第十八章天然药物化学.ppt

药学导论药学导论天然药物化学天然药物化学2005年年11月月23日日教学参考书•吴春福．《药学概论》（中国医药科技出版社）天然药物化学•吴立军．《天然药物化学》（第四版）（人民卫生出版社）•毕开顺．《药学导论》（人民卫生出版社）天然药物化学天然药物化学天然药物化学 （Natural Medicinal Chemistry） •天然药物化学•天然产物化学•植物化学•植物药品化学•中草药成分化学•中药化学名词解释天然药物：植物药，动物药，矿物药，民间用药等天然药物：植物药，动物药，矿物药，民间用药等 植物药植物药 人参，甘草，黄连，灵芝人参，甘草，黄连，灵芝 动物药动物药 地龙（清热定惊，平喘，利尿）龟甲（益肾强骨，补药）地龙（清热定惊，平喘，利尿）龟甲（益肾强骨，补药） 矿物药矿物药 石膏（清心镇静石膏（清心镇静 HgSHgS) )珍珠（安神定惊，解毒生肌）珍珠（安神定惊，解毒生肌） 民间用药：核桃皮，猪苦胆，青蒿民间用药：核桃皮，猪苦胆，青蒿 例如：人参茎叶，紫杉，长春花等例如：人参茎叶，紫杉，长春花等中药：中医传统用药或按中医理论使用的药物。

中药：中医传统用药或按中医理论使用的药物草药：民间用药或未经药政部门批准的药物草药：民间用药或未经药政部门批准的药物中草药：中药和草药中草药：中药和草药药物的分类药物的分类1. 1. 在现代医学理论指导下使用的药物在现代医学理论指导下使用的药物(1) (1) 化学合成药物化学合成药物( (西药西药) ) 合成药合成药（阿司匹林（阿司匹林, ,奥美拉唑）、奥美拉唑）、半合成药半合成药（蒿甲（蒿甲醚，醚， 头孢氨苄）、头孢氨苄）、抗生素抗生素（青霉素，红霉素）、（青霉素，红霉素）、直接直接提取提取（麻黄素，紫杉醇）麻黄素，紫杉醇）2) (2) 生物制品生物制品: : 干扰素，球蛋白干扰素，球蛋白3) (3) 天然药物天然药物: : 各种银杏制剂，人参皂苷制剂各种银杏制剂，人参皂苷制剂4) (4) 草药（民间使用的药物）草药（民间使用的药物）: : 黄花蒿（青蒿）黄花蒿（青蒿）2. 2. 在中医理论指导下使用的药物在中医理论指导下使用的药物(1) (1) 中药中药: : 人参人参 ( (大补元气，补脾益肺，生津，大补元气，补脾益肺，生津，安神）甘草（补脾益气，清热解毒，调和诸药）安神）甘草（补脾益气，清热解毒，调和诸药）(2) (2) 草药草药: : 黄芩茎叶（清热解毒）。

黄芩茎叶（清热解毒）3. 3. 民族药民族药: : 藏药藏药, ,蒙药蒙药第一节第一节 天然药物化学的性质与任务天然药物化学的性质与任务•一、天然药物化学的性质天然药物化学的性质•天然药物化学是运用现代科学理论与方法研究天然药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物中化学成分的一门学科•二、天然药物化学的任务二、天然药物化学的任务•天然药物中作为药效物质基础的化学成分天然药物中作为药效物质基础的化学成分•化学成分的类型及理化性质，结构特点化学成分的类型及理化性质，结构特点•主要类型化学成分的结构鉴定主要类型化学成分的结构鉴定•新药创制新药创制•药效物质的生源途径、影响因素及药效关系等药效物质的生源途径、影响因素及药效关系等结构特点 蒽醌蒽醌 黄酮黄酮 提取分离小檗碱（黄连、黄柏）            黄芩苷（黄芩）结构鉴定五味子素                                齐墩果酸第二节第二节 天然药物化学的目的、作用天然药物化学的目的、作用祖国医药学祖国医药学防病治病防病治病中药现代化中药现代化物质基础物质基础化学成分、结构鉴定、理化性质、生源途径、化学成分、结构鉴定、理化性质、生源途径、有效成分、与中药药性之关系等有效成分、与中药药性之关系等作用作用•创制新药创制新药•探讨中药防病治病的药效物质基础探讨中药防病治病的药效物质基础•改进传统药物剂型，提高临床疗效改进传统药物剂型，提高临床疗效•控制中药材及其制剂的质量控制中药材及其制剂的质量•为中药的炮制提供科学依据为中药的炮制提供科学依据•扩大药物新资源扩大药物新资源•中药现代化中药现代化1 创制新药创制新药(1) 新药研究开发的目的意义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界贸易增长最快的5类产业之一和世界经济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、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英、德欧共体的支柱产业和朝阳产业类别化学原料药药物制剂中成药中药饮片生物制品仪器及器械卫生材料销售额（亿元）8111039707195284238112 3467亿元27%2004年国内医药工业销售10强•1 江苏扬子江药业集团公司2 华北制药集团有限责任公司3 哈药集团有限公司4 石家庄制药集团有限公司5 天津药业集团有限公司6 山东新华医药集团有限责任公司7 西安杨森制药有限公司8 升华集团控股有限公司9 天津天士力集团有限公司10 山东西王集团有限公司2004年排名前十位的制药公司•辉瑞•葛兰素史克•赛诺菲安万特•强生•默克•诺华•阿斯利康•罗氏•百时美施贵宝•惠氏十大巨头2004年的总销售额占到全球药品市场48%的份额(2) 创新药物研究开发的途径创新药物研究开发的途径a) 直接从天然药物中发现新药直接从天然药物中发现新药b) 以天然药物中活性成分为先导化合物开发新药以天然药物中活性成分为先导化合物开发新药青蒿素（arteannuin)溶解性不好（水、油）蒿甲醚(artemether)油溶性注射剂1 无活性无活性 青蒿素在临床试用恶性疟疾青蒿素在临床试用恶性疟疾829例，间日疟例，间日疟239例，例，治愈率达治愈率达100％，平均退热时间％，平均退热时间26.8小时，平均疟原虫转小时，平均疟原虫转阴时间为阴时间为36.3小时，复染率极低，且副作用小。

