河南大学天然药物化学课件(人卫版包括总论,糖和苷,苯丙素类)

1、天天 然然 药药 物物 化化 学学2016201620172017河南大学药学院河南大学药学院康文艺康文艺 要求要求: : 1 1、讲解有侧重、讲解有侧重 （1 1）教材：主次有别）教材：主次有别 (2)(2)实验实验: :试验服、预习报告试验服、预习报告 （3 3）最新文献：侧重研究领域）最新文献：侧重研究领域 （4 4）结课习题：本章节需要掌握的内容）结课习题：本章节需要掌握的内容 2 2、遵守纪律与作息时间、遵守纪律与作息时间 （1 1）严禁迟到早退）严禁迟到早退 （2 2）严禁上课说话、接听手机和吃东西）严禁上课说话、接听手机和吃东西 （3 3）严格考勤制度）严格考勤制度 （4 4）试

2、验期间严禁喧哗、请假（不补）试验期间严禁喧哗、请假（不补） 3 3、预习与复习、预习与复习 （1 1）考试：试验）考试：试验+ +闭卷闭卷+ +课前提问，期末不再进行总复习课前提问，期末不再进行总复习 （2 2）问题讨论：课前与最后问题讨论：课前与最后1010分钟分钟 （3 3）交流信箱交流信箱 ； （4 4）贴吧：百度天然产物吧贴吧：百度天然产物吧 吴立军主编天然药物化学人民卫生出版社第吴立军主编天然药物化学人民卫生出版社第六版；徐任生主编天然产物化学、上海药物六版；徐任生主编天然产物化学、上海药物研究所主编中草药提取分离技术、研究所主编中草药提取分离技术、PhytochemistryPhy

3、tochemistry、Planta MedicaPlanta Medica、中国中药杂志、中草药等。中国中药杂志、中草药等。 英文版英文版Medicinal Natural ProductsMedicinal Natural Products和和 Natural Products Ioslation Natural Products Ioslation教材教材推荐参考书推荐参考书论坛交流，促进大家与外界的沟通论坛交流，促进大家与外界的沟通第一章第一章 总论总论 第一节第一节 绪论绪论 天然药物化学的发展，重要天然药物化学的发展，重要经典药效成分经典药效成分 第二节第二节 生物合成生物合成 本

4、章次重点内容，目前交叉学科的前沿本章次重点内容，目前交叉学科的前沿 第三节第三节 提取分离方法提取分离方法 本章重点内容，掌握各种本章重点内容，掌握各种方法与材料方法与材料性质性质 第四节第四节 结构研究法结构研究法 掌握纯度判断、结构解析的主要方法掌握纯度判断、结构解析的主要方法东西方医学比较东西方医学比较中医学的产生和发展中医学的产生和发展中医在过去的岁月里，为中国人的医疗保健作出了不可磨灭的贡献，现在中医在过去的岁月里，为中国人的医疗保健作出了不可磨灭的贡献，现在仍然发挥着重要作用仍然发挥着重要作用 黄帝内经黄帝内经- 奠定了中医学理论基础奠定了中医学理论基础伤寒论伤寒论- 确立了中医辨

5、证论治的原则确立了中医辨证论治的原则神农本草经神农本草经- 确立了中药学基础确立了中药学基础秦汉时期秦汉时期 唐唐 -新修本草新修本草 第一次政府颁布的药典第一次政府颁布的药典 千金要方千金要方 临床医药学的发展临床医药学的发展 宋宋 -太平惠民合剂局方太平惠民合剂局方 临床方药学的发展临床方药学的发展 金元金元-金元四大家学术争鸣金元四大家学术争鸣 临床医药学术的发展临床医药学术的发展 初具初具规模规模 唐宋时期唐宋时期本草纲目本草纲目 - 促进中医药学大发展促进中医药学大发展证治准绳证治准绳景岳全书景岳全书 - 促进中医药学系统化促进中医药学系统化温病条辨温病条辨医林改错医林改错 - 新的

6、学术思想，新的发展新的学术思想，新的发展医部全录医部全录古今图书集成古今图书集成- 医学文献整理研究医学文献整理研究中西汇通医书五种中西汇通医书五种 - 中西汇通医学思想的萌芽中西汇通医学思想的萌芽鼎盛鼎盛时期时期明清时期明清时期奠定奠定基础基础1.东汉末医学家东汉末医学家华佗华佗(约约145-208) 用用“麻沸散麻沸散” 进行麻醉后施行剖腹手术，进行麻醉后施行剖腹手术，世界医世界医学史上学史上 应用全身麻醉进行手术治疗的最早记载应用全身麻醉进行手术治疗的最早记载。 2.晋代晋代葛洪葛洪（283363 ） 所著所著肘后备急方肘后备急方3.两晋、南北朝时期两晋、南北朝时期龚庆宣龚庆宣 撰写第撰

7、写第1 1部外科专著部外科专著刘涓子鬼遗刘涓子鬼遗方方（479-502 479-502 ），载内、外治），载内、外治处方处方140140个。个。首创用水银膏治疗皮首创用水银膏治疗皮肤病，比其他国家早肤病，比其他国家早6 6个世纪个世纪。l用海藻治瘿，世界上最早提出用含碘用海藻治瘿，世界上最早提出用含碘食物治疗甲状腺疾病。食物治疗甲状腺疾病。l用狂犬脑组织外敷伤口治疗狂犬咬伤用狂犬脑组织外敷伤口治疗狂犬咬伤, ,开创了用免疫法治疗狂犬病的先河开创了用免疫法治疗狂犬病的先河。 (1885 (1885年法国巴斯德将狂犬疫苗首次用年法国巴斯德将狂犬疫苗首次用于人体）于人体） 4.唐代唐代孙思邈孙思邈(

