南昌市卫生学校 天然药物化学 第一章_医学_高等教育_教育专区-文档资料
天然药物化学第一章教案
教案首页板书提纲主要教学内容教学设计天然药物化学第一章绪论一、概念（一）天然药物化学（二）有效成分（三）无效成分（四）有效部位（五）二次代谢过程二、天然药物化学的研究内容（一）研究对象（二）研究内容三、研究天然药物化学的意义和作用（一）开辟扩大药物的资源，促进新药开发（二）探索天然药物防治疾病原理（三）控制天然药物及其制剂的质量导课：中药防治疾病的物质基础是其含有的化学成分，生活中煎药的过程实际上就是提取有效成分的过程，从而引出天然药物化学这门课程，介绍其在药学专业中的作用及相关学科，学时安排及课堂要求等内容。
应用现代科学理论、方法与技术研究天然药物中化学成分的学科。
具有生物活性，能用结构式和分子式表示，并有一定物理常数的化合物。
例如：麻黄碱无生物活性的成分。
例如：鞣质、蛋白质、树脂、淀粉等。
具有生物活性的混合物。
例如：总黄酮等。
植物体进行的、对维持植物生命活动不起重要作用的代谢过程。
天然药物的各类化学成分化学成分的结构特征、理化性质、提取分离的方法与技术、结构鉴定以及合成途径等。
例：黄酮类化合物：结构骨架6C-3C-6C，性质：溶于亲脂性有机溶剂、盐酸镁粉反应显色，PH梯度萃取法，紫外、核磁共振对其进行结构鉴定。
例：黄连、黄柏中小檗碱动物实验等阐明中药治病的作用原理。
以化学成分为基础制定质量标准。
复习天然药物概念举例说明。
以多糖、鞣质为例，举例说明有效成分与无效成分的划分是相对的。
举例说明研究天然药物化学的意义。
天然药物化学讲稿Phytochemistry
天然药物化学（Phytochemistry）第一章总论第一节概述定义：天然药物化学是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。
研究内容：各类天然药物的化学成分结构特征、理化性质、提取分离方法、结构测定以及必要的结构改造。
并根据已阐明结构的成分，按植物亲缘关系于植物界中探询同类成分，以扩大植物的药用资源，发掘新的有效成分；研究有效成分在植物体中随生长季节、时间的消长，以掌握中草药品质的规律。
化学成分在体外及生物体内的代谢和动力学研究，以及构效关系、化学分类学等。
天然药物的来源：天然药物来自植物、动物、矿物、微生物和海洋生物，当今是以植物来源为主，种类繁多。
以中草药为例，仅明代李时珍著的《本草纲目》就记载1892种，清代赵学敏在《本草纲目拾遗》中又补充了1021种。
然而，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。
活性成分与无效成分：天然药物之所以能够治病，其物质基础在于所含化学成分。
然而一种天然药物中往往含有结构和性质完全不同的多种成分。
清热解毒中草药黄连中含有生物碱、酮类、脂类等多种成分，其中有效成分为生物碱，如大家熟悉的抗菌止痢药黄连素就是取之于黄连中的活性成分小糪碱。
应当强调指出的是在中草药及天然药物当中，真正搞清有效成分的品种是不多的。
多数只是一般的化学成分，少数为生理活性成分，而生理活性成分并不一定真正代表该药物临床疗效的有效成分。
天然药物化学总论讲义
第一章总论教学时数：6学时目的与要求：掌握天然药物化学的概念、研究内容；掌握天然药物化学成分提取分离的原理及方法；了解天然药物生物合成途径；熟悉天然药物化学成分结构研究的主要程序及采用的方法；了解天然药物化学的发展史、现状及发展和学习天然药物化学的重要意义。
重点与难点：天然药物化学的概念、研究内容；天然药物化学成分提取分离的原理及方法；天然药物化学成分结构研究的主要程序及采用的方法。
§ 1－1 绪论一、天然药物化学的含义及研究内容1、天然药物化学的含义及研究内容天然药物化学是运用现代科学的理论与方法研究天然物中有效成分的结构特点，理化性质，提取分离方法，结构鉴定及生物合成途径等内容的一门实践性科学。
