30.2: Підходи до вивчення натуральних продуктів
- Page ID
- 105935
Хіміки мають переконливу цікавість виявити, які сполуки забезпечує Природа, але для отримання цієї інформації необхідно ізолювати сполуки від їх природного джерела та визначити їх структури. Це рідко є легким завданням, особливо коли цікава сполука присутня в низьких концентраціях, так що для вилучення навіть декількох мікрограмів бажаного продукту потрібно величезна кількість вихідного матеріалу. У цій обставині потрібен високий ступінь майстерності та технології як в процедурах ізоляції, так і в подальших дослідженнях для встановлення хімічної структури.
Друга мета - загальний синтез сполуки з більш дрібних молекул. Дійсно, у класичному підході до визначення структури структура була призначена природному продукту шляхом досліджень хімічної деградації меншим, ідентифікованим молекулам. Однак присвоєна структура не розглядалася як повністю підтверджена, поки сполука не була синтезована і не виявилася ідентичною за всіма параметрами (склад, конфігурація, конформація) з природною сполукою. Такий підхід зберігається, хоча величезний вплив сучасних методів поділу і спектроскопічного аналізу дозволило визначити структуру поза розумним сумнівом майже у всіх випадках без звернення до синтезу.
Тим не менш, синтез натуральних продуктів продовжує залишатися важливим. Він надає нову методологію, нові реакції та прийоми. Він також забезпечує альтернативні джерела природних сполук і пропонує маршрути до пов'язаних, але неприродних аналогів. У випадку корисного препарату, синтетична мета полягає в тому, щоб знайти споріднену структуру, яка є більш потужною при менших дозах з меншою кількістю побічних ефектів, ніж природна сполука.
Ще одна область досліджень в хімії натуральних продуктів стосується способу синтезу з'єднання біологічно - тобто біосинтезу сполуки. Це експериментально складні дослідження і передбачають спочатку виявлення вихідних матеріалів (біологічних попередників). Це можна зробити, годуючи організм ізотопічно маркованими сполуками, підозрюваними в тому, що вони є попередниками, а потім визначаючи, де і скільки маркованого матеріалу включено в натуральний продукт. Зрештою, кожен етап синтезу повинен бути з'ясований і кожен фермент виділений і вся послідовність реконструйована в безклітинну систему. З експериментів такого типу ми тепер маємо досить гарне розуміння біосинтезу жирних кислот, терпенів і стероїдів.