《天然药物化学》PPT课件
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药学概论第三章天然药物化学ppt课件
●微波萃取法：利用不同组分吸收微波能力的差异，使基体
物质的某些区域或萃取系中的某些组分被选择性加热，从 而使得被萃取物质从基体或体系中分离出来。
（二）分离纯化
分 离 纯 化
溶剂法 沉淀法
酸碱溶剂法 溶剂分配法
柱色谱法
色谱分离法
聚酰胺色谱法 离子交换色谱法
凝胶过滤色谱法
●溶剂法—酸碱溶剂法
混合物种各组分的酸碱性不同进行分离 （1）酸溶：有机碱性成分可与无机酸成盐而溶于水。例如，
●天然药物中常见的化学成分类型
（1）生物碱：是一类存在于生物体内的含N有机化合物，有碱性，可 与酸结合成盐。游离生物碱难溶于水，成盐后可溶于水。
（2）甙类：可用稀酸或酶水解后产生糖和非糖两部分的化合物，非 糖部分称为甙元。甙元难溶于水，甙类可溶于水。
（3）有机酸：中药中含有羧基具有酸性的有机化合物。低级脂肪酸 （碳数8个以下）可溶于水，高级脂肪酸难溶于水。
• 4、无效成分：
• 与有效成分共存的无生理活性的其它成分; • ※ 有效成分与无效成分的概念是相对的. • 例如: 鹧鸪菜中具有驱虫作用的是氨基酸;
• 天花粉中起引产作用的是蛋白质;
• 猪苓具有抗肿瘤作用的是多糖。
• 再如：鞣质在多数中药中对治疗疾病不起主 导作用，视为无效成分；在地榆、五倍子等 中药中因具有收敛、止血和抗菌消炎作用则 视为有效成分。
可待因（codeine）止咳
3、有效部位（Active Extracts） 具有生理活性的多种化学成分的混合物，如人参总皂
苷、苦参总生物碱、银杏叶总黄酮等。
●●有效成分不同于有效部位。
有效部位是有一定生理活性尚未提纯的混 合物，能够部分的代表原中药的疗效，目 前绝大多数的中药制剂是由中药的有效部 位制得。有效部位经进一步的分离纯化才 能得到有效成分。中药注射剂一般含有的 是有效成分。
物质的某些区域或萃取系中的某些组分被选择性加热，从 而使得被萃取物质从基体或体系中分离出来。
（二）分离纯化
分 离 纯 化
溶剂法 沉淀法
酸碱溶剂法 溶剂分配法
柱色谱法
色谱分离法
聚酰胺色谱法 离子交换色谱法
凝胶过滤色谱法
●溶剂法—酸碱溶剂法
混合物种各组分的酸碱性不同进行分离 （1）酸溶：有机碱性成分可与无机酸成盐而溶于水。例如，
●天然药物中常见的化学成分类型
（1）生物碱：是一类存在于生物体内的含N有机化合物，有碱性，可 与酸结合成盐。游离生物碱难溶于水，成盐后可溶于水。
（2）甙类：可用稀酸或酶水解后产生糖和非糖两部分的化合物，非 糖部分称为甙元。甙元难溶于水，甙类可溶于水。
（3）有机酸：中药中含有羧基具有酸性的有机化合物。低级脂肪酸 （碳数8个以下）可溶于水，高级脂肪酸难溶于水。
• 4、无效成分：
• 与有效成分共存的无生理活性的其它成分; • ※ 有效成分与无效成分的概念是相对的. • 例如: 鹧鸪菜中具有驱虫作用的是氨基酸;
• 天花粉中起引产作用的是蛋白质;
• 猪苓具有抗肿瘤作用的是多糖。
• 再如：鞣质在多数中药中对治疗疾病不起主 导作用，视为无效成分；在地榆、五倍子等 中药中因具有收敛、止血和抗菌消炎作用则 视为有效成分。
可待因（codeine）止咳
3、有效部位（Active Extracts） 具有生理活性的多种化学成分的混合物，如人参总皂
苷、苦参总生物碱、银杏叶总黄酮等。
●●有效成分不同于有效部位。
有效部位是有一定生理活性尚未提纯的混 合物，能够部分的代表原中药的疗效，目 前绝大多数的中药制剂是由中药的有效部 位制得。有效部位经进一步的分离纯化才 能得到有效成分。中药注射剂一般含有的 是有效成分。
第十八章 天然药物化学 PPT课件
酒石
钙盐 H2SO4
酒石酸
(酒石酸氢钾)
(苯甲酸,苹果酸,乳酸,没 食子酸等)
