天然產(chǎn)物化學(xué)名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎市公開課獲獎?wù)n件

一、天然產(chǎn)物化學(xué)研究內(nèi)容廣義地講，自然界全部物質(zhì)都稱為天然產(chǎn)物。在化學(xué)學(xué)科內(nèi)，天然產(chǎn)物專指由動物、植物及海洋生物和微生物體內(nèi)分離出來生物二次代謝產(chǎn)物及生物體內(nèi)源性生理活性化合物。是由各種化學(xué)成份所組成復(fù)雜體系。第6頁金雞納奎寧天然產(chǎn)物有效成份第7頁天然產(chǎn)物有效成份有效成份（activecompound）:在藥理和生物學(xué)角度來看是指有生物活性物質(zhì);這種物質(zhì)在化學(xué)上能用分子式和結(jié)構(gòu)式來表示;并含有一定物理常數(shù)。在食品領(lǐng)域中，有效成份范圍可擴(kuò)展到除生物活性成份、功效成份之外，如：營養(yǎng)成份、天然食品添加劑成份等。第8頁天然產(chǎn)物化學(xué)天然產(chǎn)物化學(xué)：是以各類生物為研究對象，以有機(jī)化學(xué)為基礎(chǔ)，以化學(xué)和物理方法為伎倆，碩士物二次代謝產(chǎn)物提取、分離、結(jié)構(gòu)、功能、生物合成、化學(xué)合成與修飾及其用途一門科學(xué)，是生物資源開發(fā)利用基礎(chǔ)研究。第9頁一次代謝與二次代謝

一次代謝：植物、昆蟲或微生物體內(nèi)生物細(xì)胞經(jīng)過光合作用、碳水化合物代謝和檸檬酸代謝，生成生物體生存繁殖所必須化合物，如糖類、氨基酸、脂肪酸、核酸及其聚合衍生物（如多糖類、蛋白質(zhì)、酯類、DNA、RNA）等代謝過程，這些化合物稱為一次代謝產(chǎn)物。

二次代謝：從一些一次代謝產(chǎn)物作為起始原料，經(jīng)過一系列特殊生物化學(xué)反應(yīng)生成表面上看來似乎對生物本身無用化合物，如萜類、甾體、生物堿、多酚類等，這些二次代謝產(chǎn)物就是人們熟知天然產(chǎn)物。二、天然產(chǎn)物生物合成第10頁大自然是一個天然藥庫來自植物,如阿片、人參（大補(bǔ)元?dú)猓瑥?fù)脈固脫，補(bǔ)脾益肺，生津止渴，安神益智）、大黃(清熱解毒、行瘀通經(jīng)、清熱除濕、止血、殺菌

)等;第11頁大自然是一個天然藥庫來自動物,如牛黃（清熱解毒）、鹿茸（滋補(bǔ)強(qiáng)壯）、蟾酥（解毒，止痛，開竅醒神）、海馬（強(qiáng)身健體、補(bǔ)腎壯陽、舒筋活絡(luò)、消炎止痛、鎮(zhèn)靜安神、止咳平喘）等;

第12頁大自然是一個天然藥庫來自人類,如紫河車等;（補(bǔ)氣，養(yǎng)血，益精）第13頁大自然是一個天然藥庫來自礦物:如石膏、朱砂、雄黃等。雄黃（四硫化四砷）：敗毒抗癌、祛痰鎮(zhèn)驚、殺蟲療瘡、消炎退腫。解肌清熱，除煩止渴清熱瀉火、消腫止痛丹藥：用于心神不寧、心悸失眠、鎮(zhèn)驚安神、清熱解毒第14頁斷腸草見血封喉,毒箭木三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史第15頁三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史鴆

夾竹桃第16頁?dān)Q頂紅鶴頂紅,三氧化二砷，無臭無味，外觀為白色霜狀粉末，也就是著名砒霜?！苞Q頂紅”不過是古時候?qū)ε粋€隱晦說法而已。三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史第17頁三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史海鮮+維生素C=砒霜?

