天然产物有效成分的提取与应用.ppt

天然产物有效成分的分离与应用,付桂明,一学科概述1天然产物有效成分的提取与应用的学科性质：天然产物有效成分的提取与应用是一门结合食品科学、化学、中药学基本理论，运用现代化学分离理论和方法，来研究天然产物有效成分的学科。2学习和研究内容：天然产物有效成分的提取与应用主要研究天然产物中有效成分的化学结构、物理化学性质、提取、分离、检识和结构鉴定方法。其次是天然产物有效成分在食品、保健品、药品等领域的应用。,3研究对象：本学科主要学习和研究天然产物及其中有效成分。4关于天然产物有效成分的复杂性：天然产物中的有效成分是十分复杂的。某一种天然产物可能含有几种类型的有效化学成分，而每一个类型又可能含有少则几种、多则十几种、几十种有效化学成分。一种天然产物如此，复合天然产物就更复杂了。,由于生源途径的关系，一种天然产物中往往存在母核相同、取代基不同的同一类型成分，也有不同类型的成分，如人参总皂苷、苦参总生物碱、银杏叶总黄酮等，是结构相近的化合物的混合物。例如，天然产物人参中就含有20余种三萜皂苷类成分，其都有相同或类似的母体，同时人参中又有黄酮类、多糖及挥发油等类成分。,天然产物中成分的复杂性及中药中多种天然产物的配伍应用，即构成了天然产物功效的多样性,是天然产物常具有多方面功效或多种药理作用的物质基础。如中药大黄中的有效成分:举例：大黄中的5种蒽醌苷元成分：苷元名称R1R2大黄酸-COOHH大黄素-CH3-OH芦荟大黄素-CH2OHH大黄素甲醚-CH3-OCH3大黄酚-CH3H,二学科的意义和作用1.迄今为止，临床应用的药物，三分之二左右源自天然产物。高通量筛选、组合化学、计算机化学、基因药物研究以及基因芯片筛选能推动新药的研究，但都不能代替从天然产物中寻找新药；因为只有从天然产物中才可找到结构新颖、生物作用独特的生物活性成分以引导新药研究，如阿司匹林、金鸡纳霜等。,天然产物是极为重要的新药来源。迄今为止，人们通过对陆地及海洋生物资源的广泛研究，已发现了大量具有各种生物活性的天然产物。1981至2002年上市的1031种新化学实体药物(NCEs)中，大约60%是直接来源于天然产物、天然产物衍生物、天然产物摹仿物以及天然的生物大分子(肽类或蛋白质)，几乎涵盖了疾病治疗的各个方面。这在防治癌症及传染类疾病领域中表现得尤为明显，大约60%和75%的药物分别来源于天然产物。,2.探索生物活性成分的作用原理通过对天然产物的研究，可以阐明活性成分产生功效的原理，也是中药现代化的前提和物质基础。如，现代研究证明，麻黄中的挥发油成分-松油醇是其发汗散寒的有效成分；其平喘的有效成分是麻黄碱和去甲麻黄碱；而利水的有效成分则是伪麻黄碱。3.除发展药物外，天然产物化学还涉及工业和农业天然甜味剂（甜叶菊中的甜菊苷、甘草甜素）、天然色素（栀子黄素、橘黄素、紫草素）、天然农药（除虫菊酯及其衍生物）等的分离、纯化、结构鉴定及生产、生产流程和产品的质量控制都需要天然产物化学的知识和方法。,主要参考书目：,刘成梅付桂明等:天然产物有效成分的分离与应用.北京：中国化工业出版社，2003宁正祥.食品成分分析手册.北京：中国轻工业出版社，1998何照范等.保健食品化学及其检测技术.北京：中国轻工业出版社，1998徐任生等天然产物化学（第二版）北京：科学出版社，2004陆蕴如等天然产物化学北京：学苑出版社，1995,第一节：概述第二节：天然产物有效成分的研究历史第三节：天然产物新药研发的契机第四节：天然产物有效成分的分类,第一章绪论,第一节：概述,天然产物（Naturalproducts）定义存在于陆生动物、植物、海洋生物和微生物体内各类化学物质及代谢产物，甚至还可以包括人与动物体内许多内源性成分（各种酶和激素）。有效成分（Activecompound）在药理学和生物学角度来看是指具有生物活性、能起防病治病作用的化学成分,如黄连素。