第四章 天然药物化学

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1、第四章天然药物化学MedicinalChemistryofNaturalProducts天然药物化学（TheMedicinalChemistryofNaturalProducts）植物化学（Phytochemistry）中药化学（TheChemistryofTraditionalChineseMedicine）中草药成分化学（TheChemistryofTraditionalChineseandHerbalDrugs）第一节绪论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。研究内容：•各类天然药物的化学成分结

2、构特征、理化性质、提取分离方法、结构测定以及生物合成途径。•根据已阐明结构的成分，按植物亲缘关系在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、时间的变化情况，以便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、化学分类学等内容。•天然药物之所以能够治病，其物质基础在于所含有的化学成分。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。•有效成分或生理活性成分与无效成分的概念不能简单、机械地加以理解。天然产物是人类赖以生存的条件，对人类友好，是朴素药物

3、的来源；其次，天然产物具有生物多样性(biodiversity，biologicaldiversity)，为药物筛选提供了天然的样品库；再次，天然产物具有化学多样性(chemodiversity)。几世纪以来用于人体治疗的传统天然药物，可以认为在开始生物活性筛选之前就已经成功地完成了针对各种治疗目的的临床试验㈠国际发展史1.天然药物化学的建立与形成1818士的宁碱1820咖啡因1820喹宁德罗逊(Derosen)1803~1806斯托勒(Sertürner)1828尼古丁吗啡(鸦片)1831阿托品1833乌头碱CH3观点1:“植物中只有酸

4、性物质”N观点2:“植物中有机酸的研究促成有机化学及植物化学的形成”O观点3.“生物碱的研究是天然HOOH药物化学发展的开端。”morphine㈠国际发展史2.天然有机合成化学的建立与发展1）“生命力”学说的提瑞典化学家贝泽留斯(Berzelius)认为：出“有机化合物的变化只能受‘生命力’所支配”。2）有机化合物的合成1828年德国化学家弗列德里奇.奥勒(Friedrichwoler)在实验室用无机化合物合成了脲2KOCN+(NH)SOKSO+2NHOCN424244氰酸钾硫酸铵氰酸铵NHOCNHN－CO－NH422德国化学家科尔贝

5、(Kolbe)又合成了醋酸。由此促进了有机合成化学的发展。3）大规模寻找天然活性物质OHNNNC2H5CH3ONHHHHHCOOCH3OCH3HNCH3OCOOCOOCH3HOCH3利血平(Reserpine)OCH3C2H5CH3ONHOCOCH3RHOCOOCH3美登木碱(Maytansine)OCH3长春碱(Vinblastine)NCH长春新碱(Vincristine)3紫杉醇(Taxol)OOCH3OClCH3COOOOHCH3OOHNCH3HHCH3CH3HHHOOCCCOHOHOCOCH3NOOOHOCOHOHCH3OCH3

6、NHCO（二）国内发展史1.古代“本草化学”的实践经验和发现阶段1）冶金的实践古代的“冶金术”、“炼丹术”、“点金术”创造了许多实验方法，开拓了化学研究途径。上古时代就有金、银、铜、铁、锡、铅、汞、硫、碳等元素的记载，如：宋应星著：《天工开物》我国明确记载锌的冶记载有锌的冶炼和氧化炼，其后经印度传至西欧。锌(亚铅华)的制备。明崇祯十年(1637年)2）炼丹与无机合成药物的实践世界上最早的无机合成化学药物：水银(Hg)、升丹(HgO)、朱砂(HgS)、轻粉(Hg2Cl2)记载：轻粉由汞(Hg)、白砂李时珍[KH(SO4)2]、食盐(1518

7、-1592)(NaCl)配伍，经升华而《本草纲目》得。这是一个伟大的化学实践。6Hg+2KH(SO)+6NaCl+2O422KSO+3NaSO+3HgCl242422黄降汞(HgO)、白降汞[HG(NH2)Cl]软膏、甘汞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)“樟脑”始见于《经验方》，由《经验方》马可波罗带到西方。明弘治(1505年)有樟脑记载。《本草品汇精要》李时珍详细记载樟脑有关提炼和升华(1518-1592)《本草纲目》精制

8、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“用白锡和银铂及水合成之，凝硬如“银”，用于“补牙齿缺