Химия - Алкалоиды - Классификация
28 февраля 2011Оглавление:
1. Алкалоиды
2. Название
3. История
4. Классификация
5. Свойства
6. Распространение в природе
7. Извлечение
8. Биосинтез
9. Димерные алкалоиды
10. Применение
По сравнению с большинством других классов природных соединений класс алкалоидов отличается большим структурным многообразием. Единой классификации алкалоидов не существует.
Исторически первые классификации алкалоидов объединяли алкалоиды в группы по признаку происхождения из общего природного источника, например, из растений одного рода. Это было оправдано недостаточностью знаний о химическом строении алкалоидов. В настоящее время такая классификация считается во многом устаревшей.
Более современные классификации используют объединение алкалоидов в классы по признаку сходства строений углеродного скелета или по биогенетическим предшественникам Однако при использовании таких схем также приходится идти на компромиссы в пограничных случаях: так, никотин содержит как пиридиновое ядро, происходящее от никотиновой кислоты, так и пирролидиновое ядро от орнитина, и поэтому может быть отнесён к обоим классам.
Алкалоиды часто делят на следующие большие группы:
- Алкалоиды с атомом азота в гетероцикле, биогенетическими предшественниками которых являются аминокислоты. Также называются истинными алкалоидами. Примерами истинных алкалоидов являются атропин, никотин, морфин. К этой группе также относят некоторые алкалоиды, содержащие кроме азотистых гетероциклов терпеноидные фрагменты или имеющие пептидную структуру. Пиперидиновые алкалоиды кониин и коницеин также часто относят к этой группе, но их предшественники не являются аминокислотами.
- Алкалоиды с атомом азота в боковой цепи, биогенетическими прекурсорами которых являются аминокислоты. Также называются протоалкалоидами. Примерами являются мескалин, адреналин и эфедрин.
- Полиаминные алкалоиды.
- Пептидные алкалоиды.
- Псевдоалкалоиды соединения, похожие на алкалоиды, биогенетическими предшественниками которых не являются аминокислоты. К этой группе относятся, в первую очередь, терпеноидные и стероидные алкалоиды. Пуриновые алкалоиды, такие как кофеин, теобромин и теофиллин, также иногда относят к псевдоалкалоидам в связи со спецификой их биосинтеза. Некоторые авторы относят к псевдоалкалоидам также такие соединения, как эфедрин и катинон, которые, хотя и происходят от аминокислоты фенилаланина, но атом азота приобретают не от неё, а в результате реакции трансаминации.
Некоторые соединения, относимые по аналогии к тому или иному структурному классу, не имеют соответствующего элемента углеродного скелета. Так, галантамин и гомоапорфины не содержат изохинолинового ядра, но обычно относятся к изохинолиновым алкалоидам.
Основные классы мономерных алкалоидов перечислены в следующей таблице:
Класс | Основные группы | Основные пути биосинтеза | Представители |
---|---|---|---|
Алкалоиды с азотистыми гетероциклами | |||
Производные пирролидина
|
Орнитин или аргинин → путресцин → N-метилпутресцин → N-метил-Δ-пирролин | Гигрин, гигролин, кускгигрин, стахидрин | |
Производные тропана
|
Группа атропина Заместители в позициях 3, 6 или 7 |
Орнитин или аргинин → путресцин → N-метилпутресцин → N-метил-Δ-пирролин | Атропин, скополамин, гиосциамин |
Группа кокаина Заместители в позициях 2 и 3 |
Кокаин, экгонин | ||
Производные пирролизидина
|
