Alkaloider

Alkaloider (arab. al-qali - aske av planter) - Organiske alkaliske stoffer som inneholder nitrogen og lages av planten. Flere enn 12000 forskjellige alkaloider er kjent fra planteriket. Alkaloidene lages vanligvis i cytoplasma og lagres i vakuolen, i spesielle celler (idioblaster) eller i melkesaft (lateks).

Omfatter også stoffer som ikke virker basisk som f.eks. ricinin, colchicin, kaffein og theobromin. Deles i hovedgrupper etter hvilke forkomponenter de er laget fra (angitt i parentes), vanligvis aminosyrer. Indolalkaloider (tryptofan), isoquinolinalkaloider (fenylalanin eller tyrosin), piperidinalkaloider (acetat og lysin), pyrrolidinalkaloider (acetat og ornithin), pyrrolizidinalkaloider (ornithin), og quinolizidinalkaloider (lysin).
Colchicin er et alkaloid som reagerer med mikrotubuli og kan brukes til kunstig å frembringe polyploide arter. Mange alkaloider gir sterke fysiologiske effekter på virveldyr. De kan påvirke det naturlige samvirke mellom nerveceller (nevroner). Nerveceller som blir stimulert frigir kjemiske stoffer kalt nevrotransmittere (acetylkolin, noradrenalin (norepinephrin), serotonin, dopamin og nevropeptider (enkephalin, beta-endorfin, oxytocin)), og transmitterne passerer et mellomrom (synapse) mellom den nervecellene de kommer fra og dit de skal og blir tatt opp. Atropin og scopolamin hemmer overføring og nedbrytning av acetylkolin.
Nikotin etterligner virkningen til acetylkolin. Reserpin tømmer lageret av norepinefrin. Kokain hindrer reabsorbsjon av norepinephrin og meskalin etterligner virkningen av norepinefrin (noradrenalin).
Alkaloidtyper

Mer om alkaloider

Alkaloider (arab. al-quali) er alkaliske, inneholder nitrogen og  lages de aromatiske aminosyrene fenylalanin, tyrosin og tryptofan, fra de basiske aminosyrene lysin og arginin, samt ornithin i ureasyklus.  De kan også kobles med steroider/terpenoider som secoiridoid (secologanin). Mange alkaloider er fysiologisk aktive og brukes som modell for legemidler.

Man kjenner til over 12.000 forskjellige alkaloider, og de fleste av dem har fysiologisk effekt på dyr, og mange ligner på neurotransmittorer. Noen alkaloider virker som saponiner og løser opp cellemembranen. Opiumsvalmuen (Papaver somniferum) gir lateks som inneholder morfin og kodein. Har fått navn etter den greske guden for søvn, Morfeus . Morfin første gang isolert i 1906 av den tyske farmasøyten Freiedrich Sertürner. Opiumskrigene mellom Kina og Storbritannia i 1839-1859.  Heroin er en halvsyntetisk stoff laget ved å acetylere morfin. Keiser Nero fikk den greske legen Andromakus til å lage et middel kalt theriak som skulle virke mot forgiftninger og inneholdt en rekke droger bl.a. opium.

En annen tysk farmasøyt Carl Meissner ga stoffene i 1819 betegnelsen alkaloid etter det arabiske al-qali som betyr lut, siden de ofte gir basisk reaksjon.  Noen alkaloider har karakteristiske farger, og de kan påvises med Dragendorfs reagens. De basiske egenskapene og fettløselighet gjør at alkaloidene kan ekstraheres i sur form fra planter med organiske løsemidler.         

Steroidalkaloider

Poteter inneholder toksiske steroidglykoalkaloider som solanidin (aglykonet) i form av  α-solanin med rhamnose-galaktose-glukose og α-chaconin med to rhamnose-glukose. Solanin hemmer kolinesterase. Solasodin er et annet steroidalkaloid som finnes i søtvierfamilien (Solanaceae).  Tomatidin i tomat. Andre solanumalkaloider er spirostanol, spirosolan, tigogenin.

Pyrrolizidinalkaloider

Lages fra aminosyren ornithin eller arginin, og finnes ofte som N-oksider som blir omsatt til en giftig form i leveren.   Sinobermøll-larven Tyria jacobaea lever på landøyda (Senecio jacobaea) og blir giftig pga. av pyrrolizinalkaloider fra planten bl.a. senecionin som den tar opp og beholder under metamorfosen. Heliotrin i Heliotropium.  Crotolaria. Monocrotalin hemmer natrium-kalium ATPase (Na+K+-ATPase).  Mange pyrrolizidinalkaloider er kreftfremkallende og skyldes alkylering av DNA. Monarksommerfugl (Danaus plexippus) inneholder pyrrolizidalkaloider.

