7中药与天然药物化学.docx
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7中药与天然药物化学
7中药与天然药物化学
第一节中药与中药学
一.药物的分类
1.在现代医学理论指导下使用的药物
(1).化学合成药物(西药)
合成药:
阿司匹林,奥美拉唑
半合成药:
蒿甲醚,头孢氨苄
抗生素:
青霉素,红霉素
直截了当提取:
麻黄素,紫杉醇
(2).生物制品:
干扰素,球蛋白
(3).天然药物:
各种银杏制剂,人参皂苷制剂
(4).草药(民间使用的药物):
黄花蒿(青蒿)
2.在中医理论指导下使用的药物
(1).中药:
人参(大补元气,补脾益肺,生津,安神)
甘草(补脾益气,清热解毒,调和诸药)
(2).草药:
黄芩茎叶(清热解毒)
3.民族药:
藏药,蒙药
二、中药的起源及资源
《诗经》中载药50余种;公元前770~220年,《山海经》载药139种;公元前221~公元265《神农本草经》载药365种;公元659年《唐本草》收药844种;宋代,《证类本草》收药1445种;1596年,明代《本草纲目》收药1892种;1765年,清代《本草纲目拾遗》记载药物2913种;1977年编成《中药大辞典》收药5767种;《新华本草纲要》6000种;《中国中药资源》载录12727种.
三、中药学的研究范畴
中药学是研究中药差不多理论和各味中药的来源、性味、功效及应用方法等知识的一门学科
1.中药的药性
药物的性味和功能称药性。
中药的药性:
四气,五味,升降沉浮,归经等
2.中药的四气(四性)
中医将病分为热性病和寒性病,按照药物的性质和治疗作用将中药分为寒、热、温、凉四种药性。
如,石膏、黄连、栀子等治疗热性病具有寒凉性质、附子、干姜等治疗寒性病,具有温热性质。
寒性、凉性中药具有清热泻火作用、温性、热性中药具有温里散寒作用。
寒凉药物属阴,温热药物属阳。
寒与凉,温与热只是程度上的差不
如果不了解药性,治疗热性病用热药,治疗寒性病用寒药,必定会产生不良后果
3.中药的五味
辛、甘、酸、苦、咸称中药的五味,不同的味有不同的治疗作用,味是表示中药作用的标志。
辛:
发散、行气、行血。
如麻黄、桂枝治风寒表证,木香、红花行气行血
甘:
补益、和中。
如人参、黄芪补益元气,甘草、大枣调和脾胃、调和药性
酸:
收敛、固涩。
如五味子、山茱萸敛汗涩精,五倍子涩肠止泻
苦:
燥湿、泻降。
如黄连、黄柏清热燥湿,大黄泻下
咸:
软坚、泻下。
如海藻、瓦楞子软坚散结,芒硝泻下通便
辛散,酸收,甘缓,苦坚,咸软
中药的气和味要综合应用,气味相同作用类似,气味不同则作用不同,气同味异或味同气异,则作用也不相同。
如麻黄薄荷同为辛味药,辛能发散,具发汗解表作用。
麻黄性温,用于风寒表证.薄荷性凉,用于风热表证。
4.中药的升降沉浮
按照药物的作用趋向又将药物分为升降沉浮。
升是升提,降是下降,浮有上行发散之意,沉有下行泻利之意。
升浮的中药(属阳)具有发汗,升阳,散寒,催吐等作用。
用于病变部位在上在表,病势下降的疾病的治疗。
如黄芪,升麻能治疗久泻脱肛,子宫下垂等气虚下陷疾病;麻黄,桂枝能治疗风寒表证。
沉降的中药(属阴)具有降逆,清热,泻下收敛等作用。
用于病变部位在下在里,病势上逆的疾病。
如石决明,牡蛎能治疗肝阳上亢的头晕,头痛。
大黄,芒硝能治疗肠燥便秘等疾病。
药性的升降沉浮与药物的气味及质地轻重有一定关系。
味属辛甘,气属温热,大多升浮;味属苦酸咸,气属寒凉,大多沉降。
花,叶等质轻药物大多升浮;种籽和矿物等质重中药大多沉降。
