생약학 1

I. 생약학

1. 생약 및 생약학~> Crud drug(본래 그 자체로서의 약이라는 의미)

1)

① 당근, 상추, 오이 등: 이 자체로 약으로 사용할 수 있음! ->식물?=> Phytomedicine, phytotherapy

② Nutraceutical~> nutrition + pharmaceutical

ㄱ. dietary(영양부분에 초점)와 funcition(영양부분 외적인 추가적인 기능) 기능을 함

2. 생약 vs. 한약

1) 한약

① 있는 것 그 자체를 활용하여 약으로 사용함

ㄱ. 탕: 끓여서 약으로 활용함

ㄴ. 한약제제: 한약을 한방원리에 따라 배합하여 제조한 의약품

2) 생약

① 어떤 특정 물질에서 특정 성분을 추출한 후, 그것으로 약을 만든다

② 성분∙약효에 대해서 배우는 학문

ㄱ. 어떤 곳에 효과가 있는지

ㄴ. 주로 식물들로부터 얻을 수 있음. But, 해양생물, 광물들로부터 얻기도 함

3. 생약의 역사 ~>history of human = history of pharmacy

‘De Materia Medica’라는 책을 통해서 서양에서 약초 관련 책을 썼음 ~> 집대성한 책임

*Organic Chemistry vs. Inorganic Chemistry: C 존재의 유무

 

II. 생약의 성분

1. Natural product

1) 2차 대사 산물

① 보편적으로 나타내는 물질은 포함 X.~>어떤 특정 생물학적 분류에서만 발견되는 물질들

ㄴ>단, aminoacids, nucleic acids, all compounds related to metabolism은 미포함! But, 이들의 2차대사 산물들!

2. 동물 vs. 식물

1) 차이점

① 광합성가능?

② 먼 거리를 스스로의 힘과 의지로 이동할 수 있는가?

2) 공유하는 것?

① Glycolysis, TCA cycle….à1차 대사: primary metabolism. 이때의 대사산물은 primary metabolites라고 부름

② Primary metabolites가 secondary metabolism을 통해 secondary metabolites로 만듦.->식물에 특징적인 것들이 多

3) Secondary metabolites

① 없어도 상관은 없으나 없으면 뭔가 불편해지는 상황임~>gene expression을 보다 잘 조절할 수 있게 해준다던가…..

② 예시: flavonoid, tannin, alkaloid, phenol, quinone 등

③ Natural product에서?: morphine, paclitaxel 등=>natural product

→ㄱ. 직접 약으로 사용하기도

→ㄴ. lead compound로써 사용되기도 함. ~>구조를 조절하여 효능을↑, 부작용은↓

     a. salicin~>aspirin

     b. morphine~> dextrometrphan

3. 분류법

1)

① Molecular skeletal structure

② Properties of matter

③ Physiological activities

④ Based on taxonomy

⑤ Based on the biosynthesis

4. Biosyntheis~> 식물=>photosynthesis

1)

① 광반응: solar energy를 이용하여 ATP, NADPH를 생성

ㄱ. CO2 : C 1개->glucose(5탄당): C 5개

② 암반응: ATP, NADPHàenergy 생성

2) 식물의 물질

① 자기 방어물질: 스스로 움직이거나 상처를 치료할 수 없어서 자기 자신을 지키기 위한 물질들이 필요하기 때문!

5. Building blocks=> 여러 생체 물질들을 활용함, ~>but. 아미노산에 대한 활용도가 높음!

1)

① C1: L- Methionine을 활용

② C2: acetyl CoA에서 유래됨!

 

③ C5: mevalonate에서 유래됨

④ C6C3: L-phenylalanine, L-Tyrosine에서 유래됨

⑤ C4N: L-Ornithine 활용

⑥ C5N: L-Lysine 활용

⑦ Indole C2N: L-Tryptophan

 

2) 왜 S가 붙은 것을 사용할까?

① 일반적인 실험실 내에서 일어나는 유기화학 반응들을 극단적인 환경에서 일어나는 경우가 대부분이다. 따라서 이러한 것들은 생명체 내에서 일어나기 어렵다.

② Enzyme:

ㄱ. mild한 환경에서 반응이 일어날 수 있음

ㄴ. stereoselective 하게 반응이 일어남.

*Secondary metabolites

ㄴ> 환경에 따라서 달라짐~>시기에 따라, 재배한 곳에 따라 효능이 달라짐

e.g. 은행나무: 암/ 수: ginkgolide A,B의 농도가 시기에 따라 다름

=>노랗게 물들기 전에 효능이 제일 좋음~> 은행잎 추출물

6. 특징

① Ddetoxification: 독소를 제거하고 배출 가능한 형태로 만들어 줌

② Physiologically active

③ 신호를 주고 받기~>개체들끼리 or 개체 내에서

④ Defence mechanism: 미생물, 곤충에 대해/ 상처를 입었을 때~>와사비, 마늘, 파->매움을 느끼게 하는 것들이 생성되어 방어

⑤    

ㄱ. Attraction: pigment~>동물, 곤충들을 유혹하여 번식에 활용~>flavonoid, anthocyanin

ㄴ. protection: pigment~>UV 막기=>phenolic compounds(붉은 색)

*Bright color=warning!

7. Nomenclature of Natural Products=>종∙속에서 이름을 따옴

1)

① -in: ~의 구성성분이다

② -oside: sugar derivate

③ -genine: alglycone released by hydrolysis of -osides

④ -toxine: 독

⑤ -one: ketone

⑥ -ol: alcohol

⑦ -ine: alkaloide

 

Natural Product Synthesis Pathway Map