天然产物提取方法和技术

第二章

天然产物的提取方法和技术第一节天然产物开发利用方案确定大致可分为：选定研究对象、生物材料采集和品种鉴定、文献资料调研、化学成分预试验、活性提取部位和活性化合物跟踪分离和结构鉴定、构效关系、药理、毒理、制剂工艺、临床实验、中试、正式生产等步骤。根据研究目的的不同：一、研究对象的确定根据古代医学典籍、民族医学实践提供的资料或民间经验和临床观察；根据当地植物样品随机选取；根据天然产物成分信息确定；根据已有的天然产物、医药学及相关科学研究成果的基础上，通过大量的文献检索根据市场商品要求确定研究对象。传统中医药有其丰富的医药学和文化内涵。根据古今记载的临床有效处方，收集整理临床治病的单秘验方的单味药或复方药进行研究，筛选活性天然产物。如：冬凌草冬凌草(Rabdosiarubescens(Hemls.)Hara)为唇形科香茶菜属药用植物广布于我国黄河长江流域，河南济源民间用于治疗食管癌，贲门癌的民间药物；研究发现它的有效化学成分是一个二萜类化合物，冬凌草素。活性跟踪纯化当归芦荟丸：临床具有泻肝作用；中国医学科学院用其治疗白血病，也有好效果。处方中：除去麝香后，疗效仍有；但除去青黛和芦荟后，则无一例有效；再进行小鼠筛选：发现青黛是抗白血病的活性植物。继续研究：发现青黛的有效成分为靛玉红，研制出抗慢性粒细胞白血病的有效新药。生物亲缘关系确定研究对象

如：苦木苦味素类成分的研究从苦木科鸦胆子属抗痢鸦胆子（B.antidysentericaMill)植物中得到有显著抗肿瘤活性的化合物鸦胆丁；后从苦木科16属35种植物中也得到了约140个苦木苦味素类成分，其中30个有不同程度的抗肿瘤活性。鸦胆子重视那些生存环境特殊（海拔、气候、阳光、恶劣环境或其他特殊环境）的植物与天然产物提取分离有关的期刊杂志主要有：NaturalProductReport，1984年开始出版（英国皇家化学会），刊登天然产物研究方面的热点研究领域综述性文章。JournalofNaturalProduct，美国化学会与美国生药学会合办，刊登药用活性天然产物研究的原始研究论文。二、查阅文献资料和收集信息期刊杂志主要有：Phytochemistry，国际植物生物化学与天然有机化学的专业期刊，刊登天然产物、植物分子生物学等研究的原始论文。JournalofAsianNaturalProductResearch，中国与日本合办，发表亚洲国家天然产物分离、结构鉴定、合成、生物转化、生药学和药理评价方面的原始研究论文。化学文摘（C.A.)

收录1967年以后的内容，可通过中国科技信息研究所（http://www.C)实现检索美国化学会网站，（)

收录几十种主办的化学类刊物，英国皇家化学会网站，

()收录英国皇家化学会的刊物数据库主要有：天然产物生产工艺资料；生物资源、组织特性、地理分布；化学成分和质量标准等资料；有效成分体内代谢变化的资料；有效成分的结构、性质和生物活性等方面的资料；结构相似化学成分的各种研究资料等等。文献内容可包括：实验设计：1.观察项目的可比性:实验条件控制的要非常严格，否则实验结果将不可靠。同一个实验要重复多次，以观察它的精确度、重现性和可靠性。若差别较大时，还需对数据进行统计学处理，以计算它们的实验误差和可信性。三、实验设计和工艺流程的选择实验设计：2.选择测试指标：

在实验中所使用的分析方法测定速度快，结果要精确可靠；三、实验设计和工艺流程的选择3.不能直接搬用植物化学的提取方法作为工业生成的方法？植物化学提取的目的：新化合物、鉴定结构、发现新成分、不计算成本、收率、经济效益；天然产物生产提取目的：要考虑收率、成本和经济效益等；在生产天然产物提取物时使用植物化学或中草药化学中的有效成分提取分离方法是不经济的，在技术上也是不行的。因此，不能直接搬用植物化学的提取方法作为工业生产的方法。仍必须大量参考有关的植物化学提取流程和被提取有效成分的结构及其物理化学性质。必要时以这些资料作为科学依据，根据这些资料做实验设计。做天然产物提取生产工艺的实验研究时，一定要从工业生产的要求和实验情况出发，*以经济的观点设计生产工艺：流程简单、经济可行，收率高、产品质量高和成本低。1.分离纯化的早期：由于提取液中的成分复杂、目的物浓度较稀、与目的物理化性质相似的杂质多，所以不宜选择分辨能力较高的纯化方法；宜采用萃取、沉淀、吸附等分辨能力低的方法有利；这些方法负荷能力大，分离量多兼有分离提纯和浓缩作用，为进一步分离纯化创造良好的基础。工艺流程中注意事项：1.分离纯化的早期：总的来说，早期分离方法的旋转原则是从低分辨能力到高分辨能力，而且负荷量较大者较为合适2.安排纯化顺序：考虑到有利于减少工序、提高效率；如：在盐析后采取吸附法，必然会因离子过多而影响吸附效果，如增加透析除盐，则使操作大大复杂化。如果倒过来进行，先吸附，后盐析就比较合理。3.分离操作的后期：必须注意避免产品的损失，主要是器皿的吸附，样品液体残留，空气氧化及无法了解的原因。为取得足够量的样品，常需要加大原材料的用量，并在后期纯化工序中注意保持样品溶液由较高的浓度，以防止制备物在稀溶液中的变性，一个制备物是否纯，常以“均一性”表示均一性是指所获得的制备物只具有一种完全相同的成分。均一性的评价需经过数种方法的验证才能肯定。纯度的鉴定方法很多，常用的有：溶解度法、结晶法、熔点法、色谱法、质谱法等多种进入新实验研究阶段：即小型或放大生产实验阶段

这个阶段的主要任务：检查生产工艺流程的可行性和存在的问题，并为中间生产实验或正式工业生产提供科学依据。二、实验设计和工艺流程的选择小实验：原料用量少，使用设备以玻璃仪器为主，参加实验人少；放大实验：投料量大，设备多用小型工业设备，参加实验人多；

小实验为放大实验提供数据和经验，可节约放大实验所需要的时间、人力、物力的投入。二、实验设计和工艺流程的选择进入中试前的考虑：1.产率达到一定的稳定程度，质量可靠；2.工艺路线及操作步骤确定，建立和确定产品、中间体及原料的分析方法；3.确定和鉴定产品的生物材料的资源；四、天然产物提取中试设计进入中试前的考虑：3.确定和鉴定产品的生物材料的资源；4.物料的衡算，“三废”的处理方法；5.中试规模及原料的规格和数量；6.安全生产措施和方法。四、天然产物提取中试设计天然产物提取中试放大工艺特点：中试放大是由小试转入工业化生产的过渡性研究工作，对小试工艺能否成功地进入规模生产至关重要研究工作主要围绕着如何提高收率、改进操作、提高质量、形成生产等方面进行。一个工艺研究项目的最终目的是能在生产上采用。1.原辅材料规格的过渡试验；小试时：一般采用的原辅材料规格较高。

目的：是为了排除原料中所含杂质的不良影响，确保实验的准确性。大规模生产时：应改为生产时容易获得的原辅材料进行过渡性实验。转入中试放大生产的过渡性试验：2.设备选型与材料质量试验；小试阶段：大部分实验时在小型玻璃仪器中进行；中试阶段：要对设备材料的质量和设备的选型进行实验，为工业化生产提供数据。转入中试放大生产的过渡性试验：3.反应条件限度实验；目的:找到最适宜的工艺条件（如培养基种类、反应温度、压力、pH等），一般均匀一个许可范围。转入中试放大生产的过渡性试验：4.原辅材料、中间体及产品质量分析方法研究

