Chemie přírodních látek. Lukáš Huml

HTML
DOWNLOAD

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Chemie přírodních látek. Lukáš Huml"

Petr Šmíd
před 9 lety
Počet zobrazení:

1 Chemie přírodních látek Lukáš Huml

2 Léčiva léčivé látky, jejich směsi zodpovědné za účinek přírodní či syntetické léčivé přípravky hromadně vyráběné individuálně připravované určená k příznivému ovlivňování zdraví lidí nebo zvířat 2

hromadně vyráběné individuálně připravované

3 Přírodní látky všechny organické sloučeniny v přírodě uhlovodíky, dusíkaté látky, sacharidy, lipidy,... téměř vždy vytvářejí směsi (složité) zřídka se vyskytují individuálně nejčastěji metabolity buněk nejrůznějších organismů 3

.. téměř vždy vytvářejí směsi (složité) zřídka se

4 Primární metabolismus procesy primárního metabolismu demonstrují jednotnou podstatu téměř veškeré živé hmoty produkty: sacharidy tuky aminokyseliny a proteiny nukleotidy a nukleové kyseliny umožňují základní projevy života růst, rozmnožování, 4

produkty: sacharidy tuky aminokyseliny a proteiny nukleotidy

5 Sekundární metabolismus ve 2. pol. 19. století si vědci uvědomili existenci dalšího odvětví metabolismu - sekundární 1. definici sekundárních metabolitů formuloval rostlinný fyziolog Julius Sachs (1873): produkty metabolismu, které nejsou použity při utváření nových buněk důležitost těchto látek pro hospodaření rostlin je doposud neznámá 5

definici sekundárních metabolitů formuloval rostlinný fyziolog Julius Sachs (1873):

6 Sekundární metabolity ani dnes není u většiny známa přesná funkce zřejmé funkce např.: barevné sloučeniny lákají či varují jiný druh toxické sloučeniny ochrana před predátory specifické pro jednotlivé organismy či skupiny organismů představují individualitu druhu využití při identifikaci rostlinného materiálu mnohé mají zajímavé farmakologické vlastnosti alkaloidy, terpeny, fenolické látky,. příklady těchto sloučenin obsažených jak v exotických rostlinách, tak i v bylinkách z našich zeměpisných podmínek 6

či skupiny organismů představují individualitu druhu využití při identifikaci rostlinného materiálu mnohé mají zajímavé

7 Alkaloidy skupina látek charakteristická významnou farmakologickou aktivitou obsahují jeden či více atomů N zásadité nízkomolekulární látky ( Da) relativně stabilní při různém ph a teplotě doposud bylo charakterizováno více než různých alkaloidů cca 80% z rostlin výskyt i u živočichů, hub a mikroorganismů 7

relativně stabilní při různém ph a teplotě doposud bylo charakterizováno více

8 Pravé alkaloidy biosynteticky přímo odvozené od aminokyselin, např.: ornitin lysin tyrosine tryptofan histidine dusík je součástí heterocyklu 8

9 Kokain tropanový alkaloid CH 3 získává se z listů Erythroxylum coca (rudodřev koka, kokainovník pravý) (0,5-1%) H 3 C N Amazonie - podhůří And Peru, Kolumbie, Bolivie listy tradičně využívané jako stimulant potlačující hlad, žízeň či horskou nemoc kokain byl využíván jako jedno z prvních lokálních anestetik dnes v medicíně kompletně nahrazen syntetickými analogy bez psychotropních účinků lidokain, prokain, mesokain, 9

potlačující hlad, žízeň či horskou nemoc kokain byl využíván jako jedno z prvních lokálních anestetik

10 Morfin Papaver somniferum (mák setý) H obsažen 10% v opiu zaschlá šťáva nezralých makovic H N CH 3 poprvé izolován již roku 1806 H využívá se především pro tlumení chronických bolestí hlavní producenti pro farmakologický průmysl: Francie, Turecko, Indie a Rakousko ČR největší producent máku pro výživu kodein méně analgetický, významné antitusivum 10

chronických bolestí hlavní producenti pro farmakologický průmysl: Francie, Turecko,