Tropanalkaloider

Lages fra aminosyren ornithin via intermediatet tropinon. Vanlige hos arter i søtvierfamilien (Solanaceae).  Bulmeurt (Hyoscyamus) inneholder atropin (blanding av S- og R–hyoscyamin) som øker størrelsen av pupillene.Scopolamin finnes hos piggeple (Datura stramonium) og bulmeurt (Hyoscyamus niger).  Kokain fra Erythroxylon coca binder seg til og hemmer opptaket av neurotransmittoren dopamin. Mandragora officinalis, Brunfelsia og Brugmansia inneholder tropan alkaloider.

Pyrrolidinalkaloider

Blir laget fra aminosyren ornithin og lysin.

Pyridinalkaloider

Lages fra aminosyren ornithin. Har nitrogen i umettet ring. Nikotin er et pyridinalkaloid i tobakksplanten (Nicotiana tabacum) og hemmer enzymet fosfodiesterase som hydrolyserer signalstoffet syklisk AMP (cAMP) . Anabasin er et piperidin-pyridin alkaloid. Ricinin fra castorbønne (Ricinus communis). Arecolin fra betelnøttfamilien (Areca catechu)  i palmefamilien (Arecaceae). I SØ-Asia er det ikke uvanlig å tygge betelnøtter. Arecolin bindes til muscarinreseptoren og etterligner acetylcholin, og gir senket blodtrykk og økt vasodilatering. Trigonellin i Trigonella.

Benzylisoquinolinalkaloider                                                                           

Kaffein fra kaffe (Coffea arabica). Kokain fra Erythroxylon coca. Berberin i Berberis er et benzylisoquinolin som man kjenner hele biosynteseveien til. Biosynteseveien starter med dekarboksylering av tyrosin som gir tyramin og i reaksjon med dopamin som også kan komme fra tyrosin. Dopamin sammen med p-hydroksyfenylacetaldehyd lages norococlaurin katalysert av norcolaurin syntase. Etterfulgt av flere O- og N-metyleringer med metylgrupper fra S-adenosylmethionin katalysert av metyltransferaser og oksidasjon katalysert av hydroksylase dannes produktet (S)-reticulin. Berberin broenzym omdanner reticulin til scoulerin. Etterfulgt av en metyltransferase og canadin syntase lages canadin som med en oksidase omdannes til berberin.

Den sentrale metabolitten reticulin kan brukes til å lage morfin, papaverin, noscapin og codein i opiumsvalmuen (Papaver somniferum); sanguinarin i Sanguinaria canadensis; protopin i jordrøyk (Fumaria officinalis). Råopium inneholder ca. 10% morfin i tillegg til mer enn 30 andre alkaloider. Morfin og heroin binder seg til opiatreseptoren i kroppen. Morfin og kodein undertrykker hostesenteret i kroppen.  Glaucin, taspin, aporphin, sinoacutin, hasubanan, columbamin, protopin, stylopin, narcotin, β-hydrastin, pavin, isopavin, scoulerin, allocryptotin. Svaleurt (Chelidonium majus) inneholder chelidonin.

Aristolochinsyre fra Aristolochia.

   Kurare er en blanding av flere planter brukt som pilegift b.a. tubocurarin fra Chondrodendron tomentosum og Strychnos toxifera. Emetin fra brekkrot Cephalis ipecacuanha i maurefamilien (Rubiaceae) inneholder emetin som har vært brukt til å behandle amøbedysenteri, men har mange bivirkninger. Tubulosin.

Narcissfamilien (Amaryllidaceae) inneholder en rekke alkaloider: lycorin, lycorenin, norpluviin, norbelladin, narwedin, galanthamin, narciclasin, pretazettin.

Cephalotaxus i druetaksfamilien (Cephalotaxaceae) inneholder homoerythrinaalkaloider eks. cephalotaxin.  

Kinin (quinin) fra kinabarktreet (Cinchona officinalis) var et av de første antimalariamidlene, en kunnskap overført fra S-Amerika til vestlige land.

