Erythrina alkaloider
Erythrina- alkaloider , som vanligtvis innehåller bensyl-tetrahydroisokinolinstruktur, är vitt spridda i Erythrina -arter, ett släkte av växter som tillhör familjen Fabaceae i tropiska och subtropiska regioner. Erythrina - alkaloiderna finns i flera organ hos Erythrina -träden men finns främst i deras frön. De uppvisar flera unika egenskaper och är föremål för aktiv vetenskaplig forskning avseende deras syntes och bioaktivitet.
Två sorters alkaloider är isolerade från Erythrina -växterna. Den ena är Erythrina alkaloid , den andra är Homo Erythrina alkaloid . Den gemensamma egenskapen hos Erythrina- alkaloider är Erythrina ne-skelettet, som är en tetracyklisk spiroaminstruktur som innehåller 4 ringar, märkta A, B, C respektive D.
Strukturera
Skelettstrukturerna av både Erythrina och Homo Erythrina alkaloid innehåller 4 ringar. D-ringen är i allmänhet aromatisk . Det kan vara bensen eller heterocyklisk ring . Skillnaden mellan Erythrina och Homo Erythrina alkaloider är C-ringens medlemsmängd. Konfigurationen av 5-kolet är alltid S i alla kända isolerade alkaloider. Vissa av Erythrina -alkaloiderna har 3-alkyloxisubstituenter på A-ringen, och konfigurationen av 3-kol är alltid R. Men i Homo Erythrina -alkaloider varierar den mellan R och S vid 3-kol. Erythrina - alkaloiderna har tre grundläggande kategorier: dienoid-, alkenoid- och laktonalkaloider. Vissa andra olika typer av Erythrina- alkaloider rapporteras också men de är relativt sällsynta. Generellt är alkenoid- och dienoidalkaloider vanligare och undersöks brett i syntes- och farmakologiska studier. Vissa andra speciella Erythrina- och Homo Erythrina- alkaloider identifieras också, och de har vanligtvis laktoniska och pyridin-D-ringar. Forskare undersöker egenskaperna hos dessa alkaloider, mest för att se om det finns potentiella tillämpningar inom neurovetenskap .
Isolering och syntes
Från tidig forskning på 1930-talet av den amerikanske biokemisten Karl Folkers , trodde man att Erythrina -växtens frönextrakt har en curare-liknande verkan. Andra verk hade visat att alkaloiderna kunde visa antiepileptiska , antikonvulsiva och lugnande effekter. Vissa alkaloider med speciella bioaktiviteter som Erythraline, många av dem isolerades och identifierades först av Venancio Deulofeu 1947. Till och med Karl Folkers isolerade Erysodine och Erysopine 1940, men några andra fria alkaloider fanns fortfarande i Erythrina- fröextraktblandningen . En avsevärd mängd Erythrina -alkaloider visade sig vara kompetitiva neuronala nikotinacetylkolinreceptorantagonister. Sålunda inspirerar alkaloidernas strukturer och egenskaper till utveckling av nya läkemedel. Hittills har 143 föreningar i familjen identifierats från Erythrina .
Biosyntes
Biosyntesvägen för denna typ av alkaloid och derivat föreslogs först av DHR Barton och hans kollegor 1968. De hade föreslagit en nyckel 9-ledad ringmellanprodukt. De producerar erysodienon som det primära Erythrina n-derivatet. Med hjälp av prekursorn produceras andra typer av Erythrina- alkaloider. Senare reviderade MH Zenk den och bekräftade att den 9-ledade ringen är den biosyntetiska vägen 1999. Den biosyntetiska vägen visade att föregångaren till nyckelintermediären erysodienon hade en struktur som dopamin, vilket också kan tyda på att metabolismen var starkt relaterad till dopamin, en nyckelsignalmolekyl i nervsystemet.
Kemisk syntes inspirerad av biosyntes
Vägen hade inspirerat några syntetiska kemiforskares arbete för att syntetisera några andra alkaloider i familjen. Få arbeten har rapporterats eftersom den biosyntetiska vägen avslöjades. Under 2016 T. Fukuyamas grupp en kortfattad väg för att syntetisera flera Erythrina- alkaloider, inklusive erytralin och erystamidin. Faktum är att eftersom de flesta alkenoider och dienoider delar samma skelettstruktur, kan metoden enkelt få de flesta alkaloiderna med substratjusteringar.
Bioaktiviteter
2013 fann Tadahiro Etoh och Yong Pil Kim att transformerande tillväxtfaktor (TGF)-β-aktiverat kinas (TAK1) var en av målmolekylerna för erytralin som troligen var involverad i dess antiinflammatoriska effekt. Därför kan erytralin visa effekt på inflammatoriska sjukdomar, såsom reumatism och hepatit, genom hämning av TAK1.
Ändå visade få alkaloider selektivitet för b2-innehållande nAChRs, särskilt thea4b2 subtyp. WP Santos har rapporterat in vitro och ex vivo anti-kolinesterasaktiviteter av Erythrina velutina bladextrakt, innehållande en relativt hög andel av alkaloiderna. Vattenhaltigt extrakt och alkaloidrika extrakt passerade blod-hjärnbarriären för att hämma kolinesterasaktivitet i hjärnan. Vattenhaltigt extrakt och alkaloidrikt extrakt uppvisade också en dubbel hämmande verkan på acetylkolinesteras och butyrylkolinesteras.
MM Mohammeds forskning 2012 fann att rå alkaloidfraktion orsakade en minskning av livsdugligheten för skeninfekterade MT-4-celler med en CC 50 på 53 μM och ett 50 % skydd av MT-4-celler mot HIV-1-inducerad cytopatogenicitet med en EC 50 av >53 μM, jämfört med EFV som positiv kontroll, som hade en CC 50 på 45 μM och en EC 50 på 0,003 μM.