主編吳立軍人民衛(wèi)生出版社天然藥物化學(xué)NATURALMEDICINALCHEMISTRY1第二節(jié)生物合成(Biosynthesis)生物合成假說

植物代謝及其代謝產(chǎn)物

“植物親緣相關(guān)性學(xué)說”與“植物化學(xué)分類學(xué)”生物合成途徑

了解生物合成的意義2一、生物合成假說假說的提出

1.植物化學(xué)家的強(qiáng)烈的科學(xué)愿望2.由各類同化合物的積累而產(chǎn)生聯(lián)想3.某些成分已能初步解釋全去甲勞丹諾蘇林3右松脂酸海松酸4右松脂酸O海松酸齊墩果酸β-胡蘿卜素5二、植物代謝及其代謝產(chǎn)物(一)一次代謝及其代謝產(chǎn)物

1.一次代謝

維持植物機(jī)體生命活動的代謝過程叫一次代謝。

2.一次代謝產(chǎn)物(primarymetabolites)糖類蛋白質(zhì)脂質(zhì)核酸

3.一次代謝產(chǎn)物的作用1）植物的營養(yǎng)物質(zhì)2）人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)6植物一次代謝與生物合成過程三羧酸循環(huán)（TCA）丁酮二酸α-酮戊二酸丁二酸CO2H2Ohυ

/葉綠素磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羥酸丙酮酸乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶A赤藻糖4-磷酸葡萄糖代謝莽草酸苯丙素類芳香族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶脂肪酸類δ-氨基乙酰丙酸7(一)二次代謝及其代謝產(chǎn)物1.二次代謝

以一次代謝產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物為原料（或前體），經(jīng)不同途徑進(jìn)一步合成的過程叫二次代謝。

2.二次代謝產(chǎn)物(secondarymetabolites)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化、千奇百怪、珣麗多姿的化學(xué)物質(zhì)。

3.二次代謝產(chǎn)物的作用

1）維持植物的特性與特征2）重要的藥物資源8植物二次代謝與生物合成過程三羧酸循環(huán)（TCA）丁酮二酸α-酮戊二酸丁二酸鞣酸類CO2H2Ohυ

/葉綠素磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羥酸丙酮酸乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶A赤藻糖4-磷酸葡萄糖代謝莽草酸苯丙素類芳香族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶脂肪酸類萜類甾醇胡蘿卜素類生物堿類肽類含氮化合物香豆素、木脂（質(zhì)）素黃酮類δ-氨基乙酰丙酸核苷核苷酸類醌類膽堿卟啉類前列腺素類脂肪族及芳香族聚酮類9植物二次代謝與生物合成過程三羧酸循環(huán)（TCA）丁酮二酸α-酮戊二酸丁二酸鞣酸類CO2H2Ohυ

/葉綠素磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羥酸丙酮酸乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶A赤藻糖4-磷酸葡萄糖代謝莽草酸苯丙素類芳香族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶脂肪酸類萜類甾醇胡蘿卜素類生物堿類肽類含氮化合物香豆素、木脂（質(zhì)）素黃酮類δ-氨基乙酰丙酸核苷核苷酸類醌類膽堿卟啉類前列腺素類脂肪族及芳香族聚酮類10植物體內(nèi)的物質(zhì)代謝與生物合成過程三羧酸循環(huán)（TCA）丁酮二酸α-酮戊二酸丁二酸鞣酸類CO2H2Ohυ

