1 A. Altfragen srtl. 1 Flashcards
19.11.21 Bs Plumbagin & zeichnen
Biosynthese Alkannin & Plumbagin
Haben zwei Synthesewege
- Weg-> para-Hydroxybenzoesäure
- Weg-> Tyrosin
- Plumbagin wird über den Polyketid-Weg Hergestellt
- > Ausgangssubstanz ist Acetyl-CoA + 4 Malonyl-CoA -> es entsteht die Polyketosäure (- 3CO2) die dann cylisiert (- CO2)
Struktur Vitamin K1 ( Phyllochinon) erkennen
Biosynthese von Naphtochinone 4 möglichkeiten Nennen
Wie schaut ein Naphtochinon aus Grundstruktur, auf welchen weg können sie BS werden.
Können über ganz unterschiedliche Synthesewege hergestellt werden
- geht aus von der p-Oh-Benzoesäure.
- Tyrosin zum Chimaphilin
- Geht aus vom Polyketid-Weg.
- Ausgehend von Chorisminsäure: Aus Chorisminsäure-Biosyntheseweg
- Alizarin, wie synthetisiert, welche Gruppe, Fam, Eigenschafen
- Warum wirkt Alizarin nicht laxierend ?
- Unterschied zw Anthrachinone und Alizarine, was erzeugt die emetische Wirkung?
- geht aus von der p-Oh-Benzoesäure.
- Tyrosin zum Chimaphilin
3. Geht aus vom Polyketid-Weg.
Weg: Acetyl-CoA Einheiten mit MalonylCoA Einheiten zur Polyketosäure. Auf die Art und Weise bildet sich das Plumbagin.
- Ausgehend von Chorisminsäure: Aus Chorisminsäure-Biosyntheseweg
A) Isochorisminsäure reagiert mit 2 Oxoglutarsäure die aktiviert wird durch Thiamindiphosphat (prosthetische Gruppe) dabei bildet sich die Succinylbenzoesäure.
B)Aus der 1,4-Di-OH-Napthoesäure kommt es zur Bildung von Anthrachinonen vom Alizarintyp. Das ist eine Besonderheit weil normalerweise werden Antrachinone über den Polyketid-Weg hergestellt.
Auch das Phyllochinon (Vitamin K1) leitet sich davon ab. Das spielt ja im Gerinnungsgeschehen eine Rolle. Antagonisten wären die Dicoumarole oder Coumarin
Alizarin wie synthetisiert, welche Gruppe, Fam, Eigenschaften
(Biosynthese von Naphtochinone)
- Ausgehend von Chorisminsäure: Aus Chorisminsäure-Biosyntheseweg
- Warum wirkt Alizarin nicht laxierend, was ist Carminsäure ?
- Alizarin Unterschied zu den anderen Anthrachinone, was erzeugt die emetische Wirkung?
- Was ist Carminsäure + Struktur, Synthese wo kommt sie vor, Anwendung?
Die Anthracenderivate werden also über zwei Biosynthesewege hergestellt.
- Polyketid-Weg auf der einen Seite. Acetyl-CoA mit Malonyl-CoA.
- ausgehend von Chorisminsäure. 1,4-Di-OH-Napthoesäure mit Isopentenyl-PP zur Bildung vom Anthracenderivat vom Alizarin-Typ. (wie Naphtochinone)
Generelle Info:
Anthrachinone sind die größte Gruppe von natürlich vorkommene Chinone
Sind gelb/rot/orange gefärbt und sind in der Regel hydroxyliert.
Anthrachinone sind bekannt wegen ihrer abführenden Wirkung. Dafür verantwortlich sind diese Substituenten in Position 1 und 8. Zusätzlich haben wir auf jeden Fall auch eine Carbonyl-Gruppe in Position 9 vorliegen. Kommen in Pilzen (Penicilium oder Aspergillus), Insekten (Kakutsschildlaus) und Rhamnaceaen oder Polygonaceaen Liliaceaen.
Wichtigste Pharmakologische Wirkung der Anthrachinone
- abführende, laxierende Wirkung
–> Dafür ist eine Carbonylgruppe am mittleren Ringsystem + eine Hydroxylgruppe an Position 1 und 8
Wenn dies nicht der Fall ist, haben wir keine abführende Wirkung
-> Alizarin-Typ (Farbstoff der Krappwurzel - “Rubia tinctorum (Rubiaceae)
Diese Verbindung ist nicht mehr abführend weil OH an Position 8 fehlt, diese ist an Position 2 verschoben
Carminsäure (wird aus der Kaktusschildlaus hergestellt) Anthrachinon des Alizarin-Typs
-> Carminsäure - an Position 6 Zucker (beta-D-Glucose)
Diese Verbindung ist nicht abführend, an Position 1 fehlt die OH-Gruppe
Carminsäure werden aus der Kaktusschildlaus gewonnen
Carminsäure findet man in Lippenstiften und im Aperol, wird aus Kaktuschildläusen gewonnen. Diese haben 14% enthalten an Carmin.
Zählweise, der “mittlere Ring” kommt zum schluss (wird “übersprungen”)
Was sind essentielle AS mit 3 Bsps
Aminosäure, die ein Organismus benötigt, aber selbst nicht synthetisieren kann, muss über die Nahrung zugeführt werden.
Isoleucin, Leucin, Valin, Tryphtophan, Histidin, Phenylalanin, Threonin, Methionin
Alkaloide die sich von einfachen Aminosäuren ableiten,
Ornithin und Lysin zeichnen; Alkaloide die daraus entstehen nennen; Weg zum Pyrrolidein und Piperidein
Lysin: Arecolin, Coniin, Chinolizidi
Spirostanol Typ zeichnen
Beim Spirostanol-Typ sind die Ringe
- > A/B - trans
- > B/C - trans
- > C/D - trans
- > D/E - cis
Oleantyp hinzugefügt falls fragen sich ändert auf das zu zeichnen
Saponine
Zweite Gruppe der Saponine
->Steroidsaponine (Triterpensaponine sind die erste Gruppe)
Gehören ebenfalls zur Gruppe der Triterpene
Saponine werden unterteilt in:
- Steroidsaponine
- Triterpensaponine
Die Steroidsaponine lassen sich nochmals unterteilen In die einzelnen GG.
Die Triterpensaponine lassen sich auch unterteilen in einzelne GG.
Steroidsaponine
Unterscheiden man den Spirostanol- und den Furostanol-Typ.
-> Spirostanol-Typ (haben ein bicyclisches Spirolketal)
–> Meist Monodesmosidisch verknüpft (OH Position 3)
-> Furostanol-Typ (Tetrahydrofuran + Seitenkette die mit OH endet)
–> Meist Bisdesmosidisch Verknüpft an Position 3 oder 27 an OH
–> Beim Isolieren spaltet sich der Zucker leicht an Position 27 ab und
es kommt zur cyclisierung –> es entsteht der Spirostanol-Typ
Muss unter “Milden Bedingungen” isoliert werden
Claviceps purpurea Lebenszyklus skizzieren
Secale cornutum (Claviceps purpurea) Clavicipitaceae
Mutterkorn, Purpurbrauner Mutterkornpilz
Wo ist Lysergsäure enthalten ?
Lebenszyklus von Clacieps purpurea
Haploide Phase:
- Übertragung reifer Ascosporen auf Fruchtknoten blühender Roggenpflanzen
- Auskeimung der Ascosporen zu Hyphen; gleichzeitig Bildung von Conidiosporen, welche mit Flüssigkeit abgegeben werden (Sphacelia-Stadium)
- auskeimende Conidien bilden Sclerotium (sclerotiale Hyphen)
- aus zu Boden gefallenen Sklerotien wachsen nach der Überwinterung im Frühjahr gestielte Köpfchen heraus
- Ausbildung des Peritheciums um jeden Sphorophyten durch haploides Gewebe
- Ascusbildung im Perithecium, dort Verschmelzung der Sphorophyten zur Zygote = Beginn der diploiden Phase:
- Reduktionsteilung = Wiedereintritt in haploide Phase, dabei Entstehung von 8 fadenförmigen Ascosporen je Ascus
Mutterkorn - secale cornutum
Claviceps purpurea. Ist der Pilz.
Die Inhaltsstoffe des Pilzes sind die Mutterkornalkaloide.
