植物天然产物开发全套课件
《天然产物全合成》课件

波谱分析法: 利用天然产物 的物理性质进
行鉴定
结构解析法: 利用天然产物 的化学结构进
行鉴定
生物活性鉴定 法:利用天然 产物的生物活
性进行鉴定
合成方法学研究
天然产物全合成的定义和意义
天然产物全合成的合成方法
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天然产物全合成的分类和特点
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天然产物全合成的应用前景
生物活性测试
● 萜类天然产物全合成:以紫杉醇、青蒿素等为代表,介绍其全合成的路线、关键步骤和注意事项。
● 生物活性肽类天然产物全合成:以催产素、血管紧张素等为代表,介绍其全合成的路线、关键步 骤和注意事项。
● 其他类型天然产物全合成实例:如黄酮类、苯丙素类等,简要介绍其中一种或两种的全合成路线 和关键步骤。 通过以上实例分析,可以让学生了解不同类型天然产物的全合成方法和策略,加 深对天然产物全合成领域的认识和理解。
天然产物全合成技术的未来发展趋 势
探讨未来可能出现的新的天然产物 全合成方法
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针对当前技术的不足提出改进建议
展望未来天然产物全合成技术在医 药、食品等领域的应用前景
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汇报人:
目的:确定天然 产物的生物活性
方法:体外实验、 体内实验
作用机制:研究 天然产物与生物 大分子的相互作 用
生物活性测试的 意义:为天然产 物全合成提供研 究方向和依据
ห้องสมุดไป่ตู้4
天然产物全合成的实例 分析
生物碱类全合成实例
生物碱类天然产物的概述
生物碱类全合成的策略和 方法
生物碱类全合成的实例分 析
生物碱类全合成的研究意 义和前景
天然产物化学课件全套pdf

天然产物化学课件全套PDF天然产物化学是一门研究自然界中有机化合物的来源、结构、性质、提取、分离、鉴定和应用的科学。
本课件全套PDF旨在为读者提供全面、系统的天然产物化学知识,使读者能够深入理解天然产物化学的基本原理和实际应用。
第一部分:引言天然产物化学是化学的一个重要分支,涉及天然有机化合物的提取、分离、鉴定和应用。
自然界中存在着丰富的有机化合物,其中许多具有独特的生物活性和药理作用。
因此,天然产物化学在药物研发、食品添加剂、化妆品等领域具有重要的应用价值。
第二部分:天然产物的来源和分类1. 来源天然产物主要来源于植物、动物和微生物。
植物是自然界中最丰富的天然产物来源,其中包括了草本植物、灌木、树木等。
动物来源的天然产物包括海洋生物、昆虫、哺乳动物等。
微生物包括真菌、细菌等。
2. 分类天然产物可以根据其化学结构和生物活性进行分类。
化学结构分类包括糖类、脂类、蛋白质、核酸、生物碱、酚类等。
生物活性分类包括抗生素、抗肿瘤、抗炎、抗氧化等。
第三部分:天然产物的提取和分离1. 提取提取是天然产物化学研究的基础步骤,目的是从天然原料中提取出目标化合物。
常用的提取方法包括溶剂提取、超声波提取、微波提取等。
2. 分离分离是将提取液中的目标化合物与其他杂质分离开来的过程。
常用的分离方法包括柱层析、薄层色谱、高效液相色谱等。
第四部分:天然产物的鉴定鉴定是对分离得到的化合物进行结构分析和生物活性测试的过程。
常用的鉴定方法包括质谱、核磁共振、红外光谱、紫外光谱等。
第五部分:天然产物的应用天然产物在药物研发、食品添加剂、化妆品等领域具有重要的应用价值。
例如,许多抗生素、抗肿瘤药物、抗炎药物都是从天然产物中提取得到的。
