알칼로이드 구조, 생합성, 분류 및 용도

그 알칼로이드 그들은 일반적으로 복잡한 고리를 형성하는 분자 구조에 질소 원자와 탄소 원자를 포함하는 분자입니다. 알칼로이드라는 용어는 1819 년 약사 W. Meissner가 처음 제안한 것으로 "알칼리성과 유사".

알칼리 란 산에서 수소 이온 (양성자)을 흡수하는 분자의 능력을 가리 킵니다. 알칼로이드는 개별 분자로 발견되어 작아서 수소 이온을 흡수하여 기지로 만든다..

일반적인 염기로는 우유, 제산제의 탄산 칼슘 또는 제품 세척제의 암모니아가 있습니다. 알칼로이드는 일부 생명체, 특히 식물에 의해 생산됩니다. 그러나 이들 분자의 채소 내 역할은 불분명하다..

식물에서의 역할에 관계없이, 많은 알칼로이드는 인간에게 약을 사용합니다. 모르핀과 같은 양귀비 식물에서 추출한 진통제는 1805 년부터 존재 해왔다. 또 다른 예는 400 년 이상 동안 아마존 부족에 의해 사용 된 항 말라리아 퀴닌 (antimalarial quinine)이다..

색인

• 1 구조
• 2 생합성
  • 2.1 trolanic과 nicotinic alkaloids의 생합성
  • 2.2 벤질 이소 퀴놀린 알칼로이드의 생합성
  • 2.3 테르펜 인돌 알칼로이드의 생합성
• 3 분류
  • 3.1 그것의 생합성 근원에 따르면
  • 3.2 그것의 생물학적 전임자에 따르면
  • 3.3 화학 구조 또는 기본 핵에 따라
• 4 용도
  • 4.1 알칼로이드는 약으로 사용될 수 있습니다
  • 4.2 알칼로이드는 마약으로 사용될 수 있습니다.
  • 4.3 알칼로이드는 살충제 및 방충제로 사용될 수 있습니다.
  • 4.4 알칼로이드는 과학 연구에 사용될 수있다.
• 5 참고

구조

알칼로이드의 화학 구조는 매우 다양합니다. 일반적으로, 알칼로이드는 아민 유형 구조에서 하나 이상의 질소 원자를 함유한다; 즉, 수소 원자를 탄화수소 라 불리는 수소 - 탄소 그룹으로 대체하는 암모니아 유도체.

상기 또는 다른 질소 원자는 산 - 염기 반응에서 염기로서 활성 일 수있다. 알칼로이드라는 이름은 원래 무기 알칼리와 같이 산과 반응하여 염을 형성하기 때문에이 물질에 적용되었습니다..

대부분의 알칼로이드는 원자 고리의 한 부분으로 하나 이상의 질소 원자를 가지고 있으며 순환 시스템이라고도합니다. 알칼로이드의 이름은 일반적으로 접미사 "-ina"로 끝나며 아민으로 분류됩니다.

생합성

식물에서 알칼로이드의 생합성은 광범위한 단백질 계열에 속하는 효소에 의해 촉진되는 많은 대사 단계를 수반한다. 이런 이유로, 알칼로이드 생합성 경로는 상당히 복잡하다..

그럼에도 불구하고 일부 일반성에 대해 논평하는 것은 가능합니다. 알칼로이드의 합성에는 다음을 포함하는 몇 가지 주요 분지가있다 :

trolanic과 nicotinic alkaloids의 생합성

이 그룹의 알칼로이드에서 생합성은 화합물 L-Arginine과 Ornithine으로부터 수행됩니다. 이들은 아르기닌 디카 르 복실 라제 (arginine decarboxylase)와 오르니 틴 디카 르 복실 라제 (ornithine decarboxylase)와 같은 각각의 효소에 의해 매개되는 탈 카르 복 실화 과정을 겪는다.

이 반응의 생성물은 푸 트리 올 분자입니다. 메틸기의 이동, 니코틴 유도체 (예 : 니코틴) 및 열대 지방 (예 : 아트로핀 및 스코 폴라 민)과 같은 다른 단계가 발생한 후에..

벤질 이소 퀴놀린 알칼로이드의 생합성

벤질 이소 퀴놀린 알칼로이드의 합성은 효소 tyrosine decarboxylase에 의해 탈 카르복시 화되어 티라미민 분자를 생성하는 L-tyrosine 분자에서 시작됩니다.

효소 norcoclaurine synthase는 이전 단계에서 생산 된 티라민과 L-DOPA를 사용하여 norcoclaurin 분자를 형성합니다. 알칼로이드 베르베린 (berberine), 모르핀 (morphine), 코데인 (codeine)을 일으키는 또 다른 일련의 복잡한 반응을 겪습니다.

테르펜 인돌 알칼로이드의 생합성

이 알칼로이드 그룹은 L- 트립토판에서 시작하고 다른 하나는 게 라니 올 (geraniol)에서 시작하는 두 경로에서 합성됩니다. 이 경로의 산물은 tryptamine과 secolaganin이며, 이들 분자는 효소 인 estrectosidina synthase의 기질이며, 이는 strictosidine의 합성을 촉매한다.

estrectosidina에서 ajmalicina, catarantina, serpentina 및 vinblastina 같이 다른 terpénicos 인돌 알칼로이드가 생성됩니다. 후자는 호 지킨 병 치료에 사용되어왔다..

구조 생화학, 분자 및 세포 생물학, 생명 공학 분야에서 새로운 생합성 알칼로이드 효소의 특성 규명은 최근 몇 년 동안 연구의 초점이었습니다.