药性的升降沉浮还与配伍或炮制有关。
升浮药在众多沉降药中便随之下降;沉降药在众多升浮药中便随之上升。
有些药酒炒则升,姜汁炒则散,醋炒则收敛,盐水炒则下行。
5.中药的归经
归经是指药物关于机体某部位的选择作用。
如寒性药物都有清热作用,但有的偏清肺热,有的偏清心热,有的偏清肝热,有的则偏清胃热。
再如同为补药,也有补心,补肺,补脾,补肾之区不。
6.中药的炮制
对原药材进行的各种加工处理称炮制。
经加工炮制的中药称中药饮片。
炮制的目的要紧有以下几点:
1、降低或排除药物的毒性或副作用如半夏,天南星等含有强烈刺激性物质,浸泡之后,可排除其刺激咽喉的副作用。
马钞票子具有通络止痛,散结消肿之功效。
要紧用于治疗风湿顽痹,麻木瘫痪,跌打损害,痈疽肿痛,小儿麻痹后遗症,类风湿关节痛等。
其中的要紧成分是士的宁(疗效好)和马钞票子碱(毒性强)。
炮制方法:
沙烫或油炙炮制温度:
200~260℃分解温度:
马钞票子碱178℃士的宁286~288℃
附子具有回阳救逆,补火助阳,逐风寒湿邪之功效。
要紧用于亡阳虚脱,肢冷脉微,阳萎,宫冷等症。
要紧含有二萜双酯类生物碱等。
二萜双酯类生物碱乌头碱0.2mg就可造成中毒,其半数致死量为3~4mg。
经炮制后,少部分二萜双脂类生物碱随水流失,大部分则转变成毒性大大降低的二萜单酯型生物碱。
二萜单酯型生物碱的毒性只有二萜双酯型生物碱的1/2000。
2、转变药物的功能如麻黄为辛温解表药,要紧含有两类成分,挥发油和生物碱。
其中前者要紧用于辛温解表,治疗感冒等症。
后者具有止咳平喘的作用,要紧用于治疗气管炎等。
麻黄蜜炙后挥发油降低1/2,而生物碱含量差不多不降,使其辛散作用降低,治咳平喘作用增强。
3、增强疗效如款冬花枇耙叶经蜜炙后,可增强润肺止咳作用。
元胡中的要紧止痛成分是生物碱。
未炮制的元胡用水提取,其生物碱的提取率为25%。
而用醋炙后,元胡用水提取,其生物碱的提取率为49.3%(形成了有机酸盐,增加了水溶性)。
白芥子具有温胃散寒,助消化,温肺化痰等作用。
4、改变或增强药物作用的部位如黄柏为清下焦湿热药,酒炙後借酒力上行,清上焦之热。
5、易于粉碎,适应调剂或制剂的需要如龙骨,石决明炮制后质地酥松,易于粉碎,并有利于药物的溶出。
6、保证药物的净度
7、有利于药物的储藏,储存,且有矫味,便于服用的作用如紫河车、蛇类、动物类含有三甲胺等腥味成分,酒炙后可除去这些腥味成分。
第二节天然药物化学
一.天然药物化学学科的性质和讲授的内容
天然药物包括植物药,动物药,矿物药,民间用药,通过各种途径发觉的新药等。
植物药如人参,甘草,黄连,灵芝
动物药如地龙(清热定惊,平喘,利尿)、龟甲(益肾强骨,补药)
矿物药如石膏(清心冷静CaSO4)、珍宝(安神定惊,解毒生肌)
民间用药如核桃皮,猪苦胆,青蒿
新发觉的药如人参茎叶,紫杉,长舂花
中药:
中医传统用药或按中医理论使用的药物
草药:
民间用药或未经药政部门批准的药物
天然药物化学,是运用现代科学理论与方法研究天然药物中化学成分的一门学科。
研究内容:
天然药物中化学成分的结构特点,理化性质,提取分离方法,结构鉴定及生合成途径。
二.学习天然药物化学的目的
1.创制新药
(1).新药研究开发的目的意义
制药产业是由传统产业和现代产业相结合,一,二,三产为一体的产业,也是一个高技术,高投入,高风险,高回报,知识密集,专业化程度高的产业群体.同时也是世界贸易增长最快的5类产业之一和世界经济强国竞争的焦点之一.世界经济强国美,日,英,德,欧共体的支柱产业和朝阳产业.
