1、2019/6/19,1,黄酮、萜醌化合物的 生合成途经,沈阳药科大学生合成概论,成员:孟鹤,李晓东,胡跃,董琳,王岩,王庆慧,王金辉实验室,2019/6/19,2,黄酮类化合物的生合成途径,1.复合途径:乙酸途径、莽草酸途径合成二氢黄酮。 2.以二氢黄酮为基本骨架的合成其它衍生物。,3.黄酮木质体的生合成途径。,2019/6/19,3,复合途径:乙酸途径、莽草酸途径合成黄酮,A环:来源于三个丙 二酸单酰CoA B环:来源于一个桂 皮酰CoA,2019/6/19,4,复合途径:乙酸途径、莽草酸途径合成二氢黄酮,Claisen reaction,decarboxylation,Claisen re
2、action,2019/6/19,5,复合途径:乙酸途径,莽草酸途径合成二氢黄酮,双键加成,二氢黄酮,烯醇化,查尔酮,2019/6/19,6,二氢黄酮,黄酮,黄酮醇,二氢黄酮二醇,O,-2H2O,儿茶素,以二氢黄酮为基本骨架的衍生物,2,3位脱氢,3位羟化,2,3位脱氢,4位还原,4位还原,NADPH,异黄酮,取代基移位,花色素,NADPH,2019/6/19,7,2019/6/19,8,以二氢黄酮为基本骨架的衍生物,This rearrangement process is brought about by a cytochrome P-450-dependent enzyme requir
3、ing NADPH and O2 cofactors,2019/6/19,9,反应机理：自由基偶联反应。黄酮类化合物和木质素类化合物经过单电子氧化生成自由基，再经过自由基偶联反应生成黄酮木质素。 现以水飞蓟宾的合成途径为例，来介绍黄酮木脂素的生合成途径。,3.黄酮木质体的生合成途经,2019/6/19,10,2019/6/19,11,黄酮类化合物的生合成途径小结,1. 复合的生源途径：乙酸途经、莽草酸途径。 2. 首先形成查耳酮，再由查耳酮形成二氢黄酮，其他黄酮类化合物大多是经过二氢黄酮在各种酶的作用下生物合成而得到的。 3. 黄酮类化合物的基本骨架是由三个丙二酸单酰CoA和一个 桂皮酰CoA
4、合成的，已经通过同位素标记实验证实。 A环来自于丙二酰CoA，B环来自桂皮酰CoA。 4. 黄酮类化合物的结构中A环常有5，7-二羟基取代， 或甲氧基取代，符合乙酸途经产生的间苯三酚的结构。而甲氧基的形成则是通过基团 SAM对羟基的甲基化 而引入的。,2019/6/19,12,萜醌类化合物的分类:,plastoquinone,-tocopherol,-tocopherol,-tocopherol,-tocopherol,1.benzoquinones,2019/6/19,13,萜醌类化合物的分类:,2.naphthoquinones,vitamin K1,vitamin K2,2019/6/1
5、9,14,萜醌类化合物的分类:,3.anthraquinones,acetate / malonatepathway,Shikimate pathway,2019/6/19,15,萜醌类化合物的生物活性及生合成途径:,一:维生素E简介及其抗氧化作用 二:维生素K简介及其促凝血作用 三:维生素E的合成 四:维生素K的合成 五:恩醌类化合物的合成,2019/6/19,16,维生素E简介:,维生素E是一组脂溶性维生素, 如:生育酚,以及. 广泛分布于植物体内,如谷类植物的种子小麦,大麦和裸麦.不同的植物中生育酚不同种类的含量有很大差异,小麦中主要是生育酚, 红花中主要是生育酚,大豆中主要是生育酚以及
6、。,2019/6/19,17,维生素E的化学结构：,-tocopherol,-tocopherol,-tocopherol,-tocopherol,2019/6/19,18,维生素E的抗氧化作用：,.,.,+,RCOO,RCOO,H2O,半缩酮水解,.,+,RCOO,H2O,2019/6/19,19,维生素K简介:,维生素K包括一系列脂溶性萘醌衍生物,包括最初来源于植物的维生素K1(pollyoquinone), 以及经微生 物作用产生的维生素K2(menaquinones). 维生素K1大多从蔬菜中获得, 而相当量的维生素K2是由肠内细菌分解产生的, 因此,很少有人患维生素K缺乏症，除非患者