1575年《医学入门》(李挺著),《本草纲目》
五倍子
没食子酸
1711年《集验方》（李遵著） 樟脑的制备方法， 由马可勃罗将这一方法传到西方
二、研究手段的发展
结构则定和发现新化合物的速度越来越快
各种波谱技术如 NMR、2DNMR、MS、Hr-MS、 LC-MS等和分离技术如HPLC、UPLC、反相填料、 凝胶等的飞速发展,使天然药化的研究速度大 大加快。
艾
β-caryophyllene
[1R-(1R,4E,9S)]-4,11,11-trimethyl-8methylene-bicyclo[7.2.0]undec-4-ene, (E)-caryophyllene
具有去蚊虫，抗菌等作用。 主要成份为挥发油。民间用于 治疗气管炎效果良好。
长春花
OH N
从
c) 从有效部位中开发二类新药
天
然
临床有效药物
经筛选有活性的药物 药
民间用药
物
(药效学确证)
中 研
究
开
发
原料药物
新
粗分
药
的
一
A
B
C
D
般
活性测试
过
程
2 扩大药物新资源
小檗碱
黄连
Cotpis chinensis
黄柏
Phellodendron amurense
三颗针
Berberis sargentiana
1 创制新药
(1) 新药研究开发的目的意义 制药产业是由传统产业和现代产业相结
合，一，二，三产为一体的产业，也是一个 高技术，高投入，高风险，高回报，知识密 集，专业化程度高的产业群体。同时也是世 界贸易增长最快的5类产业之一和世界经济 强国竞争的焦点之一。世界经济强国美、日、 英、德欧共体的支柱产业和朝阳产业。
天然药物化学全套课件
天然药物化学全套课件介绍天然药物化学是药物化学领域的一个重要分支，它研究的是天然药物的化学成分和化学结构，以及它们的生物活性和药理作用。
天然药物通常来源于植物、动物和微生物，其化学成分多样性、生物活性复杂性和药理作用广泛性，使其成为药学研究的热点之一。
本课件将系统介绍天然药物化学的基本概念、技术和应用，帮助学生全面了解和掌握这一领域的知识。
第一章：天然药物的来源与分类1.1 天然药物的定义•天然药物的概念•天然药物与化学合成药物的区别1.2 天然药物的来源•植物药物–基原植物–药材加工与提取–植物药的富集与纯化技术•动物药物–动物来源药物的提取与制备•微生物药物–微生物在药物生产中的应用1.3 天然药物的分类•化学结构分类•治疗作用分类•源自地理分类第二章：天然药物的化学成分2.1 天然产物的化学成分•生物合成途径•主要化学组成类别•天然产物中的化合物类型及其相关反应2.2 天然产物的提取与分离技术•古典分离技术•现代分离技术•分离技术的选择与优化第三章：天然药物的生物活性3.1 生物活性的评价方法•体外生物活性评价方法•体内生物活性评价方法3.2 天然药物的生物活性•抗菌活性•抗氧化活性•抗肿瘤活性•对神经系统的作用第四章：天然药物的药理作用4.1 受体与药效关系•受体的定义与种类•药物与受体的相互作用4.2 天然药物的药理机制•天然药物的作用靶点•天然药物的药理作用途径第五章：天然药物的药物设计与开发5.1 药物设计的基本原则•结构活性关系•药效团的引入与修饰•治疗窗口与药物安全性5.2 天然药物的药物研究与开发•药物筛选与优化•药物合成与改造•药物安全性评价第六章：天然药物与药物制剂6.1 天然药物的制剂制备•固体制剂•液体制剂•半固体制剂6.2 天然药物制剂的贮存与使用•药物制剂的保护•药物制剂的贮存•药物制剂的使用方法以上为《天然药物化学全套课件》的目录，课件将详细介绍天然药物化学的相关知识，帮助学习者系统学习和掌握天然药物化学的理论和实践。
天然药物化学实验PPT课件
即可在0-45度之间任意倾斜。
4） 接通冷凝水，接通电源220V/50Hz，与主机连接上蒸 发瓶（不要放手），打开真空泵使之达一定真空度松开 手。