在食品领域中，有效成分的范畴可以扩展到除生物活性成分、功效成分之外，还涉及部分食品营养成分,如蛋白质。无效成分（Unactivecompound）没有生物活性和防病治病作用的化学成分，如木质素、蜡质等。,清热解毒中草药黄连中含有生物碱、酮类、脂类等多种成分，其中有效成分为生物碱，如抗菌止痢药黄连素就是取之于黄连中的活性成分小糪碱。,有效成分和无效成分的关系：二者的划分是相对的，一方面，随着科学的发展和人们对客观世界认识的提高，一些过去被认为是无效成分的化合物，如某些多糖、多肽、蛋白质和油脂类成分等，现已发现它们具有新的生物活性或药效。另外，一些天然产物中的化学成分本身不具有生物活性、也不能起防病治病的作用，但是，它们受采收、加工、炮制或制剂过程中一些条件的影响而产生的次生代谢产物，或它们口服后经人体胃肠道内的消化液或细菌等的作用后产生的代谢产物，以及它们以原型的形式被吸收进入血液或被直接注射进入血液后在血液中产生的代谢产物却具有防病治病的作用，这些化学成分无疑也应被视为有效成分。另一方面，某些过去被认为是有效成分的化合物，经研究证明是无效的。如麝香的抗炎有效成分，近年来的实验证实是其所含的多肽而不是过去认为的麝香酮等。,天然产物有效成分的存在范围,天然产物是由各种化学成分所组成的复杂体系。不同的天然产物在其组成和含量等方面具有生命体的一般特征，某一相同化学成分可能就广泛地分布于各种不同的天然产物之中。不同来源的天然产物，所含的物质成分及其含量有很大的不同，即使是同一类物质其结构和功能也存在很大的不同。有效成分有的含量很高,如车前子中活性多糖行量可达20%;有的含量是微量的，如长春花碱在长春花中含量仅为千万分之几。,关于天然产物有效成分的复杂性：天然产物中的有效成分是十分复杂的。某一种天然产物可能含有几种类型的有效化学成分，而每一个类型又可能含有少则几种、多则十几种、几十种有效化学成分。一种天然产物如此，复合天然产物就更复杂了。由于生源途径的关系，一种天然产物中往往存在母核相同、取代基不同的同一类型成分，也有不同类型的成分，如人参总皂苷、苦参总生物碱、银杏叶总黄酮等，是结构相近的化合物的混合物。例如，人参中就含有20余种三萜皂苷类成分，其都有相同或类似的母体，同时人参中又有黄酮类、多糖及挥发油等类成分。天然产物有效成分混合物比例有所不同，功能也不同，如人参和西洋参，均含多种总皂甙，人参总皂甙侧重抗利尿和抗疲劳，而西洋参总皂甙侧重镇静。,野山参,园参,野山参中人参皂甙含量高于园参,小知识人参和人参皂甙,人参常特指人参根，被视为百药之王，在我国有5000年使用历史。欧洲著名生命科学研究院LAT研究证实，人参的药用价值来源于人参皂甙，花蕾的总皂甙含量超过人参根5倍以上，而导致上火的人参皂甙Ro含量则较少，并含有几种人参根所没有的独特成分，能促进人体细胞C-C平衡，对人体健康有重大调节作用,人参最有价值的地方并不是人参根，而是花蕾，后者的药用价值远远超过人参根。,人参花,人参,开花一般在第三年的初夏，伞形花序，共有30朵-40朵，花很小，每朵花为5齿裂的钟形绿色花萼，与子房连生，子房下位。果实呈扁圆的肾脏形，大小如豆粒一般，到了秋天成熟后，变成深红色鲜艳而美丽的浆果状核果内含两颗扁圆形的黄白色种子。,人参古称“神草”，人参是多年生的宿根草本植物，地上的茎直立，为圆柱形成纺锤形，不分枝，高度为30厘米-60厘米。被誉为药中之王,它主要分布在我国黑龙江、吉林、辽宁和河北北部的深山中，朝鲜、日本、俄罗斯西伯利亚等地亦产。,人参根,几年来，德国人每年从中国进口的人参花一直超过吨，而世界人参花每年总产量也不过几十吨，而且主要产于中国.因为美国、加拿大的西洋参只生长两三年便采收，还没有花蕾出现。