天然药物化学课件2016-1st-第一章绪论-第二章生物合成

天然药物化学天然药物化学MedicinalChemistryofNaturalProductsorNaturalMedicinalChemistry参考书：上篇上篇 总论总论 第一章第一章 绪论绪论 第二章第二章 生物合成生物合成 第三章第三章 天然药物的提取分离方法天然药物的提取分离方法 第四章第四章 天然药物的结构研究天然药物的结构研究中篇中篇 各论各论 第五章第五章 第十五章第十五章（第六、十四章自学）（第六、十四章自学）下篇下篇 新药研发新药研发 第十六章第十六章 第十八章第十八章 (新药研究开发的程序与策略）新药研究开发的程序与策略）1.天然药物化学的概念和研究内容天然药物化学的概念和研究内容2.2.天然药物化学研究的目的与任务天然药物化学研究的目的与任务3.天然药物化学研究的发展概况天然药物化学研究的发展概况4.4.天然药物化学研究的发展趋势天然药物化学研究的发展趋势5.5.学习学习天然药物化学天然药物化学的方法的方法第一章第一章 绪论绪论第一章第一章 绪论绪论1.掌握天然药物化学的学科性质、研究内容和在药学掌握天然药物化学的学科性质、研究内容和在药学 中的作用和地位；中的作用和地位；2.2.明确学习天然药物化学的目的和意义明确学习天然药物化学的目的和意义3.掌握生理活性成分和无效成分之间的关系掌握生理活性成分和无效成分之间的关系4.了解天然药物化学的发展概况、主要研究方法和了解天然药物化学的发展概况、主要研究方法和研究方向研究方向 教学目的要求教学目的要求:1.天然药物化学的概念和研究内容天然药物化学的概念和研究内容2.2.天然药物化学研究的目的与任务天然药物化学研究的目的与任务3.天然药物化学研究的发展概况天然药物化学研究的发展概况4.4.天然药物化学研究的发展趋势天然药物化学研究的发展趋势5.5.学习学习天然药物化学天然药物化学的方法的方法第一章第一章 绪论绪论1.天然药物化学的概念和研究内容天然药物化学的概念和研究内容1.1 1.1 天然药物化学天然药物化学（MedicinalChemistryofnaturalproducts)天然药物化学天然药物化学是运用现代科学理论、方法和技是运用现代科学理论、方法和技术研究术研究 天然药物天然药物 中中 化学成分、寻找药效成分化学成分、寻找药效成分 的一门学科。的一门学科。1.2 1.2 研究内容：研究内容：各类天然药物化学成分（主要是各类天然药物化学成分（主要是生理活性成生理活性成 分或药效成分分或药效成分）的）的 结构特征结构特征 物理化学性质物理化学性质 提取分离纯化的方法提取分离纯化的方法 生物合成途径生物合成途径 结构鉴定结构鉴定第一章第一章 绪论绪论 药效与生理活性、全合成、结构修饰与改造、构效关系等药效与生理活性、全合成、结构修饰与改造、构效关系等 1.31.3天然药物的来源天然药物的来源 中中草草药中中药（各（各级标准收准收载）草草药（地方、民（地方、民间习用）用）植物植物药动物物药矿物物药海洋生物海洋生物微生物微生物天然天然药物物天然产物化学天然产物化学（Natural Product chemistry）植物化学（植物化学（Phytochemistry)天然药物化学（天然药物化学（Chemistry of Natural Medicine)中药化学（中药化学（Chemistry of Traditional Chinese Medicine)第一章第一章 绪论绪论世界范世界范围中中国国高等植物高等植物1315万种，其中万种，其中药用植物用植物约14500种以上。活性种以上。活性筛选仅占占5%，化学成分研究，化学成分研究则更更少。少。我国自然我国自然资源丰富，植物品种繁多，其中种源丰富，植物品种繁多，其中种子植物就有子植物就有25700余种，余种，药用植物用植物11800多种，常多种，常用用5000余种。余种。