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天然产物分离
天然产物分离
随着分离技术,光谱技术和微型的超灵敏体外实验,天然产物的研究在提供新的和有利的化学支架引起了极大的关注。各种可以用的联用技术,包括GC-MS,LC-PDA,LC-MS,LC-FTIR,LC-NMR-MS,这些技术的发展,已经使对粗提取物的制备分析,天然产物分离和在线检测,生化分类的学习,化学指纹,草药的质量控制,代谢学习成为可能。在本文的几个章节都介绍了天然产物分离方案。以下这个章节主要讲了天然产物研究,从萃取——检测纯化的产物——生物活性检测。
引言
天然产物包括:(1)一个有机体(比如一个植物、一个动物或者一个微生物);(2)一个有机体的一部分(植物的也或者花、);(3)有机体的提取液;(4)纯的化合物(alkaloids-生物碱, coumarins-香豆素, ?avonoids-黄酮类, glycosides苷类, lignans木脂素,steroids固醇, sugars糖类, terpenoids萜类)。
在近十年的发展,天然产物的研究策略有了非常进步的发展。主要采用两种方法:
老的策略
注重天然资源的化学成分,而不注重活性。
简单的分离和鉴定化合物,然后体内生物活性实验
化学分类的调查
选择有机体主要基于药理信息、名间的和传统用法。
现代策略
生物鉴定指导
天然产物的图书馆的建立
活性化合物在细胞、组织培养、遗传调控、天然组合化学中的生产等等
更注重生物活性
化学指纹识别和代谢组学
选择上面也是基于药理信息,明间的和传统的,也不排除随机选择。
上述是一个天然药物发现的过程
2.天然药物:历史展望
在古代,天然药物特别是植物,本身就是一种药物。这种治疗的植可以追溯到苏美尔文化,也就是公园400年,在希波克拉里的记载中大约有四百种药用植物。根据WHO的报告,大约有75%的人类还是在依靠着传统的医药植物。表一列举了简单的天然药物。
3.天然产物:目前和将来
长春树中的长春新碱,樱树花中的吗啡,还有紫杉醇都是比较好的天然药物,近年来,药学界和植物界已经开始掀起了天然药物热,目前有40%的在用药物是从天然药物发展而来。更准确的是从1983年到1994年来批准的520种新药有39%是天然药物或者他们的衍生物,60%-80%的抗菌药和抗癌药都是天然产物。在2001年,30种最高销售的药物中有8种药物(辛伐他丁、普伐他丁、羟基苄青霉素、克拉维酸、头孢曲松钠、环孢菌素、紫杉醇)都是天然药物或者他们的衍生物,这八种药物的总销售额是160十亿。
再贡献新药上天然产物有三方面的作用:
直接作为新药,没有修改。
提供化学模型,用于合成更复杂的分子化合物。
提供药理作用的新模型,再去很成一个类似物。
天然产物将继续在近几年来作为一个新药来源,原因有以下几点;
他们提供了许多结构类型。
他们相当的小(2000Da)
他们有药物相似的特征。
现在我们只是研究了很少的植物活性,至少有250,000高等植物存在这个星球上,但是到目前为止只有5-10%的被研究过。关于海洋的生物我们了解的就更少了。关于微生物界我们就了解不到1%
随着体外的生物活性检测技术、色谱方法和光学技术,特别是NMR的出现和发展,让我们更加容易的去发现新的化合物,高通量的筛选成为可能。
提取
选择提取的过程取决于来源物质河北分离化合物的性质。在选择方法之前,这是必须去建立目标物提取,这里有许多目标物,这里列举了一些:
一个未知生物活性。
目前存在在有机体的已知化合物。
在有机体中的一组化合物结构相关。
在这里,你需要知道提取的一个预期结果,包括;
是需要纯化足够的量或是就需要知道部分特征?纯化到什么水平。
提供足够的原料去证实或否否决先前分离的化合物结构。
尽可能分离到多的化合物用于进一步的学习,比如临床试验。
这个典型的提取过程,特别对植物资源,包含以下几个步骤:
将干燥和研磨好的植物原料或者均质化新鲜的植物部分(叶子、花等)、整个植物用溶剂泡软。
溶剂的选择
极性萃取:水、乙醇、甲醇等等。
中等极性提取:乙酸乙酯、二氯甲烷(DCM)等等。
非极性:正己烷、石油醚、氯仿等等
提取的方法
浸渍
煮沸
索氏提取
超临界流体
升华
蒸气蒸馏
5馏分
最初的提取液可以分成不同的部分,根据相似的极性或者分子尺寸。对于一个初提液最好不要把馏分分的太多,因为有可能把目标产物分得太多,使其浓度降低了可能在以后分离的过程漏掉。更容易在一些大的相关组分中可以很好的发现目标产物。对于一些细的部分,长长用在线检测技术,如紫外,现代制备或者半制备高效液相色谱。
6、分离
在天然产物最重要的过程就是设计一个合理的分离方法,一个的分子特征包括溶解性(亲水性、疏水性),酸碱性、手性、稳定性和分子大小。如果是从相同的或新的来源中分离一个已知的化合物,
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