人参对土壤养分的吸收极其霸道，凡种植过人参的地方，年内几乎寸草不生，年内不能再种植人参。作为人参生殖器的花蕾则更为珍贵、稀有，据统计公斤人参才能出产一两人参花蕾，且只有几天的采收期。,小知识2西洋参和人参皂甙,西洋参为五加科植物西洋参PanaxquinquefoliumL.的根。植物形态多年生草本。茎圆柱形,高约25cm。掌状5出复叶,通常34枚,轮生于茎端,小叶片广卵形至倒卵形,长49cm,宽2.55cm,先端突尖。原产于美国和加拿大,传入中国后,为与中国本土或朝鲜出产的人参及日本出产的东洋参相区别,乃命名为西洋参。总皂甙（含量为5%10%）是西洋参的主要药理成分，与人参相似，只是比例有所不同。它们的总皂甙的药理作用也基本相同，只是人参总皂甙侧重抗利尿和抗疲劳，而西洋参总皂甙侧重镇静。,西洋参,西洋参叶子中的皂甙和多糖等有效成分的含量高达10%以上,是西洋参根中含量的2倍。,西洋参叶片,西洋参花,西洋参花味甘、微苦、性凉。主要含有人参皂甙、树脂、挥发油等。西洋参花提取物平均皂甙含量达30.09%,是参根皂甙含量的6倍,西洋参果中已分离鉴定了29种皂甙成分，全部皂甙成分均为三萜类化合物，按其甙元结构可以分为三类：人参二醇类、人参三醇类和齐墩果酸类。因西洋参果甙中Re含量最高，美国研究人员发现，西洋参果提取物用于抑制肥胖和糖尿病治疗效果十分显著，现在美国、加拿大等国家已经开始临床应用。,西洋参绿果,西洋红果,天然产物中成分的复杂性，即构成了天然产物功效的多样性,是天然产物常具有多方面功效或多种药理作用的物质基础。如中药大黄中的有效成分:举例：大黄中的5种蒽醌苷元成分：苷元名称R1R2大黄酸-COOHH大黄素-CH3-OH芦荟大黄素-CH2OHH大黄素甲醚-CH3-OCH3大黄酚-CH3H,天然产物有效成分的获取途径,将有效成分从复杂的天然产物体系中分离出来以及尽可能获得更多的有效成分一直是重要的研究目标。一是提高提取分离手段；二是提高天然产物中的有效成分含量，分子生物技术如细胞培养、转基因器官培养等为这一途径提供了新的技术支持；三是通过化学合成、改性和修饰的手段将别的化学物质改造成有效成分。,第二节天然产物有效成分的研究历史,16世纪初期，安地斯山脉及亚马逊高原土著即使用金鸡纳树皮(Cinchonaofficinalis)治疗高烧。17世纪中期，由耶穌会传教士帶回欧洲。其后分析得知其有效成份为奎宁（alkaloidquinin），并成为今日合成抗抗疟药物的原型。在19世纪初欧洲化学家们就开始对鸦片中的镇痛成分吗啡进行了研究。这些工作吸引了上百名有机化学家先后经历几十年艰苦卓绝的努力才得以阐明这些成分的化学性质、结构、功能，并通过化学合成加以证明。,小知识3金鸡纳树皮和奎宁,茜草科金鸡纳属金鸡纳树，又名鸡纳树、奎宁树、金鸡勒。常绿灌木或小乔木。高约3米，喜欢在温暖和雨量充沛且无霜的地区生长。原产南美洲，最初发现于安第斯山东部海拔9002700米的山谷内。19世纪中期移植至东南亚一带栽培。印度尼西亚最早引种。中国于1906年开始在台湾省试种，1933年引种于广东、云南和海南等地。金鸡纳树皮(包括茎皮、根皮)是提取奎宁和奎尼丁的重要原料。树皮含30多种生物碱，其中主要为奎宁，含量为4-11，其次为奎尼丁、辛可尼丁、辛可宁等。此外还含有金鸡纳鞣酸、奎宁酸和金鸡纳红等。奎宁（quinine）能消灭各种疟原虫的裂殖体，但不能消灭红细胞外型及前型疟原虫。主要作用于疟原虫的红内期，控制疟疾症状。由于作用较弱，不良反应多，奎宁在抗疟治疗中已不做为首选药物，必要时为控制症状，或对氯喹具有耐药性的恶性疟原虫感染患者治疗时应用。,返回,小故事1征服疾病的道路,奎宁是存在于金鸡纳树皮中的生物碱，对于治疗疟疾有特殊的疗效。金鸡纳树生长在拉丁美洲。在17世纪以前，人们还没有认识到它的药用价值，生活在拉丁美洲的人们常因蚊子的传播倍受疟疾病的折磨。