8、约约560-682)千金方千金方5.唐代唐代王焘王焘（约（约686757）外台秘要外台秘要6.金元时期金元时期危亦林危亦林(1277-1347)世医得效方世医得效方对伤科发展有重大贡献对伤科发展有重大贡献 提出对脊柱骨折采用悬吊复位法提出对脊柱骨折采用悬吊复位法，比英国，比英国医学家达维斯医学家达维斯(Daris) 1927(Daris) 1927年提出悬吊复年提出悬吊复位法早位法早600600多年多年 l手法整复下颌关节脱位与西医学的手法复位相似；手法整复下颌关节脱位与西医学的手法复位相似；l用葱管导尿治疗尿潴留用葱管导尿治疗尿潴留, ,比比18601860年法国发明橡皮管年法国发明橡皮管

9、导尿早导尿早12001200多年多年。“金针拔障术金针拔障术”，我国古代医家对白内障我国古代医家对白内障眼病的手术疗法眼病的手术疗法，为世界眼科史上首创为世界眼科史上首创（眼科专家唐由之用之治疗毛泽东眼疾）（眼科专家唐由之用之治疗毛泽东眼疾）l起于起于明隆庆年间明隆庆年间(1567-72(1567-72年年),17),17世纪已普遍推世纪已普遍推广。清初医家张璐在广。清初医家张璐在张氏医通张氏医通中综述了痘中综述了痘浆、旱苗、痘衣等多种预防接种方法，是对浆、旱苗、痘衣等多种预防接种方法，是对人人工特异性免疫法一项重大贡献。工特异性免疫法一项重大贡献。l明末明末吴有性吴有性提出提出“戾气戾气”通

10、过口鼻侵犯人体、使人感通过口鼻侵犯人体、使人感染瘟疫，染瘟疫，科学地预见了传染病的主要传播途径科学地预见了传染病的主要传播途径是从是从“口鼻而入口鼻而入”。l之后之后温病学派温病学派形成，在治疗传染性热病方面，降低死形成，在治疗传染性热病方面，降低死亡率、预防传染，起到了积极作用，亡率、预防传染，起到了积极作用，建立了中医传染建立了中医传染病学病学，与世界各国医药状况相比长期处于领先地位。，与世界各国医药状况相比长期处于领先地位。8.温病学派与中医传染病学的建立温病学派与中医传染病学的建立7.人痘接种术的发明人痘接种术的发明l1818世纪中叶，人痘接种术由我国传遍欧亚各国。世纪中叶，人痘接种术

11、由我国传遍欧亚各国。17961796年，英国人詹纳年，英国人詹纳（E.JennerE.Jenner）受其启示，试种牛痘成功。受其启示，试种牛痘成功。1818世纪法国启蒙思想家伏尔泰写到世纪法国启蒙思想家伏尔泰写到: : “我听说一百多年来，中国人一直就有这种习惯，这是被认为我听说一百多年来，中国人一直就有这种习惯，这是被认为 全世界最聪明、最讲礼貌的一个民族的伟大先例和榜样全世界最聪明、最讲礼貌的一个民族的伟大先例和榜样”。 西方现代医学的发展，对人类健康作出了重大贡献。近代由于西方现代医学的发展，对人类健康作出了重大贡献。近代由于运用科学的研究和分析方法，有许多宝贵的新运用科学的研究和分析方

12、法，有许多宝贵的新 发现。发现。中世纪以前中世纪以前文艺复兴以后文艺复兴以后1900-2000l希波克拉底希波克拉底 - -希波希波克拉底文集克拉底文集 - -为后为后来的生理病理解剖研来的生理病理解剖研究奠定了思维基础究奠定了思维基础l盖伦盖伦 - -论解剖过程论解剖过程论身体各部器官功论身体各部器官功能能- - 在人体解剖的在人体解剖的基础上研究生理功能基础上研究生理功能l维萨里维萨里 - -人体构造论人体构造论- - 建建立了人体解剖学立了人体解剖学 l17世纪世纪 哈维哈维发现血液循环发现血液循环 - -使生命科学开始步入科学轨道使生命科学开始步入科学轨道 l18世纪世纪 莫干尼莫干尼

13、建立了病理解建立了病理解剖学剖学 - - 为研究疾病的生物学为研究疾病的生物学原因开辟了道路原因开辟了道路l19世纪世纪 诊断学诊断学、外科学迅速外科学迅速发展发展，药物合成，药物合成l21世纪世纪 基因治疗基因治疗学、胚胎干细胞学、胚胎干细胞治疗学、大量人治疗学、大量人工合成和天然提工合成和天然提取新药、纳米治取新药、纳米治疗技术等等疗技术等等中医学中医学l产生于经验医学产生于经验医学 时代时代l注重整体，但分注重整体，但分 析方法不足析方法不足 现代医学现代医学l产生于实验医学时产生于实验医学时代代l分析方法为其优点分析方法为其优点, ,但整体综合不足但整体综合不足体现在生命的精神层面、体

14、现在生命的精神层面、整体层面、动态层面整体层面、动态层面朴素的系统论，源于朴素的系统论，源于“天天人合一人合一”哲学思维的复合哲学思维的复合医学模式医学模式更多采用更多采用经验经验的积累、类的积累、类比推理比推理将人体视为由组织器官等将人体视为由组织器官等叠加而成叠加而成偏向于机械的还原偏向于机械的还原,“物理物理化学化学”反应反应 的纯生物医的纯生物医学模式学模式 强调实验实证强调实验实证中中 医医整体论整体论西西 医医 还原论还原论中药方剂中多种有效组分对中药方剂中多种有效组分对机体多系统、多途径、多靶机体多系统、多途径、多靶点的综合调节，以达祛病养点的综合调节，以达祛病养生的目的生的目的