Allen mutterkornalkaloiden gemeinsamer Grundbaustein: Die Lysergsäure. Die Lysergsäure hat als GG das Ergolin-GG. Lysergsäure kann man mit basischen Resten verknüpfen. Mit Diethylamin gelangt man zum Lysergsäurediethylamid. Durch Albert Hofmann zu dieser Zeit bei Sandoz.
Die Lysergsäurealkaloide
Die von diesem Pilz befallenen Körner entwickeln sich zu Sklerotien. Ein Dauermyzel (viele Pilze können solche Sklerotien ausbilden) - Die Überwinterungsform des Pilzes.
Die langen schwarzen Zapfen die mit Nährstoffen gefüllt sind und bei der Ernte zu Boden fallen. Sie überwintern und treiben Fruchtkörper aus (rosa gefärbte Fruchtkörper mit einem Kugelförmigen Ende). In diesem Kugelförmigen Ende sind zahlreiche Perithecien eingelagert.Diese Perithecien entstehen durch Ascogon und Antheridien (also den weiblichen und männlichen Geschlechtsorganen). Diese Perithecien sind Flaschenförmig und in diesen Pericethien finden sich die Ascii (Schläuche) in jedem Schlauch sind genau 8 Ascosporen die heranreifen, diese Sporen werden ausgeschleudert, mit dem Wind verbreitet und landen wieder auf Roggenblüten wo sie sofort zu Keimen beginnen. Es entwickelt sich ein Keimschlauch der in die Fruchtknotenhöhle eindringt (infiziert). Es bildet sich ein Mizell in diesem Fruchtknoten aus. Anstelle des Fruchtknotens entwickelt sich ein Mycelgeflecht und in den Furchen des Fruchtknotens werden Konidien(Sporen) abgeschnürt, diese Sporen schwimmen nun im Honigtau (dieser Honigtau lockt Insekten an) die Insekten verbreiten dann die Sporen auf andere Blüten. Weiterer Folge kommt es dann wieder zu Sklerotienbildung. Ein neuer Kreislauf beginnt.
fällt immer auch an bei der Ernte von Getreide. Der Hauptwirt von claviceps purpurea ist Roggen. Der Pilz muss immer abgetrennt werden über Maschinen (Farbausleser).
Früher haben die Mutterkornalkaloide eine größere Rolle gespielt als heute. Man kann aber auch Kulturen impfen damit man viel Mutterkorn enthält.
Mutterkorn löste Epidemien aus durch Einnahme von mit Mutterkorn vergiftetem Brot und Mehl. Krampf- und Brand-Seuche. Ist generell unter Ergotismus bekannt.
Mit der Verbesserung des Ackerbaus und nachdem man erkannt hatte dass Mutterkorn der Auslöser ist, nahmen die Epidemien stark ab.
Mutterkorn als Vehenmittel verwendet. Quickening child-birth. Aber nicht durchgesetzt. Jetzt nur noch zur Verhinderung von Nachblutungen.
- “infizierter Fruchtknoten”
- "”Bildung von Conidiosporen
- werden durch Hongitau (Anlocken) nach außen getragen
- Narbe mit Sklerotium-Pseudenparenchym & Konidienlagern
- Ähre mit Sklerotien –> infizierte Claviceps purpurea bildet Sklerotien statt Samen = Überwinterungsform des Pilzes
- günstige Bedingungen keimen die Sklerotien mit köpfchenartigen Stromata (Fruckkörper)
- Ascogen & Antheridien män. weibl Geschlechtsorgan
- Ausbildung von Asci
- Fruchtkörper mit Perithecien werden gebildet –> enthalten Asci mit je 8 Ascorpen (fadenförmig)
- Auskeimung der Ascorpen zu Hyphen
Biosynthese von Betalaine & Indicaxanthin
Was sind Betalaine, Stammpflanze lat.Name, Synthese zeichnen und beschreiben, wo werden sie eingesetzt/ Verwendung, Inhaltsstoffe
Wo findet man diese Farbstoffe noch, außer in der roten Rübe? Im Fliegenpilz
Biosynthese von Rotebeete Farbstoffen, welche Farben haben die IHS?
Kommt in Caryophyllales (Nelkenartig) vor.
Unterscheidet
- > Gelbe Farbstoffe (Betaxanthin)
- > Rote Farbstoffe (Betacyane)
Biosynthese ausgehend von Tyrosin
Wird umgewandelt in L-(S)-DOPA, bildet (S)- Betalaminsäure
(S)-Betalaminsäure interagiert mit L-(S)-Cyclo-DOPA
–> Betanidin (rot gefärbt) ist positiv geladen
(S)-Betalaminsäure interagiert mit Prolin zu
–> Betaxanthin (gelb gefärbt) ist positiv geladen
Kommen in der Roten Rübe vor
beta vulgaris subsp. vulgaris var, conditiva
In der Roten Rübe findet man Rote (Betanidin) UND Gelbe Farbstoffe (Betaxanthin). Rot Überdeckt Gelb, kann aber beide voneinander trennen
Pharmazeutische Verwendung
–> Immunstimulierende Wirkung (Roter Rübensaft)
–> Bei Chemotherapie verwendet, wird alleridings wegen der schlechten Compliance nicht häufig verwendet
Roter Farbstoff findet man im Fliegenpilzhut
Ist es ein echtes Alkaloid ? Nein N nicht hetercyclisch gebunden und nicht basisch
Was sind lamiacean Gerbstoffe mit Struktur
Gehören zu der Dritten Gruppe der Gerbstoffe, Gerbstoffe im weiteren Sinn keine gerbende Wirkung
sinde rel. einfache Gerbstoffe
nur geringe Gerbstoffwikrung/ bis keine
Zimtsäuederivate—> Ester von Kaffesäure & Chinasäure
Rosmarinsäure:
Kaffeesäure und 2 Hydroxydihydrokaffeesäure
Einteilung der Gerbstoffe
- hydrolisierbare Gerbstoffe: echte bzw nicht kolloidal löslich
- Kondensierte Gerbstoffe
- Mischtypen: im schwarz Tee
- Gerbstoffe im weiteren Sinn: keine gerbende Wirkung
Nikotin Bioysynthese
Wie wirkt Arecolin
Läuft unterschiedlich ab in Pflanzen und Tieren.
Nicotinsäure ist Ausgangsprodukt für die Bildung von Nikotin. und Arecolin und Anabasin. Arecolin: Ein Partialagonist der muscarinischen Acetylcholinrezeptoren. Anabasin kommt auch in den Tabakpflanzen vor. Durch Interaktion mit den muscar. Acetylchol. Rezeptoren.
Arecolin interagiert mit Muskarinischen Acetylcholinrezeptoren als partieller Agonist.
Areca catechu - Betelnuss Arecaceae
In der Betelnuss kommt Arecolin vor.
Anabasin - gelbe Flüssigkeit
In der Pflanze kommt nur das S Enantiomer vor.
Letale Dosis ist 11mg/kg bei i.v.
Es handelt sich auch um m-Acetylcholinrezeptor-Agonisten
Kommt zum Tod durch Herzstillstand
Iridoid Biosynthese
1.
Was sind Iridoide- Definition,
Wovon leitet sich der Name ab & woher kommt der Name Iridodial?
Was sind iridoide (biogenetische abkömmlinge von monoterpenen, meist glykosidische vertreter, formal c10 ), wovon leiten sie sich ab? iridodial erstmals in iridomyrmex gefunden.
Iridoide: Was ist das? Synthese, Chemie sehr genau (wie wird der 5er Ring gebildet, wie entsteht das Halbacetal
Iridoide-Hauptverbindung/Grundgerüst (methylcyclopentan-pyran)
synthese, iridomyrmex
2.
Iridoide BS welche drei Verbindungen entstehen (Struktur Aucubin) & Wie komme ich zum Gentiopikrosid? ( Umesterung (genauer Mechanismus) Synthese von Iridoal bis zum Loganin dann Aucubin, Valepotriate und Gentiopikrosid..
Iridodial aufzeichnen und dann aubutin aufzeichnen? Was ist Gentipikrosid, was ist die Zwischenstufe von Loganing zu Gentiopikrosid, wie heißt die ?
