एल्कलॉइड

एल्कलॉइड नाइट्रोजन युक्त पादप द्वितीयक चयापचयों का एक बड़ा परिवार है, जो आमतौर पर क्षारीय होते हैं। इनमें कुछ सबसे प्रसिद्ध और औषधीय रूप से शक्तिशाली प्राकृतिक उत्पाद शामिल हैं — जैसे मॉर्फिन, क्विनिन, कैफीन, एट्रोपिन, और विंका एवं टैक्सैन एंटीट्यूमर लीड्स। इनमें मौजूद नाइट्रोजन, जो आमतौर पर एक अमीनो एसिड से प्राप्त होता है, उन्हें क्षारीयता और जैविक रिसेप्टर्स के साथ परस्पर क्रिया करने की प्रबल प्रवृत्ति प्रदान करता है।

Definition

एल्कलॉइड मुख्य रूप से पादप मूल के क्षारीय, नाइट्रोजन युक्त कार्बनिक यौगिक होते हैं, जो अक्सर अमीनो एसिड से जैवसंश्लेषित होते हैं, जिनका नाइट्रोजन परमाणु आमतौर पर एक विषमचक्रीय वलय का हिस्सा होता है और जो विशिष्ट रूप से चिह्नित शारीरिक गतिविधि प्रदर्शित करते हैं।

Scope

यह विषय एल्कलॉइड को परिभाषित करने वाली विशेषताओं, प्रमुख संरचनात्मक समूहों को व्यवस्थित करने वाले अमीनो-एसिड मूल, और एल्कलॉइड दवा खोज में इतने प्रमुख क्यों रहे हैं, को शामिल करता है। यह फाइटोकेमिस्ट्री के भीतर संदर्भ रसायन विज्ञान है और किसी भी एल्कलॉइड दवा के लिए खुराक या उपचार संबंधी मार्गदर्शन प्रदान नहीं करता है।

Core questions

• कौन सी रासायनिक विशेषताएं एक एल्कलॉइड को परिभाषित करती हैं?
• मुख्य एल्कलॉइड वर्ग किन अमीनो-एसिड अग्रदूतों से प्राप्त होते हैं?
• पादप-व्युत्पन्न दवाओं में एल्कलॉइड इतने अधिक क्यों प्रतिनिधित्व करते हैं?

Key concepts

• क्षारीयता और विषमचक्रीय नाइट्रोजन
• अमीनो-एसिड-व्युत्पन्न जैवसंश्लेषण
• सच्चे, प्रोटो-, और स्यूडो-एल्कलॉइड
• ट्रोपेन, आइसोक्विनोलिन, इंडोल, और पाइरिडीन वर्ग
• रिसेप्टर और एंजाइम परस्पर क्रिया
• अम्ल-क्षार निष्कर्षण

Mechanisms

अधिकांश एल्कलॉइड अमीनो एसिड से उत्पन्न होते हैं — मॉर्फिन जैसे बेंज़िलिसोक्विनोलिन एल्कलॉइड के लिए टायरोसिन, इंडोल एल्कलॉइड के लिए ट्रिप्टोफैन, ट्रोपेन और क्विनोलिज़िडिन एल्कलॉइड के लिए ऑर्निथिन और लाइसिन — जिसमें डीकार्बोक्सिलेशन, ऑक्सीडेटिव युग्मन और वलय समापन विशिष्ट कंकाल उत्पन्न करते हैं। क्षारीय नाइट्रोजन एल्कलॉइड को लवण बनाने की अनुमति देता है (शास्त्रीय अम्ल-क्षार निष्कर्षण का आधार) और न्यूरोट्रांसमीटर रिसेप्टर्स और एंजाइमों के लिए उनकी लगातार आत्मीयता को रेखांकित करता है, जो उनकी स्पष्ट जैविक गतिविधि का कारण है।

Clinical relevance

एल्कलॉइड एनाल्जेसिया, एनेस्थीसिया, ऑन्कोलॉजी और एंटीमलेरियल्स सहित पादप-व्युत्पन्न दवाओं का एक असमान हिस्सा प्रदान करते हैं, इसलिए इस वर्ग को समझना प्राकृतिक-उत्पाद फार्माकोग्नॉसी के लिए केंद्रीय है। यह प्रविष्टि एल्कलॉइड के रसायन विज्ञान और उत्पत्ति का एक संदर्भ के रूप में वर्णन करती है; यह निर्धारित करने, खुराक देने या व्यक्तिगत उपचार निर्णयों का आधार नहीं है, और कई एल्कलॉइड अत्यधिक विषैले होते हैं।

Evidence & guidelines

प्रासंगिक साहित्य रासायनिक और जैवसंश्लेषक है — संरचना स्पष्टीकरण, मार्ग अध्ययन, और फार्माकोग्नॉसी ग्रंथ — साथ ही अनुमोदित दवाओं के बीच एल्कलॉइड की स्थिति का दस्तावेजीकरण करने वाली समीक्षाएं। व्यक्तिगत एल्कलॉइड दवाओं को उनके अपने नैदानिक और नियामक मोनोग्राफ द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो इस रसायन विज्ञान प्रविष्टि के दायरे से बाहर हैं।

History

उन्नीसवीं शताब्दी की शुरुआत में अफीम से मॉर्फिन का अलगाव आमतौर पर एल्कलॉइड रसायन विज्ञान के जन्म के रूप में माना जाता है, और बाद में क्विनिन और अन्य के अलगाव के साथ, फाइटोकेमिस्ट्री का भी। इन शुद्धिकरणों ने प्रदर्शित किया कि परिभाषित नाइट्रोजन युक्त अणु कच्चे ड्रग्स की गतिविधि को वहन करते हैं, और बीसवीं शताब्दी के काम ने उनके अमीनो-एसिड जैवसंश्लेषक मूल का मानचित्रण किया।

Seminal works

• ziegler-2008
• dewick-2009

Frequently asked questions

एक यौगिक को अन्य नाइट्रोजन युक्त मेटाबोलाइट के बजाय एल्कलॉइड क्या बनाता है?

एल्कलॉइड विशिष्ट रूप से क्षारीय होते हैं, आमतौर पर एक विषमचक्रीय वलय के भीतर नाइट्रोजन होते हैं, आमतौर पर अमीनो एसिड से प्राप्त होते हैं, और चिह्नित शारीरिक गतिविधि दिखाते हैं; ये विशेषताएं उन्हें अमीनो एसिड, पेप्टाइड्स और अधिकांश अन्य नाइट्रोजन युक्त मेटाबोलाइट्स से अलग करती हैं।

एल्कलॉइड को अक्सर अम्लों और क्षारों से क्यों निकाला जाता है?

उनका क्षारीय नाइट्रोजन अम्लों के साथ पानी में घुलनशील लवण बनाता है और जब उदासीन किया जाता है तो एक मुक्त, कार्बनिक-विलायक-घुलनशील क्षार में वापस आ जाता है, जिससे अलगाव के दौरान चयनात्मक अम्ल-क्षार विभाजन की अनुमति मिलती है।