15、强调整体、强调多因素的相强调整体、强调多因素的相互联系，重互联系，重“辩证辩证”，治，治“病的人病的人”4.4. 重视整体效果，机理解释哲重视整体效果，机理解释哲学思维学思维多强调单一活性化合物对多强调单一活性化合物对机体靶点的作用，具有高机体靶点的作用，具有高度的选择性，具有明显的度的选择性，具有明显的对抗性对抗性倾向于形态、局部医学，倾向于形态、局部医学，直接因果考虑，重直接因果考虑，重“看看病病”，治，治“人的病人的病”4.4. 重视直接效果，成分、靶重视直接效果，成分、靶点、通路可能明确点、通路可能明确中中 医医 整体论整体论西西 医医 还原论还原论中草药中草药中药中药草药草药人种药理

16、学人种药理学中医药理论中医药理论系统生物学系统生物学民间习用民间习用生物活性生物活性有效成分有效成分中医中医药农药农民间医生民间医生研究者研究者海洋海洋 天然药物化学天然药物化学：结构特点、物理化学性质、提取：结构特点、物理化学性质、提取分离方法及主要化学成分的结构鉴定，同时涉及分离方法及主要化学成分的结构鉴定，同时涉及到生物合成途径到生物合成途径 来源：植物、动物、矿物、微生物来源：植物、动物、矿物、微生物 有效成分有效成分：具有生物活性能代表临床疗效：具有生物活性能代表临床疗效 生物活性成分生物活性成分：药效试验或生物活性试验具有一：药效试验或生物活性试验具有一定人体生理活性成分定人体生理

17、活性成分 有效部位有效部位：中药或复方一类或几类有效成分成分：中药或复方一类或几类有效成分成分混合体混合体鹰爪 种中文名：种中文名：鹰爪花种拉丁名：种拉丁名：Artabotrys hexapetalus (Linn. f.) Bhandari科中文名：科中文名：番荔枝科科拉丁名：科拉丁名：Annonaceae属中文名：属中文名：鹰爪花属属拉丁名：属拉丁名：ArtabotrysOOHOOOH青青蒿蒿素素OOHOHO去去氧氧青青蒿蒿素素2008年以食品类产品许可证上市年以食品类产品许可证上市2010年青海食药监局定性中药饮片年青海食药监局定性中药饮片2012年国家食药监局要求予以修正年国家食药监局

18、要求予以修正2014年失去中药饮片年失去中药饮片“外衣外衣” （1 1）西方的药物世界）西方的药物世界 欧洲中世纪巫师的巫术欧洲中世纪巫师的巫术 有机化学的起源有机化学的起源 17691769年年K. W. Shelle K. W. Shelle 酒石酸、苯甲酸、乳酸、苹酒石酸、苯甲酸、乳酸、苹果酸等果酸等 天然药物化学发展天然药物化学发展 18061806年德国化学家年德国化学家F FW W泽尔蒂纳从鸦片中分离出泽尔蒂纳从鸦片中分离出吗吗啡啡成功；成功；19251925年确定结构，年确定结构，19521952年人工合成。年人工合成。 神农尝百草神农尝百草 中国古代狩猎中国古代狩猎 著有著有千

19、金方千金方和和千金翼方千金翼方两书，这两书两书，这两书合称为合称为千金方千金方，内容十分丰富，共收集了，内容十分丰富，共收集了五千三百多个药方，记载了八百多种药物。五千三百多个药方，记载了八百多种药物。 李时珍经过李时珍经过2727年的艰苦劳动，终于编写成一部著年的艰苦劳动，终于编写成一部著名的医药巨著名的医药巨著本草纲目本草纲目，为我国的医药，为我国的医药事业做出了巨大的贡献。如今，这部书已被翻译事业做出了巨大的贡献。如今，这部书已被翻译成日文、朝鲜文、拉丁文、法文、英文、俄文、成日文、朝鲜文、拉丁文、法文、英文、俄文、德文等十多种文字。德文等十多种文字。 我国近代药物世界我国近代药物世界

20、我国近代药学研究始于本世纪初，因为当时我国我国近代药学研究始于本世纪初，因为当时我国制药工业不发达，药品生产基本是制药工业不发达，药品生产基本是仿制或制剂加仿制或制剂加工工，所以主要为中药的化学和药理研究，对于，所以主要为中药的化学和药理研究，对于药药物合成与分析、药剂学、药物临床物合成与分析、药剂学、药物临床等的研究很少。等的研究很少。早期从事中药研究的，主要是一些自欧美或日本早期从事中药研究的，主要是一些自欧美或日本留学回国的留学生，如陈克恢、赵承嘏、经利彬、留学回国的留学生，如陈克恢、赵承嘏、经利彬、朱恒壁、刘绍光、庄长恭、黄鸣龙，曾广方等，朱恒壁、刘绍光、庄长恭、黄鸣龙，曾广方等，发表

21、科研论文最早者为王焕文，他是中华药学会发表科研论文最早者为王焕文，他是中华药学会( (中国药学会中国药学会的前身的前身) )的创始人心血管系统药物研的创始人心血管系统药物研究究 中国现代药物世界中国现代药物世界 19491949年以前，我国一直从国外年以前，我国一直从国外进口进口强心药和降压强心药和降压药。药。19491949年以后的前十年，我国对心血管药物的年以后的前十年，我国对心血管药物的研究，主要是寻找国产萝芙木资源和品种的引进。研究，主要是寻找国产萝芙木资源和品种的引进。对萝芙木化学、药理、临床和生产也进行了综合对萝芙木化学、药理、临床和生产也进行了综合研究。生产出总生物研制剂研究。生

22、产出总生物研制剂-降压灵。还研究了降压灵。还研究了催吐萝芙木根中提取分离催吐萝芙木根中提取分离利血平利血平的工业生产方法。的工业生产方法。 到到七十七十年代末期，药物的品种已达到年代末期，药物的品种已达到一百一百多种。多种。我国对新药的开发则以中草药的有效成分研究为我国对新药的开发则以中草药的有效成分研究为主主中国中国当代当代药物世界药物世界 据据19781978年年20052005年国内论文统计年国内论文统计, , 研究的各种植物研究的各种植物共有共有10001000 余种余种, , 从中分离纯化和鉴定新化合物从中分离纯化和鉴定新化合物2000 2000 多种多种, , 鉴定已知化合物鉴定已