Iridoide BS welche drei Verbindungen entstehen (Struktur Aucubin) & Wie komme ich zum Gentiopikrosid? ( Umesterung (genauer Mechanismus)
Iridoide Monoterpene Bildung
Iriodid synthese: wie genau erfolgt umesterung von secologanin zu gentiopicrosid (abspaltung methanol)
Iridoidsynthese von GPP bis Gentiopikrosid zeichen und synthese genau erklären wie bilden sich die Secologanine? Was passiert bei secolognin zu swerosid (umersterung)
wo liegt der bedeutendste Unterschied zwischen Aucubin und Valepotriaten? Aucubin ist ein C9-Iridoid und Valepotriate C10-Iridoide
Zu welcher Reaktion neigen Iridoide? Acetal (z.B. bei Aucubin) ist instabil, reagiert zu Aldehyd und Alkohol und polymerisiert dann; zu beobachten bei der Braunfärbung der Blätter von Plantago lanceolata (Spitzwegerich)
3.
Valeprotriate vorkommen und genaue Struktur was ist speziell?
Wo kommen Valepotriate vor
Iridoide-Einteilung(welcher Arten gibt es)
Valepotriatgewinnung Was wär die schädliche Wirkung? Was ist der Unterschied zu anderen Iridoiden? (Reste verestert und Epoxidring)
Loganin…C9,C10 seco
1.
Iridoide sind Substanzen, die
a) biogenetisch Monoterpenderivate sind
b) durch ein Methylcyclopentapyran-Ringsystem gekennzeichnet sind und die
c) formal sich von der Halbacetalform des Iridodial ableiten lassen.
Iridoide Name leitet sich von Iridodial ab und aus dem Iridodial leitet sich relativ leicht das Halbacetal ab. —> Intramolekulare Kondensation und so. Wenn man den den Fünferring spaltet (im Iridoidgrundgerüst) dann kommen wir zum SecoIridoidgrundgerüst.
Das Iridodial wurde das erste mal aus dem Sekret der Ameisen synthetisiert.
Ameisen-Gattung - Iridomyrmex-Arten
2.
Ausgehend von Geranyl-PP, dieses wird an beiden enden Hydroxyliert, Isomerisierung von trans zu cis, oxidiert zu aldehyden zum Iridodial
Iridodial - Keto/Enol-Form, reagiert dann mit der zweiten Aldehydgruppe zur Ausbildung eines Halbacetals - die OH Gruppe wird dann stabilisiert durch Verknüpfung mit beta-D-Glucose.
Durch weiteren Modifikationen entsteht das Loganin - Mutterssubstanz aller Iridoide.
Davon leiten sich die einfachen Iridoide ab! Durch beispielsweise Esterspaltung und Decarboxylierung zu C9-Verbindungen wie zum Beispiel dem Aucubin. Oder es können die Secoiridoide entstehen indem es zu einer oxidativen Spaltung kommt. Dabei entsteht ein Aldehyd. Und dann Enolisierung. Und die Enol-Form (Hydroxylfunktion) greift dann am Methylester an und es kommt zu einer Umesterung und Abspaltung von Methanol. Es bildet sich ein Lacton.
Vom Lognain leiten sich auch die Valepotriate ab die sich eben durch eine Epoxid-Ts auszeichnen. Bei den Valepotriaten erfolgt die Stabilisierung des Halbacetals (Im Gegensatz zu den anderen Iridoiden) durch eine Ester Bildung der OH-Gruppe?
Aus Loganin enstehen
- > Terpenalkaloide (Alkaloide die sich von Trypthophan ableiten)
- > C9-Iridoide (Methylester wurde abgespalten) -> Aucubin
- > Secologanin (durch oxidative Aufspaltung)
—-> Gentiopikrosid - Hauptverbindung der Enzianwurzel
-> Valepotriate In Valeriana und Centranthus-Arten besonderheit- Epoxid Ring und nicht durch ß-D-Glucose stabilisiert
8) Substanzen erkennen (waren Zucker, wahrscheinlich Stachyose und Raffinose)
5 verschiedene Zucker erkennen
Coffein Bausteine erklären
Biosynthese von Coffein bzw Purin
Unterschied zu anderen Alkaloiden
Biosynthetisch aus kleinen Bausteinen, die aus wesentlichen Teil aus Aminosäuren bestehen
–> Lernen aus welchen Bausteinen sich das Grundgerüst zuammensetzt
Coffein
Coffea arabica - Kaffee
Familie Rubiaceae
Theophyllin
Camellia sinensis - Teepflanzen
Theaceae
Theobromin
Theobroma cacao - Kakaobaum
Sterculiaceae
Was unterscheidet die Purinalkaloide mit anderen Alkaloiden
-> Alle sind sind nicht Basisch
–> Coffein ist neutral
–> Theobromin und Theophyllin sind sauer (aufgrund NH) mit einer Kalilauge können diese in ein Salz überführt werden
3 Grundstrukturen erkennen (diterpene und triterpene)
Diterpene
Regulär oder Irregulär
01.02.22Pimaran-Grundstruktur
Je nach Faltung des Geranylgeranyl-PP (Diterpen - C20) kommt es zu unterschiedlichen Grundkörpern
- Als Zwischenstufe das Taxenylkation –> Taxan - wichtiger Grundkörper für Paclitaxel, Inhaltsstoff der Pazifischen Eibe - Tumorerkrankungen
- Als Zwischenstufe - Cembrankation, von diesem lei i sich ab
–> Cembren A - Bestandteil Ätherisches Kieferöl
–> Casben - In Euphorbiaceae-Gewächse (Ricinus communis) schützt vor Pilzbefall. Aus dem Casben bilden sich dann die Grundkörper
- Ingenan
- Daphnan
- Tiglian
Ausgangskomponente ist Geranylgeranyl-PP (Diterpen - C20)
Durch entsprechende Ringbildung kommt es zur Ausbildung von
- Labdadienyl-PP oder dem Enantiomer “Copalyl-PP” (ent-Serie)
Aus dem Labdadienyl-PP entsteht
- Labdan Grundkörper
–> Clerodan - Bestandteil in Mönchspfeffer (Prämenstruellen Syndrom)
–> Sclareol - Bestandteil “Muskatella Salbei Öl”
- Pimaran
- Abiatan
–> Abietinsäure - Harzsäuren - Terpentinöl
–> Pimarsäure - Harzsäure - Terpentinöl
- Copalyl-PP
–> ent-Labdan (Enantiomer zu Labdan) umgekehrte Stereochemie
–> ent-Pimaran
–> ent-Kauran - aus diesem entstehen die Gibberelline
“Gibberellan-Grundkörper - Verknleinerung des Ringes aus
6er Ring ein 5er Ring mit Methyl-Seitenkette
Auch hier wieder gilt es die wichtigsten Grundgerüste zu erkennen:
Was ist ein: Labdan-GG, Clerodan-GG, Pimaran, Kauran Wir haben immer die normale Serie und die ent-Serie. D Für was steht ent? Die Vorsilbe ent- (kurz für enantio-) vor dem Namen einer chemischen Verbindung, meist eines Naturstoffs, dient zur Kennzeichnung, dass die beschriebene Verbindung eine Stereochemie aufweist, die zur Stereochemie der Referenzverbindung spiegelbildlich („enantiomer“) aufgebaut ist.
Sclareol: Findet man in muscartellar-Salbei. Typisches Diterpen mit einem Labdan-GG. Ist diese Verbindung entsprechend der Isopren-Regel aufgebaut?
Die Beispiele die wir auch in den Videos kennengelernt haben hat er nochmal angeschaut. Aconitum napellus eine der giftigsten Pflanzen. Rittersporn. Aconitin mit Kauran-GG Gibberelline. Steviosid mit Kauran-GG.
3 Grundstrukturen erkennen (diterpene und triterpene)
Triterpene
Relativ selten sind aromatische Triterpene
Gossypol kommt in den Samen der Baumwolle (Gossypium-Arten), bis zu 1,5%.
Gossypol wurde Untersucht für “Die Pille für den Mann”
–> Fertilität wurde herabgesetzt
Problem: Etwa 20% der Männer wurden langfristig infantil
Squalen ist die Muttersubstanz für die Herstellung aller Triterpene
Squalen wird in Squalenepoxid überführt und aus diesem entsteht eine Zwischenstufe
–> Cycloartenol (erfolgt in Pflanzen)
–> Lanosterol (erfolgt in Mikroorganismen und Tieren)
Aus Lanosterol entsteht Cholesterol (C27) - Tierischen Organismus
Aus Cycloartenol entsteht beta-Sitosterol (C29) - in Pflanzen
Beta-Amyrin leitet sich direkt von Squalenepoxid ab (mit Zwischenstufen die nicht aufgeklärt sind)
Aus Cholesterol entstehen dann die- Steroidsapogenine
- C27
- Cardenolide - C23
- Bufadienolide - C24
- Phytosterole - C28, C29
Cucurbitacine
(Charakteristikum Methylgruppe wandert von Position 10 zu Position 9)
Aus Squalenepoxid ensteht Cucurbitadienol.
