W9 Alkaloidy cz.1

Transkrypt

W9 Alkaloidy cz.1

Alkaloidy
jęz. arabski: al-kali = potaż
Jęz. grecki eidos = zasada
Cechy wspólne alkaloidów:
 Aminokwasy, białka, kwasy nukleinowe nie są alkaloidami !
"Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW
1
Alkaloidy
 Alkaloidy wykazują wyraźne działanie fizjologiczne na organizmy zwierząt i ludzi
Lp
1
Kategoria
Środki lecznicze
ALKALOID
ATROPINA
ERGOTAMINA
KOFEINA, LOBELINA
MORFINA, PAPAWERYNA
REZERPINA, GERMINA
KOLCHICYNA, WINBLASTYNA
EFEDRYNA
KOKAINA
CHININA
KODEINA
PILOKARPINA
Środki
halucynogenne
Trucizny
MORFINA, MESKALINA
KOKAINA, MUSKARYNA
NIKOTYNA, KONIINA,
TUBOKURARYNA, STRYCHNINA,
AKONITYNA
PIRETRYNA
:
2
3
Działanie i zastosowanie
Preparaty rozkurczowe
Środek powodujący skurcze mięśni
Środki pobudzające
Środki przeciwbólowe
LekI p/nadciśnieniu
Leki przeciwnowotworowe
Lek zwężający naczynia i podwyższający ciśnienie
Środek miejsowo-znieczulający
Lek przeciwmalaryczny
Lek przeciwkaszlowy
Stosowana w leczeniu jaskry, Silny środek
napotny
Środek do zwalczania owadów
2
Alkaloidy
Wykrywanie alkaloidów – ulegają strąceniu z metalami ciężkimi :
•
•
•
•
•
•
•
odczynnik Mayera (jodortęcian potasowy; jodek potasowo-rtęciowy) wytrąca z alkaloidami osady barwy kremowej
lub białej o ogólnej strukturze [(HnAlkaloid)n+ ]2(HgI42-)n
odczynnik Dragendorffa (jodobizmutan(III) potasowy; jodek potasowo-bizmutowy) – z roztworów alkaloidów
wytrąca pomarańczowe lub czerwone osady o ogólnej strukturze [HnAlkaloid]n+ (BiI4-)n
odczynnik Wagnera (roztwór jodu w wodnym roztworze jodku potasu) – osady są jasnokawowe do
ciemnobrunatnych, kłaczkowate o ogólnej strukturze: [KnAlkaloid]n+ (I3-)n
kwas pikrynowy (2,4,6-trinitrofenol ; nasycony na zimno roztwór wodny) – osady z alkaloidami są krystaliczne lub
bezpostaciowe o barwie żółtej
odczynnik Sonnenscheina (kwas molibdenianofosforowy, H3[P(Mo3O10)4] · xH2O ) – bardzo czuły odczynnik do
wykrywania alkaloidów, strącający bezpostaciowe, jasno żółte albo brunatno-żółte osady, które po pewnym czasie
przybierają barwę błękitną albo zieloną
odczynnik Scheiblera (kwas wolframianofosforowy) – czułość reakcji z wieloma alkaloidami jest wyjątkowo wysoka,
osady są kłaczkowate, początkowo dość objętościowe
kwas chloroplatynowy – daje z większością alkaloidów osady o barwie od jasnożółtej do pomarańczowej
3
Alkaloidy
surowiec roslinny
alkalizacja
NH3
NaCO3
NaOH
Ca(OH)2
alkaloid jako
"wolna" zasda
ekstrakcja
C2H2Cl2
benzyna
reekstrakcja
do "zakwaszonej" wody
krystalizacja
wydzielone sole alkaloidów (chlorki, wodorosiarczany)
