alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (rauwolfia serpentina), (indijski...
TRANSCRIPT
![Page 1: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/1.jpg)
Alkaloidi
- Istorijat
- Fiziološki aktivni alkaloidi
![Page 2: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/2.jpg)
Uvod
Alkaloidi su specifični sastojci biljaka, produkti njihovog
sekundarnog metabolizma, koji imaju više ili manje
kompleksnu strukturu u kojoj dominira molekul azota u
obliku nekog heterociklusa.
Alkaloidi su originalno definisani
kao farmakološki aktivni, bazni spojevi biljnog porijekla koji
sadrže azot.
Poseduju jaku i specifičnu farmakološku aktivnost na
humani i animalni organizam.
Zbog njih se veliki broj biljaka koristi kao lijekovi, ali isto
tako uzrok su otrovnosti nekih biljaka.
2
![Page 3: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/3.jpg)
Pseudoalkaloidi
Heterociklični azot vodi porjeklo od odgovarajućih
aminokiselina i odgovoran je za bazne osobine ove
grupe spojeva.
Neki od spojeva po većini osobina odgovaraju
definiciji alkaloida, ali ne nastaju metabolizmom
aminokiselina.
Primjer za ovu grupu su izoprenski molekuli (terpenski
i steroidni alkaloidi), kao i jednostavni spojevi (koniin)
koji nastaju metabolizmom acetatnih jedinica.
3
![Page 4: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/4.jpg)
Uvod
Struktura alkaloida je poslužila kao model za sintezu
određenih grupa ljekovitih supstanci morfin = analgetici,
kokain = lokalni anestetici,
kinin = antimalarici,
kodein = antitusici.
Neki alkaloidi se primjenjuju u doziranim farmaceutskim
oblicima (tableta, kapsula, dražeja, injekcioni rastvor).
Biljke danas, predstavljaju samo sirovinu za ekstrakciju
alkaloida; rijetko se koriste u obliku galenskih preparata.
4
![Page 5: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/5.jpg)
Biološka funkcija alkaloida Zašto biljka sintetizira alkaloide? Postoji nekoliko pretpostavki.
Smatra se da ova grupa spojeva definiše odnos biljka-predator; alkaloidi
štite biljku od herbivora.
Pojedini alkaloidi ispoljavaju antimikrobnu aktivnost, pa biljku štite od
gljivičnih i bakterijskih infekcija.
Određene grupe alkaloida vezuju slobodne kisikove radikale, koji oštećuju
biljno tkivo, pa je to još jedan oblik njihove zaštitne funkcije.
U obliku ovih spojeva, akumuliran je azot u biljnom tkivu;
U obliku soli alkaloida omogućen je transport određenih specifičnih
kiselina kroz tkivo biljaka.
Moguće je da neki alkaloidi deluju kao regulatori rasta biljaka. 5
![Page 6: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/6.jpg)
Alkaloidi - istorijat
3000-godišnja istorija
upotrebe biljnih ekstrakata
- kao napici ili otrovi
Istočni Mediteran,1400 do
1200 B.C., upotreba
opijuma (grč. opion,
makov sok), sušenog
lateksa vrste maka
(Papaver somniferum) koji
raste u Maloj Aziji.
6
![Page 7: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/7.jpg)
Alkaloidi - istorijat
Korijen indijske biljke Sarpagandha
(Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen,
rauvolfija) koristi se od 1000 B.C.
Rezerpin
Rezerpin je izoliran 1952. i nakon toga
je postao prvi moderni lijek za liječenje
hipertenzije. 7
![Page 8: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/8.jpg)
Alkaloidi - istorijat
Stari narodi koristili su ljekovite biljne
ekstrakte kao
sedative, purgative, sredstva protiv kašlja...i za
tretiranje velikog broja oboljenja, uključujući ujed
zmije, groznicu i duševne bolesti...
8
![Page 9: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/9.jpg)
Alkaloidi - istorijat
Jedan od istorijski najpoznatijih alkaloida je KONIIN
koji se javlja u svim dijelovima otrovne biljke kukuta,
divlji peršun (Conium maculatum) i koji je još u
staroj Grčkoj upotrebljavan kao otrov.