23、知化合物1 1万余种万余种, , 发表论文发表论文近万篇。其中，近万篇。其中，20032003年我国学者在国内外核心期年我国学者在国内外核心期刊发表研究论文刊发表研究论文400400多篇多篇, , 分离鉴定化合物分离鉴定化合物2 200 2 200 多个多个, , 其中新化合物其中新化合物604604个。个。 萜类化合物新化合物萜类化合物新化合物289289 个个, , 其中其中2424 个具有抗癌、个具有抗癌、抗菌等方面生物活性；新生物碱类化合物抗菌等方面生物活性；新生物碱类化合物4949 个个, , 其中其中4 4个有抗癌、抗菌、止咳等方面的生物活性；个有抗癌、抗菌、止咳等方面的生物活性；

24、59 59 个黄酮化合物类新化合物个黄酮化合物类新化合物, , 其中其中2 2 个有抗菌和个有抗菌和抗氧化活性抗氧化活性, , 同时发现一些已知黄酮类化合物有同时发现一些已知黄酮类化合物有杀虫、抗病毒等方面的活性；杀虫、抗病毒等方面的活性；1616 个新醌类化合物；个新醌类化合物；5757 个甾体类新化合物个甾体类新化合物, , 其中其中15 15 个有活性；个有活性；18 18 个个新木脂素；新木脂素；8 8 个新内酯和个新内酯和10 10 个新香豆素类化合物。个新香豆素类化合物。天然药物化学世界性成果天然药物化学世界性成果 2006年，美国化学会主办的年，美国化学会主办的Journals

25、of Natural Products引用率最高的前引用率最高的前20篇文章中有篇文章中有7篇是中国篇是中国科学家的工作；中国科学院昆明植物研究所周俊科学家的工作；中国科学院昆明植物研究所周俊院士和刘吉开研究员分别应院士和刘吉开研究员分别应Chemical Review邀请邀请撰写综述性文章；英国皇家化学会主办的撰写综述性文章；英国皇家化学会主办的Natural Product Reports特邀南京大学谭祥仁教授为编辑，特邀南京大学谭祥仁教授为编辑，邀请中国科学家以中国天然产物研究进展为主题，邀请中国科学家以中国天然产物研究进展为主题，出版了出版了Natrual Products Chemi

26、stry in China特刊，特刊，都标志着我国天然药物化学研究已经步入了国际都标志着我国天然药物化学研究已经步入了国际行列。行列。五味子降三萜五味子降三萜 孙汉董院士研究组对不同地区产的孙汉董院士研究组对不同地区产的10余种五味子余种五味子科药用植物的化学成分和生物活性进行了系统的科药用植物的化学成分和生物活性进行了系统的研究，从中共分离鉴定了研究，从中共分离鉴定了500多个化合物，包括多个化合物，包括150余个新化合物；有些化合物经生物活性试验余个新化合物；有些化合物经生物活性试验已显示出广阔的抗艾滋病等疾病应用前景。首次已显示出广阔的抗艾滋病等疾病应用前景。首次发现了包含多种结构类型的

27、发现了包含多种结构类型的80余个结构新奇的、余个结构新奇的、高氧化度且骨架重排的三萜、降三萜、二降三萜、高氧化度且骨架重排的三萜、降三萜、二降三萜、三降三萜、五降三萜和八降三萜等多种新的骨架三降三萜、五降三萜和八降三萜等多种新的骨架类型。并已在国际著名杂志类型。并已在国际著名杂志“Chemistry-A European Journal, Organic Letters, Chemical Communication, Tetrahedron Letters, J Nat Prod”等等上发表相关研究论文上发表相关研究论文30余篇，其中余篇，其中11篇的篇的SCI影响影响因子（因子（IF）在）

28、在4.0以上。以上。 Science 2010, 329: 132-134。 所有所有New Chemical EntitiesNew Chemical Entities，01/1981-06/200601/1981-06/2006，根据来源划分（总数为，根据来源划分（总数为11841184）. .a B: a B: 生物制剂（疫苗、单克隆体等，来于哺乳动物），大于生物制剂（疫苗、单克隆体等，来于哺乳动物），大于45 45 个残基多肽或蛋个残基多肽或蛋白白. .N: N: 来源于未修改的天然产物来源于未修改的天然产物. .ND: ND: 来源于天然产物，但经过修饰得到（如，半合成物）来源于天然

29、产物，但经过修饰得到（如，半合成物）. .S: S: 全合成的药物，通常由随机筛选或由已知制剂修饰得到全合成的药物，通常由随机筛选或由已知制剂修饰得到. .S S* *: : 全合成的药物，但药效团模型来自天然产物全合成的药物，但药效团模型来自天然产物. .V: V: 疫苗疫苗. .天然天然药物药物的前景的前景 目前超过目前超过100个与天然产物相关的化合物处于临床个与天然产物相关的化合物处于临床试验阶段，至少有试验阶段，至少有100个相似的研究项目处于临床个相似的研究项目处于临床前研究阶段（见表前研究阶段（见表1），其中大多数来自植物及微），其中大多数来自植物及微生物。据统计从生物。据统计从

30、2001年至年至2008年全球年全球312药物研究药物研究项目中项目中30%属于天然产物领域。属于天然产物领域。3 3、天然药物化学主要目的、天然药物化学主要目的 治疗疾病（治疗疾病（有效成分有效成分） 体外体外in vitro和体内和体内in vivo 生物活性生物活性Biological activity 和药效学和药效学pharmacodynamic试验试验 （1 1）次生代谢产物：麻黄碱、甘草酸、吗啡和利）次生代谢产物：麻黄碱、甘草酸、吗啡和利血平血平 （2 2）基础代谢产物：鹧鸪菜氨基酸、天花粉蛋白）基础代谢产物：鹧鸪菜氨基酸、天花粉蛋白和猪苓多糖和猪苓多糖 (3)(3)微量成分微量

