Terpén eredetű pszeudoalkaloidok Cianogén és mustárolaj-glikozidok Egyéb kéntartalmú vegyületek Alberti Ágnes Semmelweis Egyetem Farmakognóziai Intézet
2016.11.14.
Pszeudoalkaloidok eredet szerint:
terpenoid/szteroid
nukleotid
Terpenoid alkaloidok mono-, szeszkvi-, di-, triterpén és szteroid eredetűek → terpén bioszintézis során kialakuló váz, nitrogén beépülése utólagos transzaminációval
2
Iridoid vázas monoterpén pszeudoalkaloidok bioszintézise CH3 CH3
CH3
OH
H
OH
CH3
H H3C
CH3
CHO
H3C
NH2
imin forma
iridoidal
geraniol
CHO H
H3C
CH3 H
CHO
≡ H3C
transzaminálás
CH3
CH3
H
oxidáció H N H3C
N H3C
aktinidin Valeriana officinalis (Valerianaceae) Actinidia polygama (Actinidiaceae) 3
Gencianin: szekoiridoidból (pl. genciopikrozid) NH3 hatására keletkező műtermék is lehet
Diterpén pszeudoalkaloidok Előfordulás jellemző: sarkantyúfű (Delphinium), szarkaláb (Consolida), fajokra (Ranunculaceae család)
sisakvirág (Aconitum)
• Akonitin (Aconitum napellus, Ranunculaceae): erős növényi méreg; gátolja a feszültségfüggő Na+-csatornák inaktivációját • Taxol (paklitaxel és félszintetikus szármzékai, pl. docetaxel, Taxus-fajok): nitrogén nem gyűrűbe zárva, hanem az oldalláncban → proto-pszeudoalkaloid Fő típusaik: Norditerpén alkaloidok (C19):több mint 5 O-funkciós csoport pl. akonin (Aconitum napellus, Ranunculaceae), delfinin OH OCH 3
OH OCH12 3 2
OH
H3C 3
N 4
OH
HO H3CO
H3CO
O
9
10
6
OCH 3
COC 6H5
15
8
5
7
N
H3CO
11
OCH 3
14
OCH 3
OH H5C2
16
13
O
COCH 3
Delfinin
Akonin
Diterpén alkaloidok (C20): kis számú O-funkciós csoport pl. atizin (Delphinium accumulate, Ranunculaceae), napellin (Aconitum napellus, Ranunculaceae)
Atizin
Napellin
Aconiti tuber – sisakvirág gumó Aconitum napellus L. Ranunculaceae Ázsia és Európa hegyvidéki területein élő, évelő növény levelei tenyeresen szeldeltek, fürt virágzata kék virágokból áll, 5 csészelevele lepelszerű, egy közülük „sisakszerűen” alakul két gumója van: anyagumó és leánygumó Drog: a kék sisakvirág leánygumója
Alkalmazás a drogból készült tinktúrát köszvény, krónikus izületi gyulladások kezelésére alkalmazták; mérgezések (túladagolás miatt) 5 napjainkban homeopátiás készítményekben
Aconiti tuber jellemző vegyületei 0,3-2,0% diterpén-alkaloid • főalkaloid az akonitin: norditerpén vázas (C19), diészter (benzoesav és ecetsav); több mint 5 O-funkciós csoporttal társalkaloidok: mezakonitin, hipakonitin, szenbuszin A, neopellin (egyes alfajokban a mezakonitin dominál) pszeudoakonitin: C14 OH-csoport 3,4-dimetoxibenzoesavval észterezett •
diterpén alkaloidok (C20): napellin OH OCH 3
OCH 3 OR 1
R1
R3
R4
C2H5
OH
C2H5
OH
Mezakonitin benzoil acetil
CH3
OH
Mezakonin
CH3
OH
CH3
H
CH3
H
OH R3
Akonitin
N OR 2
R4 H3CO
H3CO
Akonin
Hipakonitin Hipakonin
R2
benzoil acetil H
H
H
H
benzoil acetil H
H
Akonitin bioszintézise CH3
CH3
CH3
H3C
OPP
+ IPP
farnezil-pirofoszfát OPP OPP
≡
OPP
geranil-geranil-pirofoszfát (GGPP) 12 20 1
OPP
9
2
13
11
16 8
14
10 4
3
7
5
GGPP
15
17
+ H5C2-NH2 etil-amin
OPP
6 19
18
kaurán váz
akonitin
7