銀針驗(yàn)毒第18頁三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史為砒霜正名在最近幾年時間里，伴隨中醫(yī)理論得到了越來越廣泛共識，中醫(yī)藥中使用砒霜治療一些腫瘤疾病，尤其是急性脊髓白血病實(shí)踐也得到了證實(shí)。砷三氧化合物已經(jīng)越來越多地被用于治療諸如淋巴癌、前列腺癌或子宮癌臨床實(shí)踐。

第19頁三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史在19世紀(jì)以前，制藥伎倆比較原始。據(jù)國外文件記載，從天然藥品中分離其中所含有機(jī)化學(xué)成份，始于1769年瑞典化學(xué)家舍勒從酒石分離出酒石酸、苯甲酸（1775）、乳酸（1785）、沒食子酸（1786）等有機(jī)酸類物質(zhì)。第20頁三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史但古代中國早在這之前就有了明確記載。明代李延《醫(yī)學(xué)入門》（1575）中記載了用發(fā)酵法從五倍子中得到?jīng)]食子酸過程。書中謂“五倍子粗粉，并礬、曲和勻，如作酒曲樣，入瓷器遮不見風(fēng)，侯生白取出?！薄侗静菥V目》（1596）卷39中則有“看藥上長起長霜，則藥已成矣”記載。這里“生白”、“長霜”均為沒食子酸生成之意，是世界上最早制得有機(jī)酸，比舍勒創(chuàng)造早了二百年。第21頁三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史樟腦記載在中國最早見于17洪遵著《集驗(yàn)方》一書，后由馬可波羅傳至西方?！侗静菥V目》卷34下詳盡記載了用升華法等制備、純化樟腦過程。歐洲直至18世紀(jì)下半葉才提出了樟腦純品。醫(yī)藥化學(xué)源于中國.第22頁三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史不含萘和對二氯苯，安全、高效、對人體無毒無害80%六分之一環(huán)己烷單萜衍生物第23頁三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史從藥用動植物中提取活性成份則始于19世紀(jì)。第一個被提取成份是嗎啡堿（一個異喹啉生物），于18由法國化學(xué)家F·澤爾蒂納自鴉片中提取。嗎啡罌粟第24頁結(jié)構(gòu)改造含量、毒性第25頁天然藥品占臨床使用藥品50%起源于高等植物約25%。天然產(chǎn)物藥品療效高，副作用小，天然產(chǎn)物一直是醫(yī)藥行業(yè)中新藥主要起源之一。三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史第26頁

三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史今后數(shù)十年間發(fā)掘了大量民間藥中活性成份，如土根堿、奎寧（1820）、辛可寧、番木鱉堿、咖啡因、阿托品毛地黃強(qiáng)心苷、毒毛旋花苷、蟾蜍等，以生物堿居多，都含有顯著生理活性，能夠代表其原生藥，多數(shù)至今仍用作藥品。但當(dāng)初只能利用分餾和重結(jié)晶來純化單體成份。第27頁三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史20世紀(jì)50年代先后自印度蘿芙木中取得降壓活性成份利血平，以及從降血糖藥長春花中取得抗癌活性成份春花堿，成為兩個很有價值藥品，引發(fā)了各方重視。1960年左右開始了對海洋天然產(chǎn)物研究。如：從被囊類動物中分離得到含有細(xì)胞毒活性吲哚生物堿；從一些海綿中分離含有抗白血病雙吲哚物質(zhì)。第28頁天然藥品化學(xué)發(fā)展有兩個轉(zhuǎn)折點(diǎn)其一是1930年前后，因?yàn)槲⒘吭胤治龇▽?dǎo)入，試料量降至毫克水平，推進(jìn)了天然成份分析工作。其二是1960年代前后，各種層析方法興起，使微量天然新成份分離純化簡便易行。同時紅外光譜、核磁共振、質(zhì)譜等新技術(shù)問世，結(jié)構(gòu)研究工作趨向微量，快速和準(zhǔn)確。新技術(shù)興起使研究天然產(chǎn)物化學(xué)成份周期大大縮短。第29頁過去，一個天然化合物從天然藥品中分離、純化、到確定結(jié)構(gòu)、人工合成需要很長時間。嗎啡（morphine），18發(fā)覺、1925年提出正確結(jié)構(gòu)，1952年人工合成，花了約150年時間。而利血平（reserpine）從發(fā)覺、確定結(jié)構(gòu)，到人工合成，只用了幾年時間（1952-1956）。三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史第30頁20世紀(jì)80年代以來，因?yàn)榉肿由锛夹g(shù)迅猛發(fā)展，為有效成份提取和功效研究提供了新方法。如細(xì)胞培養(yǎng)、轉(zhuǎn)基因器官培養(yǎng)和反義技術(shù)等。三、天然產(chǎn)物研究發(fā)展史第31頁四、研究天然產(chǎn)物普通方法和程序天然藥品有效成份提取，常見提取方法有：溶劑法、水汽蒸餾法、分餾法、吸附法、沉淀法、鹽析法、透析法、升華法等。天然產(chǎn)物有效成份分離和純化天然產(chǎn)物有效成份分子結(jié)構(gòu)判定天然產(chǎn)物有效成份毒理學(xué)、藥效學(xué)評價。第32頁研究天然產(chǎn)物化學(xué)意義研究天然產(chǎn)物化學(xué)有利于人類從分子層面全方面了解和認(rèn)識天然產(chǎn)物，從而經(jīng)過人工培養(yǎng)或人工合成方式定向取得大批量目標(biāo)產(chǎn)物并造福人類。第33頁研究天然產(chǎn)物化學(xué)意義這些目標(biāo)產(chǎn)物可能是藥品，用于幫助人類與疾病作斗爭，保障人類健康，提升人類生存質(zhì)量；也可能是有特種功效物質(zhì)，對人類生活提供方便；也為我們更加好地認(rèn)識自然和利用自然，提供了一個渠道。第34頁二十一世紀(jì)今天，人們已經(jīng)充分認(rèn)識到天然產(chǎn)物及其改性產(chǎn)物所具有獨(dú)特征質(zhì)與功效是人類社會可持續(xù)發(fā)展根本保證。研究天然產(chǎn)物化學(xué)意義第35頁

