Cтраница 1
Биосинтез алкалоидов изучен в значительно меньшей степени, чем биосинтез ряда других соединений, например, стероидов и терпенов. Так, фактически нет ни одного случая, когда путь биосинтеза того или иного алкалоида был изучен в деталях. Для алкалоидов до сих пор также еще не осуществлен завершающий этап всякого исследования промежуточного обмена - вычленение и изучение индивидуальных ферментативных реакций. Поэтому общую картину приходится в данном случае рисовать очень широкими мазками. Возможно, что многие гипотезы, которыми мы пытаемся помочь делу, окажутся наивными в свете дальнейших исследований. Наконец, даже в тех случаях, когда мы располагаем значительным количеством экспериментальных данных, реальные биологические предшественники остаются невыясненными. [1]
Биосинтез сесквитерпеноидного алкалоида дендробина ( 388) изучен более подробно. Эксперименты с мечеными соединениями показывают, что в ходе превращения фарнезола ( 387) в дендробин ( 388) - pro - () - атом водорода мигрирует к С-8 алкалоида. [2]
Пути биосинтеза алкалоидов разнообразны и часто сложны и многоступенчаты. Тем не менее, существуют некоторые общие принципы, знать которые весьма полезно для ориентации в необозримом, на первый взгляд, море биохимических процессов, обеспечивающих синтез живой материей многих тысяч разнообразных азотистых оснований, которые известны современной химии природных соединений. И прежде чем углубляться в эту сложную область, полезно с такими принципами ознакомиться. [3]
Соответствующая схема биосинтеза алкалоидов приведена на фиг. [4]
Рассмотрим для примера биосинтез алкалоидов анабазина и седамина. [5]
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. [6]
Большое значение в биосинтезе алкалоидов имеют также процессы гид-роксилирования, гидратации-дегидратации, N - и О-метилирования. [7]
Дальнейший этап в биосинтезе индольных иридоидных алкалоидов начинается с гидролиза гликозидной связи в молекуле стриктозидина. В результате отщепления глюкозы освобождается диальдегид 6.472. Это реакцион-носпособное соединение не найдено в природе, вероятно, потому, что с большой скоростью циклизуется по двум направлениям. Если в реакции с аминогруппой пиперидинового кольца участвует альдегидная функция а ( см. схему 146), то конструируется скелет алкалоидов типа антирина 6.473. Такое направление циклизации осуществляется редко. На первой стадии этого биогенетического направления образуется алкалоид коринантеин 6.474. Оба типа циклизации могут протекать параллельно в одном и том же растении, например, Catharanthus roseus. [8]
Первые стадии сложного пути биосинтеза алкалоидов Cinchona, например цинхонидина ( 362) и хинина ( 363), близки биогенезу алкалоидов Corynanthe и родственных оснований ( см. разд. [9]
На схеме 125 показаны основные стадии биосинтеза алкалоида норлаудозолина 6.244 из двух молекул дигидроксифенилаланина. Пути образования других бензилизохиноли-нов, которых известно более семидесяти, совершенно аналогичны. [10]
На этой же схеме изображены основные этапы биосинтеза другого изо-хинолинового алкалоида - камптотецина 6.638. Он был впервые выделен из коры и корней дерева Campthoteca accuminata, применявшегося в восточной медицине для лечения рака. [11]
Другие производные нерола и гераниола не включаются в биосинтез терпеноидно-индольных алкалоидов, что ограничивает круг возможных предшественников. [12]
Современные биосинтетические исследования дали обширную информацию о путях биосинтеза алкалоидов; многие алкалоиды были успешно синтезированы аналогично тому, как это обычно происходит в природе. [13]
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. [14]
Пренилирование индольного ядра играет ключевую роль и в биосинтезе алкалоидов - производных карбазола. Особенно щедрый продуцент этих веществ - род Мигауа, представители которого произрастают, в основном, на Индийском субконтиненте. Промежуточные стадии биосинтеза бензо - [2,3] индольных алкалоидов не выяснены. Вероятно, он начинается алкилиро-ванием индольного предшественника изопентенилпирофосфатом. [15]