Aus Cucurbitadienol entsteht dann Cucurbitacin D
Cucurbitacine sind
–> Cytotoxisch
–> Haben einen Bitteren Geschmack
Aus den Essbaren Kürbisen
Bitterstoffe wurden “rausgezüchtet”
3 Grundstrukturen erkennen (diterpene und triterpene)
Sesquiterpene
19.11.21Epicatechin zeichnen
Epigallocatechin zeichnen
Def Proanthocyanidine
Erklären sie Proantrocyanidine & Ellagtannine
Nicht-Hydrolysierbare Gerbstoffe. Kondensierte Gerbstoffe 2 Gruppe
Warum nicht hydroylsierbar? Nun bei den Gallotaninnen wenn man die hydrolysiert bildet sich ein Zucker und eine Gallussäure.
Wenn man versucht die kondensierten Gerbstoffe zu hydrolysieren dann bilden sich Polymere aus. Die kann man also nicht hydrolysieren.
Sie können als Diemere, Trimere, oder Polymere vorliegen
Oligomere Proanthocyanidine haben eine gerbende Wirkung
während Polymere CatechinDerivate keine gerbende Wirkung mehr haben. Die Grenze liegt in etwa bei N=10.
Alkaloide- Heterozyklen erkennen
Strukturen erkennen: Pyridin,Pyrrolidin, Chinolizidin, Piperidin,
19.11.21 Imidazol, beta Carbolin, Chinazolin
19.11.21 Codein
Thebain und Codein zeichnen, wie kann man diese trennen
Thebain, Noscapin, Codein( + Verwendung) zeichnen
Hauptmetabolit von Thebain im Menschen? (Oripavin)
Opium - Definition, in welchem Mohn findet man viel Thebain?
Papav. Somnif. Monographien, Inhaltstoffe %, warum max Thebain?
Wie liegen die Alkaloidbasen im Mohn vor ?
Def. Körpereigene Opiode
Säulenchromatographie:
Die beste Trennung von Thebain, Codein, Morphin, gelingt auf einer nicht modifizierten Silica-Säule mit Acetontiril und Ammoniumacetat als Eluenten erzielt.
Papaver bracteatum - Armänische Mohn
In dem Milchsaft ist 90% Thebain enthalten (wenig anderer Alkaloide). deswegen muss Opium auch auf den Gehalt von Thebain geprüft werden. Denn im Opium darf nicht mehr als 3% Thebain enthalten sein.
Oripavin ist der Hauptmetabolit von Thebain
Oripavin hat eine analgetische Potenz wie Morphin, hat aber eine geringe Therapeutische Breite (wird nicht verwendet) - “toxischer”
Hinzu kommt erregende Wirkung auf das Atemzentrum
Opioide :
Sammelbegriff für alle Stoffe mit morphinartigen, pharmakologischen Wikrungen. Allen gemeinsam ist ihre Affinität zu den Opioidrezeptoren, verbunden mit starker analgetischer Wirksamkeit & großem Suchtpotential
Körpereigene Opioide:
Morphinartig wirkende (endogene) Peptide (Endorphine, Enkephaline), die als Neurohormone beim Schmerzgeschehen und vermutlich bei vielen anderen (patho)physiologischen Vorgängen im Organismus eine bedeutende Rolle spielen.
Vorläufer der körpereigenen Opioide ist das B-Lipotropin, ein fettmobilisierendes Hormon.
Definition der Ph.Eur.
Opium ist der aus eingeschnittenen, unreifen Früchten von Papaver somniferum L. gewonnene, an der Luft getrocknete Milchsaft. Die Droge enthält mindestens 10,0% Morphin und mindestens 2,0% Codein.
1 Kapsel 20-50mg Rohopium = c.a 30 000 für ein kg benötigt
Morphin, Codein, Thebain, Noscapin, Papaverin
–>
In der Pflanze liegen diese Alkaloide als Salz vor (sind mit der Meconsäure verknüpft)
Farbnachweis Meconsäure rot mit FeCl3
Therapeutische Verwendung:
Morphin: Analgetikum, Hypnotikum, Atemdepression
Codein: Antitussiva, Analgetikum
Thebain & Noscapin : wirken erregnd aufs Atemzentrum
Papaverin: Sapsmolytikum
01.02.22 LSD zeichnen,Wirkung + Erfinder wieso halluzinogen
Name des Erfinders und an welchen Rezeptor bindet es?
Wirkung auf molekularer Ebene erklären und welche Dosis ist für Halluzinationen erforderlich?
LSD-Struktur gegeben, was ist das, Affinität zu welchem Rezeptor
Wie wird Ergolin/LSD synthetisiert?
LSD = Lysergsäurediethylamid
Die Inhaltsstoffe des Pilzes sind die Mutterkornalkaloide.
Allen mutterkornalkaloiden gemeinsamer Grundbaustein: Die Lysergsäure. Die Lysergsäure hat als GG das Ergolin-GG. Lysergsäure kann man mit basischen Resten verknüpfen. Mit Diethylamin gelangt man zum Lysergsäurediethylamid. Durch Albert Hofmann zu dieser Zeit bei Sandoz.
Die Lysergsäurealkaloide
LSD ist sehr potent
–> bei 20 Nanogramm/kg kommt es zu Wirkungen
–> Schizophrenie-Ähnliche Störungen
–> Optischen und Akustischen Halluzinationen
–> Stimmungsabhängigen Farben
–> Veränderung des Zeitgefühls
–> Rasche Toleranzentwicklung
–> LSD führt zu einer psychischen aber NICHT zu einer körperlichen Abhängigkeit
Therapeutische Breite ist groß, Nicht zu unterschätzen ist die Suizidgefahr aufgrund Flashbacks “bad trips” die ohne dass man sich wieder LSD einverleibt auftreten können.
LSD (partialsynthetisch) hergestellt aus Ergolin in Secala Cornutum enthalten + Aminierung. LSD wirkt über große Affinität an den Serotonin-Rezeptor den 5-HT2A-Rezeptor.
LSD aus welcher Pflanze
Welches Lysergsäurealkaloid führt zu Kontraktionen des Uterus, was war die ursprüngliche Anwendung der Mutterkornalkaloide
Wie wirken Mutterkornalkaloide
Mutterkorn Inhaltsstoffe, Alkaloidpeptide: Ergotamin genauer, Einsatzgebiete
Ergotismus convulwivus Ursachen
Mutterkorn” (Secale cornutum) bezeichnung für Sklerotien eines parasitären Pilzes (Claviceps purpurea), der auf verschiedenen Gräsern und anderen Wirtspflanzen als Schmarotzer wächst. Roggen ist unter den Getreidesorten am häufigsten betroffen
Secale cornutum Mutterkorns- Inhaltsstoffe
- fettes Öl ( bis zu 30%) mit Ricinolsäure als FS
- Biogene Amine z.B. Tyramin, Histamin, Cadaverin
- Farbstoffe Anthrachinon- Xanthonfarbstoffe
- Indolalkaloide
- Lysergsäurealkaloide a) Lysergsäurealkaloide, b) Peptidalkaloide
- Clavinalkaloide
Mutterkorn ist ein Dauermycel eines Pilzes der als Parasit auf Getreide wachst - Vor allem auf Roggen –> Secale cornutum
Diese Secale-Alkaloide / Die Mutterkorn-Alkaloide haben ganz unterschiedliche Wirkungen. Sie sind partielle Agonisten bzw. Antagonisten an alpha-Rezeptoren. Aber interagieren auch mit Dopamin und Serotonin-Rezeptoren. Man findet hier drinnen die Substrukturen von Dopamin, Serotonin und Noradrenalin.
Wirkung ist sehr unterschiedlich je nachdem welche Alkaloide vorkommen.
Bromocryptin bei Morbus Parkinson Dopaminagonist
Ergometrin –> Kontraktion der Uterusmuskulatur wird nach der Geburt verwendet zur ablösung der Plazenta & Rückbildung der Gebärmutter im Wochenbett.
Dihydroergotamin gegen Mitgräne, orthostatischen Beschwerden
Dihydroergotoxin als Geriatrikum bei Hirnleistungsstörung
Mutterkorn ist relativ toxisch. In der Vergangenheit kam es hier zu Fast schon Pandemien. Aufgrund der Verunreinigung von Getreide haben Leute Vergiftungen bekommen. Gliedmaßen werden schwarz.