当时，美国耶稣会的一个传教士，发现了金鸡纳树皮有治疟疾的作用，虽然并不清楚其中的道理，但退烧效果是其他方法难以相比的。因此，当地人很快就把金鸡纳树皮信奉成一种万应灵药，并称之为“耶稣会的皮”。这种治病方法在17世纪40年代传入欧洲，金鸡纳树皮的医疗价值迅速引起欧洲许多医学家的重视。,1820年，法国药剂师佩尔蒂埃和卡芳杜经过长时期的试验，终于在金鸡纳树皮中离析出一种生物碱，就是奎宁。奎宁的人工制取成功，对于人类征服疟疾具有重大意义。1836年，法国军队在征服阿尔及利亚之初，疟疾的流行成为法军行动的一大障碍。法国军医马约放弃了限制饮食和放血等传统的治疗措施，采用奎宁作为治疗疟疾的主要药物，在很短的时间里取得了明显的疗效，保证了法军的人员健康。20世纪初，奥地利有些地区疟病流行，耀雷格奔赴病区，用奎宁治疗后收到了显著效果。奎宁从引入西方医学到第一次世界大战的300年间，是唯一有效的抗疟药。1944年，随着化学合成的发展，奎宁在实验室合成成功。,返回,小知识4鸦片,鸦片又称“阿片”，俗称“大烟”、“鸦片烟”、“烟土”等，是英文名Opium的音译，来自于鸦片罂粟。鸦片罂粟（以下简称罂粟）是两年生草本植物，每年初冬播种，春天开花。其花色艳丽，有红、粉红、紫、白等多种颜色。初夏罂粟花落，约半个月后果实接近完全成熟之时，用刀将罂粟果皮划破，渗出的乳白色汁液经自然风干凝聚成粘稠的膏状物，颜色也从乳白色变成深棕色，这些膏状物用烟刀刮下来就是生鸦片。,返回,小知识5吗啡,吗啡是鸦片中最主要的生物碱（含量约10-15%），1806年法国化学家F泽尔蒂纳首次从鸦片中分离出来。他用分离得到的白色粉末在狗和自己身上进行实验，结果狗吃下去后很快昏昏睡去，用强刺激法也无法使其兴奋苏醒；他本人吞下这些粉末后也长眠不醒。据此他用希腊神话中的睡眠之神吗啡斯（Morphus）的名字将这些物质命名为“吗啡”。医用吗啡一般为吗啡的硫酸盐、盐酸盐或酒石酸盐，易溶于水，常制成白色小片状或溶于水后制成针剂。其药理作用有：（1）、强烈的麻醉、镇痛作用。吗啡的麻醉、镇痛作用是自然存在的任何一种化合物无法比拟的。它的镇痛范围广泛，几乎适用于各种严重疼痛包括晚期癌变的剧痛，一次给药镇痛时间可达4-5小时，并且镇痛时能保持意识及其他感觉不受影响。此外还有明显的镇静作用，能消除疼痛所引起的焦虑、紧张、恐惧等情绪反应，显著提高患者对疼痛的耐受力。（2）、吗啡能抑制大脑呼吸中枢和咳嗽中枢的活动，使呼吸减慢并产生镇压咳作用。（3）、吗啡作用于心血管系统可引起体位性低血压及心动过缓。（4）、对胃肠道平滑肌、括约肌有兴奋作用，使它的张力提高，蠕动减弱，因此有止泻和治便秘的效果。,返回,以后，青霉、链霉的代谢产物青霉素、链霉素等抗生素的发现，萝芙木（蛇根草）中抗高血压成分利血平与长春花植物中抗癌成分长春碱与长春新碱的研究成功，进一步掀起了天然产物有效成分研究的热潮。,小故事2青霉素的发现,青霉素是抗菌素的一种，是从青霉菌培养液中提制的药物，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。（上图）青霉素发明者英国科学家弗莱明在实验室青霉素的发现者是英国细菌学家弗莱明。1928年的一天，弗莱明在他的一间简陋的实验室里研究导致人体发热的葡萄球菌。由于盖子没有盖好，他发觉培养细菌用的琼脂上附了一层青霉菌。这是从楼上的一位研究青霉菌的学者的窗口飘落进来的。使弗莱明感到惊讶的是，在青霉菌的近旁，葡萄球菌忽然不见了。这个偶然的发现深深吸引了他，他设法培养这种霉菌进行多次试验，证明青霉素可以在几小时内将葡萄球菌全部杀死。弗莱明据此发明了葡萄球菌的克星青霉素。1929年，弗莱明发表了学术论文，报告了他的发现，但当时未引起重视，而且青霉素的提纯问题也还没有解决。