中间体和新产品均无现成分析方法，须研究他们的鉴定方法，制定简便易行、准确可靠的检验方法。转入中试放大生产的过渡性试验：5.下游工艺研究

上游工艺：以生物材料资源生产为核心的研究内容；下游工艺：以产品的后处理为研究内容的操作。

必须研究尽量简化下游工艺操作，采用新工艺、新技术和新设备，提高劳动生产率，降低成本。转入中试放大生产的过渡性试验：中试放大的方法：

1.经验法：

2.相似法：

3.数学模型法中试放大的研究主要内容：1.工艺路线和各步反应方法的最后确定；2.设备材质和型号的选择；3.反应器的规模选择和反应搅拌器型式与搅拌速度的考察；4.生产反应条件的研究；5.工艺流程和操作方法的确定；中试放大的研究主要内容：6.物料衡算；7.安全生产与“三废”防治措施；8.原辅材料、中间体的物理性质和化工常数的测定；9.原辅材料、中间体质量标准的研究制定；10.消耗定额、原料成本、操作工时与生产周期等的计算。第二节原料细胞结构与提取工艺特性一、原料与天然产物提取工艺特性1.植物材料：根、茎、干果、花、叶等

根：如人参、丹参等用有机溶剂乙醇浸出；茎:可用有机溶剂加热浸出干果：可用有机溶剂浸出花：是由果胶类物质组成，需用酶或发酵的方法处理后再用溶剂提取；叶：多数不用处理，直接用溶剂提取；2.动物材料与天然产物提取工艺特性角类和骨类：加工前需要粉碎细一些；皮类：应用新鲜材料，加工前先破碎；3.海洋生物材料与天然产物提取工艺特性

海藻：抗肿瘤、防心血管疾病等；腔肠动物：海葵毒素；软体动物：抗病毒、抗肿瘤等；棘皮动物：海胆毒素；4.微生物与天然产物提取工艺特性

细菌放线菌蓝细菌真菌（霉菌和酵母菌）二、生物细胞的结构与天然成分的浸出

活性成分或有效成分存在细胞质中。

细胞有：细胞壁和细胞膜细胞有细胞壁和细胞膜；细胞膜类似于半透膜，具有超滤作用，即对细胞外的物质的透过有分子筛作用，筛孔有一定的大小，透过物质的分子较小时容易透过，较大的分子不易透过；活性成分/有效成分是存在细胞质中细胞壁主要由纤维素、半纤维素和果胶物质组成，细胞壁上有许多小孔叫孔壁，不过，不影响水溶性物质的出入；对外界物质的进入或细胞内物质的外出有决定作用的是细胞膜。活性成分/有效成分是存在细胞质中植物原料外表面如叶、果实皮、茎皮等的表面组织上有蜡浸细胞壁，是蜡浸入细胞的纤维素壁中，形成蜡层。蜡层是由蜡醇和脂肪酸组成，使得细胞壁有很强的疏水性。有效成分的提取，要设法破坏一般细胞的细胞膜，改变细胞膜的通透性，使浸出溶剂进入细胞内，并把有效成分提取出来。对有蜡浸细胞壁组织表面的原料需破坏其蜡浸细胞壁，改变细胞壁的通透性。二、生物细胞的结构与天然成分的浸出

活性成分或有效成分存在细胞质中。

破坏细胞膜和细胞壁，

使有效成分提取出来。三、破坏细胞壁和细胞膜的方法1.风干法2.加热干燥法3.机械法4.非机械法5.化学法

在通风良好不见直射阳光的条件下开始时，由于外界空气的蒸汽压或相对湿度较低，细胞壁先失水，随后细胞质的液泡也失水，细胞液的浓度增高，使涨压减低萎蔫，终致细胞破坏到死亡。失水收缩，但不产生质壁分离，是机械伤害。改变膜的超滤性和渗透性，细胞内的物质易于被溶剂浸出。风干法，对有效成分损害小；1.风干法原料的细胞组织用风干法不易破坏的，且有效成分在加热时没有重大影响的条件下，可用加热法破坏原料组织结构；a.在浸出有效成分时，使细胞质和蛋白质凝集、变性、收缩，致使细胞膜和细胞壁破坏，提高渗透性，细胞内物质迅速向外扩散；2.加热干燥法b.新鲜原料切片后加热干燥，水分急剧蒸发，细胞内原生质和蛋白质凝固、变性、细胞萎缩，破坏细胞壁和细胞膜，改变细胞组织的渗透性；不适合热不稳定性物质；2.加热干燥法处理量大，速度快，但需采取冷却措施。a.球磨法:将细胞组织悬浮液与玻璃小珠、石英砂或氧化铝一起快速搅拌或研磨，使细胞破碎；b.高压匀浆：利用高压迫使细胞悬浮液通过针形阀，由于突然减压和高速冲击而造成细胞破裂；压力、温度和通过匀浆阀的次数；3.机械法：处理量大，速度快，但需采取冷却措施。c.X-press法：改进的高压方法；d.超声波法：在15－25KHz频率下操作，利用超声波的空穴作用，不适用于大规模操作；3.机械法：适于微生物的破碎，包括酶解、渗透压冲击、冻结和融化、热处理和化学法溶胞等；酶解：利用酶的反应分解破坏细胞壁上特殊的键，达到破坏目的，有专一性强，条件温和的优点；渗透压冲击：渗透压的突然变化，水迅速进入细胞内，引起细胞壁破裂；适用于细胞壁较脆弱的菌；冻结和融化：在低温下突然冷冻和室温下融化，对此达到破坏细胞壁作用；适合细胞壁较弱的胞体；4.非机械法如：酸碱及表面活性剂处理；可以使蛋白质水解、细胞溶解或使某些组分从细胞内提取出来；脂溶性溶剂也可用于化学处理，如丁醇、丙酮、氯仿等；但这些溶剂常易引起生化物质破坏，同时还带来分离和回收化学物质的问题。5.化学法三、破坏细胞壁和细胞膜的方法选择合适的破碎方法，考虑下列因素：细胞的数量；所需要的产物对破碎条件的敏感性如：温度、化学试剂、酶等的敏感性；达到的破碎程度及破碎所需的速度等；尽可能采用温和的方法。1.形态与性状相结合的鉴别方法：按生物分类学形态鉴定的方法，依照各部分的形态，确定其所属分类学的科、属、种；再按其利用部位进行形态学与性状鉴定相结合的方法，做出鉴定结论。四、原料的质量控制2.显微粉末鉴定：在显微镜下观察其组织或细微的形态，做出鉴定结论；3.化学鉴别法：根据被鉴定原料的化学成分，利用TLC法或传统化学方法进行成分鉴定

