BIOAKTÍV VEGYÜLETEK KÉMIÁJA ALKALOIDOK 1.

az alkaloidok a növényi anyagcsere végtermékei N-tartalmú heterociklusos szerves bázisok erős fiziológiai hatással rendelkeznek régi definíció! állati szervezetekben is előfordulnak (szalamandra, békák, rovarok, tengeri állatok stb.), sőt gombákban és baktériumokban is új definíció: az alkaloidok gyűrűs szerves vegyületek, melyek a N-atomot negatív oxidációs fokú állapotban tartalmazzák, az élővilágban korlátozott mennyiségben fordulnak elő

1-fenil-2-metilamino-propanol-(1) Fenil-etilamin típusú alkaloidok; protoalkaloidok Nem heterociklusosak! 1 2 3 1 2 3 HO – CH2 – CH2 – CH3 propanol – (1) .. efedrin 1-fenil-2-metilamino-propanol-(1) pl. Ephedra vulgaris – ból (trópusi vesszős cserje) emeli a vérnyomást izgatja az idegrendszert hörgőtágító

hasonló szerkezetű a Streptomyces venezuelae által termelt kloromicetin v- kloramfenikol nevű antibiotikum, mely nem alkaloid! 3 CH2 – OH | H – 2 C - NH H – 1 C – OH 1 2 3 + C – CH – Cl2 || O .. diklóracetil-csoport

2. Piridin- vagy piperidingyűrűt tartalmazó alkaloidok 4 5 3 6 .. 2 1 γ β β 2 1 α α .. .. propil-csoport meszkalin nikotin (1-metil-2(β)-piridil-pirrolidin) koniin (2-propil-piperidin) pirogallol trimetiléterének, ill. az etilaminnak a származéka nem heterociklusos protoalkaloid protoalkaloid: N-atomot nem gyűrűben, hanem amino-csoport formájában tartalmazza hallucinációt okoz foltos bürök (Conium maculatum) (Szókratész méregpohara!) dohány (Nicotiana tabacum) pejotl v. meszkalinkaktusz (Lophophora williamsii)

lobelin : Lobelia sp. (lobéliák) Ilyen típusúak még : lobelin : Lobelia sp. (lobéliák) piperin : Piper sp. (bors) (pszeudoalkaloid) Lobelia inflata Piper nigrum (fekete bors)

3. Pirrolidin- vagy piperidin kondenzált gyűrűs tropánvázas alkaloidok alapvegyületük a 8-azabiciklo-3,2,1-oktán : 7 1 2 8 3 : 6 5 4 : 8 1 2 4 3 7 5 6 notropán 8 : 1 2 4 3 7 5 6 8 : 1 2 4 3 7 5 6 tropán (N-metil-8-azabiciklo-3,2,1-oktán) tropin (3-αhidroxi-tropán)

Atropin: tropasavas tropinészter; a tropinnak racém tropasavval képzett észtere 8 : 1 2 4 3 7 5 6 α β atropin tropasav (α-fenil-β-hidroxi-propionsav) nadragulya (Atropa belladonna) (Solanaceae – burgonyafélék)

(Solanaceae – burgonyafélék) Hioszciamin: a tropinnak balra forgató (―)-tropasavval képzett észtere bolondító beléndek (Hyosciamus niger) (Solanaceae – burgonyafélék) .. 8 1 2 7 4 3 5 α β 6 Szkopolamin: az atropin 6,7-epoxidja különösen erős hatást gyakorol a központi idegrendszerre; fáradtság érzését keltve altató hatást fejt ki - túladagolása erős izgalmi állapotot okoz bolondító beléndek mételmaszlag csattanó maszlag japán farkasbogyó (Hyosciamus niger) (Datura metel) (Datura stramonium) (Scopolia japonica)

Ekgonin: a pszeudotropin (3-β-hidroxi-tropán) 2-karboxil-származékának benzoesavval ill. metilalkohollal képzett észtere 8 : 1 2 4 3 7 5 6 + HO – CH3 + HO – C – C6H5 || O benzoesav 2 H2O + β-hidroxil- csoport ekgonin 8 : 1 2 4 3 7 5 6 kokain lokálanesztetikum - kábítószer A helyi érzéstelenítő hatásért ez az atom- csoport felelős. kokacserje (Erythroxylon coca)

novokain .. : nem alkaloid természetű lokálanasztetikum a helyi érzéstelenítő hatásért a bejelölt atomcsoport felelős a PABA dietilamino-etanollal képzett észtere

4. Kinolinvázas alkaloidok ٭ ٭ ٭ kinuklidin - váz ٭ 5 4 6 3 7 2 8 . . 1 kinolin - váz kínafa (Cinchona pubescens) kinin kínafa kérgéből izolálható lázcsillapító hatású maláriaellenes

veratrol szerkezeti rész 5. Ópiumalkaloidok : a mák alkaloidjai 5 4 6 3 7 : 2 8 1 1’ 6’ 2’ 5’ 3’ 4’ izokinolin-váz veratrol szerkezeti rész (pirokatechin-dimetiléter); az izokinolin-váz is tartalmazza mák (Papaver somniferum) papaverin (6,7,3’,4’–tetrametoxi–1–benzil–izokinolin) .. a morfin monometil-étere (fenolos OH-csoporton!): kodein (köhögéscsillapító) dimetil-étere: tebain (mérgező!) etilmorfin: morfin-monoetil-éter dionin (fájdalomcsillapító) - heroin: diacetil-morfin (veszélyes kábítószer) morfin (N-metil-morfinán származéka) - ópium fő alkaloidja - bénítja az érző idegvégződéseket - fájdalomcsillapító, kábítószer Részei: 1. részlegesen hidrogénezett fenantrénváz 2. piperidingyűrű