Prvi uspesi u određivanju strukture
alkaloida povezani su s koninom, a to je i
prvi alkaloid koji je sintetiziran (Šif 1870
god.; Ladeburg 1886 god.). 9
![Page 10: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/10.jpg)
Alkaloidi - istorijat
Smatra se da je filozof Sokrat ubijen ispivši sok,
ekstrakt biljke Conium maculatum (399 B. C.)
«Smrt Sokrata», Jacques Louis David, 1787 10
![Page 11: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/11.jpg)
Alkaloidi - istorijat
U posljednjem
stoljeću B.C.,
Kleopatra je
koristila ekstrakt
bunike
(Hyoscyamus
niger), koja sadrži
atropin.
11
![Page 12: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/12.jpg)
Alkaloidi - istorijat
Stoljećima je “kralj” svih ljekovitih biljaka bio opijum.
“Theriak”
12
![Page 13: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/13.jpg)
Alkaloidi - istorijat
Sirovi opijum sadrži oko 25 alkaloida, od kojih 5 ima praktično značenje zbog kojih ima narkotična svojstva
Morfin (8-19%), kodein (0.2-1%), tebain (0,5%), papaverin (0.5-1%), narkotin (4-10%)
Izolacija morfina 1806. g., od strane njemačkog farmaceuta Friedricha Sertürnera, predstavlja početak istraživanje alkaloida.
13 Morfin
![Page 14: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/14.jpg)
Alkaloidi - istorijat
Biljke koje sadrže alkaloide bile su prvi lijekovi koje
je čovjek koristio, a mnogi su i danas u upotrebi.
Primjer je kodein iz opijuma
14
![Page 15: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/15.jpg)
Alkaloidi - istorijat Termin alkaloid - 1819. g., Halle, Njemačka,
predložio farmaceut Carl Meissner, prema
arapskom imenu biljke al-qali (baza), kada je
izolirao veratrin iz sjemena sabadile (Sabadilla
officinarum Brandt, Liliaceae).
15
![Page 16: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/16.jpg)
Alkaloidi - istorijat
Nakon 200 godina istraživanja alkaloida, originalna definicija alkaloida nije više adekvatna jer alkaloidi nisu isključivo biljni produkti.
Alkaloidi su izolirani i iz brojnih životinjskih organizama.
Primjer je žaba Bufo marinus koja u svojoj koži akumulira značajne količine morfina.
16
![Page 17: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/17.jpg)
Fiziološki aktivni alkaloidi
Fiziološki aktivni alkaloidi koji se koriste u modernoj medicini
17
![Page 18: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/18.jpg)
Fiziološki aktivni alkaloidi
Od otkrića morfina izolirano je više od 12 000 alkaloida.
Oko 20% cvjetajućih biljaka proizvode alkaloide i svaka
od ovih vrsta akumulira alkaloide na jedinstven,
definisan način.
Neke biljke, kao npr. Catharanthus roseus
(Madagaskarski zimzelen, Vinka rosea), sadrži više od
100 različitih indol alkaloida
Vinblastin- aktivni sastojak koji se koristi u tretmanima
protiv kancera
18
![Page 19: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/19.jpg)
Madagaskarski zimzelen
19
![Page 20: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/20.jpg)
Fiziološki aktivni alkaloidi
Ulogu alkaloida u hemijskoj odbrani biljaka
potvrđuje njihova široka oblast fizioloških
efekata na životinje i antibiotska aktivnost
koju mnogi alkaloidi posjeduju.
20
![Page 21: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/21.jpg)
Fiziološki aktivni alkaloidi
Različiti alkaloidi su toksični i za insekte ili služe za
njihovo zatrašivanje.
Npr. nikotin koji se nalazi u duhanu (Nicotiana
tabacum) bio je jedan od prvih insekticida koje je
čovjek koristio i ostaje jedan od najefikasnijih
Nađeno je da herbivori stimuliraju biosintezu
nikotina u smoniklim biljkama, divljim vrstama
duhana.
21
![Page 22: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/22.jpg)
22
![Page 23: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/23.jpg)
Fiziološki aktivni alkaloidi
Kofein je drugi efikasan toksin za insekte, a nalazi
se u sjemenkama i lišću kakaoa (Theobroma
cacao), kafe (Coffea arabica), kole (Cola
acuminata) i čaja (Thea sinensis).
