河北医科大学：《天然药物化学》课程教学资源（课件讲稿）《药学导论》（2019版）1/3.pdf_大学文库

河北医科大学药学院天然药物化学教研室史清文教授 5 社会老龄化程度的提高人们保健意识不断增强经济发展世界人口总量的增长国际医药行业的发展趋势全球医药市场在持续快速扩大 2014年全球主要国家药品市场规模已超10000亿元，以7% 以上的速度增长，远高于全球经济的增长速度。阳光产业  由于受气候、环境、社会、经济、饮食等因素的影响，疾病谱发生了很大的变化，免疫功能障碍性疾病、环境污染疾病、肿瘤、药源性疾病、糖尿病、外伤及营养过盛或营养不良性疾病、老年性疾病等明显增加，疾病从治疗型向预防型转变。  WHO报道全球每年死于癌症的病人在800万人以上，每年新增癌症患者1400万以上。看看现在的环境、饮食，我们国家每年新发癌症病例约337万，死亡约211万。至2011年，中国高血压患者数量已高达2亿人。 2011年6月《柳叶刀》报道全球成年糖尿病患者达3.47亿; 《新英格兰医学杂志》: 中国糖尿病患者人数达9200万, 世界第一位。截至2010年底，全球有超过3400万名艾滋病带菌者。目前我们面临的问题  不合理用药导致耐药性疾病越来越多，药物的发现越来越困难。 Multi-Drug Resistance (MDR) is now recognized as a global health problem. 60’ last 20 years, 80’ manage 10 years, 21th only 5 years  1）新药研发投入增加40%； 2）新药上市率明显下降。  有近1/4的合成药物由于其毒副作用而不得不终止应用。  新药研制难有新突破  超级细菌、禽流感、艾滋病、萨斯、 H5N1 and H7N9 目前我们面临的问题和困境药学人—为改善人们的健康, 延长人们的寿命而努力 All Medicines Were Synthesized ? 药物也可来源于植物、动物、微生物—生药、中药—天然药物药物可来源于实验室——药物化学 29 天然药物 “天然药物”是先人们花了几千年从大自然中筛选出来的，又经过上千年的临床实践构成的治疗各种疾病的药物体系。它是天然、低碳环保、廉价的。 “天然药物”是和我们人类共进化的。而西药来自实验室。 Natural Medicines Which Do You Prefer?

河北医科大学药学院天然药物化学教研室史清文教授 7  定义：天然药物化学―是运用现代科学理论、方法和技术研究天然药物中化学成分的一门学科。其内容包括天然药物化学成分的结构特点、物理化学性质、提取分离方法、结构鉴定以及结构改造（修饰）、合成/生物转化等。从分子水平上探索天然药物防病治病的物质基础，发现新的具有生物活性分子。  天然药物(Natural Drug)来源：植物药、动物药、矿物药、微生物药-不管来自陆地或海洋。 38 天然药物化学用化学方法研究天然药物中的化学物质及其问题的一门学科, 称为“天然药物化学” Chemistry of Natural Medicines Desiring to describe and understand living organisms at the molecular level O O OH O O OH HO HO HO HO OH OHC NH NH2 HN HN H2N NH NHMe O O O O H CH3 H CH3 O H H3C C C O NH N S H H H COOH H H O O O O HO O 39 中药化学、天然药物化学精准医药学 1）原植物 2）粗提物 3）单体化合物 HO O HO N H CH3 HO AcO O N N H H HO H3CO H O O O CH3 CH3 CH3 O O 2. 有效部位（Active Extracts, Active Fraction）指具有生物活性的一类有效成分的总称。如：总生物碱、总皂苷、总黄酮、银杏叶提取物等。 3. 无效成分(Inactive Constituents)与有效成分共存的其它成分 4. 杂质 **注释：辩证理解上述术语的相互关系。小蘗碱（Berberine）相关的术语 1. 有效成分(Active Constituents) 单体化合物：1) 能用分子式和结构式表示 2) 具有一定的理化常数 3) 具有生物活性 N O O OMe OMe 植物化学与农、工、林、牧有关（国计民生）与医药有关（生物活性成分）一次代谢产物二次代谢产物中草药成分化学天然药物化学植物药品化学植物生物化学 2. 植物化学（Phytochemistry）-两个重要概念相关联的概念 3. 天然产物化学 (Chemistry of Natural Products) (IUPAC) 4. 天然有机化学 (Chemistry of Natural Organic Compounds) 1. 中草药成分化学(Chemistry of Constituents of Chinese （中药化学） Traditional and Herbal Medicines) (一级代谢产物) (二级代谢产物) 42 天然产物化学植物初级代谢产物二级代谢产物天然产物生命科学动物 ——生命的基本单位核酸、蛋白质、多糖、脂质 All life depends on a constant flow of metabolites 生理生化

河北医科大学药学院天然药物化学教研室史清文教授 8 天然药物化学研究的主要内容主要化学成分类型结构特征理化性质结构测定提取分离生物合成结构修饰与改造 1. 各类化学成分的结构特点 Structural Feature 2. 理化性质 Physi-chemical Property 3. 提取分离方法 Extraction & Separation 4. 结构鉴定方法 Structure Determination 5. 生物合成途径 Biosynthesis 天然药物化学 Med. Nat. Prod. Chem. a. 探索天然药物防病治病的化学基础 b. 改变剂型，提高疗效 c. 控制天然药物及其制剂的质量 d. 为采集，鉴定，炮制提供科学依据 e. 开辟新药源，创制新药研究各类天然药物的化学成分的结构特征、理化性质、提取分离纯化方法、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，以及不同产地、不同海拔、不同株龄的变化，以掌握中草药品质的规律。研究有效成分在储存、炮炙过程中的变化。阐明中药复方配伍的原理。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。天然药物化学研究的主要内容 1. 发现新的活性成分，开发新药； 2. 为现代合成药物提供先导化合物-Lead Compound； 3. 阐明天然药物中的有效成分，为中药和天然药物的质量控制（真伪鉴别、合理采集、妥善贮藏、合理炮制）奠定物质基础； 4. 探寻同类成分，扩大新药源； 5. 为探索中药治疗疾病的原理创造有效条件；学习天然药物化学目的和意义 6. 阐明生物合成途径，提高有效成分含量。 7. 促进有机化学及相关学科的发展。 8. 发现特异的生物活性物质，作为生命科学和基础药物学研究的工具或分子探针, 促进生命科学的发展。 8. 为植物的化学分类提供依据。学习天然药物化学目的和意义 Procedures of Nat. Med. R & D Selecting An Organism Bioassay Crud Active Inactive Discart Bioassay Guided Fractionation Active Compound Extraction Organism StructureOrientied Isolation Pure comp. Structure Elucidation Bioassay Lead Compound Drug Candidates Molecular Probes Patent