LSD (lizergsav-dietil-amid) 6. Anyarozs-alkaloidok: a lizergsav származékai a főalkaloidok .. .. ٭ ٭ részlegesen hidrogénezett kinolinváz .. indolváz LSD (lizergsav-dietil-amid) hallucinogén hatású veszélyes kábítószer származékai: ergotamin, ergotoxin, ergometrin (bonyolult szerkezetűek, méhösszehúzó hatásúak) anyarozs (Claviceps purpurea)

laktám - alak laktim - alak xantin (2,6 – dihidroxi – purin) 7. Purinvázas alkaloidok: a xantin (2,6-dihidroxi-purin) N-metilezett származékai . . : δ– . . 6 7 1 5 . . 2 4 8 3 . 9 δ– . . . . 6 7 1 5 . . 2 4 8 3 . . . . 9 laktám - alak laktim - alak xantin (2,6 – dihidroxi – purin) A természetben nem fordul elő, de a laktám – alak N-metil-származékai előfordulnak és jelentősek.

koffein teofillin teobromin CH3 teofillin H teobromin 6 7 1 5 2 3 8 4 9 .. R1 .. .. .. R2 koffein teofillin teobromin (1,3,7-trimetil-xantin) (1,3-dimetil-xantin) (3,7-dimetil-xantin) teacserje (Camellia v. Thea sinensis) kávé fajok (Coffea arabica, C. liberica, C. canephora) kólafa (Cola acuminata, C. nitida, C. verticillata kakaóbab (Theobroma cacao) + teacserjében is !

8. Szteránvázas alkaloidok - szteránvázas hormonok és gyógyszerek alapanyagai Pszeudoalkaloidok - a bioszintézis során nem aminosavakból képződnek - pl. terpenoid-alkaloidok (pl. a sisakvirág – Aconitum sp.- akonitin nevű diterpenoid-alkaloidja, Solanum fajok szteroid-alkaloidjai; a foltos bürök – Conium maculatum - piperidin-vázas alkaloidja, a koniin) 12 13 17 11 1 10 9 14 2 8 16 15 3 5 7 4 6 12 13 17 11 1 10 9 14 2 8 16 15 3 5 7 4 6 .. HN .. tomatidin szolanidin (glikozidja a tomatin) (glikozidja a szolanin) paradicsom levelében (Lycopersicon esculentum) burgonya levelében és magjában (Solanum tuberosum)

(Colchicum autumnale) farkasalma (Aristolochia clematitis) Protoalkaloidok - N-atomot nem heterociklusos gyűrűben, hanem amino-csoport formájában tartalmazzák pl. meszkalin, efedrin a kvaterner N-atomot tartalmazó pigmentek is ide sorolhatók; pl. a Chenopodiaceae (libatopfélék) családjára jellemző kromoalkaloidok, betalinok és glikozidjaik, betaninok ezek a vegyületek antioxidáns színezékek, nem toxikusak kivételes szerkezetű protoalkaloidok : kolchicin: a savamid-csoportot tartalmaz arisztolochiasav: - nitrát-nitrogént tartalmaz: – O – N = O || O - toxikus őszi kikerics (Colchicum autumnale) farkasalma (Aristolochia clematitis)

Alkaloidok különösen a következő növénycsaládokban fordulnak elő: Amaryllidaceae – amarilliszfélék Liliaceae – liliomfélék Annonaceae – annónafélék Apocynaceae – meténgfélék Fumariaceae – füstikefélék Lauraceae – babérfélék Loganiaceae – nyáriorgonafélék Magnoliaceae – liliomfafélék Menispermaceae – holdmagfélék Papaveraceae – mákfélék Ranunculaceae – boglárkafélék Rubiaceae – buzérfélék Rutaceae – rutafélék Solanaceae – burgonyafélék

- erős élettani hatásuk miatt állatokra, emberre viszonylag kis koncentrációban is toxikusak a nyitvatermők és a zárvatermőkön belül az egyszikűek kevés, a kétszikűek sokféle alkaloidot tartalmaznak az alkaloidokat tartalmazó növények nagy része bizonyos növényevő állatokat távol tart; ez utóbbiak táplálkozásuk során felhalmozzák az alkaloidokat, így ragadozóikat elriasztják a növényekben főként vízben oldódó sóik formájában, vagy fenolsavakhoz kötődve fordulnak elő a sejtvakuólumokban az alkaloidokkal leggyakrabban a következő szerves savak képeznek sókat: citromsav, almasav, borkősav, benzoesav aminosavakból képződnek; a bioszintézis legfontosabb kiindulási aminosavai: ornitin, lizin, fenilalanin, tirozin, triptofán, hisztidin az alkaloidszintézis genotípusos sajátság; a közvetlen prekurzorok és a végtermékek már a sejt- és szövettenyészetekben is kimutathatók a legtöbb alkaloid azonban mégis a kifejlett növények szervei (gyökér, levél, virág, mag) vagy szövetei (pl. kéreg) tartalmazzák - szerkezetükre a következő N-tartalmú heterociklusok a legjellemzőbbek: pirrol, pirrolidin, piridin, piperidin, indol, kinolin, izokinolin

(piridin-3-karbonsav; piridin-β-karbonsav) - a bioszintézis további fontos alapvegyületei: antranilsav (orto-amino-benzoesav; 2-amino-benzoesav) nikotinsav (piridin-3-karbonsav; piridin-β-karbonsav) az alkaloidok aminosav-eredet szerintit csoportosítását, ill. az egyes csoportokon belül megkülönböztethető alcsoportokat ld. Szabó L. Gy.: Gyógynövényismereti tájékoztató c. könyvének 40-46. oldalain.