31、成分: :蜕皮激素蜕皮激素左旋麻黄碱左旋麻黄碱（平喘、解痉）（平喘、解痉）HOHHH3CHN内蒙古额济纳旗内蒙古额济纳旗甘草酸甘草酸（抗炎、抗过敏、胃溃疡）（抗炎、抗过敏、胃溃疡）OHOOCOOOOHCOOHOHOOHOHHOOCOH五环三萜五环三萜齐墩果烷齐墩果烷补充知识点补充知识点 1 1、甘草是一种传统的中药材，用途广泛，有、甘草是一种传统的中药材，用途广泛，有“十十方九草方九草”之说。它的名称很多。之说。它的名称很多。神农本草经神农本草经列为上品，五世纪名医陶弘景称之为列为上品，五世纪名医陶弘景称之为“国老国老”和和“众药之王众药之王”。 2 2、甘草酸（、甘草酸（Glycyrrhiz

32、inGlycyrrhizin）在体外能抑制许多）在体外能抑制许多DNADNA和和RNARNA病毒包括病毒包括HIV-1HIV-1（Human Human Immunodeficiency Virus,HIVImmunodeficiency Virus,HIV）的生长，在浓度）的生长，在浓度0.3mM0.3mM和和0.6mM0.6mM能完全使能完全使HIVHIV和和MT-4MT-4细胞的特异性表细胞的特异性表达抗原转阴。达抗原转阴。 3 3、食品甜味剂，调味剂，化妆品，医药等领域。、食品甜味剂，调味剂，化妆品，医药等领域。甘草酸，甜度约为蔗糖的甘草酸，甜度约为蔗糖的200200倍，作为甜味剂与调

33、倍，作为甜味剂与调味剂，以其甘草特有的香味在食品领域运用十分味剂，以其甘草特有的香味在食品领域运用十分广泛。美容化妆品行业，其消炎，抗菌，治疗皮广泛。美容化妆品行业，其消炎，抗菌，治疗皮肤病等功能尤为显著。肤病等功能尤为显著。吗啡吗啡（morphinemorphine）止痛）止痛OHOHHOHNCH3H四氢异喹啉四氢异喹啉利血平利血平（reserpinereserpine） 降压降压第二节第二节 生物合成假说生物合成假说 1 1、基础、基础( (一次一次) )代谢代谢 Primary metabolism (biochemistry) All organism need to transfor

34、m and interconvert a vast number of organic compounds to enable them to live, grow, and reproduce. They need to provide themselves with energy in the form of ATP, and a supply of building blocks to construct their own tissues. An integrated enzyme Carbohydrate, fat, protein and nucleic acid 植物植物: :光

35、合作用光合作用(photosythesis)(photosythesis) 动物和微生物动物和微生物: : 食物食物(diet)(diet) 途径途径(Pathways): (Pathways): 糖酵解糖酵解(Glycolysis) (Glycolysis) 三羧酸三羧酸循环循环(Krebs/citric acid/tricarboxylic acid (Krebs/citric acid/tricarboxylic acid cycle)cycle) 醋酸醋酸- -丙二酸丙二酸（acetate-malonate AA-MA)acetate-malonate AA-MA) 甲戊二羟酸甲戊二羟

36、酸（mevalonic acid MVA)mevalonic acid MVA) 桂皮酸桂皮酸（cinnamic acid)cinnamic acid)莽草酸（莽草酸（shikimic shikimic acid)acid) 氨基酸氨基酸（amino acid)amino acid) 2 2、次生、次生( (二次二次) )代谢代谢 Secondary metabolism (natural products chemistry) Secondary metabolism are not necessarily produced under all conditions and in the v

37、ast majority of cases the function of these compounds and their benefit to organism is not yet know. Toxic matters, volatile, colouring agent Grey area: steroids 18911891年年KosselKossel提出次生代谢产物概念提出次生代谢产物概念 据推测，次生代谢产物总数大约据推测，次生代谢产物总数大约2020万个万个，也有人认为有也有人认为有100100万万之多。这些物质几乎都之多。这些物质几乎都具有不同的生理活性。具有不同的生理活

38、性。 3 3、主要生物合成途径、主要生物合成途径 化合物类型化合物类型 C2C2单位（醋酸单位）：脂肪酸、酚类、苯单位（醋酸单位）：脂肪酸、酚类、苯醌等聚酮类化合物醌等聚酮类化合物 C5C5单位（异戊烯单位）：萜类、甾类等单位（异戊烯单位）：萜类、甾类等 C6C6单位：香豆素、木脂体等苯丙素类化合单位：香豆素、木脂体等苯丙素类化合 氨基酸单位：生物碱氨基酸单位：生物碱 (1)(1)AA-MAAA-MA: : 脂肪酸、酚类和蒽酮脂肪酸、酚类和蒽酮 （2 2）MVAMVA：萜类（单萜、倍半帖、二萜和：萜类（单萜、倍半帖、二萜和三萜）甾类三萜）甾类 （3 3）CACA：苯丙素、香豆素、木质素、木脂：

39、苯丙素、香豆素、木质素、木脂体和黄酮体和黄酮 （4 4）AAAA：生物碱：生物碱 （5 5）复合途径：查耳酮和二氢黄酮等）复合途径：查耳酮和二氢黄酮等 AA-MAAA-MA 脂肪酸脂肪酸CH3CO-SCoA2-28ATPADPCOOHCH2CO-SCoA2-29CH3CO-ACPCOOHCH2CO-ACPCH3COCH2CO-ACPNADOHNADP还原CH3CH2CH2CO-ACPH2CCO-ACPCOOH+缩合NADOHNADPCn+2, n为偶数CH3(CH2)nCOOHCH3CH2CH2COCH2CO-ACPCH3CH2CH2CH2CH2CO-ACP AA-MAAA-MA 酚类酚类CH