四、原料的质量控制4.紫外光谱法：原料可用乙醇或甲醇浸出液在紫外光谱仪上测定紫外光谱；可靠、简单；四、原料的质量控制5.有效成分的含量测定：GC：分析和鉴定各成分，且同时确定定性和定量的结果，适用于芳香油、香豆素、脂肪酸等；四、原料的质量控制5.有效成分的含量测定：HPLC：分离效果更好的分析方法，比GC还要广泛，比TLC分离效果更好；需要仪器设备－高压液相色谱仪；紫外吸收光谱扫描；既可以定性分析，又可以定量分析且结果较为理想。四、原料的质量控制五、原料的前处理原料前处理的依据，要根据:原料组织的化学成分、有效成分的性质和生物化学的性质、原料的组织和细胞结构进行处理。1.除杂、洗涤、切割:需要在新鲜状态进行除杂和洗涤，原料处理按生产工艺的要求，选择采收原料的时间，制定除杂方法；五、原料的前处理2.原料的干燥：破坏细胞壁和细胞膜，利于浸出目的是为了便于贮藏和运输，有破坏细胞膜和细胞壁的作用，利于浸出的顺利进行；需采用不同的干燥方法进行干燥；

2.原料的干燥：例如：对热不稳定性的药材，多用风干法。中药材多用晒干法，在日光的直接照射下，干燥速度较快、细胞膜破坏较好，但不适合光不稳定性的有效成分的干燥；如：小檗根，含有双卞基异喹啉生物碱，对光不稳定，易发生结构改变，不适用于晒干法，适合风干法干燥。目的：增加原料的表面积，提高浸出速度。原料的粉碎程度同原料的种类和性质相关：草类原料，粉碎粗一些；木质类原料，粉碎细一些；较粗的根、茎和果实以及种子类原料，需粉碎的更细。3.粉碎：4.发酵和水解处理法：5.脱脂处理：原料中含较多的油、脂或蜡6.含挥发油类原料的处理：

宜在新鲜状态处理，防止成分改变；7.以酶和蛋白质为主要成分的原料处理：同6，需在新鲜状态处理，以免变性或失活。六、生理活性物质的保护措施对一些生物大分子如蛋白质、酶和核酸，主要的保护措施：1.缓冲系统：如磷酸盐溶液、柠檬酸溶液等；

目的是防止提取过程中某些酸碱基团的解离，造成活性物质的变性；2.加入保护剂：防止某些生理活性物质基团和酶的活性中心收到破坏。3.抑制水解酶的破坏4.其他一些特殊要求的保护第三节天然产物传统分离纯化方法提取法萃取法微波提取超声波提取过滤蒸发浓缩沉淀法结晶干燥一、提取法1.提取：（又称浸出、固液萃取）

是应用有机或无机溶剂将固体原料中的可溶性组分溶解，使其进入液相，再将不溶性固体和溶液分开的操作。溶质：提取原料的可溶性组分；溶剂：用于溶解溶质的液体，或称提取剂。一、提取法1.提取：（浸出、固液萃取）

溶剂提取法根据植物中各种有效成分在溶剂中的溶解作用，选用对有效成分溶解度大，对不需要成分溶解度小的溶剂，而将有效成分从植物组织内提取出来。提取所得的含有溶质的溶液称为溢流液、浸出液或上清液；提取后的载体和残余的少量溶液称为残渣或提取渣。溶剂提取法根据植物中各种有效成分在溶剂中的溶解作用，选用对有效成分溶解度大，对不需要成分溶解度小的溶剂，而将有效成分从植物组织内提取出来。一、提取法浸提是通过溶剂与原料接触，互相渗透、溶解以及扩散等一系列复杂过程而完成。由于植物原料的结构非常复杂，提取的物质又是多组分混合物，因此统一的浸提理论难以确定。一般包括：渗透、溶解、分配和扩散等

（1）渗透浸提开始时，渗透随被浸提植物原料的情况不同而异。如：对干原料，首先要湿润，一般新鲜的植物材料中水分占80%左右，原料与疏水性的石油醚溶剂接触时更为困难，为了加快渗透，需添加少量的极性溶剂如乙醇或丙酮等。（2）溶解

溶剂渗入细胞后，可溶解的成分按溶解度大小先后溶解到溶剂中去。对于干原料，以溶解过程为主。在细胞原生质中，溶剂和细胞液是分层的，精油在两相中都能溶解。若在两相中溶质浓度不平衡，则在相互接触时，将在相与相之间进行分配，即为有效成分从细胞液的液相转入溶剂相中，直到有效成分在细胞原生质液和溶剂两个液相内达到完全平衡。

（3）分配

K=C1/C2（在一定条件下）K－分配系数C1－两相平衡时被浸提组分在浸提液中的浓度C2－两相平衡时被浸提组分在被浸提混合物中的浓度溶剂的量比细胞原生质中液体的量要大得多，因此浸提比较完全。但是，这种分配现象对某些粉碎的植物原料的浸提可能就不是主要因素，而以溶解占主导作用。（4）扩散：从植物原料中浸提精油时，溶剂经渗透浸入含有精油的原料内，在细胞内生成一种溶液。根据分配原则，精油溶解到与之接触的溶剂中之后，引起溶剂中溶质浓度的上升；另一方面，溶剂本身将透入含高浓度溶质的细胞原生质溶液，浓度差称为扩散的动力，扩散作用一直进行到细胞内溶液成分的浓度和细胞外浸提液中成分的浓度达到相等时为止，即扩散浓度差等于零时为止。浸提过程只能更新溶剂，才能重新开始，直到新的浓度平衡时停止。（4）扩散：扩散系数公式：D=(RT/N)×(1/6πηr)

R－气体常数(8.31×107erg/度）

T－热力学温度

r－扩散粒子的半径

N－阿伏加德罗常数

η—扩散液内部的摩擦因数，即介质的黏度2.影响提取的因素溶剂浸提成功与否，关键在选择合适的溶剂和提取方法。原料的粉碎度提取时间、温度等也影响提取效率。样品粉碎越细，表面积越大，浸出过程快；但同样由于粉碎度过高，样品颗粒表面积过大，吸附增强，反而影响过滤速度。一般来说：水提取：可用粗粉（20目）或薄片有机溶剂提取：过60目为宜，全草、花类等以20-40目为宜。（1）粉碎度（2）提取温度：一般来说：冷提杂质少，效率低；热提杂质多，效率高；但温度不宜过高，加热在60℃左右为宜，最高不超过100℃。2.影响提取的因素（3）浓度差：溶剂进入细胞内，成分溶解后因细胞内外浓度差，就向外扩散，内外达到一定浓度时，扩散停止，即到了动态平衡，成分不再浸出；如果更新溶剂，又开始新的扩散，反复多次直至提取结束。加热回流提取法最好，最次为浸渍法（4）提取时间：一般来说：提取时间长，浸出量大；但时间过长，无用杂质增多；如用热水加热提取：每次0.5h-1h为宜，最多不超过3h；乙醇回流：每次1h-2h为宜；其他试剂可适当增长3.浸出溶剂的选择植物成分在溶剂中的溶解度直接与溶剂性质有关。溶剂可分为水、亲水性有机溶剂和亲脂性有机溶剂。一些常见溶剂的亲脂性的强弱顺序如下：石油醚>苯>氯仿>乙酸乙酯>丙酮>乙醇>甲醇>水一些常见溶剂的亲水性的强弱顺序如下：石油醚<苯<氯仿<乙酸乙酯<丙酮<乙醇<甲醇<水3.浸出溶剂的选择溶剂选择的三个原则：浸出速度快；浸出物的纯度高、杂质少、质量好；成本低3.浸出溶剂的选择提取活性成分时，可选择单一溶剂或几种不同极性的溶剂进行分布提取，将各成分依此提取出来。一般先采用极性低的亲脂性溶剂进行提取，往往先将植物加适量水湿润，晾干后提取。再用能与水相溶的有机溶剂如丙酮、乙醇和甲醇等，最后用水提取。溶剂分类亲水性溶剂亲脂性溶剂H2OMeOH、EtOH、Me2COEt2O、CHCl3、PE、苯提取对象苷类、Alk盐有机酸、酚类除蛋白质、多糖外几乎所有成分亲脂性强—浓EtOH亲水性强—稀EtOH甾体、萜类、油脂、挥发油优点价廉、易得、安全、提取时间短提取成分全面、回收容易、穿透力强选择性强、提取成分较纯缺点易发霉、回收困难易燃、有毒、成本较高成本高、有毒、易燃、穿透力弱4.提取设备固液萃取主要包括：不溶性固体中所含的溶质在溶剂中溶解的过程；分离残渣与提取液的过程；在后一个过程中，不溶性固体与提取液往往不能分离完全。4.提取设备操作方式：间歇式、半连接式、连接式固体原料处理方式：固定床、移动床和分散接触式溶剂和固体原料接触的方式：多级接触和微分接触。选择设备:固体原料的形状、颗粒的大小、物理性质、处理难易及所需的费用等。溶剂提取方法浸渍法渗漉法煎煮法回流法连续回流提取法连续回流提取法提取方法溶剂操作提取效率使用范围备注浸渍法水或有机溶剂不加热效率低各类成分，尤遇热不稳定成分出膏率低，易发霉，需加防腐剂渗漉法有机溶剂不加热——脂溶性成分消耗溶剂量大，费时长煎煮法水直火加热——水溶性成分易挥发，热不稳定不宜用回流提取法有机溶剂水浴加热——脂溶性成分热不稳定不宜用，溶剂量大连续回流提取法有机溶剂水浴加热节省溶剂，效率最高亲脂性较强成分用索氏提取器，时间长二、萃取法（液-液萃取）1.原理：