1 1）植物药）植物药1.41.4天然药物化学的主要研究对象天然药物化学的主要研究对象 第一章第一章 绪论绪论2 2）中药、民族药）中药、民族药中药：中药：本草纲目本草纲目（明（明 李时珍）中记载李时珍）中记载18921892种种 本草纲目拾遗本草纲目拾遗（清（清 赵学敏）中又补充赵学敏）中又补充10211021种种草药：草药：民间用药，无人统计有多少民间用药，无人统计有多少我国有我国有56个兄弟民族，其中少数民族个兄弟民族，其中少数民族55个，民族个，民族药是中是中国国传统医医药学的重要学的重要组成部分。如：藏、蒙、成部分。如：藏、蒙、维药.等等约有有1500余种。余种。1.41.4天然药物化学的主要研究对象天然药物化学的主要研究对象 第一章第一章 绪论绪论中华药海中华药海（1994年）：年）：8000多种多种天然药物普查（天然药物普查（1994年完成）：年完成）：12807种种3 3）海洋生物）海洋生物1.41.4天然药物化学的主要研究对象天然药物化学的主要研究对象 第一章第一章 绪论绪论极大的生物多样性极大的生物多样性遗传多样性遗传多样性生态系统的多样性生态系统的多样性动物的种类比植物种类多动物的种类比植物种类多估计海洋中生存着估计海洋中生存着1千万种生物，已被识别的生物千万种生物，已被识别的生物30万种。万种。动物界动物界32个门，海洋动物个门，海洋动物31个门（个门（14个门个门是海洋专有的），陆地动物是海洋专有的），陆地动物18个门，个门，海洋植物：海洋植物：13个门，个门，藻类为主，藻类为主，1万多种万多种；海洋种子植物的种类海洋种子植物的种类130种，都属于被子植物，种，都属于被子植物，红树植物和海草两类。红树植物和海草两类。海洋地衣海洋地衣 极大的生物空间的多样性极大的生物空间的多样性大洋生態系大洋生態系底棲生態系底棲生態系岩岸：珊瑚礁岩岸：珊瑚礁(熱帶至亞熱帶熱帶至亞熱帶)、海藻林、海藻林(溫帶溫帶)沙岸沙岸:海草床、紅樹林海草床、紅樹林(熱帶至亞熱帶熱帶至亞熱帶)、鹽澤、鹽澤(溫溫帶帶)、泥灘、潟湖、泥灘、潟湖深海深海:熱泉、冷泉熱泉、冷泉海洋占整个地球的表面的海洋占整个地球的表面的71%，蕴藏着极其丰，蕴藏着极其丰富的生物资源，是展现在人们面前的巨大天然库，富的生物资源，是展现在人们面前的巨大天然库，现在已成为研究的热点。现在已成为研究的热点。我国的我国的“蓝色国土蓝色国土”面积面积为为470万平方公里，万平方公里，1.8万公里海岸线，开发前景非万公里海岸线，开发前景非常广阔。常广阔。4 4）微生物）微生物5 5）动物药）动物药6 6）矿物药）矿物药1.41.4天然药物化学的主要研究对象天然药物化学的主要研究对象 天然药物：天然药物：指人类在自然界中发现并可直接供药用指人类在自然界中发现并可直接供药用的植物、动物、矿物、海洋生物、微生物等，及其的植物、动物、矿物、海洋生物、微生物等，及其部位、生物提取物与榨出物及从中分离得到的纯化部位、生物提取物与榨出物及从中分离得到的纯化合物（天然化学药物）。合物（天然化学药物）。第一章第一章 绪论绪论1.5.1.5.天然药物的化学成分天然药物的化学成分 2 2）有效部位）有效部位（Effective fraction，or part）指天然药物中具有治疗作用的一类或数类化学成分的指天然药物中具有治疗作用的一类或数类化学成分的总称，如：总生物碱、总皂苷、或某个极性部分等。总称，如：总生物碱、总皂苷、或某个极性部分等。3 3）无效成分）无效成分（Ineffective constituent）与有效成分共存的无药效作用或其他毒副作用。与有效成分共存的无药效作用或其他毒副作用。4 4）有毒成分）有毒成分 小檗碱小檗碱Berberine1 1）有效成分（）有效成分（Effective constituent）单体化合物：单体化合物：1 1）具有确定的分子组成和结构）具有确定的分子组成和结构 2 2）具有一定的理化常数）具有一定的理化常数 3 3）具有明确治疗作用）具有明确治疗作用+第一章第一章 绪论绪论生物活性成分生物活性成分Bioactiveconstituent有效成分有效成分与与生物活性成分生物活性成分的区别的区别麻黄：能开宣肺气，散风寒而平喘止咳。