Неэфирные | Орнитин или аргинин → путресцин → гомоспермидин → ретронецин | Ретронецин, гелиотридин, лабурнин |
Сложные эфиры монокарбоновых кислот | Индицин, линделофин, саррацин | ||
Макроциклические диэфиры | Платифиллин, триходесмин | ||
Производные пиперидина
|
Лизин → кадаверин → Δ-пиперидеин | Седамин, лобелин, анаферин, пиперин | |
Октановая кислота → коницеин → кониин | Кониин, коницеин | ||
Производные хинолизидина
|
Группа люпинина | Лизин → кадаверин → Δ-пиперидеин | Люпинин, нуфаридин |
Группа цитизина | Цитизин | ||
Группа спартеина | Спартеин, лупанин, анагирин, пахикарпин | ||
Группа матрина | Матрин, оксиматрин, алломатридин, софоранол | ||
Группа ормозанина | Ормозанин, пиптантин | ||
Группа 9b-азафеналена | Гиппоказин, конвергин, кочинеллин | ||
Группа фенантрохинолизидина | Криптоплеврин, криптоплевридин | ||
Производные индолизидина
|
Лизин → δ-полуальдегид α-аминоадипиновой кислоты → пипеколиновая кислота → 1-индолизидинон | Свансонин, кастаноспермин | |
Производные пиридина
|
Простые производные пиридина | Никотиновая кислота → дигидроникотиновая кислота → 1,2-дигидропиридин | Тригонелин, рицинин, ареколин |
Полициклические неконденсированные производные пиридина | Никотин, норникотин, анабазин, анатабин | ||
Полициклические конденсированные производные пиридина | Актинидин, генцианин, педикулинин | ||
Сесквитерпеноидные производные пиридина | Никотиновая кислота, изолейцин | Эвонин, гиппократеин, гипоглаунин, триптонин | |
Производные изохинолина и связанные с ними алкалоиды
|
Простые производные изохинолина | Тирозин или фенилаланин → дофамин, или тирамин | Корипаллин, сальсолин, лофоцерин |
Производные 1- и 3-изохинолонов | N-метилкоридальдин, нороксигидрастинин | ||
Производные 1- и 4-фенилтетрагидроизохинолинов | Криптостилин, хериллин | ||
Производные 5-нафтилизохинолина | Анцистрокладин, гаматин | ||
Производные 1- и 2-бензилизохинолинов | Папаверин, лауданозин, сендаверин | ||
Группа куларина | Куларин, ягонин | ||
Павины и изопавины | Аргемонин, амуренсин | ||
Бензопирроколины | Криптаустолин | ||
Протоберберины | Берберин, канадин, офиокарпин, мекамбридин, коридалин | ||
Фталидизохинолины | Гидрастин, наркотин | ||
Спиробензилизохинолины | Фумарицин, охотенсин | ||
Алкалоиды ипекакуаны | Эметин, протоэметин, ипекозид | ||
Бензофенантридины | Сангвинарин, оксинитидин, коринолоксин | ||
Апорфины | Глауцин, коридин, лириоденин | ||
Проапорфины | Пронуциферин, глазиовин | ||
Гомоапорфины | Крейсигин, мультифлорамин | ||
Гомопроапорфины | Бульбокодин | ||
Группа морфина | Морфин, кодеин, тебаин, синоменин | ||
Гомоморфины | Крейсигинин, андроцимбин | ||
Трополоизохинолины | Имерубрин | ||
Азофлуорантены | Руфесцин, имелутеин | ||
Алкалоиды амариллиса | Ликорин, амбеллин, гиппеастрин, тазеттин, галантамин, монтанин | ||
Алкалоиды эритрины | Эризодин, эритроидин | ||
Производные фенантрена | Атеросперминин, таликтуберин | ||
Протопины | Протопин, оксомурамин, корикавидин | ||
Аристолактамы | Дорифлавин | ||
Производные оксазола
|
Тирозин → тирамин | Аннулолин, галфординол, тексалин, тексамин | |
Производные тиазола
|
1-деокси-D-ксилулозы-5-фосфат, тирозин, цистеин | Аргохелин, ностоцикламид, тиострептон | |
Производные хиназолина
|
Производные 3,4-дигидро-4-хиназолона | Антраниловая кислота или фенилаланин или орнитин | Фебрифугин |
Производные 1,4-дигидро-4-хиназолона | Гликорин, арборин, гликозминин | ||
Производные пирролидино- и пиперидинохиназолинов | Вазицин | ||
