天然产物综述
微生物来源的天然产物研究进展天然产物;功能;应用;分析方法
天然产物是动物、植物以及微生物体内的组成成分或代谢产物，具有不同的生物学功能，在自然界中广泛存在。
例如，食用天然色素主要是从动植物组织中提取；抗生素主要是微生物产生的具有抗病原体功能的次级代谢产物。
目前，人们对许多天然产物的功能尚不了解，需要进一步进行探索研究。
微生物作为生态环境中广泛存在的一类群体，蕴藏的天然产物是有待发现的资源宝库。
1 天然产物概述1.1 天然产物种类天然产物主要包括萜类、甾体、香豆素类、酮类、抗生素、色素、有机酸、蒽醌、多糖、多肽、脂肪酸以及蛋白质等[1]。
近年来，研究人员关于新型天然产物开展了大量的研究工作，如尼瑞斯制药公司从海洋放线菌中发现的化合物NPI-3114 和NPI-3304 具有抗菌性[2]；或采用新技术提高产量，如重建菌株黑曲霉T132 发酵产酒精，将转化率提高到86.8%[3]。
在我国经济增长和丰富物种资源背景的推动下，天然产物的研究也获得了具有一些新类型、新结构的原创性成果。
1.2 天然产物功能天然产物本质为次级代谢产物，结构和化学成分复杂，需其他小分子作为底物经催化反应合成，具有一定的生物活性和功能[4]。
天然产物具有种类、结构和功能多样性的特点。
目前，天然产物在药物开发和代谢研究中应用广泛，可用作治疗剂、化妆品和农药等，这些产品多达千种。
例如，花生四烯酸可降低患肿瘤的风险，预防心脑血管病，可由嗜冷菌希瓦氏菌（Ac10）低温诱导生产[5]。
海洋中由于盐浓度高、压强大、温度低，使海洋微生物具有区别于陆生微生物的代谢途径，从而生产独特的天然产物，因此海洋生物是天然产物的主要资源宝库。
如海洋链霉菌（TPA0879）能够产生含有一个γ- 内酯的聚酮类化合物，可有效抑制癌细胞的扩散[6]。
由此可见，天然产物可用于医学治疗，或农业上用于防治有害生物，或用作药剂的模板物、引导物[4]。
目前，已有不同生物种属来源的天然产物被发现并应用，如分离于细菌的抗寄生虫药伊维菌素、抗肿瘤药物博莱霉素和阿霉素，分离于短皮酵母和桔霉的抗真菌药物等。
天然产物化学综述.(乌头碱)
天然产物化学综述xxxxxxxx的研究进展院－系：理学院化学系专业：化学年级：2013化学一班学生姓名：丁顶云学号：2013010203312014年11月乌头碱研究进展摘要：乌头碱(Aconitine)，别名：附子精，是存在于川乌、草乌、附子等植物中的主要有毒成份。
它主要使迷走神经兴奋，对周围神经损害。
中毒症状以神经系统和循环系统的为主，其次是消化系统症状。
关键词：乌头，提前，检测，简述一、乌头碱（生物碱）的简述生物碱是存在于自然界（主要为植物，但有的也存在于动物）中的一类含氮的碱性有机化合物，有似碱的性质，所以过去又称为赝碱。
大多数有复杂的环状结构，氮素多包含在环内，有显著的生物活性，是中草药中重要的有效成分之一。
具有光学活性。
有些不含碱性而来源于植物的含氮有机化合物，有明显的生物活性，故仍包括在生物碱的范围内。
而有些来源于天然的含氮有机化合物，如某些维生素、氨基酸、肽类，习惯上又不属于“生物碱"。
乌头碱(Aconitine)，别名：附子精，是存在于川乌、草乌、附子等植物中的主要有毒成份。
它主要使迷走神经兴奋，对周围神经损害。
中毒症状以神经系统和循环系统的为主，其次是消化系统症状。
临床主要表现为口舌及四肢麻木，全身紧束感等，通过兴奋迷走神经而降低窦房结的自律性，引起易位起搏点的自律性增高而引起各心律失常，损害心肌。
