药物化学南方医科hap-1-1.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课程简介,1.计划学时:108.其中,理论课时:72;实验课时:36学时(开设9个实验),2.使用教材:卫生部规划教材(第4版)人民卫生出版社 吴立军主编,3.主讲教师:谢扬,向海艳,4.实验场地:药学院九楼,5.主要参考书目,天然药物化学学习指导 吴继洲主编,人民卫生出版社（2005年）,天然药物化学(辅导教材)吴立军主编,科学技术文献出版社（2006年）,天然药物化学宋晓凯主编（2004年）,化学工业出版社,植物化学成分陈业高主编（2004年）化学工业出版社,中药化学肖崇厚主编（2002年）,上海科学技术出版社,波谱分析教程邓芹英等主编（2003年）,科学出版社,药用植物学徐世义主编（2004年）,化学工业出版社,提取分离方法、主要类型化学成分结构测定,以及生物合成途径等。,三,天然药物的来源,1、植物,2、动物,3、矿物质,4、海洋生物,四、天然药物化学的主要任务,1.探明天然药物作为药效物质基础的化学,成分及生源途径。,2.研究天然药物化学成分的类型、理化性质,以及提取分离方法。,3.研究天然药物中主要类型的化学成分的,结构鉴定.,4.新药的创制。,几个术语:,1.,生理活性成分,经过不同程度的药效试验或生物活性实验，包括体外（in vitro）及体内（in vivo）实验，证明对机体具有一定生理活性的成分。,生理活性成分并不一定是真正代表天然药物临床疗效的有效成分。,2.有效成分（Active Constituents):,即单体化合物,具以下特点:,(1).能用分子式和结构式表示;,(2).具有一定的理化常数;,(3).具有一定的生理活性.,3.有效部位（Active Extracts）,具有生理活性的多种化学成分的混合物,4.无效成分：,与有效成分共存的无生理活性的其它成分;,有效成分与无效成分的概念是相对的.,例如:鹧鸪菜中具有驱虫作用的是氨基酸;,天花粉中起引产作用的是蛋白质;,猪苓具有抗肿瘤作用的是多糖。,五、天然药物化学的发展史,1、国际发展史,(1)生物碱的研究是天然药物化学发展的开端;,(2).合成药物的工业化生产制约了天然药物,化学研究(30-50年代),(3)合成药害震惊全球(60年代);,(4)大规模寻找天然活性物质(70年代起);,2、国内发展史,（1）古代,如:,医学入门和本草纲目,（2）近代天然药物化学的引进和创建阶段,（3）现代天然药物化学的建立和发展阶段,（4）近年来我国天然药物化学研究成果,抗癌药羟基喜树碱；,抗白血病药高三尖杉酯碱；,缩曈和治疗青光眼药包公藤甲素；,用于中期孕妇引产天花粉蛋白；,新型男性不育药棉酚。,3、天然药物化学研究的发展趋势,（1）研究速度大大加快,例如:吗啡:150年;利血平:4年,（2）研究成果丰富,例如:生物碱,1952年以前 总共950种。,19521962年 1100种；,19621972年 3443种。,迄今 10000多种。,（3）研究工作进入微量与超微量水平,例如：从50万只蚕蛾中得到12mg有效成分蚕蛾醇.,又如:从500kg蚕蛹中才分离出25mg结晶的蜕皮激素.,（4）结构鉴定水平空前提高,例如：沙海葵毒素，平均分子量达2680，分子式为C,129,H,223,N,3,O,54,，其中有64个C,*,(5)天然药物的合成研究蓬勃发展,例如：植物抗癌药物紫杉醇的全合成.,六、天然药物化学研究在发扬祖国医药学中的作用,1、探索中药防治疾病的药效物质基础;,2、改进传统药物剂型,提高临床疗效;,3、控制中药及其制剂的质量;,4、扩大药物新资源。,5、创制新药,从天然药物中研制开发新药（包括先导,化合物的结构修饰与改造、全合成），是学习,天然药物化学的主要目的。