小时，复染率极低，且副作用小比青蒿素强一倍比青蒿素强一倍 2吗啡(morphine)非那罗辛  3至10倍3 临床有效药物临床有效药物 经筛选有活性的药物经筛选有活性的药物 民间用药民间用药 ( (药效学确证药效学确证) )     原料药物原料药物粗分粗分 A              B               C              D活性测试活性测试c) 从有效部位中开发二类新药从有效部位中开发二类新药从从天天然然药药物物中中研研究究开开发发新新药药的的一一般般过过程程黄连Cotpis chinensis黄柏Phellodendron amurense三颗针Berberis sargentiana2 扩大药物新资源扩大药物新资源小檗碱小檗碱3 中药现代化中药现代化•机遇与挑战机遇与挑战 生物医学生物医学 生物－心理－社会医学生物－心理－社会医学 疾病治疗疾病治疗 预防－保健－治疗－康复预防－保健－治疗－康复 国际化国际化 124个国家建立了各种类型的中医药机构个国家建立了各种类型的中医药机构。

法国法国 约有约有2800个中医诊所个中医诊所，，年耗中药年耗中药4.3万吨万吨英国英国 伦墩就有伦墩就有600家中医诊所家中医诊所 美国美国 制定了制定了“植物药研究指南植物药研究指南” 接受中药作为治疗药接受中药作为治疗药 天然物质制成的药品已占天然物质制成的药品已占30％ 植物药市场分额在植物药市场分额在300亿美元以上亿美元以上艾 具有去蚊虫，抗菌等作用具有去蚊虫，抗菌等作用主要成份为挥发油民间用于主要成份为挥发油民间用于治疗气管炎效果良好治疗气管炎效果良好β-caryophyllene[1R-(1R,4E,9S)]-4,11,11-trimethyl-8-methylene-bicyclo[7.2.0]undec-4-ene, (E)-caryophyllene长春花成成 分分: 长春碱长春碱，，长春新碱长春新碱 等等70余余 种生物碱种生物碱剂剂 量量: 长春花长春花 1Kg/日日 长春新碱长春新碱 1mg/周周洋金花 西汉末年华佗使用的西汉末年华佗使用的“麻沸麻沸散散”中的主要药物中的主要药物R=H R=H 莨菪碱莨菪碱( (hyoscyaminehyoscyamine) ) 具狂躁作用具狂躁作用R=OH R=OH 东莨菪碱东莨菪碱(scopolamine)(scopolamine) 具麻醉镇静作用具麻醉镇静作用 东莨菪碱加杜冷丁东莨菪碱加杜冷丁 洋金花洋金花( (金盘托荔枝、白花曼陀罗金盘托荔枝、白花曼陀罗 ) )( (DaturaDatura metal) metal)黄芩 黄芩黄芩( (ScutellariaScutellaria baicalensisbaicalensis) )功能主治功能主治: : 清热解毒清热解毒, ,抗菌消炎抗菌消炎成分成分: : 黄芩苷黄芩苷( (baicaleinbaicalein),), 黄芩素黄芩素( (baicalinbaicalin) )等等黄芩苷代谢后可吸收黄芩苷代谢后可吸收, ,黄芩素黄芩素在在体内吸收迅速体内吸收迅速R=R=GlcAGlcA ( (黄芩苷黄芩苷) )R=H (R=H (黄芩素黄芩素) )桑 具有止咳平喘，利尿等作用。

先后从该植物中分离了百具有止咳平喘，利尿等作用先后从该植物中分离了百余个化合物，发现新化合物数十个，但平喘活性成分究竟是余个化合物，发现新化合物数十个，但平喘活性成分究竟是那个化合物，尚无定论那个化合物，尚无定论第六节 天然药物化学的发展•一、起源•二、研究手段的发展•三、发展趋势1769年瑞典化学家，药师年瑞典化学家，药师K. W. Schelle 酒石酒石 钙盐钙盐酒石酸酒石酸(苯甲酸苯甲酸,苹果酸苹果酸,乳酸乳酸,没食子酸等没食子酸等)H2SO4(酒石酸氢钾酒石酸氢钾)1575年年《《医学入门医学入门》》(李挺著李挺著),《《本草纲目本草纲目》》 五倍子五倍子没食子酸没食子酸1711年年《《集验方集验方》》（李遵著）（李遵著） 樟脑的制备方法，樟脑的制备方法，由马可勃罗将这一方法传到西方由马可勃罗将这一方法传到西方一、起源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 各种波谱技术如各种波谱技术如 NMRNMR、、2DNMR2DNMR、、MSMS、、Hr-MSHr-MS、、LC-MSLC-MS等和分离技术如等和分离技术如HPLCHPLC、、UPLCUPLC、、反相填料反相填料、、凝胶等的飞速发展凝胶等的飞速发展, ,使天然药化的研究速度大使天然药化的研究速度大大加快。

大加快 分离分离 1804-1806年年确定结构确定结构 1925年年全合成全合成 1952年年共用了共用了 150年年分离分离 1952年年确定结构确定结构 1956年年共用了共用了 4年年。