緒論演示文稿優(yōu)秀課件

天然藥物化學(xué)

NATURALMEDICINALCHEMISTRY天然藥物化學(xué)（54學(xué)時(shí)）第一章.總論第二章.糖和苷第三章.苯丙素類(lèi)第四章.醌類(lèi)化合物第五章.黃酮類(lèi)化合物第六章.萜類(lèi)和揮發(fā)油第七章.三萜及其苷類(lèi)第八章.甾體及其苷類(lèi)第九章.生物堿第十章.天然藥物的開(kāi)發(fā)第一章總論

一、天然藥物化學(xué)的內(nèi)涵（一）定義：天然藥物化學(xué)是運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論與方法研究天然藥物中化學(xué)成分的一門(mén)學(xué)科。（二）主要內(nèi)容圍繞天然藥物中的二次代謝產(chǎn)物，研究：

▲化學(xué)成分類(lèi)型；▲化學(xué)成分結(jié)構(gòu)特征；▲化學(xué)成分的理化性質(zhì)；▲各類(lèi)化學(xué)成分提取分離方法；▲化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)鑒定；▲主要化學(xué)成分類(lèi)型的生物合成途徑。天然藥物天然產(chǎn)物中草藥中藥草藥植物、動(dòng)物、礦物、海洋生物、微生物（三）相關(guān)概念（四）相關(guān)術(shù)語(yǔ)

▲有效成分

▲有效部位▲標(biāo)記成分

▲無(wú)效成分

▲雜質(zhì)

（五）相關(guān)課程

天然藥物化學(xué)是藥學(xué)專(zhuān)業(yè)必修的專(zhuān)業(yè)課程，是多學(xué)科交叉的前沿學(xué)科，需要具有全面系統(tǒng)的藥學(xué)知識(shí)。生藥學(xué)/藥用植物學(xué)有機(jī)化學(xué)/無(wú)機(jī)化學(xué)/物理化學(xué)分析化學(xué)(有機(jī)及分析)/有機(jī)波譜分析藥理學(xué)藥劑學(xué)等（六）天然藥物化學(xué)的地位和作用

1、尋找新藥

2、尋找活性先導(dǎo)化合物3、整理、發(fā)掘祖國(guó)醫(yī)藥寶庫(kù)

4、植物化學(xué)分類(lèi)學(xué)的研究5、

發(fā)展和豐富天然有機(jī)化學(xué)理論（二）主要任務(wù)

1、新藥物研究2、功能性食品及相關(guān)產(chǎn)品3、中藥現(xiàn)代化研究尼羅河Nile底格里斯--幼發(fā)拉底河埃及希臘印度河Indus

Tigris--Euphrates黃河

YellowRiver中國(guó)印度三、天然藥物化學(xué)的發(fā)展簡(jiǎn)史▲古代發(fā)達(dá)與文明的發(fā)祥地（一）國(guó)際發(fā)展史1、天然藥物化學(xué)的建立與形成

“植物中有機(jī)酸的研究促成有機(jī)化學(xué)及植物化學(xué)的形成”。Morphine為第一個(gè)從天然界分離的生物活性成分，生物堿的研究是天然藥物化學(xué)發(fā)展的開(kāi)端。2、天然有機(jī)合成化學(xué)的建立與形成3、天然藥物化學(xué)的興衰合成藥工業(yè)化生產(chǎn)制約了天然藥物化學(xué)研究、藥害震驚全球、大量特殊生物活性天然物質(zhì)的發(fā)現(xiàn)4、創(chuàng)建階段20世紀(jì)20年代：點(diǎn)燃了天然藥物化學(xué)的星星之火。20世紀(jì)40年代：做了大量而艱苦的工作，但少有突破。20世紀(jì)50年代以后：有了長(zhǎng)足的發(fā)展?！镂覈?guó)目前的天然藥物化學(xué)水平，已在世界天然藥物研究中占有不可低估的地位。四、天然藥物化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)（一）化學(xué)結(jié)構(gòu)研究▲快速：morphine從1803年分離到1952年合成計(jì)150年、Reserpine只花了4年▲微量以前：數(shù)mg∽數(shù)g（主要靠降解）、如今：幾mg（波譜技術(shù)）▲準(zhǔn)確