Toxizität des Mutterkorns
Chronische Toxizität
-> Ergotismus convulsivus -> “Krampfseuche”
–> Gefäßspasmen, Krippeln, Erbechen
-> Ergotismus gangraenosus -> “Brandseuche”
–> Krippeln, Erbrechen, haut wird blau/schwarz
Kawain Synthese zeichnen und erklären
Kawain zeichnen, Startermplekül einzeichen + aus wie vielen Malonyl-Coa
- Was kann noch über Polyketidweg synthetisiert werden?
- ->(THC, Naphtochinone, Anthracen-Derivate, Tetrazyklin-AB
aus wie vielen Malonyl-Coa (->2 Stück)
Kawain: Polyketid-Weg: Kette wird um 4 C-Atome verlängert. Dann kommt es zur Cyclisierung. Die Carbonylgruppe der Zimtsäure interagiert mit dem Carbonyl der Malonsäure-Einheiten zu dem entsprechenden Lacton-Ring. Die OH-Gruppe die im Lacton-Ring sitzt stammt von der Zimtsäure.
Sesquiterpene erkennen und erklären ob regulär oder nicht
19.11.21 Parthenolid: regulär aufgebaut? Begründen. Zu welcher Klasse gehört diese Struktur?3.Strukturen erkennen? (Ähnlich wie Sesquiterpenlactone)
Sesquiterpenlactone, alle 3 mit Grundstrukturen (Er wollte auch canin). Dann Parthenolid zeichen, Wkg erklären und für was es verwendet wird , Mutterkraut bei welchen Krankheiten
Synthese von Sesquiterpenlactonen und Biosynthesestufen Sesqiterpenlaktone aufzeichnen, Vorkommen? wo kommen irreguläre vor?
19.11.21Reg Irreg, Parthenolid Zeichnen+ Kopf/Schwanz , welche Grundstruktur/Klasse, Wirkung, Verwendung, wo kommt es vor
(C5 H8)N Kopf-Schwanz für regulären aufbau
- Regulär oder Irregulär aufgebaut? Am besten startet man immer bei der Lacton-Seitenkette Am Carbonyl-C beginnen. Wir haben in den Videos Vertreter der Eudesmane, Germacrane, Guayane und Pseudoguayane. Beispiele raussuchen und üben!
Parthenolid:
- = Germacranolid reuglär aufgebaut 4 Isopreneinheiten
- Man sieht die Exocyclische Doppelbindung am Lactonring –> Kontaktallergene Wirkung (Cystein S-haltige AS der Haut interagiert mit Lacton-Ring) , es kommt zur 1,4 Michael-Addition ( das gilt für alle 3 Bsps)
- Parthenolid - kommt in Mutterkraut vor (Chrysanthemum parthenium)
- Prophylaktisch bei Migräne (Vasodilatation)
Allgemein zu Sesquiterpenen:
Die Meisten der Sesquiterpenlactone haben Allergene Eigenschaften, beruht aufgrund der Exocyclischen Doppelbindung am Lactonring, es leicht zu Interaktionen mit der Aminosäure Cystein kommt
–> Kontaktallergene Wirkung - es kommt zur 1,4 Michael-Addition
–> Antiparasitär
–> Antiprotozoisch (Antimalariamittel)
Yohimbin erkennen
Strictosidin & Augsgangssubstanzen zeichnen
Wie reagiert Tryptamin mit Secologanin zum Strictosidin
Strictosidin ist die Schlüsselverbindung aller Iridoiden-Indolalkaloide!!!!
Auch die China-Alkaloide.
Yohimbin kommt auch in der Yohimbe-Rinde vor. Wird auch als Aphrotisiacum verwendet.
Was ist Kautschuk, aus welcher Pflanze wird es haupsächlich gewonnen, Aufbau
Stammpflanzen für Gewinnung von Guttapercha/ Balata/ Kautschuk; Wo wird Kautschuk verwendet? Mit welchem Stoff erfolgt Umwandlung in Gummi
Einteilung Polyterpene, Unterschied Balata/ Kautschuk, Wie verbunden . Aus was wird Kautschuk gewonnen
Guttapercha und Balata sowie Kautschuk Anwendung & Aufbau. Wie wird aus Kautschuk Gummi? ….. Was ist das?
01.02.22 Guttapercha Aufbau & aus welchen Pflanzen gewonnen
Ausgangssubstanzen sind Farnesyldiphosphat und Geranylgeranyldiphosphat
Stereochemie betrachten:
- all trans -> Guttapercha
- all cis -> Naturkautschuk
- cis/trans ->Polyprenole
Beide sind trans-Isopreneinheiten aufgebaut
-> Guttapercha wird aus den Milchsaft der Palaquinum gutta und anderen
Palaquinum-Arten gewonnen
-> Balata wird aus dem Milchsaft von Manilkaria bidentata-Arten
gewonnen
Beides sind aus der Familie der Sapotaceae
Finden Verwendung als
- > Grundmasse für Kaugummis
- > Abformungen in der Zahnmedizin
Kautschuk:
Gewonnen aus
Hevea brasiliensis
Familie Euphorbiaceae
Teil der Rinde wird vom Stamm entfernt (Einritzungen), der Milchsaft tritt aus. Milchsaft ist elastisch, weiß und klebrig.
Verwendung
- > Gummi
- Vulkanisierung (Kautschuk wird mit Schwefel verschmolzen –> es entstehen Quervernetzungen).
Der Stoff wird mittels des Verfahrens der Vulkanisation vom plastischen in einen elastischen Zustand überführt-> Kondome
- > Luftballons
- > Formel 1 Reifen
Früher wurden auch Autoreifen hergestellt aber heut zu Tage werden diese mit synthetischen Kautschuk hergestellt
Wo ist Gossypol enthalten, was ist es, Struktur
Gossypol wie aufgebaut ?
(Dimer aus zwei Sesquiterpenen mit Cadinan Grundgerüst)
30 C-Verbindung –> Aromatische Triterpene Gossypol
Relativ selten sind aromatische Triterpene
Gossypol kommt in den Samen der Baumwolle (Gossypium-Arten), bis zu 1,5%.
Gossypol wurde Untersucht für “Die Pille für den Mann”
–> Fertilität wurde herabgesetzt
Baumwolle - Gossypium hirsutum u. G. barbadense G (Amerika), Malvaceae
Problem: Etwa 20% der Männer wurden langfristig infantil
Wie ist Stärke aufgebaut, warum helikale Struktur& wie kann es abgebaut werden, einzelne Bestandteile erklären
Stärke, Einteilung, Eigenschaften, Verknüpfung, Anwendung
Stärke: Aufbau, aus welchen Pflanzen gewinnt man sie, Amylose/ Amylopektin
Stärke: alles was ich dazu wei
Unterscheidung Cellulose stärke
wie unterscheidet man Reis und Kartoffel Stärke
Stärke (pflanzlicher Reservestoff) ist eine Polysaccharid-Gemisch aus Amylose (15-30%) & Amylopektin(70-85%) das ausschließlich aus alpha-D-Glucose besteht.
Amylose:
- langkettig & unverzweigt alpha D-Glucose
- nur α - 1,4 Bindung
- helikale spiraglie Struktur mit 6 Glucoseeinheiten pro Windung ⌀ 0,6 nm kanalartiger Raum
- Blaue färbung mit Iod durch einbau in spiral Kanal Elektronenlockerung
- im innen Raum des Stärkekorns
- Mr ca. 5000- 200.000
- Wenn man Amylose hydrolysiert, erhält man Maltose ( a-1,4-Glucose)
Amylopektin:
- äußere Hülle des Stärkekorns
- α - 1,4 Bindung & α - 1,6 Bindung
- verzweigter Teil ( besser Wasserlöslich)
- Linear Aufbau
- Mit Iod rote Färbung –> keine Möglichkeit zur Einlagerung
- Mr ca. 100.000-1.000.000
- Wenn man Amylopektin hydrolysiert, erhält man Maltose UND Isomaltose ( a-1,4-Glucose und a-1,6-Glucose)
Verwendung von Stärke:
in der pharm. Technologie, in der Lebensmittelindustrie. Dient als Spreng- Füllstoff von Tabletten aufgrund auch der quellenden Wirkung. Außer die Reisstärke. Reisstärke wird verwendet in Puders.