/葉綠素磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羥酸丙酮酸乙酰輔酶A丙二酸單酰輔酶A赤藻糖4-磷酸葡萄糖代謝莽草酸苯丙素類芳香族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶脂肪酸類萜類甾醇胡蘿卜素類δ-氨基乙酰丙酸核苷核苷酸類醌類膽堿卟啉類前列腺素類脂肪族及芳香族聚酮類生物堿類肽類含氮化合物香豆素、木脂（質(zhì)）素黃酮類114.二次代謝產(chǎn)物的意義1)二次代謝過程并非所有植物均發(fā)生；2)二次代謝產(chǎn)物對維持植物生命活動不起重要作用；3)二次代謝產(chǎn)物對維持植物性狀特征十分重要；4)二次代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)富于變化，瑰麗多彩；5)二次代謝產(chǎn)物多具有明顯的生理活性；6)二次代謝產(chǎn)物是天然藥物化學(xué)主要研究對象。125.二次代謝產(chǎn)物歸類:二次代謝產(chǎn)物苷類非苷類（苷元）+糖揮發(fā)油*脂肪族萜類芳香酚類酸性物質(zhì)堿性物質(zhì)中性物質(zhì)脂肪族芳香族香豆素類木脂素類木質(zhì)素類苯丙素類黃酮類醌類鞣質(zhì)植物甾醇強(qiáng)心苷皂苷單萜倍半萜二萜二倍半萜三萜多萜甾族萜類生物堿N族油脂13三、主要的生物合成途徑(一)基本結(jié)構(gòu)單位氨基酸萜類甾醇生物堿類香豆素木質(zhì)素木脂體黃酮類脂肪族類苯酚、苯醌、蒽醌等聚酮類異戊烯單元糖單元氨基酸單元141.醋酸—丙二酸途徑(acetate-malonatepathway，AA-MA)(1)合成脂肪酸類（二）主要的生物合成途徑脂肪酸類生物合成途徑15苯酚、苯醌、蒽酮和蒽醌類生物合成途徑(2)合成酚類、蒽酮、蒽醌類化合物16萜、甾族類生物合成途徑2.甲戊二羥酸途徑(mevalonicacidpathway，MVA)

合成成分類別：萜類、甾體類化合物焦磷酸異戊烯酯焦磷酸二甲烯丙酯尾尾相連173.桂皮酸—莽草酸途徑

(cinnamicacid–shikimicacidpathway）合成香豆素類、木脂素和木質(zhì)素類、黃酮類香豆素類、木脂素和木質(zhì)素類、黃酮類生物合成途徑184.氨基酸途徑

(aminoacidpathway）合成成分類別：生物堿類生物堿類生物合成途徑19醋酸—丙二酸途徑(1)合成脂肪酸類(2)合成酚類、蒽酮、蒽醌類化合物2.甲戊二羥酸途徑(mevalonicacidpathway，MVA)合成成分類別：萜類、甾體類化合物3.桂皮酸—莽草酸途徑合成香豆素類、木脂素和木質(zhì)素類、黃酮類4.氨基酸途徑(aminoacidpathway）合成成分類別：生物堿類（二）主要的生物合成途徑201.有利于天然化合物的結(jié)構(gòu)分類；2.有利于天然化合物的結(jié)構(gòu)推測；3.指導(dǎo)植物化學(xué)分類學(xué)；4.指導(dǎo)仿生合成；5.指導(dǎo)組織培養(yǎng)生物活性物質(zhì)；6.定向?qū)ふ疑锘钚猿煞?；四、了解生物合成的意義21第三節(jié)提取分離方法一、概述(一)中草藥化學(xué)成分的構(gòu)成特點(diǎn)(二)提取分離前的文獻(xiàn)調(diào)研二、中草藥有效成分的提取

(一)常用提取方法(二)溶劑提取法三、中草藥有效成分的分離與精制

(一)根據(jù)物質(zhì)溶解度差別進(jìn)行分離(二)根據(jù)物質(zhì)分配系數(shù)差異進(jìn)行分離(三)根據(jù)物質(zhì)吸附能力差異進(jìn)行分離(四)根據(jù)物質(zhì)分子大小差異進(jìn)行分離(五)根據(jù)物質(zhì)解離程度差異進(jìn)行分離四、提取與分離中草藥有效成分的注意點(diǎn)

(一)光照的影響(二)酸堿的影響(三)溫度的影響

(四)溶劑的影響(五)層析的影響22一、概述(一)中草藥化學(xué)成分的構(gòu)成特點(diǎn)

1.同種植物含有多種結(jié)構(gòu)類型的化學(xué)成分苦參2.總成分含量少而種類多長春花黃酮類生物堿貝母生物堿萜類甾醇類3.有效成分含量低總生物堿含量1/千分離生物堿單體68種長春堿

3/萬長春新堿3/百萬美登堿

2/千萬4.有效成分多樣性23一、概述(二)提取分離前的文獻(xiàn)調(diào)研

1.立題著眼點(diǎn)1)為什么要立題2)怎樣做

2.了解前人的研究工作1)做過研究沒有?2)研究的深度和廣度

3.原植物的鑒定