Naturprodukter Fö

Transkript

1 aturprodukter Fö aturprodukt: En kemisk substans producerad av en levande organism; en term som vanligen används att relatera en kemisk förening som hittats I naturen med en karaktäristisk farmakologisk betydelse. uvudtyper av naturprodukter: - Kolhydrater - Lipider - roteiner (biokemikursen) - ukeinsyror (biokemikursen) Metabolism Metabolism är summan av alla de kemiska reaktioner som sker I levande organismer. rimär Metabolism: Alla kemiska reaktioner som är nödvändiga för livet hos den enskilda organismen (! Biokemi( rimära Metaboliter: Alla kemiska föreningar som ingår I den primära metabolismen. Sekundära Metaboliter: Alla de kemiska produkter som produceras av den levande organismen, som ITE ingår I den primära metabolismen. Inte nödvändigtvis för livet hos organismen, men värdefull för växelspelet med andra organismer (kemisk kommunikation, kemiskt försvar mm). Kolhydrater En bred kategori av ämnen, som även kallas socker. Den mest vanligt förekommande ämnesklassen av bio-organiska molekyler på jorden. Fastän ganska låg omfattning hos människan, så utgör kolhydrater ca 75 % av all massa I växtmaterial. Viktiga funktioner: Energilagring, strukturelement, kolkälla för biosyntes av en mängd andra föreningar, markörer på cellytor för cell-celligenkänning. Lipider En bred kategori av kemiska föreningar av icke polära fetter, oljor eller vaxer och som inte är (eller dåligt) lösliga I vatten. Viktiga funktioner: uvudkomponenter I cellväggar, energilagring och kommunikation mellan celler (hormoner) roteiner En bred kategori av kemiska föreningar som består av aminosyror. Inkluderar aminosyror, polypeptider och enzymer. Viktiga funktioner: Mycket stor variation av funktioner alltifrån upprätthålla och reparera excisterande vävnader och syntes av nya, till att katalysera alla bio-organiska reaktioner som sker I allt levande material (enzymer). ukleinsyror En kategori av komplexa kemiska föreningar som är involverade I överföringen av genetisk information (DA) och hur denna information överförs till cellen (RA) Viktiga funktioner: Genetisk information, några nukleotider agerar som källa till energi för biokemiska reaktioner (AT, GT ). Att känna till: Glukos Struktur och konfiguration av glukos Anomera former hos monosackarider Glykosider Disackarider olysackarider Lipider Fettsyror Tvål & Detergenter Fetter och oljor Vaxer Fosfolipider Terpener Steroider Alkaloider Biosyntes C STÄRKELSE CELLULSA Fotosyntes GLUKS yrodruvsyra Acetyl-CoA AMISYRR RTEIER TEREER FETTSYRR ALKALIDER STERIDER FETT VAX UKLESIDER AT ormoner, Feromoner Allomoner (reglera, kommunicera, skydda) DA, RA rimär metabolism (! Biokemi) rimära metaboliter Sekundära metaboliter = aturprodukter ormoner: Kemiska föreningar som används för överföring av information mellan vävnader eller organ I kroppen I syfte att koordinera deras aktivitet Feromones: Kemiska föreningar som används mellan individer av samma art för att få ett specifikt beteende (kemisk kommunikation). Allomones: Kemiska produkter som frigörs av en organism för en negativ effekt på en annan organism (kemiskt försvar). Metabolism och Läkemedelskemi Evolutionen gav olika organismgrupper olika "kemiska verktyg" för att kommunicera med individer av samma arten eller att försvara sig mot rovdjur. Fråga: är vi delar samma sorts primära metabolism, har inte de "kemiska verktygen" en effekt på den mänskliga kroppen? Svar: Ja, och ibland kan dessa kemiska verktyg användas som läkemedel.