Helikale Strukutr von Amylose:
Durch die axiale Stellung der OH-Gruppe am C1 (also alpha-Konfiguration) und ihre äquatoriale Stellung am C4 der Glukose ist eine Fadenförmige Ausrichtung mehr oder weniger ausgeschlossen. Der Aufbau der Amylose ist nicht Fadenförmig sondern Spiralige Struktur mit 6 Glucose-Einheiten pro Windung
wie unterscheidet man Reis und Kartoffel Stärke
Woraus werden sie gewonnen
Wie kann man sie voneinander unterscheiden?
–> Mikroskopisch
Reis: die kleinste stärke, 2-5ym (polyedrisch in Agglomeraten/Schollen)
Mais: rundlich, bis polyedrisch 20-25ym
Weizen: Rund mit zentralen Bildungszentrum 60ym
Kartoffel: eieerförmig charaktrtistische Schichtung, elliptisch mit konzentrischem Bildungszentrum bis 100ym, größte stärke
Woraus werden sie gewonnen?
oryza sativa: Reisstärke
poaceae zea mays: Maisstärke
poaceae triticum aestivum: Weizenstärke
poaceae solanum tuberosum: Kartoffelstärke
solanaceae manihot esculenta: Maniokstärke,
Stärke: genauer den Stärkenachweis mit Jod, warum wirds blau -
alles zu Stärke; Aufbau: warum helikale Struktur? Wie wird Iod genau eingelagert? Und warum ergibt das überhaupt eine Farbe, wie entseht die blaue Farbe? Die Notizen, die dazu im Studienskript sind haben ihm nicht ausgereicht; Abbau: was entsteht da und was ist das?
Der Aufbau der Amylose ist nicht Fadenförmig sondern Spiralige Struktur mit 6 Glucose-Einheiten pro Windung. Spiralige Sturktur schließt einen Kanalartigen freien Raum ein mit einem Durchmesser von 6nm, Passende Moleküle wie Iod können darin eingelagert werden. Bei Iod kommt es durch diesem Einbau in den Kanal zu einer lockerung der Elektronensysteme (ermöglicht Charg-Transfer-Komplex Übergänge) wodurch es zu einer intensiven blaufärbung (bathochrome verschiebung in Längerwelligenbereich ca. 620nm)kommt.
–> Nachweisreaktion von Stärke mit Iod
-
Im Polyiodid-Stärke-Komplex sind die Valenzelektronen der Iod-Atome delokalisiert wegen WW mit Stärke (änderung der Elektronendichte). Dadurch verringert sich die Anregungsenergie der Valenzelektronen, sodass sie im langwelligeren Bereich Licht absorbieren, Absorptionsmax hängt mit der Länger der Helix zsm, wird diese durch 1,6 Verzweigungen immer wieder unterbrochen so ändert sich das Absmax und erscheint in anderen Blauton. (Amylose) Hingegen Amylopektin absorbiert im kürzeren Wellenlängenbereich, was zu einem roten Farbeindruck führt.
Unterscheidung Cellulose Stärke
Was ist Cellulose & woraus wird sie gewonne ?
- Cellulose besteht aus beta-1,4-D-Glucose-Einheiten, wobei die Glucoseeinheiten an Position 1 und 4 Verknüpft sind
- Cellulosemolekül ist linear aufgebaut aufgrund der beta-1,4- Konfiguration
- Molekulargewicht zwischen 10.000 - 2.000.000 , je nachdem ob in Holz oder Baumwolle.
- Hydrolysiert man Cellulose, erhält man die Cellobiose, das Disaccharid bestehend aus 2 Glucose-Einheiten die beta-1,4-Verknüpft sind.
- Kann dann weiter abgebaut werden mit konz. HCl oder H2SO4 und entsprechender Temperatur, es kommt zur Bildung von Glucose
- –> “Holzverzuckerung” - Prozess wird so genannt
- Hauptbestandteil pflanzlicher Zellwände
- -> Baumwolle, Hanf, Flachs, Jute - bestehen ausschließlich aus Cellulose
- -> Gewinnung Holz besteht nur aus 40-60% aus Cellulose, deshalb behandlung mit Sulfit oder Sulfataufschluss, Holz wird nun einige h damit unter überdruck gekocht. Dabei erhält man Holzzellstoff dieser kann direkt zur herstellung von Papier oder Verbandzellstoff verwendet werden.
- Menschen und Fleischfresser können Cellulose nicht verdauen.
- Gewinnung aus Zellstoff, Holz, Stroh,
Wie ist Zellulose aufgebaut gegenüber der Stärke? Muss man wissen
- Bei der Stärke hat man alpha-konfigurierte-Glucose. Bei der Zellulose hat man beta konfigurierte glucose. 1,4 verknüpft. (Bei der Stärke hat man alpha-konfigurierte Glucose). Linearer Aufbau. Das geht hier bei der beta-konfiguration. Bei der alpha Konfiguration geht das nicht durch die alpha Stellung der Oh-Gruppe lässt sich kein lineares Molekül zustande bringen. Deshalb kommt es zu dieser Art Helixstruktur.
19.11.21
Was sind Pektine, welche Struktur ergibt sich daraus
-Pektine: Aufbau, Unterschied zu Protopektine, Pektinsäure(Reste Seitenketten) und Pektinate, Gewinnung, Vorkommen
Pektine: Ganz genau : Aufbau? wie verestert? Was ist die Pektinase und was macht die? wie werden Pektine gewonnen, und das Verfahren ganz genau erklären.
Was sind Pektine, Aufbau, wo kommen sie vor, wie liegen sie in den Pflanzen vor, 3D Netzwerk, welche Arten von Bindungen (H-Brücken, Ionische), Mannose: IN welchen Polysacchardiden kommt sie als Hauptbestandteil vor? (Leguminosenschleime)
Man Unterscheidet innerhalb der Pektine unter
- Pektinsäuren -> Polygalactouronsäuren besteht aus alpha1,4-Galacuronsäure
- Pektine-> bestehen Einheitlich aus alpha1,4-Galacuronsäure deren Carboxylgruppen teilweise methyliert sind. –> Sind Heteroglykane. Gelieren in H2O –> bildung von 3D Netzwerk dadruch große Gelierkraft
- Protopektine-> Wichtige Bestandteile der Zellwände von Pflanzen, liegen als Calcium oder Magnesiumsalz vor, es handelt sich um Heteropolysaccharide (nicht nur aus alpha-1,4-Galacturonsäureeinheiten sondern auch Beta -L-Rhamnogalakturonane). Seitenketten liegen Arabinose, Xylose or Galactose. Ketten sind verknüpft durch zweiwertge Kationen wie Calcium oder Magnesium - es bilden sich Hauptvalenzen
Gelbildung der Pektine:
Pektine können Gele bilden. Gelbildung erfolgt durch Ausbildung von H-Brücken-Bindungen der Carboxylgruppen. Die H-Brücken werden als Nebenvalenzengel bezeichnet.Und es gibt Hauptvalenzengel. Hier erfolgt die Gelbildung hauptsächlich durch Interaktionen der Carboxylgruppen über Kationen (Mg, Ca)
Pektingewinnung:
Aus Äpfeln Zitronen und anderen Früchten, (bilden mit Wasser feste Gallerte) deren Rückstand wird Trester bezeichnet.
- Der Trester wird mit verdünnter Mineralsäure und entsprechender Temperatur extrahiert Unlösliches Protopektin wird in lösliches Pektin überführt,
- Die Lösung wird gereinigt und aufkonzentriert und die Trübstoffe durch filtration entfernt. Einengen des Extrakts
- Fällung des Pektins durch Zugabe von Alkohol
- Fällung wird getrocknet, Vermahlen und Standardisiert
- Eigenschaften der Pektine ist die möglichkeit der Gelbildung, hochverestertes Pektin bilder Nebenvalenzgele aus (die methylierten Pektine)
- Niederverestertes Pektin hat die größte Gelierfähigkeit, wird ausgenützt bei Marmelade oder Speißeeis
- in der Pharmazeutischen Technologie werden sie als Verdickungs und Emulgiermittel, als Sprengmittel bei Tabletten.
- Behandlung von Diarrhoe, Gastrointeritis, Magenbeschwerden
Wie gelangt man aus den Protopektinen zu den Pektinen?
