منتج طبيعي

📅 آخر تحديث: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٢ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 17 صور
الموسوعة الحرة

عقار باكليتاكسيل المضاد للسرطان هو منتج طبيعي مشتق من شجرة الطقسوس . [1]

المنتج الطبيعي هو مركب طبيعي أو مادة ينتجها كائن حي - أي موجود في الطبيعة . [2] [3] بالمعنى الأوسع، تشمل المنتجات الطبيعية أي مادة تنتجها الحياة. [4] [5] يمكن أيضًا تحضير المنتجات الطبيعية عن طريق التخليق الكيميائي (كل من شبه التخليق والتخليق الكلي ) ولعبت دورًا محوريًا في تطوير مجال الكيمياء العضوية من خلال توفير أهداف اصطناعية صعبة. تم أيضًا توسيع مصطلح المنتج الطبيعي للأغراض التجارية للإشارة إلى مستحضرات التجميل والمكملات الغذائية والأطعمة المنتجة من مصادر طبيعية دون إضافة مكونات صناعية. [6]

في مجال الكيمياء العضوية، يقتصر تعريف المنتجات الطبيعية عادةً على المركبات العضوية المعزولة من المصادر الطبيعية والتي يتم إنتاجها من خلال مسارات التمثيل الغذائي الثانوي . [7] في مجال الكيمياء الطبية ، غالبًا ما يقتصر التعريف على المستقلبات الثانوية. [8] [9] المستقلبات الثانوية (أو المستقلبات المتخصصة) ليست ضرورية للبقاء، ولكنها مع ذلك توفر للكائنات الحية التي تنتجها ميزة تطورية. [10] العديد من المستقلبات الثانوية سامة للخلايا وقد تم اختيارها وتحسينها من خلال التطور لاستخدامها كعوامل "حرب كيميائية" ضد الفرائس والحيوانات المفترسة والكائنات الحية المنافسة. [11] غالبًا ما تكون المستقلبات الثانوية أو المتخصصة فريدة من نوعها بالنسبة للأنواع، وهو ما يتناقض مع المستقلبات الأولية التي لها استخدام واسع النطاق عبر الممالك. تتميز المستقلبات الثانوية بالتعقيد الكيميائي وهذا هو سبب اهتمام الكيميائيين بها.

قد تؤدي المصادر الطبيعية إلى إجراء أبحاث أساسية حول المكونات الحيوية النشطة المحتملة للتطوير التجاري كمركبات رائدة في اكتشاف الأدوية . [12] على الرغم من أن المنتجات الطبيعية ألهمت العديد من الأدوية، إلا أن تطوير الأدوية من المصادر الطبيعية تلقى اهتمامًا متناقصًا في القرن الحادي والعشرين من قبل شركات الأدوية، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عدم موثوقية الوصول والإمداد، والملكية الفكرية، والتكلفة، ومخاوف الربح ، والتباين الموسمي أو البيئي في التركيب، وفقدان المصادر بسبب ارتفاع معدلات الانقراض . [12]

الفصول الدراسية

التعريف الأوسع للمنتج الطبيعي هو أي شيء تنتجه الحياة، [4] [13] ويشمل أمثال المواد الحيوية (مثل الخشب والحرير)، والمواد الحيوية (مثل البلاستيك الحيوي ، ونشا الذرة)، والسوائل الجسدية (مثل الحليب، وإفرازات النبات)، وغيرها من المواد الطبيعية (مثل التربة والفحم).

يمكن تصنيف المنتجات الطبيعية وفقًا لوظيفتها البيولوجية أو مسارها الحيوي أو مصدرها. واعتمادًا على المصادر، يتراوح عدد جزيئات المنتجات الطبيعية المعروفة بين 300000 [14] [15] و400000. [16]

وظيفة

بناءً على الاقتراح الأصلي لألبريشت كوسيل في عام 1891، [17] غالبًا ما يتم تقسيم المنتجات الطبيعية إلى فئتين رئيسيتين، المستقلبات الأولية والثانوية. [18] [19] تتمتع المستقلبات الأولية بوظيفة جوهرية ضرورية لبقاء الكائن الحي الذي ينتجها. في المقابل، تتمتع المستقلبات الثانوية بوظيفة خارجية تؤثر بشكل أساسي على الكائنات الحية الأخرى. المستقلبات الثانوية ليست ضرورية للبقاء ولكنها تزيد من قدرة الكائن الحي على المنافسة داخل بيئته. نظرًا لقدرتها على تعديل المسارات الكيميائية الحيوية ونقل الإشارات ، فإن بعض المستقلبات الثانوية لها خصائص طبية مفيدة. [20]

غالبًا ما يتم تعريف المنتجات الطبيعية، وخاصةً في مجال الكيمياء العضوية، على أنها نواتج أيضية أولية وثانوية. يُستخدم عادةً تعريف أكثر تقييدًا يقتصر على المنتجات الطبيعية بالنواتج الأيضية الثانوية في مجالات الكيمياء الطبية وعلم العقاقير . [13]

المستقلبات الأولية

اللبنات الجزيئية للحياة

المستقلبات الأولية كما حددها كوسيل هي مكونات المسارات الأيضية الأساسية المطلوبة للحياة. وهي مرتبطة بوظائف خلوية أساسية مثل استيعاب العناصر الغذائية وإنتاج الطاقة والنمو/التطور. ولها توزيع واسع النطاق يشمل العديد من الشُعب وكثيرًا ما يشمل أكثر من مملكة . وتشمل المستقلبات الأولية اللبنات الأساسية للحياة: الكربوهيدرات والدهون والأحماض الأمينية والأحماض النووية . [21 ]

تشمل المستقلبات الأولية التي تشارك في إنتاج الطاقة الإنزيمات التنفسية والتمثيل الضوئي . تتكون الإنزيمات بدورها من الأحماض الأمينية وغالبًا العوامل المساعدة غير الببتيدية الضرورية لوظيفة الإنزيم. [22] تتكون البنية الأساسية للخلايا والكائنات الحية أيضًا من المستقلبات الأولية. وتشمل هذه الأغشية الخلوية (مثل الفسفوليبيدات) وجدران الخلايا (مثل الببتيدوجليكان والكيتين ) والهياكل الخلوية ( البروتينات ) . [23]

تشمل العوامل المساعدة الإنزيمية الأيضية الأولية أعضاء من عائلة فيتامين ب . فيتامين ب1 مثل ثنائي فوسفات الثيامين هو إنزيم مساعد لدائن هيدروجين البيروفات ، ودائن هيدروجين 2-أوكسوغلوتارات ، وترانسكيتولاز والتي تشارك جميعها في عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات. فيتامين ب2 (الريبوفلافين) هو أحد مكونات FMN و FAD الضروريين للعديد من تفاعلات الأكسدة والاختزال. فيتامين ب3 (حمض النيكوتينيك أو النياسين)، الذي يتم تصنيعه من التربتوفان هو أحد مكونات الإنزيمات المساعدة NAD + و NADP + والتي بدورها مطلوبة لنقل الإلكترون في دورة كريبس ، والفسفرة التأكسدية ، بالإضافة إلى العديد من تفاعلات الأكسدة والاختزال الأخرى. فيتامين ب5 (حمض البانتوثنيك) هو أحد مكونات الإنزيم المساعد A ، وهو مكون أساسي في عملية التمثيل الغذائي للكربوهيدرات والأحماض الأمينية بالإضافة إلى التخليق الحيوي للأحماض الدهنية والبولي كيتيدات. فيتامين ب6 ( بيريدوكسول ، وبيريدوكسال ، وبيريدوكسامين ) مثل فوسفات بيريدوكسال 5' هو عامل مساعد للعديد من الإنزيمات وخاصة إنزيمات الترانساميناسات التي تشارك في استقلاب الأحماض الأمينية. فيتامين ب12 (الكوبالامينات) يحتوي على حلقة كورين تشبه في بنيتها البورفيرين وهو إنزيم مساعد أساسي لاستقلاب الأحماض الدهنية وكذلك لتخليق الميثيونين . [24] : الفصل 2 

يتكون الحمض النووي DNA والحمض النووي الريبوزي RNA ، اللذان يخزنان المعلومات الوراثية وينقلانها ، من المستقلبات الأولية للأحماض النووية. [22]

الرسل الأولى هي جزيئات إشارات تتحكم في عملية التمثيل الغذائي أو التمايز الخلوي . تتضمن جزيئات الإشارات هذه الهرمونات وعوامل النمو التي تتكون بدورها من الببتيدات والأمينات الحيوية والهرمونات الستيرويدية والأوكسينات والجبرلينات وما إلى ذلك. تتفاعل هذه الرسل الأولى مع المستقبلات الخلوية المكونة من البروتينات. بدورها تنشط المستقبلات الخلوية الرسل الثانية المستخدمة لنقل الرسالة خارج الخلية إلى الأهداف داخل الخلية. تتضمن جزيئات الإشارات هذه المستقلبات الأولية النوكليوتيدات الحلقية وثنائي أسيل الجلسرين وما إلى ذلك. [25]

المستقلبات الثانوية

أمثلة تمثيلية لكل فئة من الفئات الرئيسية من المستقلبات الثانوية

على النقيض من المستقلبات الأولية، يمكن الاستغناء عنها ولا تعد ضرورية على الإطلاق للبقاء. علاوة على ذلك، فإن المستقلبات الثانوية عادةً ما يكون لها توزيع ضيق للأنواع. [26]

تتمتع المستقلبات الثانوية بمجموعة واسعة من الوظائف. وتشمل هذه الفيرومونات التي تعمل كجزيئات إشارات اجتماعية مع أفراد آخرين من نفس النوع، وجزيئات الاتصال التي تجتذب وتنشط الكائنات الحية التكافلية ، والعوامل التي تذيب وتنقل العناصر الغذائية ( السيدروفورات وما إلى ذلك)، والأسلحة التنافسية ( المواد الطاردة ، والسموم ، والسموم وما إلى ذلك) التي تستخدم ضد المنافسين والفرائس والحيوانات المفترسة. [27] بالنسبة للعديد من المستقلبات الثانوية الأخرى، فإن الوظيفة غير معروفة. إحدى الفرضيات هي أنها تمنح ميزة تنافسية للكائن الحي الذي ينتجها. [28] وجهة نظر بديلة هي أنه على غرار الجهاز المناعي ، لا توجد وظيفة محددة لهذه المستقلبات الثانوية، ولكن وجود الآلية اللازمة لإنتاج هذه الهياكل الكيميائية المتنوعة أمر مهم وبالتالي يتم إنتاج عدد قليل من المستقلبات الثانوية واختيارها. [29]

تشمل الفئات البنيوية العامة للمركبات الأيضية الثانوية القلويدات ، والفينيل بروبانويدات ، والبولي كيتيدات ، والتربينويدات . [7]

التخليق الحيوي

التخليق الحيوي للمركبات الأيضية الأولية والثانوية. [24] : الفصل 2 

يتم وصف المسارات الحيوية التي تؤدي إلى الفئات الرئيسية من المنتجات الطبيعية أدناه. [13] [24] : الفصل 2 

الكربوهيدرات

الكربوهيدرات هي مصدر طاقة أساسي لمعظم أشكال الحياة. بالإضافة إلى ذلك، تعد السكريات المتعددة المتكونة من الكربوهيدرات البسيطة مكونات هيكلية مهمة للعديد من الكائنات الحية مثل جدران خلايا البكتيريا والنباتات. [ بحاجة لمصدر ]