口服纯乌头碱0.2mg 即可中毒，3—5mg可致死。
民间常用草乌、川乌等植物来泡制药酒。
但在此警醒大家它们都具有足以致命的毒性。
乌头属植物的主要活性成分, 但具有较强的毒性,一方面,能刺激人体神经系统, 表现出先兴奋, 后麻痹的症状,对迷走神经有强烈的兴奋作用,可引起窦房结抑制,房室传导阻滞,进而导致心律缓慢或心律失常,另一方面, 也可直接作用于心肌, 增高心肌应激性, 引起早博、心动过速以及呼吸麻痹致死，乌头碱虽然具有毒性,但其有一定的药理性，现代药理研究证实,乌头类及其复方制剂具有抗炎、免疫抑制、麻醉止痛、抗肿瘤等作用,对心血管系统则表现为强心、降血压、扩张血管等作用二、乌头碱的性质和作用物化性质：六方形片状结晶。
review综述
酵母人工合成细胞生产植物源天然产物王冬，戴住波*，张学礼*中国科学院天津工业生物技术研究所，天津 300308摘要：植物源天然产物在医疗保健领域有着广泛的应用。
目前，生产植物源天然产物的主要方式为从原植物直接提取，但此法面临诸多问题。
基于合成生物学的理念，创建酵母人工细胞工厂发酵生产植物源天然产物是一种新的资源获取途径。
本文将从植物源天然产物在药物和营养领域的应用前景，发酵法生产青蒿酸的研发历程，部分萜类、生物碱和长链多不饱和脂肪酸的研究进展，以及该领域相关技术前沿4个方面介绍酵母人工合成细胞生产植物源天然产物的近况。
关键词：植物源天然产物, 青蒿素, 合成生物学, 人工合成细胞, 酵母植物源天然产物一般为植物体生物合成的微量次生代谢物，在生物体内主要发挥信号传导、化感、阻止病菌和昆虫入侵等作用[1]。
与此同时，由于其在抗氧化[2]、抗肿瘤[3]、镇痛[4]、抗病毒[5]等方面的生物学活性，已被广泛的应用于医疗保健和营养等领域。
如一线抗癌药物紫杉醇[6]和长春新碱[7]，镇痛药吗啡[8]，抗氧化剂白藜芦醇[9]、番茄红素、虾青素[2]等。
从原植物中直接提取是目前生产植物源天然产物的主要方式。
如：在野生或栽培的红豆杉树皮提取紫杉醇(含量约0.02%干重)[10]；在栽培的长春花中提取长春新碱(含量约0.0003% 干重)[11]；稀有人参皂苷Rh2在红参中含量低于0.001% [12]；桦木酸在白桦树中含量为0.025% [13]。
这些方法有较多的缺点，包括含量很低且差异大，植物生长周期长，产品纯化难，对生物资源尤其是野生植物资源造成严重破坏等。
随着市场需求的日益增大，野生名贵中药人参、三七、灵芝的原植物均已濒危，目前的资源供给已经难以为继。
大部分天然产物结构复杂，具有较多的手性中心，利用化学法合成时容易形成无活性甚至有毒的、难以分离的旋光异构体，而且合成过程步骤繁琐，转化率低，能耗高，所用有机溶剂易造成污染，无法满足工业化需求。
天然产物总结
天然产物总结一、各物质的成分类别1.生物碱：吗啡、延胡索乙素、阿托品、小檗碱、苦参生物碱、蝙蝠葛碱、利血平、麻黄碱、奎宁、苦参碱、氧化苦参碱、喜树碱、秋水仙碱、长春新碱、三尖杉碱、紫杉醇、古柯碱、莨菪碱、蓖麻碱、胡椒碱、菸碱、茶碱、可可豆碱、咖啡碱、雷公藤碱2.黄酮类化合物1）黄酮及其苷类：芹菜素、木犀草素、黄岑苷（O-苷、葡萄糖醛酸苷）2）黄酮醇及其苷类：山奈酚、杨梅素、槲皮素、芦丁3）二氢黄酮类：橙皮苷（O-苷）、甘草素、甘草苷4）二氢黄酮醇类：二氢槲皮素、二氢桑色素、黄柏素-7-0-葡萄糖苷5）异黄酮类：大豆素、大豆苷、大豆素-7,4’-二葡萄糖苷、葛根素（碳苷）、葛根素木糖苷6）二氢异黄酮类：紫檀素、三叶豆紫檀素、高丽槐素、鱼藤酮7）黄烷-3-醇类：儿茶素、表儿茶素8）黄烷-3，4-二醇类：无色矢车菊素9）查尔酮：红花苷10）二氢查耳酮：梨根苷11）花色素：矢车菊苷元、飞燕草苷元、天竺葵苷元、12）双苯吡酮类：异芒果素3.