天然产物提取与分离第一章总论2节.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、植物一次代谢及二次代谢,绿色植物及藻类，含有叶绿素，通过,光合作用,将二氧化碳和水合成为糖类，通过,固氮反应,，得到氨基酸。植物通过不同的生物途径生成糖、蛋白质、脂质、核酸等,植物机体不可缺少,的物质的过程，称为植物的,一次代谢,。,糖、蛋白质、脂质、核酸等称为植物的,一次代谢产物,（primary metabolites,),在,特定的,条件下（天气、土壤等），植物体内的一些重要一次代谢产物如乙酰辅酶A、丙二酸单酰辅酶A、莽草酸及一些氨基酸等，,在植物体内作为原料或前体,，又进一步通过不同的代谢过程生成如,生物碱、萜类等化合物的过程，称为植物的,二次代谢,。,生物碱、萜类等化合物称为植物的,二次代谢产物,（secondary metabolites),植物二次（次生）代谢,并不是所有的植物都发生植物,的二次代谢，,植物中的二次代谢产物，,结构多样,富于变化，其中不少具有生理活性，是天然产物化学的主要研究对象。,植物一次代谢产物转化成二次代谢物,三、主要生物合成途径,虽然从自然界得到的化合物总数非常多，结构千变万化，但多数由一定的,基本结构单位,按不同方式组合而成。,常见基本结构单位,1.C2（醋酸）单位：如脂肪酸、酚类、苯醌等聚酮类（,polyketide,)化合物,2.C5单位（异戊烯单位）：如萜类、甾类等。,3C6单位：如香豆素、木脂素等苯丙素类单位,4氨基酸单位：如生物碱类化合物,5复合单位：由上述单位复合构成,（一）醋酸-丙二酸途径,（acetate-malonate pathway,AA-MA）,脂肪酸类,酚类,蒽醌类,1.,饱和,脂肪,酸生,物合,成途,径,不,饱和,脂肪酸生物合成途径,2,.,酚类,生物,合成,途径,决明子的部分成分生物合成过程,（二）甲戊二羟酸途径(mevalonic acid pathway,MVA 途径）,甲戊二羟酸途径生成植物体内的,萜类、甾体类,化合物。,甲,戊,二,羟,酸,途,径,-H,2,O,-CO,2,(三)桂皮酸途径,天然化合物中,C6-C3,骨架的苯丙素类、香豆素类、木质素类、木脂体类及,C6-C3-C6,骨架的黄酮类，经桂皮酸途径得来。,（四）氨基酸途径（生成天然生物碱）,小 结,生物合成是天然产物化学的一个重要领域，了解,生物合成，对天然产物结构分类或推测天然化合物结构、植物化学分类学及仿生合成,有重要意义。,对采用,组织培养,的方法进行物质的生产具有实际意义。例如：在人参组织培养时，为了提高皂苷含量，加入,甲戊二羟酸及金合欢醇,时，皂苷含量可增加两倍。,四、植物化学成分,糖和苷,苯丙素类,醌类化合物,黄酮类化合物,萜类和挥发油,三萜及其苷类,甾体及其苷类,生物碱类,1糖及其苷类,植物光合作用的,初生产物,，在中草药中分布极广,常常占植物干重的,80%-90%,。,一些具有营养强壮作用的药,，如山药、何首乌、黄精、地黄、白木耳、大枣等均含有大量糖类。,糖类与核酸、蛋白质、脂质一起合称生命运动所必需的四大类化合物，许多中草药的活性与糖及其衍生物，或糖与非糖结合的苷类密切相关。,2苯丙素类,指天然成分中的一类,苯环和3个直碳链,在一起为单位（C6-C3)构成的,骨架,，统称为苯丙素类（phenylpropanoids).,苯丙素类化合物有单独存在的，也有以2个、3个或4个等多个单位聚合存在的。,苯丙素类化合物多数由,桂皮酸,途径得来。,3醌类化合物,醌类是天然产物中比较重要的活性成分，主要分为苯醌、萘醌、菲醌和蒽醌四种类型。,4黄酮类化合物,广泛存在于自然界，其,不同的颜色,为天然色素家族添加了更多色彩,。该类化合物生理活性多种多样，多存在于,高等植物,中，在藻类、微生物、细菌中没有发现黄酮类化合物。,5萜类及其挥发油,Terpenoids,是一类骨架庞杂、种类繁多、数量巨大、结构千变万化，具有广泛生物活性的一类重要天然药物化学成分。它是,异戊二烯的聚合体及其衍生物,，其骨架一般以五个碳为单位，但也有例外。,甲戊二羟酸是萜类化合物,生源途径中最关键的前体化合物。,香叶醇,橙花醇,香茅醇,芳樟醇,香叶醛,橙花醛,香茅醛,6,甾体及其苷类,甾体化合物是天然广泛存在的一类化学成分，种类很多。例如,强心苷类,化合物即属于甾体化合物。,五元内酯环强心苷类，4-乙酰基加拿大麻苷，,五元内酯环强心苷类，毛地黄苷,六元环强心苷类：海葱苷元,7,生物碱类,（Alkaloids),生物碱,是一类重要的天然有机化合物。自从,1806年从鸦片中分离出吗啡碱（morphine)以后，目前已从自然界中分出10000多种生物碱。,生物碱广泛分布在植物界，其中许多重要的植物药如鸦片、麻黄、金鸡纳、苦参、长春花、汉防己、乌头（附子）等都主要含生物碱成分。,生物碱具有多种多样的生物活性。是天然有机化学非常重要的研究领域之一。,