,来源于天然的先导化合物很有希望成为,治疗疑难病症的新药;,不少天然活性化合物，因为存在某些缺陷，本身并无直接开发利用的前途。,6、中药现代化研究,世界中医药学会于1994年在美国成立；,美国食品与药品管理局FDA已正式接受中 药复方制品;,发展中药是我国药业在竞争中取胜的有效,途径之一;,众多传统中药产品尚不能符合国际医药市场的标准和要求.,第二节 生物合成,一、一次代谢与二次代谢,1、一次代谢过程,绿色植物光合作用将CO,2,与H,2,O合成为糖类代谢出ATP、NADPH、核糖、丙酮酸等,代谢成核酸、蛋白质、脂质类等。,例如：丙酮酸氧化、脱羧乙酰辅酶A,三羧酸循环有机酸、丙二酸单酰辅酶A,固氮反应氨基酸,2、二次代谢过程,一次代谢产物在特定的条件下，或作为原,料或作为前体，又进一步经历不同的代谢过程，,生成生物碱、萜类等化合物的过程。,二次代谢过程并非在所有的植物中都能,发生。,二次代谢产物结构富于变化，其中不少,物质具有明显的生理活性。,二、生物合成假说的提出,1、二次代谢产物众多，必须分类研究。,2、凡结构相似者可能意味着在生物合成上,为同一起源。,罂粟碱,小檗碱,木兰碱,多巴,三、主要的生物合成途径,常见的生物合成基本单位：,（1）C,2,单位(醋酸单位)如构成脂肪酸；,（2）C,5,单位(异戊烯单位),如形成萜类、甾类等；,（3）C,6,单位 如形成香豆素等；,（4）氨基酸单位如形成生物碱等,（5）复合单位：由上述四种单位复合构成。,(一)醋酸-丙二酸途径（AA-MA途径）,1、脂肪酸类：天然饱和脂肪酸类均由,AA-MA途径生成。,偶数,饱和脂肪酸的出发单位是,乙酰辅酶A,.,奇数,饱和脂肪酸的出发单位是,丙酰辅酶A.,碳链的延伸是由缩合与还原两个步骤交替来完成的.,2、酚类：出发单位也是乙酰辅酶A，但碳,链延伸过程中只有缩合过程.,3、蒽酮类：可归入聚酮类化合物中，也是,由AA-MA途径生成。,(二)甲戊二羟酸途径,（mevalonic acid pathway,MVA途径）,1、萜类物质由MVA途径生成。,2、MVA途径说明：,出发单位是乙酰辅酶A；,中间产物是MVA.,MVA转变为IPP（焦磷酸异戊烯酯）,与DAPP（焦磷酸二甲烯丙酯），这两者,（IPP是DAPP的异构体）是生物体内真正的异戊烯基单位。,IPP与DAPP相互以头-尾相接或尾-尾相接，,再经过氧化、还原、脱羧、环合或重排，即生成各种萜类物质。,萜类化合物不符合异戊二烯法则者多因,在环合过程中发生了重排。,（三）桂皮酸途径及莽草酸途径,1、苯丙素类化合物，包括具有C,6,-C,3,骨架 的香豆素类、木质素类与黄酮类(C,6,-C,3,-C,6,),物质，是通过桂皮酸途径生物合成的。,2、桂皮酸途径说明：,出发单位是苯丙氨酸；,经PAL（苯丙氨酸脱氨酶）脱去氨后生成桂皮酸；,苯丙素类与丙二酸单酰辅酶A结合，,可生成黄酮类物质；,两分子苯丙素类通过-位聚合可生成,木质素类化合物.,桂皮酸途径以前被称为莽草酸途径，,现在已更正为桂皮酸途径,（,因为莽草酸也是,酪氨酸、色氨酸的前体化合物，而酪氨酸、,色氨酸又与生物碱的生物合成关系密切）,。,(四)氨基酸途径,1.出发单位是氨基酸，包括鸟氨酸、赖氨酸,、苯丙氨酸、酪氨酸与色氨酸等。,莽草酸,苯丙氨酸,鸟氨酸,酪氨酸,色氨酸,2.有些氨基酸是先经过脱羧成为胺类，再,经过一系列反应(包括甲基化、氧化、还原、,重排等)后再转变为生物碱的。,3.有些生物碱，从其结构可看出前体氨基酸的轮廓。,（五）复合途径,1.结构稍为复杂的天然化合物，其分子中不同部位将来自于不同的生物合成途径。,2.复合途径主要有：,AA-MA桂皮酸途径；,AA-MAMVA途径；,氨基酸MVA途径；,氨基酸AA-MA途径；,氨基酸桂皮酸途径。,四、有关生物合成说明,1、少数天然化合物的生物合成可能,循几种途径;,2、生物合成是天然药物化学的一个,重要领域。了解目的物质的生物,合成途径，可大大提高目的物质,的收率。,