98年国内医药工业总产值1700亿元,96-98年年递增17.8%,高于“九五”打算15%,后五年增长速度12%.
“九五”以来,国际药品市场增长5.5%,98年全球药品销售额3029亿美元(出厂价,不含国内大陆市场),当年增长约7%.后五年年增长为8%.2002年为4000多亿美元,2005年为5000多亿美元.研究开发新药不仅具有庞大的经济效益,而且具有良好的社会效益。
附:
98年前十名企业销售额
默克公司153.0亿美元
Aventis136.5亿美元
葛兰素威康公司132.5亿美元
阿斯特拉捷利康127.5亿美元
辉瑞公司118.0亿美元
布迈施贵宝113.0亿美元
诺华100.0亿美元
礼莱86.2亿美元
强生86.0亿美元
罗氏81.3亿美元
单品种销售额(亿美元)
品种99年2002年公司
奥美拉唑39.636.3阿斯特拉捷利康
辛伐他丁39.553.3默克
氟西丁28.134.9礼莱
氨氯地平25.840.8辉瑞
依那普利24.0默克
绿霉他定23.041.6先令普劳
阿伐他丁22.057.0华纳兰伯特
伟哥35.0辉瑞
普伐他丁32.8布迈施贵宝
1949-1981年我国共研制新药104种。
其中,天然药物中活性成分和结构修饰物61种占58.6%,创制新药64种,天然药物中活性成分18种。
另外还有一些结构修饰物如蒿甲醚,β-甲基地高辛,溴化异丙东莨菪碱等。
各国政府对从天然药物中开发新药都专门重视。
(2).创新药物研究开发的途径
A.直截了当从天然药物中发觉新药
B.以天然药物中活性成分为先导化合物开发新药
C.从有效部位中开发五类新药
(3).从天然药物中研究开发新药的一样过程
临床有效药物、经选择有活性的药物、民间用药(药效学确证)后,制成原料药,进行粗分、活性测试,找出可能的活性部位,进行分离活性组分,分出单体化合物进行结构活性测定,合成先导化合物,进一步进行结构修饰及构效关系研究,得到创新药物。
推进中药现代化进程,使中药早日进入国际医药主流市场
中药现代化的机遇与挑战:
疾病谱和医学模式正在发生变化。
“生物医学”向“生物-心理-社会医学”转变,单纯的疾病治疗向预防-保健-治疗-康复模式转变.
中医药正在世界范畴得到逐步同意.目前全世界已有124个国家建立了各种类型的中医药机构.每年来我国同意正规培训的中医药人员达9000多人次.法国目前约有2800个中医诊所,45个协会,参加人数1.2万人,每年消耗中药4.3万吨.英国也准许经营中医业,仅伦墩就有600家中医诊所.美国于1994年颁布了“饮食补充剂健康与教育法”,近期又专门制定了“植物药研究指南”开始同意中药作为治疗药。
受“回来自然”潮流的阻碍,国际天然药物市场持续扩大.在世界药品市场上,天然物质制成的药品已占30%,国际植物药市场已达300多亿美元.每年以10%的速度增长.据估量美国每年的中药流通量达30多亿美元.