Aconiti tuber toxikológiai jelentősége felnőtteknél 1-2 g sisakvirággumó halálos mérgezést okozhat LD50: 1,5-6,0 mg akonitin a hatásért elsősorban az akonitin, mezakonitin és hipakonitin a felelős: diészter-szerkezet → nyálkahártyáról, bőrről és gyomorbél-traktusból gyorsan felszívódnak! Farmakodinámiás tulajdonságok feszültségfüggő Na+-csatorna-agonista hatás: Na+-csatornák direkt aktivációja és záródásuk gátlása → a drog ill. hatóanyagai a érző- és mozgató idegvégződésekre, a központi idegrendszerre gyakorolnak izgató, majd bénító hatást Mérgezési tünetek a szervezetbe jutás után 10-20 perccel jelentkeznek • égető érzés, bizsergés • testhőmérséklet csökkenése, didergés, borzongás • ép tudat mellett erős fájdalmak, a légzés lelassul, szabálytalanná válik • vérnyomásesés, aritmia • a halál oka: szív- vagy légzésbénulás Aconitum-mérgezés azonnali orvosi segítség! nincs antidótum – terápia: aritmia és légzési elégtelenség kezelése [Tuinema RM et al. (2009) Ned Tijdschr Geneeskd, 153: A387]
8
Aconitum vulparia Rchb. farkasölő sisakvirág (Ranunculaceae) erdőkben fellelhető, évelő növény a föld alatt gyökértörzse szerveződik; levelei tenyeresen hasadtak; sárgászöld virágai fürtben állnak, a csészelevek lepelszerűek, egyikük sisakszerűen alakul, a párta két sziromlevele hosszú nyelű nektáriummá módosult
Jellemző tartalmi anyagok nor-diterpénalkaloidok kb. 1%, főleg likakonitin és likoktonin Minden része mérgező!
9
Taxi cortex – tiszafa kéreg Taxus brevifolia Nutt. – oregoni tiszafa Taxaceae Kanada, USA észak-nyugati erdeiben honos, lassan növő tűlevelű fa kérgéből izolálták először a taxolt – gátolja a sejtosztódást; emlő és petefészek daganatok kezelésében alkalmazzák kinyeréséhez kb. 100 éves, 6-8 m magas fák szükségesek, melyek a kéreg eltávolítása után elpusztulnak (1 g taxol három 100 éves fa kérgéből izolálható) az ipar számára termesztik
Taxus baccata L. – közönséges tiszafa (Taxaceae) Európában elterjedt dísznövény; hosszú életű (akár 2000 év) minden része mérgező! kivéve a kocsonyás állományú, kehelyszerű, vörös magköpenyt újabb kutatások alapján a taxol a közönséges tiszafa leveleiből félszintézissel is előállítható
10
Fortingall, Perthshire, Skócia
Powis Castle, Welshpool, Wales
Taxus-fajok jellemző tartalmi anyagai Diterpén pszeudo-protoalkaloidok kéregben kb. 0,01-0,02% taxol; taxán vázas alkaloidok (C20 diterpén váz): taxinok, funkciós csoportok: hidroxil-, keto-, oxetán-, savamidcsoportok, OH-csoportok észter-kötésben
9 CH 7 3
10 11
6
8
H3C 12 13
CH3 H3C
15
5
2H
H
14
4
1
CH2
taxán váz komplex nitrogén-tartalmú észter oldallánc (C13) taxinoknál: 3-dimetilamino-3-fenilpropionsav (β-aminokarbonsav; fenilalanin eredetű) taxolnál: N-benzoil-3-amino-2-hidroxi-3-fenilpropionsav O OH CH3
RO
prekurzor: bakkatin III és származékai O H3C H3C O
NH
H3C
CH3 H3C
HO
HO
O OH
O
O
O
O OH
O
O
O
OH
taxol
N(CH 3)2
CH3 H3C
O
O
O OH CH3
O
O
O
3-dimetilamino3-fenilpropionsav
O
CH3
CH3
bakkatin III: R=acetil 10-dezacetil-bakkatin III: R=H