4
Alkaloidy - pochodzenie
O
OH
2
NH2
-NH3
NH
-H2O
-CO2
BHICh
O
HO
HO
O
N
O
retikulina
N
HO
HO
O
OH
laudanidyna
5
Alkaloidy – podział…
Klasyfikacja zależna od przyjętego kryterium:
 Budowy strukturalnej alkaloidów
 Źródła pozyskiwania alkaloidów z materiału naturalnego
a) alkaloidy Amarylis b) alkaloidy Cynchona
c) Alkaloidy Papaverum,
d) alkaloidy Claviceps purpurea (sporyszu)
e) alkaloidy Ephedra
f) alkaloidy Lythraceae
g) alkaloidy Thylophora
h) Alkaloidy Ipomoea
itd........
 Szlaku biosyntetycznego prowadzącego o powstawania alkaloidów –podział najnowszy
6
Alkaloidy – podział wg szlaku biosyntetycznego
7
Alkaloidy – przegląd ważniejszych grup
ALKALOIDY NIE ZAWIERAJĄCE AZOTU W PIERŚCIENIU HETEROCYKLICZNYM
Najbardziej znane przykłady:
Efedryna (ephedra – przęśl, aconitum - tojad, taxus - cis)
Fenyloetyloamina (PEA) (ephedra – gorzkie migdały, jest wytwarzany przez ludzki organizm w
stanach pobudzenia emocjonalnego)
Meskalina (kaktusy – Lophophora williamsii, pejotl)
Kapsaicyna ( owoce pieprzowca – np. capsicum annuum)
Demekolcyna (zimowit – colchicum autumnale)
Akatoina (carduus acanthoides)
8
Alkaloidy – nie zawierające at. N w pierścieniu heterocyklicznym
zw. handlowy!
OH
OH
HN
HN
(-)-EFEDRYNA
(1R,2S)-1-fenylo-1-hydroksy2-(N-metyloamino)propan
(+)-EFEDRYNA
(1S,2R)-1-fenylo-1-hydroksy2-(N-metyloamino)propan
PSEUDOEFEDRYNA : 1R,2R) oraz (1S,2S)-1-fenylo-1-hydroksy-2-(N-metyloamino)propan
OH
OH
HN
HO
OH
Adrenalina
NH2
HO
NH2
HO
OH
OH
Noradrenalina
Dopamina
9
 Syntetyczny analog efedryny – (2R)-deoksynorefedryna
NH2 S-(+)-Amfetamina
CH3
R-(-)-Amfetamina
 występujący w roślinie kath(Catha Edulis)
 Skutki używania katyny są podobne do amfetaminy
OH
NH2
Katyna
10
PEA- naturalny analog amfetaminy
NH2
Fenyloetyloamina
NH2
Fentermina
* NH
F3C
Fenfluramina
11
H
N
Pervitin
Metamfetamina
"Meth, ice, speed, high, crystal"
12
OH
HO
*
NH
HO
Salbutamol
O
Cl
NH
Bupropion
NH
NH2
Fenelzyna
13
Alkaloidy – nie zawierające at. N w pierścieniu heterocyklicznym - podsumowanie
NH2
O
O
O
O
Meskalina
H
N
O
3,4-Metylenodioksymetamfetamina
(MDMA, ekstazy, XTC)
14
Alkaloidy – grupy pirolidyny
O
CN
N
 Nie mylić z rycyną! Silna trucizna:
(LD 50) dla człowieka wynosi: w postaci aerozolu – ok. 3 μg / 1 kg
masy ciała, aparentalnie - ok. 0,1 μg/kg
O
rycynina
15
H
S
N
N
nikotyna
(S)-3-(N-metylo-2-pirolidynylo)-pirydyna
H
S
N
N
CO2H
KMnO4
N
nietoksyczny
pelni role wit. B
kwas nikotynowy
16
Przemysł tytoniowy
?
17
NH
H
N
Cl
Epibatydyna
CHO (CF3CH2O)2
Cl
N
1. (PhO)2P=ON3
O
P