有效成分：有效成分：代表药效的为（-）麻黄碱（平喘解痉）生物活性成分：有活性的单体化合物，伪麻黄碱，甲基-麻黄碱、，甲基伪麻黄碱、去甲基麻黄碱，去甲基伪麻黄碱，麻黄次碱，苄甲胺,黄酮类化合物，对羟基苯甲酸，肉桂酸，对香豆酸，香英兰酸，原儿茶酸，白飞燕草苷元等。1.6 1.6 天然药物的特点天然药物的特点 1 1）化学成分复杂）化学成分复杂2）具有多种临床用途具有多种临床用途鸦片（大烟、阿片、阿芙蓉）鸦片（大烟、阿片、阿芙蓉）如：鸦片如：鸦片吗啡吗啡镇痛作用镇痛作用可待因可待因止咳作用止咳作用罂粟碱罂粟碱解痉作用解痉作用罂粟罂粟(Papaver somniferum)第一章第一章 绪论绪论 天然药物中真正完全阐明有效成分的品种并天然药物中真正完全阐明有效成分的品种并不多，更多的只是一些生理活性成分，即不多，更多的只是一些生理活性成分，即经过不经过不同程度的药效试验或生物活性试验（体内、体外）同程度的药效试验或生物活性试验（体内、体外）证明对机体具有一定生理活性的成分证明对机体具有一定生理活性的成分，但是它们，但是它们并不一定是真正代表该天然药物临床疗效的有效并不一定是真正代表该天然药物临床疗效的有效成分。因此，对天然药物的研究，必须缜密地、成分。因此，对天然药物的研究，必须缜密地、系统地、全面地进行才能真实地反映该药物原有系统地、全面地进行才能真实地反映该药物原有的生物活性。的生物活性。第一章第一章 绪论绪论1.6 1.6 天然药物的特点天然药物的特点 第一章第一章 绪论绪论注意：辩证地理解注意：辩证地理解“有效有效”与与“无效无效”的相互关系。的相互关系。1）“有效有效”是针对特定疾病的治疗作用；是针对特定疾病的治疗作用；2）同类成分对于不同的中药，作用不同。）同类成分对于不同的中药，作用不同。地榆、五倍子地榆、五倍子鞣质鞣质：收敛、止血、抗菌消炎：收敛、止血、抗菌消炎灵芝、人参、猪苓、香菇灵芝、人参、猪苓、香菇多糖多糖：抗肿瘤：抗肿瘤天花粉中的天花粉中的蛋白质蛋白质：引产：引产3）有些无效成分，虽无特定疗效，但可起到增效减）有些无效成分，虽无特定疗效，但可起到增效减毒作用，或者有助于药效成分的溶出或稳定。毒作用，或者有助于药效成分的溶出或稳定。1.7 1.7 天然药物化学成分的类别天然药物化学成分的类别 （自学）（自学）第一章第一章 绪论绪论1）化学结构分类法：）化学结构分类法：依据分子的骨架结构（依据分子的骨架结构（skeletonsructure）分类）分类2）生理活性分类法：）生理活性分类法：依据生理活性分类，如：激素、强心苷、维生素等依据生理活性分类，如：激素、强心苷、维生素等3）来源分类法：）来源分类法：依据植物来源分类，如：鸦片生物碱、人参皂苷等依据植物来源分类，如：鸦片生物碱、人参皂苷等4）生源分类法：）生源分类法：依据生物合成来源分类依据生物合成来源分类5）生源结合化学分类法）生源结合化学分类法1.天然药物化学的概念和研究内容天然药物化学的概念和研究内容2.2.天然药物化学研究的目的与任务天然药物化学研究的目的与任务3.天然药物化学发展概况天然药物化学发展概况4.4.天然药物化学研究的发展趋势天然药物化学研究的发展趋势5.5.学习学习天然药物化学天然药物化学的方法的方法第一章第一章 绪论绪论2.2.天然药物化学研究的目的与任务天然药物化学研究的目的与任务 1 1）研制开发新药（包括先导化合物的结构修饰与）研制开发新药（包括先导化合物的结构修饰与改造、全合成）改造、全合成）1983198319941994开发的新药中有开发的新药中有4141来源于天然药物来源于天然药物这是我们学这是我们学习天然药物习天然药物化学的主要化学的主要目的之一。目的之一。第一章第一章 绪论绪论在抗感染药和抗癌药物中，来源于天然药