الكربوهيدرات هي منتجات التمثيل الضوئي للنباتات وتكوين الجلوكوز في الحيوانات . ينتج التمثيل الضوئي في البداية 3-فوسفوجليسيرالدهيد ، وهو ذرة سكر تحتوي على ثلاث ذرات كربون ( ثلاثي الأكسيد ). [24] : الفصل 8  يمكن تحويل هذا الثلاثي الأكسيد بدوره إلى جلوكوز (ذرة كربون تحتوي على سكر) أو مجموعة متنوعة من البنتوز (خمس ذرات كربون تحتوي على سكريات) من خلال دورة كالفن . في الحيوانات، يمكن تحويل السلائف الكربونية الثلاثة اللاكتات أو الجلسرين إلى بيروفات والتي يمكن تحويلها بدورها إلى كربوهيدرات في الكبد. [ بحاجة لمصدر ]

الأحماض الدهنية والبوليكيتيدات

من خلال عملية تحلل الجلوكوز، يتم تكسير السكريات إلى أسيتيل-CoA . في تفاعل محفز إنزيميًا يعتمد على ATP، يتم كربوكسيلة أسيتيل-CoA لتكوين مالونيل-CoA . يخضع أسيتيل-CoA ومالونيل-CoA لتكثيف كلايزن مع فقدان ثاني أكسيد الكربون لتكوين أسيتوأسيتيل-CoA . تنتج تفاعلات التكثيف الإضافية سلاسل بولي-β-كيتو ذات وزن جزيئي أعلى على التوالي والتي يتم تحويلها بعد ذلك إلى بوليكيتيدات أخرى. [24] : الفصل 3  فئة البوليكيتيد من المنتجات الطبيعية لها هياكل ووظائف متنوعة وتشمل البروستاجلاندين والمضادات الحيوية الماكروليدية . [ بحاجة لمصدر ]

يتم تكثيف جزيء واحد من أسيتيل-CoA ("وحدة البادئ") والعديد من جزيئات مالونيل-CoA ("وحدات التمديد") بواسطة إنزيم تخليق الأحماض الدهنية لإنتاج الأحماض الدهنية . [24] : الفصل 3  الأحماض الدهنية هي مكونات أساسية للطبقات الدهنية الثنائية التي تشكل أغشية الخلايا وكذلك مخازن الطاقة الدهنية في الحيوانات. [ بحاجة لمصدر ]

مصادر

يمكن استخراج المنتجات الطبيعية من خلايا وأنسجة وإفرازات الكائنات الحية الدقيقة والنباتات والحيوانات. [30] [31] يحتوي المستخلص الخام ( غير المجزأ ) من أي من هذه المصادر على مجموعة من المركبات الكيميائية المتنوعة هيكليًا وغالبًا ما تكون جديدة. يعتمد التنوع الكيميائي في الطبيعة على التنوع البيولوجي، لذلك يجمع الباحثون عينات من جميع أنحاء العالم لتحليلها وتقييمها في شاشات اكتشاف الأدوية أو الاختبارات البيولوجية . يُعرف هذا الجهد للبحث عن المنتجات الطبيعية النشطة بيولوجيًا باسم التنقيب البيولوجي . [30] [31]

توفر العقاقير الطبية الأدوات اللازمة للكشف عن المنتجات الطبيعية النشطة بيولوجيًا وعزلها وتحديدها والتي يمكن تطويرها للاستخدام الطبي. عندما يتم عزل "مادة نشطة" من دواء تقليدي أو مادة بيولوجية أخرى، يُعرف هذا باسم "الضربة". ثم يتم إجراء عمل علمي وقانوني لاحق للتحقق من صحة الضربة (على سبيل المثال توضيح آلية العمل ، والتأكيد على عدم وجود تعارض في الملكية الفكرية). يتبع ذلك مرحلة الضربة إلى الرصاص في اكتشاف الدواء، حيث يتم إنتاج مشتقات من المركب النشط في محاولة لتحسين فعاليته وسلامته . [ 32 ] [33] وبهذه الطريقة والطرق ذات الصلة، يمكن تطوير الأدوية الحديثة مباشرة من المصادر الطبيعية. [ بحاجة لمصدر ]

على الرغم من أن الأدوية التقليدية والمواد البيولوجية الأخرى تعتبر مصدرًا ممتازًا للمركبات الجديدة، إلا أن استخلاص هذه المركبات وعزلها يمكن أن يكون عملية بطيئة ومكلفة وغير فعالة. لذلك، بالنسبة للتصنيع على نطاق واسع، يمكن إجراء محاولات لإنتاج المركب الجديد عن طريق التخليق الكامل أو شبه التخليق. [34] نظرًا لأن المنتجات الطبيعية هي عمومًا نواتج أيضية ثانوية ذات هياكل كيميائية معقدة ، فإن التخليق الكامل/شبه التخليق ليس دائمًا مجديًا تجاريًا. في هذه الحالات، يمكن بذل الجهود لتصميم نظائر أبسط ذات فعالية وأمان مماثلين وقابلة للتخليق الكامل/شبه التخليق. [35]

بدائيات النوى

البكتيريا

سموم البوتولينوم من النوعين A وB (البوتوكس، الديسبورت، الزيومين، الميو بلوك)، المستخدمة في الطب والتجميل، هي منتجات طبيعية من بكتيريا Clostridium botulinum . [36]

دفع الاكتشاف العرضي والنجاح السريري اللاحق للبنسلين إلى إجراء بحث واسع النطاق عن الكائنات الحية الدقيقة البيئية الأخرى التي قد تنتج منتجات طبيعية مضادة للعدوى. تم جمع عينات من التربة والمياه من جميع أنحاء العالم، مما أدى إلى اكتشاف الستربتومايسين (المشتق من Streptomyces griseus )، وإدراك أن البكتيريا، وليس الفطريات فقط، تمثل مصدرًا مهمًا للمنتجات الطبيعية النشطة دوائيًا. [37] أدى هذا بدوره إلى تطوير ترسانة رائعة من العوامل المضادة للبكتيريا والفطريات بما في ذلك الأمفوتريسين ب ، والكلورامفينيكول ، والدابتوميسين ، والتتراسيكلين ( من Streptomyces spp. )، [38] والبوليميكسينات (من Paenibacillus polymyxa )، [39] والريفاميسينات ( من Amycolatopsis rifamycinica ) . [40] وبالمثل، تم استخلاص الأدوية المضادة للطفيليات والفيروسات من المستقلبات البكتيرية. [41]

على الرغم من أن معظم الأدوية المشتقة من البكتيريا تُستخدم كمضادات للعدوى، إلا أن بعضها وجد استخدامًا في مجالات أخرى من الطب. يعد سم البوتولينوم (من Clostridium botulinum ) والبليومايسين (من Streptomyces verticillus ) مثالين. يمكن حقن البوتولينوم، وهو السم العصبي المسؤول عن التسمم الغذائي ، في عضلات معينة (مثل تلك التي تتحكم في الجفن) لمنع تشنج العضلات . [36] كما يستخدم جليكوببتيد البليومايسين لعلاج العديد من أنواع السرطان بما في ذلك ليمفوما هودجكين وسرطان الرأس والرقبة وسرطان الخصية . [42] تشمل الاتجاهات الأحدث في هذا المجال تحديد الملف الأيضي وعزل المنتجات الطبيعية من الأنواع البكتيرية الجديدة الموجودة في بيئات غير مستكشفة. تشمل الأمثلة المتعايشات أو النباتات الداخلية من البيئات الاستوائية، [43] والبكتيريا الجوفية الموجودة في أعماق الأرض عن طريق التعدين / الحفر، [44] [45] والبكتيريا البحرية . [46]

أركيا

نظرًا لأن العديد من العتائق قد تكيفت مع الحياة في البيئات القاسية مثل المناطق القطبية والينابيع الساخنة والينابيع الحمضية والينابيع القلوية والبحيرات المالحة والضغط العالي لمياه المحيطات العميقة ، فإنها تمتلك إنزيمات تعمل في ظل ظروف غير عادية تمامًا. هذه الإنزيمات لها استخدام محتمل في الصناعات الغذائية والكيميائية والصيدلانية ، حيث تنطوي العمليات التكنولوجية الحيوية غالبًا على درجات حرارة عالية ودرجات حموضة قصوى وتركيزات عالية من الملح و/أو ضغط مرتفع. تشمل أمثلة الإنزيمات التي تم تحديدها حتى الآن الأميليز والبولولانازات وناقلات جليكوزيل السيكلوديكسترين والسليولازات والزيلانازات والكيتينازات والبروتيازات وكحول ديهيدروجينيز والإسترازات . [ 47 ] تمثل العتائق أيضًا مصدرًا للمركبات الكيميائية الجديدة ، على سبيل المثال إيثرات إيزوبرينيل جلسرين 1 و2 من Thermococcus S557 و Methanocaldococcus jannaschii على التوالي. [48]

حقيقيات النوى

الفطريات

المضاد الحيوي البنسلين هو منتج طبيعي مشتق من فطر البنسليوم روبنز . [49]

تم اشتقاق العديد من الأدوية المضادة للعدوى من الفطريات بما في ذلك البنسلين والسيفالوسبورينات ( أدوية مضادة للبكتيريا من Penicillium rubens و Cephalosporium acremonium على التوالي) [49] [ 37] وجريزوفولفين (دواء مضاد للفطريات من Penicillium griseofulvum ). [50] تشمل المستقلبات الفطرية المفيدة طبيًا الأخرى لوفاستاتين (من Pleurotus ostreatus )، والذي أصبح رائدًا لسلسلة من الأدوية التي تخفض مستويات الكوليسترول ، وسيكلوسبورين (من Tolypocladium inflatum )، والذي يستخدم لقمع الاستجابة المناعية بعد عمليات زرع الأعضاء ، وإرغومترين (من Claviceps spp.)، والذي يعمل كمقبض للأوعية الدموية ، ويستخدم لمنع النزيف بعد الولادة. [24] : الفصل 6  الأسبرليسين (من Aspergillus alliaceus ) هو مثال آخر. الأسبرليسين هو مضاد جديد لكوليسيستوكينين ، وهو ناقل عصبي يعتقد أنه يشارك في نوبات الهلع ، ويمكن استخدامه لعلاج القلق . [ بحاجة لمصدر ]

النباتات

المورفين هو عقار مسكن أفيوني ، وهو منتج طبيعي مشتق من نبات الخشخاش المنوم.