5） 调正主机高度：按压下位于加热槽底部的压杆，左 右调节弧度使之达到合适位置后手离压杆即可达到所需 高度。
6） 打开调速开关，绿灯亮，调节其左侧旁的转速旋钮，蒸 发瓶开始转动。打开调温开关，绿灯亮，调节其左侧旁的 调温旋钮，加热槽开始自动温控加热，仪器进入试运行。 温度与真空度一到所要求的范围，即能蒸发溶剂到接受瓶。
药材作成对照品溶液，照薄层色谱法(中国药典2005年 版一部附录ⅥB)试验，供试品色谱中，在与对照品色谱 相应的位置上，显相同的蓝褐色斑点。
三、实验仪器与实验材料
1、实验仪器
索氏提取器 旋转蒸发器 烧杯 漏斗 展开缸 显色 瓶超声波提取器 玻璃棒 试剂瓶 电子天平 锥形瓶 研钵
玻璃板 布氏漏斗 真空泵 抽滤瓶
槐花米粗粉（20g）
置500ml烧杯中，加水300ml，在搅拌下加入石 灰乳（1~1.5g），调至PH8~9，加热至微沸， 保持30min，趁热抽滤。
残渣
滤液
在60~70℃下用浓盐酸调至 PH4~5，精置1hr,抽滤。
滤液
沉淀（粗制芦丁）
重结晶 将沉淀悬浮于蒸馏水中，加热 煮沸15min，趁热过滤
3. 崔福德主编《药剂学》（第六版），人民卫生出版社， 2007年
实验三 芦丁粗提物的显色反应和PC鉴别
一、实验目的
① 学习黄酮类化合物理化性质和常用的显色方法。 ② 学习用纸色谱法分离和鉴定黄酮类化合物的混合液。
二、实验原理
8 7
1
O27
6 5
3'
2'
4） 接通冷凝水，接通电源220V/50Hz，与主机连接上蒸 发瓶（不要放手），打开真空泵使之达一定真空度松开 手。
5） 调正主机高度：按压下位于加热槽底部的压杆，左 右调节弧度使之达到合适位置后手离压杆即可达到所需 高度。
6） 打开调速开关，绿灯亮，调节其左侧旁的转速旋钮，蒸 发瓶开始转动。打开调温开关，绿灯亮，调节其左侧旁的 调温旋钮，加热槽开始自动温控加热，仪器进入试运行。 温度与真空度一到所要求的范围，即能蒸发溶剂到接受瓶。
药材作成对照品溶液，照薄层色谱法(中国药典2005年 版一部附录ⅥB)试验，供试品色谱中，在与对照品色谱 相应的位置上，显相同的蓝褐色斑点。
三、实验仪器与实验材料
1、实验仪器
索氏提取器 旋转蒸发器 烧杯 漏斗 展开缸 显色 瓶超声波提取器 玻璃棒 试剂瓶 电子天平 锥形瓶 研钵
玻璃板 布氏漏斗 真空泵 抽滤瓶
槐花米粗粉（20g）
置500ml烧杯中，加水300ml，在搅拌下加入石 灰乳（1~1.5g），调至PH8~9，加热至微沸， 保持30min，趁热抽滤。
残渣
滤液
在60~70℃下用浓盐酸调至 PH4~5，精置1hr,抽滤。
滤液
沉淀（粗制芦丁）
重结晶 将沉淀悬浮于蒸馏水中，加热 煮沸15min，趁热过滤
3. 崔福德主编《药剂学》（第六版），人民卫生出版社， 2007年
实验三 芦丁粗提物的显色反应和PC鉴别
一、实验目的
① 学习黄酮类化合物理化性质和常用的显色方法。 ② 学习用纸色谱法分离和鉴定黄酮类化合物的混合液。
二、实验原理
8 7
1
O27
6 5
3'
2'
天然药物化学PPT课件
天然药物化学的研究内容与特点
研究内容
包括各类天然药物化学成分（主要是生理活性成分或药效成分）的结构特点、物理化学性质、提取分离方法及结 构鉴定等知识，以探索其防病治病的原理，并根据已阐明结构的成分，按植物亲缘关系寻找同类成分，以扩大药 用植物资源、发掘新的生物活性成分。
特点
涉及多种学科如有机化学、分析化学、植物学、药理学等；研究对象复杂，包括各种类型的小分子化合物；研究 方法多样，包括提取分离、结构鉴定、活性筛选等。
色谱法
利用不同物质在固定相和流动相中分配系数的差异进 行分离的方法，包括薄层色谱法、柱色谱法、纸色谱 法等。
结晶与重结晶法
利用不同物质在同一溶剂中溶解度的差异进行 分离纯化的方法，适用于具有不同晶型的物质 的分离。
结构鉴定方法
理化性质鉴定
