Upload
others
View
6
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
ZWIĄZKI BIOLOGICZNIE CZYNNE POCHODZENIA NATURALNEGO
DR INŻ. TOMASZ LASKOWSKI
KATEDRA TECHNOLOGII LEKÓW I BIOCHEMII
WYDZIAŁ CHEMICZNY POLITECHNIKI GDAŃSKIEJ
WYKŁAD DLA SPECJALIZACJI: BIOTECHNOLOGIA LEKÓW
CZĘŚĆ VII: ALKALOIDY
RANGA ZWIĄZKÓW NATURALNYCH
RANGA ZWIĄZKÓW NATURALNYCH
BIOMAKROMOLEKUŁY METABOLITY PIERWOTNE
METABOLITY WTÓRNE
RNA (mRNA, tRNA, etc.) aminokwasy i peptydy fenole i polifenole
DNA cukry flawonoidy
białka strukturalne lipidy terpeny i terpenoidy
enzymy nukleotydy alkaloidy
rybozymy
…oraz wiele ich pochodnych
pochodne poliketydów
…i inne (?) steroidy
…oraz niezliczone ilości ich pochodnych
Pod względem rangi, związki naturalne można podzielić na trzy grupy:
JAK MNIE ZJESZ, TO POŻAŁUJESZ Alkaloidy (od arabskiego al-kali – zasada) to bardzo szeroka grupa metabolitów wtórnych pochodzenia roślinnego.
Swoją nazwę zawdzięczają właściwościom zasadowym – istotnie, z chemicznego punktu widzenia alkaloidy są zasadami azotowymi.
Alkaloidy często posiadają bardzo skomplikowaną strukturę, której zsyntetyzowanie wymaga od rośliny dużych nakładów energetycznych. Ponieważ przyroda dąży raczej w kierunki inwestycji opłacalnych, rola alkaloidów musi być znacząca.
Rzeczywiście, w chwili obecnej uważa się, że alkaloidy pełnią rolę podobną do tej, jaką pełnią antybiotyki syntetyzowane np. przez promieniowce – służą do uzyskania przewagi w środowisku bądź ochronie przed zjedzeniem.
W tym przypadku nie chodzi jednak o zjedzenie przez bakterie bądź grzyby, ale przez organizmy wyższe – roślinożerców. Wiele alkaloidów posiada bowiem właściwości toksyczne względem zwierząt oraz ludzi.
Cyklopamina w akcji.
Młode owcy zjadającej kwiat kukurydzy.
1,3,7-trimetylo-3,7-dihydro-1H-puryno-2,6-dion
KOFEINA
Skąd: liście zielonej herbaty Camellia sinensis L. (Theaceae) lub nasiona zielonej kawy Coffea arabica L. (Rubiaceae)
C8H10N4O2, MW 194.19
Bezbarwne igły, mp 233-235 °C
Kofeina jest dostępna komercyjnie.
KOFEINA - IZOLACJA
UV-VIS + CD + IR (SPEKTROSKOPIA W PODCZERWIENI
KOFEINA – BADANIA STRUKTURALNE
Absorpcja UV-VIS charakterystyczna dla ketonu ze sprzężonym wiązaniem podwójnym.
IR: rozciągające =C-H, -C-H, -C=O, -C=C-; deformacyjne nożycowe symetryczne i asymetryczne –CH3.
NMR (MAGNETYCZNY REZONANS JĄDROWY)
KOFEINA – BADANIA STRUKTURALNE
NMR – 13C NMR + HMBC
KOFEINA – BADANIA STRUKTURALNE
NMR – 1H-15N HMQC
KOFEINA – BADANIA STRUKTURALNE
SPEKTROMETRIA MAS
KOFEINA – BADANIA STRUKTURALNE
KOFEINA – BIOGENEZA
Glicyna
Formaldehyd
CO2
Kwas asparaginowy
Formaldehyd
Azot amidowy z glutaminy
KOFEINA – BIOGENEZA
Kofeina, podobnie jak inne alkaloidy, ostatecznie pochodzi od aminokwasów – w tym przypadku: glicyny, glutaminy i kwasu asparaginowego.
INNE PRZYKŁADY ALKALOIDÓW
NIKOTYNA PIPERYNA
CYTYZYNA GALANTAMINA STRYCHNINA