Egyéb tartalmi anyagok poliszacharidok, szterolok, biflavonoidok (kayaflavon, szkiadopitizin), proantocianidinek, lignánok, cianogén glikozidok (taxifillin) 11
A taxán vázas taxol bioszintézise hidroxilezés és észterezés több lépésben
ciklizáció
O OH CH3
HO
CH3 CH3
H3C
H3C
CH3
OPP
H3C H
H
CH3
CH3
HO
O OH
O
O
O
taxadién
GGPP
O
CH3
O H3C H3C O
NH
CH3 H3C
O
10-dezacetil-bakkatin III
O OH CH3
O
O
további hidroxilezés és észterezés
O OH
O
O
O
OH O
taxol
CH3
12
Taxol farmakológiai jellemzői Hatás sejtosztódást gátló anyag, gátolja a mikrotubulin lebontását (a mikrotubulindepolarizációt) akadályozza a daganatos sejtek szaporodását, a mitózis során gátolja a sejtciklust → apoptózis Indikáció előrehaladott vagy áttétet adó petefészek daganat kezelése az elsődleges daganat sebészi eltávolítását követően a korai, előrehaladott vagy áttétet adó emlő daganat kezelése Készítmények • Taxol®=Paclitaxel; vízben nagyon rosszul oldódik segédanyagok jelentősége! (makrogol-glicerin-éter-ricinoleát, etanol) • Taxatere®=Docetaxel; félszintetikum, az oldallánc analóg a taxoléval, de vízoldható Taxus-mérgezés Tünetei: zavartság, hányinger, diffúz hasi fájdalom, tachikardia, görcsök; később bradikardia, hipoventilláció, kamrai aritmia és kamrai fibrilláció, súlyos hipotónia Nincs antidótum!
13
Szteroid pszeudoaloidok • előfordulásuk jellemző a Solanaceae családra, elsősorban a Solanum nemzetségre • közvetlen prekurzor a C27 koleszterin • glikoalkaloidok: növényekben általában glikozilált formában cukorrész: oligoszacharid; glükóz-, ramnóz-, galaktóz-egységekből • felületaktívak, hemolítikus aktivitással rendelkeznek (szteroid szaponinok nitrogéntartalmú analógjai) Szolanidin (glikozidja az α-szolanin): burgonya (Solanum tuberosum); virágban, fiatal hajtásban, csírában < levélben < szárban és gumóban Szolaszodin (glikozidja a szolaszonin): S. laciniatum, S. dulcamara, S. aviculare; szteroid hormon gyártás Tomatidin (glikozidja a tomatin): paradicsom (Lycopersicon esculentum) Szkvalamin (szteroid pszeudo-protoalkaloid): tüskéscápa májában; szterán vázhoz kapcsolódó poliamin lánc (spermidin) és a szulfatált oldallánc növeli a 14 vízoldékonyságát; antibakteriális hatás
Szteroid alkaloidok bioszintézise • 26-amino-22-hidroxi-koleszterinből gyűrűzáródással piperidin intermedier keletkezik, belőle alakulhat ki – egy 16β-hidroxi átmeneti terméken keresztül – a szolaszodin és a tomatidin (spiroszolán váz) • szolanidin: nitrogén-hidat tartalmazó, kondenzált ciklopentán és ciklohexán gyűrűs vegyület, 26-amino-22-hidroxi-koleszterinből (szolanidán váz) OH
22
H3C CH3
CH3
25
26
23
H3C CH3
NH2
CH3 CH3 H
H
HO
Koleszterin
H CH3 CH3
H
26-amino-22-hidroxikoleszterin
CH3
H
CH3 H HO
H N
H CH3
CH3 H CH3
O
H
H
HO
Szolaszodin (22R)
hidroxilálás
CH3
H H
CH3
H N
O
H
H
hidroxilálás, aminálás (L-arginin)
CH3
NH2
CH3
27
H
H3C CH3
H
Tomatidin (22S)
CH3
CH3 H
N
H
H H HO
H
Szolanidin
CH3
Módósított szteránvázas pszeudoalkalkaloidok C-nor-D-homoszteroidok: koleszterinből képződő módosított szterán váz; C-gyűrű 5 tagú, D-gyűrű 6 tagú Liliaceae család, Veratrum nemzetség OH 2 +
