文档介绍：天然药物化学第二节生物合成一、一次代谢及二次代谢一、一次代谢及二次代谢一次代谢产物存在于生物体中、对维持植物生命活动来说是必不可少的成分, 如糖类、蛋白质、脂肪、核酸等。二次代谢产物由一次代谢产物代谢所生成的物质。次生代谢是植物特有的代谢方式, 次生成分是植物来源天然药物的主要有效成分。这些物质对维持植物生命活动来说并不是必不可少的。第二节生物合成二、生物合成假说的提出天然药物的化学成分大多属于天然有机化合物,类型众多,结构复杂, 数目庞大。然而其结构间却存在着一定的联系, 许多化合物在分子结构中都包含着某些基本组成单位。第二节生物合成三、主要的生物合成途径常见的基本单位类型: C2 (醋酸)单位:脂肪酸、酚类、苯醌等聚***类化合物; C5 (异戊烯)单位:萜类、甾类等; C6 单位:香豆素、木质素等苯丙素类化合物; 氨基酸单位:生物碱类化合物; 复合单位:上述单位复合而成。三、主要的生物合成途径(一) 醋酸- 丙二酸途径(acetate-malonate pathway , AA-MA 途径): 生成脂肪酸类、酚类、蒽***类、醌类等化合物。(二) 甲戊二羟酸途径(mevalonic acid pathway , MVA 途径): 萜类、甾类化合物均由此途径生成。(三) 桂皮酸途径( cinnamic acid phthway ) 及莽草酸途径(shikimic acid pathway) : 生成具有 C6-C3 骨架的苯丙素类、香豆素类、木脂素类及具有 C6-C3-C6 骨架的黄***类化合物。(四)氨基酸途径(amino acid pathway) :大多数生物碱类成分由此途径生成。(五)复合途径许多二次代谢产物由上述生物合成的复合途径生成。结构较复杂的天然化合物分子中各部分来自不同的生物合成途径。如查耳***类、二氢黄***类化合物分别由乙酸- 丙二酸途径和莽草酸途径生成。某些萜类生物碱则来自甲戊二羟酸途径、氨基酸途径及乙酸-丙二酸复合途径。三、主要的生物合成途径常见的复合途径有以下几种: 1. 醋酸- 丙二酸—莽草酸途径 2. 醋酸- 丙二酸—甲戊二羟酸途径 3. 氨基酸—甲戊二羟酸途径 4. 氨基酸—醋酸- 丙二酸途径 5. 氨基酸—莽草酸途径不同植物的二次代谢产物是有差异的, 往往反映植物科、属、种的特征,且大多具有特殊、显著的生理活性。研究和了解生物合成途径, 不仅对天然化合物进行结构分类或者推测结构有所帮助, 而且对植物化学分类学、仿生合成及通过组织培养进行物质生产的研究和发展有重要的理论和实际指导意义。第三节提取分离方法提取、分离前的准备及流程 1. 准备查阅文献: 了解该植物是否进行过化学研究、研究情况, 从中获得所需的数据及信息(如化学成分类型、性质、方法等)。准确鉴定植物的品种, 并制作原植物标本储藏( 基源、产地、药用部位、采集时间与方法等)。原材料的处理适当粉碎,粉碎过粗降低提取效率;过细则提取的杂质多且不易滤过及后续分离。种子类药材富含油脂,宜先用石油醚或汽油脱脂;还可根据具体情况作其他处理如将酶灭活提取苷;或酶解后提取次级苷及苷元。第三节提取分离方法基本概念提取(extraction): 利用适当的溶剂或方法, 将所要成分尽可能从原料中完全提出的过程。分离(isolation): 将提取物中所含的各种成分一一分开,并将得到的单体加以精制的过程。第三节提取分离方法提取、分离前的准备及流程 2. 流程( 1 )提取分离流程一、中草药有效成分的提取溶剂提取法:溶剂水蒸气蒸馏法其他:升华法、压榨法(一)溶剂提取法 1. 原理根据相似相溶原理, 选择适当溶剂, 将所需成分从药材组织中溶解出来的一种提取方法。(一)溶剂提取法 1. 原理(1) 化合物结构与亲水性、亲脂性的关系化合物分子母核大小(碳数多少):分子大、碳数多,亲脂性强;分子小、碳数少,亲水性强。分子中非极性部分越大或碳链越长则极性越小,亲脂性越强。母核相同或相近, 分子中官能团的亲水性越大, 或亲水性基团( -COOH 、-OH 、-NH2 )越多,极性越大,亲水性越强,反之则亲脂性越强。亲水性大小:酸>酚>醇>***>醛>***>酯>醚>烯>烷萜类、甾体等大环、稠环化合物极性小, 易溶于***仿、***等亲脂性溶剂;糖、苷等易溶于水、乙醇等极亲水性溶剂中; 酸碱性成分因存在状态(游离或复合盐)不同溶解性不同。(一)溶剂提取法 1. 原理(2) 常见溶剂的种类及其特点极性由小到大: 石油醚,苯, 二***甲烷, ***仿, ***, 乙酸乙酯, 正丁醇,***,乙醇,甲醇,水强极性:水亲水性:能与水任意混溶(甲醇、乙醇、***) 亲脂性: 不与水任意混溶, 可分层( 正丁醇、***、乙酸乙酯、***仿、二***甲烷、环己烷、石油醚) 比水重的有机溶剂:***仿、二***甲烷、四***化碳、二硫化碳能与水分层