تُعد النباتات مصدرًا رئيسيًا للمركبات الكيميائية المعقدة والمتنوعة هيكليًا للغاية ( المواد الكيميائية النباتية )، ويُعزى هذا التنوع الهيكلي جزئيًا إلى الانتقاء الطبيعي للكائنات الحية التي تنتج مركبات قوية لردع آكلي الأعشاب ( موانع التغذية ). [51] تشمل الفئات الرئيسية للمواد الكيميائية النباتية الفينولات والبوليفينول والعفص والتربين والقلويدات . [52] على الرغم من أن عدد النباتات التي تمت دراستها على نطاق واسع صغير نسبيًا، فقد تم بالفعل تحديد العديد من المنتجات الطبيعية النشطة دوائيًا. تشمل الأمثلة المفيدة سريريًا عوامل مكافحة السرطان باكليتاكسيل وأوماسيتاكسين ميبسوكسينيت (من Taxus brevifolia و Cephalotaxus harringtonii على التوالي)، [53] وعامل مضاد للملاريا أرتيميسينين ( من Artemisia annua ) ، [ 54 ] ومثبط الأسيتيل كولين استريز جالانتامين ( من Galanthus spp . ) ، المستخدم لعلاج مرض الزهايمر . [55] تشمل الأدوية الأخرى المشتقة من النباتات، المستخدمة طبيًا و/أو ترفيهيًا ، المورفين والكوكايين والكينين والتوبوكورارين والمسكارين والنيكوتين . [24] : الفصل  6

الحيوانات

الدواء المسكن للألم ω-conotoxin ( ziconotide ) هو منتج طبيعي مشتق من الحلزون البحري Conus magus . [56]

تمثل الحيوانات أيضًا مصدرًا للمنتجات الطبيعية النشطة بيولوجيًا. على وجه الخصوص، جذبت الحيوانات السامة مثل الثعابين والعناكب والعقارب واليرقات والنحل والدبابير والبق والنمل والعلاجيم والضفادع الكثير من الاهتمام. وذلك لأن مكونات السم (الببتيدات والإنزيمات والنيوكليوتيدات والدهون والأمينات الحيوية وما إلى ذلك) غالبًا ما يكون لها تفاعلات محددة للغاية مع هدف جزيئي كبير في الجسم (على سبيل المثال α-bungarotoxin من الكوبرا ). [57] [58] كما هو الحال مع عوامل ردع التغذية النباتية، يُعزى هذا النشاط البيولوجي إلى الانتقاء الطبيعي، حيث تكون الكائنات الحية القادرة على قتل أو شل فريستها و/أو الدفاع عن نفسها ضد الحيوانات المفترسة أكثر عرضة للبقاء والتكاثر. [58]

وبسبب هذه التفاعلات الكيميائية المستهدفة المحددة، أثبتت مكونات السم أنها أدوات مهمة لدراسة المستقبلات والقنوات الأيونية والإنزيمات. وفي بعض الحالات، كانت أيضًا بمثابة أدلة في تطوير عقاقير جديدة. على سبيل المثال، كان تيبروتيد، وهو ببتيد معزول من سم الأفعى البرازيلية Bothrops jararaca ، رائدًا في تطوير عوامل خفض ضغط الدم سيلازابريل وكابتوبريل . [58] أيضًا، كان إيكستاتين، وهو ديسينتغرين من سم الأفعى المنشارية Echis carinatus، رائدًا في تطوير عقار تيروفيبان المضاد للصفيحات . [59]

بالإضافة إلى الحيوانات البرية والبرمائيات الموصوفة أعلاه، تم فحص العديد من الحيوانات البحرية بحثًا عن المنتجات الطبيعية النشطة دوائيًا، حيث تنتج الشعاب المرجانية والإسفنج والرخويات والقواقع البحرية والطحالب مواد كيميائية ذات أنشطة مسكنة للألم ومضادة للفيروسات ومضادة للسرطان مثيرة للاهتمام . [ 60 ] هناك مثالان تم تطويرهما للاستخدام السريري يشملان ω- conotoxin (من الحلزون البحري Conus magus ) [61] [56] و ecteinascidin 743 (من الغلالة Ecteinascidia turbinata ). [62] يستخدم الأول، ω-conotoxin، لتسكين الآلام الشديدة والمزمنة، [56] [61] بينما يستخدم الأخير، ecteinascidin 743 لعلاج ساركوما الأنسجة الرخوة النقيلية . [63] تشمل المنتجات الطبيعية الأخرى المشتقة من الحيوانات البحرية والتي تخضع للتحقيق كعلاجات محتملة عوامل مضادة للأورام مثل ديسكوديرموليد (من الإسفنجة Discodermia dissoluta )، [64] وإليوثروبين (من المرجان إريثروبوديوم كاريباوروم )، والبريوستاتينات ( من الطحلبيات Bugula neritina ). [64]

الاستخدامات الطبية

المنتجات الطبيعية لها أحيانًا نشاط دوائي يمكن أن يكون مفيدًا علاجيًا في علاج الأمراض. [65] [66] [67] علاوة على ذلك، يمكن تحضير نظائر اصطناعية للمنتجات الطبيعية ذات الفعالية والسلامة المحسنة، وبالتالي غالبًا ما تُستخدم المنتجات الطبيعية كنقطة انطلاق لاكتشاف الأدوية . ألهمت مكونات المنتجات الطبيعية العديد من جهود اكتشاف الأدوية التي نالت الموافقة في النهاية كأدوية جديدة [68] [69]

أمثلة تمثيلية للأدوية المعتمدة على المنتجات الطبيعية

الأدوية الحديثة المشتقة من المنتجات الطبيعية

تم استخلاص عدد كبير من الأدوية الموصوفة حاليًا بشكل مباشر من المنتجات الطبيعية أو استوحاؤها منها. [1] [70]

بعض أقدم الأدوية القائمة على المنتجات الطبيعية هي المسكنات. من المعروف منذ العصور القديمة أن لحاء شجرة الصفصاف له خصائص تسكين الآلام. ويرجع ذلك إلى وجود المنتج الطبيعي الساليسين والذي بدوره يمكن تحليله إلى حمض الساليسيليك . يعد مشتق حمض أسيتيل الساليسيليك الاصطناعي المعروف باسم الأسبرين مسكنًا للألم يستخدم على نطاق واسع. آلية عمله هي تثبيط إنزيم السيكلوأوكسجيناز (COX). [71] ومن الأمثلة البارزة الأخرى استخراج الأفيون من اللاتكس من نبات الخشخاش المنوم (نبات الخشخاش المزهر). أقوى مكون مخدر في الأفيون هو المورفين القلوي الذي يعمل كمنشط لمستقبلات الأفيون . [72] من الأمثلة الحديثة مسكنات الألم زيكونوتيد التي تعمل كحاجب لقنوات الكالسيوم من النوع N، والتي تعتمد على سم حلزون مخروطي ببتيدي دوري (ω- conotoxin MVIIA) من نوع Conus magus . [73]

يعتمد عدد كبير من مضادات العدوى على المنتجات الطبيعية. [31] تم عزل أول مضاد حيوي تم اكتشافه، وهو البنسلين، من العفن البنسليوم . يعمل البنسلين وبيتا لاكتامز ذات الصلة عن طريق تثبيط إنزيم DD -transpeptidase المطلوب من البكتيريا للارتباط المتبادل مع الببتيدوجليكان لتكوين جدار الخلية. [74]

تستهدف العديد من الأدوية الطبيعية التوبيولين ، وهو أحد مكونات الهيكل الخلوي . وتشمل هذه مثبط بلمرة التوبيولين الكولشيسين المعزول من نبات الكولشيكوم الخريفي (نبات الزعفران الخريفي المزهر) ، والذي يستخدم لعلاج النقرس . [75] يتم تصنيع الكولشيسين حيويًا من الأحماض الأمينية فينيل ألانين وتريبتوفان . على النقيض من ذلك، يعد باكليتاكسيل مثبتًا لبلمرة التوبيولين ويستخدم كدواء علاجي كيميائي . يعتمد باكليتاكسيل على المنتج الطبيعي التربينويدي تاكسول ، المعزول من شجرة الطقسوس الهادئة. [76]

فئة من الأدوية المستخدمة على نطاق واسع لخفض الكوليسترول هي مثبطات اختزال HMG-CoA ، على سبيل المثال أتورفاستاتين . تم تطوير هذه من ميفاستاتين ، وهو بولي كيتيد ينتجه فطر البنسليوم سيترينوم . [77] أخيرًا، يتم استخدام عدد من الأدوية الطبيعية لعلاج ارتفاع ضغط الدم وقصور القلب الاحتقاني. وتشمل هذه مثبط الإنزيم المحول للأنجيوتنسين كابتوبريل . يعتمد كابتوبريل على عامل تعزيز البراديكينين الببتيدي المعزول من سم الأفعى البرازيلية ذات الرأس السهمي ( Bothrops jararaca ). [78]

العوامل المحددة والممكنة

تحد العديد من التحديات من استخدام المنتجات الطبيعية لاكتشاف الأدوية، مما أدى إلى تفضيل شركات الأدوية في القرن الحادي والعشرين لتخصيص جهود الاكتشاف نحو الفحص عالي الإنتاجية للمركبات الاصطناعية النقية ذات الجداول الزمنية الأقصر للتكرير. [12] [79] غالبًا ما تكون مصادر المنتجات الطبيعية غير موثوقة للوصول إليها وتوريدها، ولديها احتمالية عالية للتكرار، وتخلق بطبيعتها مخاوف بشأن الملكية الفكرية بشأن حماية براءات الاختراع ، وتختلف في التركيب بسبب موسم التوريد أو البيئة، وهي عرضة لمعدلات الانقراض المتزايدة . [12] [79]

تظل الموارد البيولوجية لاكتشاف الأدوية من المنتجات الطبيعية وفيرة، مع وجود نسب صغيرة من الكائنات الحية الدقيقة وأنواع النباتات والحشرات التي يتم تقييمها من حيث النشاط الحيوي. [12] وبكميات هائلة، تظل البكتيريا والكائنات الحية الدقيقة البحرية غير مدروسة. [80] [81] اعتبارًا من عام 2008، تم اقتراح مجال علم الجينومات لفحص الجينات ووظيفتها في ميكروبات التربة، [81] [82] لكن معظم شركات الأدوية لم تستغل هذا المورد بشكل كامل، واختارت بدلاً من ذلك تطوير "التوليف الموجه نحو التنوع" من مكتبات الأدوية المعروفة أو المصادر الطبيعية للمركبات الرائدة ذات الإمكانات الأعلى للنشاط الحيوي. [12]

العزل والتطهير

البنسلين جي ، أول مضاد حيوي فطري من نوعه، درسه لأول مرة عالم الأحياء الدقيقة الاسكتلندي ألكسندر فليمنج في أواخر عشرينيات القرن العشرين، وتم استخدامه عمليًا كعلاج عن طريق عزل المنتج الطبيعي في أواخر ثلاثينيات القرن العشرين بواسطة إرنست بوريس تشين ، هوارد فلوري ، [أ] وآخرين، أدرك فليمنج النشاط المضاد للبكتيريا والإمكانات السريرية لـ "قلم جي"، لكنه لم يتمكن من تنقيته أو تثبيته. [83] ساعدت التطورات في الفصل الكروماتوغرافي والتجفيف بالتجميد في دفع التقدم إلى الأمام في إنتاج كميات تجارية من البنسلين والمنتجات الطبيعية الأخرى. [ بحاجة لمصدر ]

تبدأ جميع المنتجات الطبيعية كمخاليط مع مركبات أخرى من المصدر الطبيعي، وغالبًا ما تكون مخاليط معقدة للغاية، والتي يجب عزل المنتج المطلوب وتنقيته منها. [ 79] يشير عزل المنتج الطبيعي، اعتمادًا على السياق، إما إلى عزل كميات كافية من المادة الكيميائية النقية لتوضيح البنية الكيميائية، وكيمياء الاشتقاق/التحلل، والاختبار البيولوجي، واحتياجات البحث الأخرى (عادةً ما تكون من ملليجرام إلى جرام، ولكن تاريخيًا، غالبًا ما تكون أكثر من ذلك)، [ بحاجة لمصدر ] أو إلى عزل "كميات تحليلية" من المادة المطلوبة، حيث ينصب التركيز على تحديد المادة وتحديد كميتها (على سبيل المثال في الأنسجة البيولوجية أو السوائل)، وحيث تعتمد الكمية المعزولة على الطريقة التحليلية المطبقة (ولكنها عادةً ما تكون دائمًا دون الميكروجرام في الحجم). [84] [ بحاجة لصفحة ] تعتمد سهولة عزل المادة الفعالة وتنقيتها على بنية المنتج الطبيعي واستقراره وكميته. إن طرق العزل المستخدمة لتحقيق هذين المقياسين المتميزين للمنتج متميزة أيضًا، ولكنها تتضمن عمومًا الاستخلاص والترسيب والامتصاص والكروماتوغرافيا وأحيانًا التبلور . وفي كلتا الحالتين، يتم تنقية المادة المعزولة إلى التجانس الكيميائي ، أي يتم اختيار طرق فصل وتحليل محددة مشتركة مثل طرق LC-MS لتكون "متعامدة" - تحقيق فصلها بناءً على طرق مميزة للتفاعل بين المادة ومصفوفة العزل - مع الهدف المتمثل في الكشف المتكرر عن نوع واحد فقط موجود في العينة النقية المفترضة. يتبع العزل المبكر بشكل حتمي تقريبًا تحديد البنية ، خاصةً إذا كان هناك نشاط دوائي مهم مرتبط بالمنتج الطبيعي المنقى. [ بحاجة لمصدر ]

