天然药物活性成分的研究

天然药物活性成分的研究班级：生化制药3092姓名：刘香燕前言：迄今为止，临床应用的药物三分之一以上源自天然药物。它们直接来自天然药物或是以天然药物活性成分为先导进一步发展的衍生物、类似物或全合成产物。如阿司匹林，是从植物中广泛存在的水杨酸衍生而制成的乙酰水杨酸。局部麻醉药普鲁卡因是根据植物可卡因的结构研究得到的。我们的祖先早在17世纪初就从无头中发现结晶体，但对它的系统研究还是欧洲化学家从19世纪开始的。19世纪初，化学家对鸦片进行了研究，分离得到了止痛成分吗啡与止咳成分可待因等多种生物碱。20世纪50年代，治疗高血压药利血平与抗癌药长春新碱的发明又一次掀起天然药物化学研究的热潮，从而促进了抗癌新药紫杉醇，喜树碱，依托泊苷及其类似物的问世。20世纪70年代，我国科学家从中药黄花蒿中发现抗疟新药青蒿素又引起了国际对中药研究的重视。天然药物防治疾病的物质基础是其所含的具有防治疾病作用或生物活性的化学成分即有效成分，只有明确了天然药物的有效成分，才能为天然药物的成产，加工，质量控制，合理用药，扩大天然药物资源、进行化学合成和结构修饰、探索天然药物防治疾病的原理提供依据。关键字：研究的途径和方法：确定目标世界各国长期以来在使用天然药物防治疾病的过程中所积累的丰富经验是寻找新药的极为重要的源泉和基础。因此，研究药物的活性成分，首先要注意文献的调研和现有临床使用药物的效果，如历代医书上记载中药青蒿对“截虐”有效。活性筛选研究天然药物活性成分时，首先应选择一种简便、快速、能反映天然药物治疗作用的药理活性测试方法，在分离的每一阶段对所得的各个组分进行活性评价。成分预试a:单向预试即针对某一类成分而进行的检测，例如确证某一天然药物中是否含有黄酮类化学成分，采用适合于黄酮类化合物的提取溶剂提取，然后用黄酮类化合物的专属性试剂进行定性；b：系统预试即先用几种不同极性的溶剂分别对天然药物进行提取，再对各提取部位进行定性推测。提取分离a：极性分离此方法是利用由小到大的各种有机溶剂对天然药物进行连续提取，把天然药物中的成分分成不同的极性部位。实际操作时，常先用甲醇（或不同浓度乙醇）提取。b：单体分离在部位分离的基础上，可将性质相近的成分再进行细分，并利用各种色谱技术结合溶剂结晶法进行单体分离。结构测定a：纯度检查在结构研究之前首先确定化合物的纯度。若纯度不合格，会给结构测定工作带来很大的难度，甚至导致结构测定工作的失败。b：分子式确定确定一个化合物的分子式，经典的方法是先进行元素的定性分析，检查含有哪几种元素，再测定各元素在化合物中的百分含量，从而求出化合物的实验式，然后根据测出的分子量，计算出该化合物的分子式。c：推测结构化合物的分子式被确定之后，就需要进行官能团和分子结构股价的确定。结构测定中常用波谱简介紫外吸收光谱是用不同的波长的紫外光为光源（波长范围200~400nm），依次照射一定浓度的试样溶液，化合物分子因紫外线照射吸收能量而产生电子跃进，在不同波长下测定物质的吸收度，并用波长对吸收度或摩尔吸收系数作图而得到的吸收光谱图。供检查生物碱用，附在滤纸上的残渣再以少量乙醇溶解，供检查黄酮和蒽醌用；另一部分浸膏以少量乙酸乙酯溶解，溶液置分液漏斗中，加适量5%NaOH振摇，使酚性物及有机酸等转入下层氢氧化钠水溶液中，剩下的乙酸乙酯为中性部分，用蒸馏水洗至中性，在水浴上蒸干，用乙醇溶解后供检查香豆素、萜类内酯用。FeCl3、溴酚绿试验方法参考水提液部分方法。生物碱的沉淀反应：取4只试管，分别加入药材醇浸膏的酸水液1ml(直接用药材的酸水液也行)，分别加入碘化铋钾试剂、碘化汞钾、硅钨酸试剂和苦味酸试剂个1~2滴，观察有无沉淀生成。苦味酸试剂与生物碱的反应需在中性条件或微酸性条件下进行。若在强酸性条件下，苦味酸本身形成沉淀。三氯化铝试验：将乙醇提取液点在纸片上，喷洒三氯化铝的乙醇溶液，干燥后呈黄色斑点，在紫外光下观察，呈显著的黄色荧光，亦可能含有黄酮类。盐酸-镁粉反应：取乙醇提取液1~2ml，加浓盐酸4~5滴及少量的镁粉，在沸水浴上加热数分钟，如呈现红色，指示含有游离黄酮类或黄酮苷。如果被检溶液不加镁粉直接加浓盐酸就能产生红色，说明被检溶液中可能含有花色素。10%KOH液试验：将乙醇提取液几滴重复于滤纸片，干后喷洒10%KOH水溶液，如呈黄橙或红色荧光，亦可能含蒽醌类。