第十章 其他类型天然产物.ppt

1、柠檬酸简介 柠檬酸是生物体内主要的新陈代谢产物之一，在植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中都含有柠檬酸。 1784年瑞典化学家C.W.Scheel首先从柑橘中提取柠檬酸 19世纪末产生发酵法生产柠檬酸 1923年美国菲泽公司建造了世界第一家由黑霉菌沙盘发酵法生产柠檬酸的工厂 1952年美国Mies公司首先采用深层发酵法大规模生产柠檬酸，现已成为生产柠檬酸的主要方法。 我国发酵法生产柠檬酸的研究始于1942年。1962年，以薯干粉为原料，黑曲霉深层发酵柠檬酸的成功，确定了我国生产柠檬酸的主要工艺路线。 3、柠檬酸发酵原料 鞣质又称为单宁、鞣酸，是存在于植物界的一类结构比较复杂的多元酚类化合物，因此又称为鞣酸。 能与蛋白质结合形成不溶于水的沉淀，故能与生兽皮中的蛋白质结合成致密、柔韧、不易腐败又难以透水的皮革。 分布 除苔藓植物很少含有以外，广泛分布于植物界。 存在于植物的皮、木、叶、根、果实等部位。植物被昆虫伤害所形成的虫瘿中常含有大量的鞣质（五倍子中含量高达70%）。 一年生草本植物含量较低，木本植物中含量随植物年龄增大而增多。 制革工业。含鞣质6%以上的植物水提液经浓缩得到的固体（粗鞣质）称为“栲胶”。 医药行业。具有收敛止泻作用，如用于治疗急性肠胃炎的药物鞣酸蛋白。 结构与分类 可水解鞣质 没食子酸鞣质 鞣花酸鞣质（逆没食子 酸鞣质） 缩合鞣质 新型鞣质 可水解鞣质 由酚酸和多元醇通过苷键或酯键相连，可被酸、碱、酶催化水解。 酚酸部分 多元醇部分 代表中药：五倍子、地榆 没食子酸鞣质 鞣花酸鞣质 可水解鞣质中常存在的醇 凸锥鞣质B 例1:地榆鞣质 缩合鞣质 是羟基黄烷类化合物以碳-碳键相连缩合而成，不能被水解。 缩合鞣质的水溶液与空气接触或久置能进一步缩合成分子量更大、难溶于水的暗红色沉淀，称为鞣红。 缩合鞣质与酸、碱共热时，鞣红的形成更加迅速。 黄烷-3-醇 例：二聚体缩合鞣质 从肉桂中分离出多种缩合鞣质。 新型鞣质 兼有可水解鞣质与缩合鞣质结构与性质的鞣质。 常见的有黄烷-鞣花酸鞣质、原花青素-鞣花酸鞣质、黄酮-鞣花酸鞣质等。 例：黄烷-鞣花酸鞣质 理化性质 性状：具有米黄色、棕色，甚至褐色的无定形粉末（分子量500~3000）。 溶解性----水溶性 还原性与酸性 与蛋白质的沉淀反应 与金属离子络合--铁离子 可水解鞣质与缩合鞣质的区别 与蛋白质的沉淀反应 鞣质分子中的酚羟基与蛋白质中的酰胺基通过分子间的氢键结合形成不溶于水的沉淀。 具有20个以上的交联点才稳定，但鞣质的分子量过大也不易键和，如鞣红不具有此性质。 在一定条件下是可逆的。 可水解鞣质与缩合鞣质的区别 试剂 可水解鞣质 缩合鞣质 稀酸 无沉淀 暗红色沉淀 溴水 无沉淀 橘黄色沉淀 FeCl3 蓝黑色 绿色 石灰水 青灰色沉淀 棕色沉淀 提取 提取首选溶剂：50%的丙酮水溶液。 因鞣质易受空气、光线、酶等因素影响，植物材料最好是新鲜的，提取操作要快。 避免用铁、铜等金属容器。 提取温度应在50℃以下。 分离 溶剂法分离：乙酸乙酯首选。 沉淀法：碳酸铅、醋酸铅、蛋白质（明胶） 层析法：Sephadex LH-20、硅胶、纤维素，不能用Al2O3,聚酰胺。展开剂：苯-甲酸乙酯-甲酸。 生物活性 收敛性 抗菌、抗病毒 重金属中毒解救剂、减毒香烟 延缓衰老 神经系统抑制 抗炎 降压、驱虫等。 人体对蛋白质的需要实际上是对氨基酸的需要。自然界一般的蛋白质含有22种氨基酸。氨基酸在营养上可分为“必需”和“非必需”两类。必需和非必需的概念是W．C．Rose第一个在1938年提出的。 必需氨基酸是指人体需要，但自己不能合成，或者合成的速度不能满足机体需要必须由食物蛋白质供给的氨基酸。 非必需氨基酸并非机体不需要，它们都是蛋白质的构成材料，并且必须以某种方式提供，只是因为体内能自行合成，或者可由其它氨基酸转变而来，可以不必由食物供给。 结论： 除R为氢原子（即甘氨酸）外，所有α-氨基酸分子中的α-碳原子都为不对称碳原子。 小结： 氨基酸的带电情况与溶液的pH值有关，改变pH值可以使氨基酸带上正电荷或负电荷，也可使它处于正负电荷相等即净电荷为0的兼性离子状态。 等电点以上的任何pH值， 氨基酸带净负电荷，并因此在电场中将向正极移动； 在低于等电点以下的任何pH值， 氨基酸带净正电荷，并因此在电场中将向负极移动。 5、基本氨基酸的生物学功能 蛋白质和肽的构件分子 细