两相溶剂提取称为萃取法，是利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中的分配系数的不同进行分离的方法。萃取时，各成分在两相溶剂中分配系数相差越大则分离效率越高，可用于从溶液中提取、分离、浓缩有效成分或除去杂质。萃取法的操作温度低，适于对热不稳定成分的分离；如：水为浓缩液，可用水不相容的溶剂，石油醚、苯、氯仿、乙酸乙酯等KD=分配系数：在定温定压下，如果一个溶质溶解在两个同时存在的互不相溶的液体里，达到平衡后，设溶质在两相中浓度的比等于为一常数在萃余相中的浓度在萃取相中的浓度萃取相一般为水相；萃取相一般为有机相萃取法（液-液萃取）利用混合物中各成分在两种互不相溶的溶剂中分配系数的不同而达到分离的方法。萃取时如果各成分的分配系数相差越大，分离效率越高萃取法（液-液萃取）提取液中的有效成分是亲脂性的物质，一般多用亲脂性有机溶剂，如苯、氯仿或乙醚进行两相萃取；有效成分是偏于亲水性的物质，需用弱亲脂性的溶剂，例如乙酸乙酯、丁醇等。提取黄酮类成分多用乙酸乙脂和水的两相萃取。提取亲水性强的皂甙则多选用正丁醇、异戊醇和水作两相萃取。三、微波提取法微波提取（microwaveassistedextraction)利用微波能进行物质萃取的一种新技术；已经涉及到几大天然化合物（挥发油、苷类、多糖、萜类、生物碱、甾体）微波提取的原理和特点1.介于300MHz-30GHz（波长在1cm-1m，介于红外和无线电波之间）之间的电磁波2.提取过程中，微波加热导致植物细胞内的极性物质吸收微波能，产生热量，破坏细胞膜和细胞壁。使得胞外溶剂容易进入细胞内，溶解并释放出细胞内产物。3.当样品与溶剂混合并被微波辐射时，溶剂短时间内即被加热至沸点，由于沸腾在密闭容器中发生，温度高于溶剂常压沸点，而且溶剂内外层都达到这一温度，促使成分很快被提取。4.优点：投资少、设备简单、有效成分得率高、溶剂耗量少，无污染等；5.缺点：设备的一次性投资较大，运行成本高，且难于萃取强极性和大分子量的物质。2.微波提取的装置和条件装置包括：微波炉装置和提取容器（实验室：商业化的家用微波炉）提取效益：微波提取频率、功率和时间实例1微波提取重楼皂苷与水浴加热回流对比表明：微波并未破坏药物的结构时间、次数、含量实例2微波提取红景天苷与乙醇加热回流对比微波处理1.5min，水提10min得到；70%乙醇回流提取2h得到物质；提取率一致的条件微波提取的优点质量大都相当或优于溶剂回流、超临界二氧化碳提取等；操作方便装置简单提取时间短、提取率高溶剂用量少产品纯正等四、超声波提取法

超声波：指频率高于20KHz，人的听觉耳阈以外的声波。

Ch.P（2000）应用超声波处理的由232品种；

Ch.P（1995）应用超声波处理的有117种；超声波提取：利用超声波具有的机械效应、空化效应及热效应，通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效分成的方法。1.提取原理（1）机械效应：超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动，从而强化介质的扩散、传质。a.辐射压强对物料有很强的破坏作用，使细胞组织变形、植物蛋白质变性；b.促使产生摩擦力，使生物分子解聚，使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂中(2)空化效应通常情况下，介质内部或多或少地溶解了一些微气泡，这些气泡在超声波的作用下产生振动，当声压达到一定值时，气泡由于定向扩散而增大，形成共振腔，然后突然闭合，这就为超声波的空化效应。(2)空化效应增大的气泡在闭合时，产生的高压，形成微激波，可造成植物细胞壁及整个生物体破裂，且在瞬间完成，利于有效成分的溶出。(3)热效应在介质传播中，其声能不断被介质的质点吸收，介质将所吸收能量的全部或大部分转变成热能，从而导致介质本身和药材组织温度的升高，增大药物有效成分的溶解度，加快有效成分的溶解速度。(3)热效应由于内部温度的升高是在瞬间完成，可以使被提取成分的结构和生物活性保持不变。2.超声波的特点不需加热，适用于对热敏物质的提取，节省能源；提高了有效成分的提取率，节省了原料药材，利于资源保护；溶剂用量少，节约溶剂；是一个物理过程，不影响有效成分的生理活性有效成分含量高，利于进一步精制。3.影响超声波提取的因素时间影响：比常规提取的时间短，一般在10min-100min以内，较好效果

超声波频率：是主要的影响因素；3.影响超声波提取的因素温度影响：水一般最佳温度为60℃，有机溶剂需实验筛选；

超声波的凝聚机制：可提高提取率，缩短时间；4.超声波提取对中药有效成分性质的影响超声波提取具有省时、节能、提取率高的特点；对有机小分子的提取不会破坏分子结构；但对生物大分子，如多肽、蛋白质或酶的提取中，可能会破坏其结构，进而影响其生理活性。五、结晶天然产物化学成分在常温下，多半是固体物质，都具有结晶化的通性；可以根据溶解度的不同用结晶达到分离精制成为单体纯品。五、结晶纯化合物的结晶有一定的熔点和结晶学的特征，有利于鉴定。求得结晶并制备成单体纯品，是鉴定天然产物成分、天然产物提取生产的重要步骤。结晶是物质从液态或气态形成晶体的过程，绝大多数物质的结晶是从液态通过一定条件形成晶态。五、结晶晶体具有一定的几何外形，离子、原子或分子在组成晶体时都形成有规则的排列；生成结晶的过程叫结晶生长。从比较不纯的结晶，再通过结晶作用精制得到较纯的结晶，这一过程叫再结晶。1.结晶的方法在工业上，结晶的方法原理上常分为两大类第一类