Pri koncentracijama koje su daleko ispod onih
nađenim u svježim zrnima kafe ili lišću čaja, kofein
ubija larve duhanskog crva (Manduca sexta) u toku
24 sata, prvenstveno inhibirajući enzim
fosfodiesterazu
23
![Page 24: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/24.jpg)
Fiziološki aktivni alkaloidi
Kofein
Coffea arabica 24
![Page 25: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/25.jpg)
Kofein je najrasprostranjeniji purinski derivat .
Theae folium – list čajevca (čajevo lišće)
List čajevca (fermentiran) sadrži 2,5-4,5 % kofeina, 0,02-0,04 %
teofilina i oko 0,05 % teobromina.
Camellia sinensis (L.) Kuntze
= Thea sinensis L. (Theaceae)
R1 R2 R3
Kofein CH3 CH3 CH3
Teobromin H CH3 CH3
Teofilin CH3 CH3 H
25
![Page 26: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/26.jpg)
teobromin - na starogrčkom znači hrana bogova (od grč. Theo
=bog, a brosi =hrana). Visoki udjel teobromina nalazi se u kakao
zrnu, dok se manje količine nalaze i u čaju, guarani (bobicama –
slične šipku) i sjemenkama biljke kola. Za razliku od kofeina, koji mu
je sličan, teobromin manje utiče na centralni nervni sistem.
teofilin - U čaju je mnogo manje zastupljen nego kofein. Njegova
uloga je proširivanje vena i arterija i poboljšavanje cirkulacije. To
objašnjava zašto je čaj, bilo topao ili hladan, osvežavajuće piće.
Respiratorni je stimulans, koristi se za pravljenje određenih lijekova
protiv astme, ali se ni u kom slučaju čaj ne može smatrati za lijek
protiv ove bolesti.
26
![Page 27: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/27.jpg)
Kofein djeluje kao stimulans, te tako privremeno odgađa
umor i pospanost. Pokazuje diuretička svojstva, velike
količine izazivaju dehidraciju, sličnu onoj koju uzrokuje
alkohol.
Novija istraživanja ističu i neke pozitivne strane poput
ubrzavanja metabolizma, poticanja motoričkih sposobnosti
ljudi, izvora antioksidanata...
27
![Page 28: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/28.jpg)
Fiziološki aktivni alkaloidi
Steroidni alkaloid α-solanine, inhibitor
holinesterase, nađen u gomolju krompira (Solanum
tuberosum), toksični je konstituent koji se smatra
odgovornim za teratogeni efekat klijalog krompira.
28
![Page 29: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/29.jpg)
Fiziološki aktivni alkaloidi
Dvije grupe alkaloida koji su dobro proučeni u
odnosu na njihovu ekohemijsku funkciju su
pirolizidin i kinolizidin alkaloidi.
Pirolizidin alkaloidi često se nalaze u biljkama
familije Asteraceae i većina je toksična za sisare.
Tussilago
podbjel
Borago
borač
Senecio
staračac
29
![Page 30: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/30.jpg)
Fiziološki aktivni alkaloidi
U Senecio vrstama
senecionin N-oxide se
sintetizira u korijenu i
prenosi kroz biljku.
60-80% pirolizidin
alkaloida akumulira se u
cvjetnim dijelovima biljke i
uzrok su trovanja stoke, a
predstavljaju i
potencijalnu opasnost za
čovjeka.
30
Veliki kostriš, krijesnica
![Page 31: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/31.jpg)
Fiziološki aktivni alkaloidi
Kinolizidin alkaloidi
se javljaju
prvenstveno u rodu
Lupinus i toksični su
za životinje koje
pasu, posebno za
ovce.
31
![Page 32: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/32.jpg)
O N
HN N
H
N
Izohinolin
Papaverin
Indol
FizostigminStrihninErgot alkaloidi
Pirolidin
AtropinKokainSkopolamin
Furan
Pilokarpin
N
Hinolin
Hinin
NN
H
-Karbolin
Johimbin
Piridin
Nikotin
Heterociklični sistemi koji predstavljaju osnovu
skeleta alkaloida
Aminokiseline - osnova za formiranje alkaloida
1.ornitin, 2.prolin, 3. lizin, 4. fenilalanin, 5. tirozin, 6. triptofan, 7. histidin
32
![Page 33: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/33.jpg)
Izolacija alkaloida
Metode koje se primjenjuju za izolaciju
zasnivaju se na osobinama alkaloida.
