天然產(chǎn)物化學(xué)與食品科學(xué)的關(guān)系

1、天然產(chǎn)物化學(xué)與食品科學(xué)的關(guān)系摘要摘要：本文簡(jiǎn)述了天然產(chǎn)物化學(xué)在食品科學(xué)中的應(yīng)用，主要有藥用天然產(chǎn)物化學(xué)研究的現(xiàn)狀及其發(fā)展生物轉(zhuǎn)化在天然產(chǎn)物化學(xué)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞鍵詞：天然產(chǎn)物化學(xué)食品科學(xué)藥物開(kāi)發(fā)生物轉(zhuǎn)化食品產(chǎn)業(yè)是民生產(chǎn)業(yè)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)食品產(chǎn)業(yè)得到了迅猛進(jìn)展，大規(guī)模以上食品工業(yè)產(chǎn)值已經(jīng)突破10萬(wàn)億元人民幣，與此相適應(yīng)，食品科學(xué)研究取得了許多重要成果。天然產(chǎn)物化學(xué)是以天然資源為研究對(duì)象探討其化學(xué)組成、合成和作

2、用的一門(mén)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究科學(xué)是從分子水平上研究基因、蛋白的功能探索生命奧秘和認(rèn)識(shí)生命活動(dòng)規(guī)律的重要途徑之一[1]。天然產(chǎn)物化學(xué)的研究推動(dòng)著有機(jī)化學(xué)、合成化學(xué)、分析化學(xué)、結(jié)構(gòu)化學(xué)、植物化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科的進(jìn)步。通過(guò)對(duì)活性天然產(chǎn)物的合成研究人們創(chuàng)造了許多新的有機(jī)合成方法和路線從而極大地推動(dòng)了現(xiàn)代醫(yī)藥、材料等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。天然產(chǎn)物化學(xué)與食品科學(xué)的關(guān)系尤為密切，近年來(lái)，天然產(chǎn)物化學(xué)在食品行業(yè)中的應(yīng)用日益增加

3、，比如保健食品，化學(xué)藥物，食品生物轉(zhuǎn)化技術(shù)。1天然產(chǎn)物化學(xué)與藥物開(kāi)發(fā)天然產(chǎn)物自古以來(lái)就為人類健康服務(wù)。人類在與疾病作斗爭(zhēng)的過(guò)程中通過(guò)以身試藥日積月累對(duì)天然藥物的應(yīng)用積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。天然藥物之所以能夠防病治病其物質(zhì)基礎(chǔ)在于所含的有效成分。研究中草藥的有效成分目的在于研究有效成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)與生物活性之間的關(guān)系逐步闡明其防病治病的原理尋找新藥物、新藥源或開(kāi)發(fā)利用對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有價(jià)值的資源同時(shí)探索中草藥加工工藝改進(jìn)藥物劑型控制中藥及其制

4、劑的質(zhì)量提高臨床療效。由于天然藥物往往含有結(jié)構(gòu)、性質(zhì)不同的多種成分且有效成分的含量一般較低因此研究和開(kāi)發(fā)天然藥物必須從復(fù)雜的中草藥組成成分中提取、分離和鑒定出有活性的單體純成分。有時(shí)為了增強(qiáng)療效克服毒副作用通過(guò)改變有效成分的結(jié)構(gòu)如制備其類似物或衍生物以創(chuàng)制出更好更新的藥物。以中草藥或其他動(dòng)植物、微生物和海洋生物為主要研究目標(biāo)的天然產(chǎn)物化學(xué)工作已經(jīng)成為我國(guó)尋找新藥的重要研究途徑。1.1一些引人注目的藥用天然產(chǎn)物由于現(xiàn)代分離技術(shù)和光譜方法的

5、發(fā)展以及近代生物技術(shù)和藥理學(xué)方法的進(jìn)步從植物中分離得到的具有生理活性的天然產(chǎn)物不斷被發(fā)現(xiàn)其中一些已用作藥物另一些正在朝市場(chǎng)方向開(kāi)發(fā)。下面介紹部分70年代以來(lái)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道的具有意義的例子。1.1.1紫杉醇1971年美國(guó)科學(xué)家Wani等[2]首先從短葉紅豆杉(T.brevifolia)的樹(shù)皮中分離得到紫杉醇(taxol)它具有復(fù)雜新穎的化學(xué)結(jié)構(gòu)屬于三環(huán)二萜類化合物。它對(duì)疑難性卵巢轉(zhuǎn)移癌(包括順鉑無(wú)效的疾病)、乳腺癌、肺癌后期及頭頸部鱗狀細(xì)

6、胞癌等很有效1992年FDA批準(zhǔn)了紫杉醇用于臨床治療。由于紫杉醇罕見(jiàn)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的抗癌作用機(jī)理近十多年來(lái)在國(guó)內(nèi)外工業(yè)界、藥物學(xué)界和化學(xué)界引起了很大的轟動(dòng)人們紛紛尋找各種方法開(kāi)辟其來(lái)源。如我國(guó)已從紅豆杉[TaxusChinensis(pilger)Rehd]等紅豆杉屬的植物中分離到了紫為C11A羥基孕酮(圖1)成功地解決了皮質(zhì)激素類藥物合成過(guò)程中的難題也使人們意識(shí)到用化學(xué)方法極難發(fā)生的C11羥基化通過(guò)微生物轉(zhuǎn)化能輕而易舉地完成從而開(kāi)創(chuàng)

7、了微生物轉(zhuǎn)化甾體化合物的先例[14]。10羥基喜樹(shù)堿(HCPT)作為抗癌藥其療效好而且毒性低。近期發(fā)現(xiàn)多種微生物能定向?qū)⒑枯^高的喜樹(shù)堿(CPT圖2)轉(zhuǎn)化10羥基喜樹(shù)堿[15]。2.2作為藥物代謝機(jī)制的研究模型近年來(lái)有人發(fā)現(xiàn)藥物的體內(nèi)代謝產(chǎn)物往往與其微生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物具有一定的相似性遂提出將微生物轉(zhuǎn)化作為藥物體內(nèi)代謝的模型從而將生物轉(zhuǎn)化技術(shù)引入到一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。文獻(xiàn)報(bào)道華蟾毒精和蟾毒靈在大鼠肝臟的主要代謝途徑3OH脫氫及16位脫乙?；磻?yīng)

8、與微生物轉(zhuǎn)化具有一定的相似性例證了微生物轉(zhuǎn)化可用于制備并輔助鑒定藥物的體內(nèi)代謝產(chǎn)物。Huffd研究組對(duì)蒿乙醚進(jìn)行微生物轉(zhuǎn)化得到的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物中9B羥基蒿乙醚、9A羥基蒿乙醚、2A羥基蒿乙醚、14羥基蒿乙醚也是蒿乙醚在小鼠肝細(xì)胞中的代謝產(chǎn)物。藥物的體內(nèi)代謝產(chǎn)物在生物制品中大多含量很低且雜質(zhì)干擾嚴(yán)重產(chǎn)物的分離純化與結(jié)構(gòu)鑒定均較困難而微生物轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的分離過(guò)程則相對(duì)簡(jiǎn)單且可實(shí)現(xiàn)較大量的產(chǎn)物制備因此可用于輔助鑒定藥物代謝的微量乃至痕量產(chǎn)物并可大量制備