يشير تحديد البنية إلى الأساليب المطبقة لتحديد البنية الكيميائية لمنتج طبيعي نقي معزول، وهي عملية تتضمن مجموعة من الأساليب الكيميائية والفيزيائية التي تغيرت بشكل ملحوظ على مدار تاريخ أبحاث المنتجات الطبيعية؛ في الأيام الأولى، ركزت هذه الأساليب على التحويل الكيميائي للمواد غير المعروفة إلى مواد معروفة، وقياس الخصائص الفيزيائية مثل نقطة الانصهار ونقطة الغليان، والأساليب ذات الصلة لتحديد الوزن الجزيئي. [ بحاجة لمصدر ] في العصر الحديث، تركز الأساليب على مطيافية الكتلة وطرق الرنين المغناطيسي النووي ، وغالبًا ما تكون متعددة الأبعاد، وعندما يكون ذلك ممكنًا، علم بلورات الجزيئات الصغيرة . [ بحاجة لمصدر ] على سبيل المثال، تم تحديد البنية الكيميائية للبنسلين بواسطة دوروثي كروفوت هودجكين في عام 1945، وهو العمل الذي حصلت عنه لاحقًا على جائزة نوبل في الكيمياء (1964). [85]

توليف

إن العديد من المنتجات الطبيعية لها هياكل معقدة للغاية. إن التعقيد المتصور للمنتج الطبيعي هو مسألة نوعية، تتكون من النظر في كتلته الجزيئية، والترتيبات الخاصة للهياكل الفرعية ( المجموعات الوظيفية ، الحلقات، إلخ) فيما يتعلق ببعضها البعض، وعدد وكثافة تلك المجموعات الوظيفية، واستقرار تلك المجموعات والجزيء ككل، وعدد ونوع العناصر الفراغية ، والخصائص الفيزيائية للجزيء ووسطاءه (التي تؤثر على سهولة التعامل معه وتنقيته)، كل هذا يُنظر إليه في سياق حداثة البنية وما إذا كانت الجهود التركيبية ذات الصلة السابقة ناجحة (انظر أدناه للحصول على التفاصيل). [ بحاجة لمصدر ]

بعض المنتجات الطبيعية، وخاصة تلك الأقل تعقيدًا، يمكن تحضيرها بسهولة وبتكلفة فعّالة من خلال التخليق الكيميائي الكامل من مكونات كيميائية أبسط ومتوفرة بسهولة، وهي العملية التي يشار إليها بالتخليق الكامل (خاصة عندما لا تتضمن العملية أي خطوات بوساطة عوامل بيولوجية). ليست كل المنتجات الطبيعية قابلة للتخليق الكامل، سواء كانت فعّالة من حيث التكلفة أو غير ذلك. [79] على وجه الخصوص، غالبًا ما لا تكون المنتجات الأكثر تعقيدًا قابلة للتخليق الكامل. يمكن الوصول إلى العديد منها، لكن الطرق المطلوبة باهظة الثمن ببساطة للسماح بالتخليق على أي نطاق عملي أو صناعي. ومع ذلك، لكي تكون متاحة لمزيد من الدراسة، يجب أن تخضع جميع المنتجات الطبيعية للعزل والتنقية. قد يكون هذا كافيًا إذا كان العزل يوفر كميات مناسبة من المنتج الطبيعي للغرض المقصود (على سبيل المثال كدواء لتخفيف المرض). ثبت أن الأدوية مثل البنسلين والمورفين والباكليتاكسيل يمكن الحصول عليها بأسعار معقولة على المقاييس التجارية المطلوبة فقط من خلال إجراءات العزل (دون أي مساهمة كيميائية اصطناعية كبيرة). [ بحاجة لمصدر ] ومع ذلك، في حالات أخرى، لا تتوفر العوامل المطلوبة بدون التلاعبات الكيميائية الاصطناعية. [ بحاجة لمصدر ]

شبه التخليق

إن عملية عزل منتج طبيعي من مصدره قد تكون مكلفة من حيث الوقت المخصص والتكاليف المادية، وقد تشكل تحديًا لتوافر الموارد الطبيعية التي يُعتمد عليها (أو قد يكون لها عواقب بيئية على الموارد). على سبيل المثال، تم تقدير أنه يجب حصاد لحاء شجرة الطقسوس بأكملها ( Taxus brevifolia ) لاستخراج ما يكفي من باكليتاكسيل لجرعة واحدة فقط من العلاج. [86] وعلاوة على ذلك، فإن عدد النظائر البنيوية التي يمكن الحصول عليها لتحليل البنية والنشاط (SAR) ببساطة عن طريق الحصاد (إذا كان هناك أكثر من نظير بنيوي واحد موجود) محدود بالبيولوجيا العاملة في الكائن الحي، وبالتالي خارج سيطرة التجريبي. [ بحاجة لمصدر ]

في مثل هذه الحالات حيث يكون من الصعب الحصول على الهدف النهائي، أو يحد من معدل الامتصاص النوعي، فمن الممكن أحيانًا الحصول على مادة أولية أو نظيرة بيولوجية في المرحلة المتوسطة إلى المتأخرة يمكن من خلالها تحضير الهدف النهائي. يُطلق على هذا شبه التخليق أو التخليق الجزئي . باستخدام هذا النهج، يتم حصاد الوسيط البيولوجي ذي الصلة ثم تحويله إلى المنتج النهائي من خلال الإجراءات التقليدية للتخليق الكيميائي . [ بحاجة لمصدر ]

يمكن أن يكون لهذه الاستراتيجية ميزتان. أولاً، قد يكون من الأسهل استخراج الوسيط، وبعائد أعلى، من المنتج النهائي المرغوب. ومن الأمثلة على ذلك باكليتاكسيل، الذي يمكن تصنيعه عن طريق استخراج 10-deacetylbaccatin III من إبر T. brevifolia ، ثم إجراء عملية تخليق من أربع خطوات. [ بحاجة لمصدر ] ثانيًا، قد يسمح المسار المصمم بين المادة الأولية شبه الاصطناعية والمنتج النهائي بتصنيع نظائر للمنتج النهائي. تعد البنسلينات شبه الاصطناعية من الجيل الأحدث مثالاً على فائدة هذا النهج. [ بحاجة لمصدر ]

التوليف الكلي

التمثيل البنيوي للكوبالامين ، وهو منتج طبيعي معزول ومميز بنيويًا. [87] يمكن أن تكون المجموعة المتغيرة R عبارة عن مجموعة ميثيل أو مجموعة أدينوسيل 5'، أو أنيون سيانيد أو هيدروكسيد. تم إنجاز "الإثبات" عن طريق تخليق فيتامين ب 12 في عام 1972 من قبل مجموعات روبرت بيرنز وودوارد [88] وألبرت إيشينموسر . [89]

بشكل عام، يعتبر التخليق الكلي للمنتجات الطبيعية نشاطًا بحثيًا غير تجاري، يهدف إلى فهم أعمق لتخليق أطر منتجات طبيعية معينة، وتطوير طرق تخليق أساسية جديدة. ومع ذلك، فهو ذو أهمية تجارية واجتماعية هائلة. من خلال توفير أهداف تركيبية صعبة، على سبيل المثال، فقد لعب دورًا محوريًا في تطوير مجال الكيمياء العضوية. [90] [91] قبل تطوير طرق الكيمياء التحليلية في القرن العشرين، تم تأكيد هياكل المنتجات الطبيعية من خلال التخليق الكلي (ما يسمى "إثبات البنية عن طريق التخليق"). [92] استهدفت الجهود المبكرة في تخليق المنتجات الطبيعية مواد معقدة مثل الكوبالامين (فيتامين ب 12 )، وهو عامل مساعد أساسي في التمثيل الغذائي الخلوي . [88] [89]

التماثل

أظهر فحص المنتجات الطبيعية المثنية والثلاثية أن عنصر التناظر الثنائي موجود غالبًا. يشير التناظر الثنائي إلى جزيء أو نظام يحتوي على هوية مجموعة نقطية C 2 أو C s أو C 2v. يميل تناظر C 2 إلى أن يكون أكثر وفرة من الأنواع الأخرى من التناظر الثنائي. يلقي هذا الاكتشاف الضوء على كيفية إنشاء هذه المركبات ميكانيكيًا، بالإضافة إلى توفير نظرة ثاقبة للخصائص الديناميكية الحرارية التي تجعل هذه المركبات أكثر ملاءمة. تُظهر نظرية الكثافة الوظيفية (DFT)، وطريقة هارتري-فوك ، والحسابات شبه التجريبية أيضًا بعض الملاءمة للتثنية في المنتجات الطبيعية بسبب تطور المزيد من الطاقة لكل رابطة من الثلاثي أو الرباعي المكافئ. يُقترح أن يكون هذا بسبب العائق الفراغي في قلب الجزيء، حيث أن معظم المنتجات الطبيعية تتثني وتثلاث بطريقة رأسًا لرأس بدلاً من رأس إلى ذيل. [93]

البحث والتدريس

تقع أنشطة البحث والتدريس المتعلقة بالمنتجات الطبيعية ضمن عدد من المجالات الأكاديمية المتنوعة، بما في ذلك الكيمياء العضوية، والكيمياء الطبية، وعلم العقاقير، وعلم النبات العرقي ، والطب التقليدي ، وعلم الأدوية العرقي . تشمل المجالات البيولوجية الأخرى علم الأحياء الكيميائي ، وعلم البيئة الكيميائية ، وعلم الجينوم الكيميائي ، [94] وعلم الأحياء النظمي ، والنمذجة الجزيئية ، والقياسات الكيميائية ، وعلم المعلومات الكيميائية . [95]

كيمياء

كيمياء المنتجات الطبيعية هي مجال متميز من مجالات البحث الكيميائي الذي كان مهمًا في تطوير وتاريخ الكيمياء . كان عزل وتحديد المنتجات الطبيعية مهمًا للحصول على المواد اللازمة لأبحاث اكتشاف الأدوية قبل السريرية المبكرة، وفهم الطب التقليدي وعلم الأدوية العرقي، وإيجاد مجالات مفيدة دوائيًا في الفضاء الكيميائي . [96] لتحقيق ذلك، تم إحراز العديد من التطورات التكنولوجية، مثل تطور التكنولوجيا المرتبطة بالفصل الكيميائي ، وتطوير الأساليب الحديثة في تحديد البنية الكيميائية مثل الرنين المغناطيسي النووي . شهدت المحاولات المبكرة لفهم التخليق الحيوي للمنتجات الطبيعية، استخدام الكيميائيين لأول مرة للوسم الإشعاعي ومؤخرًا وسم النظائر المستقرة جنبًا إلى جنب مع تجارب الرنين المغناطيسي النووي. بالإضافة إلى ذلك، يتم تحضير المنتجات الطبيعية عن طريق التخليق العضوي ، لتوفير تأكيد على بنيتها، أو لإتاحة الوصول إلى كميات أكبر من المنتجات الطبيعية ذات الأهمية. في هذه العملية، تمت مراجعة بنية بعض المنتجات الطبيعية، [97] [98] [99] وقد أدى تحدي تخليق المنتجات الطبيعية إلى تطوير منهجية اصطناعية جديدة واستراتيجية وتكتيكات اصطناعية. [100] وفي هذا الصدد، تلعب المنتجات الطبيعية دورًا محوريًا في تدريب الكيميائيين العضويين الاصطناعيين الجدد، وهي دافع رئيسي في تطوير أشكال جديدة من التفاعلات الكيميائية القديمة (على سبيل المثال، تفاعل إيفانز ألدول )، بالإضافة إلى اكتشاف تفاعلات كيميائية جديدة تمامًا (على سبيل المثال، تفاعل وودوارد السيس-هيدروكسيل ، وإيبوكسيد شاربلس ، وتفاعلات اقتران سوزوكي-مياورا ). [101]