萜类化合物1）开链单萜①萜烯类：月桂烯（香叶烯）、罗勒烯、别罗勒烯、二氢月桂烯②醇类：香茅醇、香叶醇、橙花醇、芳樟醇、薰衣草醇③醛类：柠檬醛、香茅醛、羟基香茅醛④酮类：万寿菊酮、二氢万寿菊酮2）单环单萜①萜烯类：柠烯、松油烯、异松油烯、水芹烯、α-萜品烯②醇类：薄荷醇（脑）、松油醇、香芹醇、紫苏醇、胡薄荷醇③醛酮类：水芹醛、紫苏醛、薄荷酮、香芹酮、二氢香芹酮、胡椒酮3）双环单萜①蒎烯型：蒎烯、松香芹醇、桃金娘烯醇、马鞭草烯醇②莰烯型：樟脑、龙脑（冰片)、莰烯、日菊醇、异龙脑（异冰片）③蒈烯型：蒈烯④其他：葑醇、桧烯、侧柏酮4）环烯醚萜类：栀子苷、梓醇5）倍半萜：青蒿素、法呢醇、橙花叔醇、天蚕蛾保幼激素、脱落酸、保幼生物素、石竹烯、α-山道年6）二萜类：维生素A、叶绿醇、穿心莲内酯、紫杉醇（红豆杉醇）、雷公藤内酯、雷公藤羟内酯、赤霉素A37）二倍半萜：蛇孢假壳素A、粉背蕨二醇、粉背蕨三醇8）三萜类：乌苏酸、雪胆甲素、β-胡萝卜素、大戟醇、棒锤三萜A、角鲨烯（无环三萜）、龙涎香醇（三环三萜）、羊毛脂甾醇（四环三萜）、甘草次酸（五环三萜）、齐墩果酸（五环三萜）9）四萜类：类胡萝卜素4.三萜皂苷四环三萜类1）羊毛甾烷型：黄芪苷2）达玛烷型：人参皂苷3）葫芦烷型：雪胆甲素苷五环三萜类1）齐墩果烷型：甘草次酸、甘草酸2）乌索烷型：积雪草苷5.醌类：1）苯醌类：辅酶Q2）萘醌类：胡桃醌、蓝雪醌、紫草素、异紫草素3）菲醌类：丹参醌4）蒽醌类：大黄素（蒽醌衍生物大黄素型）、茜草素及其苷类（蒽醌衍生物茜素型）、柯桠素、芦荟苷（蒽酚蒽酮衍生物）、番泻苷A、B、金丝桃素（二蒽酮类衍生物）6. 天然苯丙素类：香豆素、木脂素二、名词解释1.天然产物化学：天然产物化学是以各类生物为研究对象，以有机化学为基础，以化学和物理方法为手段，研究生物二次代谢产物的提取、分离、结构、功能、生物合成、化学合成与修饰及其用途的一门科学，是生物资源开发利用的基础研究。
08天然产物化学
核磁共振波谱法
原理
利用原子核在外磁场中的自旋能级跃迁产生的共振信号来推断分子 结构的方法，主要包括氢谱、碳谱等。
应用范围
适用于各种天然产物的结构鉴定，尤其对于复杂分子的立体结构和 构象分析具有重要意义。
优缺点
能够提供详细的分子结构和构象信息，但仪器价格昂贵，操作复杂， 需要专业人员操作。
质谱法
原理
如含有红曲霉素、植物甾醇等成分的 产品。
抗氧化保健食品
如富含维生素C、维生素E、硒等成 分的产品。
其他特定功能的保健食品
如针对老年人骨质疏松的保健食品、 改善记忆力的保健食品等。
其他应用
在饮料中的应用
如天然果汁、茶饮料等，提供天 然风味和营养。
在烘焙食品中的应用
如使用天然酵母、果干等制作的 面包、蛋糕等，增加口感和营养 价值。
天然产物定义
天然产物是指动物、植物、昆虫、海洋生物和微生物体内的组成成分或其代谢产物以及人和动物体内许许多多内 源性的化学成分统称作天然产物。
天然产物分类
天然产物可分为植物类、动物类、海洋类和微生物类等。其中，植物类天然产物包括萜类、黄酮类、生物碱类等； 动物类天然产物包括蛋白质、酶、多糖等；海洋类天然产物包括海藻多糖、鱼油、珊瑚等；微生物类天然产物包 括抗生素、维生素、氨基酸等。
