天 然 产 物 化 学课件

天然产物化学NaturalProductsChemistry刘湘汪秋安编著

主要参考书目【1】哈成勇、沈敏敏、刘治猛编著，《天然产物化学与应用》，化学工业出版社，2003年.【2】江苏新医学院编，《中药大辞典》，上海人民出版社，1977年.【3】王宪楷主编，《天然药物化学》，人民卫生出版社，1988年.【4】《天然产物研究与开发》，国内刊号：51-1335/Q，国际刊号：1001-6880【5】天然产物化学导论/现代化学基础丛书作者:徐任生

，科学出版社2006年作业要求：一般每知识单元一次作业。根据所学内容，要求到图书馆查阅一定数量的文献并做成ppt,在课堂上相互交流讨论。考核方式：主要以笔试（60%）、平时成绩（20%）和实验（20%）综合考核给出课程成绩。3次及以上旷课，无成绩§1-1天然产物化学的研究内容

1.研究内容：天然产物的提取、分离、结构、功能2.天然产物定义：专指由动物、植物及海洋生物和微生物体内分离出来的生物二次代谢产物及生物体内源性生理活性化合物。3.天然产物化学定义：以各类生物为研究对象，以有机化学为基础，以化学和物理方法为手段，研究生物二次代谢产物的提取、分离、结构、功能、生物合成，化学合成与修饰及其用途的一门科学，是生物资源开发利用的基础研究。§1-2天然产物的生物合成1.2.1一次代谢与二次代谢1.2.2二次代谢产物的生物合成途径

这些是植物生存不可缺少的物质，该过程存在于所有的绿色植物中，称为一次代谢过程，产生的物质称为一次代谢产物（primarymetabolite）。1．一次代谢：二氧化碳、水各种代谢糖和氧气糖、蛋白质、脂质、核酸光合作用

这些物质对植物生命活动不起主要作用，该过程不是存在所有的绿色植物中，产生的生物碱、萜类等化合物称为二次代谢产物（secondarymetabolites）。2．二次代谢：一次代谢产物生物碱、萜类、黄酮、蒽醌等特定条件4.氨基酸（aminoacidpathway）途径：

生成青霉素、头孢菌素、生物碱5.混合途径：复杂的化合物（1）醋酸-丙二酸-莽草酸途径（2）醋酸-丙二酸-甲羟戊酸途径（3）氨基酸-甲羟戊酸途径（4）氨基酸-醋酸-丙二酸（5）氨基酸-莽草酸途径§1-3天然产物化学与药物开发1.3.1天然产物研究的发展史1、1769年瑞典化学家舍勒从酒石分离出酒石酸。苯甲酸（1775）、乳酸（1785）、没食子酸（1786）等有机酸类物质。2、明代李延的《医学入门》（1575）中记载了用发酵法从五倍子中得到没食子酸的过程。书中谓“五倍子粗粉，并矾、曲和匀，如作酒曲样，入瓷器遮不见风，侯生白取出。”3、《本草纲目》卷39中则有“看药上长起长霜，则药已成矣”的记载。这里的“生白”、“长霜”均为没食子酸生成之意，是世界上最早制得的有机酸，比舍勒的发明早了二百年。4、《本草纲目》卷34下详尽记载了用升华法等制备、纯化樟脑的过程。欧洲直至18世纪下半叶才提出了樟脑的纯品。

19世纪：1804法国药学家Derdsone1806德国药学家Serturner鸦片吗啡碱1820P.-J.佩尔蒂埃和J.-B.卡芳杜首次合成奎宁

金鸡纳树皮金鸡纳碱

1817Pelletiere吐根碱1842Weisz芦丁1861Gorup甘草皂苷1872FraserK-毒毛旋花子苷1874Schmiedeberg洋地黄毒苷芸香

阿司匹林—水杨酸人们对阿司匹林的认识可追溯到古埃及法老时代。当时，通过浸泡柳树皮获取了一种物质，并被记载于公元前1550年汇集的医疗处方之中。哥伦布发现新大陆之前，美洲人经常使用金鸡纳树的树皮作镇痛药。西班牙人来到那里以后发现这种树的树皮还可以降低病人的体温。1800年，人们才从柳树皮中提炼出了具有解热镇痛作用的有效成分――水杨酸1898年，德国化学家霍夫曼用水杨酸与醋酐反应，合成了乙酰水杨酸。1899年，德国拜仁药厂正式生产这种药品，取商品名为Aspirin解热镇痛药，用于治疗伤风、感冒、头痛、发烧、神经痛、关节痛及风湿病等。近年来，又证明它具有抑制血小板凝聚的作用，其治疗范围又进一步扩大到预防血栓形成，治疗心血管疾患。20世纪：青霉素--青霉菌，1929年，英国弗莱明发现。人类治疗细菌性感染的第一个武器。是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力，带动了抗生素家族的诞生。7、从降血糖药长春花中获得抗癌活性成分春花碱。8、1960年左右开始了对海洋天然产物的研究沙蚕--沙蚕毒素—巴丹1934年从沙蚕体内分离出一种活性物质，命名为沙蚕毒素，1964年发现这种毒素对水稻螟虫具有特殊的毒杀作用。10、20世纪80年代以来，由于分子生物技术的迅猛发展，为有效成分的提取和功能研究提供了新方法。

1.3.2研究中草药有效成分的目的研究有效成分的化学结构、物化性质与生物活性之间的关系，阐明其防病治病原理；寻找新药物、新药源或开发利用对国民经济有价值的资源；探索中草药加工工艺，改进药物剂型，控制中药及其制剂的质量，提高临床疗效。先导化合物发现的方法和途径

一、从天然产物活性成分中发现先导化合物。

①植物来源，如解痉药阿托品是从茄科植物颠茄、曼陀罗及莨菪等中分离提取的生物碱。②微生物来源，如青霉素③动物来源，如替普罗肽是从巴西毒蛇的毒液中分离出来的，具有降压作用。

④海洋药物来源，如Eleutherobin是从海洋柳珊瑚中得到的，具有抑制细胞微管蛋白聚合作用。

二、通过分子生物学途径发现先导化合物

如在组胺的基础上发展的H1受体拮抗剂和H2受体拮抗剂。

三、通过随机机遇发现先导化合物

如青霉素、β受体阻断剂

四、从代谢产物中发现先导化合物

如由偶氮化合物磺胺米柯定发现磺胺类药物，阿司咪唑进一步发现诺阿司咪唑五、从临床药物的副作用或者老药新用途中发现

由异丙嗪发现吩噻嗪类抗精神病药物

六、从药物合成的中间体发现先导化合物§1-4天然产物化学发展动向1.4.1研究方法和手段向高、新方向发展1.4.2偏重资源开发的实用化1.4.3基于生物技术的天然产物化学研究1.植物细胞组织培养生产天然产物2.天然产物基因工程合成3.天然产物的仿生合成天然产（药）物化学的发展有两个转折点：

其一是1930年前后，由于微量元素分析法的导入，试料量降至毫克水平，推进了天然成分的分析工作。其二是1960年代前后，各种层析方法的兴起，使微量天然新成分的分离纯化简便易行。同时红外光谱、核磁共振、质谱等新技术问世，结构研究工作趋向微量