تاريخ

أنطوان لافوازييه (1743–1794)
فريدريش فولر (1800–1882)
هيرمان إميل فيشر (1852–1919)

أساسيات الكيمياء العضوية والطبيعية

يعود مفهوم المنتجات الطبيعية إلى أوائل القرن التاسع عشر، عندما وُضعت أسس الكيمياء العضوية. كانت الكيمياء العضوية تُعتبر في ذلك الوقت كيمياء المواد التي تتكون منها النباتات والحيوانات. كانت شكلًا معقدًا نسبيًا من الكيمياء وتتناقض بشكل صارخ مع الكيمياء غير العضوية ، التي أسس الفرنسي أنطوان لافوازييه مبادئها في عام 1789 في عمله Traité Élémentaire de Chimie . [102]

عزل

أظهر لافوازييه في نهاية القرن الثامن عشر أن المواد العضوية تتكون من عدد محدود من العناصر: الكربون والهيدروجين بشكل أساسي مع إضافة الأكسجين والنيتروجين. ركز بسرعة على عزل هذه المواد، غالبًا لأنها تتمتع بنشاط دوائي مثير للاهتمام. كانت النباتات المصدر الرئيسي لمثل هذه المركبات، وخاصة القلويدات والجليكوسيدات . كان معروفًا منذ فترة طويلة أن الأفيون، وهو مزيج لزج من القلويدات (بما في ذلك الكودايين والمورفين والنوسكابين والثيبائين والبابافيرين ) من الخشخاش المنوم ، يمتلك خصائص مخدرة وفي نفس الوقت تغير العقل. بحلول عام 1805، كان الكيميائي الألماني فريدريش سيرتورنر قد عزل المورفين بالفعل وفي سبعينيات القرن التاسع عشر اكتُشف أن غلي المورفين مع أنهيدريد الأسيتيك ينتج مادة ذات تأثير قوي في قمع الألم: الهيروين. [103] في عام 1815، عزل يوجين شيفرول الكوليسترول ، وهي مادة بلورية، من أنسجة حيوانية تنتمي إلى فئة الستيرويدات، [104] وفي عام 1819 تم عزل الإستركنين، وهو قلويد. [ 105]

توليف

كانت الخطوة الثانية المهمة هي تخليق المركبات العضوية. في حين كان تخليق المواد غير العضوية معروفًا منذ فترة طويلة، كان تخليق المواد العضوية عقبة صعبة. في عام 1827، اعتقد الكيميائي السويدي يونس جاكوب بيرزيليوس أن هناك حاجة إلى قوة لا غنى عنها من الطبيعة لتخليق المركبات العضوية، تسمى القوة الحيوية أو قوة الحياة. هذه الفكرة الفلسفية، الحيوية ، حتى وقت متأخر من القرن التاسع عشر كان لها العديد من المؤيدين، حتى بعد إدخال النظرية الذرية . كانت فكرة الحيوية تتناسب بشكل خاص مع المعتقدات في الطب؛ اعتقدت ممارسات الشفاء الأكثر تقليدية أن المرض كان نتيجة لبعض الخلل في الطاقات الحيوية التي تميز الحياة عن غير الحياة. جرت أول محاولة لكسر فكرة الحيوية في العلوم في عام 1828، عندما نجح الكيميائي الألماني فريدريش فولر في تخليق اليوريا ، وهو منتج طبيعي موجود في البول ، عن طريق تسخين سيانات الأمونيوم ، وهي مادة غير عضوية: [106]

أظهر هذا التفاعل عدم الحاجة إلى قوة حيوية من أجل تحضير المواد العضوية. ومع ذلك، قوبلت هذه الفكرة في البداية بدرجة عالية من الشك، وبعد 20 عامًا فقط، مع تركيب حمض الأسيتيك من الكربون بواسطة أدولف فيلهلم هيرمان كولبي ، تم قبول الفكرة. تطورت الكيمياء العضوية منذ ذلك الحين إلى مجال بحث مستقل مخصص لدراسة المركبات المحتوية على الكربون، حيث تم اكتشاف هذا العنصر بشكل عام في مجموعة متنوعة من المواد المشتقة من الطبيعة. كان أحد العوامل المهمة في توصيف المواد العضوية على أساس خصائصها الفيزيائية (مثل نقطة الانصهار، ونقطة الغليان، والذوبان، والتبلور، أو اللون). [ بحاجة لمصدر ]

النظريات البنيوية

كانت الخطوة الثالثة هي توضيح بنية المواد العضوية: على الرغم من أنه يمكن تحديد التركيب العنصري للمواد العضوية النقية (بغض النظر عما إذا كانت من أصل طبيعي أو صناعي) بدقة إلى حد ما، إلا أن التركيب الجزيئي كان لا يزال يمثل مشكلة. نتجت الحاجة إلى إجراء توضيح هيكلي عن نزاع بين فريدريش فولر وجوستوس فون ليبيج ، اللذين درسا كلاهما ملح الفضة من نفس التركيب ولكن لهما خصائص مختلفة. درس فولر سيانات الفضة ، وهي مادة غير ضارة، بينما حقق فون ليبيج في فلمينات الفضة ، وهو ملح ذو خصائص متفجرة. [107] يُظهر التحليل العنصري أن كلا الأملاح يحتويان على كميات متساوية من الفضة والكربون والأكسجين والنيتروجين. وفقًا للأفكار السائدة آنذاك، يجب أن تمتلك كلتا المادتين نفس الخصائص، لكن هذا لم يكن الحال. تم حل هذا التناقض الظاهري لاحقًا من خلال نظرية بيرزيليوس للمتزامرات ، حيث لا يكون عدد العناصر ونوعها فقط مهمًا للخصائص والتفاعل الكيميائي، ولكن أيضًا موضع الذرات داخل المركب. كان هذا سببًا مباشرًا لتطوير نظريات البنية، مثل النظرية الجذرية لجان بابتيست دوماس ونظرية الاستبدال لأوغست لوران . [108] [ بحاجة لمصدر أفضل ] ومع ذلك، فقد استغرق الأمر حتى عام 1858 قبل أن يصوغ أغسطس كيكولي نظرية بنية محددة. افترض أن الكربون رباعي التكافؤ ويمكنه الارتباط بنفسه لتكوين سلاسل كربونية كما يحدث في المنتجات الطبيعية. [109] [ بحاجة لمصدر أفضل ]

توسيع المفهوم

تم توسيع مفهوم المنتج الطبيعي، الذي استند في البداية إلى المركبات العضوية التي يمكن عزلها من النباتات، ليشمل المواد الحيوانية في منتصف القرن التاسع عشر بواسطة الألماني جوستوس فون ليبيج . في عام 1884، وجه هيرمان إميل فيشر انتباهه إلى دراسة الكربوهيدرات والبيورينات، وهو العمل الذي حصل عليه جائزة نوبل في عام 1902. كما نجح في صنع مجموعة متنوعة من الكربوهيدرات صناعيًا في المختبر، بما في ذلك الجلوكوز والمانوز . بعد اكتشاف البنسلين بواسطة ألكسندر فليمنج في عام 1928، تمت إضافة الفطريات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى إلى ترسانة مصادر المنتجات الطبيعية. [103]

المعالم البارزة

بحلول ثلاثينيات القرن العشرين، كانت هناك عدة فئات كبيرة من المنتجات الطبيعية معروفة. ومن المعالم المهمة: [ وفقًا لمن؟ ]

انظر أيضا

المجلات

مراجع

الحواشي

  1. ^ تقاسم هؤلاء العلماء الثلاثة جائزة نوبل في الطب لعام 1945 عن هذا العمل.