（图）图中央是青霉菌，周围是致病细菌。距青霉素最远的细菌个大、色浓，活力十足；距青霉菌较近的细菌个较小、色较浅，活力较差；而最接近青霉菌的细菌个最小、色发白，显然已经死亡。,小故事2青霉素的发现（续）,1935年，英国牛津大学生物化学家钱恩和物理学家弗罗里对弗莱明的发现大感兴趣。钱恩负责青霉菌的培养和青霉素的分离、提纯和强化，使其抗菌力提高了几千倍同，弗罗里负责对动物观察试验。至此，青霉素的功效得到了证明。由于青霉素的发现和大量生产，拯救了千百万肺炎、脑膜炎、脓肿、败血症患者的生命，及时抢救了许多的伤病员。青霉素的出现，当时曾轰动世界。为了表彰这一造福人类的贡献，弗莱明、钱恩、弗罗里于1945年共同获得诺贝尔医学和生理学奖。（图）澳大利亚病理学家霍华德.弗罗里因进行青霉素化学制剂的研究，而与弗莱明、钱恩同获1945年诺贝尔生理学和医学奖,返回,小故事3链霉素的发现,1952年除了青霉素三元勋之外，另一位被人们永远怀念的抗菌素元勋是发现链霉素的美国微生物学家瓦克斯曼。为寻找一种可以杀伤耐青霉素的结核菌、脑膜炎菌及伤寒菌等的药物，塞尔曼瓦克斯曼做了大量实验。1939年，瓦克斯曼从患未知病症鸡所在养鸡场的土壤中发现了一种灰色链霉菌属霉菌。经过实验研究，他发现这种链丝菌对于结核杆菌具有强有力的抑制和杀伤作用。结核杆菌是引起肺结核等疾病的病菌，而当时已投入临床使用的青霉素对结核杆菌不起作用。这样，链霉素的发现与发明，便成了治疗结核的有效抗菌素，瓦克斯曼也因此获得1952年的诺贝尔生理学和医学奖。图：平板培养皿中生长霉菌含有天然的抗生素-链霉素，它是在土壤中发现的。,返回,小知识6萝芙木和利血平,夹竹桃科萝芙木属植物萝芙木，常绿灌木，高1-2米，生于溪边、林边、坡地、旷野潮湿处及山坡阴湿林下或灌林丛中。主产于广东、广西、云南、贵州亦有分布。药味苦，性寒，有小毒，有镇静、降压、活血止痛及清热解毒的功能。主治高血压病、头痛、眩晕、失眠、高热不退，外用治跌打损伤、毒蛇咬伤。萝芙木富含利血平、阿玛利新等20多种生物碱，具有独特的降血压功效，常用治疗心血管病。利血平主要用作降压药和安定药。,返回,小知识7长春花,长春花(Catharanthusroseus)，又名日日春、山矾花、天天开等，为夹竹桃科的常绿直立亚灌木。原产西印度，性喜高温高湿，耐半阴，生长最适温度为20-33。据现代科学研究，长春花中含55种生物碱。其中抗癌成分为长春碱、长春新碱、环氧长春碱、异长春碱、烃基长春碱等。由于长春碱和长春新碱对治疗绒癌等恶性肿瘤、淋巴肉瘤及儿童急性白血病等都有一定疗效，因此成为目前国际上应用最多的抗癌植物药源。,返回,第三节：天然产物新药研发的契机,一、西药(化学合成药品)目前的困境二、天然产物药物的现状三、天然产物药物市场四、我国天然产物药物（中药）面临的挑战五、我国天然产物新药的优势与机遇,一、西药(化学合成药品)目前的困境,致病菌的耐药性化学合成药品的副作用跨国大药厂专利逐渐到期花费5至8亿美金，9至11年才能发展一新药，R为麻黄碱（Epbedrine），其次为伪麻黄碱（d-Pseudo-ephedrine)及微量的l-N-甲基麻黄碱（l-N-thylephedrine）、d-N-;甲基伪麻黄碱（d-N-Pseudomethylephedrine）、L-去甲基麻黄碱（l-Norephedrine）、d-去甲基伪麻黄碱（d-Deme-thyl-;pseudoephedrine)、麻黄次碱（Ephedlnc)；又含儿茶鞣质6%和挥发油，挥发油中含有l-松油醇。,返回,小知识10麻黄碱,麻黄碱（ephedrine），一种生物碱。分子式C10H15NO。存在于多种麻黄属植物中，中草药麻黄的主要成分。麻黄碱可用于支气管哮喘、百日咳、枯草热及其他过敏性疾病，还能对抗脊椎麻醉引起的血压降低、扩大瞳孔，也用于重症肌无力、痛经等疾患。