黄酮类化合物
定义与结构
黄酮类化合物是一类具有苯并γ吡喃酮结构的化合物，广泛存在 于植物界中。它们通常以游离态 或与糖结合成苷的形式存在。
分类
根据结构的不同，黄酮类化合物 可分为黄酮、黄酮醇、异黄酮、 查尔酮等。
生物活性
黄酮类化合物具有多种生物活性， 如抗氧化、抗肿瘤、抗心血管疾 病等。例如，槲皮素是一种黄酮 类化合物，具有显著的抗氧化和 抗炎作用。
天然产物综述
综述生物碱提取技术发展综述姓名：学号：专业：班级：摘要：生物碱是一类具有显著生理活性的含氮有机化合物,许多药用植物中富含生物碱。
因此,生物碱的提取与分离方法备受人们关注。
目前较为常用的提取方法有煎煮、浸渍、回流和渗漉；纯化方法有有机溶剂萃取、色谱和树脂吸附。
超声、微波辅助提取、超临界流体萃取、分子印迹和膜分离等技术的应用使生物碱制备向高效节能方向发展。
随着高新技术的进一步发展,为探讨生物碱的药理研究提供了技术保证关键词：生物碱、提取、分离、纯化、进展生物碱（alkaloid）是指中药中一类含氮杂环的有机物，具有碱性和显著的生理活性。
目前从植物中分离出的生物碱有五六千种，一些生物碱因其抗癌抗肿瘤及低毒性、低成本成为近年来研究的热点。
科学高效地从中药植物中提取、纯化其中的生物碱成分是提高中药质量的核心问题，因此生物碱提取与纯化技术成为人们关注的焦点。
生物碱的溶解性能是提取与纯化的重要依据。
生物碱及其盐类的溶解度与生物碱分子中氮原子的存在形式、极性基团的有无及数目、溶剂种类都有密切关系。
按生物碱在不同极性溶剂中的溶解能力可分为亲脂性生物碱和水溶性生物碱两大类。
亲脂性生物碱数目较多，绝大多数叔胺碱和仲胺碱都属于这一类，易溶于苯、乙醚、氯仿等极性较低的有机溶剂，在亲水性有机溶剂如丙酮、低碳醇中亦可较好溶解，但在水中溶解度非常小。
水溶性生物碱主要指季铵碱，数目较少，易溶于水和酸碱溶液，亦可在醇溶剂等极性大的有机溶剂中溶解，但在低极性有机溶剂中几乎不溶解。
大多数生物碱可与酸结合成盐而溶于酸中，加碱至碱性又可以成为游离态，一般来说生物碱的盐易溶于水和低碳醇，难溶于有机溶剂。
本文对生物碱制备常用提取与纯化方法，特别是一些新技术的应用进展进行了综述1、生物碱的分类与性质生物碱的分类：生物碱的分类方法有很多种，较常用的是根据生物碱分子中基本母核，大体分为10类。
包括：有机胺类生物碱、吡咯烷类衍生物类生物碱、吡啶类衍生物类生物碱、喹唑酮类衍生物类生物碱、异喹啉类衍生物类生物碱、吲哚类衍生物类生物碱、嘌呤类衍生物类生物碱、萜类生物碱、甾体类生物碱、大环累生物碱。
天然产物的生物合成及其途径分析
天然产物的生物合成及其途径分析天然产物是指存在于自然界中的具有生物活性的有机化合物，包括大部分药物、抗生素、天然毒素、植物次级代谢产物等，具有广泛的应用领域和商业价值。
这些化合物通常由生物合成途径合成，而生物合成途径的研究不仅有助于揭示生命活动的本质，也可以为天然产物的合成提供新思路和方法。
一、植物化合物的生物合成植物次级代谢产物是植物为适应环境而产生的特定化合物，包括类黄酮、生物碱、降压素、苯丙素等。
这些化合物在植物生长发育、环境适应、防御捕食者等方面发挥重要作用。
近年来，研究揭示了许多植物化合物的生物合成途径和相关基因。
以黄酮类化合物为例，黄酮类化合物属于茎二烯基菊酯骨架类化合物，其生物合成经过甘露醇途径和香豆酸途径，其中香豆酸途径是主要的合成途径。
