Förr användes hela växten eller råextraktet, men för omkring två hundra år sedan började man isolera och strukturbestämma de aktiva substanserna. Några av de första substanserna som isolerades var morfin, som Sertürner isolerade från opimufröet (Papaver somniferum) 1806 och salicin, som Buchner isolerade från pilbark 1928. Dessa substanser är utgångsmaterial till några av de vanligaste smärtstillande medel i dag.
 |
| Några naturprodukter och derivat |
Strukturerna bestämdes inte definitivt förrän mycket senare, men när de väl blev kända gav den kunskapen oss möjlighet att syntetisera ämnet och att studera samband mellan struktur och aktivitet. Ibland kan man förbättra effekten av en naturlig substans genom att ändra litet på molekylen. Man kan också prova om det går att använda substansen till något annat än det man först provade.
I levande organismer brukar man skilja mellan primära och sekundära metaboliter. Primära metaboliter är kolhydrater, fettsyror, proteiner och nukliensyror (DNA och RNA). Sekundära metaboliter är de små molekyler som inte är direkt inblandade i produktionen av de primära metaboliterna. Det är de sekundära metaboliterna som man brukar mena när man pratar om naturprodukter. Bland dem finns många ämnen som organismerna använder som skydd mot skadedjur, uttorkning eller oxidation. Andra ämnen används för kommunikation, antingen inom arten eller med andra arter, t.ex. för assistans med fortplantning. En del av dem finns i många arter, men många finns bara i en enda art, och är utvecklade för den artens speciella behov.
Extraktion och isolering
 |
| Schema över en typisk arbetsordning inom naturproduktskemi |
Det behövs ofta stora mängder växtmaterial till extraktion av naturprodukter. Det mesta av växten, som cellväggar, cellmembran, proteiner och nukleinsyror måste skiljas från de små molekyler som man letar efter. Materialet brukar malas i en kvarn eller mixer innan det extraheras. I princip går en extraktion till så att växtmaterialet läggs i ett lösningsmedel som löser upp de små molekylerna. Det som inte löser sig filtreras sedan bort.
Mycket forskning om extraktion går ut på att ta reda på vilket lösningsmedel som är effektivast för den växt man extraherar och för de ämnen man vill ha. Det finns många varianter. Förutom att välja vilket lösningsmedel man använder kan man också välja t.ex. vilket tryck och temperatur man har på lösningsmedlet.
När man är klar med extraktionen brukar man dela upp det i fraktioner. Det enklaste sättet är vätske/vätskeextraktion. De extraherade ämnena läggs i vatten och sen häller man på ett organiskt lösningsmedel som inte löser sig i vatten. Då blir det två faser, och de extraherade ämnena lägger sig i den fas som de löser sig bäst i. När man skiljer på faserna skiljer man samtidigt på de ämnen som löser sig bäst i vatten från de ämnen som löser sig bäst i det andra lösningsmedlet. Så kan man fortsätta att extrahera med flera olika lösningsmedel.