Topivosti u različitim otapalima
U biljakama se uglavom nalaze u obliku
soli
33
![Page 34: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/34.jpg)
Metode izolacije alkaloida
1. Ekstrakcija vodom ili razblaženim kiselinama
2. Ekstrakcija otapalom koje se miješa s vodom, npr.
etanolom ili metanolom
3. Ekstrakcija organskim otapalom koji se ne miješa s
vodom, uz dodatak baze
4. Izolacija pomoću ionskih izmjenjivača
5. Izolacija na koloni
6. Izolacija elektrolizom
34
![Page 35: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/35.jpg)
sa kiselinama grade soli
soli alkaloida su rastvorne u vodi
postoje i alkaloidi amfotermnog karaktera
veliki broj alkaloida pokazuje svojstvo optičke
aktivnosti
farmakološki aktivni su ljevogiri oblici alkaloida
biljke sadrže racemate alkaloida
35
![Page 36: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/36.jpg)
Fizičko-hemijske osobine alkaloida
- • molekulska masa između 100 i 900
• najčešće su kristalne supstance, rjeđe amorfne mase,
rijetko tečni
• imaju oštru tačku topljenja
• alkaloidi koji ne sadrže kisik su tečne konzistencije
• većina alkaloida je bijela, (uz neke izuzetke); soli
berbrina su žute, a soli sangvinarina su bakarnocrvene
• više ili manje gorkog ukusa, izuzeci: kapsaicini, piperin i
kavicin su ljuti. 36
![Page 37: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/37.jpg)
Prisustvo u prirodi, rasprostranjenost, lokalizacija
• Alkaloidi su veoma rijetko prisutni u bakterijama
(Pseudomonas aeruginosa), gljivama (Claviceps, Psylociba)
mahovinama i papratima, a nađeni su i u insekatima,
mekušcima, vodozemcima i nekim sisarima
• Retko se nalaze i u golosjemenicama (Gymnospermae -
Cephalotaxus), ali su široko zastupljeni u
skrivenosjemenicama, Angiospermae.
•Najpoznatije familije koje sintetiziraju alkaloide:
Amaryllidaceae i Liliaceae, Apocynaceae, Fumariaceae,
Papaveraceae, Loganiaceae, Magnoliaceae, Solanaceae,
Ranunculaceae, Rubiaceae, Rutaceae, Lauraceae. .
37
![Page 38: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/38.jpg)
Alkaloidi su nekada, vrlo specifično povezani samo sa određenom
biljnom vrstom (npr. morfin se nalazi samo u biljci Papaver somniferum),
Nekada su prisutni unutar jednog roda (npr. tebain u vrstama roda
Papaver), ili unutar nekoliko rodova jedne familije (npr. tropanski
alkaloidi u rodovima Atropa, Hyoscyamus, Datura, Scopolia, Duboisia,
Mandragora familije Solanaceae).
Postoje i takvi primjeri da se isti alkaloidi nalaze u biljnim vrstama veoma
različitih i filogenetski udaljenih familija (npr. purinski derivati u
Rubiaceae, Sterculiaceae, Aquifoliaceae, Theaceae, Sapindaceae).
U biljkama je retko prisutan samo jedan alkaloid, obično se radi o smjesi
hemijski srodnih alkaloida.
38
![Page 39: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/39.jpg)
Poznato je da različiti dijelovi iste biljke sadrže različitu količinu
alkaloida = droga su delovi u kojima je koncentracija alkaloida
najveća.
Postoje i primjeri da pojedini dijelovi biljke ne sadrže alkaloide koji su
prisutni u drugim organima (sjeme maka ne sadrži alkaloide)
Koncentracija alkaloida obično se izražava kroz količinu ukupnih
alkaloida, preračunatu preko dominantnog ili farmakološki
najaktivnijeg jedinjenja.
Količina alkaloida u biljkama se kreće se u širokom rasponu od
0,0002 % vinkristina u Catharanthi herba, do 15% alkaloida u kori
kininovca, Cinchonae cortex.
