Cтраница 1
Биогенез алкалоидов также был предметом интенсивного изучения, и хотя в течение некоторого времени предполагалось, что предшественниками алкалоидов являются в основном аминокислоты, в настоящее время получены данные, свидетельствующие о том, что и в образовании алкалоидов принимает участие ацетат. Одной из причин этого являются экспериментальные трудности, связанные с подкормкой растений соответствующими мечеными соединениями. [1]
Биогенез алкалоидов также был предметом интенсивного изучения, и хотя в течение некоторого времени предполагалось, что предшественниками алкалоидов являются в основном аминокислоты, в настоящее время получены данные, свидетельствующие о том, что и в образовании алкалоидов принимает участие ацетат. Пути биогенеза алкалоидов еще далеко не так ясны, как пути биогенеза терпенов и стероидов. Одной из причин этого являются экспериментальные трудности, связанные с подкормкой растений соответствующими мечеными соединениями. [2]
В биогенезе алкалоидов Erithrina эритрозодиенон 6.293 занимает ключевое положение. [3]
Теоретические и экспериментальные исследования в области биогенеза алкалоидов выполнены главным образом Робинсоном и Шепфом. При помощи этих реакций может быть создан скелет алкалоида; для дальнейшего же образования ароматических ядер или этиленовых соединений необходимы реакции окисления, восстановления и отщепления воды. Разъяснение механизма биосинтеза сложных алкалоидов связано с большими трудностями. [4]
Пути биосинтеза кониина и пинидина представляют собой исключение из общих правил биогенеза алкалоидов. Различные данные указывают на сходство путей биосинтеза W-метилпельтьерина, седамина ( 72) и аналога никотина, анабазина ( 71); поэтому целесообразно рассмотреть одновременно образование всех трех алкалоидов. [5]
Далее, весьма важным является обнаружение простых производных индола при опытах для выяснения биогенеза алкалоидов группы индола. [6]
Первые стадии сложного пути биосинтеза алкалоидов Cinchona, например цинхонидина ( 362) и хинина ( 363), близки биогенезу алкалоидов Corynanthe и родственных оснований ( см. разд. [7]
Биогенез алкалоидов также был предметом интенсивного изучения, и хотя в течение некоторого времени предполагалось, что предшественниками алкалоидов являются в основном аминокислоты, в настоящее время получены данные, свидетельствующие о том, что и в образовании алкалоидов принимает участие ацетат. Пути биогенеза алкалоидов еще далеко не так ясны, как пути биогенеза терпенов и стероидов. Одной из причин этого являются экспериментальные трудности, связанные с подкормкой растений соответствующими мечеными соединениями. [8]
Однако существует обширная область обмена веществ, связанная с биосинтезом природных продуктов, изучение которой по сей день сводится к тому, что в питательную среду высших растений и грибов вводят соединения, содержащие радиоактивный углерод, и прослеживают распределение метки. Очень мало известно и о соответствующих ферментативных реакциях; так, например, было выделено всего несколько ферментов, участвующих в биогенезе алкалоидов. [9]
Дополнительные данные по биосинтезу фурохинолиновых алкалоидов в растениях получены в ходе изучения продуцирования этих оснований и эдулинина ( 295) в культурах суспензий клеток Ruta graveolens. В частности, было выяснено, что точкой разветвления путей биосинтеза этих двух групп алкалоидов служит соединение ( 283); N - метилирование последнего является исходным пунктом биогенеза алкалоидов типа эдулинина. [10]
На основе глубокого познания структурных взаимоотношений Робинсон [2, 3] развил теории биогенеза алкалоидов; эти теории в свою очередь стимулировали новые биохимические исследования. Из Rauwolfia serpentina был выделен резерпин, нашедший широкое применение в медицине. После этого фирмы, выпускающие лекарственные препараты, широко развернули исследовательскую работу и стало быстро увеличиваться количество специальной литературы. [11]
Очень удачной гипотезой, приведшей Робинсона к успешному предсказанию структуры эметина [40], доказанной позже деструкцией 146 ] и синтезом [17], оказалось разрубание ( как его называет Робинсон) кольца пирокатехина. То же относится к структурам коринантеина ( XV) и альстонина ( XVI) и родственных соединений. Современное представление, что алкалоиды семейства Amaryllidaceae следовало бы рассматривать как производные гидроароматических индолов [56], служит напоминанием об одном из центральных положений, занимаемом, вероятно, метаболизмом 3 4-диоксифенилаланина и триптофана л биогенезе алкалоидов группы индола. Эта работа, продолжающаяся с того места, на котором Генрих Виланд и его сотрудники прекратили ее, уже дала нам представление о многих различных присутствующих там типах индольных структур. Следует отдать должное цюрихским химикам за результаты, полученные ими с таким маленьким количеством этого трудно доступного вещества. Они достигли успеха в идентификации некоторых растений, использующихся в производстве препаратов кураре, что должно несколько упростить дальнейшую работу. [12]
Поразительно, какое большое число чисто гипотетических путей биосинтеза алкалоидов впоследствии, при экспериментальной проверке оказались правильными. Так же поразительно, что все многообразие продуктов вторичного метаболизма ( частью которого является биосинтез алкалоидов) достигается с помощью простых, почти шаблонных реакций, чего нельзя сказать о реакциях образования продуктов первичного метаболизма. Поэтому реакции вторичного метаболизма легко могут быть интерпретированы с помощью обычных представлений органической химии. Именно это обстоятельство способствовало тому, что большинство гипотез о биосинтезе алкалоидов подтвердилось. Оно же, очевидно, является причиной успешного моделирования путей биогенеза алкалоидов при их химическом синтезе. [13]
В молекуле тетродотоксина присутствует гуанидиновая функциональная группа, которая является составной частью пиримидинового гетероцикла. Эта структурная черта присуща многим так называемым гуанидиновым алкалоидам, синтезируемым морскими губками. Как видим, ненуклеотидные пиримидиносодержащие метаболиты находят в бактериях, грибах, беспозвоночных. У более высокоорганизованных животных и растений они встречаются редко. В качестве интересного исключения можно упомянуть тетрапонерины 6.704. Эти вещества вырабатываются в железах южноамериканских муравьев Tetraponera и, будучи токсичными для насекомых, служат химическим оружием защиты и нападения. Гетероциклическая система из конденсированных пиримидинового и бензольного колец называется хиназолином. К ее производным принадлежит небольшая группа растительных алкалоидов. Исторически первый представитель ее пеганин имеет химическое строение 6.705. У многих его аналогов, как например, у вазицинона 6.706, присутствует карбонильная группа, свидетельствующая о биогенезе хиназолиновых алкалоидов из антранило-вой кислоты. [14]