总论-yangxiliang-3.4-背景浅版

主编吴立军人民卫生出版社天然药物化学NATURALMEDICINALCHEMISTRY1第二节生物合成(Biosynthesis)生物合成假说

植物代谢及其代谢产物

“植物亲缘相关性学说”与“植物化学分类学”生物合成途径

了解生物合成的意义2一、生物合成假说假说的提出

1.植物化学家的强烈的科学愿望2.由各类同化合物的积累而产生联想3.某些成分已能初步解释全去甲劳丹诺苏林3右松脂酸海松酸4右松脂酸O海松酸齐墩果酸β-胡萝卜素5二、植物代谢及其代谢产物(一)一次代谢及其代谢产物

1.一次代谢

维持植物机体生命活动的代谢过程叫一次代谢。

2.一次代谢产物(primarymetabolites)糖类蛋白质脂质核酸

3.一次代谢产物的作用1）植物的营养物质2）人类赖以生存的物质基础6植物一次代谢与生物合成过程三羧酸循环（TCA）丁酮二酸α-酮戊二酸丁二酸CO2H2Ohυ

/叶绿素磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羟酸丙酮酸乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A赤藻糖4-磷酸葡萄糖代谢莽草酸苯丙素类芳香族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶脂肪酸类δ-氨基乙酰丙酸7(一)二次代谢及其代谢产物1.二次代谢

以一次代谢产生的代谢产物为原料（或前体），经不同途径进一步合成的过程叫二次代谢。

2.二次代谢产物(secondarymetabolites)产生结构千变万化、千奇百怪、珣丽多姿的化学物质。

3.二次代谢产物的作用

1）维持植物的特性与特征2）重要的药物资源8植物二次代谢与生物合成过程三羧酸循环（TCA）丁酮二酸α-酮戊二酸丁二酸鞣酸类CO2H2Ohυ

/叶绿素磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羟酸丙酮酸乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A赤藻糖4-磷酸葡萄糖代谢莽草酸苯丙素类芳香族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶脂肪酸类萜类甾醇胡萝卜素类生物碱类肽类含氮化合物香豆素、木脂（质）素黄酮类δ-氨基乙酰丙酸核苷核苷酸类醌类胆碱卟啉类前列腺素类脂肪族及芳香族聚酮类9植物二次代谢与生物合成过程三羧酸循环（TCA）丁酮二酸α-酮戊二酸丁二酸鞣酸类CO2H2Ohυ

/叶绿素磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羟酸丙酮酸乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A赤藻糖4-磷酸葡萄糖代谢莽草酸苯丙素类芳香族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶脂肪酸类萜类甾醇胡萝卜素类生物碱类肽类含氮化合物香豆素、木脂（质）素黄酮类δ-氨基乙酰丙酸核苷核苷酸类醌类胆碱卟啉类前列腺素类脂肪族及芳香族聚酮类10植物体内的物质代谢与生物合成过程三羧酸循环（TCA）丁酮二酸α-酮戊二酸丁二酸鞣酸类CO2H2Ohυ

/叶绿素磷酸烯醇式丙酮酸甲戊二羟酸丙酮酸乙酰辅酶A丙二酸单酰辅酶A赤藻糖4-磷酸葡萄糖代谢莽草酸苯丙素类芳香族氨基酸脂肪族氨基酸嘌呤、嘧啶脂肪酸类萜类甾醇胡萝卜素类δ-氨基乙酰丙酸核苷核苷酸类醌类胆碱卟啉类前列腺素类脂肪族及芳香族聚酮类生物碱类肽类含氮化合物香豆素、木脂（质）素黄酮类114.二次代谢产物的意义1)二次代谢过程并非所有植物均发生；2)二次代谢产物对维持植物生命活动不起重要作用；3)二次代谢产物对维持植物性状特征十分重要；4)二次代谢产物结构富于变化，瑰丽多彩；5)二次代谢产物多具有明显的生理活性；6)二次代谢产物是天然药物化学主要研究对象。125.二次代谢产物归类:二次代谢产物苷类非苷类（苷元）+糖挥发油*脂肪族萜类芳香酚类酸性物质碱性物质中性物质脂肪族芳香族香豆素类木脂素类木质素类苯丙素类黄酮类醌类鞣质植物甾醇强心苷皂苷单萜倍半萜二萜二倍半萜三萜多萜甾族萜类生物碱N族油脂13三、主要的生物合成途径(一)基本结构单位氨基酸萜类甾醇生物碱类香豆素木质素木脂体黄酮类脂肪族类苯酚、苯醌、蒽醌等聚酮类异戊烯单元糖单元氨基酸单元141.醋酸—丙二酸途径(acetate-malonatepathway，AA-MA)(1)合成脂肪酸类（二）主要的生物合成途径脂肪酸类生物合成途径15苯酚、苯醌、蒽酮和蒽醌类生物合成途径(2)合成酚类、蒽酮、蒽醌类化合物16萜、甾族类生物合成途径2.甲戊二羟酸途径(mevalonicacidpathway，MVA)

合成成分类别：萜类、甾体类化合物焦磷酸异戊烯酯焦磷酸二甲烯丙酯尾尾相连173.桂皮酸—莽草酸途径

(cinnamicacid–shikimicacidpathway）合成香豆素类、木脂素和木质素类、黄酮类香豆素类、木脂素和木质素类、黄酮类生物合成途径184.氨基酸途径

(aminoacidpathway）合成成分类别：生物碱类生物碱类生物合成途径19醋酸—丙二酸途径(1)合成脂肪酸类(2)合成酚类、蒽酮、蒽醌类化合物2.甲戊二羟酸途径(mevalonicacidpathway，MVA)合成成分类别：萜类、甾体类化合物3.桂皮酸—莽草酸途径合成香豆素类、木脂素和木质素类、黄酮类4.氨基酸途径(aminoacidpathway）合成成分类别：生物碱类（二）主要的生物合成途径201.有利于天然化合物的结构分类；2.有利于天然化合物的结构推测；3.指导植物化学分类学；4.指导仿生合成；5.指导组织培养生物活性物质；6.定向寻找生物活性成分；四、了解生物合成的意义21第三节提取分离方法一、概述(一)中草药化学成分的构成特点(二)提取分离前的文献调研二、中草药有效成分的提取

(一)常用提取方法(二)溶剂提取法三、中草药有效成分的分离与精制

(一)根据物质溶解度差别进行分离(二)根据物质分配系数差异进行分离(三)根据物质吸附能力差异进行分离(四)根据物质分子大小差异进行分离(五)根据物质解离程度差异进行分离四、提取与分离中草药有效成分的注意点

(一)光照的影响(二)酸碱的影响(三)温度的影响

(四)溶剂的影响(五)层析的影响22一、概述(一)中草药化学成分的构成特点

1.同种植物含有多种结构类型的化学成分苦参2.总成分含量少而种类多长春花黄酮类生物碱贝母生物碱萜类甾醇类3.有效成分含量低总生物碱含量1/千分离生物碱单体68种长春碱

3/万长春新碱3/百万美登碱

2/千万4.有效成分多样性23一、概述(二)提取分离前的文献调研

1.立题着眼点1)为什么要立题2)怎样做

2.了解前人的研究工作1)做过研究没有?2)研究的深度和广度

3.原植物的鉴定