الاستشهادات

  1. ^ ab Cutler S, Cutler HG (2000). المنتجات الطبيعية النشطة بيولوجيًا: المستحضرات الصيدلانية. CRC Press. ص. 5. ISBN 978-0-8493-1887-0.
  2. ^ قاموس ويبستر المنقح غير المختصر (1913). "منتج طبيعي". قاموس مجاني على الإنترنت وC. & G. Merriam Co. مادة كيميائية ينتجها كائن حي؛ - مصطلح يستخدم عادة في الإشارة إلى المواد الكيميائية الموجودة في الطبيعة والتي لها تأثيرات دوائية مميزة. تعتبر مثل هذه المادة منتجًا طبيعيًا حتى لو كان من الممكن تحضيرها عن طريق التخليق الكامل.
  3. ^ "كل شيء طبيعي". Nature Chemical Biology . 3 (7): 351. يوليو 2007. doi : 10.1038/nchembio0707-351 . PMID  17576412. التعريف الأبسط للمنتج الطبيعي هو جزيء صغير يتم إنتاجه بواسطة مصدر بيولوجي.
  4. ^ ab Samuelson G (1999). Drugs of Natural Origin: A Textbook of Pharmacognosy . Taylor & Francis Ltd. ISBN 978-91-86274-81-8.
  5. ^ المركز الوطني للصحة التكميلية والتكاملية (13 يوليو 2013). "البحث في المنتجات الطبيعية - معلومات للباحثين | NCCIH". وزارة الصحة والخدمات الإنسانية الأمريكية. تشمل المنتجات الطبيعية مجموعة كبيرة ومتنوعة من المواد من مجموعة متنوعة من المصادر. يتم إنتاجها من قبل الكائنات البحرية والبكتيريا والفطريات والنباتات. يشمل المصطلح المستخلصات المعقدة من هؤلاء المنتجين، ولكن أيضًا المركبات المعزولة المشتقة من تلك المستخلصات. ويشمل أيضًا الفيتامينات والمعادن والبروبيوتيك.
  6. ^ "نبذة عنا". مؤسسة المنتجات الطبيعية . تم الاسترجاع في 7 ديسمبر 2013. تمثل المنتجات الطبيعية مجموعة واسعة من السلع الاستهلاكية التي تستمر في النمو في شعبيتها كل عام. تشمل هذه المنتجات الأطعمة الطبيعية والعضوية والمكملات الغذائية وأطعمة الحيوانات الأليفة ومنتجات الصحة والجمال ولوازم التنظيف "الخضراء" والمزيد. بشكل عام، تعتبر المنتجات الطبيعية هي تلك المصنعة بدون مكونات صناعية والتي تتم معالجتها بشكل بسيط.
  7. ^ ab Hanson JR (2003). المنتجات الطبيعية: المستقلب الثانوي . كامبريدج: الجمعية الملكية للكيمياء. ISBN 0-85404-490-6المنتجات الطبيعية هي مركبات عضوية تتكون بواسطة الأنظمة الحية.
  8. ^ "المنتجات الطبيعية". قاموس ستيدمان الطبي . ليبينكوت ويليامز وويلكينز. مؤرشف من الأصل في 3 أغسطس 2016. تم الاسترجاع في 7 ديسمبر 2013. المنتجات الطبيعية: المركبات الطبيعية التي تعد منتجات نهائية لعملية التمثيل الغذائي الثانوي؛ وغالبًا ما تكون مركبات فريدة لكائنات حية معينة أو فئات من الكائنات الحية.
  9. ^ Williams DA, Lemke TL (2002). "الفصل الأول: المنتجات الطبيعية". مبادئ فوي للكيمياء الطبية (الطبعة الخامسة). فيلادلفيا: Lippincott Williams Wilkins. ص 25. ISBN 0-683-30737-1المنتج الطبيعي : مركب كيميائي واحد يحدث بشكل طبيعي. يستخدم هذا المصطلح عادة للإشارة إلى مركب عضوي ذو توزيع محدود في الطبيعة (غالبًا ما يُطلق عليه اسم المستقلبات الثانوية).
  10. ^ Maplestone RA, Stone MJ, Williams DH (يونيو 1992). "الدور التطوري للمركبات الأيضية الثانوية - مراجعة". Gene . 115 (1–2): 151–7. doi :10.1016/0378-1119(92)90553-2. PMID  1612430.
  11. ^ هانتر ب (سبتمبر 2008). "تسخير حكمة الطبيعة. اللجوء إلى الطبيعة للإلهام وتجنب حماقاتها". تقارير EMBO . 9 (9): 838–40. doi :10.1038/embor.2008.160. PMC 2529361. PMID  18762775 . 
  12. ^ abcdef Li JW, Vederas JC (يوليو 2009). "اكتشاف الأدوية والمنتجات الطبيعية: نهاية عصر أم حدود لا نهاية لها؟". مجلة العلوم . 325 (5937): 161–5. رمز Bibcode :2009Sci...325..161L. doi :10.1126/science.1168243. PMID  19589993. S2CID  207777087.
  13. ^ abc Bhat SV, Nagasampagi BA, Sivakumar M (2005). كيمياء المنتجات الطبيعية . برلين؛ نيويورك: سبرينغر. ISBN 81-7319-481-5.
  14. ^ Rutz A, Sorokina M, Galgonek J, Mietchen D, Willighagen E, Gaudry A, et al. (مايو 2022). "مبادرة LOTUS لإدارة المعرفة المفتوحة في أبحاث المنتجات الطبيعية". eLife . 11 : e70780. doi : 10.7554/eLife.70780 . PMC 9135406. PMID  35616633 . 
  15. ^ Banerjee P، Erehman J، Gohlke BO، Wilhelm T، Preissner R، Dunkel M (يناير 2015). "Super Natural II--a database of natural products". Nucleic Acids Research . 43 (إصدار قاعدة البيانات): D935–D939. doi :10.1093/nar/gku886. PMC 4384003. PMID  25300487 . 
  16. ^ Sorokina M, Steinbeck C (أبريل 2020). "مراجعة قواعد بيانات المنتجات الطبيعية: أين تجد البيانات في عام 2020". مجلة Cheminformatics . 12 (1): 20. doi : 10.1186/s13321-020-00424-9 . PMC 7118820. PMID  33431011 . 
  17. ^ كوسيل أ (1891). "Ueber die chemische Zusammensetzung der Zelle" [التركيب الكيميائي للخلية]. أرشيف فور علم وظائف الأعضاء (بالألمانية): 181-186.
  18. ^ Kliebenstein DJ (2004). "Secondary metabolites and plant/environment interactions: a view through Arabidopsis thaliana tingedglasses". Plant, Cell and Environment . 27 (6): 675–684. doi : 10.1111/j.1365-3040.2004.01180.x . في عام 1891، وبعد عمل Stahl في الكيمياء الحيوية للنبات، اقترح Kossel التمييز بين التمثيل الغذائي الأساسي والثانوي (Stahl 1888).
  19. ^ كارلوفسكي ب (2008). "المستقلبات الثانوية في علم بيئة التربة". علم أحياء التربة . المجلد 14. ص 1-19. doi :10.1007/978-3-540-74543-3_1. ISBN 978-3-540-74542-6المفهوم الحالي المقبول عمومًا والذي يتماشى مع وجهة نظر كوسيل هو أن المستقلبات الأولية هي مكونات كيميائية للكائنات الحية والتي تعتبر حيوية لعملها الطبيعي، في حين أن المستقلبات الثانوية هي مركبات يمكن الاستغناء عنها .
  20. ^ Wink M (8 سبتمبر 2015). "طرق عمل الأدوية العشبية ومستقلبات النبات الثانوية". الأدوية . 2 (3): 251-286. doi : 10.3390/medicines2030251 . ISSN  2305-6320. PMC 5456217. PMID 28930211  . 
  21. ^ Rogers K (2011). The Components of Life: From Nucleic Acids to Carbohydrates (الطبعة الأولى). نيويورك، نيويورك: Britannica Educational Publishing in association with Rosen Educational Services. ISBN 978-1-61530-324-3.
  22. ^ ab Cox DL, Nelson MM (2013). Lehninger Principles of Biochemistry (الطبعة السادسة). نيويورك، نيويورك: WH Freeman. ISBN 978-1-4641-0962-1.
  23. ^ Boal D (2006). Mechanics of the Cell (الطبعة الرابعة). كامبريدج، المملكة المتحدة: مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0-521-79681-1.
  24. ^ abcdefgh Dewick PM (2009). المنتجات الطبية الطبيعية: نهج التخليق الحيوي (الطبعة الثالثة). تشيتشيستر: وايلي. ISBN 978-0-470-74167-2.
  25. ^ Sitaramayya A (1999). مقدمة في نقل الإشارة الخلوية . بوسطن: بيركهاوزر. ISBN 978-0-8176-3982-2.
  26. ^ هربرت آر بي (1981). "مقدمة". التخليق الحيوي للمركبات الأيضية الثانوية . دوردرخت: سبرينغر هولندا. ص 1-2. رقم ISBN 94-009-5833-1. يتم تمييز المستقلبات الثانوية بشكل أكثر دقة بالمعايير التالية: لها توزيع مقيد حيث توجد في الغالب في النباتات والكائنات الحية الدقيقة، وغالبًا ما تكون مميزة لأجناس أو أنواع أو سلالات فردية؛ وهي تتشكل على طول مسارات متخصصة من المستقلبات الأولية. على النقيض من ذلك، تتمتع المستقلبات الأولية بتوزيع واسع في جميع الكائنات الحية وتشارك بشكل وثيق في العمليات الحيوية الأساسية.
  27. ^ Demain AL, Fang A (2000). "The natural functions of secondary metabolites". تاريخ التكنولوجيا الحيوية الحديثة، المجلد الأول . التقدم في الهندسة الكيميائية الحيوية/التكنولوجيا الحيوية. المجلد 69. الصفحات من 1 إلى 39. doi :10.1007/3-540-44964-7_1. ISBN 978-3-540-67793-2. PMID  11036689.
  28. ^ Williams DH, Stone MJ, Hauck PR, Rahman SK (1989). "لماذا يتم تصنيع المستقلبات الثانوية (المنتجات الطبيعية) بيولوجيًا؟". مجلة المنتجات الطبيعية . 52 (6): 1189–208. doi :10.1021/np50066a001. PMID  2693613.
  29. ^ Firn RD, Jones CG (سبتمبر 2000). "تطور التمثيل الغذائي الثانوي - نموذج موحد" (PDF) . علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 37 (5): 989-94. doi : 10.1046/j.1365-2958.2000.02098.x . PMID  10972818. S2CID  3827335.
  30. ^ ab Strobel G, Daisy B (ديسمبر 2003). "التنقيب البيولوجي عن النباتات الداخلية الميكروبية ومنتجاتها الطبيعية". مراجعات علم الأحياء الدقيقة والبيولوجيا الجزيئية . 67 (4): 491-502. doi :10.1128/MMBR.67.4.491-502.2003. PMC 309047. PMID  14665674 . 
  31. ^ abc Cushnie TP, Cushnie B, Echeverría J, Fowsantear W, Thammawat S, Dodgson JL, Law S, Clow SM (يونيو 2020). "التنقيب البيولوجي عن الأدوية المضادة للبكتيريا: منظور متعدد التخصصات حول مصدر المنتج الطبيعي واختيار الاختبار البيولوجي والمزالق التي يمكن تجنبها". البحوث الصيدلانية . 37 (7): المادة 125. doi :10.1007/s11095-020-02849-1. PMID  32529587. S2CID  219590658.
  32. ^ ماركوسيان س، جروسمان أ، بريماكومب ك، أركين م، أولد د، أوستن سي بي، وآخرون (يونيو 2020). دليل إرشادي للاختبارات. بيثيسدا: إيلي ليلي وشركاه والمركز الوطني لتقدم العلوم الانتقالية. PMID  22553861.
  33. ^ Katsuno K, Burrows JN, Duncan K, Hooft van Huijsduijnen R, Kaneko T, Kita K, et al. (نوفمبر 2015). "معايير النجاح والتفوق في اكتشاف الأدوية للأمراض المعدية في العالم النامي". مراجعات الطبيعة. اكتشاف الأدوية . 14 (11): 751-758. doi :10.1038/nrd4683. PMID  26435527. S2CID  25863919.
  34. ^ Bauer A, Brönstrup M (يناير 2014). "كيمياء المنتجات الطبيعية الصناعية لاكتشاف وتطوير الأدوية". تقارير المنتجات الطبيعية . 31 (1): 35-60. doi :10.1039/c3np70058e. PMID  24142193.
  35. ^ Maier ME (مايو 2015). "تصميم وتركيب نظائر المنتجات الطبيعية". الكيمياء العضوية والجزيئية الحيوية . 13 (19): 5302-43. doi : 10.1039/c5ob00169b . PMID  25829247.
  36. ^ ab Hallett M, Albanese A, Dressler D, Segal KR, Simpson DM, Truong D, Jankovic J (يونيو 2013). "مراجعة وتقييم قائم على الأدلة لسم البوتولينوم العصبي لعلاج اضطرابات الحركة". Toxicon . 67 (يونيو): 94–114. Bibcode :2013Txcn...67...94H. doi :10.1016/j.toxicon.2012.12.004. PMID  23380701.
  37. ^ ab Zaffiri L, Gardner J, Toledo-Pereyra LH (أبريل 2012). "تاريخ المضادات الحيوية. من السالفارسان إلى السيفالوسبورينات". مجلة الجراحة الاستقصائية . 25 (2): 67-77. doi :10.3109/08941939.2012.664099. PMID  22439833. S2CID  30538825.
  38. ^ Procópio RE, Silva IR, Martins MK, Azevedo JL, Araújo JM (2012). "المضادات الحيوية التي تنتجها Streptomyces". المجلة البرازيلية للأمراض المعدية . 16 (5): 466–71. doi : 10.1016/j.bjid.2012.08.014 . PMID  22975171.
  39. ^ Cochrane SA, Vederas JC (يناير 2016). "Lipopeptides from Bacillus and Paenibacillus spp.: A Gold Mine of Antibiotic Candidates". مراجعات البحوث الطبية . 36 (1): 4–31. doi :10.1002/med.21321. PMID  24866700. S2CID  46109250.
  40. ^ Saxena A, Kumari R, Mukherjee U, Singh P, Lal R (يوليو 2014). "مسودة تسلسل جينوم منتج ريفاميسين Amycolatopsis rifamycinica DSM 46095". إعلانات الجينوم . 2 (4): e00662–14. doi :10.1128/genomeA.00662-14. PMC 4082003. PMID  24994803 . 
  41. ^ ساراييفا، راؤول جي؛ ديموبولوس، جورج (2020). "المنتجات الطبيعية البكتيرية في مكافحة الأمراض الاستوائية التي ينقلها البعوض". تقارير المنتجات الطبيعية . 37 (3): 338-354. doi :10.1039/C9NP00042A. PMID  31544193. S2CID  202731385.
  42. ^ "بليومايسين". المكتبة الوطنية الأمريكية للطب . تم الاسترجاع في 28 يناير 2015 .
  43. ^ Alvin A, Miller KI, Neilan BA (2014). "استكشاف إمكانات النباتات الداخلية من النباتات الطبية كمصدر للمركبات المضادة للبكتيريا". Microbiological Research . 169 (7–8): 483–95. doi : 10.1016/j.micres.2013.12.009 . PMC 7126926. PMID  24582778 . 
  44. ^ Wang X, Elshahawi SI, Shaaban KA, Fang L, Ponomareva LV, Zhang Y, et al. (يناير 2014). "Ruthmycin, a new tetracyclic polyketide from Streptomyces sp. RM-4-15". Organic Letters . 16 (2): 456–9. doi :10.1021/ol4033418. PMC 3964319. PMID  24341358 . 
  45. ^ Wang X, Shaaban KA, Elshahawi SI, Ponomareva LV, Sunkara M, Copley GC, et al. (أغسطس 2014). "Mullinamides A and B, new cyclopeptides produced by the Ruth Mullins coal mine isolate Streptomyces sp. RM-27-46". مجلة المضادات الحيوية . 67 (8): 571–5. doi :10.1038/ja.2014.37. PMC 4146655. PMID  24713874 . 
  46. ^ Akey DL, Gehret JJ, Khare D, Smith JL (أكتوبر 2012). "رؤى من البحر: علم الأحياء البنيوي لمركبات البوليكيتيد البحرية". تقارير المنتجات الطبيعية . 29 (10): 1038–49. doi :10.1039/c2np20016c. PMC 3709256. PMID  22498975 . 
  47. ^ Bertoldo C, Antranikian G (2011). "الفصل 1: التكنولوجيا الحيوية للعتائق" (PDF) . التكنولوجيا الحيوية المجلد التاسع . باريس: موسوعة أنظمة دعم الحياة (EOLSS).
  48. ^ Thornburg CC, Zabriskie TM, McPhail KL (مارس 2010). "فتحات المياه الحرارية العميقة: نقاط ساخنة محتملة لاكتشاف المنتجات الطبيعية؟". مجلة المنتجات الطبيعية . 73 (3): 489-99. doi :10.1021/np900662k. PMID  20099811.
  49. ^ ab Pathak A, Nowell RW, Wilson CG, Ryan MJ, Barraclough TG (سبتمبر 2020). "المقارنة بين الجينومات لعزل البنسلين الأصلي لألكسندر فليمنج (IMI 15378) تكشف عن تباعد تسلسل جينات تخليق البنسلين". التقارير العلمية . 10 (1): المادة 15705. رمز Bibcode : 2020NatSR..1015705P. doi : 10.1038/s41598-020-72584-5. PMC 7515868. PMID  32973216 . 
  50. ^ Beekman AM, Barrow RA (2014). "Fungal metabolites as pharmaceuticals". Aust J Chem . 67 (6): 827–843. doi :10.1071/ch13639.
  51. ^ Dang L, Van Damme EJ (سبتمبر 2015). "البروتينات السامة في النباتات". Phytochemistry . 117 : 51–64. Bibcode :2015PChem.117...51D. doi :10.1016/j.phytochem.2015.05.020. PMC 7111729 . PMID  26057229. 
