1天然药物化学-第一节绪论

天然药物包含了中药但并不等于是中药
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中药-----广义的概念，包括传统中药、民间 药和民族药
商品在中药市场流通，载于中医药典籍，以传统 中医药学理论阐述药理作用并指导临床应用、有 独特的理论体系和使用形式，加工炮制比较规范 的天然药物及其加工品。
传统中药是指在全国范围内广泛使用，并作为
我国天然药物的种类和资源
寻找有效成分，除去无效而有毒成分，以降 低其毒性，提高疗效。 水解 例如：乌头原碱 乌头碱（毒性降低） 炮制
（四）扩大天然药物的资源
从某种植物中提取得到某一种的有效成分 后，通过物理方法或化学方法确定其有效 成分的理化性质和鉴别方法，再进一步检 测其他天然药物是否也存在此成分，如果 存在，则扩大了有效成分的资源。 例如：从毛茛科植物中黄连中提取小檗碱， 后在小檗科，防已科，芸香科植物中得到。
李时珍 (1518-1592)
汞 (Hg)、白砂[KH(SO4)2]、食盐(NaCl) 配伍，经升华
而得轻粉(Hg2Cl2) 。
水银加硫磺升而为银珠（HgS）。
《本草纲目》
黄降汞(HgO)、白降汞[Hg(NH2)Cl]软膏等一直作为世界药物用到现在。 朱砂(HgS)至今仍是中国药典药材。
3） 炼丹术与升华药物的实践发现 炼丹术发展了升华法，如樟脑的精制： 洪遵 (1176年)

（五）进行新化合物的研究（化学合成或结构改 造）
临床新药的来源途径 ：
① 合成一系列化合物，进行药理实验筛选。 ② 中药中筛选活性成分，再合成新药或制备衍生物。 例： ① 青蒿 青蒿素 二氢青蒿素、蒿甲醚等。 ②古柯叶中分离的古柯碱：合成了普鲁卡因：结构简 单，毒性低
三、天然药化的现状、发展与动向 （一）国外的研究

民族药、民间药 当前占地球面积2/3的海洋中所蕴含的生物资源不断得 到开发。随着海洋生物的发现和基因调控水平上建立起 来的新的生物活性测试体系进行广泛的筛选，还将会发 现更多的天然药物。
从1957-1976的二十年间,美国国立肿瘤研究所和国立肿 瘤化疗服务中心,对美国、墨西哥、巴基斯坦、西班牙、 捷克、土耳其、乌拉圭等国家的20525种植物的67500个 提取物，进行了抗肿瘤活性筛选，其中发现189科， 1225属，2127种植物的2787个提取物显示对一种或一种 以上的瘤株具有抑制活性。 据有关资料记载，世界有250000种高等植物，进行过研 究和活性筛选的不足10％，因此，天然药物研究的潜力 是巨大的。
紫杉醇 (Taxol) CH COO 3
Cl CH3O N
O
O
CH3 O O H CH3 H O N O
O OH H H
O
CH3
CH3
H H
H
C C C O O OH NHCO
OH
OCOCH3
CH3
HO H OCH3
OCO
（二）国内发展史
1. 古代“本草化学”的实践经验和发现阶段 1）冶金的实践 开拓了化学研究途径。

● 《本草经集注》收药730种，南北朝 ● 《唐本草》载药844种，公元659年 ● 《经史证类备急本草》收药1300多种， 宋 朝 ● 《本草纲目》载药1892种，公元1596 ● 《 本草纲目拾遗 》载2608种，清朝 ● 《神农本草经》中有药物365种，公元前221 年， ● 全国性的药用植物资源普查，目前已知天然 药物资源有12807种，上世纪80年代
《本草纲目》(1518-1592)
《改正日本药局方注释》 (第六版)(1953年)
酸鞣质资源生产没食子酸。
7） 提取分离纯化方法制取纯成分的实践 《本草纲目》 (1518-1592)
除上述樟脑的提取和升华精制外，有关烧酒、 葡萄酒的蒸馏、药酒的浸提，丹参用羊脂浸提。 关于“秋石”的制备中有煎熬、溶解、过滤、 浓缩、结晶等操作。 在 “射网” 的制备下记载：取新鲜草乌汁，经
● 1769年，将酒石（酒石酸氢钾），用钙盐硫酸 法分解制得酒石酸（K. W. Schelle，舍勒瑞典） ● 1804年, 鸦片中得到吗啡（Dorosone，法） ● 1806年, 鸦片中得到吗啡（Serturner，德） ● 1810年, 金鸡纳碱、奎宁碱（Gomez） ● 1806-1860年, 生物碱历史的灿烂时期 ●随后各国医药的交流促使天然药物进入了一个 快速发展的时期
检测手段更先进：从降解结构解析到质谱到核磁共振谱，到核磁 共振二维和三维技术。 ●如利血平（reserpine）, 5年时间
N H H H3CO2C OCH3 OCO OCH3 OCH3 H OCH3
H3CO
N H
● 现在只要短短几年的时间甚至几天的时间，且
所需要的样品量也减少 ● ---分子量小于1000，只需1mg的样品
庄长恭等：粉防己—防己诺林碱(Fangchinoline)；粉防己碱(Tetrandrine)