39
![Page 40: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/40.jpg)
Nekada mogu biti povezani za specijalizovane ćelije (sekretorne ćelije i
mliječni sok).
Alkaloidi grade soli sa kiselinama prisutnim u biljkama (limunskom,
jabučnim, vinskom, izobuternom, benzojevom) ili specifičnim kiselinama
(mekonskom, akonitinskom, helidoninskom).
Soli su rastvorene u ćelijskom soku u vakuolama.
Nerastvorni kompleksi alkaloida s taninima ili šećerima se u obliku
amorfnih masa nalaze u citoplazmi ćelija.
40
![Page 41: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/41.jpg)
Dokazivanje alkaloida
-hemijske reakcije
- opšte reakcije zasnovane su na građenju teško
rastvornog kompleksa sa odgovarajućim reagensima,
- specifične reakcije su, obično, bojene reakcije, bazirane
na oksido-redukcijama.
- hromatografija (TLC, LC, GC).
-organoleptičko dokazivanje
- gorak ili ljut ukus,
-fizičke osobine
- sublimacija kinin,
- rastvor soli kinina fluorescira.
- biološko dokazivanje na osnovu farmakoloških efekata. 41
![Page 42: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/42.jpg)
Određivanje alkaloida
Određuje se ukupna količina alkaloida i izražava na jedan spoj koji je
dominantno ili farmakološki najaktivniji.
- postupak titracije,
- gravimetrijsko određivanje,
- kolorimetrijsko/spektrofotometrijsko/fluorimetrijsko određivanja.
Savremenim tehnikama mogu se definisati i odnosi pojedinih sastojaka
alkaloidnog kompleksa u drogama,
- tečne hromatografije,
- planarne hromatografije
- kapilarne elektroforeze.
U specifičnim slučajevima moguće je primjeniti i biološki metod
određivanja, na osnovu specifičnih farmakoloških efekata sastojaka biljke
na izolovana tkiva, organe ili laboratorijske životinje. 42
![Page 43: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/43.jpg)
Ekstrakcija alkaloida
Metoda ekstrakcije alkaloida zavisi od razloga i svrhe ekstrakcije,
ali i od same biljne sirovine.
Za potrebe industrijske ekstrakcije, koristi se nekoliko osnovnih pristupa, koji
se oblikuju u različite tehnološke procese.
1. ekstrakcija alkaloida nekim organskim rastvaračem iz zaalkalisane sirovine
2. ekstrakcija soli alkaloida u kiselo-vodenom filtratu
3. destilacija tečnih alkaloida vodenom parom iz zaalkalisane droge
4. specifični postupak ekstrakcije fenolnih (amfoterminih) alkaloida
Razdvajanje i prečišćavanje pojedinačnih alkaloida radi se preparativnim
hromatografskim tehnikama, frakcionom precipitacijom ili frakcionom
kristalizacijom soli alkaloida.
43
![Page 44: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/44.jpg)
Farmakološka aktivnost
Izrazita aktivnost!
Doza definiše ljekovitost i toksičnost alkaloida!
- delovanje na centralni nervni sistem
- depresivno (morfin, skopolamin),
- stimulativno (strihnin, kofein),
- delovanje na autonomni nervni sistem
- simpatomimetici (efedrin),
- simpatolitici (johimbin, ergot alkaloidi),
- parasimpatomimetici (ezerin, pilokarpin),
- antiholinergici (atropin, hiosciamin),
- blokatori ganglija (spartein, nikotin),
44
![Page 45: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/45.jpg)
anestezirajuće delovanje (kokain, kurare-alkaloidi),
citotoksično delovanje (vinkristin, vinblastin, kolhicin),
delovanje na izazivača malarije (kinin),
antiaritmijsko delovanje (hinidin, ajmalin),
antibakterijsko delovanje (berberin, helidonin),
amebicidno delovanje (emetin)...
45
![Page 46: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/46.jpg)
Biosinteza alkaloida
46
![Page 47: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/47.jpg)
Biosinteza alkaloida
Alkaloidi su strukturalno izuzetno raznolika familija nitrogenovih baza.