此外,天然产物还可以用于食品添加剂、化妆品等方面。
第六部分:展望随着科学技术的不断发展,天然产物化学的研究将更加深入和广泛。
未来,天然产物化学的研究将更加注重于化合物的生物活性、作用机制和应用前景。
同时,新技术、新方法的应用也将为天然产物化学研究带来更多的机遇和挑战。
第一二章野生植物资源开发总论PPT优秀版

薇菜(见材料)
【科属】为豆科植物大巢菜的嫩叶柄 。
【别名】紫萁、野豌豆、巢菜、元修 菜。
【性味归经】性微寒,味苦;入肝、 脾、肺经。
【功效主治】清热解毒,润肺理气, 补虚舒络,止血杀虫。主治吐血,赤痢 ,风热感冒等病症。
二、 针对发展产品的二级开发
开发手段:工业生产方式为主。 开发目的:因资源不同开发目而异,开 发食品,药品,香料,色素,树脂等新 产品。 例如:沙棘;杜仲;蕨菜。
(二)第二种分类系统
1983年,中国植物学家吴征镒将植 物资源按用途分为1、食用植物资源,2 、药用植物资源,3、工业用植物资源, 4、防护与改造环境用植物资源,5、植 物种质资源五大类。
1、食用植物资源
食用植物资源又分为8小类:
淀粉植物类
香料色素植物类
蛋白类植物类
饮料植物类
油脂植物类
野生蜜源植物类
黑龙江
吉林
辽宁
内蒙古
(二)华北区
1、药用植物资源: 参、甘草、黄芩、 半夏、知母、宁夏枸杞等。 2、果树植物资源:山葡萄、山里红、山 荆子、桑、毛榛子等。 3、芳香油植物资源:柏木、天女木兰、 野薄荷、百里香等。 4、农药植物资源:草乌头、苦参、藜芦 、泽漆等。
辽宁
河北
新疆
甘肃
青海
5、植物种质资源
各种有用植物的近缘属种
(三)第三种分类系统
1989年王宗训在《中国资源植物利用手册》一书 中将植物资源分为14类: 纤维植物 ;淀粉及糖类植物 ; 油脂植物; 鞣质植物 ; 芳香油植物 ;树脂植物; 树胶植物 ; 保健饮料食品植物 甜味剂植物 ;色素植物 ;农药植物; 饲料植物 ; 经济昆虫寄主类; 皂素植物。
蕨菜
《天然产物资源化学》PPT课件

第5周 萜类和挥发油
第6周 甾体类
第7周 鞣质和醌类
第8周 海洋植物资源化学及总结
精选ppt
2
第一章 概论 第一节 天然产物资源化学的概念
天然产物(natural resources)是指生物(植物、 动物和真菌)新陈代谢过程中产生和积累的物质。
天然产物资源(natural product resources)是 指可供获取天然产物的资源。
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6
(2)研究天然产物与物种及系统演化的关系。 生物性状是遗传基因与环境因子综合作用的产物
1.蒿属植物在中国有200余种,但到目前为止仅发现黄 花蒿有高含量的青蒿素(artemisinin);
2.南非产甜菊属有百余种植物仅甜叶菊富含甜菊苷。
甜菊苷
甜度为蔗糖的180——200倍 精选ppt
甜 叶 菊
如研究各类化学成分随不同空间(海拔、经纬度等)的 变化及变化规律,对制定天然药用动植物的生产区划 和生产基地的选择具有十分重要意义。
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11
亚洲薄荷在新疆产于低海拔地区不含,而高海拔地区的 油中含有薄荷醇及薄荷酮9.0%-15.6%。
薄荷
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蛇床子中的化学成分主要为香豆素,产于中国北方 的主要含角型呋喃香豆素如爱得尔庭、异蛇床素E等, 产于中国南方的主要含简单香豆素及线性呋喃香豆素 类如蛇床子素、花椒毒素、香柑内酯等。
增加脑血管流量,改善脑血管循环 功能,保护脑细胞,扩张冠状动脉, 防止心绞痛及心肌梗塞,防止血栓 形成,提高机体免疫能力.
