天然药物化学的研究内容主要是药用的植物或植物中活性成分的提取、分离、必要的结构改造以及合成，从而寻找安全高效的新的化合物。天然药物化学是指运用现代科学理论与方法，来研究药用植物或植物中具有生理活性成分的化学分支学科。
主要研究各种天然药物的化学成分和活性成分的结构特点、提取、分离等方面的知识。探寻防病治病的原理，按照植株的亲缘关系，找到更多新的植物，扩大新的药用植物资源。
研究治病的主要成分在植物体内随季节变化、生态变化而产生的动态变化。从而了解中草药的变化规律，为规范种植中草药提供依据。
天然药物化学主要研究中草药在加工和贮藏过程中的成分变化，从而保证中草药的疗效。
研究治病有效成分的构效关系，利用这些关系进行重新改造，从而合成新的衍生物来应对各种疾病。
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