Производные акридина
|
Антраниловая кислота | Рутакридон, акроницин, эвоксантин | |
Производные хинолина
|
Простые производные хинолина, производные 2-хинолона и 4-хинолона | Антраниловая кислота → 3-карбоксихинолин | Куспарин, эхинопсин, эвокарпин |
Трициклические терпеноиды | Флиндерсин | ||
Производные фуранохинолина | Диктамнин, фагарин, скиммианин | ||
Группа хинина | Триптофан → триптамин → стриктозидин → коринантеал → цинхонинон | Хинин, хинидин, цинхонин, цинхонидин | |
Производные индола
|
Неизопреноидные индольные алкалоиды | ||
Простые производные индола | Триптофан → триптамин или 5-гидрокситриптофан | Серотонин, псилоцибин, диметилтриптамин, буфотенин | |
Простые производные β-карболина | Гарман, гармин, гармалин, элеагнин | ||
Пирролоиндольные алкалоиды | Физостигмин, эзерамин, физовенин, эптастигмин | ||
Гемитерпеноидные индольные алкалоиды | |||
Алкалоиды спорыньи | Триптофан → ханоклавин → агроклавин → элимоклавин → паспаловая кислота → лизергиновая кислота | Эрготамин, эргобазин, эргозин | |
Монотерпеноидные индольные алкалоиды | |||
Алкалоиды типа Corynanthe | Триптофан → триптамин → стриктозидин | Аймалицин, сарпагин, вобазин, аймалин, акуаммилин, йохимбин, резерпин, митрагинин, группа стрихнина | |
Алкалоиды типа Iboga | Ибогамин, ибогаин, воакангин | ||
Алкалоиды типа Aspidosperma | Винкамин, винкотин, аспидоспермин, квебрахамин | ||
Производные имидазола
|
Напрямую из гистидина | Гистамин, пилокарпин, долихотелин, пилозин, стивенсин | |
Производные пурина
|
Ксантозин → 7-метилксантозин → 7-метилксантин → теобромин → кофеин | Кофеин, теобромин, теофиллин, сакситоксин | |
Алкалоиды с азотом в боковой цепи | |||
Производные β-фенилэтиламина
|
Тирозин или фенилаланин → диоксифенилаланин → дофамин → адреналин и мескалин; тирозин → тирамин; фенилаланин → 1-фенилпропан-1,2-дион → катинон → эфедрин и псевдоэфедрин | Тирамин, горденин, эфедрин, псевдоэфедрин, мескалин, катинон, катехоламины | |
Колхициновые алкалоиды
|
Тирозин или фенилаланин → дофамин → аутумналин → колхицин | Колхицин, колхамин | |
Мускарины
|
Глутаминовая кислота → 3-кетоглутаминовая кислота → мускарины | Мускарин, алломускарин, эпимускарин, эпиалломускарин | |
Бензиламины
|
Фенилаланин, с участием валина, лейцина или изолейцина | Капсаицин, дигидрокапсаицин, нордигидрокапсаицин | |
Полиаминные алкалоиды | |||
Производные путресцина
|
Орнитин → путресцин → спермидин → спермин | Пауцин | |
Производные спермидина
|
Инаденин-12-он, лунарин, кодонокарпин | ||
Производные спермина
|
Вербасценин, афеландрин | ||
Пептидные алкалоиды | |||
Пептидные алкалоиды с 13-членным циклом | Тип нумуларина C | Из различных аминокислот | Нумуларин C, нумуларин S |
Тип зизифина A | Зизифин A, сативанин H | ||
Пептидные алкалоиды с 14-членным циклом | Тип франгуланина | Франгуланин, скутианин J | |
Тип скутианина A | Скутианин A | ||
Тип интегеррина | Интегеррин, дискарин D | ||
Тип амфибина F | Амфибин F, спинанин A | ||
Тип амфибина B | Амфибин B, лотузин C | ||
Пептидные алкалоиды с 15-членным циклом | Тип мукронина A | Мукронин A | |
Псевдоалкалоиды | |||
Дитерпены
|
Тип ликоктонина | Мевалоновая кислота → изопентенилпирофосфат → геранилпирофосфат | Аконитин, дельфинин |
Тип гетератизина | Гетератизин | ||
Тип атизина | Атизин | ||
Тип веатхина | Веатхин | ||
Стероидные алкалоиды
|
Холестерин, аргинин | Соласодин, соланидин, вералкамин |
Просмотров: 15398
|