由于现代科学技术进步，特别是将波谱解析方法（NMR、MS、IR、UV）用于推导化合物的结构，甚至用X－晶体衍射来确定化合物结构的发展，以及分离手段的进步，天然药化的发展速度大为加快，发现的新化合物数目大为增加，微量成分、水溶性成分的分离、提纯；稳定性差的活性物资的分离等也不再是难题了。
天然药物化学本身也已不再是原先的分离提取、结构鉴定，而是逐步发展成生物活性测定指导下的分离提取、结构鉴定，及半合成修饰和全合成紧密结合的一门学科。
目前我国天然药物化学研究依其目的不同可分为3个方面：①以阐明药用生物有效成分，获得具有新结构的化合物或具有生物活性的单体为目的，进行提取分离条件、结构鉴定、一般活性研究；②以解决自然资源有限的活性化合物或其前体的来源为目的，进行半合成及生物转化研究；③以获得高效低毒的创新药为目的，以天然活性化合物为先导物，合成一系列结构类似物进行构效关系研究。
由此可见，天然药物研究已经从最初对天然来源活性化合物被动全盘地接受到积极主动地改进，研究在不断深入。
单体：即化合物。
指具有一定分子量、分子式、理化常数和确定的化学结构式的化学物质。
有效成分：具有生物活性、能起防病治病作用的化学成分。
天然药物化学人卫第5版(完整)上_图文_图文
三、提取分离的方法
②根据物质分配比不同极性分离 a.液-液萃取法 b.反流分布法 c.液滴逆流层析法 d.高速逆流层析法 e.GC法 f.LC法:LC分配层析载体主要有---硅胶,硅藻土,纤维素等;有正反相之分;压力
有低、中、高之分;载量有分析、制备之分。
三、提取分离的方
③根法据物质吸附性不同极性分离
绝 对 构 型： 离端基碳最远的碳原子的构型 D型 ／ L型 (Haworth式限于羰基碳与该
原子成环的）
二、单糖的立体化学
差向异构体 ：
端基碳(anomeric carbon)的相对构型 α型／β型(Haworth式限于羰基碳与 该原子成环的）
是C1相对于C5的构型，因此β-D-糖和α-L-糖的端基碳原子的 构型是一样的。
一、概 述
天然药物化学是药物化学的一个分支学科。它主 要用现代科学理论和技术方法研究天然化学物资；具 体内容包括主要类型的天然化学成分的结构类型、提 取分离方法、结构测定等。
天然药物来源: 植物（为主）、动物、矿物天然 药物中的活性成分是其药效的物资基础。 例如：
一、概 述
一、概 述
一、概 述
第二章 糖和苷
一、概述 二、单糖的立体化学 三、糖和苷的分类 四、苷类化合物的理化性质 五、苷键的裂解 六、糖的核磁共振性质 七、糖链的结构测定 八、糖和苷的提取分离
二、单糖的立体化学
单糖结构的表示方法 ：
Fisher式 Haworth式 成环状结构后，多了一个手性碳------端基碳
二、单糖的立体化学
三、糖和苷的分类
一 氧苷： 苷元与糖基通过氧原子相连，根据苷元与
糖缩合的基团的性质不同，分为以下几类： (1) 醇苷：是通过醇羟基与糖端基脱水而成的苷。
天然药物化学第一章 总论 PPT课件
1.2 化学成分
化学成分：天然药物中含有的各种化学物质， 如生物碱、黄酮体化合物、皂苷、挥发油等。 如中药麻黄（Ephedra spp.）中含有左旋麻黄 素等多种生物碱以及挥发油、淀粉、树脂、 叶绿素、纤维素、草酸钙等化学成分；中药 甘草（Glycyrrhiza uralensis）中则含有甘草酸 等多种皂苷以及黄酮体、淀粉、纤维素、草 酸钙等成分。
酚酸性成分
酸提碱沉（酸/碱法）：如生物碱类在用酸性
水从药材中提出后，加碱调至碱性即可从水中沉淀 析出。
（4）金属盐络合法： pb2+ 、 Ca2+ 等金属离子可与酸、碱 性化合物生成不溶于水的沉淀而析出。
3.2.2 根据化合物在两相溶剂间分配比差别
反流分布法（countercurrent distribution, CCD,逆流分溶法） 液滴逆流色谱法（droplet counter current chromatography, DCCC） 高速逆流色谱（high speed counter current chromatography, HSCCC） 气-液分配色谱（gas-liquid chromatography, GC或GLC） 液-液分配色谱（liquid-liquid chromatography, LC或LLC）