CO2Me
KHMDS,
18-crown-6/MeCN
o
THF, -78 C, 1h
89%
toluen, 85 oC, 2h
NHCO2(CH2)2TMS
N
CO2Me
Cl
toluen, 190 oC
24h
95%
N
1. TBAF, THF, 55 C, 4h
85 oC, 12h,
N
Cl
CO2H
Cl 100%
CF3
O
o
LiOH, THF
o
23 C, 5h,
N
Cl
Br2, Et4NBr
-78 oC, DCM, 30min
NH
2. (CF3CO)2O, TEA, DCM
2. TMSCH2CH2OH
96%
o
23 C, 30min
N
Cl
80%
95%
O
Br
CO2Me
O
KOt-Bu, THF
o
-78 C, 18h, F3C
N
CF3
NH
75%
Br
N
Cl
Br
O
Cl
Bu3SnH, AIBN
N
H
F3C
Cl
N
benzen, tw, 1.5h,
95%
N
H
Cl
MeONa, MeOH H
o
N
23 C, 2h
96%
N
H
18
Alkaloidy – grupy piperydyny
N
H
koinina
(S)-2-propylopiperydyna
„Śmierć Sokratesa” Jacques-Louis David
19
OH
O
N
Lobelina
2-[6-(2-hydroksy-2-fenyloetylo)1-metylopiperydyn-2-ylo]-1-fenyloetanon
CO2H
N
Arekaidyna
kwas 1-metylo-3,6-dihydro-2H-pirydyno-5-karboksylowy
20
N
O
O
piperyna
O
1-[5-(1,3-benzodiokso-5-ylo)1-okso-2,4-pentadienylo]piperydyna
Ui-Hyun Park, Hong-Suk Jeong, Eun-Young Jo, Taesun Park, Seung Kew Yoon, Eun-Joo Kim, Ji-Cheon Jeong, SooJong Um. Piperine, a Component of Black Pepper, Inhibits Adipogenesis by Antagonizing PPARγ Activity in 3T3L1 Cells. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2012; 60 (15): 3853
21
Alkaloidy – grupy piperydyny, syntetyk
O
CN
H2, kat.
NH2
O
O
O
N
N
MeONa
O
O
O
O
O
HCl
N
N
PhNH2
O
H
N
H2, kat.
N
N
O
(EtO)2O
N
N
Fentanyl
22
Alkaloidy – grupy chinolizydyny
H
N
N
H
N
N
Sparteina
23
Alkaloidy – grupy chinolizydyny
N
OH
OH
OH OH
HO
HO
O
OH
germina
24
Alkaloidy – strategie w terapii malarii
Arechin
HO
N
HN
R
N
N
Cl
N
H
CF3
CF3
chlorochina
O
S
Meflochina
Lariam –
P
HO OH
N
O
OH
Fosmidomycin
Jomaa, H et al.: "Inhibitors of the nonmevalonate pathway of isoprenoid biosynthesis as antimalarial drugs" Science 1999 , 285, 1573–6
25
Alkaloidy – grupy chinoliny
(R)-[(2S,4S,5R)-5-etenylo-1-azabicyklo[2.2.2]okt-2-ylo](6-metoksychinolin-4-ylo)metanol
H
HO
N
O
N
chinina
N
HO
H
O
N
cynchonina
Malaria (zimnica) jedna z trzech najważniejszych, oprócz AIDS i gruźlicy, chorób zakaźnych w świecie.
Ocenia się że 40-45% ludności Ziemi żyje na terenach zagrożonych malarią; rocznie na malarię zapada 300-500 mln. osób,
z czego 2 mln umierają.
26
Alkaloidy – synteza chininy
 Pierwsze próby syntezy w 1944 – Amerykanie: Woodward i Doering
 Synteza trudna (niealternatywna dla przemysłowej produkcji przez izolację z kory chinowca)
O
1.Et2NH/AlMe3
O
O
O
N
2. TBSCl/zasada
I
TBDPSO
1. Ph3P/DEAD
TBS
o
HO
+
O
2. HCl
N3
(ClCO)2, DMSO
TEA
N3
O
OTBDPSO
o
-78 C
O
HO
KF
NaBH4
O
N
O
N
H
O
N
OH
N
TBDPSO
O
2. Wittig
O
N3
LDA
O
N
Ph3P
OTBDPSO
TBS
1. DIBAL-H
O TBDPS
TBDPSO
(PhO)2P(O)N3
O
O
N
-78 C