在此途径中，香豆酸通过羟基化、甲基化、酰化等反应，形成黄酮前体合成丙酮酸芳香物质（PAOS），PAOS通过酯化反应生成黄酮酸酯，再经过流水线反应生成黄酮类化合物。
二、微生物天然产物的生物合成微生物天然产物具有多样化的结构和生物活性，大部分是通过某些微生物产生的，如链霉素、四环素、青霉素等。
这些化合物通常由多个基因编码的酶系统协同作用合成，分为非脂溶性天然产物和脂溶性天然产物两类。
以四环素类抗生素为例，四环素类抗生素是青黛霉属真菌生产的，其合成经过两种途径：Polyketide Synthase (PKS) 途径和非 PKS 途径。
其中，PKS 途径为膳食的合成途径，非 PKS 途径则为开放链三体的合成途径。
在 PKS 途径中，由数个基因编码的酶系统协同作用，将乙酰辅酶A 转化为四环素前体气味酸，再通过羟基化、甲基化等反应形成四环素。
三、动物化合物的生物合成动物化合物的生物合成主要涉及脂类、内分泌激素、神经递质等分子，与动物的生长发育、代谢调节、神经传导等过程关系紧密。
其中，脂类生物合成是重要的一部分，包括磷脂、甘油三酯、胆固醇等。
以胆固醇为例，胆固醇是人体内存在量最大的一种甾体化合物，具有重要的结构和生物学功能。
天然产物与药物发现
天然产物与药物发现随着对天然产物研究的深入，越来越多的药物被从天然界中发现并获得应用。
天然产物是指野生植物、动物、微生物等通过自然方式生成的化合物，它们有着多样性、生态可持续性和生物活性等优点，逐渐成为药物发现的重要来源。
本文将探讨天然产物如何成为药物发现的主力军，并分析其未来发展趋势。
1. 天然产物的种类天然产物主要分为植物、动物和微生物三大类。
植物是最常见的天然产物来源，包括根、茎、叶、花和果实等。
动物包括昆虫、海洋生物和脊椎动物。
微生物则包括细菌、真菌、放线菌等。
这些天然产物中含有各种化合物，如生物碱、多糖、黄酮类、甾醇类、脂肪酸、脂多糖等，具有多种药理活性。
2. 天然产物在药物发现中的优势与化学合成药物相比，天然产物有以下优势：（1）多样性。
天然产物的种类多，化学结构复杂，具有多种不同的生物活性，覆盖面广。
（2）生态可持续性。
天然产物通过自然方式生成，采集过程对生态环境影响小，有利于生态环保。
（3）生物活性。
天然产物由生物体合成，对人体与环境有较少的毒副作用，既能治疗疾病，也可预防疾病。
（4）与人类相互适应性。
天然产物通常是千百万年来与人类一起进化的，对人类有较佳的相互适应性，比化学合成药物更容易被人体吸收和利用。
3. 天然产物在药物发现中的应用天然产物已被广泛应用于药物发现中，以下是几个典型的例子：（1）阿司匹林。
阿司匹林是一种市售的非甾体抗炎药，由水杨酸通过化学合成制得。
天然产物中也存在水杨酸，如白藜芦醇和杨树皮提取物。
因此，阿司匹林的原型就是从天然产物中发现的。
（2）紫杉醇。
紫杉醇是一种从美洲南部柱状杉树属的Yew树皮中提取得到的天然化合物。
它是一种强效的抗癌药物，可用于治疗卵巢癌、乳腺癌、非小细胞肺癌等多种肿瘤。
（3）厚朴酚。
厚朴酚是一种提取于厚朴树干的物质，具有抗菌、溶瘀和镇痛等作用。
近年来，它被广泛应用于治疗流感和预防动脉粥样硬化等疾病。
4. 天然产物在药物发现中的挑战天然产物虽然有很多优势，在药物发现中仍然存在挑战：（1）资源有限。
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天然产物的提取分离技术摘要：本文综述了天然产物化学得发展以及当前我国天然产物有效成分提取和分离纯化技术的进展，对超声波提取技术、微波提取技术、双水相萃取技术、液膜分离和反胶团萃取、超临界C0提取技术、膜2分离技术、分子蒸馏技术、分子精馏和短程精馏、吸附分离技术和高效絮凝技术等进行了评述。
