天然藥物化學結構研究法演講人：日期:目錄CATALOGUE02樣品制備與預處理03結構解析基礎方法04現代分析技術應用05立體化學研究策略06研究成果轉化應用01研究體系概述01研究體系概述PART天然藥物化學定義研究內容天然藥物中化學成分的提取、分離、結構測定、生物活性評價等。03天然藥物，包括植物、動物、礦物等。02研究對象天然藥物化學是運用現代化學理論、方法和技術，研究天然藥物中化學成分的一門科學。01通過提取、分離、純化等技術手段，獲取天然藥物中的有效成分，并確定其化學結構。結構研究的核心目標確定天然藥物中有效成分的化學結構通過構效關系研究，明確天然藥物中有效成分的結構與其生物活性之間的關系，為新藥研發(fā)提供理論依據。闡明結構與生物活性之間的關系通過對天然藥物化學成分的深入研究，發(fā)現具有新藥活性的化合物，為新藥研發(fā)提供資源。研發(fā)新藥研究流程關鍵環(huán)節(jié)采用合適的溶劑和方法，將天然藥物中的化學成分提取出來，并進行分離純化，以獲取單一成分或較為純凈的化合物。提取與分離結構測定生物活性評價通過現代波譜學技術（如核磁共振、質譜、紅外光譜等）和化學反應等手段，確定天然藥物中化學成分的化學結構。通過體內、體外實驗等方法，評價天然藥物中化學成分的生物活性，包括藥效、毒性等方面，為新藥研發(fā)提供實驗依據。02樣品制備與預處理PART選擇不同極性的溶劑進行提取，如乙醇、甲醇、氯仿等。溶劑提取法利用天然產物的酸堿性質進行提取，如生物堿的提取。酸堿法01020304適用于揮發(fā)性成分，如精油、油脂等。水蒸氣蒸餾法通過高溫高壓條件下提取天然產物中的有效成分。熱壓法天然產物提取技術初步分離通過沉淀、過濾、離心等方法將提取物分離為不同部分。01柱層析利用不同物質在固定相和流動相之間的吸附差異進行分離。02薄層層析將樣品涂布在薄層板上，通過溶劑展開分離。03精制采用結晶、沉淀等方法進一步提純，得到純度更高的化合物。04粗分與精制方法藥效篩選通過藥效實驗確定具有生物活性的成分。成分分離采用現代分離技術，如高效液相色譜、氣相色譜等，將活性成分分離出來。結構鑒定利用波譜學方法，如核磁共振、質譜等，確定活性成分的結構。生物活性評價通過細胞實驗、動物實驗等評價活性成分的生物學效應?；钚猿煞趾Y選策略03結構解析基礎方法PART光譜解析方法（UV/IR/MS）測量物質對紫外光的吸收，用于初步判斷化合物結構中的官能團及共軛體系。紫外光譜（UV）檢測化學鍵的振動，幫助確定化合物中的官能團和化學鍵類型。紅外光譜（IR）通過離子化樣品分子并測量離子的質荷比，推斷化合物的分子量及分子式。質譜（MS）核磁共振技術應用氫核磁共振（NMR）提供分子中氫原子環(huán)境的信息，用于推斷化合物結構。碳核磁共振（NMR）二維核磁共振（2DNMR）提供更多碳原子化學環(huán)境的信息，輔助確定化合物結構。提供分子內氫原子間的空間關系，用于復雜結構的解析。123X射線單晶衍射原理限制需要單晶樣品，且晶體質量要求較高。03確定有機化合物的三維結構，特別是復雜天然產物的結構解析。02應用原理X射線照射晶體產生衍射，根據衍射圖譜確定晶體中原子的空間排列。0104現代分析技術應用PART將高效液相色譜與質譜技術相結合，實現中藥復雜體系中成分的快速分離與鑒定。高效液相色譜聯用技術高效液相色譜-質譜聯用技術（HPLC-MS）通過二極管陣列檢測器收集多個波長的色譜信息，提高檢測靈敏度和峰純度。高效液相色譜-二極管陣列檢測器（HPLC-DAD）將高效液相色譜與核磁共振技術相結合，實現中藥復雜體系中成分的快速分離與結構鑒定。高效液相色譜-核磁共振聯用技術（HPLC-NMR）質譜成像技術進展通過激光解吸電離質譜技術，實現對中藥樣品中化學成分的直接成像分析。激光解吸電離質譜成像技術（LDI-MSI）將高效液相色譜與質譜成像技術相結合，實現中藥復雜體系中成分的分離與空間分布分析。高效液相色譜-質譜成像技術（HPLC-MSI）通過質譜成像技術，可以直觀地觀察中藥樣品中化學成分的空間分布和相對含量，為中藥質量控制提供新的方法。質譜成像技術在中藥質量控制中的應用通過構建化學成分數據庫，利用計算機算法對未知成分進行結構預測。計算機輔助結構預測基于數據庫的計算機輔助結構預測（DB-CSP）利用量子化學計算方法，對中藥化學成分進行結構優(yōu)化和性質預測?；诹孔踊瘜W的計算機輔助結構預測（QC-CSP）通過計算機輔助結構預測技術，可以快速篩選出具有潛在生物活性的化學成分，為中藥新藥發(fā)現提供有力支持。計算機輔助結構預測在中藥新藥發(fā)現中的應用05立體化學研究策略PART手性中心鑒定方法6px6px6px利用手性化合物對偏振光的旋轉性測定手性中心。偏振光測定法利用核磁共振譜圖中的化學位移和耦合常數差異，確定手性中心的絕對構型。核磁共振法通過手性固定相或手性流動相分離對映體，測定手性中心的純度。高效液相色譜法010302通過手性試劑與手性中心反應，生成具有特征性的產物，從而確定手性中心的構型?；瘜W法04X射線單晶衍射法直接測定分子在晶體中的三維結構，準確確定構象。核磁共振法通過測定分子中各個原子間的耦合常數和空間距離，推斷分子構象。分子力學計算法利用分子力學原理，通過計算分子內原子間的相互作用能，得到分子最優(yōu)構象。圓二色譜法根據手性分子對左右圓偏振光的吸收差異，推斷分子構象。構象分析技術立體選擇性合成驗證手性催化劑控制合成利用手性催化劑控制反應立體化學，得到立體選擇性產物。手性源合成法以手性化合物為起始原料，通過一系列反應得到目標手性化合物。對映體拆分法將外消旋體通過拆分劑拆分成對映體，驗證立體選擇性。非對映體選擇性合成通過控制反應條件，使反應只生成一種立體異構體，從而驗證立體選擇性。06研究成果轉化應用PART結構修飾與新藥開發(fā)通過化學或生物方法對天然藥物活性成分進行結構修飾，以提高其生物活性、降低毒性或改善藥代動力學性質?；钚猿煞纸Y構優(yōu)化新藥研發(fā)藥效與安全性評價基于天然藥物活性成分的結構修飾，開發(fā)具有自主知識產權的新藥，為臨床提供更多選擇。對修飾后的化合物進行藥效學和安全性評價，確保新藥的有效性和安全性。質量標準建立依據穩(wěn)定性考察考察天然藥物在制備、儲存過程中的穩(wěn)定性，為藥物的質量控制提供依據。03對天然藥物的活性成分進行生物活性測定，確保藥物的有效性。02活性測定成分分析對天然藥物進行化學成分分析，明確其有效成分及含量，為質量標準建立提供依據。01天然產物數據庫建設數據采集收集天然藥物的