  52. ^ Crozier A, Clifford MN, Ashihara H (2006). "الفصول 1 و3 و4". المستقلبات الثانوية النباتية: حدوثها وبنيتها ودورها في النظام الغذائي البشري . أكسفورد، المملكة المتحدة: دار النشر بلاكويل المحدودة. ص 1-24، 47-136. رقم ISBN 978-1-4051-2509-3.
  53. ^ Kittakoop P, Mahidol C, Ruchirawat S (2014). "القلويدات كدعامات مهمة في الأدوية العلاجية لعلاج السرطان والسل والإقلاع عن التدخين". الموضوعات الحالية في الكيمياء الطبية . 14 (2): 239-52. doi :10.2174/1568026613666131216105049. PMID  24359196.
  54. ^ Kano S (مايو 2014). "العلاجات المركبة القائمة على مادة الأرتيميسينين وتقديمها في اليابان". Kansenshogaku Zasshi. مجلة الجمعية اليابانية للأمراض المعدية . 88 (3 Suppl 9–10): 18–25. PMID  24979951.
  55. ^ Russo P, Frustaci A, Del Bufalo A, Fini M, Cesario A (2013). "أدوية متعددة الأهداف من أصل نباتي تعمل على مرض الزهايمر". الكيمياء الطبية الحالية . 20 (13): 1686–93. doi :10.2174/0929867311320130008. PMID  23410167.
  56. ^ abc Prommer E (يونيو 2006). "Ziconotide: خيار جديد للألم المقاوم". Drugs of Today . 42 (6): 369–78. doi :10.1358/dot.2006.42.6.973534. PMID  16845440.
  57. ^ Dossey AT (يناير 2010). "الحشرات وأسلحتها الكيميائية: إمكانات جديدة لاكتشاف الأدوية". تقارير المنتجات الطبيعية . 27 (12): 1737-57. doi :10.1039/C005319H. PMID  20957283.
  58. ^ abc Herzig V, Cristofori-Armstrong B, Israel MR, Nixon SA, Vetter I, King GF (يونيو 2020). "السموم الحيوانية - مجموعة أدوات الطبيعة المتطورة للبحث الأساسي واكتشاف الأدوية". علم الأدوية الكيميائي الحيوي . 181 : 114096. doi :10.1016/j.bcp.2020.114096. PMC 7290223. PMID  32535105 . 
  59. ^ Lazarovici P, Marcinkiewicz C, Lelkes PI (مايو 2019). "من تفكك سم الثعبان والليكتينات من النوع C إلى الأدوية المضادة للصفائح الدموية". السموم . 11 (5): المادة 303. doi : 10.3390/toxins11050303 . PMC 6563238. PMID  31137917 . 
  60. ^ Mayer AM, Glaser KB, Cuevas C, Jacobs RS, Kem W, Little RD, et al. (يونيو 2010). "رحلة الأدوية البحرية: منظور خط الأنابيب الحالي". Trends in Pharmacological Sciences . 31 (6): 255–65. doi :10.1016/j.tips.2010.02.005. PMID  20363514.
  61. ^ ab Bowersox SS, Luther R (نوفمبر 1998). "الإمكانات العلاجية الدوائية لـ Omega-conotoxin MVIIA (SNX-111)، وهو مانع قناة الكالسيوم العصبية من النوع N الموجود في سم Conus magus". Toxicon . 36 (11): 1651–8. Bibcode :1998Txcn...36.1651B. doi :10.1016/S0041-0101(98)00158-5. PMID  9792182.
  62. ^ Rinehart KL (يناير 2000). "مركبات مضادة للأورام من الغلال". مراجعات البحوث الطبية . 20 (1): 1–27. doi :10.1002/(SICI)1098-1128(200001)20:1<1::AID-MED1>3.0.CO;2-A. PMID  10608919. S2CID  25117225.
  63. ^ Petek BJ, Loggers ET, Pollack SM, Jones RL (فبراير 2015). "Trabectedin in soft tissue sarcomas". Marine Drugs . 13 (2): 974–83. doi : 10.3390/md13020974 . PMC 4344612. PMID  25686274 . 
  64. ^ ab Singh R, Sharma M, Joshi P, Rawat DS (أغسطس 2008). "الحالة السريرية للعوامل المضادة للسرطان المشتقة من المصادر البحرية". العوامل المضادة للسرطان في الكيمياء الطبية . 8 (6): 603-17. doi :10.2174/187152008785133074. PMID  18690825.
  65. ^ Brahmachari G (2010). Handbook of Pharmaceutical Natural Products . Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3-52732148-3.
  66. ^ Beghyn T, Deprez-Poulain R, Willand N, Folleas B, Deprez B (يوليو 2008). "المركبات الطبيعية: أدلة أم أفكار؟ جزيئات مستوحاة من الطبيعة لاكتشاف الأدوية". علم الأحياء الكيميائي وتصميم الأدوية . 72 (1): 3-15. doi : 10.1111/j.1747-0285.2008.00673.x . PMID  18554253. S2CID  20973633.
  67. ^ Koehn FE, Carter GT (مارس 2005). "الدور المتطور للمنتجات الطبيعية في اكتشاف الأدوية". مراجعات الطبيعة. اكتشاف الأدوية . 4 (3): 206-20. doi :10.1038/nrd1657. PMID  15729362. S2CID  32749678.
  68. ^ Newman DJ, Cragg GM (مارس 2007). "المنتجات الطبيعية كمصدر للأدوية الجديدة على مدار السنوات الخمس والعشرين الماضية". مجلة المنتجات الطبيعية . 70 (3): 461–77. CiteSeerX 10.1.1.336.753 . doi :10.1021/np068054v. PMID  17309302. 
  69. ^ Gransalke K (فبراير 2011). "خزانة أدوية الطبيعة الأم" (PDF) . Lab Times . 11 (1): 16–19. مؤرشف من الأصل (PDF) في 4 مارس 2016. تم الاسترجاع في 8 ديسمبر 2013. اكتشاف الأدوية - هل لا تزال الطبيعة الأم المصدر الأول للأدوية الجديدة الواعدة؟
  70. ^ Atanasov AG, Waltenberger B, Pferschy-Wenzig EM, Linder T, Wawrosch C, Uhrin P, Temml V, Wang L, Schwaiger S, Heiss EH, Rollinger JM, Schuster D, Breuss JM, Bochkov V, Mihovilovic MD, Kopp B, Bauer R, Dirsch VM, Stuppner H (ديسمبر 2015). "اكتشاف وإعادة توريد المنتجات الطبيعية المشتقة من النباتات النشطة دوائيًا: مراجعة". Biotechnology Advances . 33 (8): 1582–614. doi :10.1016/j.biotechadv.2015.08.001. PMC 4748402. PMID  26281720 . 
  71. ^ شرور ك (2008). “الفصل 1.1: التاريخ”. حمض أسيتيل الساليسيليك . فاينهايم: وايلي-VCH. ص 5-24. رقم ISBN 978-3-527-62600-7.
  72. ^ Busse GD, Triggle DJ (2006). "تاريخ الأفيون والمورفين". مورفين . نيويورك: دار تشيلسي للنشر. ص. 8-23. ISBN 978-1-4381-0211-5.
  73. ^ Lewis RJ, Dutertre S, Vetter I, Christie MJ (أبريل 2012). "علم الأدوية الببتيدية لسم المخروط". المراجعات الدوائية . 64 (2): 259–98. doi :10.1124/pr.111.005322. PMID  22407615. S2CID  6115292.
  74. ^ de la Bédoyère G (2005). اكتشاف البنسلين . لندن: إيفانز. ISBN 978-0-237-52739-6.
  75. ^ Hartung EF (سبتمبر 1954). "تاريخ استخدام الكولشيكوم والأدوية ذات الصلة في النقرس؛ مع اقتراحات لمزيد من البحث". حوليات الأمراض الروماتيزمية . 13 (3): 190-200. doi :10.1136/ard.13.3.190. PMC 1006735. PMID  13198053 . 
  76. ^ Sneader W (2005). "Paclitaxel (taxol)". اكتشاف الأدوية: تاريخ (نسخة منقحة ومحدثة). تشيتشيستر: وايلي. ص 112-113. ISBN 978-0-471-89979-2.
  77. ^ Li JL (2009). "اكتشاف عقار ليبيتور". انتصار القلب: قصة الستاتينات . نيويورك، نيويورك: مطبعة جامعة أكسفورد. ص 71-96. ISBN 978-0-19-804351-5.
  78. ^ Sneader W (2005). "مثبطات الإنزيم المحول للأنجيوتنسين". اكتشاف الأدوية: تاريخ (الطبعة المنقحة والمحدثة). تشيتشيستر: وايلي. ص 280-283. رقم ISBN 978-0-471-89979-2.
  79. ^ abcd Berida T، Adekunle Y، Dada-Adegbola H، Kdimy A، Roy S، Sarker S (مايو 2024). “مضادات البكتيريا النباتية: التحديات والفرص”. هيليون . 10 (10): e31145. بيب كود :2024هيلي..1031145B. دوى : 10.1016/j.heliyon.2024.e31145 . بمك 11128932 . بميد  38803958. 
  80. ^ Gomez-Escribano JP, Alt S, Bibb MJ (أبريل 2016). "تسلسل الجيل التالي من البكتيريا الشعاعية لاكتشاف المنتجات الطبيعية الجديدة". الأدوية البحرية . 14 (4): 78. doi : 10.3390/md14040078 . PMC 4849082. PMID  27089350 . 
  81. ^ ab Pawar SV, Ho JC, Yadav GD, Yadav VG (2017). "النهضة الوشيكة في اكتشاف وتطوير المنتجات الطبيعية". الموضوعات الحالية في الكيمياء الطبية . 17 (2): 251-267. doi :10.2174/1568026616666160530154649. PMID  27237327.
  82. ^ Blow N (مايو 2008). "Metagenomics: exploration unseen communities". Nature . 453 (7195): 687–90. Bibcode :2008Natur.453..687B. doi : 10.1038/453687a . PMID  18509446. S2CID  29079319.
  83. ^ براون ك (2009). "هذا مضحك!": اكتشاف وتطوير البنسلين. علم الأحياء الدقيقة اليوم . 36 (1): 12-15. مؤرشف من الأصل في 12 يناير 2015. تم الاسترجاع في 12 يناير 2015 .
  84. ^ Gower DB, Makin HL, eds. (2009). تحليل الستيرويد (الطبعة الثانية). دوردرخت: سبرينغر. ISBN 978-1-4020-9774-4.
  85. ^ هودجكين دي سي. "تحسين الرؤية بالأشعة السينية". جائزة نوبل في الكيمياء 1964 - وجهات نظر .
  86. ^ "قصة عقار تاكسول" (PDF) . الجمعية الأمريكية لعلم العقاقير. مؤرشف من الأصل (PDF) في 12 ديسمبر 2013.
  87. ^ Hodgkin DC, Kamper J, Mackay M, Pickworth J, Trueblood KN, White JG (يوليو 1956). "بنية فيتامين ب12". Nature . 178 (4524): 64–6. Bibcode :1956Natur.178...64H. doi :10.1038/178064a0. PMID  13348621. S2CID  4210164.
  88. ^ ab Woodward RB (1973). "التوليف الكامل لفيتامين ب 12". الكيمياء البحتة والتطبيقية . 33 (1): 145-77. doi : 10.1351/pac197333010145 . PMID  4684454. S2CID  30641959.
  89. ^ ab Eschenmoser A (يناير 1988). "فيتامين ب12: تجارب تتعلق بأصل بنيته الجزيئية". Angewandte Chemie International Edition باللغة الإنجليزية . 27 (1): 5-39. doi :10.1002/anie.198800051.
  90. ^ هيثكوك سي إتش (1996). "مع دخولنا القرن الحادي والعشرين، هل لا تزال هناك قيمة في التركيب الكلي للمنتجات الطبيعية كجهد بحثي؟". التركيب الكيميائي . سلسلة حلف شمال الأطلسي للأبحاث العلمية. المجلد 320. ص 223-243. doi :10.1007/978-94-009-0255-8_9. ISBN 978-94-010-6598-6.
  91. ^ Nicolaou KC ، Vourloumis D، Winssinger N، Baran PS (يناير 2000). "فن وعلم التركيب الكلي في فجر القرن الحادي والعشرين". Angewandte Chemie . 39 (1): 44–122. doi :10.1002/(SICI)1521-3773(20000103)39:1<44::AID-ANIE44>3.0.CO;2-L. PMID  10649349.
  92. ^ Lightner DA (2013). Bilirubin: Jekyll and Hyde Pigment of Life: Pursuit of Its Structure Through Two World Wars to the New Millenium. Springer. ص. 371. ISBN 978-3-7091-1637-1.
  93. ^ Voloshchuk T, Farina NS, Wauchope OR, Kiprowska M, Haberfield P, Greer A (يوليو 2004). "التناظر الثنائي الجزيئي للمنتجات الطبيعية: التنبؤ بانتقائية الجزيئات ثنائية الترابط من خلال نظرية الكثافة الوظيفية والحسابات شبه التجريبية". مجلة المنتجات الطبيعية . 67 (7): 1141-6. doi :10.1021/np049899e. PMID  15270568.
  94. ^ Bredel M, Jacoby E (أبريل 2004). "Chemogenics: an emerging strategy for rapid target and drug discovery" (PDF) . Nature Reviews. Genetics . 5 (4): 262–75. CiteSeerX 10.1.1.411.9671 . doi :10.1038/nrg1317. PMID  15131650. S2CID  11952369. 
  95. ^ Galúcio JM, Monteiro EF, de Jesus DA, Costa CH, Siqueira RC, Santos GB, et al. (أغسطس 2019). "التعرف الحاسوبي على المنتجات الطبيعية ذات النشاط المضاد للسرطان باستخدام قاعدة بيانات كيميائية هيكلية للتنوع البيولوجي البرازيلي". علم الأحياء الحاسوبي والكيمياء . 83 : 107102. doi :10.1016/j.compbiolchem.2019.107102. PMID  31487609. S2CID  201845232.
  96. ^ هارفي آل (أكتوبر 2008). "المنتجات الطبيعية في اكتشاف الأدوية". اكتشاف الأدوية اليوم . 13 (19-20): 894-901. doi :10.1016/j.drudis.2008.07.004. PMID  18691670.
  97. ^ Chhetri BK, Lavoie S, Sweeney-Jones AM, Kubanek J (يونيو 2018). "الاتجاهات الحديثة في المراجعة البنيوية للمنتجات الطبيعية". تقارير المنتجات الطبيعية . 35 (6): 514-531. doi :10.1039/C8NP00011E. PMC 6013367. PMID 29623331  . 
  98. ^ Heard DM, Tayler ER, Cox RJ, Simpson TJ, Willis CL (يناير 2020). "دراسات بنيوية وتركيبية على أنهيدريد الماليك ومنتجات ثنائيات الأحماض الطبيعية ذات الصلة" (PDF) . Tetrahedron . 76 (1): 130717. doi :10.1016/j.tet.2019.130717. hdl :1983/53998d06-9017-4cfb-822b-c6453348000a. S2CID  209714625.
  99. ^ وو جيه، لورينزو بي، تشونج إس، علي إم، بوتس سي بي، مايرز إي إل، أغاروال في كيه (يوليو 2017). "التآزر بين التوليف والحوسبة والرنين المغناطيسي النووي يكشف عن هياكل باولاميسين الصحيحة" (ملف PDF) . نيتشر . 547 (7664): 436–440. doi :10.1038/nature23265. hdl : 1983/85161235-ea9f-4568-9f8a-19b42f4dff67 . PMID  28748934. S2CID  205258282.
  100. ^ Corsello MA, Kim J, Garg NK (سبتمبر 2017). "منتجات إندول ديتيربينويد الطبيعية كمصدر إلهام لأساليب واستراتيجيات اصطناعية جديدة". العلوم الكيميائية . 8 (9): 5836-5844. doi : 10.1039/C7SC01248A . PMC 5618777. PMID  28970940 . 
  101. ^ Baran PS (أبريل 2018). "التركيب الكلي للمنتج الطبيعي: مثير كما كان دائمًا وسيبقى". مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 140 (14): 4751-4755. doi : 10.1021/jacs.8b02266 . PMID  29635919.
  102. ^ "أنطوان لوران لافوازييه الثورة الكيميائية". معلم كيميائي تاريخي دولي . الجمعية الكيميائية الأمريكية.
  103. ^ ab Dias DA, Urban S, Roessner U (2012). "نظرة عامة تاريخية على المنتجات الطبيعية في اكتشاف الأدوية". Metabolites . 2 (4): 303–36. doi : 10.3390/metabo2020303 . PMC 3901206. PMID  24957513 . 
  104. ^ شيفريول مي (1823). “التاسع – دي لا الكولسترين”. Recherches chimiques sur les corps gras d'origine Animale (بالفرنسية). ص 153-160.
  105. ^ بيليتير بي بي، كافينتو جي بي (1819). "Mémoire sur un nouvel alcali vegetal (la strychnine) trouvé dans la feve de Saint-Ignace، la noix vomique، etc" [مذكرات عن قلوي نباتي جديد (الستركنين) تم العثور عليه في حبة سانت إغناطيوس، وجوز القيء، وما إلى ذلك) )]. Annales de Chimie et de Physique (بالفرنسية). 10 : 142-176.
  106. ^ فولر ف (1828). "Ueber künstliche Bildung des Harnstoffs" [حول التكوين الاصطناعي لليوريا]. Annalen der Physik und Chemie (باللغة الألمانية). 88 (2): 253-256. بيب كود :1828AnP....88..253W. دوى :10.1002/andp.18280880206.
  107. ^ "Justus von Liebig and Friedrich Wöhler". معهد تاريخ العلوم . يونيو 2016. مؤرشف من الأصل في 20 يونيو 2018. تم الاسترجاع 21 مارس 2018 .
  108. ^ ليبيج جي (1838). "نظرية أوبر لوران للمركبات العضوية" [حول نظرية لوران للمركبات العضوية]. صيدلية أنالين دير (باللغة الألمانية). 25 (1): 1-31. دوى :10.1002/jlac.18380250102.
  109. ^ كيكولي أ (1858). "Ueber die دستور und die Metamorphosen der chemischen Verbindungen und über die chemische Natur des Kohlenstoffs" [فيما يتعلق بتكوين وتحول المركبات الكيميائية والطبيعة الكيميائية للكربون]. Annalen der Chemie und Pharmacie (باللغة الألمانية). 106 (2): 129-159. دوى :10.1002/jlac.18581060202.