R
C
C
D
C
HO
C-nor-D-homoszteroidok
D
HO
• jervin és ciklopamin: Veratrum californicum; toxikus, teratogén • veratrin és észterezett származékai (protoveratrin A és B): V. album, V. viride; vérnyomáscsökkentő hatás NH
O
O
NH
O
O
N
R
OH
O
O
OH O O
OH HO
HO
jervin
ciklopamin
OAc OH
OAc
protoveratrin A: R=H protoveratrin B: R=OH
16
Dulcamarae stipes - ebszőlő csucsor Solanum dulcamara L. (syn.: Dulcamara flexuosa Moench) Solanaceae félcserje; hajtása elfekvő vagy kúszó; levelei szórt állásúak, a felső levelek vállán szárnycimpák illetve egy-egy pár fülecske látható; ibolyaszínű virágai bogas virágzatot alkotnak, termése piros bogyó Drog: a növény szára, virágzati tengelye
alkaloidjai mérgezők, a növény kevéssé mérgezési tünetek: kaparó érzés a szájban és a torokban, hányás, hasmenés, tachikardia, szédülés, tág pupillák; bélrendszer nyálkahártyáját károsítja a központi idegrendszerre először izgató, majd bénító hatás, a halál oka légzésbénulás
érett termések alkaloidmentesek: az alkaloidok lebomlanak vagy szaponinokká alakulnak; félérett termések okozhatnak mérgezési tüneteket (10 bogyó), a halálos dózis kb. 200 bogyó
Solanum dulcamara jellemző vegyületei Alkaloidok földfeletti részben 3,0% (gyökerekben: 1,4%); érett termések alkaloidmentesek: az alkaloidok lebomlanak vagy szaponinokká alakulnak alkaloidspektrum taxontól és ökotípustól függ: tomatidenol-, szoladulcidin-, szolaszodin kemotípusok dioszgenin szteroid szapogenin N-tartalmú analóg vegyülete a szolaszodin (a szolaszonin aglikonja)
Spiroszolán típus
Szolanidán típus
HN
H H3C
H
H
CH3
N
CH3
H
H
CH3
H3C
CH3 CH3
CH3
CH3
O
CH3
H
H
H
CH3
H
H
H3C
H
N O H
H
H
H H
H
HO
HO
szolanidin
H
szolaszodin
HO
H
tomatidin
Szteroid gyógyszergyártás: spiroszolán típusú Solanum glikoalkaloidok és szolanidin szteroid szaponinokat is tartalmaz: krónikus bőrbetegségeknél (ekcéma) adjuvánsként 18
Solani nigri herba - fekete csucsor Solanum nigrum L. Solanaceae egyéves gyomnövény; levelei tojásdad alakúak, tagoltságuk változatos; fehér virágai gyakran forgó virágzatban állnak; termése fekete bogyó
Jellemző vegyületek, hatóanyagok Alkaloidtartalom: levelekben max. 1,1%, éretlen termésekben 0,1-1,6% herbában: szteroid pszeudo-glikoalkaloidok szolaszodin aglikonnal: szolaszonin, szolaradinin, β-szolamargin szaponinok (ingerlik az emésztőrendszer nyálkahártyáját) mérgezési tünetek: hányinger, émelygés, hányás; főleg az éretlen termések fogyasztása után 19
Veratri rhizoma et radix zászpa gyökértörzs és gyökér Veratrum album L. Liliaceae tőzeges, mocsaras területeken, lápos réteken fordul elő függőleges rizómájáról erednek a gyökerek; tojásdad alakúak, párhuzamos erezetű tőlevelei vannak; az idősebb (10-15 éves) növények évente hajtást fejlesztenek, melyen lándzsás levelek és végálló összetett fürt virágzat található, a virágok zöldesfehérek