분류

그들의 다양성 및 구조상 복합성 때문에, 알칼로이드는 다른 방법으로 분류 될 수있다 :

그것의 생합성 원산지에 따르면

그들의 생합성 유래에 따라, 알칼로이드는 세 가지 주요 그룹으로 분류된다 :

진정한 알칼로이드

이들은 아미노산으로부터 유도되고 헤테로 사이 클릭 환의 일부로서 질소 원자를 갖는 것들이다. 예 : hygrina, 코카인 및 physostigmine.

Protoalcaloides

그들은 또한 아미노산으로부터 유래되었지만, 질소는 복 소환 고리의 일부가 아닙니다. 예 : 에페드린과 콜히친.

의사 알칼로이드

그들은 아미노산에서 유래하지 않는 알칼로이드이며 질소는 헤테로 사이 클릭 구조의 일부입니다. 예를 들면 : aconitine (테르펜 알칼로이드) 및 solanidine (스테로이드 알칼로이드).

그것의 생물학적 전임자에 따르면

이 분류에서 알칼로이드는 합성이 시작되는 분자에 따라 분류됩니다. 따라서, 유래 된 알칼로이드 :

- L- 페닐알라닌.

- L- 티로신.

- L- 트립토판.

- L- 오르니 틴.

- L- 라이신.

- L- 히스티딘.

- 니코틴산.

- 안트라 닐산.

- Pyrrhic 기지.

- 테르펜 신진 대사.

그 화학 구조 또는 기본 핵에 따르면

- 피 롤리 딘.

- 피리딘 - 피 롤리 딘.

- 이소 퀴놀린.

- 이미 다졸.

- 피 페리 딘.

- 피리딘 - 피 페리 딘.

- 퀴놀린.

- Purina.

- 트로 판.

- 인돌.

용도

알칼로이드는 자연과 사회에서 다양한 용도와 용도를 가지고 있습니다. 의학에서 알칼로이드의 사용은 화합물의 독성을 측정하는 신체에서 발생하는 생리적 효과에 기초합니다.

살아있는 존재에 의해 생성 된 유기 분자이기 때문에, 알칼로이드는 생물학적 시스템과 상호 작용하고 생물체의 생리학에 직접 영향을 미치는 구조적 능력을 가지고 있습니다. 이 속성은 위험한 것처럼 보일 수 있지만 제어 된 방식으로 알칼로이드를 사용하면 매우 유용합니다.

그것의 독성에도 불구하고, 몇몇 알칼로이드는 정확한 복용량에서 사용될 때 유용하다. 과다 복용은 손상을 초래할 수 있으며 신체에 유독하다고 간주 될 수 있습니다.

알칼로이드는 주로 관목과 허브에서 얻습니다. 그들은 잎, 줄기, 뿌리 등과 같은 식물의 다른 부분에서 발견 될 수 있습니다..

알칼로이드는 의약품으로 사용될 수 있습니다.

일부 알칼로이드는 중요한 약리학 적 활동을합니다. 이러한 생리적 효과로 인해 심각한 질병을 치료할 수있는 의약품으로 유용합니다..

예 : vincristine 빈카 로즈 러스 항암제로 사용되며 에페드린 Ephedra distachya 혈압을 조절하는 데 사용됩니다..

다른 예로는 curare에서 발견되고 강력한 근육 이완제 인 curarina가 있습니다. 학생을 넓히는 데 사용되는 아트로핀; 기침 억제제로 사용되는 코데인; 편두통을 완화시키는 데 사용되는 맥각 알칼로이드는 많은 다른 사람들 사이에서.

알칼로이드는 마약으로 사용될 수 있습니다.

중추 신경계에 작용하는 많은 향정신성 물질은 알칼로이드입니다. 예를 들어, 아편 모르핀 (양귀비 속 somniferum)는 약물 및 진통제로 간주됩니다. LSD로 잘 알려진 Lysergic acid diethylamide는 알칼로이드와 사이키델릭 약물입니다.

이 마약은 현대 의학에 따르면 유해하다고 여겨지지만 정신적 흥분과 행복감의 도구로 고대부터 사용되어 왔습니다.

알칼로이드는 살충제 및 방충제로 사용될 수 있습니다.

대부분의 살충제와 천연 방충제는 식물에서 파생되며, 식물에 영향을 미치는 곤충, 균류 또는 박테리아에 대한 식물 자체 방어 시스템의 일부로 기능을 발휘합니다. 이 화합물은 일반적으로 알칼로이드.

위에서 언급했듯이,이 알칼로이드는 본질적으로 독성을 지니지 만,이 특성은 농도에 크게 의존합니다.

예를 들어, 피레스 린은 모기에는 치명적이지만 인간에게는 그렇지 않은 농도로 방충제로 사용됩니다.

알칼로이드는 과학 연구에 사용될 수 있습니다.

알칼로이드는 인체에 ​​미치는 특수 효과 때문에 과학적 연구에 널리 사용됩니다. 예를 들어, 알칼로이드 아트로핀은 동공 확장을 일으킬 수 있습니다..

그런 다음, 새로운 물질이 유사한 효과 또는 반대 효과를 갖는지 평가하기 위해 아트로핀 효과와 비교합니다.

일부 알칼로이드는 vinblastine 및 vincristine과 같은 항 종양 특성 때문에 많은 관심을 가지고 연구됩니다.

과학 연구에서 중요한 다른 알칼로이드로는 퀴닌, 코데인, 니코틴, 모르핀, 스코 폴 아민 및 리 서펜 파인 등이 있습니다..

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