银杏
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(5)研究扩大与寻找新资源的化学途径。
扩大与寻找新资源是资源学的基本任务之一,资源化 学可利用多种化学手段为此服务:
植物天然产物在微生物体内合成的代谢工程PPT课件

类异戊二烯的生物合成工程
• 类异戊二烯(也被称为类萜)代表了最大的一类已知的植物代谢产物,包括类胡萝卜素和固醇,最出名的 就是紫杉醇、番茄红素和青蒿素。所有的类异戊二烯起源于普通的五碳骨架结构,异戊二磷酸(IPP)和它 的异构体二甲基烯丙基二磷酸(DMPP),它们或起源于甲羟戊酸途径(MEV)或起源于甲基磷酸赤藓糖 醇(MEP)途径,因机体不同而不同。
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苯丙素生物合成工程
• 苯丙类化合物是一类多元化的植物次级代谢产物。苯丙类化合物(包括类黄酮和芪)拥有非凡的抗氧化活 性、雌性激素活性、抗病毒、抗菌和抗癌活性。
• 类黄酮对保护健康的作用刺激了对它生物合成网路阐明的研究和构建基因工程宿主平台来进行生产的研究。
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• 宏基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和表型学都是鉴定一个植物NP合成路径相关的基因、酶和 代谢物的重要手段。
• 一旦一个异源的路径被导入到微生物宿主内,接下来的挑战便是提升产量使得它成为一个商业上切实可行 的平台。
• 代谢工程是用来解决NP异源生产第二个限制因数的平台技术,即通过基因工程等一系列手段优化目的产物 的生产。
P450s的代谢工程
• 植物的生物合成途径的一个共同特点就是利用一个或多个细胞色素P450酶来功能化分子的核心结构。然而, P450在真核生物中的表达会收到一系列因素的影响,包括不当的膜蛋白质折叠或翻译,一般毒性,和缺乏 翻译后修饰 。目前成功的例子很少,如:通过建立嵌合体细胞色素P450来模仿原生植物中的蛋白复合体 ; 在一个例子中,p450被融合到一个生产p450底物的酶上 。
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结论
尽管在过去的十年中已经取得了重大进展,NP在微生物宿主中的生物合成仍然是个挑战。在这段时间 里,实现了将巨大的代谢网路和相关的调控元素引入异源的宿主,通过蛋白质工程使微粒体甲基化酶的功 能性表达,以及提高产品产量的细胞的碳通量的重定向。
天然产物的提取 PPT

生物碱的提取方法*
由于各种生物碱的结构不同,性质各异, 提取分离方法也不尽相同,主要是依照 生物碱的溶解度而定。生物碱大都能溶 于氯仿、甲醇、乙醇等有机溶剂,除季 铵碱和一些分子量较低或含极性基团较 多的生物碱外,一般均不溶或难溶于水, 而生物碱与酸结合成盐时则易溶于水和 醇。基于这种特性,可用不同的溶剂将 生物碱从中药中提出,常用的提取溶剂 有下列3种:
▪
▪ (1) 非极性溶剂:样品先用10%氢氧化铵溶液 湿润,使中草药中与酸结合成盐的生物碱呈 游离状态,然后用氯仿或乙醚等提取,一些与 酸结合比较稳定的生物碱盐类和鞣酸盐或碱 性较强的生物碱盐等,氢氧化铵不能将其完 全分解,可用碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钙 或氧化镁,甚至氢氧化钠碱化,这个方法的缺 点是不能提出水溶性生物碱。
故一般选取莱式金鸡纳树作为原料。
国外金鸡纳的生产概况 魏美庆李元氏编译
奎宁的性质
▪ 又名金鸡纳霜,鸡纳碱。白色颗粒状或微晶性粉末, 微风化性。无臭,味微苦。熔点173~177℃。微 溶于水和甘油,易溶于乙醇,氯仿,溶于稀酸、稀氨 水中。为金鸡纳树皮中存在的主要生物碱。可由 其树皮中提取或者以间羟基苯甲醛与2-氨基乙醛 为原料制得。奎宁为二元碱,其中奎核碱上的氮原 子的碱性较强(pka=8、8),而奎啉环的氮原子碱性 较弱(pka=4、2)。临床上使用的盐有两种,即硫酸 盐和二盐酸盐,硫酸盐难溶于水,多制成片剂。二 盐酸盐水溶性大,可制成注射剂。
奎宁的现状及发展趋势
▪ 副作用当每日用量超过1g可出现金鸡纳反应:为恶 心、呕吐、头痛、耳鸣、视力及听力减退。亦可 引起皮疹、哮喘、血管神经性水肿、瘙痒等过敏 性反应。
植物天然产物开发)

大规模寻找和改造天然活性物质
N
CH3O
NH
H
N
H
H
OCH3
H
CH3OCO
) 利血平 (Reserpine
OCO OCH3
OCH3 OCH3
O CH3 N CH3
CH3O
长春碱 (Vinblastine) 长春新碱 (Vincristine)
