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从药物到香水,大自然提供了无数药品和消费品中所需的许多关键化学化合物。现在,由南佛罗里达大学的研究人员设计的尖端技术正在改变科学家分离这些珍贵分子的方式。

“植物天然产品已广泛应用于众多行业,”南佛罗里达大学化学与生物医学工程系教授,佛罗里达21世纪世界级学者,Ramon Gonzalez博士说。“短叶红豆杉,例如,太平洋紫杉植物,含有用于生产几种癌症治疗的化疗药物的分子。问题在于许多这些产品价格昂贵且难以有效提取。”

Gonzalez和他的研究团队将他们的努力集中在一类名为类异戊二烯的植物天然产物(PNP)上。在自然界中合成了超过50,000种这些类异戊二烯,它们代表人类已知的结构和化学上最多的分子类别之一。

例如,番茄红素是一种类异戊二烯,可以为西红柿和其他红色水果和蔬菜提供颜色。除了天然色素沉着外,番茄红素还可以降低血压,预防心脏病,甚至可以帮助预防几种类型的癌症。

柑橘类水果皮还含有一种名为柠檬烯的类异戊二烯。提取时,柠檬烯用作清洁产品中的柠檬或橙色香料,或用作不同药物中的调味剂。

自然界没有开发出这些有效生产这些分子的途径,”Gonzalez说。“这些代谢途径在这些植物中起着自己的作用,因此,研究人员理想的提取这些类异戊二烯具有挑战性。更不用说培养从中提取分子所需的植物所需的固有成本和时间。 “。

为了克服这个根本问题,Gonzalez和他的团队致力于开发一种合成类异戊二烯的创新工艺。从本质上讲,他们已经能够创造一种合成的代谢途径,使科学家能够以受控和有效的方式获取这些必需的化合物

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