40、3COSCoA +COOHCH2COSCoA3H3CCOH2CCOH2CCOH2CCO.Enzb途径a途径c途径OHOOHCH3COOHOHHOOHOCH3OHOH3CO聚聚酮酮中中间间体体苔苔色色酸酸乙乙酰酰间间苯苯三三酚酚四四乙乙酸酸内内酯酯123 AA-MAAA-MA 蒽醌蒽醌CH3COSCoA +COOHCH2COSCoA6OOOOOCH3OOEnzOOHOHOH3COCH3红红镰镰刀刀霉霉素素EnzOOOOOOCH3OOOHH3COOHOCH3决决明明子子内内酯酯CH3OOOOOOEnzOOHH3COOHCH3OCH3torachrysoneCH3COSCoA +COOHCH2COS

41、CoA7OOOOOOCH3OEnzOOOOHOHOHH3CO大大黄黄素素甲甲醚醚MVA乙乙酰酰辅辅酶酶A A2 2乙乙酰酰辅辅酶酶A AHOOCSCoAOOH2NADPH 2NADPHOOCOHOH2 ATP2 ADPHOOCOPPOOHATPADPCO2OPPOPPC5OPP半半萜萜单单萜萜C10OPP倍倍半半萜萜C C1 15 5OPPC C2 20 0二二萜萜2 2C C3 30 0三三萜萜2 2C40四四萜萜鲨鲨烯烯植植烯烯 CANH2COOH苯苯丙丙氨氨酸酸COOH桂桂皮皮酸酸COOHOH2-41NH2COOHOH酪酪氨氨酸酸COOHHOHO2-42COOHHOH3CO2-43COO

42、HHOH3COH3CO芥芥子子酸酸CHOOHOCH3H3CO2-45CH2OHOHOCH3H3CO2-46COSCoAOH2-47CHOOH香香豆豆醛醛COOHOH香香豆豆酸酸3丙丙二二酸酸单单酰酰C Co oA AOHOHHOOHO2-52OHOHOOHO2-53黄黄酮酮类类化化合合物物CHOOHOCH3CH2OHOHOCH32-502-51木木脂脂素素COOHOHOH2-54香香豆豆素素 AAHONH2COOH酪酪氨氨酸酸HONH2HOHONH2HOCOOHOHOOH+NHHOHOHOHNHH3COHOHOHNCH3H3COHOHOH34NCH3H3COHOHOH34HONCH3H3COH

43、OHOHOCH32-42-682-8S-去去甲甲乌乌药药碱碱S-乌乌药药碱碱S(N)甲甲基基乌乌药药碱碱甲甲基基乌乌药药碱碱(S)-网网状状番番荔荔枝枝碱碱NH3COHOHOHOCH32-102-74吗啡（吗啡（2-75）、前托品（）、前托品（2-76）、血根碱（）、血根碱（2-77）、延胡索碱（）、延胡索碱（2-78）、小）、小檗碱（檗碱（berberine，2-10）、罂粟碱（）、罂粟碱（Papaverine，2-5）、）、noscaline（2-79）和可卡因（和可卡因（2-80） NCH3H3COHOHOHOCH32-73HOHN CH3OHOH3COHN CH3OHONH3COH3C

44、OOCH3OCH3NOOCH3OOOCH3H3COH3COHHNOOOCH3OCH3NH3COH3COOCH3OCH3HH3CNOOOOCH3NOOOCH3O2-752-762-772-782-102-52-792-80没食子酸（没食子酸（gallic acid，2-85）在不同的植物中，或由）在不同的植物中，或由莽草酸莽草酸（2-60）直接生成（如老鹳草直接生成（如老鹳草Gernium hyperacium，图，图2-16途径途径1），或由），或由桂桂皮酸皮酸途径（途径（2-39）生成（如漆树）生成（如漆树Rhus typhina，图，图2-16途径途径2），或者），或者由由苔藓酸苔藓酸（2

45、-86）途径苔黑酚（）途径苔黑酚（2-87）生成）生成COOHOHHOOHCOOHCOOHHOOHOHCH3COOHOHHOCH3HOOH1232-392-602-852-862-87生物合成途径应用生物合成途径应用 1 1、药用活性产物的积累（紫杉醇培养、药用活性产物的积累（紫杉醇培养+ +诱导剂诱导剂茉茉莉酸甲酯莉酸甲酯0.5%;0.5%;异胡豆苷异胡豆苷- -长春碱长春碱+ +喜树碱）喜树碱） 2 2、扩大生物活性物质资源（、扩大生物活性物质资源（三萜三萜+ +甾体甾体） 3 3、确定成分的结构类别（、确定成分的结构类别（四环三萜四环三萜） 4 4、指导生产实践（生药采收时间和季节）、指

46、导生产实践（生药采收时间和季节） 5 5、探讨化学成分特征与植物亲缘关系、探讨化学成分特征与植物亲缘关系 已知的已知的30 000种天然产物中种天然产物中80%来源于植物。来源于植物。 活性成分含量低活性成分含量低. 如紫杉醇、三尖杉酯碱、喜树如紫杉醇、三尖杉酯碱、喜树碱、人参皂苷碱、人参皂苷Rh2等等(含量仅为万分之几含量仅为万分之几) 导致这些活性成分组成的药品售价不菲，如导致这些活性成分组成的药品售价不菲，如1克克抗癌药物紫杉醇价格可达到抗癌药物紫杉醇价格可达到5000美元。美元。 直接从植物中提取这些活性成分，因植物原料药直接从植物中提取这些活性成分，因植物原料药需求量大，生长周期长，