OH N
C2H5
H COOCH3
N H
N H
RHO
C2H5
二者的不同点
❖ 一次代谢过程对于各种生物来说,基本上是相同 的,其代谢产物广泛分布于生物体内 ;二次代谢 及其产物对于不同族、种的生物来说,常具有不 同的特征,而且二次代谢产物的体内分布具有局 限性,不像一次代谢产物那样分布广泛。
❖ 对于一次代谢及其产物的研究归属于生物化学的 领域,而对二次代谢及其产物的研究已扩展到天 然产物化学、化学生态学、植物分类学等学科。
三、天然产物研究的发展史
❖过去,一个天然化合物从天然药物中分离、 纯化、到确定结构、人工合成需要很长时间。
❖吗啡(morphine),1805年发现、1925年 提出正确结构,1952年人工合成,花了约 150年时间。而利血平(reserpine)从发现、 确定结构,到人工合成,只用了4年的时间 (1952-1956)。
参考书目
1、《天然药物化学》
吴立军 主编
人民卫生出版社 2004.4第四版
2、《天然产物化学》
刘湘 主编
化学工业出版社 2010.1第二版
3、《天然产物化学实验技术》 李炳奇 主编
化学工业出版社 2012.1第一版
第一章 绪 论
1.植物天然产物开发的研究内容 2.一次代谢和二次代谢 3. 植物天然产物开发的发展史 4. 植物天然产物开发的发展动向
《总论天然产物》课件

化妆品
许多合成化学物质广泛应用于化妆品,但天然 植物精华液仍然是许多化妆品的主要成都是广泛应用于工业和交通 领域的天然产物。
天然产物的开发与利用
1
传统利用方式
传统的利用方式包括采摘、狩猎和挖掘,这些方式不仅损害了自然环境,而且效 率低,产出质量也难以得到保障。
2
现代技术开发
探索更好的利用方式
最后,我们需要不断地探索更好的天然产物利用方式。只有保持创新,才能在这个领域不 断前行。
3 变革与创新
要想在天然产物领域取 得长足的发展,我们需 要进行改革和创新,引 入新技术,采用新模式。
总结
天然产物的重要性
天然产物的价值不仅在于其可以为我们提供食品、药品和化妆品等生活必需品,而且它们 还可以为社会和人类带来更多的福祉。
发挥天然产物的优势
我们应该充分发掘天然产物的优点,发挥其可以提供的最大效益。同时,也要避免其带来 的负面影响。
随着现代科技的发展,学者们研究出了一些先进的开发利用技术,例如分子筛、 萃取和纳米技术等。
3
可持续开发
可持续性开发是当今天然产物领域的重点研究方向之一。既要满足人类需求,又 要尽量减小对环境的破坏。
天然产物的市场前景
国内外市场现状
目前,天然产物市场正以每年10%的速度增长。 而且,中国的天然产物市场尤其是有很大的发 展潜力。
发展趋势
随着越来越多的人开始重视健康和绿色消费, 天然产物将在未来几年逐渐取代一些化学合成 物质。
天然产物的挑战与展望
1 功能性要求
随着人们对天然产物功 能性要求的不断提高, 只有那些具有多重功能 的天然产物才能赢得市 场的青睐。
2 生态环境保护
要想更好地利用天然产 物,我们需要保护好自 然环境,防止过度开采 和滥用。
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实例1
金鸡纳
奎宁
实例2
鸦片
吗啡
பைடு நூலகம் 毒品
从毒品的来源看,可分为天然毒品、半合成毒品 和合成毒品三大类。天然毒品是直接从毒品原植 物中提取的毒品,如鸦片。半合成毒品是由天然 毒品与化学物质合成而得,如海洛因。合成毒品 是完全用有机合成的方法制造,如冰毒。
从毒品对人中枢神经的作用看,可分为抑制剂、 兴奋剂和致幻剂等。抑制剂能抑制中枢神经系统, 具有镇静和放松作用,如鸦片类。兴奋剂能刺激 中枢神经系统,使人产生兴奋,如苯丙胺类。致 幻剂能使人产生幻觉,导致自我歪曲和思维分裂, 如麦司卡林。
但古代中国早在这之前就有了明确的记载。 明代李 延 的 《医 学 入门 》( 1575 )中记载了用 发
酵法从五倍子中得到没食子酸的过程。书中谓 “五倍子粗粉,并矾、曲和匀,如作酒曲样,入 瓷器遮不见风,侯生白取出。” 《本草纲目》(1596)卷39中则有“看药上长起 长霜,则药已成矣”的记载。这里的“生白”、 “长霜”均为没食子酸生成之意,是世界上最早 制得的有机酸,比舍勒的发明早了二百年。
大自然是一个天然药库
来自植物
如大黄、人参等
大自然是一个天然药库
来自动物
如牛黄、鹿茸、蟾酥、海马等
大自然是一个天然药库
来自人类 如紫河车(补气、养血、益精)
大自然是一个天然药库
来自矿物
如石膏、朱砂、雄黄等
其他实例
毒箭木
断肠草
夹竹桃
鸩
鹤顶红
鹤顶红,三氧化二砷,也 就是著名的砒霜。“鹤顶 红”不过是古时候对砒霜 的一个隐晦的说法而已。 砷进入人体后,会和蛋白 质的硫基结合,使蛋白质 变性失去活性。
思考
海鲜+维生素C=砒霜?