7、对维生素吸收不良。,2019/6/19,20,维生素K的化学结构:,vitamin K1,vitamin K2,2019/6/19,21,维生素K的凝血机理:,Reductase,凝血素,双香豆素,华法林,共振,2019/6/19,22,维生素E的合成:,SAM,质子醌,4-羟基苯基丙酮酸,2019/6/19,23,维生素E(生育酚)的合成:,SAM,SAM,-tocopherol,-tocopherol,双键加成,4-羟基苯基丙酮酸,2019/6/19,24,维生素K的合成:,分枝酸,异分枝酸,Michael addition,1,4消除 丙酮酸,脱水,邻琥珀酰苯甲酸,2019/6/19,2
8、5,HSCoA,ATP,Dieckmann Reaction,烯醇化,1,4-二羟基-2-萘 甲酸,维生素K的合成:,2019/6/19,26,蒽醌类化合物的合成:,1醋酸丙二酸途径 2莽草酸途径 1莽草酸途径合成恩醌蒽醌类化合物起始来源为1,4二羟基-2-奈甲酸及其互变异构体。而1,4二羟基-2-奈甲酸来源于莽草酸途径。,1,4二羟基-2-萘甲酸,2019/6/19,27,亮黄素,茜草素,蒽醌类化合物的合成:,2019/6/19,28,醋酸-丙二酸途径与莽草酸途径合成恩醌结构的比较：,Acetate / malonatepathway,Shikimate pathway,2019/6/19,
9、29,萜醌类化合物合成途径小结:,1.对苯萜醌(质子醌为代表),1,4-萘萜醌(维生素K类为代表),中前体物来源于莽草酸途径. 2.前体物转化过程中焦磷酸二甲基烯丙酯或其多聚物与醌环偶合形成萜醌. 3.一部分蒽醌类化合物来源于醋酸-丙二酸途径中的多聚酮链,特征为含氧碳和非含氧碳常交替出现,并且醌环两侧芳香环常都含有羟基或甲氧基取代. 4.另一部分蒽醌类化合物则来源于莽草酸途径中产生的中间体,再引入C5单位环合衍生而来, 特征为C5单位衍生而来的芳香环常含羟基或甲氧基取代,而另一侧芳香环常没有取代.,2019/6/19,30,Thank you!,2019/6/19,31,NAD+NADP+的化
10、学结构：,+,+,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+),2019/6/19,32,尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)或尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸 磷酸(NADP+)中烟酰氨为五价氮,可接受一个电子和一个氢原 子形成三价氮,即生成还原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸或尼克 酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADHNADPH), 且此反应在生理 条件下可逆。 故NAD+NADP+可作为H原子或H负离子的受 体用于氧化反应。 NADHNADPH可作为H原子或H负离子 的供体用于还原反应。,+,+ e,R代表分子中其余成分,H,NAD+NADP+的生物作用:,2019/6/19,33,糖类,脂肪,氨基酸在体内氧化产生的乙酰CoA经三羧酸循环降解,其中一步反应-酮戊二酸氧化脱羧如下:,-酮戊二酸脱氢酶复合体,CoA-SH +,+ CO2 + 2H,O2,H2O +O,此反应可提供活性极高的新生原子状态的H和O。,-酮戊二酸氧化脱羧:,2019/6/19,34,2-氧代谷氨酸,谷氨酸代谢:,焦磷酸硫胺素(TPP),脱羧,三羧酸循环,氧化,2019/6/19,35,