47、不但占用大片的耕地，需求量大，生长周期长，不但占用大片的耕地，而且还可能造成一些珍贵的植物种类的灭绝。如而且还可能造成一些珍贵的植物种类的灭绝。如红豆杉生长缓慢，为了获得抗癌药物紫杉醇原始红豆杉生长缓慢，为了获得抗癌药物紫杉醇原始的做法是从红豆杉的树皮中提取，提取的做法是从红豆杉的树皮中提取，提取1 kg紫杉紫杉醇需要醇需要1 000棵生长了棵生长了100年的红豆杉，按照这种年的红豆杉，按照这种提取方法红豆杉很快就会从地球上消失。提取方法红豆杉很快就会从地球上消失。紫杉醇生物合成途径紫杉醇生物合成途径 1植物细胞转化技术植物细胞转化技术 AcOOAcHOAcHAcO5-11AcOOAcHOAc

48、HAcOOHAcOOAcHOAcHAcOOCHOOHCOOAcHOAcHAcOOAcOOAcHOAcHAcOO5-125-135-145-15+长春花、桔梗和银杏长春花、桔梗和银杏悬浮细胞悬浮细胞对对sinexan A转化转化 2微生物转化微生物转化 Streptomyces sp. 对对紫杉醇紫杉醇和和cephalomannine生物转化生物转化 NHOOOAcOOHOHOOBzHOHOOAc5-1OOOAcOOHOHOOBzHOAc5-18Streptomyces spNHOOAcOOHOHOOBzHOHOOAc5-17ONHOOAcOOHOHOOBzHOHOOAc5-20HOH2COSt

49、reptomyces spOHONHHOOOOOOHOHOOBzHOAcOHONHHOH2CO5-19+ 1、请画出麻黄碱的结构，并说明药效作用。、请画出麻黄碱的结构，并说明药效作用。 2、说明该化合物的名称与药效作用、说明该化合物的名称与药效作用 3、生物合成途径？、生物合成途径？ 4、萜类和生物碱类分别由哪个生物合成途径生、萜类和生物碱类分别由哪个生物合成途径生成？成？ 5、天然药物化学、天然药物化学、ROOHCOOHH第三节第三节 提取分离方法提取分离方法 要要 求求 掌握掌握提取方法提取方法、分离材料性能、分离材料性能、纯化合物纯化合物的鉴定的鉴定等等 熟练正确使用流程中的术语熟练正确

50、使用流程中的术语 有选择的使用教科书有选择的使用教科书 内内 容容 天然药物有效成分的提取天然药物有效成分的提取 天然药物有效成分的分离天然药物有效成分的分离 分离纯化材料的选择分离纯化材料的选择 分离纯化仪器的选择分离纯化仪器的选择提取分离面对的问题提取分离面对的问题1 1、对有效成分一无所知、对有效成分一无所知2 2、已知有效成分或化学结构类型、已知有效成分或化学结构类型1 1、对有效成分一无所知、对有效成分一无所知原则：原则：临床、生物活性临床、生物活性筛选指导；提取筛选指导；提取有效部位有效部位；分离；分离有效单体有效单体NNOHNNOHHOvasicinevasicinol鸭鸭嘴嘴花

51、花叶叶子子( 50 g )50%甲甲醇醇（2 L）50%甲甲醇醇提提取取物物 (5.8 g )Diaion HP-20树树脂脂柱柱色色谱谱（H2O-MeOH）1 1部部分分( 4.0 g )2 2部部分分* *( 1.3 g )3 3部部分分 ( 0.5g )反反相相C18-OPN柱柱色色谱谱（H2O-MeOH）Fr 1*( 0.27 g )Fr 2( 0.25 g )Fr 3 (0.13 g )Fr 4( 0.16 g )Fr 5( 0.13 g )Fr 6( 0.05 g )Sephedex LH-20 柱柱色色谱谱（H2O)Vasicine80 mg vasicinol100 mg*表表

52、示示有有效效部部位位1 1、对有效成分一无所知、对有效成分一无所知 注意事项：注意事项： 材料：材料：科、属、种；产地、药用部位、采科、属、种；产地、药用部位、采集时间。集时间。 文献：文献：该属大致的化学与药理学研究进展。该属大致的化学与药理学研究进展。 路线：路线：依据目标化合物的特点，确定提取依据目标化合物的特点，确定提取方法。方法。1 1、对有效成分一无所知、对有效成分一无所知 通常采用不同溶剂，由低极性到高极性分别提取。通常采用不同溶剂，由低极性到高极性分别提取。将植物样品干燥粉碎，按以下次序依次提取：（将植物样品干燥粉碎，按以下次序依次提取：（1 1）石油醚（石油醚（提取脂溶性大的

53、化合物，如油脂和蜡、提取脂溶性大的化合物，如油脂和蜡、叶绿素、精油及甾体、三萜等）；（叶绿素、精油及甾体、三萜等）；（2 2）氯仿氯仿或者或者乙酸乙酯乙酸乙酯（提取生物碱、有机酸、黄酮等中性成（提取生物碱、有机酸、黄酮等中性成分）；（分）；（3 3）丙酮、乙醇或甲醇丙酮、乙醇或甲醇（提取极性化合物，（提取极性化合物，如生物碱的盐、苷类和鞣质等）；（如生物碱的盐、苷类和鞣质等）；（4 4）水水（提取（提取水溶性化合物，如氨基酸、糖类和无机盐等），水溶性化合物，如氨基酸、糖类和无机盐等），进一步还可以分为进一步还可以分为冷水冷水、热水热水、酸水酸水和和碱水碱水等步等步骤。骤。2 2、已知有效成分或