TBDPS
O
TBDPSO
PPTS
O
LDA
N
N
N
1. NaH/DMSO
O
2. O2
N
N
HO
O
N
G.Stork, D. Niu, A. Fujimoto, E. R. Koft, J. M. Balkovec, J. R. Tata, G.R. Dake J.Am. Chem,. Soc. 2001, 123, 3239
27
Alkaloidy – grupy izochinoliny
OH
O
N
O
O
N
H
OH
O
Tubokuraryna
28
O
O
O
O
N
O
O
O
N
O
O
N
O
O
O
O
O
Laudanozyna
O
Atrakurium
O
w opium do 0.1%
29
Alkaloidy – analog strukturalny
O
O
O
O
O
COOOH
O
O
O
O
O
N
NH
Cl
O
HgSO4
N
HO
NaBH4
HO
N
AcO
Ac2O
N
AcO
CH3Br
Py
N
HO
N
2 Br
N
AcO
N
AcO
30
O
N
O
O
O
O
O
O
Narkotyna
 Lyman C. Craig J. Am. Chem. Soc., 1933, 55 (7), 2854
 Dong-Ung Lee Bull. Korean Chem. Soc. 2002, 23(11), 1548
O
O
CO2H
O
O
HCHO
HCl
O
O
O
O
TTFA
KI
O
O
O
O
O
O
N
I
OH
O
N
O
O
temp.
I
O
N
O
O
O
MeOH
O
O
Al-Hg
O
O
O
O
31
1-(3,4-dimetoksybenzylo)-6,7-dimetoksyizochinolina
O
O
Papaweryna
N
O
O
32
Alkaloidy – opium…
Opium − Opium crudum, Laudanum, Meconium
substancja otrzymywana przez wysuszenie soku mlecznego z niedojrzałych makówek Papaver somniferum;
• zawiera około 20 alkaloidów
 Morfina 10-14%
 Narkotyna 3-8%
 Kodeina do 4%
 Papaweryna do 1%
• ma także silne właściwości narkotyczne !! (uzależnienie psychiczne nawet w ciągu kilku dni, uzależnienie fizyczne
po czasie systematycznego zażywania
• Laudanum – nalewka alkoholowa
Opioidy należą do najbardziej uzależniających substancji znanych
człowiekowi
33
Alkaloidy – alkaloidy opium cd.
Alkaloidy fenantrenowe
HO
O
H
N
HO
Morfina
Morfeusz- grecki bóg snu
34
Alkaloidy – alkaloidy opium cd.
Alkaloidy fenantrenowe
O
O
H
N
HO
Kodeina
O
O
H
N
O
Tebaina
35
Alkaloidy – alkaloidy opium cd., modyfikacje morfiny
HO
O
N
O
H
HO
Etorfina
HO
O
H
N
Dezomorfina
36
Alkaloidy – walka z morfinizmem – ogólnie narkomanią
Opioidy należą do najbardziej uzależniających substancji znanych człowiekowi
O
N
Metadon
37
Alkaloidy – synteza metadonu
Zsyntezowany po raz pierwszy w Niemczech podczas II wojny światowej
N
N
CN
NaOHaq
Cl
NC
1. EtMgBr
ksylen, t.w, 4h
O
N
+
Bu4NBr
toluen
t.w, 3h
1. Br2
2. 18% HClaq
SOCl2
CHCl3
2. PhH
AlCl3
CN
N
45-85%
OH
N
38
Alkaloidy – walka z morfinizmem – ogólnie narkomanią
O
O
N
OH
O
Nalokson
HO
O
O
N
H
HO
Buprenorfina
39

W9 Alkaloidy cz.1

Transkrypt

Podobne dokumenty

Alkaloidy – grupy indolu

P - Wydział Chemii UMK

Odpowiedzialność medyczna w Polsce i we Francji (polsko

Zgłoszenie oferty: pracy stałej/pracy dorywczej/stażu/praktyki

Stanowisko: Sekretarka medyczna

Wymagane dokumenty Stanowisko: Sekretarka Medyczna

- Edukacja ustawiczna dorosłych

Aby zapoznać się ze szczegółami kliknij.

wydrukuj - utwórz dokument w formacie PDF