Alkalmazás korábban vérnyomáscsökkentő hatása miatt és szívelégtelenségben alkalmazták; a hatásért az alkamin-észterek felelősek, az alkamin-glikozidok gyengébb hatásúak ma már nem használják Toxicitás mérgezési tünetek: néhány perc alatt jelentkeznek szájban, torokban égető, kaparó érzés, nyálfolyás, tüsszentési inger, könnyezés, hidegrázás, emésztőrendszeri problémák (hányinger, hányás, hasi fájdalmak), hipoventilláció, bradikardia, súlyos hipotónia, a halál oka szív- ill. légzésbénulás 20 halálos dózis: 20 mg alkaloidkeverék = kb. 1-2 g gyökértörzsdrog
Vetratrum album szteroid pszeudoalkaloidjai a növény minden része tartalmaz alkaloidot gyökerek és gyökértörzs: 0,8-2,5%; földfeletti részek: 0,2-0,8% két csoportba sorolhatók:
• Jerveratrum alkaloidok: 1-4 O-atom; alkilaminok szabad vagy monoglikozid formában; kevésbé toxikusak, teratogén hatás pl. jervin, rubijervin, veratramin és glikozidjaik • Cerveratrum alkaloidok: 7-9 O-atomot tartalmaznak; észter formában pl. protoveratrin A és B (veratrin észterezett származékai) N NH
O
O
OH
O
R
O
O
OH O O
HO
jervin
OH
OAc OH
OAc
protoveratrin A: R=H protoveratrin B: R=OH
21
Sabadillae semen - szabadillamag Scoenocaulon officinale (Schlecht) A. Gray Liliaceae hagymás évelő növény; Közép-Amerikában honos keskeny, szálas levelei és egyszerű fürtvirágzata van Jellemző vegyületek, hatóanyagok 1-5% alkaloid Főalkaloid: cevadin; társalkaloid: veratridin tiglin-, kelidonin-, és veratrumsavhoz kötöttek Hatásai inszekticid korábban a veratridint vérnyomás-csökkentő és antiaritmiás hatása miatt alkalmazták 22 ma már nem használják
ILLÉKONY VEGYÜLETEKRE HASADÓ, AMINOSAV EREDETŰ, NITROGÉNTARTALMÚ GLIKOZIDOK
23
ILLÉKONY VEGYÜLETEKRE HASADÓ, AMINOSAV EREDETŰ, NITROGÉNTARTALMÚ GLIKOZIDOK
nitrogén,- ill. nitrogén- és kéntartalmú glikozidok: cianogén glikozidok és glükozinolátok bioszintézisük aminosavakból indul ki
CIANOGÉN GLIKOZIDOK nitril-csoportból hidrolízis során hidrogén-cianid, karbonil vegyület és cukor szabadul fel növényben a glükozidáz enzim és a glikozid egymástól szeparáltan bomlás csak a növény roncsolása során keserű mandulában, gyümölcsök magjában (sárgabarack, őszibarack, szilva, cseresznye, babérmeggy), pl. amigdalin takarmánynövényekben is (lucerna), pl. lotausztralin, linamarin cianogén és acianogén fajok/változatok, pl. Prunus amygdalus var. amara és var. sativa R
HC
N
+
R C
R
O
C C
R
N
R
C
N
O
Gl
C OH
ciánhidrin
R
cianogén glikozid α-OH-nitril-glikozid
Aglikon + Gl-OH R
HC
N
+
C R
O
Cianogén glikozidok bioszintézise • • • •
alifás vagy aromás aminosavból indul ki N-OH-aminosavon és aldoximon keresztül instabil α-OH-nitril származék keletkezik glikozidációval stabilizálódik → cianogén glikozid
R
CH2 CH
COOH
NH2
R
R
N aldoxim
-CO2
OH
OH
N-OH-aminosav
R
CH O
C N
Gl
R β-glikozidáz
CH
C
OH
N
α-OH-nitril
R
CH2 CH
NH
oxidáció
aminosav
COOH
CH2 CH
-H2O
R
CH2 C N
oxidáció
nitril
cianogén-glikozid 25
Cianogén glikozidok bomlása •
savas vagy enzimes hidrolízissel
•
szelektív β-glükozidáz (amigdaláz, prunáz, linamaráz)
•
oxinitriláz hatására szabadul fel a hidrogén-cianid és a megfelelő oxovegyület pl. amigdalin és prunazin esetén: benzaldehid; linamarin esetén: aceton