（二）研究方向的重大轉(zhuǎn)變▲研究熱點(diǎn)向微量、水溶性、大分子成分轉(zhuǎn)變▲由單純化學(xué)研究向生物活性成分研究轉(zhuǎn)變▲由單味中藥研究向復(fù)方中藥研究轉(zhuǎn)變▲生物活性篩選由整體動(dòng)物向分子水平、基因水平轉(zhuǎn)變

（一）基本骨架類(lèi)型及其結(jié)構(gòu)特征（二）各類(lèi)成分的理化性質(zhì)（三）各類(lèi)成分的提取分離原理、方法、層析分離原理與技術(shù)（四）各類(lèi)成分的結(jié)構(gòu)測(cè)定方法，尤其是主要成分的波譜特征五、《天然藥物化學(xué)》學(xué)習(xí)重點(diǎn)選---第二節(jié)生物合成(Biosynthesis)生物合成假說(shuō)植物代謝及其代謝產(chǎn)物植物親緣相關(guān)性學(xué)說(shuō)與植物化學(xué)分類(lèi)學(xué)生物合成途徑了解生物合成的意義一、生物合成假說(shuō)二、植物代謝及其代謝產(chǎn)物(一)一次代謝及其代謝產(chǎn)物▲一次代謝

維持植物機(jī)體生命活動(dòng)的代謝過(guò)程叫一次代謝?！淮未x產(chǎn)物(primarymetabolites)

糖類(lèi)蛋白質(zhì)脂質(zhì)核酸▲一次代謝產(chǎn)物的作用植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)人類(lèi)賴(lài)以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)植物一次代謝與生物合成過(guò)程三羧酸循環(huán)（TCA）丁酮二酸α-酮戊二酸丁二酸CO2+H2Ohυ/葉綠素磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羥酸丙酮酸乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶A赤藻糖4-磷酸葡萄糖代謝莽草酸苯丙素類(lèi)芳香族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶脂肪酸類(lèi)δ-氨基乙酰丙酸二次代謝產(chǎn)物苷類(lèi)非苷類(lèi)（苷元）+糖揮發(fā)油脂肪族萜類(lèi)芳香酚類(lèi)酸性物質(zhì)堿性物質(zhì)中性物質(zhì)脂肪族芳香族香豆素類(lèi)木脂素類(lèi)木質(zhì)素類(lèi)苯丙素類(lèi)黃酮類(lèi)醌類(lèi)鞣質(zhì)植物甾醇強(qiáng)心苷皂苷單萜倍半萜二萜二倍半萜三萜多萜甾族萜類(lèi)生物堿N族油脂▲二次代謝產(chǎn)物歸類(lèi)▲二次代謝產(chǎn)物的意義★二次代謝過(guò)程并非所有植物均發(fā)生；★二次代謝產(chǎn)物對(duì)維持植物生命活動(dòng)不起重要作用；★二次代謝產(chǎn)物對(duì)維持植物性狀特征十分重要；★二次代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)富于變化，瑰麗多彩；★二次代謝產(chǎn)物不少具有明顯的生理活性；★二次代謝產(chǎn)物是天然藥物化學(xué)主要研究對(duì)象。