Question: 何谓有效成分？举例说明。
紫杉醇（taxol）：今日抗癌之星
第一章 总论 二. 生物合成
2.1 一次代谢及一次代谢产物
糖、蛋白质、脂质、核酸等对植物机体 生命活动必不可少的物质，称为一次代谢产 物，也称为初级代谢产物；
上述物质产生过程对维持植物生命活动 来说是必不可少的过程，且几乎存在于所有 的绿色植物中，此过程称为一次代谢，也称 为初级代谢。
《天然药物化学》第一章
广东药学院教案首页题目：总论（一）———绪论教学目的与要求：了解天然药物化学研究内容和天然药物化学的发展及其在药学专业中的地位；了解天然药物化学成分主要的生物合成途径和结构研究的主要程序及采用的主要方法。
内容与时间分配：（1学时）1、掌握天然药物化学研究内容。
2、了解天然药物化学在药学领域的作用和地位。
3、了解天然药物化学的发展及其与现代科学技术进步的关系4、熟悉天然药物化学成分主要的生物合成途径和结构研究的主要程序及采用的主要方法。
重点与难点：重点：天然药物化学研究内容难点：天然药物化学成分主要的生物合成途径和结构研究的主要程序教具准备：投影胶片或Powerpoint教案内文§1 第一章总论§1－1 绪论一、天然药物化学的含义和内容(5分钟)1、含义2、天然药物与中药的区别3、研究内容二、学习本门课的意义（15分钟）1、确定天然药物防病治病的物质基础——有效成分2、有效成分与无效成分的概念。
3、实现中药现代化的最根本的研究手段4、开辟药源、创制新药三、国内外研究天然药物有效成分的概况（10分钟）1、国外2、国内§1－2 生物合成（以植物中成分为例）（10分钟）一、植物体内的物质代谢过程与生物合成，一次代谢及二次代谢概念二、生源研究的意义人为地于植物中注入前体或中间产物来增加所需成分的积累和产量从生源关系密切的成分中来扩大生物活性物质的资源从生源学说来确定某类成分的结构类别为进行植物成分的生物合成提供理论规律三、生物合成假说四、主要的生物合成途径（一）醋酸——丙二酸途径（AA－MA途径）（二）甲戊二羟酸途径（mevalonic acid pathway）（三）桂皮酸及莽草酸途径——（cinnamic acid pathway）（四）氨基酸途径（amino acid pathway）（五）复合途径广东药学院教案首页题目：总论（二）———提取分离法教学目的与要求：1、熟悉天然药物化学成分的类型、一般理化性质。
天然药物化学人卫第5版(完整)上
水不溶的，直糖链型，主要形成动植物的支持组织。 ex. 纤维素，甲壳素
溶于热水形成胶体溶液，多支链型，动植物的贮存养 料。
ex. 淀粉，肝糖元
三、糖和苷的分类
2. 按组成分 由一种单糖组成－－均多糖(homosaccharide) 由二种以上单糖组成－－杂多糖 (heterosaccharide)
CH2OH
H H
O OH
OH H
O
O
OH
H
H OH
Fisher式 Haworth式 成环状结构后，多了一个手性碳------端基碳
二、单糖的立体化学
绝 对 构 型： 离端基碳最远的碳原子的构型
D型 ／ L型 (Haworth式限于羰基碳与该 原子成环的）
CHO H OH HO H H OH H OH
第二章
糖和苷 carbohydrates
第二章 糖和苷
一、概述 二、单糖的立体化学 三、糖和苷的分类 四、苷类化合物的理化性质 五、苷键的裂解 六、糖的核磁共振性质 七、糖链的结构测定 八、糖和苷的提取分离
一、 概述
糖又称作碳水化合物(carbohydrates)，是 自然界存在的一类重要的天然产物，是生命活动 所必需的一类物质，和核酸、蛋白质、脂质一起 称为生命活动所必需的四大类化合物。按照其聚 合程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）和多糖等。
第一章 总论
一、概述 二、生物合成 三、提取分离的方法 四、结构研究方法