光谱分析法
通过观察天然药物化学成分的外观、颜色、 气味、熔点、沸点等理化性质进行初步鉴定。
04
各类天然药物的研究
解热镇痛药
阿司匹林
01
从柳树皮中提取的水杨酸经化学修饰得到，具有抗炎、解热镇
痛作用。
对乙酰氨基酚
02
从煤焦油中提取的苯酚经化学合成得到，主要用于解热镇痛。
布洛芬
03
从丙酸类化合物中经结构修饰得到，具有抗炎、镇痛、解热作
用。
心血管系统药
硝酸甘油
从硝酸酯类化合物中经化学合成得到，主要用于心绞痛的治疗。
实验原理
薄层色谱法是一种基于物质在固定相和流动相之间分配平衡原理的色谱分离技术。通过选择 合适的固定相和流动相，可以实现不同化学成分在薄层板上的分离。
样品制备
将天然药物粉碎、过筛，用适量溶剂提取，得到样品溶液。
实验一：薄层色谱法鉴定天然药物化学成分
天然药物化学PPT课件
辅酶A等为起始物，丙二酸单酰辅酶 A起到延伸碳链的作用。这一途径主 要生成脂肪酸类、酚类、醌类、蒽 酮类等化合物。
CH3 CO SCoA ＋
COOH 3CH2 CO SCA乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A
CH3 CO CH2 CO CH2 CO CH2 CO Enz
上述多酮环合则生成各种醌类化 合物或蒽酮类化合物。
❖ 2、甲戊二羟酸途径（MVA途径）
❖ 萜类及甾体化合物就是通过这个途径生成的。
起始物质为MVA，在ATP作用下，按如下路线合成
O
甲戊二羟酸（MVA） HOOC
OH
2ATP
O P2O5H2
焦磷酸二甲烯丙酯
2ADP
ADP ATP
O P2O5H2
焦磷酸异戊烯酯
CO2
HO HOOC
O P2O5H2
甲戊二羟酸-5-焦磷酸
一次代谢产物：糖、蛋白质、脂质、核酸 等对植物有机体生命活动不可缺少的物 质
❖ 此外，一次代谢产物还包括乙酰辅酶A、 丙二酸单酰辅酶A、莽草酸及一些氨基 酸等。
❖ 植物体在特定的条件下，以一些重 要的一次代谢产物如乙酰辅酶A 、 丙二酸单酰辅酶A、莽草酸及一些 氨基酸等为原料和前体，经历不同 的代谢途径，生成生物碱、萜类等 化合物的过程称为二次代谢过程。
❖5、复合途径
❖ 许多二次代谢产物由上述生物合成 的复合途径生成。即分子中各个部 分由不同的生物合成途径产生。
了解生物合成意义重大
1. 有利于天然化合物的结构分类； ❖ 2. 有利于天然化合物的结构推测； ❖ 3. 指导植物化学分类学； ❖ 4. 指导仿生合成； ❖ 5. 指导组织培养生物活性物质； ❖ 6. 定向寻找生物活性成分； ❖ 7. 生物调控，提高活性成分的含量。
天然药物化学全部课件
3．学科迅速发展时期（20世纪——）
特点四:生物活性测试普遍开展 单纯的化合物分离————活性跟踪分离 小规模测试——高通量筛选 HTS high throungput screening
四、天然药物化学在中药现代化中的作用
中药发展的机遇
✓ 天然药物在健康保障体系中的作用 ✓ 中药确切的疗效 ✓ 相对丰富的资源
改进炮制工艺
制定炮制规范或标准
如：延胡索 ——醋炒—— 增加生物碱溶出——增效
乌头类——蒸煮——水解双酯型生物碱——减毒
黄芩——冷浸——淡黄芩（绿）
黄芩苷醌 变色
——热煮——煮黄芩（黄）
2. 建立和完善中药的质量评价标准
中药材、制剂中有效成分的质量——临床疗效 建立科学、灵敏的质控标准
科学——质控标准和药效的相关性 有效成分——科学的质控指标 以有效成分、有效部位、大类成分、有毒成分为指标，
提取前的准备 系统的文献调研 原材料的处理 保留凭证标本 提取分离一般原则 已知物或已知结构类型——文献方法，工业方法 未知物——活性跟踪（定向分离）
第三节 提取分离方法
一、中草药有效成分的提取 二、中药有效成分的分离与精制
糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢、核酸代谢 一次代谢产物 Primary metabolits
对机体生命活动不可缺少的物质 糖、脂肪、蛋白质、核酸 乙酰辅酶A、丙二酸单酰辅酶A、莽草酸、氨基酸
一、一次代谢和二次代谢
二次代谢：对维持植物生命活动来说不起重要作用 并非所有植物中都存在
二次代谢产物 Secondary metabolits 对机体生命活动并非不可缺少的物质 生物碱、黄酮、萜类、蒽醌、香豆素等
天然化合物之间的结构联系 天然化合物与一次代谢产物间的联系
天然药物化学PPT课件
（1）对有效成分溶解度大；无效成分溶解度小； （2）与有效成分不起化学反应； （3）安全，成本低，易得。
相似相溶
• 分子极性 • 溶剂极性 • 规律 • 极性溶剂（如水）易溶解极性物质 • 非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质 • 含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（－OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。
液质）
苷：糖+苷元： 酸性
黄酮 香豆素
蒽醌
三萜皂苷 皂苷
甾体皂苷
强心苷
3.挥发油
OH
OH
CH2
C H
CH2
OH
OCH3
4.有机酸：含COOH,多以盐的形式存在。 5.树脂：为组成复杂的混合物，多与挥发油、树胶、有机酸共存。
如：安息香、乳香等。 6.其它成分：
(1)氨基酸、蛋白质。 (2)鞣质：多元酚类化合物。 (3)色素类：叶绿素、胡萝卜素等。 (4)脂类:油脂（甘油与高级脂肪酸脱水形成
成药物、构效关系、结构确认 • 2. 植物化学（Phytochemistry） • 3. 中药化学（Chemistry of TCM） • 三.天然药物 • 植物、动物、矿物、微生物、海洋生物等来源
的药物。
植物药
世界范围
高等植物13~15万种，其中药用植物约14500种以上。活性筛选仅占 5%，化学成 分研究则更少。
本章内容
• 第一节 概述 • 第二节 生物合成 • 第三节 各类成分简介 • 第四节 提取分离方法 • 第五节 结构研究方法
天然药物化学各类成分简介
化学成分分类
1. 生物碱类（Alkaloids)：含N原子，多呈碱性。
2.糖和苷(Saccharides and Glycosides): 糖：单糖，低聚糖，多糖（淀粉、纤维素、甲壳素、 果胶、树胶、粘
相似相溶
• 分子极性 • 溶剂极性 • 规律 • 极性溶剂（如水）易溶解极性物质 • 非极性溶剂（如苯、汽油、四氯化碳、酒精等）能溶解非极性物质 • 含有相同官能团的物质互溶，如水中含羟基（－OH）能溶解含有羟基的醇、酚、羧酸。
液质）
苷：糖+苷元： 酸性
黄酮 香豆素
蒽醌
三萜皂苷 皂苷
甾体皂苷
强心苷
3.挥发油
OH
OH
CH2
C H
CH2
OH
OCH3
4.有机酸：含COOH,多以盐的形式存在。 5.树脂：为组成复杂的混合物，多与挥发油、树胶、有机酸共存。
如：安息香、乳香等。 6.其它成分：
(1)氨基酸、蛋白质。 (2)鞣质：多元酚类化合物。 (3)色素类：叶绿素、胡萝卜素等。 (4)脂类:油脂（甘油与高级脂肪酸脱水形成
成药物、构效关系、结构确认 • 2. 植物化学（Phytochemistry） • 3. 中药化学（Chemistry of TCM） • 三.天然药物 • 植物、动物、矿物、微生物、海洋生物等来源
的药物。
植物药
世界范围
高等植物13~15万种，其中药用植物约14500种以上。活性筛选仅占 5%，化学成 分研究则更少。
本章内容
• 第一节 概述 • 第二节 生物合成 • 第三节 各类成分简介 • 第四节 提取分离方法 • 第五节 结构研究方法