三、“植物親緣相關(guān)性學(xué)說(shuō)”同科同屬植物往往含有骨架相同或結(jié)構(gòu)類(lèi)似的化學(xué)成分。

四、“植物化學(xué)分類(lèi)學(xué)”▲醋酸—丙二酸途徑(acetate-malonatepathway)合成成分類(lèi)別：脂肪酸類(lèi)五、主要生物合成途徑▲醋酸—丙二酸途徑(acetate-malonatepathway)合成成分類(lèi)別：酚類(lèi)、蒽酮、蒽醌類(lèi)▲甲戊二羥酸途徑(mevalonicacidpathway)合成成分類(lèi)別：萜類(lèi)、甾體類(lèi)▲桂皮酸—莽草酸途徑

(cinnamicacid–shikimicacidpathway)合成成分類(lèi)別：木脂素類(lèi)、黃酮類(lèi)▲氨基酸途徑

(aminoacid–shikimicacidpathway)合成成分類(lèi)別：生物堿類(lèi)●有利于天然化合物的結(jié)構(gòu)分類(lèi)；●有利于天然化合物的結(jié)構(gòu)推測(cè)；●指導(dǎo)植物化學(xué)分類(lèi)學(xué)；●指導(dǎo)仿生合成；●指導(dǎo)組織培養(yǎng)生物活性物質(zhì)；●定向?qū)ふ疑锘钚猿煞?；●生物調(diào)控，提高活性成分的含量。六、生物合成的意義第三節(jié)提取分離方法

MethodsofExtractionandIsolation一、概述二、天然藥物化學(xué)成分的提取三、天然藥物化學(xué)成分的分離與精制四、提取與分離天然藥物化學(xué)成分注意事項(xiàng)

一、概述二、天然藥物化學(xué)成分的提取三、天然藥物化學(xué)成分的分離與精制四、提取與分離天然藥物化學(xué)成分注意事項(xiàng)

一、概述(一)天然藥物化學(xué)成分的構(gòu)成特點(diǎn)同種植物含有多種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的化學(xué)成分總成分含量少、種類(lèi)多

有效成分含量低

(二)提取分離前的文獻(xiàn)調(diào)研立題著眼點(diǎn)了解前人的研究工作原藥材鑒定二、天然藥物化學(xué)成分的提取(一)常用提取方法溶劑法蒸餾法升華法壓榨法

常用溶劑的性質(zhì)常用溶劑極性大小順序天然藥物各類(lèi)成分的極性與溶劑的關(guān)系選擇溶劑注意點(diǎn)常見(jiàn)的溶劑提取方法(二)溶劑提取法三、天然藥物化學(xué)成分的分離與精制(一)根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進(jìn)行分離原理方法(二)根據(jù)物質(zhì)分配系數(shù)的不同進(jìn)行分離原理：利用兩種互不相溶的溶劑中分配系數(shù)的不同達(dá)到分離分配系數(shù)（K值）與萃取次數(shù)的關(guān)系分離因子（β值）與分離難易的關(guān)系方法：Countercurrentdistribution,CCD

PPC與液-液萃取LLPCC（液-液分配柱色譜）NormalphasepartitionchromatographyReversephasepartitionchromatographyDropletCountercurrentChromatographyHighSpeedCountercurrentChromatography(三)根據(jù)物質(zhì)吸附能力差異進(jìn)行分離吸附層析的種類(lèi)物理吸附基本規(guī)律：“相似者易于吸附”基本特點(diǎn)：無(wú)選擇性、可逆吸附、快速物理吸附(Physicaladsorption)化學(xué)吸附(Chemicaladsorption)半化學(xué)吸附(Semi-chemicaladsorption)固—液吸附物理吸附原理：吸附與解吸附的循環(huán)往復(fù)基本要素：吸附劑、被分離物質(zhì)、溶劑弱強(qiáng)弱強(qiáng)弱強(qiáng)吸附劑被分離物質(zhì)溶劑吸附劑(adsorbents)的要求常見(jiàn)的吸附劑被分離物質(zhì)極性判斷溶劑的極性