Methylester aufspaltung durch–> Umsetzung durch Enzymen “Protopektinasen”. Pektine können dann weiter abgebaut werden in die Pekinsäuren(dieser Schritt geht auch mittel Minteralsäure) diese dann weiter in die Galakturonsäuren per Enzym
Aus Pektin kann man aber auch Methylgalacturonsäure (also Galacturonsäure die methyliert ist.
Terpene Grundstrukturen erkennen
19.11.21
Biosynthese von g-Strophantin/Digitoxigenin ausgehend von Squalen
Struktur Digitoxigenin (cis-trans-cis) ? Welche Struktur Elemente essentiell für Wirkung ?
Wirkung ?
Squalen ist die Muttersubstanz für die Herstellung aller Triterpene
Squalen wird in Squalenepoxid überführt und aus diesem entsteht eine Zwischenstufe
–> Cycloartenol (erfolgt in Pflanzen)
–> Lanosterol (erfolgt in Mikroorganismen und Tieren)
Aus Lanosterol entsteht Cholesterol (C27) - Tierischen Organismus
Aus Cycloartenol entsteht beta-Sitosterol (C29) - in Pflanzen
Beta-Amyrin leitet sich direkt von Squalenepoxid ab (mit Zwischenstufen die nicht aufgeklärt sind)
Aus Cholesterol entsteht Progesteran
-> KW-Seitenkette wird verkürzt + Carbonylgruppe wird eingefügt (=O)
Progesteron wird in das “5-beta-Pregnan-3-beta-ol-20-on” überführt, die Carbonylgruppe wird reduziert in den Alkohol und die DB wird reduziert zur Einfachbindung
Aus dem 5-beta-Pregnan-3-beta-ol-20-on entstehen dann die einzelnen Herzglykoside.
- > Cardenolide - Umsetzung mit Acetyl bzw. Malonyl-CoA
- 5 gliedriger Lactonring wird aufgebaut
- > Digitoxigenin
- > Bufadienolide - Umsetzung mit Propionyl bzw. Methylmalonyl-CoA
- 6 gliedriger Lactonring wird aufgebaut
- > Hellebrigenin
Herzglykoside haben also immer eine Lacton-Gruppierung und ein tetrazyklisches Steroid-GG. Und die Ringe sind cis, trans, cis verknüpft. Nur dann hat man auch die herzwirksame Wirkung.
–Herzglykoside führen zu einer Steigerung der Kontraktilität
(positive inotrope Wirkung).
Was sind herzwirksame Glykoside ? Was ist für die Wirkung wichtig ?
01.02.22 Struktur Digitoxigenin (cis-trans-cis) ? Welche Struktur Elemente essentiell für Wirkung ?
Wirkung ?
Unterschied zw Digi, Digo, g-Str
Pflanzenfamilien von Herzwirksamen Glykosiden
Zur welcher Gruppe gehört angegeben Struktur, besonderheiten der Strukur ? Digitoxigenin
- Sind aus der Pflanzen gewonnene zuckerhaltige Verbindungen mit Steori-Strukur
- Fördern die Kontraktionskraft des Herzens
- geringe therapuetische Breite
- Zuckermoleküle sind glykosidisch mit Steroidderivaten verbunden
- am Steroidgerüst hängt noch ein Lactonring 5 gliedrig( Cardenolid) 6 gliedrig( Bufadinolid)
Herzglykoside führen zu einer Steigerung der Kontraktilität
(positive inotrope Wirkung).
Haben eine kleine therapeutische Breite, werden nur mehr wenig eingesetzt. gibt alternativen mit größerer Therapeutischen Breite
WICHTIG für die Wirksamkeit ist der Aufbau des Aglykons -
Tetracyclisches Grundgerüst aus 3x 6er ringe (und einem 5er Ring aufgebaut, an Position 17 der Lacton Ring der essentiell für die Wirkung ist.
Digitoxigenin
Ist ein Cardeolid C 23 –> Steoridgrundgerüst & 5-Gliedriger Gamma Lactonring
- Die cis/trans/cis-Veknüpfung der Ringe,
- Gamma Lactonring an Position 17 ist ß orientiert (äqualtorial)
- OH Grp an Pos 3 ist ß (äquatorial) Orientierung sind essentiell für die Herzwirksame Wirkung
HWG kommen in zwei Arten vor:
Magnoliatae
Ranunculaceae: Adonis,Helleborus
Brassicaceae: Cheiranthus,Erysimum
Scrophulariaceae: Digitalis
Apocynaceae: u.a. Nerium, Strophanthus
Asclepiadaceae: u.a. Asclepias, Marsdenia
Liliatae
Convallariaceae: Convallaria
Hyacynthaceae: Urginea
19.11.21Biosynthese von Gentiopikrosid von Geranylpp aus
Grundkörper von Valepotriaten zeichnen, wie sind die Reste grbunden (verestert), Gentiopikrosid Vorstufe Secologanin
Ausgehend von Geranyl-PP, dieses wird an beiden enden Hydroxyliert,, Isomerisierung von trans zu cis, oxidiert zu aldehyden zum Iridodial
Iridodial - Keto/Enol-Form, reagiert dann mit der zweiten Aldehydgruppe zur Ausbildung eines Halbacetals - die OH Gruppe wird dann stabilisiert durch Verknüpfung mit beta-D-Glucose.
Durch weiteren Modifikationen entsteht das Loganin - Ausgangssubstanz aller Iridoide
Aus Loganin enstehen
- > Terpenalkaloide (Alkaloide die sich von Trypthophan ableiten)
- > C9-Iridoide (Methylester wurde abgespalten) -> Aucubin
- > Secologanin (durch oxidative Aufspaltung)
- —> Gentiopikrosid - Hauptverbindung der Enzianwurzel
- > Valepotriate
19.11.21Hyperforin + Biosynthese
Irgend so ein Phloroglucin-Riesen-Mutanten-Teil erkennen. (Irgendwas in die Richtung Humulon, Hyperforin oder ähnliches mit Nicotinsäure verestert). Welche Gruppe und Synthese aufzeichnen.
Erklären wie Hyperforin synthetisiert wird (regulär irregulär), Stammpflanze
Wo findet man Phloroglucinderivate welcher Gruppe gehören sie an? - aufzählen und zeichnen! Synthese Hyperforin?
Hyperforin zeichnen, Synthese? Startermolekül PKW? 3 Isopreneinheiten irregulär miteinander verknüpft
hyperforin aufzeichnen + synthese beschreiben. Was ist ein xanthon?
Hyperforin Synthese mündlich (Ausgangsmolekül Isobuttersäure) und Terpen-EH nummerieren
Phloroglucin → aus Isobutyryl-CoA und drei Molekülen Malonyl-CoA mit Hilfe der Isobutyrophenon-Synthase entsteht
Meroterpen partiellen Terpenoide Strktur
19.11.21 Ricinin erkennen, welche Pflanze (Familie und Gattung) und Synthese
Ricinin zeichnen, Was ist das? Wo von wird es abgeleitet? (Synthese mündlich erklärt) Wie kann Nicotinsäure noch gebildet werden? (Tryptophan)
Arecolin vlt noch zeichnen können
Ricinin ist ein Toxisches Pyridin-Alkaloid was in Ricinus Communis - Rizinussamen Euphorbiaceae
vorkommt.
Im Rizinussamen gibt es auch noch ein Lektin–> Ricin - sehr toxisches Polypeptid verantwortlich für Giftigkeit der Pflanze, in ganz geringen Mengen tödlich
19.11.21
Physostigmin zeichnen, Biosynthese, wofür eingesetzt, Anwendung
Physostigmin, Struktur zeichnen, Tryptophan zeichnen, Wozu verwendet, Wirkungsweise, Stammpflanze, in Alzheimer Therapie angewendet? (nein, zu stark wirksam)
Physostigmin von was abgeleitet ?
Ausgehend von Trypthtophan
–>Hydroxyliert zu 5-Hydroxytryptophan
–> Decarboxyliert zu Serotonin
–> Mittels Essigsäure zum Säureamid
–> Mittels Carbamidsäurephosphat umgesetzt
–> Ringschlus / Cyclisierung
–> Alle Stickstoffe werden Methyliert
–> Physostigmin
Physostigmin ist ein Parasympathomimetikum
–> Acetylcholinesterasehemmer
–> Augenheilkunde als Myotikum
–> Antitod für Atropinvergiftungen, Atropin blockt die muscarinergen ACh -Rezeptor. Hier wirkt das Physostigmin als Gegenspieler.