除去一部分溶剂，如蒸发浓缩使溶液产生过饱和状态而析出结晶；第二类不除去溶剂，而用直接加入沉淀剂及降低温度等方法，使溶液达到饱和状态而析出。第二类不除去溶剂，而用直接加入沉淀剂及降低温度等方法，使溶液达到饱和状态而析出。大致可分为：a.盐析法：用于大分子蛋白质、酶等；b.有机溶剂结晶法：小分子氨基酸等；c.等电点结晶法：多用于两性物质；d.其他：温差法，加入金属离子法等。盐析法：a.加固体盐法(以细胞色素C为例）加正丁醇浓缩树脂洗脱细胞色素C1.加入硫酸铵（0.43g/1g)2.硫酸铵溶解称量1.加抗坏血栓（5mg/1g)，

36％氨水冷至10℃加少量硫酸铵至溶液微浑浊

塞好塞子放置1-2d(15-25℃)结晶

加硫酸铵（0.02g/ml)结晶完全盐析法：b.加饱和盐溶液(牛胰凝乳蛋白酶重结晶为例）溶解在0.01mol/L硫酸中5g粗结晶加入饱和硫酸铵

5ml加100g/LNaCl5mL,5min加完

过滤放置2d(室温)结晶完全结晶完全放置1h(20℃)溶菌酶溶在0.04mol/L醋酸缓冲液

5mL,pH4.7溶于0.4mol/L硼砂中

pH9粗品7d过滤滤液加入结晶透析液透析透析3-4dc.透析法(以羊胰蛋白酶为例）结晶结晶完全盐析法：有机溶剂法：a.丙氨酸结晶为例低层析纯的丙氨酸溶液，减压浓缩至1/10体积，趁热缓慢加入两倍体积热的95％乙醇，结晶逐渐析出，冷却放置过夜使结晶完全。有机溶剂法：b.赤霉素的结晶5g赤霉素粗品，加500mL乙酸乙酯加热回流0.5h，大部分溶解后，脱色，过滤。滤液慢慢加入1250mL石油醚，即生成赤霉素结晶。等电点结晶法：乙酰－DL－色氨酸的重结晶为例2.5Kg粗乙酰-DL-色氨基加1.2-1.3L，5mol/L氢氧化钠溶解，40g活性炭脱色后过滤。滤液在10以下用冰醋酸调pH至3,缓缓搅拌即析出大量结晶。

利用温差结晶法：葡萄糖-1-磷酸钡盐的重结晶为例葡萄糖-1-磷酸钡盐的粗结晶溶于20倍体积的0.05mol/L盐酸中，过滤除去不溶物。清液在80后用1mol/L氢氧化钠调pH7.0，趁热过滤除去无机盐沉淀。清液在4冰箱放置24h，得葡萄糖-1-磷酸钡盐片状结晶。

2.结晶条件1.有效成分的含量：各种物质在溶液中结晶析出均需达到一定纯度才能发生。有效成分含量越高越易结晶；但没有一定标准。2.结晶条件2.有效成分在溶液中的浓度：浓度越高，越有利于溶液中溶质分子间的碰撞聚合，容易结晶；但当浓度过高时，相应杂质的浓度以及溶液的黏度增大，反不利于结晶。3.合适的溶剂：比较重要常用的溶剂有：水、甲醇、丙酮、氯仿等。4.合适的温度和时间：温度低些好，结晶的形成和生长需要时间，需放置。注意事项：

在放置过程中，最好先塞紧瓶塞，避免液面出现结晶而导致结晶纯度较低。3.工业结晶的方法和设备在溶液中产生过饱和度的方式作为结晶方法与结晶设备分类的依据。可分为三类：a.直接冷却法：用单纯的冷却方法造成溶液过饱和度的结晶方法，这类结晶法无明显蒸发作用，是一种不除溶剂的方法；设备为冷却式结晶器；3.工业结晶的方法和设备b.蒸发浓缩法：以单纯蒸发的方式而不伴随冷却的方法获得溶液过饱和；设备为蒸发式结晶器；c.绝热蒸发法（真空结晶法)：它使溶剂在真空下闪急蒸发而绝热冷却，同时结合蒸发和冷却两种作用造成溶液过饱和；设备为真空式结晶器。

选择产生过饱和的方法要根据结晶物质溶解度与温度的关系，以及一次操作中所要求的产量而定。单纯冷却法用于溶质溶解度随温度而降低；单纯蒸发法用于溶质溶解度不随温度而变或随之而增加；绝对蒸发法，可通过调节真空室的真空度来控制溶液的过饱和度。

如何选择结晶方式？练习与思考

1．天然产物提取分离的选题、实验设计和中试的研究中应该注意什么问题？

2．天然产物的传统分离方法有哪些，基本原理是什么？干燥（自习）安全阀基本知识如果压力容器(设备/管线等)压力超过设计压力…1.尽可能避免超压现象堵塞(BLOCKED)火灾(FIRE)热泄放(THERMALRELIEF)如何避免事故的发生?2.使用安全泄压设施爆破片安全阀如何避免事故的发生?01安全阀的作用就是过压保护!一切有过压可能的设施都需要安全阀的保护!这里的压力可以在200KG以上,也可以在1KG以下!设定压力(setpressure)安全阀起跳压力背压(backpressure)安全阀出口压力超压(overpressure)表示安全阀开启后至全开期间入口积聚的压力.几个压力概念弹簧式先导式重力板式先导+重力板典型应用电站锅炉典型应用长输管线典型应用罐区安全阀的主要类型02不同类型安全阀的优缺点结构简单,可靠性高适用范围广价格经济对介质不过分挑剔弹簧式安全阀的优点预漏--由于阀座密封力随介质压力的升高而降低,所以会有预漏现象--在未达到安全阀设定点前,就有少量介质泄出.100%SEATINGFORCE75502505075100%SETPRESSURE弹簧式安全阀的缺点过大的入口压力降会造成阀门的频跳,缩短阀门使用寿命.ChatterDiscGuideDiscHolderNozzle弹簧式安全阀的缺点弹簧式安全阀的缺点=10090807060500102030405010%OVERPRESSURE%BUILT-UPBACKPRESSURE%RATEDCAPACITY普通产品平衡背压能力差.在普通产品基础上加装波纹管,使其平衡背压的能力有所增强.能够使阀芯内件与高温/腐蚀性介质相隔离.平衡波纹管弹簧式安全阀的优点优异的阀座密封性能,阀座密封力随介质操作压力的升高而升高,可使系统在较高运行压力下高效能地工作.ResilientSeatP1P1P2先导式安全阀的优点平衡背压能力优秀有突开型/调节型两种动作特性可远传取压先导式安全阀的优点对介质比较挑剃,不适用于较脏/较粘稠的介质,此类介质会堵塞引压管及导阀内腔.成本较高.先导式安全阀的缺点重力板式产品的优点目前低压储罐呼吸阀/紧急泄放阀的主力产品.结构简单.价格经济.重力板式产品的缺点不可现场调节设定值.阀座密封性差,并有较严重的预漏.受背压影响大.需要很高的超压以达到全开.不适用于深冷/粘稠工况.几个常用规范ASMEsectionI-动力锅炉(FiredVessel)ASMEsectionVIII-非受火容器(UnfiredVessel)API2000-低压安全阀设计(LowpressurePRV)API520-火灾工况计算与选型(FireSizing)API526-阀门尺寸(ValveDimension)API527-阀座密封(SeatTightness)介质状态(气/液/气液双相).气态介质的分子量&Cp/Cv值.液态介质的比重/黏度.安全阀泄放量要求.设定压力.背压.泄放温度安全阀不以连接尺寸作为选型报价依据!如何提供高质量的询价?弹簧安全阀的结构弹簧安全阀起跳曲线弹簧安全阀结构弹簧安全阀结构导压管活塞密封活塞导向不平衡移动副(活塞)导管导阀弹性阀座P1P1P2先导式安全阀结构先导式安全阀的工作原理频跳安全阀的频跳是一种阀门高频反复开启关闭的现象。安全阀频跳时，一般来说密封面只打开其全启高度的几分只一或十几分之一，然后迅速回座并再次起跳。频跳时，阀瓣和喷嘴的密封面不断高频撞击会造成密封面的严重损伤。如果频跳现象进一步加剧还有可能造成阀体内部其他部分甚至系统的损伤。安全阀工作不正常的因素频跳后果1、导向平面由于反复高频磨擦造成表面划伤或局部材料疲劳实效。2、密封面由于高频碰撞造成损伤。3、由于高频振颤造成弹簧实效。4、由频跳所带来的阀门及管道振颤可能会破坏焊接材料和系统上其他设备。5、由于安全阀在频跳时无法达到需要的排放量，系统压力有可能继续升压并超过最大允许工作压力。安全阀工作不正常的因素A、系统压力在通过阀门与系统之间的连接管时压力下降超过3%。当阀门处于关闭状态时，阀门入口处的压力是相对稳定的。阀门入口压力与系统压力相同。当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门迅速打开并开始泄压。但是由于阀门与系统之间的连接管设计不当，造成连接管内局部压力下降过快超过3%，是阀门入口处压力迅速下降到回座压力而导致阀门关闭。因此安全阀开启后没有达到完全排放，系统压力仍然很高，所以阀门会再次起跳并重复上述过程，既发生频跳。导致频跳的原因导致接管压降高于3%的原因1、阀门与系统间的连接管内径小于阀门入口管内径。2、存在严重的涡流现象。3、连接管过长而且没有作相应的补偿（使用内径较大的管道）。4、连接管过于复杂（拐弯过多甚至在该管上开口用作它途。在一般情况下安全阀入口处不允许安装其他阀门。）导致频跳的原因B、阀门的调节环位置设置不当。安全阀拥有喷嘴环和导向环。这两个环的位置直接影响安全阀的起跳和回座过程。如果喷嘴环的位置过低或导向环的位置过高，则阀门起跳后介质的作用力无法在阀瓣座和调节环所构成的空间内产生足够的托举力使阀门保持排放状态，从而导致阀门迅速回座。但是系统压力仍然保持较高水平，因此回座后阀门会很快再次起跳。导致频跳的原因C、安全阀的额定排量远远大于所需排量。