化學(xué)吸附基本特點(diǎn)基本原理適用范圍注意事項(xiàng)半化學(xué)吸附基本特點(diǎn)基本原理常用的吸附劑應(yīng)用范圍(四)根據(jù)物質(zhì)分子大小差異進(jìn)行分離常用方法透析法(dialysis)凝膠過(guò)濾法(gelfiltration)超濾法(ultrafiltration)超速離心法(ultracentrifugation)膜分離法(membraneseparation)分離原理應(yīng)用范圍凝膠層析利用分子篩的原理分離物質(zhì)分子篩層析(molecularsievefiltrationchromatography)排阻層析(exclusionchromatography)凝膠過(guò)濾層析(gelfiltrationchromatography)常用凝膠的種類(lèi)及性質(zhì)葡聚糖凝膠（SephadexG)系列:G-10,15,20,25,50,75,100,200…SephadexG系列只適于在水中應(yīng)用。羥丙基葡聚糖凝膠(SephadexLH)系列:LH-20…SephadexLH-20即能在水中也能在有機(jī)溶劑中以及水組成的混合溶劑中應(yīng)用。(五)根據(jù)物質(zhì)解離度差異進(jìn)行分離常用方法電泳技術(shù)(electrophoreticmethod)離子交換法

(ion-exchangechromatography)原理籍天然有機(jī)化合物中，具有酸性、堿性及兩性基團(tuán)分子在水中多呈解離狀態(tài)而與離子交換樹(shù)脂上的交換基團(tuán)發(fā)生交換被吸附。四、提取與分離注意事項(xiàng)(一)光照的影響(二)酸堿的影響(三)溫度的影響(四)溶劑的影響(五)層析的影響第四節(jié)結(jié)構(gòu)研究方法

IdentificationMethodsofStructures(天然化學(xué)成分結(jié)構(gòu)研究方法)一、天然藥物化學(xué)成分研究的目的二、結(jié)構(gòu)研究的目的

三、結(jié)構(gòu)研究步驟與方法(一)文獻(xiàn)調(diào)研(二)化合物純度的測(cè)定(三)物理常數(shù)測(cè)定(四)分子量的測(cè)定(四)MS法測(cè)定分子量PEAKI/BASEMASSDIFFCHNO3860.51%341.2293-3.51933053881.41%348.2268-5.9243011-3.22132043890.68%349.22883.62031143901.10%350.23855.42032143920.60%366.2378-2.8213405HR-MS法測(cè)定分子量(五)分子式的測(cè)定▲元素分析法(EA)▲質(zhì)譜法—HR-MS、同位素豐度法▲

1H、13C-NMR法PEAKI/BASEMASSDIFFCHNO3860.51%341.2293-3.51933053881.41%348.2268-5.9243011-3.22132043890.68%349.22883.62031143901.10%350.23855.42032143920.60%366.2378-2.82134051H-NMR13C-NMR(六)不飽和度的計(jì)算Ω=Ⅳ－Ⅰ/2＋Ⅲ/2＋1如C30H48O3Ω=30-48/2+0/2+1=7(七)分子骨架的測(cè)定▲親緣相關(guān)性▲專(zhuān)屬顯色反應(yīng)▲波譜特征▲部分合成▲化學(xué)降解(八)功能團(tuán)的判斷▲化學(xué)法▲光譜法(九)光譜分析

UVC=O苯環(huán)苷鍵甲基IR1H-NMR

1H-HCOSYH-113C-NMR&DEPT)C=OC=O=C-H13C-HCOSYCH2CH2CH2MS

100218

A-amyrinC30H50O=42650

426203189208231951351756981109122147161257272411

06080100120140160180200220240260280300320340360380400420440RDA1003311241(M+Na-HOAC)

5331309(M+K-H2O)509571289(M+H)755030040050060070080090010001100120013001400FDMS100782（M+NH4）522(M+NH4-2糖)652(M+NH4-1糖)130(單糖)164(內(nèi)酯環(huán))278(2糖+NH4)408(M+NH4-3糖)764(M)50148(單糖+NH4)390(3糖)