藍(lán)色藥品：

海洋生物（20萬）、礦產(chǎn),2萬各種：螺旋藻、海源石

綠色藥品：蜂膠、銀杏制劑基因藥品：牛、羊乳汁微生物藥品：抗生素耐藥性發(fā)展及新病原體不停出現(xiàn).四種藥品成為二十一世紀(jì)“新星”第36頁五、天然產(chǎn)物發(fā)展動向研究方法和伎倆向高、新方向發(fā)展偏重資源開發(fā)實(shí)用化基于生物技術(shù)天然產(chǎn)物化學(xué)研究第37頁中藥及天然藥品化學(xué)研究現(xiàn)實(shí)狀況及發(fā)展前景眾所周知，從“神農(nóng)嘗百草”至今，中華民族幾千年來之所以能夠繁衍興盛、綿延不停，靠就是中醫(yī)中藥。中醫(yī)中藥在臨床應(yīng)用了幾千年，其療效經(jīng)過了實(shí)踐檢驗(yàn)，并成為世界文化一朵奇葩。不過因?yàn)樯a(chǎn)工藝比較落后，質(zhì)量監(jiān)控亟待改進(jìn)，尤其是中醫(yī)獨(dú)特哲學(xué)思想使普通西方人難以了解，成為中藥產(chǎn)品在全世界深入推廣發(fā)展嚴(yán)重障礙。所以，新藥研究與開發(fā)成為當(dāng)今十分主要和緊迫課題。第38頁中藥和天然藥品研究方面依然存在很多問題（l）一些化學(xué)家只對新化合物有興趣。迄今所研究過中藥中，只有很小百分比是為了研究活性化合物；（2）即便是經(jīng)過活性追蹤方法研究中藥，通常也只是利用一個類型活性篩選模型，無法反應(yīng)中藥綜合藥理作用。第39頁（3）大多數(shù)中藥民間慣用以水煎方式進(jìn)行口服，然而化學(xué)工作者較少注意進(jìn)行水溶性成份研究；（4）中藥多作為復(fù)方形式在臨床配伍應(yīng)用，但中藥復(fù)方發(fā)揮作用物質(zhì)基礎(chǔ)及其組方原理基本上還沒有作為天然藥品化學(xué)研究課題。中藥和天然藥品研究方面依然存在很多問題第40頁（5）中藥有著多方面藥理作用，且普通經(jīng)過調(diào)整人體整體平衡發(fā)揮療效。但迄今為止，在追蹤活性成份時，人們多只采取單一活性篩選體系。所以極難說得到所謂“活性成份”是代表中藥臨床療效真正活性成份。

中藥和天然藥品研究方面依然存在很多問題第41頁（6）人體內(nèi)源性環(huán)境對中藥化學(xué)成份影響也極少考慮或幾乎不予考慮。所以，所得到“活性化合物”可能是真正活性成份，也很有可能僅僅是前體藥品。中藥和天然藥品研究方面依然存在很多問題第42頁（7）從中藥整天然藥品中得到活性成份，往往未做深入結(jié)構(gòu)修飾或者結(jié)構(gòu)改造，并就結(jié)構(gòu)—活性相關(guān)問題進(jìn)行深入探討，對創(chuàng)新藥品貢獻(xiàn)不大。研究結(jié)果也未能更加好地用于指導(dǎo)中藥制劑標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，對推進(jìn)中藥當(dāng)代化起作用不大。中藥和天然藥品研究方面依然存在很多問題第43頁中國中藥及天然藥品化學(xué)研究發(fā)展趨勢及展望（l）化學(xué)家將更多注意研究活性成份，如：活性成份研究將取代普通化學(xué)成份研究；比起對發(fā)覺新結(jié)構(gòu)來說，將更多注意發(fā)覺新活性；將會更多注意水溶性及醇溶性成份研究；生物