（二）天然药物化学的定义： 运用现代科学理论与方法研 究天然药物中化学成分的一门 学科。
有效成分：
是药品中含有的成分之一，代表天然 药物临床疗效，经药理和临床筛选具有一 定生理活性的单体物质，能用一定分子式 表示，有一定的物理常数。
苦杏仁皂苷是苦杏仁止咳平喘的有效成分； 薄荷挥发油中薄荷醇是薄荷辛热解表的有效成分；
无效成分：无生理活性，在临床上无医疗作用的 成分，又称杂质。 有效成分（生理活性成分）与无效成分
的相对性
(三）天然药物化学研究的内容：
天然药物的化学成分（主要 是生理活性成分或有效成分）的: 结构特点、理化性质、提取分离方法 及主要类型化学成分的结构鉴定知识 等，此外，还有主要类型化学成分的 生物合成途径。
当时加火炼制而发现“烟火”和“炸药”，从而成 为世界上制造弹药、爆破剂、火箭的先导。
其产生爆炸的原因是：
2KNO3 ＋3C＋S N2 + 3CO2 + K2S ＋1694卡
6）酶解、酸解、碱解及氧化制品的实践
商周(前256 ~ 前1766) 《诗经》(前476～776年) 《齐民要术》(五世纪) 酿酒业十分成盛行
《本草纲目拾遗》 (1765年)
沉淀，过滤，清液置碗中日晒蒸发，至瓶口现“黑
砂点子”；再放炉内低温蒸发，直到下层为稠膏， 上层现白如砂糖状的结晶。此种“砂糖样”物质， 上箭最快，到身数步即死”。 这种极毒的砂糖样结晶即乌头碱，在欧洲1833 年提出，1860年才制得结晶。
国外学者的评价：
我国外藉院士、英国学者李约瑟孜孜不倦研究 中国古代科技史五十余
发展迅猛的原因-技术进步
●过去，一个天然化合物从天然药物中分离、纯化，
到确定结构、人工合成需要很长的时间。 ●如从鸦片中（Opium）得到的吗啡（morphine）
HO
O H HO H H N CH3
1804年，发现 1918年，确定结构 1952年，人工合成
分离手段更先进：由柱色谱到快速色谱，到HPLC，气相色谱等。
《经验方》
“樟脑”始见于《经验方》， 由马可波罗带到西方。
明弘治 (1505年) 《本草品汇精要》 李时珍 (1518-1592) 《本草纲目》
有樟脑记载。
详细记载樟脑有关提炼和升华 精制的操作。
欧洲18世纪 下半叶
才提出樟脑纯品。
4）汞齐法技术的实践
汞齐法曾用为冶金术。
“银”在《名医别录》中被列为中品，用作镇惊剂。 “银膏”是“用白锡和银箔及水银合成之，凝硬如“银”， 用于 “补牙齿缺落”。至今仍沿用于补牙。 李时珍 (1518-1592) 《本草纲目》

● 神农尝百草，公元前2700年 ● 商代伊尹用药草而为汤液的记载 ● 西周已有食医、疾医(内科)、疡医(外科)、兽 医分工，公元前1027年 ● 《诗经》中记有到现在还应用的药草50余种● 《山海经》中有药物139种，公元前770-220 ● 《神农本草经》中有药物365种，公元前221年
多数只是一般化学成分，少数为生理活
性成分，即经过不同程度药效试验或生 物活性试验，包括体外(in vitro)及体内 (in vivo)试验，证明对机体具有一定生 理活性的成分。 但是，并不一定是真 正代表各天然药物临床疗效的成分。

有效成分和生理活性成分二者均为单体化合物，能用结构 式表示，并具有一定的物理常数
记载着《唐本草》的制银屑法： “银铂以水银消之为泥，合硝石 及盐为粉，烧出水银，淘去盐石，为 粉及细”。
5）黑火药的配伍实践
《神农本草经》 “黑火药”配方
《本草纲目》
硝石列为上品，硫磺列为中品药。 主要组成为硝石(KNO3)、硫磺(S)、 木炭(C)三者的粉末混合物。 黑火药能治“疮癣杀虫、辟淫气湿变”。
5-HMF
水煎生成新物质
5-羟甲基糠醛 （5-HMF）
具有抗心肌缺血 作用,可代表生脉 散的疗效。
药效试验
（三味药中只有五味子含有少量）
（二）控制天然药物及其制剂的质
量

从天然药物中分离出有效成份作为对照品， 对药材进行定性和定量测定，则可有效地 控制药品的质量，确保临床疗效。
（三）减低原植物毒性，并提高疗效
CH3O
N H
N H H H OCH3 OCO OCH3 OCH3 OCH3
CH3O N N H
N
OH C2H5
H COOCH3 H N C2H5 H R HO OCOCH3 COOCH3
CH3OCO
利血平 (Reserpine)
美登木碱 (Maytansine) O
CH3 N CH3
长春碱 (Vinblastine) 长春新碱 (Vincristine)
二、 天然药物化学在医药事业中的作用

（一）探讨天然药物治病的物质基础，探索 中药防治疾病的原理。
可阐明中药产生功效的究竟为何物质。 为探索中药防治疾病的原理提供了前提和物质基础。