天然产物化学第五章 天然药物

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1、第五章天然药物1天然药物是药物的重要组成部分，主要来源于植物、动物、矿物、微生物及海洋生物等，并以植物来源为主。天然药物资源种类约有一万余种，我国目前应用的天然药物有五六千种，常用的天然药物约七八百种。在我国，天然药物又称为中草药。2天然药物中往往含有多种乃至上百种化学成分，其中某些化学成分经药理实验证明具有生物活性，并且在临床上可防治疾病，即具有医疗价值，通常称为有效成分或活性成分，无生物活性的则称为无效成分。有效成分在化学上能用分子式和结构式表示，是具有一定物理常数的单体化合物。而具有生物活性的混合成分称为有效部位。3第一节天然药物化学研究概况从天然药

2、物中提取活性成分始于19世纪，第一个天然活性成分是1805年由德国药师塞图尔从阿片中提取的吗啡碱，此后的100多年中从天然药物中相继发掘了大量的天然活性成分，如吐根碱、马钱子碱、奎宁、咖啡因、阿托品、洋地黄毒苷、毒毛旋花子苷等，以生物碱居多，都具有显著的生物活性，多数至今仍用作药物。天然药物化学的发展经历了约200年的历史，早年由于提取、分离及分析方法落后，单体成分的分离、纯化只能用分馏及重结晶等技术，所以发展速度缓慢。4近30年来，随着现代科学的发展，新技术的应用，天然药物化学的研究得到了迅速发展，由常规柱色谱发展到快速低压色谱、高效液相色谱、逆流液滴分

3、溶色谱、气相色谱等。同时，红外光谱、核磁共振谱、质谱等波谱新技术的应用，使化学成分的结构研究工作趋向微量、快速和准确。从而使微量天然新化合物的分离纯化简便易行。新技术的兴起使研究天然药物化学成分的周期大大缩短。5第二节　天然药物中各类化学成分简介天然药物中的化学成分颇为复杂，通常含有糖类、氨基酸、蛋白质、酶、油脂、蜡、树脂、鞣质、色素、无机盐等，有的还含有生物碱、苷类、挥发油、有机酸、维生素等。生物碱、苷类、挥发油、有机酸和氨基酸等多具有明显的生物活性，是天然药物中的有效成分。而糖类、树脂、鞣质、蜡等，一般临床用途不大，通常视为无效成分，但在提取有效成分或

4、制备制剂时，往往必须考虑到它们的存在和影响。6有机酸具有一般羧酸的性质，八个碳以下的低级脂肪酸及不饱和脂肪酸常温时多为液体。有机酸的溶解度与结构有关，在水中的溶解度随有机酸分子中极性基团(如羧基、羟基等)的增加而增大。一般有机酸能溶于乙醇或乙醚等有机溶剂，但难溶或不溶于石油醚。有机酸显酸性，能与碱金属、碱土金属结合成盐，其一价金属盐易溶于水，而二价或三价金属盐较难溶于水，可利用此性质从中药中提取分离有机酸。9二鞣质鞣质，又称单宁或鞣酸，是存在于植物中的一类相对分子质量较大、较复杂的多元酚类化合物。因其可与蛋白质结合成不溶于水的沉淀，能与生兽皮中的蛋白质结合

5、而形成致密、柔韧、不易腐败又难以透水的皮革，所以称为鞣质。10除去鞣质的方法明胶沉淀法：利用蛋白质与鞣质在水溶液中形成鞣酸蛋白的原理除去鞣质。天然药物的水提取液，加4%明胶水溶液，至沉淀完全，过滤，滤液减压浓缩至小体积，加3-5倍乙醇，使过量明胶沉淀，然后滤去沉淀。生物碱沉淀法：药材的水提取液，加入生物碱(如1.5%咖啡碱或吡啶等）水溶液至沉淀完全，过滤，滤液碱化后用氯仿振摇萃取，以除去滤液中过量的生物碱。其水层即为除去鞣质的药液11醋酸铅沉淀法：中性醋酸铅可与酸性或酚性物质结合成不溶性铅盐，因此可沉淀有机酸、蛋白质、氨基酸、黏液质、鞣质、酸性皂苷、树脂、

6、部分黄酮苷等石灰法：在天然药物水提取液中加入氢氧化钙，鞣质可与钙离子结合产生沉淀，过滤即可。12三、植物色素植物色素是指普遍分布于植物界的有色物质，如叶绿素类、叶黄素类、胡萝卜素类、黄酮类及醌类化合物等。13除前述物质外，植物中还有树脂、氨基酸、蛋白质和酶等。近年来研究发现许多植物中的蛋白质及某些酶具有生物活性，如栝楼根中的抗原性植物蛋白，称为“天花粉素”，临床肌注用于中期引产，尚可治疗恶性葡萄胎和绒癌，天花粉素还具有抗病毒活性及抑制艾滋病毒的作用。14四、天然药物化学成分的溶解性能水乙醇氯仿石油醚淀粉-，+---黏液质+---树胶+---纤维素----有

7、机酸++-鞣质++--水溶性色素++--脂溶性色素-++树脂-++-氨基酸++--蛋白质+---酶+---15药物中某些成分能否溶于特定的溶剂的影响因素溶剂的量：溶剂用量加大，本来难溶的成分也可能被溶解出来；加热时间加热温度成分本身是否与其他成分共存：各类成分共存可产生增溶或助溶现象；有些成分在植物体内以结合物形式存在，而改变了本身的溶解性能等。16实例游离的生物碱不溶于水，但生物碱在植物体内往往与有机酸结合，常以生物碱盐的形式存在，所以可用水或酸水从植物中直接提取生物碱；叶绿素可溶于石油醚，但植物中的叶绿素常与蛋白质结合，因而用石油醚不能从植物中直接提

8、得叶绿素，若在石油醚中加入甲醇，因甲醇可使其结合物分解，所以用含甲