化学合成药开发周期长(8-10年),费用高(3-5亿美元),副作用大.对疑难病症和慢性病尚无良好的治疗方法。
现代科学技术的进展为中药的研究提供了更多的手段。
我国经济的进展为中药提供了宽敞的市场前景。
文化背景和理论体系的差异(如:
同病异治,异病同治,同为血瘀实证则用“桃仁承气汤”,虚证则用“当归芍药汤”.感冒则有风热风寒之分)。
存在的挑战与咨询题要紧有:
医药市场国际化和洋中药对我国中药产业的冲击;中药知识产权面临的威逼;农残,重金属咨询题;质量均一性咨询题。
计策:
(1).开发安全有效质量可控的五类中药新药
(2).降低毒性,提升疗效,科学化用药等。
为中药质量标准的制定提供科学依据。
中药的质量取决于化学成分.产地,气侯,环境,采收季节等均可阻碍化学成分
扩大药源
三.天然药物化学的进展历史和进展
1.我国是最早进行天然药物化学研究的国家
1769年瑞典化学家,药师K.W.Schelle合成酒石酸。
1575年《医学入门》(李挺著),《本草纲目》中记录由五味子提取没食子酸
1711年《集验方》(李遵著)樟脑的制备方法,由马可勃罗将这一方法传到西方
2.结构测定和发觉新化合物的速度越来越快
各种波谱技术如NMR,2DNMR,MS,Hr-MS等和分离技术如HPLC,反相填料,分子筛等的飞速进展,使天然药化的研究速度大大加快
时刻发觉的新生物碱
1952年往常950个
1952-1962年1107个相当于前100年的总数
1962-1972年3443个相当于前10年的3倍
1972-1989年6000个
过去确定结构需做化学降解,衍生物制备等,消耗大量样品.现在分子量<1500,2mg样品数天就可确定结构,并可确定相对构型.X-衍射(X-raycrystalanalysis),一粒单晶,数天就可确定结构。
3.向内源性生物活性成分,微量,水溶性,不安定成分进军。
如,蚕蛾醇(bombykol)10-10ug/ml具有明显的生物活性,从50万头雌蚕蛾中得到12mg。
又如,蜕皮激素(ecdyson)从500Kg蚕蛹中得到25mg。
4.向高分子化合物进军。
人参多糖,猪苓多糖,黄芪多糖,天花粉等
5.有效成分和无效成分的概念在发生变化。
过去认为小分子化合物才是有效成分包括:
生物碱(alkaloids)、黄酮(flavonoids)、蒽醌(anthraquinones)、皂苷(saponins)
木脂素(lignans)、香豆素(coumarin)、萜类(terpenes)、挥发油(volatileoils)等
大分子化合物是无效成分,如多糖(polysaccharides)、蛋白质(proteins)、鞣质(tannins)等.
6.需要注意的几个咨询题。
(1)有效成分和活性成分的概念不同.
(2)天然药物中真正搞清有效成分的并不多.
(3)许多中药中搞出的活性成分并不代表整个中药的药效.
(4)有些成分在某些中药中是有效成分,在另一些中药中则不是有效成分.
四.天然药物化学常识性知识简介
1.天然药物化学成分分类
按药物差不多类型分-植物药,动物药,矿物药
按成分的酸碱性分-酸性成分,碱性成分,中性成分
按溶解性分-非极性(亲脂性),中等级性和极性(亲水性)成分
按活性分-活性成分(有效成分)和无活性成分(无效成分)
按生合成途径分-一次代谢产物(糖,蛋白等)和二次代谢产物(生物碱,黄酮等)
按结构类型分-生物碱类、糖苷类、黄酮类、蒽醌(醌)类、木脂素和香豆素类、强心苷类、皂苷类、萜类及挥发油类
2.化学成分的提取分离
(1).提取
A.溶剂提取法:
按所用溶剂极性可将溶剂分为三类:
非极性溶剂,中等极性溶剂和极性溶剂。
极性大小:
石油醚<四氯化碳<苯<乙醚<二氯甲烷<氯仿<醋酸乙酯<正丁醇<丙酮<乙醇<甲醇<水
提取方法有:
煎煮法,浸渍法,渗滤法,回流提取法,连续回流提取法
B.水蒸汽蒸馏法
C.其他方法:
升华法,压榨法,超临界流体萃取法
(2).分离纯化
A.溶剂法
萃取法:
有机溶剂-水,有机溶剂-酸水或碱水
逆流分布法(countercurrentdistributionCCD)
液滴逆流层析法(dropletcounter-currentchromatographyDCCC)
B.沉淀法
铅盐沉淀法
酸碱沉淀法
分级沉淀法
C.色谱分离法
按色谱原理可将其分为吸附色谱,氢键缔合色谱,分配色谱,排阻(分子筛)色谱,离子交换色谱
按所用方法可将其分为柱色谱,纸色谱,薄层色谱
五.天然药物化学与基础课的关系