H
O
Genciobióz
H
H O
CN
- glükóz
amigdalin
H3C H3C
amigdaláz
CN
prunazin
OGlükóz linamaráz CN
linamarin
- glükóz
H3C H3C
Glükóz
prunáz - glükóz
α-izovajsav-nitril
H C O
CN
mandulasavnitril
OH oxinitriláz CN
hidroxinitriláz OH (oxinitriláz)
benzaldehid + HCN
H3C O H3C
+ HCN
aceton 26
Cianogén vegyületek Előfordulás elsősorban a Rosaceae családban: Prunus armeniaca, sárgabarack; P. domestica, szilva; P. amygdalus var. amara, keserűmandula; P. persica, őszibarack; P. spinosa, kökény Caprifoliaceae (bodzafélék) és Linaceae (lenfélék) családban
is
Aglikon-típusaik alapján amigdalin-, linamarin-, akacipetalin- és ginokardin-származékok amigdalin-típus gyakori képviselői: amigdalin, prunazin, szambunigrin H3C
CN
H3C
OGlükóz
H3C
OGlükóz
H5C2
CN
lotausztralin
linamarin OGenciobióz H
OGlükóz H
CN
amigdalin
CN H
CN
(R)-prunazin
OGlükóz
(S)-szambunigrin
27
Cianogén glikozidok toxicitása a felszabaduló hidrogén-cianid blokkolja a citokróm-oxidázt, gátolja a szöveti oxidációs folyamatokat; főleg a központi idegrendszerben okoz súlyos károsodást, a halál oka: légzésbénulás hidrogén-cianid a légző traktusból, az emésztőrendszerből és bőrfelületről könnyen felszívódik LD50 0,5-2,5 mg/kg per os; a halál néhány percen belül bekövetkezik; növények mérgező hatása kisebb jelentőségű Mérgezési tünetek emésztőrendszer ingerlése, szédülés, fülzúgás, látási zavarok, ibolyásvörös arcszín, keserűmandula-szagú hányás, légzési nehézségek, tachikardia, légzésbénulás, kóma Gyümölcsmagok amigdalintartalma Prunus armeniaca, sárgabarackmag < 8%, Prunus domestica, szilvamag < 2,5%, Amygdalus communis, keserűmandula-mag < 5%, Prunus persica, őszibarackmag < 6% cianogén és acianogén fajok/változatok sárgabarackmag: gyermekeknél 5-10 (20), felnőtteknél 40 (60) mag veszélyes (halálos)
28
Amygdalae semen - mandulamag Prunus amygdalus var. sativa/dulcis – édes mandula Prunus amygdalus var. amara - keserű mandula Rosaceae Prunus dulcis (Mill.) D.A.Webb Amygdalus communis L. fás növény rövid és hosszú hajtásokkal, az ágakon kisebb hegyes levélrügyek és nagyobb, zömök virágrügyek találhatók; a szilvafélék közül a legkorábban virágzó faj (március); a lomblevelek elvirágzáskor jelennek meg; termése csonthéjas, éréskor a szürkészöld, nemezes felületű termésfal-részlet leválik és a lukacsos felszínű endokarpium szabaddá válik; magja édes (var. dulcis) vagy keserű (var. amara) Cianogén glikozidok • keserű mandula: 3-5% amigdalin (0,2-0,3% HCN szabadul fel, a szövetek szétzúzásával) • édes mandula: nem tartalmaz cianogén glikozidot tartalmaz 50% zsírosolajat
Alkalmazás ízkorrigensként / zsírosolaját hideg sajtolással állítják elő (Oleum amygdalae)
29
Pruni spinosae flos – kökényvirág Prunus spinosa L. Rosaceae
tövises cserje, fehér virágai lombfakadás előtt, áprilisban nyílnak; termése csonthéjas Jellemző vegyületek, hatóanyagok cianogén glikozidok: amigdalin flavonoidok: kempferol-glikozidok, kvercetin-glikozidok termésében cukrok Alkalmazás