由于所选的安全阀的喉径面积远远大于所需，安全阀排放时过大的排量导致压力容器内局部压力下降过快，而系统本身的超压状态没有得到缓解，使安全阀不得不再次起跳频跳的原因阀门拒跳：当系统压力达到安全阀的起跳压力时，阀门不起跳的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门整定压力过高。2、阀门内落入大量杂质从而使阀办座和导套间卡死或摩擦力过大。3、弹簧之间夹入杂物使弹簧无法被正常压缩。4、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在起跳过程中受阻。5、排气管道没有被可靠支撑或由于管道受热膨胀移位从而对阀体产生扭转力，导致阀体内机构发生偏心而卡死。安全阀拒跳的原因阀门不回座或回座比过大：安全阀正常起跳后长时间无法回座，阀门保持排放状态的现象。安全阀工作不正常的因素1、阀门上下调整环的位置设置不当。2、排气管道设计不当造成排气不畅，由于排气管道过小、拐弯过多或被堵塞，使排放的蒸汽无法迅速排出而在排气管和阀体内积累，这时背压会作用在阀门内部机构上并产生抑制阀门关闭的趋势。3、阀门内落入大量杂质从而使阀瓣座和导套之间卡死后摩擦力过大。安全阀不回座或回座比过大的因素：4、弹簧之间夹入杂物从而使弹簧被正常压缩后无法恢复。5、由于对阀门排放时的排放反力计算不足，从而在排放时阀体受力扭曲损坏内部零件导致卡死。6、阀杆螺母（位于阀杆顶端）的定位销脱落。在阀门排放时由于振动使该螺母下滑使阀杆组件回落受阻。安全阀不回座或回座比过大的因素：7、由于弹簧压紧螺栓的锁紧螺母松脱，在阀门排放时由于振动时弹簧压紧螺栓松动上滑导致阀门的设定起跳值不断减小。

8、阀门安装不当，使阀门垂直度超过极限范围（正负两度）从而使阀杆组件在回落过程中受阻。

9、阀门的密封面中有杂质，造成阀门无法正常关闭。

10、锁紧螺母没有锁紧，由于管道震动下环向上运动，上平面高于密封面，阀门回座时无法密封安全阀不回座或回座比过大的因素：谢谢观看癌基因与抑癌基因oncogene&tumorsuppressorgene24135基因突变概述.癌基因和抗癌基因的概念.癌基因的分类.癌基因产物的作用.癌基因激活的机理主要内容疾病：

——是人体某一层面或各层面形态和功能（包括其物质基础——代谢）的异常，归根结底是某些特定蛋白质结构或功能的变异，而这些蛋白质又是细胞核中相应基因借助细胞受体和细胞中信号转导分子接收信号后作出应答（表达）的产物。TranscriptionTranslationReplicationDNARNAProtein中心法规Whatisgene?基因：

—是遗传信息的载体

—是一段特定的DNA序列（片段）

—是编码RNA或蛋白质的一段DNA片段

—是由编码序列和调控序列组成的一段DNA片段基因主宰生物体的命运：微效基因的变异——生物体对生存环境的敏感度变化关键关键基因的变异——生物体疾病——死亡所以才有：“人类所有疾病均可视为基因病”之说注：如果外伤如烧伤、骨折等也算疾病的话，外伤应该无法归入基因病的行列。Genopathy问：两个不相干的人，如果他们患得同一疾病，致病基因是否相同？再问：同卵双生的孪生兄弟，他们患病的机会是否一样，命运是否相同？┯┯┯┯

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┷┷┷┷增添缺失替换DNA分子(复制)中发生碱基对的______、______

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，而引起的

的改变。替换增添缺失基因结构基因变异的概念：英语句子中的一个字母的改变，可能导致句子的意思发生怎样的变化？可能导致句子的意思不变、变化不大或完全改变THECATSATONTHEMATTHECATSITONTHEMATTHEHATSATONTHEMATTHECATONTHEMAT同理：替换、增添、缺失碱基对，可能会使性状不变、变化不大或完全改变。基因的结构改变,一定会引起性状的改变??原句：1.基因多态性与致病突变基因变异与疾病的关系2.单基因病、多基因病3.疾病易感基因

基因多态性polymorphism是指DNA序列在群体中的变异性（差异性）在人群中的发生概率>1%（SNP&CNP)<1%的变异概率叫做突变基因多态性特定的基因多态性与疾病相关时，可用致病突变加以描述SNP:散在单个碱基的不同，单个碱基的缺失、插入和置换。

CNP:DNA片段拷贝数变异，包括缺失、插入和重复等。同义突变、错义突变、无义突变、移码突变

致病突变生殖细胞基因突变将突变的遗传信息传给下一代(代代相传),即遗传性疾病。体细胞基因突变局部形成突变细胞群（肿瘤）。受精卵分裂基因突变的原因物理因素化学因素生物因素基因突变的原因（诱发因素）紫外线、辐射等碱基类似物5BU/叠氮胸苷等病毒和某些细菌等自发突变DNA复制过程中碱基配对出现误差。UV使相邻的胸腺嘧啶产生胸腺嘧啶二聚体,DNA复制时二聚体对应链空缺，碱基随机添补发生突变。胸腺嘧啶二聚体胸腺嘧啶胸腺嘧啶紫外线诱变物理诱变(physicalinduction)

