Пиперидиновые алкалоиды

Ø Алкалоиды имеющие в составе гетероцикл пиперидина

Ø Биосинтетически происходят из лизина

Ø Значимыми источниками пиперидиновых алкалоидов являются гранат (Punica granatum), перец (Piper nigrum) и лобелия (Lobelia inflata)

пиперидин

Биосинтез пиперидина

Ø Лизин образуется в результате конденсации пирувата и аспартата

Ø После декарбоксилирования лизина происходит циклизация с образованием пиперидеина

Ø Дальнейшее образование пиперидиновых алкалоидов просходит за счет присоединения радикалов к гетероциклическому кольцу

Punica granatum:

Ø Родиной культуры является Азербайджан

Ø В коре и кожуре граната содержатся пиперидиновые алкалоиды, мажорным из которых является изопеллетирин

Ø Пеллетирин обладает мощным противоглистным действием

Piper nigrum:

Ø Одно из древнейших специй, родом из западной Индии

Ø Piper nigrum поступает на рынок в трех основных формах:

Ø Зеленый перец (свежие плоды)

Ø Белый перец (вымоченный и очищенный перец)

Ø Черный перец (высушенные плоды перца)

Ø Алкалоид пиперин придает острый вкус (чистый пиперин имеет остроту 100 000 SR), механизм действия аналогичен капсаицину

Ø Ингибирует активность CYP 450 ферментов, поэтому увеличивает биодоступность ксенобиотиков

Алкалоиды лобелии

Ø Естественный ареал Lobelia inflata леса Северной Америки

Ø Мажорный алкалоид лабелин

Ø Широко используется в современной медицине для лечения астмы, возобновления дыхания при отравлении газами или наротическми веществами

Ø Лобелин является антагонистом nAChR и используется для лечения никотиновой зависимости

Ø Активирует J рецепторов легких

Тропановые алкалоиды

Общая характеристика

Ø Алкалоиды имеющие в составе тропановое кольцо: пятичленное гетероциклическое кольцо с «перемычкой» из малоната

Ø Главными источниками тропановых алкалоидов являются виды семейств Solonaceae, Erytroxylaceae

Ø Образуются в корнях растений и транспортируются в надземные органы по ксилеме

Ø Биосинтетически образуются из путресцина

Биосинтез

Локализация биосинтеза

q Биосинтез тропановых алкалоидов происходит в корнях

Калистегины

- иминосахара, ингибирующие гликозидазную активность

- Считаются токсичными для некоторых травоядных, в том числе КРС

- Преобразуют ризосферу

- Образуются из тропинона в клетках-спутницах флоэмы (TR II)

- Образующиеся во флоэме калистигины транспортируются в корни и селективно ингибируют рост микроорганизмов

Красавка (Белладонна) Atropa belladonna

Ядовитое растение семейства Solonaceae

Ø Видовое название «belladonna» (белладонна) происходит от итальянских слов и в переводе на русский язык означает «красивая женщина»

Ø Токсическое действие белладонны связано с тропановым алкалоидом атропином

Ø Беладонна связана с деятельностью инквизиции

Атропин – смесь стереоизомеров гиосциамина

Ø Атропин антагонист mAChR (блокатор)

Ø Используется как антидот холинэстеразных ингибиторов (физостигмин и др.)

Ø Вызывает сильное расширение зрачков, оказывает комплексное влияние на ЦНС

Ø Летальная доза для человека 400 мг/кг

Тропановые алколоиды – мощные нейротоксины, являющиеся антагонистами (блокаторами) м-холинорецепторов

В современной медицине тропановые алкалоиды – ключевые вещества для создания огромного спектра фармакологических препаратов

«Цветок дьявола»

Ø Datura stramonium ядовитое растение, содержащее алкалоид скополамин

Ø С дурманом связано много отравлений, иногда со смертельным исходом

Ø Образ зомби восходит к традициям Вуду (Гаити)

Ø «Бокоры, шаманы Вуду, использовали сок дурмана для призыва зомби»

Ø Отравление семенами дурмана вызывает бред, галлюцинации, светобоязнь, тахикардию и др., симптомы могут не проходить в течении нескольких суток

Mandragora officinarum

Ø В современной медицине мандрагора имеет широкий спектр фармакологических применений

Ø Употребление мандрагоры самостоятельно не рекомендуется, может привести к потери памяти, нарушении работы ЦНС, остановке дыхания

Ø В Средневековье мандрагоре приписывалась магическая сила

Ø Использовалась в качестве сильнодействующего галлюциногена

Ø Наибольшую стоимость имели корни напоминающие по форме человека (различали женские и мужские корни)

Биотехнологические способы получения ТА:

Ø Тропановые алкалоиды получат из культуры hairy root

Ø Почвенные фитопатогенные бактерии Agrobacterium rhizogenes содержат Ri плазмиды вызывающие трансформацию корней и образование опухоли в виде «волосатых корней» (hairy root)

Ø Содержание скополамина в линии hairy root 3,5 % (сух), в сравнении, содержание скополамина в родительской линии 0,15% (сух)

Увеличение биосинтетического потенциала с помощью полиплоидии

Ø Создание тетраплоидной культуры hairy root позволило получить новые алкалоиды, а также увеличить продукцию скополамина еще на 25 %

Кокаин – наркотик класса стимуляторов:

Ø Кокаин – мажорный тропановый алкалоид кокаинового куста, содержание в листьях достигает 1 %

Ø Кокаин широко используется для производства анальгетиков и анестетиков

Ø Кокаин ингибирует обратный захват дофамина, серотонина и норадреналина в

Ø Анальгезирующий эффект связан с блокированием натриевых каналов