《天然藥物化學(xué)》課件

天然藥物化學(xué)歡迎來(lái)到天然藥物化學(xué)課程。本課程將帶您探索自然界中蘊(yùn)藏的藥物寶藏，揭示植物、動(dòng)物和微生物中的活性成分，以及它們?cè)诂F(xiàn)代藥物研發(fā)中的重要應(yīng)用。課程概述1天然藥物基礎(chǔ)定義、特點(diǎn)、分類(lèi)2來(lái)源分析植物、動(dòng)物、微生物3開(kāi)發(fā)應(yīng)用篩選、先導(dǎo)化合物、優(yōu)化改造4現(xiàn)代應(yīng)用先導(dǎo)化合物、特色藥物研發(fā)天然藥物的定義和特點(diǎn)自然來(lái)源來(lái)自植物、動(dòng)物或微生物的活性物質(zhì)復(fù)雜性成分復(fù)雜，結(jié)構(gòu)多樣生物活性具有獨(dú)特的藥理作用可持續(xù)性可再生資源，環(huán)境友好天然藥物的定義天然藥物是指直接從自然界獲得或經(jīng)簡(jiǎn)單加工而成的具有生物活性的物質(zhì)。植物來(lái)源草藥、樹(shù)皮、果實(shí)等動(dòng)物來(lái)源動(dòng)物組織、分泌物等微生物來(lái)源細(xì)菌、真菌代謝產(chǎn)物天然藥物的來(lái)源陸地生物高等植物陸生動(dòng)物土壤微生物海洋生物海洋植物海洋動(dòng)物海洋微生物極端環(huán)境高溫微生物耐鹽微生物深海微生物天然藥物的優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)多樣性天然藥物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類(lèi)型豐富，為藥物設(shè)計(jì)提供無(wú)限靈感。生物相容性與人體生理系統(tǒng)相容性好，副作用相對(duì)較小。新穎作用機(jī)制常具有獨(dú)特的作用靶點(diǎn)和機(jī)制，有助于開(kāi)發(fā)創(chuàng)新藥物。可持續(xù)發(fā)展可再生資源，符合綠色化學(xué)理念，有利于環(huán)境保護(hù)。天然藥物的分類(lèi)1微生物來(lái)源抗生素、酶制劑2動(dòng)物來(lái)源蛇毒、蜂毒、動(dòng)物臟器3植物來(lái)源草藥、精油、生物堿天然藥物根據(jù)其來(lái)源可分為三大類(lèi)，其中植物來(lái)源的天然藥物占比最大，種類(lèi)最為豐富。植物來(lái)源的天然藥物植物類(lèi)天然藥物種類(lèi)繁多，包括草藥、精油、生物堿等，是天然藥物中最主要的來(lái)源。動(dòng)物來(lái)源的天然藥物蛇毒用于鎮(zhèn)痛、抗凝血蜂毒具有抗炎、鎮(zhèn)痛作用魚(yú)油富含omega-3脂肪酸熊膽用于退熱、解毒微生物來(lái)源的天然藥物發(fā)酵培養(yǎng)利用微生物發(fā)酵產(chǎn)生活性物質(zhì)提取分離從發(fā)酵液中分離純化目標(biāo)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)鑒定確定活性物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)活性評(píng)價(jià)評(píng)估藥理活性和毒性植物類(lèi)天然藥物主要類(lèi)別生物堿萜類(lèi)化合物苷類(lèi)黃酮類(lèi)代表藥物嗎啡（罌粟）紫杉醇（紅豆杉）洋地黃苷（毛地黃）銀杏葉提取物植物次生代謝產(chǎn)物1初級(jí)代謝產(chǎn)物糖類(lèi)、蛋白質(zhì)、脂類(lèi)2次生代謝產(chǎn)物生物堿、萜類(lèi)、苷類(lèi)3特殊代謝產(chǎn)物黃酮類(lèi)、多酚類(lèi)4微量元素硒、鋅、鐵等植物次生代謝產(chǎn)物是天然藥物中最重要的活性成分來(lái)源，具有多樣的生物活性。主要活性成分1生物堿含氮的有機(jī)化合物，如嗎啡、奎寧2萜類(lèi)由異戊二烯單元構(gòu)成，如薄荷醇、紫杉醇3苷類(lèi)糖與非糖部分結(jié)合，如洋地黃苷、人參皂苷4黃酮類(lèi)廣泛存在于植物中，如槲皮素、蘆丁天然活性化合物的分離與提取樣品預(yù)處理干燥、粉碎、脫脂溶劑提取水提、醇提、超臨界萃取分離純化色譜法、結(jié)晶法、萃取法結(jié)構(gòu)鑒定光譜分析、質(zhì)譜分析、核磁共振動(dòng)物類(lèi)天然藥物蛇毒類(lèi)用于止血、鎮(zhèn)痛動(dòng)物膽汁具有退熱、解毒作用海洋生物抗腫瘤、抗菌活性昆蟲(chóng)類(lèi)如冬蟲(chóng)夏草、蟾蜍毒素動(dòng)物組織及臟器中的活性成分蛋白質(zhì)類(lèi)胰島素（胰腺）生長(zhǎng)激素（腦垂體）多肽類(lèi)甲狀腺素（甲狀腺）降鈣素（甲狀旁腺）固醇類(lèi)皮質(zhì)激素（腎上腺）性激素（性腺）動(dòng)物毒素類(lèi)天然藥物蛇毒含有多種生物活性肽，可用于止血、鎮(zhèn)痛和抗凝血。