Phytochimie et chimie des plantes
La phytochimie est la branche de la pharmacognosie qui étudie les constituants chimiques des plantes — leur biosynthèse, leur isolement et leur identification, ainsi que ceux qui possèdent une activité biologique pertinente pour la médecine. Elle relie la diversité naturelle des métabolites végétaux à la découverte de médicaments et au travail de contrôle qualité des sciences pharmaceutiques.
Definition
La phytochimie est l'étude chimique systématique des composés produits par les plantes, englobant leur origine biosynthétique, leur isolement, leur caractérisation structurale et les relations structure-activité qui confèrent à certaines classes une importance pharmacologique.
Scope
Ce domaine oriente le lecteur vers la chimie des composés d'origine végétale : la distinction entre métabolisme primaire et secondaire, les principales classes structurelles de métabolites secondaires (alcaloïdes, composés phénoliques, terpénoïdes et glycosides), et les principes d'extraction, de séparation et d'élucidation structurale. Il présente ces éléments comme des connaissances de référence sous-tendant la pharmacognosie des produits naturels, plutôt que comme des directives de prescription clinique.
Sub-topics
Core questions
- Quelles sont les classes structurales de métabolites secondaires végétaux existantes, et comment sont-elles biosynthétiquement liées ?
- Comment les constituants végétaux sont-ils extraits, séparés et leurs structures déterminées ?
- Comment les métabolites végétaux contribuent-ils à la découverte de médicaments et à la normalisation des médicaments à base de plantes ?
Key concepts
- Métabolisme primaire versus secondaire
- Voies biosynthétiques (shikimate, mévalonate/MEP, polycétide, dérivées d'acides aminés)
- Extraction et fractionnement
- Séparation chromatographique
- Élucidation structurale par spectroscopie
- Relation structure-activité
- Chimiotaxonomie
- Normalisation et composés marqueurs
Mechanisms
La chimie des plantes repose sur un petit nombre de voies biosynthétiques qui génèrent une énorme diversité structurale. La voie du shikimate fournit des précurseurs aromatiques pour les composés phénoliques et de nombreux alcaloïdes ; les voies du mévalonate et du méthylérythritol-phosphate (MEP) fournissent des unités isopréniques pour les terpénoïdes ; les acides aminés sont à l'origine de la plupart des squelettes d'alcaloïdes ; et les sucres sont conjugués à des aglycones pour former des glycosides. Les flux de travail pratiques vont de l'extraction et du partage liquide-liquide, à travers le fractionnement chromatographique, à l'élucidation structurale par spectroscopie, souvent guidée par des essais biologiques afin de suivre l'activité jusqu'à une molécule définie.
Clinical relevance
Une part substantielle des produits pharmaceutiques sont d'origine végétale ou inspirés par les plantes, de sorte que la connaissance phytochimique sous-tend à la fois la découverte de médicaments et le contrôle qualité des produits à base de plantes. En tant que domaine de référence, il explique l'origine des médicaments dérivés des plantes et comment leurs constituants actifs sont caractérisés ; il s'agit d'un contexte descriptif et non d'une base pour le diagnostic individuel, la posologie ou les décisions de traitement.
Evidence & guidelines
La base de preuves ici est de nature laboratoire et chimique plutôt que clinique : elle comprend des rapports d'isolement, des études biosynthétiques et de la littérature sur les méthodes analytiques, ainsi que des monographies pharmacopéiques qui normalisent les matières végétales. Les revues sur les produits naturels en tant que sources de médicaments documentent la contribution de longue date de la chimie des plantes à la pharmacopée.
History
La phytochimie est née de l'isolement, au début du XIXe siècle, de principes végétaux purs tels que la morphine et la quinine, qui ont montré que des molécules définies, et non des drogues brutes, sont responsables de l'activité. Tout au long du XXe siècle, la chromatographie et la spectroscopie ont transformé le domaine, passant d'une cristallisation laborieuse à une élucidation structurale systématique, et l'étude biosynthétique a clarifié la manière dont les principales classes de métabolites apparaissent.
Related topics
Seminal works
- newman-2007
- dewick-2009
- harborne-1998
Frequently asked questions
- En quoi la phytochimie diffère-t-elle de la pharmacognosie ?
- La pharmacognosie est l'étude plus large des médicaments d'origine naturelle ; la phytochimie en est le cœur chimique, axé spécifiquement sur l'isolement et la caractérisation des constituants moléculaires des plantes.
- Pourquoi existe-t-il tant de composés végétaux différents ?
- Un ensemble limité de voies biosynthétiques est élaboré par diverses enzymes et modifications chimiques, de sorte que quelques flux de précurseurs génèrent des milliers d'alcaloïdes, de composés phénoliques, de terpénoïdes et de glycosides distincts.