آلکالوئیدها
آلکالوئیدها خانواده بزرگی از متابولیتهای ثانویه گیاهی حاوی نیتروژن هستند که معمولاً بازی بوده و شامل برخی از معروفترین و از نظر دارویی قویترین محصولات طبیعی میشوند؛ از جمله مرفین، کینین، کافئین، آتروپین، و ترکیبات ضدتومور وینکا و تاکسان. نیتروژن آنها، که معمولاً از یک اسید آمینه مشتق میشود، به آنها خاصیت بازی و تمایل قوی برای تعامل با گیرندههای بیولوژیکی میدهد.
Definition
آلکالوئیدها ترکیبات آلی بازی و حاوی نیتروژن هستند که عمدتاً منشأ گیاهی دارند، اغلب از اسیدهای آمینه بیوسنتز میشوند، اتم نیتروژن آنها معمولاً بخشی از یک حلقه هتروسیکلیک است و به طور مشخص فعالیت فیزیولوژیکی بارزی از خود نشان میدهند.
Scope
این موضوع به تعریف آلکالوئید، منشأ اسید آمینهای که گروههای ساختاری اصلی را سازماندهی میکند، و چرایی برجستگی آلکالوئیدها در کشف دارو میپردازد. این یک مرجع شیمیایی در حوزه فیتوشیمی است و راهنمایی برای دوز یا درمان با هیچ داروی آلکالوئیدی ارائه نمیدهد.
Core questions
- چه ویژگیهای شیمیایی یک آلکالوئید را تعریف میکند؟
- طبقهبندیهای اصلی آلکالوئیدها از کدام پیشسازهای اسید آمینه مشتق میشوند؟
- چرا آلکالوئیدها به این شدت در میان داروهای مشتق شده از گیاهان حضور دارند؟
Key concepts
- خاصیت بازی و نیتروژن هتروسیکلیک
- بیوسنتز مشتق شده از اسید آمینه
- آلکالوئیدهای واقعی، پروتو- و شبه-آلکالوئیدها
- دستههای تروپان، ایزوکینولین، ایندول و پیریدین
- تعامل گیرنده و آنزیم
- استخراج اسید-باز
Mechanisms
بیشتر آلکالوئیدها از اسیدهای آمینه نشأت میگیرند — تیروزین برای آلکالوئیدهای بنزیلایزوکینولین مانند مرفین، تریپتوفان برای آلکالوئیدهای ایندول، اورنیتین و لیزین برای آلکالوئیدهای تروپان و کینولیزیدین — با دکربوکسیلاسیون، جفتشدن اکسیداتیو، و بستهشدن حلقه که اسکلتهای مشخصه را ایجاد میکنند. نیتروژن بازی به آلکالوئیدها اجازه میدهد تا نمک تشکیل دهند (اساس استخراج کلاسیک اسید-باز) و زیربنای تمایل مکرر آنها به گیرندههای انتقالدهنده عصبی و آنزیمها است که فعالیت بیولوژیکی بارز آنها را توجیه میکند.
Clinical relevance
آلکالوئیدها سهم نامتناسبی از داروهای مشتق شده از گیاهان را در زمینههای تسکین درد، بیحسی، انکولوژی و ضد مالاریا تأمین میکنند، بنابراین درک این دسته برای فارماکوگنوزی محصولات طبیعی حیاتی است. این مدخل به عنوان یک مرجع، شیمی و منشأ آلکالوئیدها را توصیف میکند؛ این مبنایی برای تجویز، دوزبندی یا تصمیمات درمانی فردی نیست، و چندین آلکالوئید بسیار سمی هستند.
Evidence & guidelines
ادبیات مرتبط شیمیایی و بیوسنتزی است — شامل روشنسازی ساختار، مطالعات مسیرهای بیوسنتزی، و متون فارماکوگنوزی — همراه با بررسیهایی که جایگاه آلکالوئیدها را در میان داروهای تأیید شده مستند میکنند. داروهای آلکالوئیدی منفرد تحت نظارت تکنگاریهای بالینی و نظارتی خود هستند که خارج از محدوده این مدخل شیمیایی است.
History
جداسازی مرفین از تریاک در اوایل قرن نوزدهم به طور کلی به عنوان تولد شیمی آلکالوئید و با جداسازی بعدی کینین و سایرین، خود فیتوشیمی تلقی میشود. این خالصسازیها نشان داد که مولکولهای نیتروژندار مشخص، فعالیت داروهای خام را حمل میکنند، و کارهای قرن بیستم منشأ بیوسنتزی اسید آمینهای آنها را مشخص کرد.
Related topics
Seminal works
- ziegler-2008
- dewick-2009
Frequently asked questions
- چه چیزی یک ترکیب را به جای یک متابولیت حاوی نیتروژن دیگر، آلکالوئید میسازد؟
- آلکالوئیدها به طور مشخص بازی هستند، معمولاً نیتروژن را در یک حلقه هتروسیکلیک دارند، معمولاً از اسیدهای آمینه مشتق میشوند و فعالیت فیزیولوژیکی بارزی نشان میدهند؛ این ویژگیها آنها را از اسیدهای آمینه، پپتیدها و بیشتر متابولیتهای نیتروژندار دیگر متمایز میکند.
- چرا آلکالوئیدها اغلب با اسیدها و بازها استخراج میشوند؟
- نیتروژن بازی آنها با اسیدها نمکهای محلول در آب تشکیل میدهد و هنگام خنثیسازی به یک باز آزاد و محلول در حلال آلی بازمیگردد، که امکان جداسازی انتخابی اسید-باز را در طول خالصسازی فراهم میکند.