天然药物化学各类成分简介
化学成分分类
1. 生物碱类（Alkaloids)：含N原子，多呈碱性。
2.糖和苷(Saccharides and Glycosides): 糖：单糖，低聚糖，多糖（淀粉、纤维素、甲壳素、 果胶、树胶、粘
《天然药物化学》苯丙素类 ppt课件
osthenol
O
OO
OH
O
OO
邪 蒿 内 酯 seselin
三、香豆素 (一) 香豆素的结构类型
据此，我们常把香豆素类化合物进一步分成下列几个类型：
1 简单香豆素：只在苯环上有取代基，常为羟基、甲氧 基、亚甲二氧基和异戊烯基等，其中7-位总为含氧取代，6位和8-位接异戊烯基较多。
ex. 广泛分布于被子植物各科如芸香科、菊科、茄科、豆 科等多种植物的七叶内酯(亦称秦皮乙素，esculetin)及其葡 萄糖苷七叶苷(亦称秦皮甲素，esculin)，药理实验证实二者 均具有抗炎、镇痛和抗菌活性。
简单香豆素一般在7位接含氧取代基， 而异戊烯单元则存在于6位或8位。
王草 质 ostruthin
CH3O
OO
三、香豆素 (一) 香豆素的结构类型
2 呋喃香豆素：苯环上的异戊烯基与邻位酚羟基环合成呋 喃环。成环后常伴随着失去3个碳原子。分为线型(linear) 和角型(angular)两种。
O
OO
补骨脂 内 酯 psoralen
HO HO
CH3O HO
COOH 对 羟 基 桂皮 酸
[O] COOH
[甲 基 化 ] COOH
阿魏酸 [H]
香豆素
CH3O
HO 缩合
CH2OH 松 柏醇
缩合
木 脂素
木质素
第三章 苯丙素类 一、概述 二、苯丙酸衍生物 三、香豆素 Coumarin
二、苯丙酸衍生物
植物中存在的苯丙酸类成分主要是桂皮酸的衍生物。有四种羟 基桂皮酸在植物中是广泛存在的：
HO HO
CH2OH O O OH
HO
Esculin
O
O
天然药物化学幻灯片课件
1. 整理调查 a．原植物：品种，科，属，学名，来源，产地。 b．文献：近源植物具有相似的成分。
2. 成分分离 系统分离法，活性跟踪法
3. 成分鉴定 理化性质，色谱方法，波谱方法
4. 结构改造——发现和创制新药
2020/6/19
本章内容
第一节 绪论
第二节 各类成分简介 第三节 生物合成
2020/6/19
第三节 生物合成
一、基本概念
• 一次代谢产物：糖、蛋白质、脂质、核酸等对植物 机体生命活动来说不可缺少的物质。
• 二次代谢产物：生物碱、萜、香豆素、黄酮、醌类 等对维持植物生命活动不起重要作用，且并非在 所有植物中都能产生。由一次代谢产物产生，常为 有效成分。
2020/6/19
第三节 生物合成
二、天然化合物的主要生物合成途径如下： • 1.醋酸-丙二酸途径AA－MA途径） 合成脂肪酸类、酚类、蒽醌类 • 2.甲戊二羟酸途径（途径） 主要生成萜类、甾体类化合物 • 3.桂皮酸途径和莽草酸途径 形成具C6-C3骨架的化合物，如香豆素、木脂 素、黄酮等。
2020/6/19
第一节 天然药物化学研究内容和目的
一．天然药物化学的概念：
1. 天然药物化学：天然药物化学是运用现代科学技术
和方法研究天然药物化学中的化学成分的一门学科。
2. 研究内容：天然药物中各类化学成分的结构特征，
理化性质，提取分离与精制的方法及结构鉴别，对活性 成份进行结构修饰（如吗啡—可待因，莨菪碱—阿托品） 以便提高疗效。
第二节 各类成分简介Biblioteka 一. 化学成分分类O
1. 生物碱类（Alkloids)：含N原子，多呈碱性。O
N CH 3
OH
2. 糖苷(Glycosides):糖：单糖，低聚糖，多糖（淀粉、纤维
2. 成分分离 系统分离法，活性跟踪法
3. 成分鉴定 理化性质，色谱方法，波谱方法
4. 结构改造——发现和创制新药
2020/6/19
本章内容
第一节 绪论
第二节 各类成分简介 第三节 生物合成