5溴尿嘧啶(5BU)与T类似，多为酮式构型。间期细胞用酮式5BU处理，5BU能插入DNA取代T与A配对；插入DNA后异构成烯醇式5BU与G配对。两次DNA复制后,使A/T转换成G/C，发生碱基转换,产生基因突变。化学诱变(chemicalinduction)碱基类似物(baseanalogues)诱变AT5-BUA5-BUAAT5-BU5-BU(烯醇式)

(酮式)GGC1.生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料,能使生物的性状出现差别，以适应不同的外界环境，是生物进化的重要因素之一。2.致病突变是导致人类遗传病的病变基础。基因突变的意义概述：肿瘤细胞恶性增殖特性（一）肿瘤细胞失去了生长调节的反馈抑制正常细胞受损,一旦恢复原状，细胞就会停止增殖，但是肿瘤细胞不受这一反馈机制抑制。（二）肿瘤细胞失去了细胞分裂的接触抑制。正常细胞体外培养，相邻细胞相接触，长在一起，细胞就会停止增殖，而肿瘤细胞生长满培养皿后，细胞可以重叠起生长。（三）肿瘤细胞表现出比正常细胞更低的营养要求。（四）肿瘤细胞生长有一种自分泌作用，自己分泌生长需要的生长因子和调控信号,促进自身的恶性增殖。Whatisoncogene?癌基因——是基因组内正常存在的基因，其编码产物通常作为正调控信号，促进细胞的增殖和生长。癌基因的突变或表达异常是细胞恶性转化（癌变）的重要原因。——凡是能编码生长因子、生长因子受体、细胞内信号转导分子以及与生长有关的转录调节因子等的基因。如何发现癌基因的呢?11910年，洛克菲勒研究院一个年轻的研究员Rous发现，鸡肉瘤细胞裂解物在通过除菌滤器以后，注射到正常鸡体内，可以引起肉瘤，首次提出鸡肉瘤可能是由病毒引起的。0.2m孔径细菌过不去但病毒可以通过从病毒癌基因到细胞原癌基因的研究历程：Roussarcomavirus,RSVthefirstcancer-causingretrovirus1958年，Stewart和Eddy分离出一种病毒，注射到小鼠体内可以引起肝脏、肾脏、乳腺、胸腺、肾上腺等多种组织器官的肿瘤，因而把这种病毒称为多瘤病毒。50年代末、60年代初，癌病毒研究成了一个极具想像力的研究领域，主流科学家开始进入癌病毒研究领域polyomavirus这期间，Temin发现RSV有不同亚型，且引起细胞恶变程度不同，推测RNA病毒将其遗传信息传递给了正常细胞的DNA。这与Crick提出的中心法则是相违背的让事实屈从于理论还是坚持基于实验的结果？VSTemin发现逆转录酶，1975年获诺贝尔奖TeminCrickTemin的实验设计：实验设计简单而巧妙：将合成DNA所需的“原料”，即A、T、C、G四种脱氧核苷酸，与破坏了外壳的RSV一起在体外40℃的条件下温育一段时间结果在试管里获得了一种新合成的大分子，它不能被RNA酶破坏，但却可以被DNA酶所分解，证明这种新合成的大分子是DNA用RNA酶预先破坏RSV的RNA，再重复上述的试验，则不能获得这种大分子，说明这个DNA大分子是以RSV的RNA为模板合成的1969年，一个日本学者里子水谷来到Temin的实验室，这是一个非常擅长实验的年轻科学家。按Temin的设想，他们开始寻找RSV中存在“逆转录酶”的证据DNA

RNA

ProteinTranscriptionTranslationReplicationReplicationRe-Transcription修正中心法规据说，1975年Temin因发现逆转录酶而获诺贝尔奖时，Bishop懊恼不已，因为早在1969年他就认为Temin的RNADNA的“前病毒理论”有可能是正确的，并且也进行了一些实验，但不久由于资深同事的规劝而放弃了这方面的努力。但Bishop马上意识到：逆转录酶的发现为逆转录病毒致癌的研究提供了一条新途径。一个RSV，三个诺贝尔奖！！！1989年，UCSF的Bishop和Varmus根据逆转录病毒的复制机制发现了细胞癌基因，并获诺贝尔奖。Cellularoncogene启示：Perutz说:“科学创造如同艺术创造一样，都不可能通过精心组织而产生”Bishop说:“许多人引以为豪的是一天工作16小时，工作安排要以分秒计……可是工作狂是思考的大敌，而思考则是科学发现的关键”Perutzsharedthe1962NobelPrizeforChemistrywithJohnKendrew,fortheirstudiesofthestructuresofhemoglobinandglobularproteins科学的本质和艺术一样，都需要直觉和想像力请给自己一些思考的时间吧！癌基因的分类目前对癌基因尚无统一分类的方法，一般有下面3种分类方法：一、按结构特点分（6）类（一）src癌基因家族（二）ras癌基因家族（三）sis癌基因家族（四）myc癌基因家族（五）myb癌基因家族（六）其它：如fos，erb－A等。三、按细胞增殖调控蛋白特性分成（4）类（一）生长因子（二）受体类（三）细胞内信号转换器（四）细胞核因子二、按产物功能分（8）类（一）生长因子类（二）酪氨酸蛋白激酶（三）膜相关G蛋白（四）受体，无蛋白激酶活性（五）胞质丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶（六）胞质调控因子（七）核反式调控因子（八）其它:db1、bcl－2癌基因产物参与信号转导

胞外信号作用于膜表面受体→胞内信使物质的生成便意味着胞外信号跨膜传递的完成。胞内信使至少有：cAMP（环磷酸腺苷）IP3（三磷酸肌醇）PG（前列腺素）cGMP（环磷酸鸟苷）DG（二酰基甘油）Ca2＋（钙离子）CAM（钙调素）主要机制是通过蛋白激酶活化引起底物蛋白一连串磷酸化的生物信号反应过程,跨膜机制涉及到：（一）质膜上cAMP信使系统（二）质膜上肌醇脂质系统这两个系统都是由受体鸟苷酸调节蛋白（GTP-regulatoryprotein，G蛋白）和效应酶（腺苷酸环化酶磷脂酶等）组成，有相似的信号转导过程：即受体活化后引起GTP与不同G蛋白结合活化和抑制效应酶从而影响胞内信使产生而发生不同的调控效应。（三）受体操纵的离子通道系统（四）受体酪氨酸蛋白激酶的转导

（一）获得性基因病

(acquiredgeneticdisease)例如：病毒感染激活原癌基因癌基因活化的机制

（二）染色体易位和重排使无活性的原癌基因转位至强启动子或增强子附近而被活化。与基因脆性位点相关。（三）基因扩增（四）点突变三、癌基因的产物与功能（一）癌基因产物作用的一般特点1.目前发现c-onc均为结构基因.2.癌基因产物可分布在膜质核也可分泌至胞外.（二）癌基因产物分类1.细胞外生长因子：TGF-b2.跨膜生长因子受体:MAPK3.细胞内信号转导分子:Gprotein/Ras4.核内转录因子