蜂毒具有抗炎、鎮(zhèn)痛作用，用于關(guān)節(jié)炎等疾病治療。蝎毒含有抗癌活性成分，可用于腫瘤治療研究。蟾蜍毒素具有強(qiáng)心作用，可用于心力衰竭治療。動(dòng)物活性成分的開(kāi)發(fā)應(yīng)用1活性篩選從動(dòng)物組織或毒素中篩選具有生物活性的成分2結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)天然活性成分進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，提高活性或降低毒性3藥效評(píng)價(jià)進(jìn)行體內(nèi)外藥效學(xué)和毒理學(xué)研究4制劑開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)適合的劑型，提高生物利用度微生物類(lèi)天然藥物微生物天然藥物主要包括抗生素、酶制劑、益生菌等，是現(xiàn)代醫(yī)藥工業(yè)的重要組成部分。微生物代謝產(chǎn)物細(xì)菌抗生素、多糖、維生素真菌青霉素、他汀類(lèi)、麥角生物堿放線菌鏈霉素、四環(huán)素、紅霉素藻類(lèi)藻多糖、蝦青素、葉黃素抗生素類(lèi)天然藥物β-內(nèi)酰胺類(lèi)青霉素頭孢菌素大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)紅霉素阿奇霉素氨基糖苷類(lèi)鏈霉素慶大霉素其他微生物活性代謝產(chǎn)物酶制劑如淀粉酶、蛋白酶，用于消化系統(tǒng)疾病治療多糖類(lèi)如β-葡聚糖，具有免疫調(diào)節(jié)作用維生素如維生素B12，用于貧血治療色素類(lèi)如蝦青素，具有抗氧化作用天然藥物的開(kāi)發(fā)1資源調(diào)查收集和篩選潛在的天然藥物資源2活性篩選進(jìn)行生物活性評(píng)價(jià)和初步藥理研究3化學(xué)研究分離純化活性成分并進(jìn)行結(jié)構(gòu)鑒定4藥效評(píng)價(jià)開(kāi)展深入的藥效學(xué)和毒理學(xué)研究天然藥物的藥理活性篩選體外篩選細(xì)胞實(shí)驗(yàn)、酶抑制實(shí)驗(yàn)體內(nèi)篩選動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)靶點(diǎn)驗(yàn)證分子對(duì)接、蛋白質(zhì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)活性評(píng)價(jià)劑量-效應(yīng)關(guān)系研究天然藥物先導(dǎo)化合物的發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)知識(shí)從傳統(tǒng)藥物中尋找具有特定功效的化合物。高通量篩選利用自動(dòng)化技術(shù)快速篩選大量天然化合物。計(jì)算機(jī)輔助篩選通過(guò)分子對(duì)接和虛擬篩選預(yù)測(cè)活性化合物。組學(xué)技術(shù)利用基因組學(xué)、代謝組學(xué)等發(fā)現(xiàn)新的活性分子。天然藥物先導(dǎo)化合物的優(yōu)化改造1結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系研究分析化學(xué)結(jié)構(gòu)與生物活性的關(guān)系2化學(xué)修飾對(duì)天然產(chǎn)物進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，提高活性或改善性質(zhì)3生物合成改造利用生物技術(shù)改造生物合成途徑4計(jì)算機(jī)輔助藥物設(shè)計(jì)利用計(jì)算機(jī)模擬優(yōu)化分子結(jié)構(gòu)天然藥物在現(xiàn)代藥物研究中的應(yīng)用新藥研發(fā)作為先導(dǎo)化合物復(fù)方制劑多組分協(xié)同作用靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)揭示新的作用機(jī)制綠色制藥可持續(xù)發(fā)展的藥物來(lái)源天然藥物作為先導(dǎo)化合物的應(yīng)用成功案例阿司匹林（水楊苷）青蒿素（青蒿）紫杉醇（紅豆杉）優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)新穎性多樣的作用機(jī)制較好的生物相容性天然藥物在特色藥物研發(fā)中的應(yīng)用中藥現(xiàn)代化傳統(tǒng)中藥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化和劑型改良植物藥開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)單味植物藥和植物提取物制劑海洋藥物開(kāi)發(fā)利用