54、化学结构类型、已知有效成分或化学结构类型一般先一般先查阅查阅资料资料，特别是，特别是产业化产业化方法，再根据研究或试验条件进行选择方法，再根据研究或试验条件进行选择 槐槐米米粗粗粉粉( (5 50 0 g)甲甲醇醇150 ml，加加热热回回流流1 h冷冷后后过过滤滤，滤滤渣渣同同法法提提取取1 h合合并并甲甲醇醇提提取取液液放放冷冷，过过滤滤，浓浓缩缩至至原原体体积积1/4静静置置，析析晶晶，乙乙醚醚除除杂杂，空空气气中中干干燥燥粗粗芦芦丁丁取取2 g，50 ml90%乙乙醇醇加加热热溶溶解解，趁趁热热抽抽滤滤滤滤液液浓浓缩缩至至1/2体体积积，放放冷冷析析晶晶，抽抽滤滤加加水水搅搅匀匀精精制

55、制芦芦丁丁 药材实物材料：药材实物材料：野外照片、标本制作、鉴定人野外照片、标本制作、鉴定人一、提取方法一、提取方法 ( (一一) )溶剂法：溶剂法：主要的方法主要的方法 ( (二二) )水蒸气法：挥发性、难溶或不溶于水水蒸气法：挥发性、难溶或不溶于水（挥发油）（挥发油） ( (三三) )升华法：樟脑、咖啡因升华法：樟脑、咖啡因提取前注意事项提取前注意事项药材药材干燥干燥提取路线提取路线溶剂法溶剂法热提法热提法冷浸法冷浸法升华法升华法水蒸气法水蒸气法( (一一) )、溶剂提取法、溶剂提取法 原理：原理： 极性原则极性原则 石油醚石油醚 氯仿氯仿 乙酸乙酯乙酸乙酯 丙酮丙酮 乙醇乙醇 甲醇甲醇

56、OHHOOHOHOHOHOHOHOHOHOH OOOHOHHO芹芹菜菜素素 OOOHOHOHOH 木木犀犀草草素素 OOOHOHOHOH山山奈奈素素 OOOHOHOHOHOH槲槲皮皮素素 大孔树脂：酸碱稳定性好，无选择，对大孔树脂：酸碱稳定性好，无选择，对无无机离子机离子和和低分子化合物低分子化合物分离好。分离好。 原理：是吸附和分子筛原理结合，分为非原理：是吸附和分子筛原理结合，分为非极性、弱极性和中级性；吸附性主要是范极性、弱极性和中级性；吸附性主要是范德华力和氢键；网孔状结构形成分子筛德华力和氢键；网孔状结构形成分子筛。大孔树脂大孔树脂大孔树脂柱色谱大孔树脂柱色谱 影响因素：影响因素：

57、（1 1）比表面）比表面 （2 2）化合物结构：）化合物结构：分子量大小分子量大小和和极性强弱极性强弱 （3 3）大孔树脂的型号：）大孔树脂的型号：P39P39 （4 4）洗脱剂的影响：水、各种浓度的甲醇、）洗脱剂的影响：水、各种浓度的甲醇、乙醇水溶液；乙醇水溶液；PHPH值；麻黄碱值；麻黄碱,11.0 ,11.0 和和5.05.0 (5)(5)预处理样品预处理样品 (6)(6)树脂的再生与预处理树脂的再生与预处理 (7)(7)洗脱剂洗脱剂: :水水、甲醇甲醇、乙醇乙醇、丙酮丙酮、乙酸乙酸乙酯乙酯等。等。（四）根据物质分子大小差别进行（四）根据物质分子大小差别进行分离分离 主要方法：主要方法：

58、透析法透析法、凝胶过滤法凝胶过滤法、超滤法超滤法、超速超速离心法离心法等等 凝胶过滤法主要材料：凝胶过滤法主要材料：Sephadex GSephadex G、Sephadex Sephadex LH-20LH-20、SepharoseSepharose等等 原理：原理：分子筛分子筛, ,利用葡聚糖凝胶在水或有机溶剂中利用葡聚糖凝胶在水或有机溶剂中溶胀凝胶颗粒，形成很多细微的多孔的立体网状溶胀凝胶颗粒，形成很多细微的多孔的立体网状结构聚合体，空隙的大小有一定的范围，在进行结构聚合体，空隙的大小有一定的范围，在进行色谱分离时，大分子化合物不能渗入或扩散到凝色谱分离时，大分子化合物不能渗入或扩散到凝

59、胶的孔中，随着流动相在颗粒之间移动，由于路胶的孔中，随着流动相在颗粒之间移动，由于路径较短，最早流出色谱柱，反之，小分子化合物径较短，最早流出色谱柱，反之，小分子化合物渗入到孔隙，路径长，流出时间最长，而中等大渗入到孔隙，路径长，流出时间最长，而中等大小的化合物时间适中。小的化合物时间适中。Sephadex LH-20Sephadex LH-20对各种溶剂的保留量对各种溶剂的保留量溶剂溶剂溶剂保留量溶剂保留量ml溶剂溶剂/g/g干胶干胶柱床容积柱床容积ml/gml/g干胶干胶水水2.22.24.04.04.54.5甲醇甲醇2.12.14.04.04.54.5乙醇乙醇1.81.83.53.54.

60、54.5氯仿氯仿1.61.63.03.03.53.5丙酮丙酮0.80.83.03.03.53.5 OOOHOH甘甘草草素素 OOOCH3OHOHOOOHOHOHCH2OOHOHOHCH3O 橙橙皮皮苷苷 OOOHOHOHOHOH二二氢氢槲槲皮皮素素（五）根据物质的离解程度进行分（五）根据物质的离解程度进行分离离 主要方法：离子交换树脂主要方法：离子交换树脂 原理：以离子交换树脂为固定相，利用样原理：以离子交换树脂为固定相，利用样品在水溶液中与溶液其他离子进行可逆性品在水溶液中与溶液其他离子进行可逆性交换达到分离交换达到分离离子型离子型化合物的方法。常用化合物的方法。常用于含离子基团的于含离子基