（三）癌基因产物的协同作用实验证明，用ras或myc分别转染细胞，可使细胞长期增殖，但不能转化成癌细胞，在裸鼠体内也不能形成肿瘤。但用ras+myc同时转染细胞，则使细胞转化成癌细胞。说明：致癌至少需要2种或以上的onc协同作用，2种onc在2条通路上发挥作用，由于细胞增殖调控是多因子，多阶段影响的结果。而影响增殖分化的onc达几十种之多，所以大多数人认为：癌发生是多阶段多步骤的。Whatistumorsuppressorgene?肿瘤抑制基因（抗癌基因、抑癌基因）——是调节细胞正常生长和增殖的基因。当这些基因不能表达，或其产物失去活性时，细胞就会异常生长和增殖，最终导致细胞癌变。反之，若导入或激活它则可抑制细胞的恶性表型。——癌基因与抑癌基因相互制约，维持细胞增殖正负调节信号的相对稳定。影响1岁的儿童“二次打击”学说两个等位基因同时突变视网膜母细胞瘤（Retinoblastoma）RB基因变异(13号染色体)

(1)脱磷酸化Rb蛋白（活性）与转录因子E2F结合，抑制基因的转录活性(2)磷酸化Rb蛋白（失活）与E2F解离，释放E2F(3)E2F启动基因转录(4)细胞进入增生阶段(G1S)因此，Rb蛋白在控制细胞生长方面发挥重要作用一旦Rb基因突变可使细胞进入过度增生状态RB基因的功能等位基因(allele)例如：花颜色基因位于一对同源染色体的同一位置上、控制相对性状的两个的基因叫等位基因(allele)一对相同的等位基因称纯合等位基因

一对不同的等位基因称杂合等位基因

显性基因隐性基因完全显性不完全显性共显性问：女性的两条X染色体基因应如何表达？拓展知识：X染色体基因中，有65%完全处于“休眠”状态，20%仅在部分女性身上“休眠”，15%则完全逃离“休眠”状态一旦其中一条X染色体被损坏，还可以由另一条X染色体来纠正男性却只有一条X染色体，一旦它遭到破坏，男性就会患上血友病、色盲以及肌肉萎缩症等各种遗传病以前人们一直认为，在女性的两条X染色体中，有一条染色体是完全不起作用或是处于“休眠”状态的在Y染色体中，目前仍在“工作”的基因只剩下不到100个X染色体中“工作”的基因>1000个有一个这样的故事：20年前一次意外事故，三个工人遭受钴60（Co60)放射性核素的照射结果：一名工人不久死亡一名工人几年后死于白血病最后一名工人20年后患糖尿病就诊你知道医生在为病人检查时发现了什么吗？锁骨骨折肋骨串珠样X光片发现广泛性骨质缺损骨髓检查——浆细胞比例为30%左右（正常为0.6-1.3%）(多发性骨髓瘤）因此，多基因病涉及遗传因素和环境因素物理因素化学因素生物因素自发因素2.多基因病(polygenicdisease)：性状或疾病的遗传方式取决于两个以上微效基因的累加作用，同时还受环境因素的影响，因此这类性状也称为复杂性状或复杂疾病（complexdisease）也叫：“复杂性状疾病”近视(myopia)高血压(hypertension)糖尿病(diabetes)精神分裂症(schizophrenia)哮喘(asthma)肿瘤或癌

(tumororcancer)多基因病的遗传要点数量性状的遗传基础是两对以上基因。这些基因之间没有显,隐性的区别,而是共显性。每个基因对表型的影响很小,称为微效基因。微效基因具有累加效应,即一个基因对表型作用很小,但若干个基因共同作用,可对表型产生明显影响。不仅遗传因素起作用,环境因素具有明显作用。例如：结肠癌（Coloncancer)相关基因：NGX6，SOX7，ITGB1，HSPA9B，MAPK8，PAG，

RANGAP1，SRC和CDC2等。相关信号通路：ras/MEK/ERK，JNK，Rb/E2F，PI3K/AKT及受体相互作用相关通路，免疫反应相关通路以及细胞黏附相关通路等。①早期原发癌生长②肿瘤血管形成③肿瘤细胞脱落并侵入基质④进入脉管系统⑤癌栓形成⑥继发组织器官定位生长⑦转移癌继续扩散例如：糖尿病(diabetes)依赖胰岛素型糖尿病在位于第6号染色体上可能包含至少一个对I型糖尿病敏感的基因在人类基因组中，大约10个位点现在被发现似乎对I型糖尿病敏感其中：1)11号染色体位点IDDM2上的基因

2)葡萄糖激酶基因高血压(hypertension)目前最受关注的是ATP2B1基因编码一种膜蛋白，具有钙泵特性能将高浓度细胞内钙泵出细胞外。精神神经性疾病精神分裂症基因表达改变/诱导增强家族史家暴基因本质：基因组变异惊吓—？—基因突变——精神病多基因病的遗传：易患性(liability)易感性(susceptibility)发病阈值(threshold)易患性(liability)——在多基因病发生中，遗传因素和环境因素共同作用决定一个个体患某种遗传病的可能性。possibility遗传因素(hereditaryfactors)环境因素(environmentalfactor)易感性(susceptibility)——特指由遗传因素决定的患病风险，仅代表个体所含有的遗传因素，易感性完全由基因决定。——在一定的环境条件下，易感性高低可代表易患性高低。riskwithdisease发病阈值(threshold)——当一个个体易患性高到一定限度就可能发病——这种由易患性所导致的多基因病发病最低限度称为发病阈值minimum例如：三核苷酸拷贝数变异CGG(精氨酸)重复：——重复5-54次，正常——重复6-230次，携带者（敏感体质）——重复230-4000次，发病

如：脆性X染色体综合征智力低下患者细胞在缺乏胸腺嘧啶或叶酸的环境中培养时往往出现X-染色体发生断裂男性发病1/1200-2500，女性发病1/1650-5000FragileXsyndrome阈值效应举例：长脸，耳外凸智力低下语言障碍对外界反应迟钝Copynumbervariation问：为什么是三核苷酸重复而不是4、5个？提示：三核苷酸处于阅读框架内，不容易破坏原有基因的开放阅读框架(ORF)4、5个核苷酸不在ORF内，变化容易对原有基因造成很大的影响，一般不容易积累保留癌蛋白抗原癌基因抑癌基因P53蛋白积聚，细胞周期变化P53等位基因丢失、点突变肿瘤形成肿瘤促进因子细胞表型变化相关基因作用P53基因阻滞细胞周期：G1和G2/M期

促进细胞调亡：bax/bcl2

维持基因组稳定：核酸内切酶活性

抑制肿瘤血管生成：Smad4P53基因可否用于治疗癌症？P53基因功能基因治疗：是指以改变人类遗传物质为基础的生物医学治疗。通过将人的正常基因或有治疗作用的DNA导入人体靶细胞，去纠正基因的缺陷或者发挥治疗作用。抑癌基因P53载体P53基因治疗第三节分析文体特征和表现手法2大考点书法大家启功自传赏析中学生，副教授。博不精，专不透。名虽扬，实不够。高不成，低不就。瘫偏‘左’，派曾‘右’。面微圆，皮欠厚。妻已亡，并无后。丧犹新，病照旧。六十六，非不寿。八宝山，渐相凑。计平生，谥曰陋。身与名，一起臭。【赏析】寓幽默于“三字经”，名利淡薄，人生洒脱，真乃大师心态。1.实用类文本都有其鲜明的文体特征，传记的文体特征体现为作品的真实性和生动性。传记的表现手法主要有以下几个方面：人物表现的手法、结构技巧、语言艺术和修辞手法。2.在实际考查中，对传记中段落作用、细节描写、人物陪衬以及环境