enyhe hashajtó és diuretikus hatású a termés párlatából kökénypálinkát készítenek 30
Cotoneaster horizontalis Decne Kerti madárbirs Rosaceae lombhullató, szétterülő cserje; gyakran ültetik dísznövényként levelei fényesek, sötétzöldek; virágai rózsa-fehér színűek; lapos gömb alakú termései szeptemberben beszínesednek
Tartalmi anyagok cianogén glikozidok; kéregben, levelekben, virágokban, termésben mennyiségük a termés érettségétől
függ
Mérgezés izgatja a gyomor- és bélnyálkahártyát tünetei: nyálfolyás, heves hasmenés, erős izzadás; idegrendszeri tünetek – remegés, görcsök, alsó végtagok bénulása
31
GLÜKOZINOLÁTOK (mustárolaj-glükozidok) Sinapis- és Brassica-fajokra jellemző (Brassicaceae), pl. szinigrin, szinalbin előfordulnak még a Tropaeolaceae, Capparaceae, Euphorbiaceae, Resedaceae családokban mustármag, retek, torma, fejes káposzta, kelkáposzta, karfiol, karalábé, repce-félék • • • •
hasonlóak a cianogén glikozidokhoz nem O-, hanem S-glükozidok cukorkomponensük minden esetben glükóz enzimatikus bomlásuk során nem HCN, hanem izotiocianát (mustárolaj) szabadul fel
Izotiocianátok: hiperemizáló hatás, reumás panaszok, neuralgiás fájdalmak kezelésében, szövetkárosodást okozhatnak
S
Glükóz
R N
O
- +
R
N C
S
R: alkil, alkenil, aril, aralkil X+: kation, pl. K+
SO3 X
Glükozinolát
Alkil-izotiocianát (mustárolaj)
32
Glükozinolátok bioszintézise
H2N R
hidroxiláció
CH
HOOC
aminosav
H
S-donátor (cisztein)
R
-CO2
UDP-Glükóz
SH
aldoxim
OH
Glükóz
N
OH
R
R N
S
N
OH
-UDP
tio-hidroximsav
tio-hidroximsav-glükozid szulfotranszferáz S
Glükóz
N
O
R
• • • •
aminosavakból indul aldoximból S-donáción (cisztein) keresztül tio-hidroximsav glükozidációval stabilizálódik szulfotranszferáz enzim hatására kialakul a glükozinolát
SO 3
glükozinolát
33
-
Glükozinátok bomlása Enzimatikus hidrolízis • mirozináz (pH 7) hatására izotiocianát szabadul fel • könnyen izomerizálódhat tiocianáttá β-OH-glükozinolátokból antitireoid hatású tio-oxazolidon származékok • mirozináz (pH 3-4) hatására alkil-cianid szabadul fel glükozinolát S
S
C
N
alkil-tiocianát (rodanid)
R
N
C
S
alkil-izotiocianát
R
C
N
Glükóz
R N
R
O
- +
SO 3 X
R:
nitril (alkil-cianid) H N
H N
OH
H2C R
H N
Savas hidrolízis: glükozinolát teljesR bomlását O S
Glükóz
R O
H N
S
S
O
goitrin
H2Calkil-tio-oxazolidon S S okozza O
H+
R N
O
- +
SO3 X
COOH
+
SO4HX
+
H2 S
+
NH 2OH
34
Sinapis nigrae semen fekete mustármag Brassica nigra L. (Brassicaceae) egyéves növény; levelei szórt állásúak; virágai élénk sárgák, termése becő, magja feketésbarna fűszernövény, nagy területen termesztik; virága jó mézelő Jellemző vegyületek, hatóanyagok 7% szinigrin, min. 0,6-1,2% illó mustárolaj szinapin, szinapinsav, mirozináz enzim, nyálka zsírosolaj (erukasav, olajsav, linolsav)
O
CH3
H3C +
N
H3CO
O
CH3
HO OCH 3
SGlükóz H2C
N
szinapin (szinapinsav + kolin) - +
OSO3 K
szinigrin (allil-glükozinolát)
H2C
N
S
allil-mustárolaj
Alkalmazás: hiperemizáló hatású → bedőrzsölő szerként reuma ellen; fűszerként stomachikum; zsírosolaját élelmezési célokra alkalmazzák