Quinolizidinalkaloider

Lages fra aminosyren lysin, og er vanlig hos arter i erteblomstfamilien (Fabaceae), spesielt i underfamilien Papilionoideae. Bitter lupin (Lupinus polyphyllus) inneholder giftig lupanin som påvirker beitende dyr.  Cytisin og spartein er vanlig forekommende quinolizidinalkaloider. Kan hemme binding av fenylalanin-t-RNA til ribosomene. Cytisin fra meskalbønner (Sophora secundiflora). Vanlig gullregn (Laburnum anagyroides) inneholder giftig lupinin og cytisin.

Sarpagandharot (Rauwolfia serpentina) inneholder ajmalin og har vært kjent fra indisk medisin i 1000 år.

Veratrum-alkaloider som veratramin, jerveratrum, ceveratrum,  cyclopamin, cycloposin, jervin, muldanin. Soladininer og veratraminer er to hovedgrupper steroidalkaloider.

Indolalkaloider

Biosyntesen av indolalkaloider starter med dekarboksylering av tryptofan katalysert av tryptofan dekarboksylase som gir tryptamin. Tryptamin kobles sammen med secoiridoidet secologanin katalysert av strictosidin syntase. og produktet er strictosidin. Secologanin lages fra geraniol. Etter flere enzymatiske trinn omdannes strictosidin til 3α(S)strictosidin. Dette kan virker som utgangsstoff for indolalkaloider som vinblastin og vincristin fra Cataranthus roseus; yohimbin fra Corynanthe johimbe; Ajmalin og ajmalicin fra Rauwolfia serpentina; stryknin fra Strychnos nux-vomica; kinin (quinin) fra Cinchona officinalis; vincamin fra Vinca minor. Tabersonin, cataranthin, vindolin, ibogamin, reserpin, olivacin, ellipticin,

Andre indolalkaloider fra tryptofan er β-carboliner (harman og harmalin) ble først funnet i Peganum harmala (Zygophyllaceae), og virker som serotoninreseptorer og hemmer membrantransport

Physostigmin fra Physostigma venenosum hemmer acetylcholinesterase. Physostigmin har blitt brukt til behandling av glaukom. Til denne gruppen hører også ergotalkaloidene ergometrin fra meldrøye (Claviceps). Ergotalkaloider er også funnet i planteartene Ipomoea og Rivea. Ergotisme (st. Antonius ild) er forgiftning som skylder sklerotiene til meldrøye som blandet seg med korn, spesielt rug. Blåtopp er ofte infisert med meldrøyesklerotier.

Tabernanthe iboga (Apocynaceae)  inneholder ibogaalkaloider. Camptothecin i Camptotheca acuminata.

Indolizidinalkaloider

Swainsonin fra Swainsona canescens, Oxytropus og Astragalus. Castanospermin fra Castanospermine.

Isoquinolinalkaloider

Blir laget fra 3,4-dihydroksytyramin (dopamin). Vanlige i kaktusfamilien (Cactaceae).

Meskalin. Lophocerein.

Piperidinalkaloider

Blir laget fra lysin. Piperidinalkaloider inneholder en mettet heterosyklisk ring (piperidin). F.eks. coniin fra skarntyde (Conium maculatum)  som var en del av  giften i Sokrates giftbeger. Coniin finnes også i Cassia og Prosopis.  Anabasin og anatabin fra tobakk. Piperin fra pepper (Piper nigrum). Pipecolsyre blir laget fra lysin.

Quinazolin alkaloider

Febrifugin fra hortensia (Hydrangea) er giftig.

Pyrroloquinazolinalkaloider

Harmin, vasicin, vasicinon i Peganum harmala i kreosotbuskfamilien (Zygophyllaceae)

Imidazolalkaloider

Lages fra aminosyren histidin. Pilocarpin fra Pilocarpus jaborandi minsker pupillstørrelsen, og etterligner acetylkolin og aktiverer det parasympatiske nervesystemet. Pilocarpin har blitt brukt til behandling av øyesykdommen glaukom. Alchornea i vortemelkfamilien inneholder imidazolalkaloider.

Arecaalakaloider

Lages fra aminosyren aspartat. Arecolin fra Areca catechu.

Benzophenanthridinalkaloider

Macarpin fra kaliforniavalmuen (Eschscholzia californica).

Acridonalkaloid

Furfolin-I i Ruta graveolens.

Andre alkaloider

Andre typer alkaloider er Sesbania-alkaloider, securinega-alkaloider (securinin), pyrazinalakaloider

Tilbake til hovedside

Publisert 4. feb. 2011 10:05 - Sist endret 14. mars 2019 17:11