关键词：天然产物；分离；纯化1 简介天然产物是指从动物、植物及微生物中分离出来的生物二次代谢产物，自从发现来自天然界的有机化合物具有特殊的生理活性后，已经开发出许多具有治疗和保键作用的药物。
有的天然产物能作为先导化合物，通过适当的结构改造，成为新一代药物。
一些天然产物还具有重要的经济价值，如可作为食品添加剂、日化原料和其他精细化工产品等。
天然产物化学是以各类生物为研究对象，以有机化学为基础，以化学和物理方法为手段，研究生物二次代谢产物(生物碱、酿类和葱衍生物、黄酮、菇类和挥发油、强心昔、幽体、皂昔、香豆素、木脂素、糖类、氨基酸和蛋白质、动植物激素、海洋天然有机物等)的提取、分离、结构、功能、生物合成，化学合成和用途的一门科学，是生物资源开发利用的基础。
天然产物化学的研究对整个有机化学的发展起着重要的推动作用，同时也为生物化学、药物化学和有机合成提供口益深化的研究内容。
1.1天然产物化学与药物开发由于大然药物往往含有结构、性质不同的多种成分，且有效成分的含量一般较低。
为了研究和开发天然药物，必须从复杂的中草药组成成分中提取、分离和鉴定出有活性的单体纯成分。
有时，为了增强疗效，克服毒副作用，通过改变有效成分的结构，如制备其类似物或衍牛物，以创制出更好更新的药物。
以中草药或动、植物，微生物和海洋生物等大然产物为主要研究目标的，已经成为中国寻找新药的重要研究途径。
许多有效药剂或其母体的发现基本源于天然产物，天然药物(包括它们的衍生物和类似物)占临床使用药物的50%以上，而来源于高等植物的约占25%。
由于天然产物研究所提供的活性物质结构新颖，疗效高，副作用小，所以它们始终是医药行业中新药的主要来源之一。
在现代药物研究中，每一次具有轰动效应的药物的出现都伴随着一种或一类新型天然产物的发现，倾注着天然产物化学家的研究成果。
如鸦片中镇痛活性成分和金鸡纳树皮中抗疟活性成分的研究分别发现了吗啡(Morphine, l)和奎宁(Quinine, 2)，青霉菌中抗菌活性成分的研究得到了青霉素(Penicillin ice, 3)，解热镇痛药阿司匹林(Asparin, 4)首先发现于一种杨树。
降压药利血平(Reserpine, 5)首先来自萝芙木，对牛胰腺分泌物中化学成分的研究获得厂胰岛素，美登木素(Maytansine, fi)、长春碱( Vinhlastine, 7 ) ,喜树碱C(:arnptothecin, 8)、三尖杉醋碱(Hatrittgtoni ne, 9 )、鬼臼毒素(Podophyllotoxin, 10),紫杉醇( Taxol , 11)和搏来霉素(B1eomyein, 12)等天然产物化学的研究，导致了一系列抗癌药物的出现，许多已用于临床的天然产物的相关研究仍然十分活跃。
另外，天然产物化学的研究为分子药理学的发展做出了巨大贡献，许多药理学的分子机制是在对强活性天然产物作用机理的研究中建立的;同时不少强活性天然产物作为分子药理学的生物探针被广泛应用。
1.2 天然产物化学发展动向天然产物往往含量甚微，例如新一代植物生长激素油菜素内酷( brassinolide)在油菜花中的含量仅为10-12左右，这就使得新的分离技术的不断产生和发展。
