فیتوشیمی و شیمی گیاهی
فیتوشیمی شاخهای از فارماکوگنوزی است که به مطالعه ترکیبات شیمیایی گیاهان میپردازد — چگونگی بیوسنتز آنها، چگونگی جداسازی و شناسایی آنها، و کدام یک از آنها فعالیت بیولوژیکی مرتبط با پزشکی دارند. این رشته تنوع طبیعی متابولیتهای گیاهی را به کشف دارو و کار کنترل کیفیت در علوم دارویی مرتبط میسازد.
Definition
فیتوشیمی مطالعه شیمیایی سیستماتیک ترکیبات تولید شده توسط گیاهان است که شامل منشأ بیوسنتزی، جداسازی، شناسایی ساختاری، و روابط ساختار-فعالیت میشود که برخی از دستهها را از نظر فارماکولوژیکی مهم میسازد.
Scope
این حوزه خواننده را با شیمی ترکیبات مشتقشده از گیاهان آشنا میکند: تمایز بین متابولیسم اولیه و ثانویه، دستهبندیهای ساختاری اصلی متابولیتهای ثانویه (آلکالوئیدها، فنولیکها، ترپنوئیدها، و گلیکوزیدها)، و اصول استخراج، جداسازی، و تعیین ساختار. این موارد به عنوان دانش مرجع زیربنای فارماکوگنوزی محصولات طبیعی مطرح میشوند، نه به عنوان راهنمای تجویز بالینی.
Sub-topics
Core questions
- کدام دستهبندیهای ساختاری متابولیتهای ثانویه گیاهی وجود دارند و چگونه از نظر بیوسنتزی با هم مرتبط هستند؟
- ترکیبات گیاهی چگونه استخراج، جداسازی و ساختار آنها تعیین میشود؟
- متابولیتهای گیاهی چگونه به کشف دارو و استانداردسازی داروهای گیاهی کمک میکنند؟
Key concepts
- متابولیسم اولیه در مقابل متابولیسم ثانویه
- مسیرهای بیوسنتزی (شیکیمات، مِوالونات/MEP، پلیکتید، مشتقشده از اسید آمینه)
- استخراج و جزءبندی
- جداسازی کروماتوگرافی
- تعیین ساختار طیفسنجی
- رابطه ساختار-فعالیت
- شیمیطبقهبندی (Chemotaxonomy)
- استانداردسازی و ترکیبات نشانگر
Mechanisms
شیمی گیاهی بر تعداد کمی از مسیرهای بیوسنتزی استوار است که تنوع ساختاری عظیمی را ایجاد میکنند. مسیر شیکیمات پیشسازهای آروماتیک برای فنولیکها و بسیاری از آلکالوئیدها را فراهم میکند؛ مسیرهای مِوالونات و متیلاریتریتول-فسفات واحدهای ایزوپرنوئید برای ترپنوئیدها را تأمین میکنند؛ اسیدهای آمینه بیشتر اسکلتهای آلکالوئیدی را تشکیل میدهند؛ و قندها با آگلیکونها کونژوگه میشوند تا گلیکوزیدها را تشکیل دهند. گردش کار عملی از استخراج و تقسیم حلال، از طریق جزءبندی کروماتوگرافی، تا تعیین ساختار با طیفسنجی پیش میرود، که اغلب با سنجشهای بیولوژیکی هدایت میشود تا فعالیت به یک مولکول تعریفشده ردیابی شود.
Clinical relevance
بخش قابل توجهی از داروها منشأ گیاهی دارند یا از گیاهان الهام گرفته شدهاند، بنابراین دانش فیتوشیمیایی هم زیربنای کشف دارو و هم کنترل کیفیت محصولات گیاهی است. به عنوان یک حوزه مرجع، توضیح میدهد که داروهای مشتقشده از گیاهان از کجا میآیند و چگونه ترکیبات فعال آنها شناسایی میشوند؛ این یک پیشزمینه توصیفی است و مبنایی برای تشخیص، دوزبندی، یا تصمیمات درمانی فردی نیست.
Evidence & guidelines
پایگاه شواهد در اینجا آزمایشگاهی و شیمیایی است تا بالینی: شامل گزارشهای جداسازی، مطالعات بیوسنتزی، و ادبیات روشهای تحلیلی، در کنار مونگرافهای دارونامهای که مواد گیاهی را استاندارد میکنند. بررسیهای محصولات طبیعی به عنوان منابع دارویی، سهم دیرینه شیمی گیاهی را در دارونامه مستند میکنند.
History
فیتوشیمی از جداسازی اصول خالص گیاهی مانند مورفین و کینین در اوایل قرن نوزدهم رشد کرد، که نشان داد مولکولهای تعریفشده، نه داروهای خام، فعالیت دارند. در طول قرن بیستم، کروماتوگرافی و طیفسنجی این حوزه را از کریستالیزاسیون پرزحمت به تعیین ساختار سیستماتیک تبدیل کرد، و مطالعات بیوسنتزی چگونگی پیدایش دستههای اصلی متابولیتها را روشن ساخت.
Related topics
Seminal works
- newman-2007
- dewick-2009
- harborne-1998
Frequently asked questions
- فیتوشیمی چه تفاوتی با فارماکوگنوزی دارد؟
- فارماکوگنوزی مطالعه گستردهتر داروها از منابع طبیعی است؛ فیتوشیمی هسته شیمیایی آن است که به طور خاص بر جداسازی و شناسایی ترکیبات مولکولی گیاهان تمرکز دارد.
- چرا این همه ترکیب گیاهی متفاوت وجود دارد؟
- مجموعه محدودی از مسیرهای بیوسنتزی توسط آنزیمها و تغییرات شیمیایی متنوعی بسط داده میشوند، بنابراین چند جریان پیشساز هزاران آلکالوئید، فنولیک، ترپنوئید و گلیکوزید متمایز را تولید میکنند.