11 Chinin získává se ze stromu Cinchona officinalis (chinovník lékařský) původní v Jižní Americe dnes se kultivuje i mimo Afrika, Indie kůra obsahuje 3-15% chininu léčba: malárie a horeček využití v odvykacích programech pro kuřáky CH 3 H H N H H N Quinine 11

Afrika, Indie kůra obsahuje 3-15% chininu léčba: malárie a

Vinkristin a vinblastin odvozené od tryptofanu cytostatika inhibující mitózu Catharanthus roseus (katarant růžový) pochází z Madagaskaru vinkristin je zastoupen v nadzemní části

12 Vinkristin a vinblastin odvozené od tryptofanu cytostatika inhibující mitózu Catharanthus roseus (katarant růžový) pochází z Madagaskaru vinkristin je zastoupen v nadzemní části rostliny (0,0003%=3g/t) akutní leukemie, rakovina dělohy, děložního čípku a prsu, Hodgkinova choroba vinblastin je zastoupen o trochu více rakovina varlat, Kaposiho sarkom, Hodgkinova choroba 12

rostliny (0,0003%=3g/t) akutní leukemie, rakovina dělohy, děložního čípku a prsu, Hodgkinova

13 Protoalkaloidy biosynteticky odvozené od aminokyselin dusík není součástí heterocyklu aminy a amidy často meziprodukty metabolických drah vedoucích k syntéze pravých alkaloidů 13

14 Efedrin a pseudoefedrin původní zdroj Ephedra sinica (efedra čínská) (0,5-2%) dnes se získává biotechnologicky nepřímá sympatomimetika (zvyšují koncentraci noradrenalinu) stimulační přírodní analogy amfetaminů pseudoefedrin je hojně využíván v kombinaci s jinými aktivními látkami pro léčbu nachlazení a chřipky efedrin pseudoefedrin 14

noradrenalinu) stimulační přírodní analogy amfetaminů pseudoefedrin je hojně

15 Kapsaicin odvozený od fenylalaninu zodpovědný za palčivou chuť chilli papriček vazba na vaniloidní receptory vnímání akutní bolesti vyskytuje se v několika druzích rodu Capsicum (C. annum, C. frutescens, atd ) způsobuje dlouhotrvající znecitlivění a s tím spojenou ztrátu vnímání bolesti využití např. v mastech proti bolesti 15 H NH

Purinové alkaloidy biosynteticky odvozené od purinových bází kofein, theobromin, theofyllin Coffea sp., Camelia sinensis, Theobroma cacao, Cola sp.

16 Purinové alkaloidy biosynteticky odvozené od purinových bází kofein, theobromin, theofyllin Coffea sp., Camelia sinensis, Theobroma cacao, Cola sp., Ilex paraguariensis, Paullinia cupana kompetitivní inhibice enzymu fosfodiesterázy výsledkem je zvýšená koncentrace camp (cyklického adenosinmonofosfátu) v krevním řečišti stimulace centrální nervové soustavy, relaxace bronchiálního hladkého svalstva a močopudnost 16

, Ilex paraguariensis, Paullinia cupana kompetitivní inhibice enzymu fosfodiesterázy výsledkem je

17 Purinové alkaloidy Kofein nejsilnější stimulant CNS a slabé diuretikum často kombinován s jinými terapeutiky (např. analgetika) Theobromin méně stimulační účinek avšak silnější diuretikum nyní se rutině nevyužívá Theophyllin lehký stimulační účinek efektivní diuretikum relaxans hladkého svalstva rozšiřování dýchacích cest 17

analgetika) Theobromin méně stimulační účinek avšak silnější diuretikum nyní se

18 Terpeny Isoprenové pravidlo Leopold Ružička: Každá skupina terpenů vzniká kondenzací hlava-pata různého počtu isoprenových jednotek V každé skupině terpenů vede jediný prekursor k různým sloučeninám sledem cyklizací, funkcionalizací a přesmyků Dle počtu isoprenových jednotek rozeznáváme: Monoterpeny C10 Seskviterpeny C15 Diterpeny C20 Triterpeny C30 Steroidy (C27, C24, C21, C19, C18) Karotenoidy C40 Polyterpeny různý stupeň polymerizace (kaučuk, gutaperča) 18

funkcionalizací a přesmyků Dle počtu isoprenových jednotek rozeznáváme: Monoterpeny C10 Seskviterpeny C15 Diterpeny