2 Kolhydrater Generell formel förklarar namnklassen: C n ( 2 ) n Bildas av växter vid fotosyntes och är polyhydroxi-aldehyder eller ketoner. (aldoser eller ketoser) Vanligaste är kolhydrater med 6 kolatomer sk hexoser C 2 C C C C C Ex på hexos 4 st optiska aktiva centra #16 möjliga stereoisomerer Indelning: 1. Monosackarider ex Glukos, Fruktos Glyceraldehyd 2. ligosackarider (2-12 sockerenheter) ex Cellobios 3. olysackarider ( ) sockerenheter) ex Cellulosa, Stärkelse Monosackarider Enklaste monosackariden är treosen: Glyceraldehyd Alla andra sackarider är relaterade till glyceraldehydens D- eller L-form, tex D-Glukos (druvsocker) C C 2 C C 2 D-form L-form D-form C C 2 En mycket liten del av glukos (< 1 %) föreligger i denna öppna form. uvudsakligen excisterar istället en cyklisk hemiacetal (eter och alkohol på samma kol) mellan aldehyden och hydroxylgruppen på 5:e kolatomen. C C 2 Vid ringslutning fås ett nytt optiskt aktivt centrum (vid kolatom nr 1), varför två hemiacetaler kan förekomma,!- eller ".-glukos. MUTARTATI En vattenlösning av!- eller ".-glukos förändrar båda sitt värde på optisk vridning [!] D från +113 resp till +52 pga av att en jämvikt mellan de olika formerna ställer in sig (Via den öppna aldehydformen). Denna förändring av [!] D-värdet med tiden kallas mutarotation C 2!-D-(+)-Glukopyranos smp 146 C, [!] D = % C 2 Öppen form Jämvikstblandning [!] D = + 52,7 C 2 "-D-(+)-Glukopyranos smp 150 C, [!] D = + 18,7 64 % Sexringsformen kallas pyranos (härlett från pyran, en cyklisk sexrings-eter). 2. ligosackarider Glukos kan bilda acetaler med hydroxigrupper i andra sockermolekyler, varvid en disackarid uppstår med en glykosidbindning mellan monosackariderna,! eller ". Cellobios är bunden mellan kolatom 1 och 4 med en "-bindning: +!-bindning + 2 Vanligaste disackariden utan tvekan är sackaros eller vanligt socker. Denna disackarid består av glukos och fruktos med det egentliga namnet!-d- Glukopyranosyl-(1-2)-"-D-Fruktofuranosid. Fruktos är en ketos och är i detta fall en femringsstruktur, en sk furanosform. C 2 C 2 Sackaros C 2 "vanligt bordsocker" Andra vanliga disackarider är: Maltos, Cellobios och Laktos 3. olysackarider olymerer av sockermolekyler ofta disackaridenheter, cellobios ger ex vis Cellulosa: n n! 1500 Stärkelse är också en polymer av D-glukos men med!-bindningar. Stärkelse består av två olika fraktioner: 1) Amylos (20 %)! enheter 1-4-bindningar huvudsakligen 2) Amylopektin (80%)! enheter. 1-4-bindningar samt tvärbundna 1-6-bindningar

3 LIIDER ydrolys av fett ger tvål (Saponifiering) Fetter och Fettsyror Estrar mellan fettsyror och glycerol ger fett Tvål ger miceller som löser ut oljepartiklar i vatten. VAXER T.ex Bivax: en lång fettsyraester C1531CC3061 C C-15 C-30

4 FSFLIIDER TEREER är uppbyggda av isoprenenheter Klass amn Isopren enheter Monoterpener 2 Seskviterpener 3 Diterpener 4 Triterpener 6 Eudesmol (C-15) Antal Kol C (C-30 Abietic acid (C-20) Monoterpener Flyktiga ämnen ofta med karaktäristisk väldoftande smak och doft Exempel: trans-geraniol (-)!"-citronellol (+)-#-Terpineol (-) Linalool (-)-Menthol (+)-Carvone Thymol (+) Camphor #-inene "-inene Många av föreningar ovan med kirala center används ofta som utgångsmaterial för organisk syntes av andra kirala föreningar

5 Biosyntes av naturprodukter: tex terpener: Mevalonate (C-6) Isopentenylpyrophosphate (C-5) trans-geranylpyrophosphate (C-10) 3 AT 2 AT, Adenosine-5'-triphosphate Rearrange Dimethylallylpyrophosphate (C-5) Monoterpenes (C-10) Ex. Geraniol (+) Limonene STERIDER Biosyntes: från triterpen till tetracykliskt steroidskelett Kolesterol Squalene (C-30) many steps Lanosterol (C-30) 20 steps Sex hormoner Östrogener rogesteroner Testosteroner och anabola stereoider Cholesterol (C-27) A C D B Vanlig ring struktur = Steroidskelett B / C rings and C / D always trans A / B trans fused A / B cis fused Andra exempel: Mg C 2 Me Chlorophyll A Vitaminee E (!-Tocopherol) C-20 Kortinoider Glukokortikostereoider Kortison Mineralkortikostereoider Aldosterone Digitalis glykosid 10! 5" 5" 10! aturligt och syntetiskt insektmedel yrethriner Insektisider från Chrysanthemum cinerariifolium R' R C-10 Cl Cl Syntesanalog som är mer stabil (doping)

6 ALKALIDER Kväveinnehållande naturprodukter som ofta har stark biologisk aktivitet. Enkla strukturer: tex Metylamin Rutten fisk Komplexa strukturer: många är farmakologiskt viktiga eller är droger. Exempel på alkaloider: Coniine Me Quinine Strychnine R R Me R = R = Morphine R = Me R = Codeine R = R = Ac eroine MeC Me Vinblastine Me CMe CMe (p-piller) Syntetiska steroider används som -piller eller som specifikt reglerande läkemedel. Modifikation av droger till läkemedel C 3 C 3 Miljökemiska föreningar som påverkar reproduktionen negativt: n(cl) CB (Cl) n Alkylphenols Interagerar med samma receptorer som hormoner htalates 3 C 3 C Kodein C 3 ydrokon ydrokon Morfin C 3 Folkodin Tuxi Et C 3 Etylmorfin Cosylan