天然产物往往结构复杂，例如沙海葵毒素( palytoxin, C130H229O53N3，相对分子质量为2679)，分子内共有64个手性中心，这就推动了结构测定方法的不断革新。
结构复杂的天然产物合成困难，用经典方法难以成功，这就促进了有机合成方法上的不断创新，天然产物往往具有独特的生理活性，这就为药物化学以及生物科学提供了广泛的研究基础。
随着科学的发展，新技术的应用促使科学家们发明了许多精密、准确的分离方法，各种色谱分离方法先后应用于大然产物的分离研究，由常规的柱色谱发展到应用低压的快速色谱、逆流液滴分溶色谱(DCCC),高效液相色谱( HPLC:)、离心色谱、气相色谱等，应用的载体有氧化铝、正相与反相色谱用的各种硅胶，用于分离大分子的各种凝胶，用于分离水溶性成分的各种离子交换树脂、大孔树脂等，从而使研究人员不仅可以分离含量极微的成分.如美登术中的高活性抗癌成分美登素类化合物含量在千万分之二以下，昆虫中的昆虫激素含量则更微，而且可以分离过去无法分离的许多水溶性的微量成分。
经典的结构研究是用化学降解方法把化合物切成各种片段，再按照化学原理逻辑地推断其结构，最后经合成方法证明，这往往是漫长的历程。
20世纪70年代以来，质谱与核磁共振技术的推广应用，特别是近年发展起来的核磁共振二维技术，各种1H-1H与1 H-13C相关等，以及质谱中的快原子轰击(FAB一MS)技术，次级电离质谱(SIMS)技术，场解吸质谱( FD-MS)等，结合紫外与红外光谱，往往能很快地确定化合物的结构，如能配合一些必要的化学转化或降解反应，则准确度更高。
现在，即使像沙海葵毒素那样的复杂结构，也能运用上述光谱与波谱技术，再配合一些降解反应，在较短时问内确定其结构，其全合成也已完成。
而一个好的一单晶，运用最新的四圆X衍射仪.则仅用几天时问就可得到准确的结构，如分子量较大并带有重原子的化合物，则可直接得到包括绝对构型在内的结构信息。
基于生物技术的天然产物化学研究:当人类走向2l世纪之际，世界高新技术发展突飞猛进，基于迅速发展起来的生物技术(或相关技术)来生产新的天然化合物的方法应运而生，对于天然产物研究(提取、分离、鉴定、合成)，尽管目前可以运用现代高效分离和分析乒段HPLC、毛细管气相色谱、FT-NMR等)来分离和确定一个天然化合物的结构，并且可以全合成它，有机化学家们也可以毫不夸张地说能够合成任意复杂结构的化合物；但是，目前尚不能以一种非常有效、真正低花费的方式大量制备人们最需要的有效成分。
而基于生物技术的分子天然化合物研究，却能提供产生天然化合物更加成熟的方法和策略。
因此，这是大然产物概念上和实际研究内容上的一场革命，其实际价值将表现在于以有效、实用、简便的方法生产某些十分有价值的重要天然产物(如药物、农药)以及与生命活动过程十分密切的化合物。
(1) 植物细胞组织培养生产天然产物(2) 天然产物的基因工程合成(3) 微生物发酵和酶法生产天然产物(4) 天然产物的仿生合成2 提取与分离2.1 提取工艺天然产物生产的第一步是从植物体内将有用成分高效地尽可能完全地提取出来，既是产品得率的关键部位，又直接影响下一步的纯化工艺。
因此，提取工艺的有效性是天然产物的生产工艺中十分重要的一步。
天然产物提取工艺发展状况：(a)从提取用溶剂种类来看，已经从原来单纯的水提、醇提发展到目前的混合溶剂提取、超临界流体提取；(b)从提取技术来看，已经从传统的溶剂提取工艺发展到超临界流体萃取技术、超声波提取技术、微波提取技术、酶法提取技术、半仿生法提取技术、破碎提取技术、旋流提取技术、加压逆流提取技术等；(c)从提取设备及装置来看，已从敞口直火加热锅发展到夹层蒸汽加热锅、多功能提取罐，从静态提取发展到动态提取，从单元设备提取发展到多罐连续提取及兼备芳香性成分蒸馏提取等，最新开发推广的提取设备是逆流超声波组提取设备、恒温循环提取设备及多种工艺技术的组合提取设备。