Zajednička karakteristika većine alkaloida je biosintetsko porijeklo od ograničenog broja aminokiselina.
47
![Page 48: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/48.jpg)
Biosinteza alkaloida
Alkaloidi se mogu klasificirati na one koji su izvedeni iz
Lizina ili ornitina
Fenilalanina ili tirozina i
Triptofana
Posebnu grupu čine oni alkaloidi, kao što su steroidni alkaloidi, u kojima je nitrogen uveden nakon što je formiran finalni karbonov skelet.
48
![Page 49: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/49.jpg)
Biosinteza alkaloida
Bazne aminokiseline ornitin i lizin su
precursori pirolidinskog i piperidinskog
prstena i nađeni su u velikom broju
alkaloida.
Alkaloid nikotin se biosintetizira iz
nikotinske kiseline u reakciji ovog tipa.
49
![Page 50: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/50.jpg)
Biosinteza nikotina
Nikotinska kiselina
ornitin lizin
nikotin
Nicotiana tabacum 50
![Page 51: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/51.jpg)
Biosinteza alkaloida
Veliki broj alkaloida se izvode iz aminokiseline tirozina.
Alkaloidi koji su nađeni u opijumu svrstani su u dvije grupe:
benzilizohinolinski kao što je papaverin
i kompleksniji alkaloidi kao što su kodein i morfin.
51
![Page 52: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/52.jpg)
52
![Page 53: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/53.jpg)
Biosinteza papaverina
53
![Page 54: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/54.jpg)
Biosinteza morfina
tirozin
(S)-retikulin
(R)-retikulin salutaridinon
salutaridinol
tebain morfin
54
![Page 55: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/55.jpg)
Biosinteza morfina Sekvenca tebain, kodein i morfin ustanovljena je
kratkotrajnim izlaganjem biljaka atmosferi
radioaktivnog karbon dioksida i praćenjem
radioaktivnosti u alkaloidima.
tebain
morfin
kodein
55
![Page 56: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/56.jpg)
Biosinteza alkaloida
Kuplovanje fenola igra ulogu u stvaranju
karbonovog skeleta u brojnim drugim alkaloidima
koji se izvode iz tirozina, kao što je galantamin koji
se nalazi u žutim narcisima.
56
![Page 57: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/57.jpg)
Biosinteza alkaloida
Veliki broj indol alkaloida uključuje rezerpin i strihnin ...
rezerpin strihnin
57
![Page 58: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/58.jpg)
Biosinteza alkaloida
...i dimerne alkaloide kao što je vinblastin.
Ovi indol alkaloidi se izvode iz aminokiseline triptofana i jedne C10 jedinice.
Izoprenoidno porijeklo ovog alkaloida iz monoterpenoida seco-loganina ustanovljeno je studijama uz primjenu izotopskih markera.
58
![Page 59: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/59.jpg)
Biosinteza alkaloida Monoterpenoidni indolski alkaloid ajmalicin,
izveden iz L-triptofana, bio je prvi alkaloid za koji je
razjašnjena biosinteza na enzimatskom nivou.
U tom istraživanju korištena je biljna ćelijska kultura
Catharanthus roseus.
59
![Page 60: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/60.jpg)
60
![Page 61: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/61.jpg)
Biosinteza berberina
Prvi alkaloid za koji je svaki biosintetski enzim bio
identificiran, izoliran i karakteriziran iz primarnog
metabolita kao prekursora, do konačnog produkta
alkaloida, je antimikrobni
tetrahidrobenzilizohinolinski alkaloid berberin u
ćelijskoj kulturi biljke Berberis wilsoniae.
berberin 61
![Page 62: Alkaloidi - pmf.unsa.ba za organsku hemiju i biohemiju... · (Rauwolfia serpentina), (indijski zmijski korjen, rauvolfija) koristi se od 1000 B.C. Rezerpin Rezerpin je izoliran 1952](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022082208/5a76d2b67f8b9a0d558d77a7/html5/thumbnails/62.jpg)
(S)-Retikulin se naziva i “hemijski kameleon”. U zavisnosti kako se
molekula uvrće i okreće prije no što podliježe enzimatskoj oksidaciji,
može nastati veliki broj tetrahidrobenzilizohinolinskih alkaloida
izrazito različitih struktura.
62