35
Sinapis albae semen fehér mustármag Sinapis alba L. (Brassicaeae) egyéves, termesztett növény; levélállása szórt, levelei szárnyasan osztottak v. szeldeltek; virága sárga, virágzata sátorozó fürt; termése kopáccsal nyíló becő, magja sárga Jellemző vegyületek, hatóanyagok 2-5% szinalbin, kb. 1% illó mustárolaj, 20-30% zsírosolaj, mirozináz enzim, nyálka, fehérje SGlükóz N N HO
- +
OSO 3 K
szinalbin p-OH-benzil-glükozinolát
S
HO
p-OH-benzil-izotiocianát
Alkalmazás fűszerként stomachikum, fokozza a nyálelválasztást, a bél- és epeműködést külsőleg hiperemizáló
36
KÉNTARTALMÚ VEGYÜLETEKET TARTALMAZÓ NÖVÉNYI DROGOK
37
KÉNTARTALMÚ VEGYÜLETEKET TARTALMAZÓ NÖVÉNYI DROGOK
Alii sativi bulbus Allium sativum L. – fokhagyma Amaryllidaceae
gerezdekről nevelve áttelelő, egyéves kultúrában termesztett fűszernövény; hagymája pergamenszerű vagy hártyás, fehér vagy lila árnyalatú buroklevelekkel körülvett gerezdekből áll; az ép gerezdeknek nincs illata Hatásai, alkalmazása gátolja a trombocita-aggregációt, fokozza a fibrinolítikus vérnyomáscsökkentő, kardioprotektív, csökkenti a szérum lipidszintet antibakteriális, antimikotikus, antivirális; immunmoduláns
aktivitást,
38
Allium sativum jellemző tartalmi anyagai 1,1–3,5% kéntartalmú vegyület • S-alkil-L-cisztein-szulfoxidok (cisztein-szulfoxidok), pl. alliin alliináz enzimek hatására szulfénsavakká, majd tio-szulfinsav-észterekké (pl. alliicin) alakulnak át (illat!) R
•
Aliin
allil (propenil-2)
Izoaliin
izoallil (E-propenil-1)
Metin
metil
γ-glutamil-S-alkil-L-ciszteinek (glutamil-peptidek) R γ-L-glutamil-S-alkil-cisztein
allil (propenil-2)
γ-L-glutamil-S-propenil-cisztein
izoallil (E-propenil-1)
γ-L-glutamil-S-metil-cisztein
metil
További tartalmi anyagok szeléntartalmú vegyületek: szelenociszteinek 2,2–3,0% szénhidrát (fruktánok), 1,5–2,1% fehérje, 1,0–1,5% szabad aminosav (arginin)
39
Alliinek enzimatikus hidrolízise alliicinekké S-alkil-cisztein-szulfoxidok (alliinek) szulfenát-liázok hatására (pl. alliináz) alkil- ill. alkenil-szulfénsavakra bomlanak (instabil vegyületek) tioszulfinátokká kondenzálnak (auto- és heterokondenzáció), pl. aliicin R = allil (A) / propenil-1 (P) / metil (M) piruvát
alliináz cisztein-szulfoxid
alkil-szulfénsav
Tioszulfinát 40
Allii cepae bulbus Allium cepa L. – vöröshagyma Amaryllidaceae
lágy szárú, évelő növény; levelei tőállóak, csövesek, felületük viaszréteggel fedett, alsó részük meghúsosodik, tápanyag-raktározó szervvé, hagymává alakul; a hagyma alsó részén elhelyezkedő rövid szártagú hajtás a hagymatönk, csúcsi részén leveleket, alsó kerületén gyökereket fejleszt, a tönkből (a hagymalevelek hónaljából) indul a magszár képzése; virágzata a magszár végén álló gömb alakú ernyővirágzat Tartalmi anyagok • S-tartalmú vegyületek, pl. izoalliin = transz-(+)-S-(1-propenil)-L-cisztein-szulfoxid • poliszacharidok, flavonoidok, szaponinok, szterolok,
Hatásai antibakteriális, gátolja a trombocita–aggregációt, fibrinolítikus hatású
izoalliin
41