三、天然产物研究的发展史
在19世纪以前,制药的手段比较原始。 据国外文献记载,从天然药物中分离其中所
含的有机化学成分,始于1769年瑞典化学 家舍勒从酒石分离出酒石酸、苯甲酸 (1775)、乳酸(1785)、没食子酸 (1786)等有机酸类物质。
三、天然产物研究的发展史
CH3 N
罂粟
HO
O
OH
吗啡
三、天然产物研究的发展史
天然药物占临床使用药物的50% 来源于高等植物的约25%。 天然产物药物疗效高,副作用小,天然产物
始终是医药行业中新药的主要来源之一。
三、天然产物研究的发展史
此后的数十年间发掘了大量民间药中的活性 成分,如土根碱、奎宁(1820)、辛可宁、 番木鳖碱、咖啡因、阿托品毛地黄强心苷、 毒毛旋花苷、蟾蜍等,以生物碱居多,都具 有显著的生理活性,可以代表其原生药,多 数至今仍用作药物。但当时只能利用分馏和 重结晶来纯化单体成分。
一、 研究内容
广义地讲,自然界的所有物质都称为天然产物。 在化学学科内,天然产物专指由动物、植物及 海洋生物和微生物体内分离出来的生物二次代 谢产物及生物体内源性生理活性化合物。是由 各种化学成分所组成的复杂体系。
在陆生植物体内的主要成分就有:生物碱、萜类、甾体、苷类、 黄酮类、蒽醌类、糖类、蛋白质、脂类等等。
中 药 Traditional Chinese Medicine 草 药 Herbal drug 民族药 Ethnic Medicine 蒙药 Mongolia Medicine
藏药 Tibetan Medicine 苗药 Miao drug
生 药 Crude drug
植物、动物、 海洋生物、微生物
花生 (<<0.1%)
实例3
葡萄和葡萄酒 (<0.02%)
虎杖 (<0.3%)
桑葚(<<0.1%)
白藜芦醇
几个容易混淆的概念
天然药物 Natural medicine 中草药 Chinese herbal medicine
《本草纲目》,1892种 / 《本草纲目拾遗》,1021种 目前我国药用植物总数,15000余种
中
草
药
药
天
然
中草药
药 物
天然产物
学科
植物天然产物开发: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。
提取分离
用途
二次代谢产物
结构功能
化学合成与修饰
参考书目
1、《天然药物化学》
吴立军 主编
人民卫生出版社 2004.4第四版
2、《天然产物化学》
刘湘 主编
化学工业出版社 2010.1第二版
3、《天然产物化学实验技术》 李炳奇 主编
化学工业出版社 2012.1第一版
第一章 绪 论
1.植物天然产物开发的研究内容 2.一次代谢和二次代谢 3. 植物天然产物开发的发展史 4. 植物天然产物开发的发展动向
三、天然产物研究的发展史
樟脑的记载在中国最早见于1711年洪遵著的《集验 方》一书,后由马可波罗传至西方。
《本草纲目》卷34下详尽记载了用升华法等制备、 纯化樟脑的过程。欧洲直至18世纪下半叶才提取 出了樟脑的纯品。
医药化学源于中国。
三、天然产物研究的发展史
从 药 用 动 植 物 中 提 取 活 性 成 分则 始 于 19 世 纪。 第 一个被提取的成分是吗啡碱(一种异喹啉生物), 于1806年由法国化学家F·泽尔蒂纳自鸦片中提取。
生物合成
二、天然产物的生物合成
一次代谢与二次代谢 一次代谢:植物、昆虫或微生物体内的生物细胞通过 光合作用、碳水化合物代谢和柠檬酸代谢,生成生物 体生存繁殖所必须的化合物,如糖类、氨基酸、脂肪 酸、核酸及其聚合衍生物(如多糖类、蛋白质、酯类、 DNA、RNA)等的代谢过程,这些化合物称为一次代 谢产物。 二次代谢:从某些一次代谢产物作为起始原料,通过 一系列特殊生物化学反应生成表面上看来似乎对生物 本身无用的化合物,如萜类、甾体、生物碱、多酚类 等,这些二次代谢产物就是人们熟知的天然产物。
二者的不同点
一次代谢过程对于各种生物来说,基本上是相同 的,其代谢产物广泛分布于生物体内 ;二次代谢 及其产物对于不同族、种的生物来说,常具有不 同的特征,而且二次代谢产物的体内分布具有局 限性,不像一次代谢产物那样分布广泛。
对于一次代谢及其产物的研究归属于生物化学的 领域,而对二次代谢及其产物的研究已扩展到天 然产物化学、化学生态学、植物分类学等学科。