“快乐的植物”与“吗啡 粟 —影响和改变世界的植物 宁Quinine 一桩科学公案 个意外成一个朝天覆地的发现 The Quinine Story:A 100-Year Saga 理的 quinine
1 “快乐的植物” 与 “吗啡” 吗啡于1805年分离得到(标志着天然药物化学的诞生)，分子结构直到 1925年才由牛津大学的Sir Robert Robinson (1886-1975) 通过一系列的降解实验得 出。1955年X-衍射证实。吗啡的人工合成于1952年被美国罗切斯特大学的 Marshall D. Gates首先实现(JACS 1952, 74, 1109)。大名鼎鼎的海洛因就是由吗啡 衍生而来的，比吗啡毒性更强更具有成瘾性的产物—二乙酰吗啡。 Robert Robinson 1947 N OH OH O H3C Morphine Morphine: Dose-control Medicine Carl Wilhelm Scheele Felix Hoffmann 海洛因Heroin “白色瘟疫” Gates 1805-1925-1952 天然药物化学的开始 罂粟——影响和改变世界的植物 奎 宁 Quinine isolated in 1820 Structure in 1907. 1944 Total Synthesis Woodward in 27 years old and got Nobel Prize in 1965. Quinine 一个意外成就一个翻天覆地的发现 N N H H HO H3CO H Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 854 – 885. “The drug to have relieved more human suffering than any other in history” Gilbert Stork Eschenmoser, Stork, Woodward, and Barton, ca. 1977. 一桩科学公案 1944年Woodward成功地合成了奎宁毒(D-quinotoxin)。一种被认为可以转化成 奎宁的中间体。但发表在JACS上的文章是“The total synthesis of Quinine”，这也引 起后人的争议，争议的焦点在于Woodward合成的奎宁毒(D-quinotoxin)只是完成了 Quinine的形式合成；而形式合成的基础，即Rabe1918年报道的由quinotoxin到 Quinine转化过程仍然存在疑问。2008年，Willian等成功重复了P.Rabe1918年报道 的由quinotoxin到Quinine转化实验结果， 这一桩科学公案才得以解决。 The Quinine Story: A 100-Year Saga N N OMe OH Quinine 1 N CH3 G. Stork H3CO 2001 HN N OMe O Quinotoxin N H COOH N H OH CH3 Rabe Prelog Woodward Homomeroquinene 1918 1944 Doering reviewing his 1944 lab. notebooks at the Harvard archives in Sep. 2005 William von Eggers Doering None of total Syn. can compete in economic terms with isolation of the alkaloid from Nature
柳树皮煮出的故事 Carminic Acid 洋红酸 e●●Aspirin 天件经不孕楼视作景安金的 虾红素一世界上最强的天然抗氯化剂 辅酶Q10一天然抗氧化维生素 21世纪一抗氧化剂的世纪 ASTA O..1957 坚奖统线安：酸珠健中 植物的化学武器 Insecticides
2 柳树皮煮出的故事 德国化学家拜耳1905NP （Adolf von Baeyer) OH O O CH3 O Aspirin 每年销售40吨 百年老药的传奇 Small Molecules Big Impact 20世纪——阿斯匹林的世纪 Sir John Vane 1982 NP Carminic Carminic Acid Dactylopius coccus 胭脂红酸 O CH3 OH O OH O OH OH HO HO OH HO OH O 洋红酸 胭脂虫 理想的天然染料，其优点是抗氧化，遇光也不分解。被视作最安全的 天然色素而用于食品、化妆品、药品及纺织品等生产。 O Astaxanthin, ASTA O OH HO 虾红素—世界上最强的天然抗氧化剂 21世纪—抗氧化剂的世纪 清除细胞内的氧自由基，增强细胞再生能力，保护皮肤健 康，促进毛发生长，抗衰老、缓解运动疲劳、增强活力。 Marine miracle 雅诗兰黛, DermaE 高丝, 芳凯, JUJU FUJI, DHC, 曼秀雷敦 Coenzyme Q10 1957 辅酶Q10—天然抗氧化维生素 O O H3CO H3CO CH3 n Karl Forlkers辅酶Q10之父 Peter D. Mitchell 78NP 90%日清制粉 辅酶Q10在能量转移中作用 植物的化学武器 O O OH Juglone 黑胡桃 Juglans nigra 白叶鼠尾草 Salvia leucophylla Eucalyptol O OH N CH3 O OH O N CH3 O O Atropine Scopolamine 东莨菪碱 曼陀罗 Datura stramonium O 天仙子胺 “魔鬼呼吸”美国情报局把 这种药用作“冷战”的审讯工具 致幻药 Insecticides Trichilia emetica Azadirachta indica O O OH O H3COOC O H OH O O O O O OH COOCH3 Azadirachtin O O O O O O H H O H OH O OH H O Rohituka-3
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3 植物抗毒素 Phytoalexin— 防御来自地下的进攻 Capsidiol 植物保护素 K．Mller 1952年命名 O OH HO O O H3CO O O OH HO HO OH OH Pisatin Luteolindin 见血封喉 Antiaris toxicaria Lesch 植物文化—箭 毒 木 d-tubocurarine Toxicarioside M OH OH CH3 OH H O O OH HO HO H3C O O H O O O O CHO OH OH HO HO H3C OCH3 HO CH3 N N O O H Toxicarioside B Strychnine 马钱子碱 筒箭毒碱-肌肉松弛剂 N O N O OCH3 H3CO CH3 OH H3C OH H H N N O H N O (CH2)10 NH2 N H O O Defense Chemicals O NH O H N O H N O