麻黄碱是一种强烈的促进剂，用于减肥药丸、中枢神经系统兴奋剂和促能量消耗产品。可促进脂肪的燃烧，但当停止使用时，体重很快回升。它能导致癫痫和脑溢血，特别是对那些高血压和糖尿病患者。美国食品和药品管理局(FDA)2005年签署一项最终条令，禁止继续销售含麻黄碱的减肥食品，禁用麻黄类食用补充剂。这是美国第一个有关食用补充剂的禁令。美国卫生与公共服务部部长汤姆森说：我要报告给大家，我们将要禁止麻黄类的食品补充剂，美国食品及药品管理局将发布这些产品的消费警告。FDA已经向62个生产厂家通报，告诉他们，当禁令生效后，必须停止销售这些麻黄类产品。据称，近年来，美国有100多起死亡都可能与死者服用含有麻黄的产品有关。,返回,金鸡纳树（含奎宁生物碱）,罂粟果（含吗啡等生物碱）,萝芙木（含利血平、利血胺等生物碱）,长春花含长春碱、长春新碱等55种生物碱,黄连（含小檗碱）,曼佗罗含东莨菪碱、阿托品等生物碱,3、生物碱的存在形式,按氮原子所处的状态可分为六类：1.游离碱；2.盐类；3.酰胺类；4.N-氧化物；5.氮杂缩醛类(N-C-O)；6.其他类如亚胺(C=N)、烯胺(N-C=C)等。除少数碱性极弱的生物碱如那碎因(nareeine)、那可定(narcotine)等以游离形式存在外，大多数均以盐的形式存在。成盐的酸有草酸、柠檬酸、硫酸、盐酸、硝酸等。,4、生物碱的生物活性,研究表明许多生物碱对人和动物有强烈生理作用，是植物中重要的主要有效成分之一。如麻黄、黄连、当归、常山、贝母、曼佗罗等植物药的有效成分都是生物碱。由于生物碱的种类繁多、来源不同，其生理作用随来源、结构不同而变化，已证实的作用有镇痛、解痉、止咳、抗菌、抗癌、抗心律失常、抗疟等作用。如吗啡、延胡索乙素具有镇痛作用；阿托品具有解痉作用；小檗碱、苦参生物碱、蝙蝠葛碱有抗菌消炎作用；利血平有降血压作用；麻黄碱有止咳平喘作用；奎宁有抗疟作用；苦参碱、氧化苦参碱等有抗心律失常作用；喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、三尖杉碱、紫杉醇等有不同程度的抗癌作用等。,5、总生物碱的分离流程,生物碱是植物中重要的主要天然产物有效成分之一，生物碱的应用较广泛。利血平是良好的天然降压药和安定药；如吗啡、延胡索乙素是重要的镇痛药；小檗碱、苦参生物碱是常用抗菌、抗病毒药物；奎宁是一种天然抗疟药物；喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、三尖杉碱、紫杉醇等被制成抗癌药物。麻黄碱和伪麻黄碱和其他麻黄生物碱都是拟肾上腺素药，临床上常用盐酸麻黄碱（即盐酸麻黄素）治疗支气管哮喘、过敏性反应、鼻粘膜肿胀以及低血压等病症的治疗。苦参生物碱还被开发成一种天然植物杀虫剂，用于农业害虫的防治。,6、生物碱的应用,二、黄酮类化合物,1、定义研究历史：较早被人类发现的一类天然产物，从中草药中提取的重要的黄酮类化合物有芦丁、槲皮素、葛根素、甘草甙等。黄酮类化合物是指一类具有C6C3C6基本母核(1)的天然产物,其中C3部分可以是脂链，也可以与C6部分形成六元(2)或五元(3)氧杂环。,黄酮类化合物类型多样，据统计截止2003年，发现的黄酮类化合物总数已超过7000个，广泛分布于植物界中，最集中分布于被子植物中，苔藓类中含有的黄酮类化合物为数不多，而藻类、微生物、细菌中没有发现黄酮类化合物。如黄酮类以唇形科、玄参科、爵麻科、苦苣苔科、菊科等植物中存在较多；黄酮醇类较广泛分布于双子叶植物；二氢黄酮类特别在蔷薇科、芸香科、豆科、杜鹃花科、菊科、姜科中分布较多；二氢黄酮醇类较普遍地存在于豆科植物中；异黄酮类以豆科蝶形花亚科和鸢尾科植物中存在较多。在裸子植物中也有存在，如双黄酮类多存在松柏纲、银杏纲和凤尾纲等植物中。,2、黄酮类化合物的分布,分布部位黄酮类化合物广泛存在于植物的所有部分，包括根、茎、心材、树皮、叶、花、果实中，在植物叶中大部分黄酮类化合物一般是以苷的形式存在，而在很多个种的叶子角质中明显地存在有微量的配基。黄酮类化合物大多存在于一些有色植物中，如在松树皮提取物、绿茶提取物、银杏叶提取物、红花提取物中，都发现黄酮类化合物的存在。自然界中的一些色素如花色素等也属黄酮类化合物。,在一个器官中黄酮类化合物局限于特定的组织，可能是植物中的规律。在营养叶中的花色苷常常局限于表皮组织或者叶肉组织。幼苗中的花色苷常常只存在于最外层的细胞中。在一组织内，黄酮类化合物往往局限于某一些细胞。在形成花色苷的组织内，在一个细胞内的花色苷含量高于邻近细胞。,日常摄取的食物亦含有黄酮类化合物，下列食物中的含量较为丰富：豌豆尖、芹菜、藤藤菜、青苋菜、韭菜、洋葱、茶叶、番茄、蜂蜜、苹果、葡萄、蔷薇果、花茎甘蓝、荞麦叶、罗马甜瓜、柑橘和柠檬、红橘、樱桃、葡萄柚、青椒、木瓜、李、杏、咖啡、可可、红葡萄酒、欧洲黑莓等。,银杏【有效成分】银杏黄酮【含量】24%【作用与用途】脑血流量、扩张动脉血管、防治心血管疾病、对治疗心绞痛、心肌梗塞等有特殊疗效。,菊花味苦、甘、性平、无毒。主要成分：菊甙、胆碱、水苏碱、黄酮类化合物,蒲公英：菊科植物性寒，味苦、甘提取物主要含有黄酮、蒲公英甾醇Taraxasterols等有效成分,杜鹃叶含黄酮类化合物(杜鹃花醇)。,红花苜蓿（MUXU）成分：烟碱酸、硫胺素和维生素C、异黄酮等,莼菜（chuncai）别名：水葵或露葵富含黄酮和多酚,菩提叶Linde原产地：欧洲功用：菩提叶茶含有生物类黄酮，具有安神镇静、改善睡眠的效果色泽：金黄色的茶汤,葛根富含葛根异黄酮（异黄酮苷、大豆甙元、金雀异黄甙、及其衍生物、b-谷甾醇、豆固醇等,荞麦：属蓼科植物性味：甘、平、寒，无毒成分：茎和叶含有芸香甙、槲皮素等黄酮类化合物。,芹菜芹菜中的芹菜素属于黄酮类，以植物黄色素的形式存在于多种植物中，纯品外观为黄色粉末，无嗅无味，是一种天然抗氧化剂。,芦蒿芦蒿中的总黄酮含量较高，对降血压、降血脂、缓解心血管疾病均具有较好的食疗作用。,柑橘尤其是柑橘皮中含有聚甲氧基类黄酮化合物（PMFs）,提子含有黄酮(flavonoiods)和白藜卢醇(resveratrol)等黄酮类化合物,蒴藋（SHUODIAO）学名：Sambucuschinensis别名：接骨草、苛草、臭草全草含黄酮类、酚性成分全草入药、根能祛风消肿，舒筋活络，治风湿性关节炎，跌打损伤。全草煎水洗治风疹瘙痒。,蜂胶胶囊主要成分：类树脂胶、蜡、花粉及油脂以及复合维生素、维生素，另外，其类黄酮素(flavonides)更是柑橘所含的五百倍之多。,在植物体内大部分黄酮类化合物以与糖结合成苷的形式存在，溶于水和乙醇；少部分黄酮类化合物以游离形式存在，难溶于水，易溶于甲醇，乙酸乙酯，乙醚等有机溶剂中。,3、黄酮类化合物的存在形式,对心血管的作用，如葛根总黄酮及葛根素(puerarin)、银杏叶总黄酮等具有扩张冠状血管作用。芦丁（rutin）、橙皮苷（hesperidin）、d-儿茶素（d-catechin）等具有降低毛细血管脆性和异常通透性作用，可用作毛细血管性出血的止血药及治疗高血压、动脉硬化的辅助药；抗肝脏毒作用，水飞蓟素、异水飞蓟素及次水飞蓟素等黄酮类物质经动物试验及临床实践均证明有很强的保肝作用；抗炎作用，如芦丁及其衍生物羟乙基芦丁、二氢槲皮素等对关节炎及棉球肉芽肿等均具有明显抑制作用；,4、黄酮类化合物的生物活性,雌性激素样作用，染料木素、金雀花异黄素、大豆素等异黄酮类均有雌激素样作用，这可能是由于它们与己烯雌酚结构相似的缘故；抗菌、抗病毒作用，如黄芩苷，木犀草素苷等；泻下作用，如中药营实中的营实苷A有致泻作用；解痉止咳祛痰作用，如杜鹃素、甘草素、异甘草素、甘草苷及大豆素等具有类似罂粟碱解除平滑肌痉挛样的作用。