2020/6/19
第三节 生物合成
一、基本概念
• 一次代谢产物：糖、蛋白质、脂质、核酸等对植物 机体生命活动来说不可缺少的物质。
• 二次代谢产物：生物碱、萜、香豆素、黄酮、醌类 等对维持植物生命活动不起重要作用，且并非在 所有植物中都能产生。由一次代谢产物产生，常为 有效成分。
2020/6/19
第三节 生物合成
二、天然化合物的主要生物合成途径如下： • 1.醋酸-丙二酸途径AA－MA途径） 合成脂肪酸类、酚类、蒽醌类 • 2.甲戊二羟酸途径（途径） 主要生成萜类、甾体类化合物 • 3.桂皮酸途径和莽草酸途径 形成具C6-C3骨架的化合物，如香豆素、木脂 素、黄酮等。
2020/6/19
第一节 天然药物化学研究内容和目的
一．天然药物化学的概念：
1. 天然药物化学：天然药物化学是运用现代科学技术
和方法研究天然药物化学中的化学成分的一门学科。
2. 研究内容：天然药物中各类化学成分的结构特征，
理化性质，提取分离与精制的方法及结构鉴别，对活性 成份进行结构修饰（如吗啡—可待因，莨菪碱—阿托品） 以便提高疗效。
第二节 各类成分简介Biblioteka 一. 化学成分分类O
1. 生物碱类（Alkloids)：含N原子，多呈碱性。O
N CH 3
OH
2. 糖苷(Glycosides):糖：单糖，低聚糖，多糖（淀粉、纤维
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二、主要生物合成途径
（一）醋酸—丙二酸途径（AA-MA途径） 2. 酚类
乙酰辅酶A
缩合 聚酮 环合
（中间体）
各种酚类
特点：芳环上的含氧取代基（-OH，-OCH3） 多互为间位。
二、主要生物合成途径
（一）醋酸—丙二酸途径（AA-MA途径）
3. 蒽酮类
聚酮类化合物可以根据分子结构中醋酸单位的数 目，分别命名为聚戊酮类，聚己酮类，聚庚酮类等。
临床前新药
质量标准
药物分析学
一定的剂型 药理、毒理作用
药剂学 药理学
有效部位或有效成分
天然药物化学 药物化学
一、天然药物的来源
天然药物是药物的一个重要的组成部分。 天然药物来自植物、动物、矿物、微生物，以 及海洋中所含的生物资源等，其中绝大部分为 植物药。
现在，运用在酶、受体、细胞等分子水平 乃至基因调控建立起来的新的生物活性测试体 系进行广泛筛选，将会发现更多的新的天然药 物。
H3CO O
OCH3 O OCH3
O HOOC
OH
O
OH
O
OH O
H3CO
O
Cl
聚戊酮类
聚己酮类
聚庚酮类
二、主要生物合成途径
（二）甲戊二羟酸途径（MVA途径）
天然药物包含了中药，但并不等于是中药。
第一节 绪 论
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学科。
研究内容: 涉及各类天然药物化学成分（生理活性
成分）的结构特点、理化性质、提取分离、结构鉴 定和必要的结构改造；还涉及中药有效成分的生源 途径等。
天然药物化学在新药研发中的地位
效成分或一组结构相近的有效成分的提取或分离部分， 称为有效部位。
尚未提纯的单体化合物或含有有效成分的混合物。 （如总生物碱、总皂苷或总黄酮等）
有效部位群：含有两类或两类以上有效部位的中
药提取或分离部分。
三、天然药物化学的发展离不开现代科 学技术的进步。
HO
O H HO
H
H3CO
N CH3 H
吗啡 (鸦片中成分，止痛)
二、天然药物的物质基础
天然药物之所以能够防病治病，其物质基础在 于所含的有效成分：
有效成分: 具有一定生物活性的单体化合物， 能用结构式表示，具有一定的物理常数。
无效成分：与有效成分共存的其他成分。 杂质：一般指蛋白质、多糖、淀粉、树脂、叶 绿素、纤维素等。
有效部位：在天然药物中，常将含有一种主要有
天然药物化学
药学院药化教研室
第一章 总 论