19 Artemisin Artemisia annua (pelyněk roční) seskviterpenový lakton nadzemní část 0,01-0,08% antimalarikum využívané proti kmenům krevniček jež jsou rezistentní k chininu a jeho derivátům v dnešní době se využívají syntetické deriváty Artemisin H 19

kmenům krevniček jež jsou rezistentní k chininu a jeho

20 Paklitaxel (taxol) diterpen cytostatikum (vřeténkový jed) Taxus sp. (tis) toxicita tisu je známa stovky let otravy koní tradičně využíván jako jed pro trávení lidí a jako abortivum objev protirakovinného působení extraktu z tisu 1967 izolace paklitaxelu 1969 objasnění struktury 1971 objasnění principu účinku 1979 zahájení klinického testování 1983 prokázání účinku proti rakovině vaječníků 1989 prokázání účinku proti rakovině prsu 1991 schválený US FDA pro léčbu rakoviny vaječníků (1992) a prsu (1994) syntéza

protirakovinného působení extraktu z tisu 1967 izolace paklitaxelu 1969 objasnění struktury 1971 objasnění principu účinku 1979

21 Fenolické látky charakteristické přítomností aromatického kruhu substituovaného minimálně jednou hydroxylovou skupinou produkované rostlinami, houbami a mikroorganismy, nikoli však živočichy např.: jednoduché fenoly, fenolické kyseliny, kumariny, lignany, flavonoidy, třísloviny 21

22 Dikumarol kumarin Meliotus officinalis (komonice lékařská) dikumarol antagonista vitaminu K inhibitor srážení krve syntetický analog warfarin se v přírodě nevyskytuje a využívá se po operacích proti srážení krve (rodentocid) CH 3 H H H dicoumarol (from M. officinalis) warfarin (synthetic) 22

23 Glykosidy hojně rozšířeny v celé rostlinné říši deriváty cukrů, u nichž je hydroxylová skupina nahrazena zbytkem necukerné molekuly, tzv. aglykonem pravděpodobně detoxifikační význam pro rostliny zvýšení rozpustnosti lipofilních a některých toxických látek ve vodě 23

24 Arbutin fenolický glykosid Arctostaphylos uva-ursi (medvědice lékařská) 5-12% v listech listy jsou součástí urologických čajů a působí působí desinfekčně na močové cesty 24

25 Digoxin a digitoxin srdeční glykosidy z Digitalis spp. (náprstník) CH 3 Digitoxin CH 3 CH 3 aktivním principem je inhibice NaK ATPasy H H H H CH 3 CH 3 H enzym zodpovědný za udržování elektrochemického gradientu na plasmatické membráně při vhodném dávkování stimulace srdeční činnosti vysoké dávky jsou toxické 25

26 Saponiny velká skupina rostlinných glykosidů steroidní či triterpenické povahy látky jejichž vodné roztoky třepáním silně pění jsou povrchově aktivní schopnost emulgovat tuky většinou mají hemolytické vlastnosti jsou toxické pro ryby a obojživelníky 26

27 saponiny z Hedera helix břečťan popínavý obsahuje 5-8% saponinů (listy) H 3 C CH 3 CH 3 CH 3 H H H 3 C H CH 3 Hederagenin využívá se jako expektorans 27

Podobné dokumenty

Alkaloidy. Základní vlastnosti

Alkaloidy. Základní vlastnosti Alkaloidy jsou vesměs jedovaté sloučeniny. Většina z nich náleží k rostlinným alkaloidům, vzácně se však vyskytují i alkaloidy živočichů (hlavně obojživelníků) a hub. V současné době je jich známo již