قراءة إضافية

  • Bhat SV, Nagasampagi BA, Sivakumar M (2005). كيمياء المنتجات الطبيعية (الطبعة الثانية). برلين: سبرينغر. ISBN 3-540-40669-7.
  • هانسون جونيور (2003). المنتجات الطبيعية: المستقلبات الثانوية . الجمعية الملكية للكيمياء. ISBN 0-85404-490-6.
  • Kaufman PB (1999). المنتجات الطبيعية من النباتات . CRC Press. ISBN 0-8493-3134-X.
  • Liang XT, Fang WS, eds. (2006). الكيمياء الطبية للمنتجات الطبيعية النشطة بيولوجيًا . Wiley-Interscience. ISBN 0-471-73933-2.
  • VK Ahluwalia؛ Lalita S. Kumar؛ Sanjiv Kumar (2022). كيمياء المنتجات الطبيعية: الأحماض الأمينية والببتيدات والبروتينات والإنزيمات . Springer. ISBN 978-3-030-86697-6.
  • مايوري ناباغودا، لاليث جاياسينغ، محرر (2022). كيمياء المنتجات الطبيعية: الكيمياء النباتية وعلم العقاقير للنباتات الطبية . دي جرويتر. ISBN 978-3-11-059589-5.
تحتوي ويكيميديا ​​كومنز على وسائط متعددة متعلقة بـ المنتجات الطبيعية .
  • Reusch W (2010). "صفحة المنتجات الطبيعية". الكتاب المدرسي الافتراضي للكيمياء العضوية . آن أربور، ميشيغان: جامعة ولاية ميشيغان، قسم الكيمياء. مؤرشف من الأصل في 3 فبراير 2007.
  • "قاعدة بيانات NAPROC-13 للمنتجات الطبيعية والكربون 13 والمواد ذات الصلة (قاعدة بيانات الكربون 13 للمنتجات الطبيعية والمواد ذات الصلة)". أدوات باللغة الإسبانية لتسهيل التعرف البنيوي على المنتجات الطبيعية .
  • بورتر ن . محرر (1913). "المنتج الطبيعي". قاموس ويبستر . سبرينغفيلد، ماساتشوستس: شركة سي. آند جي. ميريام.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=منتج_طبيعي&oldid=1246408199"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate