Alkaloide - Institut für Organische Chemie

Institut für Organische Chemie
Alkaloide
H. Hönig
Wirkstoffe aus dem Pflanzen- und Tierreich:
Abwandlung und Nutzung
LV 641.271 (V 2011.1)
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
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Institut für Organische Chemie
Inhalt
Begriffe
Aufbaureaktionen
Vorkommen
Isolierung + Identifizierung
Eigenschaften
Arzneimittel aus Alkaloiden
Stoffklassen
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
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Institut für Organische Chemie
Begriffe (I)
Alkaloide sind
basisch reagierende Pflanzeninhaltsstoffe (Meissner 1819)
N-heterocyclische Verbindungen (Hegnauer)
cyclische organische Verbindungen, die N in negativer
Oxidationsstufe enthalten und unter Organismen nur begrenzt
verbreitet sind (Pelletier)
Sie können aber auch andere Verbindungsklassen beinhalten
und müssen nicht unbedingt Pflanzeninhaltsstoffe sein (auch
aus Mikroorganismen und Tieren)
Pseudoalkaloide: Das C-Gerüst stammt nicht von Aminosäuren,
z.B. Isoprenoid-Alkaloide (Aconitin), Steroid-Alkaloide
(Samandarin), Peptid-Alkaloide (N später in der Biosynthese
eingebaut): z.B. Coniin
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Institut für Organische Chemie
Begriffe (II)
O
H
OH
H
N
R/S ?
H OH
HO
O O
H
O
Coniin
O
RN 458-88-8
Aconitin
RN 302-27-2
EC 206-121-7
Protoalkaloide: Decarboxylierungsprodukte aus Aminosäuren
(biogene Amine). Wichtigste Aminosäuren in dem
Zusammenhang: Phe, Tyr, Lys, Pro, Orn. z.B. Putrescin (Orn,
Arg) und Cadaverin (Lys).
NH 2
H N
H 2 N
NH 2
2
Putrescin
RN 306-60-5
O
O
O
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H
N
H
Cadaverin
RN 462-94-2
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L-Aminosäuren (WD)
R
H
NH 2
O
OH
R =
RN
Arg CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH-C(=NH)-NH 2 74-79-3
Asn CH 2 -C(=O)-NH 2 70-47-3
Lys CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 56-87-1
Orn CH 2 -CH 2 -CH 2 -NH 2 70-26-8
Phe CH 2 -Ph 63-91-2
Pro cycl- CH 2 -CH 2 -CH 2 -(N) 147-85-3
Trp CH 2 -3-indolyl 73-22-4
Tyr CH 2 -Ph-OH (p) 60-18-4
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Aufbaureaktionen (I)
Cyclisierung durch Bildung von Azomethinen
Pyrrolidin- und Piperidin-Alkaloide aus Orn bzw. Lys. Der
Aminoaldehyd entsteht durch oxidative Deaminierung eines
Diamins
H
O
H 2 N
H
N
(Schiffsche Base)
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Aufbaureaktionen (II)
Cyclisierung durch Mannich-Reaktion
Vor allem bei Isochinolin- und Indol-Alkaloiden. Kann auch in vitro
durchgeführt werden. Pictet-Sprengler-Synthese (Tropinon)
OH-
X
CH 2
H
R 2
O
HN
R
X
CH 2 N + R X CH 2
H
H
C +
R 2
R 2
intramolekulare Aminomethylierung
N
R
X
CH 2
H
C
R 2
N
OH
R
X
CH
C
N
H
R
R 2
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Aufbaureaktionen (III)
Cyclisierung über ein Säureamid
In vitro : Isochinolin-Synthesen nach Bischler-Napieralski
H O
HN
- H 2
O
N
R
R
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Aufbaureaktionen (IV)
Andere Reaktionen:
Oxidative Kupplung von Phenolen (siehe Aromaten)
Weitere wichtige Voraussetzung: Oxidative Spaltung von
Brenzkatechinen zu Diolen
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Vorkommen (I)
Jahr Anzahl Pflanzenarten
1957 2.233 3.761
1976 5.000 7.000
1989 >10.000
1995 >15.000
2007 >25.000 [1]
[1]: John W. Blunt & Murray H. G. Munro listen in ihrem Buch: Dictionary of Marine
Natural Products alleine über 25.000 Naturstoffe aus marinen Quellen, d.h. eine Zahl
von weit über 50.000 ist wahrscheinlich.
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Vorkommen (Ia)
In höheren Pflanzen:
N
Loganiaceae ( Brechnussgewächse ):
Brechnussbaum ( Strychnin )
N
H
H
H
O
H
O
Papaveraceae ( Mohngewächse ):
Tränendes Herz ( Protopin );
Klatschmohn ( Rhoeadin, Opiumalkaloide )
Strychnin
RN 57-24-9
EINECS 200-319-7
O
O
O
O
O
N
Protopin
RN 130-86-9
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HO
O
H
Vorkommen (Ib)
In höheren Pflanzen:
Solanaceae ( Nachtschattengewächse ): Kartoffel (oberirdische
Teile ) (Solanin, Rhishitin ); Tollkirsche ( Atropin ); Tabak
HO
HO
OH
O
OH
O
O
HO
OH
OH
O
O
Solanin
RN 20562-02-1
Liliaceae ( Liliengewächse ):
Tulpen (Tuliposid );
Nießwurz ( Veratramin )
O
H
H
H
H
H
HO
H
N
H
H
HO
HO
Rishitin
RN 18178-54-6
HO
H
Veratramin
RN 160-70-8
H
N
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Vorkommen (II)
In niederen Pflanzen:
O
O
O
Lycopodium ( Bärlapp ): Clavatin
OH
4-hydroxy-4H-furo[3,2-c]pyran-2(6H)-one
Clavatin
RN 149-29-1
O
N
(7α,13α,15R)-15-methyllycopodan-5-one
Clavatine
RN 7096-84-6
H
O
H
N
H
H
N
N
H
HO
Palustrin
RN 22324-44-3
Equisetum ( Schachtelhalm ): Palustrin
Claviceps ( Mutterkornpilz ): Lysergsäure, Ergotamin
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Vorkommen (III)
In Tieren:
Salamander-alkaloide
Froschgifte
Krötengifte
Fischgifte
Tausendfüßler
(in Säugetieren: ß-Carboline, Isochinoline, vor allem nach
Alkoholeinnahme -> Acetaldehyd!)
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Institut für Organische Chemie
Isolierung, Identifizierung
Früher:
Alkalischer Aufschluss, Extraktion mit organischem LM;
Hofmann-Abbau und Hydramin-Spaltung
N
H
N +
N +
OH-
OH-
CH 3
H
CH 3
OH
N
CH 3
CH 3
O
H 3
PO 4
H
NH
∆
H
H
H
H
O
Heute: MS, NMR
+ CH 3
-NH 2 Ephedrin
+ CH 3
-NH 2
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Eigenschaften
pKs-Werte:
tert. Amine: 9-11
N-Heteroaromaten: 4-6
Amide: 2
pH 3.5 - 7: > 99 %
pH 9: 45 %
(pKs ~9)
Toxizitäten: variierend in weitem Bereich
meist kristallin, wenige flüssig (Nikotin, Spartein)
als Salze stabil
+
[ H 3 N ]
O
OH
95 - 100 %
(pKs ~2.2)
O O -
H 2 N
NH NH 2
Arg
NH
pH 3.5 bis 9 ?
H
N
NH 2
NH 2
+
100 %
(pKs ~13.2)
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Arneimittel aus Alkaloiden
Atropin
Scopolamin
Cocain
Spartein
Papaverin
Morphin
Tubocurarin
Emetin
Yohimbin
Reserpin
Ajmalin
Vincamin
Vincristin
Ellipticin
Chinin
Camptothecin
Parasympatholytikum
Parasympatholytikum
Lokalanästhetikum
Antiarrhythmikum
Spasmolytikum
Analgetikum
Muskelrelaxans
Amöbizid
α 2 -Rezeptorenblocker
Blutdrucksenkend, sedativ
Antiarrhythmikum
Durchblutungsfördernd
Antitumormittel
Antitumormittel
Antimalariamittel
Antitumormittel
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Stoffklassen (I)
Biogene Amine
Pyrrolidin -, Piperidin - und Pyridin - Alkaloide
Tropan - Alkaloide
Pyrrolizidin - und Chinolizidin - Alkaloide
Isochinolin - Alkaloide
Benzyl - Isochinoline
Pavine
Protoberberine
Phthalid - Isochinoline
Thebaine-Morphine
Aporphine
Bis - Benzyl - Isochinoline
Ipecacuanha - Alkaloide
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Stoffklassen (II)
Indol-Alkaloide
Yohimbane
Aspido - Spermane
Catharanthus -Alkaloide
Strychnos - Alkaloide
Pyrido - Carbazol - Alkaloide
Pyrrolidino - Indol - Alkaloide
Ergolin - Alkaloide
Tremorgene Indol - Alkaloide.
Chinolin-Alkaloide
China - Alkaloide
Chinazolin - Alkaloide
Betalaine
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Biogene Amine (einfache)
Einfache Amine aus Aminosäuren durch Decarboxylierung
Amin R Vorkommen
R
Leu Isoamylamin (CH 3 ) 2 CH- MO, hP
Ser Colamin HO- MO,P,T
Thr Propanolamin HO-CH 2 - MO
Cys Cysteamin HS- T
Asp ß-Alanin HOOC- MO,P,T
Glu γ-Aminobuttersäure HOOC-CH 2 - MO,P,T
Orn Putrescin H 2 N-(CH 2 ) 2 - MO,P,T
Lys Cadaverin H 2 N-(CH 2 ) 3 - MO
Phe Phenylethylamin Ph-(CH 2 ) 2 - MO,hP
Tyr Tyramin HO-p_C 6 H 4 - MO,hP,T
Dopa Dopamin 3,4-di-OH-C 6 H 3 - T
Trp Tryptamin Indolyl- MO,hP,T
His Histamin 4-Imidazolyl- MO,T
HO
NH 2
O
R
NH 2
N H 2
MO = Mikroorganismen
P = Pflanzen; h = höhere
T = Tiere
N H 2
NH
NH NH 2
Spermidin
RN 124-20-9
NH NH 2
Spermin
RN 71-44-3
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Biogene Amine (Phenylethylamine)
N
R 3
R 1
R 2
R 1
R 2
R 3
R 4
RN
R 1
R 2
R 3
RN
ß-Phenylethylamin H H H 64-04-0
Hordenin CH 3
CH 3
OH 539-15-1
N-Methyltyramin H CH 3
OH 370-98-9
Tyramin H H OH 51-67-2
( aus Gerstenkeimen, hordeum vulgare )
R 4
R 3
O
O
(R)
OH
R 1
N
R 2
( u.a. aus Coryphanta macromeris, Dona Ana Kaktus )
Epinephrin (Adrenalin) H CH 3
H H 51-43-4
Macromerin CH 3
CH 3
CH 3
CH 3
19751-75-8
Metanephrin H CH 3
CH 3
H 5001-33-2
Normacromerin H CH 3
CH 3
CH 3
41787-64-8
Norepinephrin (Noradrenalin) H H H H 51-41-2
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R 1
R 2
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Biogene Amine (Phenylethylamine)
(S)
NH
R 3
R 1
R 2
R 3
RN
Cathinon =O H 71031-15-7
Ephedrin OH H CH 3
299-42-3
Pseudoephedrin H OH CH 3
90-82-4
Norephedrin OH H H 492-41-1
Cathin H OH H 492-39-7
( u.a. aus Kath, Catha edulis )
HO
NH
NH 2
( u.a. aus Haloxylon salicornicum )
OH
Synephrin
RN 614-35-7
O
O
O
Mescalin
RN 54-04-6
EINECS 200-190-7
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Biogene Amine (synthetische Phenylethylamine)
(±)
NH 2
NH
(S)
NH
Amphetamin
RN 300-62-9
Pervitin
(+)-Methamphetamin
RN 537-46-2
Levopropylhexedrin
RN 6192-97-8
O
NH
OH
ß-Blocker, gegen Bluthochdruck
Propranolol (±)
RN 525-66-6
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Biogene Amine (Indolylalkylamine)
N
R 1
R 2
R 3
R 4
N
H
R 1
R 2
R 3
R 4
RN
Tryptamin H H H H 61-54-1
Serotonin OH H H H 50-67-9
Bufotenin OH H CH 3
CH 3
487-93-4
Bufoviridin OSO 3
H H CH 3
CH 3
16369-08-7
Psilocin H OH CH 3
CH 3
520-53-6
Psilocybin H OPO 3
H 2
CH 3
CH 3
520-52-5
Baeocystin H OPO 3
H 2
CH 3
H 21420-58-6
Norbaeocystin H OPO 3
H 2
H H 21420-59-7
O
N
H
Melatonin
RN 73-31-4
EINECS 200-797-7
( aus Gräsern )
NH
O
( Schlafhormon )
N
H
Gramin
RN 87-52-5
O
N
OH
vergleiche den
Pflanzenwuchsstoff
N
H
Indolylessigsäure
RN 87-51-4
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Biogene Amine (andere)
O
HN
O
NH 3
+
O
Muscazon
RN 2255-39-2
EINECS 218-853-4
O -
O
H
N
O
NH 2
O
Ibotensäure
RN 2552-55-8
OH
O
H
N
O
Muscimol
RN 2763-96-4
EINESC 220-430-4
NH 2
( Fliegenpilz )
HO
O
N +
Muscarin
RN 300-54-9
EINECS 206-094-1
O
HO
O
O
NH
Zimtsäure
t: RN 140-10-3
OH NH 2
+
HO
Dopamin
RN 51-61-6
O
O
Colchicin
RN 64-86-8
O
O
( aus der Herbstzeitlose )
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Pyrrolidin - Alkaloide
O
H
O
N
N
N
Cuscohygrin
(meso): RN 454-14-8
Hygrin
(S): RN 65941-22-2
(R): RN 496-49-1
(±) : 45771-52-6
( aus dem Coca-Strauch )
N
N
( aus „den Zigaretten“ )
Nicotin
RN 54-11-5
EINECS 200-193-3
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Piperidin - Alkaloide
H
N
O
Piperin
RN 94-62-2
EINECS 202-348-0
( Frosch )
O
O
( Pfeffer )
OH
N
(-)-Lobelin
RN 90-69-7
O
( aus Lobelia inflata,
indischer Tabak )
H
N
H
Pumiliotoxin C
RN 27766-71-8
H
N
H
Coniin
RN 458-88-8
( Schierling )
N
H
Isopelletierin
(±): RN 539-00-4
( aus dem
Granatapfel,
Wurmmittel )
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O
N
O
Arecolin
RN 63-75-2
O
( aus der
Betelnuss,
Areca catechu )
27

Institut für Organische Chemie
Pyridin - Alkaloide
N
H
N
N
N
Anabasin
RN 494-52-0
( aus Anabasis aphylla )
Nicotin
RN 54-11-5
EINECS 200-193-3
N
N
N
NH
Nicotyrin
RN 487-19-4
( nach der Ernte )
Betaserc
Betahistidin
RN 5638-76-6
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Institut für Organische Chemie
Tropan - Alkaloide
N
Tropin
RN 120-29-6
OH
N
OH
Pseudotropin
RN 135-97-7
( Siehe auch Drogen / Suchtgifte )
N
O
O
OH
Homatropin
RN 87-00-3
N
O
Atropin
O
RN 51-55-8
LD (Mensch) ca. 100 mg
OH
O
N
O
OH
N
O
O
O
Cocain
RN 50-36-2
EINECS 200-032-7
( Suchtgift und
lokalanästhetisch )
HO
O
O
N
Scopolamin
RN 51-34-3
u.a. aus dem Bilsenkraut
(PILS !!), Brechreiz-hemmend
(Pflaster)
O
(L)-Hyoscyamin
RN 101-31-5
EINECS 202-933-0
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O
N
( Wurmmittel aus
O
Granatapfel )
Pseudopelletierin
RN 552-70-5
29

Institut für Organische Chemie
Chinolizidin - Alkaloide
N
O
(-)-Cytisin
RN 485-35-8
NH
H
N
5
OH
(-)-Lupinin
(-): RN 486-70-4
(±): RN 10248-30-3
5-epi: RN 486-71-5
H
N
N
6 11
H
(-)-Spartein
(-): RN 90-39-1
(±): RN 4985-24-4
(+): RN 492-08-0
11ß: RN 446-95-7
6α: RN 24915-04-6
(+)-6α: RN 492-06-8
[ bei Reizleitungsstörungen
des Herzens ; LD 50 (Maus,
or.) 220 mg/kg]
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Pyrrolizidin- Alkaloide
H
OH
H
OH
H
OH
HO
H
OH
N
(+)-Laburnin
(+) Trachelanthamidin
RN 3348-73-0
HO
H
N
(-)-Platynecin
RN 520-62-7
20 Alkaloide
40 Ester-Alkaloide
OH
N
(-)-Isoretronecanol
RN 526-63-6
HO
H
N
OH
(+)-Heliotridin
RN 520-63-8
(-)-Supinidin
RN 551-59-7
(+)-Retronecin
RN 480-85-3
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N
10 Ester-Alkaloide toxische-Alkaloide
sehr oft N-Oxid
H
O
N
N
Callimorphin
Indicin (100 Der.)
Jacobin
Monocrotalin (30 Der.)
Retrorsin
Senecionin
> 20 Alkaloide Otonecin
RN 6887-34-9
HN
Lolin
RN 25161-91-5
HO
O
N
OH
HO
O -
N +
OH
30 Alkaloide
31

Institut für Organische Chemie
(Benzyl)-Isochinolin- Alkaloide
Die meisten mit Benzyl-Gruppe:
In unzähligen Pflanzengattungen
O
HO
HO
HO
HO
Dopa
H 2 N
OH
HO
Dopamin
NH 2
O
HO
NH
H
HO
HO
Einer der wenigen Vertreter ohne
Benzyl-Gruppe; aus Peyotl, toxisch:
HO
HO
OH
HO
O
NH
OH H
Anhalonidin
RN 3851-33-0
Reaktionsmöglichkeiten
durch Radikalbildung:
HO
HO
OH
NH
H
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32

Institut für Organische Chemie
Benzyl-Isochinolin- Alkaloide: Typen
N
N
N
N
Benzyl-Isochinolin-Typ
Protoberberin-Typ
O
O
Phthalid-Isochinolin-Typ
Pavin-Typ
N
N
N
O
Proaporphinin-Typ Aporphin-Typ Thebain-Morphin-Typ
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33

Institut für Organische Chemie
Benzophenanthridin-Alkaloide (I)
N
3,4-Benzophenanthrene ->
Benzo[c]phenanthridin
O
O
H
N
(+)-Chelidonin
RN 476-32-4
OH
H
O
O
aus Schöllkraut, Helidonium majus:
Mitosegift -> Warzenverteibend
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34

Institut für Organische Chemie
Benzophenanthridin-Alkaloide (II)
O
O
N +
Sanguinarin
RN 2447-54-3
O
O
aus Roter Blutwurz, (Potentilla erecta oder Potentilla
tormentilla), auch: Dilledapp, (Aufrechtes)
Fingerkraut, Rotwurz, Ruhrwurz, Siebenfinger oder
Tormentill genannt; plaque- bzw. belaghemmende
Wirkung. Findet Verwendung in Mundwässern und
Zahnpasten. Gerbstoffdroge. Kann zur Entwicklung
von Glaukomen beitragen (Innnenaugendruck)
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
35

Institut für Organische Chemie
Pictet-Sprengler-Synthese
O
O
O
O
+
NH 2
O
O
N
O
NH
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
N
Papaverin
RN 58-74-2
aus Papaverum somniferum (Mohn)
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
36

Institut für Organische Chemie
Stereoselektive Induktion
R 1
R 2
O
O
H
NH 2
O
OH
R 1
R 2
O
O
O
H
NH
OH
R 1
O
NH
R 2 O
H
R 3
R 3
H
das stereogene Zentrum der Ausgangsaminosäure ist durch die
Decarboxylierung im Endprodukt nicht mehr vorhanden; das
induzierte stereogene C bleibt aber trotz Decarboxylierung erhalten !
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
37

Institut für Organische Chemie
Bischler-Napieralski-Synthese
O
NaOCH 3
/ CH 3
OH
O
O
Na / Hg
O
O
O
O
O -
N +
O
O
O -
N +
O
O
O
+
O
NH 2
Cl
O
N
P 2
O 5
O
O
O
NH
O
O
O
O
O
Papaverin
RN 58-74-2
O
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
38

Institut für Organische Chemie
Pavin-Synthese
O
Sn / HCl
O
O
N
O
NH
Papaverin
RN 58-74-2
O
O
O
+
O
O
O
O
O
NH +
NH
O
O
Pavin
RN 529-79-3
O
O
O
O
N
Eschscholtzin
RN 4040-75-9
O
O
aus Eschscholtzia
californica; californian
poppy
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
39

Institut für Organische Chemie
(Proto)Berberin-Synthese
O
O
O
N
O
N +
O
O
Berberin
RN 2086-83-1
O
O
aus der Berberitze Berberis vulgaris.
Berberin ist ein giftiger, gelber Farbstoff
(für Baumwolle, Seide und Leder). Es zeigt
Atmungsstimulierung, Hypotension und
Convulsion. Antianaemisch, antibakteriell
antifungal, cytotoxisch und neoplastisch.
Zur Behandlung von Cholera und Diarrhoe
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
40

Institut für Organische Chemie
Phthalid-Isochinolin-Alkaloide
Antitussivum
O
O
O
H
N
H
O
O
O
H
N
H
O
O
O
O
O
(-)-ß-Hydrastin
RN 118-08-1
O
Narcotin
Noscapin
RN 128-62-1
O
aus Corydalis cava
(hohler Lerchensporn)
aus Hydrastis canadensis
(Goldenseal, Orangenwurzel).
Zur Pupillenerweiterung
und Lokalanästhesie.
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
41

Institut für Organische Chemie
Thebain-Biosynthese
O
O
O
HO
HO
O
H
N
HO
O
H
N
HO
O
H
N
Reticulin
(S): RN 485-19-8
(R): RN
OH
O
Salutaridin
(R): RN 1936-18-1
O
O
O
O
HO
HO
O
Thebain
RN 115-37-7
H
N
O
O
O
H
H
N
O
HO
H
H
N
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
42

Institut für Organische Chemie
Thebain-Morphin-Alkaloide
O
O
HO
O
O
O
H
N
O
H
N
O
H
N
O
O
H
N
O
Thebain
RN 115-37-7
HO
Codein
RN 76-57-3
HO
Morphin
RN 57-27-2
O
Heroin
RN 561-27-3
HO
HO
Antagonisten:
O
H
N
H
N
HO
N-Allyl-normorphin
Norfin, Nallin
RN 62-67-9
Pentazocin
RN 359-83-1
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
43

Institut für Organische Chemie
Aporphin-Alkaloide
HO
O
Emetikum !
( Das stärkste
bekannte
Brechmittel)
HO
HO
N
H
O
O
N
H
O
O
N
H
Apomorphin
RN 58-00-4
Boldin OH
RN 476-70-0
Glaucin
RN 475-81-0
O
O
O
HO
HO
N +
H
O
N
H
O
Magnoflorin
RN 2141-09-5
Roemerin
RN 548-08-3
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
44

Institut für Organische Chemie
Bis-Benzyl-Isochinolin-Alkaloide
O
HO
O
N +
H
OH
HO
H
N +
N +
H
O
OH
O
H
N +
OH
O
OH
O
O
OH
Tubocurarin
RN 57-94-3
H
O
H
OH
N +
H
N +
O
O
Insgesamt 225 verschiedene Verbindungen
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
45

Institut für Organische Chemie
Ipecacuanha-Alkaloide
O
HO
H
N
O
Alangisid
RN 34482-51-4
H
O
O
aus der Brechwurzel, Cephaelis ipecacuanha
aus Alangium lamarckii
(Hartriegelgewächs)
HO
O
OH
O
OH
HO
O
H
N
H
Emetin
RN 483-18-1 HN
EINECS: 207-592-1
H
O
O
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
46

Institut für Organische Chemie
Indol-Alkaloide
kommen praktisch ausschließlich in
Apocynaceen (Hundsgiftgewächsen),
Logianacae (Brechnussgewächsen) und
Rubiaceen (Rötegewächsen) vor.
Daneben noch in Blaualgen
(Lyngbya majuscula)
Durch Biosynthese aus Tryptophan
N
O
N
H
H
N
Lyngbyatoxin A
RN 70497-14-2
OH
Yohimban-Typ
Aspido-Sperman-Typ
Catharanthus-Alkaloide
Strychnos-Typ
Pyrido-Carbazole
Pyrrolidino-Indole
Ergolin-Alkaloide
Termorgene Indolalkaloide
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
47

Institut für Organische Chemie
Yohimban-Alkaloide
N
H
H
O
H
N
H
lokalanästhetisch, gefäßerweiternd
(Aphrodisiakum, alter Name „Aphrodin“)
O
Yohimbin
RN 146-48-5
OH
O
O
N
H
H
N
O
H
O
O
H
O
O
O
O
Reserpin
RN 50-55-5
aus Rauvolfia serpentina (Schlangenwurzel)
sedativ, Blutdruck senkend
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
48

Institut für Organische Chemie
Aspido-Sperman-Alkaloide
N
H
N
H
N
O
O
OH
O
O
N
H
Aspidospermin
RN 466-49-9
über 100 Verbindungen
Vincamin
RN 1617-90-9
Förderung des cerebralen
Stoffwechsels, Blutdruck senkend:
aus Vinca major (periwinkle,
Immergrün); s.a. Catharanthus-A.
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
49

Institut für Organische Chemie
Catharanthus-Alkaloide
HO
N
N
H
N
O
O
O
Vinblastin
RN 865-21-4
N
H
HO
H
O
O
O
O
einige antimitotische Aktivität
(gegen Leukämie und Hodgkin-
Krankheit; Cytostaticum)
aus Catharanthus roseus
(Madagaskar Immergrün)
R = -CH=O : Vincristin, RN 57-22-7
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
50

Institut für Organische Chemie
Strychnos-Alkaloide
N
N
O
H
H
N
H
H
O
N
H
H
O
H
O
Strychnin
RN 57-24-9
EINECS 200-319-7
H
N +
O
H
Brucin
RN 537-57-3
O
HO
H
N
H
H
N
H
OH
N +
H
Toxiferin I
RN 6888-23-9
das effektivste Muskelrelaxans
LD 50 (Maus, i.v.) 0.01 mg/kg
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
51

Institut für Organische Chemie
Pyrido-Carbazol-Alkaloide
N
N
H
Ellipticin
RN 519-23-3
aus Ochrosia elliptica; mutagen und
klastogen (Chromosomenbrüche):
cytotoxisch; 1 Präparat im Handel
(Mangrovenart, Hundsgiftgewächs)
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
52

Institut für Organische Chemie
Pyrrolidino-Indol-Alkaloide
HN
O
O
N
H
N
aus Physostigma venenosum;
Ordalgift in Westafrika (Gottesurteile)
[Calabar-Bohne]
Physostigmin
Eserin
RN 57-47-6
gegen Demenz, Antiglaukom-Wirkung;
Atropin-Antidot; LD (oral, Mensch) :
6-10 mg
Synthetische Derivate:
N +
O
N
O
Br -
N + O N
O
Neostigmin
RN 59-99-4
Pyridostigmin Br -
RN 101-26-8
EINECS 202-929-9
ion: RN 155-97-5
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
53

Institut für Organische Chemie
Ergot-Alkaloide
H
O
N
N
H
aus Claviceps (Fadenpilz) auf Getreide
(Mutterkorn); auch im Ipomoea-Harz
HN
( Synthetisches Derivat )
Lysergsäurediethylamid
LSD
RN 50-37-3
EINECS 200-033-2
HN
H
N
O
NH
O
O
OH
N
Ergotamin
RN 113-15-5
H
N
O
( Ipomoea purga, Trichterwinde)
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
54

Institut für Organische Chemie
Tremorgene Indol-Alkaloide
H
N
OH
H
O
O
H
O
OH
aus Aspergillus und Penicillium - Arten
O
H
H
Lolitrem K
RN 845727-35-7
O
OH
OH
O
N
H
N
N
auf Lolium perenne
(Taumellolch)
O
O
H
O
H
Verruculogen
RN 12771-72-1
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
55

Institut für Organische Chemie
Chinolin-Alkaloide (I)
H
H
N
O
HO
H
H
N
O
HO
H
H
N
(-)-Chinin
RN 130-95-0
HO
H
H
N
H
N
(+)-Chinidin
RN 56-54-2
H
N
HO
H
H
Chinaalkaloide
aus Chinarinde
N
(-)-Cinchonidin
RN 485-71-2
N
(+)-Cinchonin
RN 118-10-5
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
56

Institut für Organische Chemie
Chinolin-Alkaloide (II)
N
N
H
N
Nitramarin
RN 95360-17-1
fördert in Tierversuchen das
Einschlafen; aus Nitraria komarovii
N
O
O
N
HO
O
Camptothecin
RN 7689-03-4
antiviral und krebshemmend, aus
Ophiorrhiza mungos
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
57

Institut für Organische Chemie
Chinazolin-Alkaloide
N
N
Peganin
Vasicin
(-): RN 6159-55-3
(±): RN 6159-56-4
OH
fördert Atmung und Sekretion;
aus der Steppenraute (Syrian Rue,
Peganum harmala)
N
N
HO
O
N
H
O
Febrifugin
RN 24159-07-7
aus dem Steinbrechgewächs Dichroa febrifuga.
100 mal stärker als Chinin wirksam gegen
Malaria-Erreger, aber toxisch !
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
58

Institut für Organische Chemie
Betalaine
O
N +
O -
HHOO
OH
O
OH
O
O
HO
O
N
H
OH
Indicaxanthin
RN 2181-75-1
aus der Opuntienfeige (Opuntia ficus-indica)
O
HO
N +
O -
Betanin
RN 7659-95-2
O
HO
O
N
H
OH
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
59

Institut für Organische Chemie
Ende der Einheit
„Alkaloide“
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
60

Institut für Organische Chemie
Colchicin - Biosynthese
O
HO
O
O
NH
HO
+ OH
O
O
H
N
HO
O
O
N
O
O
O
OH
O
Colchicin
O
O
O
O
O
NH
O
HO
O
O
HO
O
N
O
O
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
61

Institut für Organische Chemie
Tropinon - Synthese
O
O
O
O
O
+ H 2 N +
O
N
O
- H 2
O
O
O
O
O
O
O
OH
N
O
N
O
OH
O
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
62

Institut für Organische Chemie
Retronecin - Derivate
HO
O
H
N
O
O
Callimorphin
RN 74991-73-4
HO
O
H
OH
O
O
O
O
O
HO
(R)
HO
O
H
H
N
OH
O
O
O
HO
(R)
O (S)
HO
Indicin
RN 480-82-0
O
O
HO
H
O
O
O
O
O
HO
H
N
O
Jacobin
RN 6870-67-3
O
N
Monocrotalin
RN 315-22-0
N
Retrorsin
RN 480-54-6
N
Senecionin
RN 130-01-8
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
63

Institut für Organische Chemie
Reduktive Aminierungen
R 2
+ NH 3
O
- H 2
O
R 1
R 1
R 2
NH
+ 2 H
( Ni )
R 2
NH 2
R H
1
R 1
N
O
+ 2 H 2
C=O / HCOOH
- H 2
O / - 2 CO 2 R 1
N Eschweiler - Clarke
R 1
R 2 + HCOONH 4
O
R 2
NH 2
- H 2
O / - CO 2 R H
1
Leuckart - Wallach
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
64

Institut für Organische Chemie
Strecker Synthese und Abbau
H
R 1
O
+ HCN
H
R 1
OH
N
+ NH 3
H NH 2 + 2 H 2
O
- H 2
O R 1
N
- NH 3
H NH 2
O
R 1
HO
H
R 1
O
+ H 2
O
- NH 3
H
R 1
NH
( O )
- H 2
O
H
NH 2
H
R 1
- CO 2
H NH 2
O
R 1
HO
Professor H. Hönig Horst Cerjak, 19.12.2005
Alkaloide SS 2011
65