三、提取分离的方法
1)提取前文献查阅综述和药材生药鉴定 2)提取方法 ①粉碎成粗粉 ②有机溶剂法和水提法 ③水蒸气蒸馏法 ④升华法 3)分离纯化法 ①根据物质溶解度的不同进行分离 a.温度不同,溶解度不同 b.改变溶液的极性去杂 c.酸碱法 d.沉淀法
天然药物化学人卫第5版(完整)上
一、 概述
糖和苷类的生理活性是多种多样的，糖是植物光合 作用的初生产物，通过它进而合成了植物中的绝大部分 成分。所以糖类除了作为植物的贮藏养料和骨架之外， 还是其它有机物质的前体。一些具有营养、强壮作用的 药物，如山药、何首乌、大枣等均含有大量糖类。苷类 种类繁多，结构不一，其生理活性也多种多样，在心血 管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消炎， 增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活性， 苷类已成为当今研究天然药物中不可忽视的一类成分。 许多常见的中药例如人参、甘草、柴胡、黄芪、黄芩、 桔梗、芍药等都含有苷类。
酸(glucuronic acid)和半乳糖醛酸(galactocuronic acid)。
COOH
HO OH
O
H
OH H,OH
O O
COOH
OH O
OH H,OH
H,OH
HO OH
OH
OH
三、糖和苷的分类
糖醛酸易环合成内酯，在水溶液中呈平衡状态。
COOH
HO OH
O
H
OH H,OH
O O
COOH
CH O H C OH HO C H H C OH H C OH
CH 2OH
O
HOH 2C
OH HO , HHO
HO
OH OH
CH 2OH
HOH 2C
HO C H
O
O
OH HO , H
HO , H OH
OH
三、糖和苷的分类
3 、六碳酮糖(ketohexose, hexulose) 如D-果糖(D-fructose)，L-山梨糖(L-sorbose)
天然药物化学--卫生部规划教材--第4版
系统命名：
(heterosaccharide)
均多糖：在糖名后加字尾-an，如葡聚糖为glucan。 杂多糖：几种糖名按字母顺序排列后，再加字尾-an，
如葡萄甘露聚糖为glucomannan.
三、糖和苷的分类 四 、苷类 (glycoside) (又称配糖体)
a.
※极性吸附剂（如SiO2,Al2O3...)极性强，吸附力大 ※非极性吸附剂 (如活性炭 －对非极性化合物的吸附力强
(洗脱时洗脱力随洗脱剂的极性降低而增大)。
b.化合物的极性大小依化合物的官能团的极性大小
而定;
溶剂的极性大小可按其介电常数(ε)大小排列
（ 极性渐大 > ） :
己烷
ε 1.88
苯 无水乙醚
O CH2OH
HO HO OH
H,OH
三、糖和苷的分类
6、 氨基糖(amino sugar) 单糖的一个或几个醇羟基
置换成氨基。如庆大霉素的结构：
CH2NH2 OO
OH O NH2
OH NHCH3 OH
O
NH2 H2N
绛绛糖糖
2-脱脱 脱脱糖
加 加 糖糖
7 、去氧糖(deoxysugars) 单糖分子的一个或二个羟
苷类又称配糖体(glycoside)，是由糖或糖 的衍生物等与另一非糖物质通过其端基碳原子 联接而成的化合物。
一、 概述
糖和苷类的生理活性是多种多样的，糖是植物光合 作用的初生产物，通过它进而合成了植物中的绝大部分 成分。所以糖类除了作为植物的贮藏养料和骨架之外， 还是其它有机物质的前体。一些具有营养、强壮作用的 药物，如山药、何首乌、大枣等均含有大量糖类。苷类 种类繁多，结构不一，其生理活性也多种多样，在心血 管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消 炎，增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活 性，苷类已成为当今研究天然药物中不可忽视的一类成 分。许多常见的中药例如人参、甘草、柴胡、黄芪、黄 芩、桔梗、芍药等都含有苷类。