特点二:结构鉴定以化学方法为主特点二:结构鉴定以化学方法为主 氧化、还原等降解反应氧化、还原等降解反应氧化、还原等降解反应氧化、还原等降解反应推导结构推导结构推导结构推导结构 碎片合成、全合成碎片合成、全合成碎片合成、全合成碎片合成、全合成证明结构证明结构证明结构证明结构2.2.学科真正形成阶段(学科真正形成阶段(1919世纪)世纪)n n特点三:生源合成途径、本质的揭示特点三:生源合成途径、本质的揭示特点三:生源合成途径、本质的揭示特点三:
17、生源合成途径、本质的揭示 生源前体的识别:萜类生源前体的识别:萜类生源前体的识别:萜类生源前体的识别:萜类MVAMVAMVAMVA 生物碱生物碱生物碱生物碱-Aa -Aa -Aa -Aa 生源合成本质的揭示:生物细胞内多步酶促反应生源合成本质的揭示:生物细胞内多步酶促反应生源合成本质的揭示:生物细胞内多步酶促反应生源合成本质的揭示:生物细胞内多步酶促反应 有机反应理论来解释机制有机反应理论来解释机制有机反应理论来解释机制有机反应理论来解释机制 生物合成物质用于结构确定生物合成物质用于结构确定生物合成物质用于结构确定生物合成物质用于结构确定 3 3学科迅速发展时期(学科迅速发展时期(2020世纪
18、世纪)n n特点一:色谱技术用于天然化合物的分离和纯化特点一:色谱技术用于天然化合物的分离和纯化特点一:色谱技术用于天然化合物的分离和纯化特点一:色谱技术用于天然化合物的分离和纯化 1906190619061906,俄,俄,俄,俄,TsweetTsweetTsweetTsweet,碳酸钙为吸附剂,石油醚为洗脱剂,碳酸钙为吸附剂,石油醚为洗脱剂,碳酸钙为吸附剂,石油醚为洗脱剂,碳酸钙为吸附剂,石油醚为洗脱剂,1931193119311931,德,德,德,德,Kuhn and LedererKuhn and LedererKuhn and LedererKuhn and Lederer,氧化铝、碳
19、酸钙为吸附剂,氧化铝、碳酸钙为吸附剂,氧化铝、碳酸钙为吸附剂,氧化铝、碳酸钙为吸附剂,1940194019401940,提出了液液色谱法,如逆流分配,提出了液液色谱法,如逆流分配,提出了液液色谱法,如逆流分配,提出了液液色谱法,如逆流分配 1952195219521952,James and MartinJames and MartinJames and MartinJames and Martin,提出气液色谱理论,提出气液色谱理论,提出气液色谱理论,提出气液色谱理论 20202020世纪世纪世纪世纪60606060年代,高效液相色谱出现年代,高效液相色谱出现年代,高效液相色谱出现年代,高效
20、液相色谱出现天然化合物的分离向高效、快速、微量发展天然化合物的分离向高效、快速、微量发展天然化合物的分离向高效、快速、微量发展天然化合物的分离向高效、快速、微量发展n n特点二特点二:波谱技术用于天然化合物的结构鉴定波谱技术用于天然化合物的结构鉴定 IRIRIRIR:1944194419441944,Pekin-ElmerPekin-ElmerPekin-ElmerPekin-Elmer公司,第一台红外光谱仪公司,第一台红外光谱仪公司,第一台红外光谱仪公司,第一台红外光谱仪 MSMSMSMS:20202020世纪,质谱仪世纪,质谱仪世纪,质谱仪世纪,质谱仪 EIEIEIEI、CICICICI,
21、FDFDFDFD,FABFABFABFAB,ESIESIESIESI,MALDIMALDIMALDIMALDI ESI-TOF ESI-TOF ESI-TOF ESI-TOF,MALDI-TOFMALDI-TOFMALDI-TOFMALDI-TOF NMR NMR NMR NMR:1953195319531953,30MHZ30MHZ30MHZ30MHZ的连续波核磁共振仪的连续波核磁共振仪的连续波核磁共振仪的连续波核磁共振仪 70707070年代,脉冲傅立叶变换核磁共振仪年代,脉冲傅立叶变换核磁共振仪年代,脉冲傅立叶变换核磁共振仪年代,脉冲傅立叶变换核磁共振仪 1D NMR1D NMR1D N
22、MR1D NMR2D NMR2D NMR2D NMR2D NMR 30 30 30 3060606060100100100100300MHz300MHz300MHz300MHz 400 400 400 400500500500500600600600600800800800800900MHz900MHz900MHz900MHz UV UV UV UV,X-rayX-rayX-rayX-ray,ORDORDORDORD,CDCDCDCD等等等等3 3学科迅速发展时期(学科迅速发展时期(2020世纪世纪)n n特点三:研究深度、广度、速度发生了革命性的变化特点三:研究深度、广度、速度发生了革命性的
23、变化特点三:研究深度、广度、速度发生了革命性的变化特点三:研究深度、广度、速度发生了革命性的变化 深度、广度:机体内源活性物质深度、广度:机体内源活性物质 微量、水溶性、不稳定、大分子微量、水溶性、不稳定、大分子 速度:吗啡速度:吗啡1804-1925 1804-1925 利血平利血平1952-19561952-1956 生物碱:生物碱:19521952前前100100年,年,9595个个 1952-19621952-1962,11071107个个 1962-19721962-1972,34433443个个 3 3学科迅速发展时期(学科迅速发展时期(2020世纪世纪)n n特点四特点四特点四特
24、点四:生物活性测试普遍开展生物活性测试普遍开展生物活性测试普遍开展生物活性测试普遍开展 单纯的化合物分离单纯的化合物分离单纯的化合物分离单纯的化合物分离活性跟踪分离活性跟踪分离活性跟踪分离活性跟踪分离 小规模测试小规模测试小规模测试小规模测试高通量筛选高通量筛选高通量筛选高通量筛选 HTSHTSHTSHTS high throungput screening high throungput screening high throungput screening high throungput screening3 3学科迅速发展时期(学科迅速发展时期(2020世纪世纪)四、天然药物化学在中药现
25、代化中的作用四、天然药物化学在中药现代化中的作用 n n中药发展的机遇中药发展的机遇中药发展的机遇中药发展的机遇天然药物在健康保障体系中的作用天然药物在健康保障体系中的作用天然药物在健康保障体系中的作用天然药物在健康保障体系中的作用中药确切的疗效中药确切的疗效中药确切的疗效中药确切的疗效相对丰富的资源相对丰富的资源相对丰富的资源相对丰富的资源n n传统中药的诸多弊端传统中药的诸多弊端传统中药的诸多弊端传统中药的诸多弊端药效物质基础不明药效物质基础不明药效物质基础不明药效物质基础不明质量难于控制质量难于控制质量难于控制质量难于控制药效难于保证药效难于保证药效难于保证药效难于保证剂型落后剂型落后剂
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