كيمياء النبات والكيمياء النباتية
الكيمياء النباتية هي فرع من علم العقاقير يدرس المكونات الكيميائية للنباتات – كيفية تصنيعها حيويًا، وكيفية عزلها وتحديدها، وأي منها يحمل نشاطًا بيولوجيًا ذا صلة بالطب. وهي تربط التنوع الطبيعي لمستقلبات النباتات بعملية اكتشاف الأدوية وأعمال مراقبة الجودة في العلوم الصيدلانية.
Definition
الكيمياء النباتية هي الدراسة الكيميائية المنهجية للمركبات التي تنتجها النباتات، وتشمل أصلها الحيوي، وعزلها، وتوصيفها الهيكلي، وعلاقات البنية بالنشاط التي تجعل بعض الفئات ذات أهمية صيدلانية.
Scope
يوجه هذا المجال القارئ إلى كيمياء المركبات المشتقة من النباتات: التمييز بين الأيض الأولي والثانوي، والفئات الهيكلية الرئيسية للمستقلبات الثانوية (القلويدات، الفينولات، التربينويدات، والجليكوسيدات)، ومبادئ الاستخلاص والفصل وتوضيح البنية. ويؤطر هذه المعارف كمعرفة مرجعية تدعم علم العقاقير للمنتجات الطبيعية بدلاً من كونها إرشادات وصف سريرية.
Sub-topics
Core questions
- ما هي الفئات الهيكلية للمستقلبات الثانوية النباتية الموجودة، وكيف ترتبط حيويًا؟
- كيف يتم استخلاص مكونات النباتات وفصلها وتحديد هياكلها؟
- كيف تساهم مستقلبات النباتات في اكتشاف الأدوية وفي توحيد الأدوية العشبية؟
Key concepts
- الأيض الأولي مقابل الأيض الثانوي
- المسارات الحيوية (شيكيمات، ميفالونات/MEP، بوليكيتيد، مشتقات الأحماض الأمينية)
- الاستخلاص والتجزئة
- الفصل الكروماتوغرافي
- توضيح البنية بالتحليل الطيفي
- علاقة البنية بالنشاط
- التصنيف الكيميائي
- التوحيد القياسي والمركبات الدالة
Mechanisms
تعتمد كيمياء النبات على عدد قليل من المسارات الحيوية التي تولد تنوعًا هيكليًا هائلاً. يوفر مسار الشيكيمات (shikimate pathway) سلائف عطرية للفينولات والعديد من القلويدات؛ ويوفر مسارا الميفالونات (mevalonate) والميثيل إريثريتول فوسفات (methylerythritol-phosphate) وحدات الإيزوبرينويد (isoprenoid) للتربينويدات؛ وتُشكل الأحماض الأمينية معظم هياكل القلويدات؛ وتُربط السكريات بالأجليكونات (aglycones) لتكوين الجليكوسيدات. تنتقل سير العمليات العملية من الاستخلاص والتجزئة بالمذيبات، عبر التجزئة الكروماتوغرافية، إلى توضيح البنية بواسطة التحليل الطيفي، وغالبًا ما تُوجه هذه العمليات بواسطة الفحوص البيولوجية بحيث يتم تتبع النشاط إلى جزيء محدد.
Clinical relevance
جزء كبير من الأدوية مشتق من النباتات أو مستوحى منها، لذا فإن المعرفة الكيميائية النباتية تكمن وراء اكتشاف الأدوية ومراقبة جودة المنتجات العشبية. وكمجال مرجعي، فإنه يوضح من أين تأتي الأدوية المشتقة من النباتات وكيف يتم توصيف مكوناتها النشطة؛ وهو خلفية وصفية وليس أساسًا للتشخيص الفردي أو تحديد الجرعات أو قرارات العلاج.
Evidence & guidelines
تستند الأدلة هنا إلى الجانب المخبري والكيميائي بدلاً من السريري: فهي تتألف من تقارير العزل، والدراسات الحيوية، ومؤلفات الطرق التحليلية، إلى جانب دراسات الدساتير الدوائية التي توحد المواد النباتية. توثق مراجعات المنتجات الطبيعية كمصادر للأدوية المساهمة الطويلة الأمد لكيمياء النبات في الدساتير الدوائية.
History
نشأت الكيمياء النباتية من عزل المبادئ النباتية النقية في أوائل القرن التاسع عشر مثل المورفين والكينين، والتي أظهرت أن الجزيئات المحددة، وليس الأدوية الخام، هي التي تحمل النشاط. خلال القرن العشرين، حولت الكروماتوغرافيا والتحليل الطيفي المجال من التبلور الشاق إلى توضيح منهجي للبنية، وأوضحت الدراسات الحيوية كيفية نشأة الفئات الرئيسية للمستقلبات.
Related topics
Seminal works
- newman-2007
- dewick-2009
- harborne-1998
Frequently asked questions
- كيف تختلف الكيمياء النباتية عن علم العقاقير؟
- علم العقاقير هو الدراسة الأوسع للأدوية من المصادر الطبيعية؛ الكيمياء النباتية هي جوهرها الكيميائي، وتركز بشكل خاص على عزل وتوصيف المكونات الجزيئية للنباتات.
- لماذا توجد العديد من المركبات النباتية المختلفة؟
- يتم تطوير مجموعة محدودة من المسارات الحيوية بواسطة إنزيمات متنوعة وتعديلات كيميائية، لذا فإن عددًا قليلاً من تيارات السلائف يولد آلاف القلويدات والفينولات والتربينويدات والجليكوسيدات المتميزة.