提取技术2.1.1 超临界CO2超临界流体萃取技术(简称SFE)是一种以超临界流体(简称SCF或SF)代替常规有机溶剂对植物有效成分进行萃取和分离的新型技术。
其原理是利用流体(溶剂)在临界点附近的超临界区域内与待分离混合物中的溶质具有异常相平衡行为和传递性能，且对溶质的溶解能力随压力和温度的改变而在相当宽的范围内变动，利用超临界流体作溶剂，可以从多种液态或固态混合物中萃取出待分离组分，具有“定向提取分离”的能力。
常用的超临界流体为CO2。
因为CO2无毒，不易燃易爆，价廉，有较低的临界压力(7.38MPa)和临界温度(31.1℃)，易于安全地从混合物中将目标成分分离出来。
超临界CO2萃取法与传统提取方法相比，最大的优点是可以在近常温的条件下提取分离，操作条件温和、几乎保留产品中全部有效成分、有效成分不受到破坏，无有机溶剂残留，产品纯度高，工艺简单，节能。
超临界萃取特别适合于从天然资源中提取脂溶性成分，如邓启焕等采用甲醇作夹带剂用SFE技术从银杏叶中提取银杏黄酮，目前已建立了中试装置。
Rostagno 采用CO超临界萃取分离大豆异黄酮，研究了多种参数如压力、温度等对萃取的2影响，认为超临界萃取比传统的溶剂萃取好。
采用不同浓度的乙醇作夹带剂，对藏药雪灵芝进行总皂苷粗品及多糖的萃取，与传统的溶剂萃取工艺相比较，收率分别提高至1.9倍和1.62倍。
利用超临界CO2法萃取技术从黄花蒿中得到的萃取物中杂质(蜡状物)含量低，青蒿素提纯精制简单，收率高，产品质量好。
采用超临界CO2萃取技术对厚朴的有效成分进行萃取和分离，萃取物为淡黄色膏状物，经分析该萃取物由厚朴酚等11个化学成分组成，其中厚朴酚(Magnolod)、和厚朴酚(Honokio1)的相对含量高达46.81％和45.00％。
探讨了从黄山药中萃取薯蓣皂素的最佳条件，同时进行了中试放大，证明应用超临界CO2萃取薯蓣皂素进行工业化生产是可行的，与传统的汽油法相比，收率提高1.5倍，生产周期大大缩短，避免了使用汽油存在易燃易爆的危险。
采用超临界CO2法提取柴胡挥发油，与传统的水蒸气蒸馏法相比，能大大提高收率，缩短提取时间；而挥发油组成一致，只是各成分含量有差异。
原永芳等通过五因素四水平正交试验法，对超临界流体萃取技术从川芎中萃取挥发油的条件进行了优化选择，结果最佳萃取条件为：压力34.8 MPa，温度60℃，改性剂乙醇0.3 mL，静态萃取时间10 min，动态萃取量10 mL。
与水蒸气蒸馏法相比，超临界CO2提取法具有耗时少、提取安全等优点。
SFE技术对于提取分离挥发性成分、脂溶性物质、高热敏性物质、贵重药材的有效成分和高附加值产品显示出独特的优点，但SFE设备属高压设备，一次性投资较大；因此，这一技术目前在工业生产中还难以普及。
超临界萃取技术是一种符合当代绿色潮流的洁净的高效提取技术，并能获得高品质的产品，随着技术装备的国产化、工艺技术的进一步开发和与其它技术的集成化，对SFE技术的开发和应用将展示出光明的前景。
2.1.2 超声波提取技术超声波是一种弹性波，其振动能产生强大的能量，给予媒质点以很大的速度和加速度，加速度随着声波频率的增大而增大，声波在植物组织细胞里，比电磁波穿透更深，停留时间也较长。