,黄酮体曾在工业上用作染料和抗氧化剂近几十年来，发现黄酮体具有多种生理功能和较大的药用价值，如芸香甙(rutin)和橙皮甙(hesperidin)有调节血管渗透性和类似维生素P的作用，这已在许多国家成为法定药物；儿茶素(catechin)和水飞蓟素(si-lybin)作为治疗慢性肝炎和保肝药物在国外销售;黄芩甙(baicalin)、石吊蓝震(nevadensin)在我国已制成注射剂作为抗菌药物应用近年来报道葛根异黄酮及其主要成分大豆素(daidzein)和葛根甙(puerarin）有治疗心肌缺血的药理作用并用于治疗冠心病。,5、黄酮类化合物的分离流程,6、黄酮类化合物在食品工业中的应用,（1）天然甜味剂柚皮苷属二氢黄酮,经过氢化处理可以转变为二氢查尔酮,具有甜味,甜度是蔗糖的100倍。柚皮苷与异香兰素作用得新橙皮苷,新橙皮苷经过氢化转变为新橙皮苷二氢查尔酮,其甜度为蔗糖的950倍,而且此两种甜味剂回味均无苦味,可直接用于各种食品中,并具保健作用。,2天然抗氧化剂研究表明,生物类黄酮均具有较强的抗氧化能力。在亚油酸甲脂体系中,杨梅酮(myricetin)与槲皮素(Quercetin)的抗氧化效果优于维生素。中草药和茶叶是获取黄酮类抗氧剂的潜在资源。茶多酚中主成分为儿茶素类衍生物,约占其总量的60%80%。其抗氧化能力优于生育酚。大量研究表明,茶多酚可以有效地抑制油脂的过氧化物形成和多烯脂肪酸的分解,从而延长了油脂的货架期。茶多酚已在保健食品,保健鱼油、食用油中得到广泛应用。,3天然色素黄酮多呈黄色,同时又具有很宽的溶解性,既具有水溶性的生物类黄酮,又有脂溶性的生物类黄酮,所以完全可以根据食品加工的需要来选择合适的生物类黄酮作为着色剂。利用低档的绿茶或茶末制取了纯天然的茶黄色素和茶绿色素,并确定主要成分是黄酮类化合物。,4保健食品原料由于生物类黄酮所具有的保健功能,人们又开发出多种保健食品。以富含生物类黄酮的荞麦为例,就有苦荞米、苦荞营养粉、苦荞疗效粉、糖尿病食疗粉、胃病食疗粉、高血脂食疗粉、苦荞颗粒粉、苦荞饼干、苦荞挂面、苦荞通心粉、苦荞食疗酒、苦荞醋、苦荞茶等产品。,黄酮类化合物的保健作用缘于其多种药理特性，大豆中的染料黄酮晶体在亚性肿瘤的孕育中可有效地阻滞血管增生，断绝养料来源，从而延缓或阻止肿瘤病变成癌症;大豆异黄酮还可以有效地抑制白细癌，结肠癌，肺癌，胃癌等的发生;芦丁又称维生素P，具有降低毛细血管脆性，改善微循环的作用，可用于糖尿病及高血压的辅助治疗;杜仲叶和元宝枫叶提取物中的黄酮类化合物对食用油脂和肉类均具有一定的抗氧化能力，还有预防和治疗多种疾病的作用，故可作为抗氧化剂添加到各类食品中去，不但起到抗氧化作用，而且具有一定的医疗保健作用。,5护肤美容方面的应用消除脂褐素(老年斑)是医学美容事业的新课题。消除黄褐斑的药物研究大多是围绕着抗自由基氧化和提高SOD(超氧化物歧化酶)的活性。另外设法抑制酪氨酸酶的活性，减少黑色素的生成也很重要。因为黑色素也是影响肤色的重要因素。皮肤肤色变深变浅决定于黑色素细胞的密度和黑色素的生成量等因素;而黑色素的生成与体内的酪氨酸酶有关。所以去斑增白既要抗自由基氧化又要抑制酪氨酸酶的活性，黄酮化合物就具有这种作用。,从蜂胶中分离出20多种黄酮类成分，这些成分均可改善血管的弹性与渗透性，舒张血管，清除血管内壁积存物，从而净化血液，降低血液粘稠度，改善血液的循环状态，增强血液的供氧能力，促进皮下组织血液循环，有营养肌肤、增强其弹性、分解色斑的作用并使肌肤红润光泽；各种黄酮类成分，其结构上的酚羟基很容易被氧自由基氧化，即消除了过剩的氧自由基，抑制过氧化脂质的生成。另外，黄酮醇可抑制酪氨酸酶的活性，既可以减少黑色素的生成，又可以吸收紫外线，从而保护皮肤。,谢谢！,