若在试管中进行也可得到同样的结果。取试液1ml，加入10%KOH溶液1ml，即呈红-红紫色，并有呈蓝色者，表示可能有羟基蒽醌或其苷存在。（6）乙酸镁试验：将乙醇提取液点在滤纸上，喷洒0.5%乙酸镁甲醇液，如呈橙红色或紫色（颜色随羟基位置及数目而定），说明有蒽醌存在。若无上述颜色反应，可将滤纸放在紫外灯下观察荧光，若产生天蓝色荧光，指示有二氢黄酮或二氢黄酮醇存在；若产生黄色或黄绿色荧光，指示有黄酮或黄酮醇类存在。（7）开环闭环反应：将乙醇提取液1ml滴于试管中，加入1%NaOH溶液2ml，于沸水浴中加热3~4分钟，溶液要比未加热之前澄清的多，加入2%盐酸酸化后，溶液又变为浑浊，说明有可能存在内酯结构的化合物。但应注意酚性化合物及有机酸的存在同样有此现象，所以还要结合分析才行。（8）盐酸羟胺反应：取盐酸羟胺甲醇溶液0.5ml，置于小试管中，加提取液数毫升，加2mol/LKOH甲醇溶液，使溶液呈碱性，在水浴上加热煮沸2分钟，冷却后，加1%FeCl3溶液1~2滴，然后滴加5%盐酸使溶液呈酸性，若有紫红色呈现，指示为阳性反应。（9）哥哥-氨基安替比林-铁氰化钾反应：将试液滴于滤纸上，先喷洒2%4-氨基安替比林，再喷洒8%铁氰化钾水溶液，即呈色，或再放入密闭缸内，缸内缸25%氨水，即产生橙红至深红色。3.石油醚提取液取样品粗粉1克，加10ml石油醚（沸程60~90℃）放置2~3小时，过滤，滤液检查挥发油、萜类、甾体类及脂肪等。（1）油斑试验：将石油醚提取液滴于滤纸上，在空气中能挥发，可能为挥发油；如果出现持久性的透明油斑，则可能为油脂。（2）醋酐-浓硫酸反应：取乙酸乙酯提取液1ml，置于试管中（或小蒸发皿中），用1ml冰醋酸溶解，再加1ml醋酐，最后滴加一滴浓硫酸，试管颜色逐渐由黄—>红—>紫—>青—>污绿，指示为甾体母核的反应，植物中含甾体母核的成分较多，如皂苷、甾醇、甾体生物碱等。（3）25%磷钼酸乙醇溶液：石油醚溶液点在滤纸上，喷赛试剂后，115~118℃烘箱中放2分钟，对油脂、三萜及甾醇（有不饱和双键的）等能使试剂还原成钼蓝而呈蓝色，背景为黄绿色或兰青色。结果：在做天然药物化学成分预实验前，首先须熟悉天然药物主要结构类型的性质、检识反应，明确在天然药物提取分离的过程中，水提液、醇提液、石油醚提取液各部分所含的化学成分，对试验结果应综合进行判断。检识反应时，如反应液因颜色深而难以判断，可将反应液用适当溶剂稀释后再观察，或将反应液滴在滤纸上观察。若因成分间互相干扰，难以正确判断检出反应结果时，可进一步处理供试液，使各成分尽量分离。如反应液中成分含量太低时，可加大供试液用量，并适当浓缩，再做检识反应，必要时可做色谱检识。试验的结果只能作为参考，因为有些反应为几类成分所共有的，有时由于成分间的相互干扰结果不明显或不正确。这可通过该成分的溶解度及层析行为给予综合性判断。在分析判断可能含有的化学类型时，不能仅凭一个方面的反应就下结论，应结合提取分离方法等多方面进行综合分析。对于制剂成分的预实验可根据指制剂的制备工艺进行选择性的预实验，例如用水蒸气蒸馏法制成的有效制剂，可主要进行挥发油、内酯等成分的预试。又例如用水煎酒精沉淀法制成的有效制剂，可不必再进行蛋白质、多糖成分的预试。讨论:仙鹤草芽驱绦虫成分的研究仙鹤草芽是蔷薇科植物龙芽草（AgrimoniaPilosaLedeb.）根茎的芽。民间服用仙鹤草根茎芽的干粉治疗绦虫病，疗效显著；但经临床验证发现，水煎剂口服无效、醇浸后蒸去醇去渣（沉淀）服用无效，连渣服用有效。为了分离绦虫有效成分，首先选用了临床去绦虫作用基本一致的体外灭囊虫试验，作为寻找仙鹤草驱绦虫有效成分的药理指示，按图如下进行活性追踪。仙鹤草干粉||石油醚||----------------------------------------------------------------------------|||||药渣（挥去石油醚）石油醚提取物（+）||三氨甲烷提取|----------------------------------------|||||药渣（挥去三氯甲烷）三氯甲烷提取物（—）||||----------------------------------------||