❖ 《天然药物化学》的研究内容，发展历史 ❖ 天然药物化学成分的提取分离方法 ❖ 天然药物化学成分的结构研究方法
中药=天然药物 ？
● 药物-----用于治疗和预防疾病的物质。
–按来源可分为天然药物、化学合成药物和生物药物
● 中药-----广义的概念，包括传统中药、民间药 （中草药）和民族药
N
N
HH
H
H H3COOC
OCO OCH3
利血平 （蛇木中成分，降压）
OCH3 OCH3
OCH3
研究方向及发展趋势
● 微量物质 ● 水溶性物质 ● 不稳定物质 ● 海洋生理活性物质 ● 生物体内源性生理活性物质
目的----从中发现新的化合物或者新的骨架类型
四、天然药物化学的发展前景
近几十年来，随着对外开放方针的贯彻执行， 大大地推动了我国科学界与国外同行之间的学术 交流及人员交往。天然药物化学是药学及化学领 域中与国外学者交往最为频繁，学术交流量最活 跃的学科之一。
目前，我国天然药物化学研究工作的步伐已经 大大加快，研究水平也有很大提高，大体上接近 于发达国家的水平。
第二节 生物合成
生物合成 是天然药物化学学科中一个重要的领
域。了解生物合成的有关知识，不仅对天然化合物 进行结构分类或推测天然化合物的结构有帮助，而 且对植物化学、分类学以及仿生合成等学科的发展 有着重要的理论指导意义，并且对采用组织培养方 法进行物质生产也有实际指导意义。
一、一次代谢及二次代谢
（二）二次代谢过程及二次代谢产物
在特定条件下，以一些重要的一次代谢产物作为 原料或前体，又进一步经历不同的代谢过程，生成 如生物碱、萜类等化合物。因为这一过程并非在所 有的植物中都能发生，对维持植物生命活动来说又 不起重要作用，故称之为二次代谢过程。黄酮类、 生物碱、萜类等化合物称为二次代谢产物。
有机酸
固氮反应
丙二酸单酰辅酶A
氨基酸
合成脂质的重要原料 合成肽及蛋白质的重要原料
一、一次代谢及二次代谢
（一）一次代谢过程及一次代谢产物
上述过程几乎存在于所有的绿色植物中，是对 维持植物生命活动不可缺少的过程，习惯上称之为 一次代谢过程。对植物机体生命活动不可缺少的糖、 蛋白质、脂质、核酸等称为一次代谢产物。 （Primary metabolites）
二次代谢产物是天然药物化学的主要研究对象。
二、主要生物合成途径
从自然界中得到的化合物总数很多，其结构千 变万化。
常见的基本单位大概有以下几种类型：
C2单位(醋酸单位):如脂肪酸、酚类、苯醌等聚酮
类化合物。
C5单位(异
戊烯单位)：如萜类、甾体等。 C6单位：如
香豆素、木质素等苯丙素类化合物。氨基酸单位：
–传统中药是指在全国范围内广泛使用，并作为商品在 中药市场流通，载于中医药典籍，以传统中医药理论 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。
什么是天然药物？
● 天然药物
–人类在自然界中发现并可直接供药用的植物、动 物或矿物，以及基本不改变其物理、化学属性的 加工品。“中药”、“草药”和“民族药”除极 少数（如铅丹等）为人工合成药外，绝大多数均 同天然药物范畴。
如生物碱类化合物。
复合单位：由上述
单位复合构成。
二、主要生物合成途径
（一）醋酸—丙二酸途径（AA-MA途径）
生成：脂肪酸、酚类、蒽酮类化合物
1. 脂肪酸类:
乙酰辅酶A
缩合
丙二酸单酰辅酶A
还原
缩合
丙酰辅酶A
还原
异丁酰辅酶A
α- 缩合
甲基丁酰辅酶A 甲基 还原
丙二酸单酰辅酶A
偶数饱和脂肪酸 奇数饱和脂肪酸 支链脂肪酸
一、一次代谢及二次代谢
（一）一次代谢过程及一次代谢产物
糖类通过代谢产生维持植物机体生命活动不可缺少 的物质：三磷酸腺苷（ ATP）、辅酶I（NADPH）以及 丙酮酸、磷酸烯醇丙酮酸（PEP）、赤藓糖-4-磷酸、核 糖等。
磷酸烯醇丙酮酸 赤藓糖-4-磷酸
莽草酸
丙酮酸
[O] 脱羧
乙酰辅酶A
进入三羧酸循环