Physostigmin kommt aus der Calabarbohne - Physostigma venenosum - Fabaceae- Calabarbohne)
“Diese Calabarbohne wurde bei den Einheimischen (Afrika) als heilige Pflanze veehrt und es war nur den Häuptlingen gewährt, Samen aufzubewahren und daraus Pflanzen zu züchten.”
–> Gottesurteil, Bohnen wurden eingenommen
–> Gestorben, Schuldig
–> Erbrochen, nicht schuldig
Atropin Vergiftung Symptome & Antidot
Atropin: Was ist das und wie wirkt es auf den Körper? Welche pharmakologische Wirkungsweise ist dafür verantwortlich?
Was kann dagegen getan werden, welche Antidots?
-> Struktur von P……. zeichnen
P…….., was ist des, Pflanze, ph…….. Pflanze, wie wirkt es.
Drogen Tropanalkaloide aufzählen, Atropa belladonna, Atropin
Atropin - was ist das, welche Pflanzen kennen wir, welche sind offizinell bzw sind alle Solanaceen offizinell?
Atropin:
- -> Tropanalkaloide der Solanaceen Gift bzw. Rauschgift Pflanzen
- ->L-Hyoscyamin ; D-Hyoscyamin ; Atropin (Racemat 1:1 Verhältnis beider)
- -> Es handelt sich um einen Ester des Tropan-3-alpha-ol und der Tropasäure
- Offizinell im EuAB Atropa belladonna, Datur Stramonium
Periphere Symptome:
- weite Puppillen, Akkomodationsstörung
- Mundtrockenheit, Schuckbeschwerden
- rote, trockene Haut
- Tachykardie
- Blasenantonie (Harnsperre)
Wirkung durch herabsetzen des Parasympathikustonus
- Herzfrequenz wird ( nach höhe der Dosis) beschleunigt
- Hautgefäße werden erweitert
- Tränen-, Speichel, & Schweiß-Sekretion & Sektretion der Drüsen des Verdauungstraktes werden reduziert.
- Mydriasis –> Pupillen werden groß
- Zykloplegie –> Auge kann nicht mehr auf nah/fern einstellen
Antidot
> Physostigmin indirektes Parasympathomimetikum als ACh-Esterase-Hemmer.
-> Pilocarpin direktes Parasympathomimetikum als ACh-Rezeptor-Agonist
Tropanalkaloid vorkomen in Pflanzen: Familie Solanaceae
1. Atropa Belladonna, Schwarze Tollkirsche 0.5-1%
- Hyoscyamus niger Bilsenkraut nicht mehr offizinell
3. Datura Stramonium, gemeiner Stechapfel 0.2-0.5%
- Mandragora officinarum
- Scopolia carniolica
Interagieren mit dem Parasympathikus, es sind Parasympatholytika!!!! Wird nach wie vor verwendet in der Augenheilkunde. Herabsetzung des Parasympathikotonus.
Podophyllotoxin, Substanzklasse und Substanztyp
Riesige Struktur erkennen und Biosynthese dazu (ein Lignan)
Gegebenen Lignantyp benennen
Zu welchen Lignantyp gehört die angegebene Stuktur? (siehe Bild)
19.11.21Was sind Lignane? Wie werden sie definiert und wie können sie eingeteilt werden?
Lignane vs Lignin
Lignane, Biosynthese über Radikalmechanismus Beispiel mit Coniferylalkohol zeichnen, Was ist das für ein Lignantyp? Podophyllotoxin, was für ein Lignantyp, zeichnen? Wo kommen Lignane vor?
46) Lignanarten aufzählen, C3-C6 einzeichnen in Strukturen in welchen Pflanzen plus Beispiele Podophyllotoxin
Lignane definieren, und welche Grundtypen gibt es?
Was sind Lignane, Biosynthese, Typen; aryltetralin, welche Struktur (podophyllotoxin, stammpflanze), wo noch?
Lignane:
- Dimere von Phenylpropanderivaten.
- Verknüpfung über β-C-Atom der C3-Seitenkette durch einen Radikalmechanismus.
- Kohlenstoffgerüst besteht aus 18 -Atomen.
- Polymere von Pheny|propanderivaten werden als Lignin bezeichnet. Bekannt als Holzstoff.
- Ausgehend von Corneferyl-Alkohol. Es wird ein Elektronen Proton abgespalten.
Man erhält ein Radikal.
Radikal kann verlagert werden in beta-Position. Und durch Interaktion von 2 Monomeren kommt es zur Ausbildung der Lignane. - -1. Dibenzyl-tetra-hydrofuran-Ring. Abspaltung von Wasser von den beiden OH-Gruppen.
- Wenn eine der beiden OH-Gruppen zuvor zum Aldehyd oxidiert worden ist, dann kommt es zur Bildung eines halbacetals.
- Wenn eine der beiden OH-Gruppen zur Carbonsäure aufoxidiert wurde, dann kommt es zur Bildung eines intramolekularen Esters —> Lactons. Nucleophiler Angriff der OH-Gruppe und so.
- Verschiedene Typen
- Den Aryl-Tatralin-Typ findet man beim Podophyllotoxin.
- Wenn eine der beiden OH-Gruppen zur Carbonsäure aufoxidiert wurde, dann kommt es zur Bildung eines intramolekularen Esters —> Lactons. Nucleophiler Angriff der OH-Gruppe und so.
Podophyllotoxin kommt im Maiapfel vor. Podophyllum peltatum (Berberidaceae)
Wo kommen Lignane vor?
- Baldrianwurzel
- Podophyllum paltatum -Maiapfel Berberidaceae
- Guaiacum Officinale -Gujak (Zygophyllaceae)
- Scorzonera humilis - Schwarzwurzel Asteraceae
Solche Lignane kennen wir auch vor im Baldrian. Diese Lignane (Hydroxypinoresinol, Olivil, Pinoresinol etc.) sind wichtig für die beruhigende Wirkung durch Interaktion mit AdenosinRezeptoren.
19.11.21Orsellin und Phloroglucin erkennen und Biosynthese
Orsellinsäure- und Phloroglucinsäurederivate
Was ist ein Orsellinsäurederivat + Biosynthese
welche phloroglucinderivate gibt es?
bin auf orsellinsäure und acyphloroglucin eingegangen. welche orsellinsäurederivate gibt
Was ist Unterschied zw. Phloroglucinderivat und Orsellinsäurederivate? Claissen, Aldol.
Phloroglucinderivate über Claisenkondensation und Orsellinsäurederivate über Aldolkondensation aufzeichnen! Wo kommen Phloroglucinderivate vor
Polyketidweg aufzeichnen, erklären, phloroglycinderivat und orsellinsaeurederivat - welche reaktionen? - Claisen und aldol)
Welche Orsellinsäurederivate kennen Sie? -> Olivetolsäure, er hat noch Flechtensäure hinzugefügt (Kogno 2). Wo kommt Olivetolsäure vor? THC zeichnen, wie aufgebaut (Startermolekül = Hexansäure = Capronsäure), Metabolit, Morphologie Cannabis, alle Produkte, wie werden Haschisch und -öl gewonnen? Darf man Cannabis bei uns anbauen? -> ssp. sativa mit max. THC-Gehalt und indica erklären. Wo wird CBD verwendet? Wo ist es neuerdings zugelassen? -> Epilepsie bei Kindern
- Zur Biosynthese von Flavonoiden
Ausgehend von einer aktivierten Säure (z.B Zimtsäurederivate-Zimt-Cumar-Kaffe-säure). Das kann im einfachsten Fall die Essigsäure sein (Acetyl- CoA). Kann aber auch eine andere Säure sein und sogar eine aromatische Carbonsäure sein. Und das ist nun bei den Flavonoiden der Fall!
Was immer wieder Falsch beantwortet wird in der Prüfung ist, dass die Biosynthese der Flavonoide mit Acetyl-CoA als Startermolekül erfolgt. Das ist nicht der Fall sondern eben aromatische Säuren.
Er sagt: Start mit Acetyl-CoA ist ganz grundsätzlich nicht möglich, da wir sonst eine Methylgruppe im Molekül vorliegen hätten, die aber letztendlich nicht vorliegt. Zur Abbildung oben: 1Acetyl-CoA mit 3Malonyl-CoA reagieren zur Polyketosäure die sich dann stabilisiert durch Ringbildung.
–> Charakteristikum der Flavonoide ist die Phloroglucin-Einheit (1,3,5-Trihydroxybenzol) die zusätzlich noch Acyliert ist
- Wie erfolgt diese Stabilisierung?
Die Stabilisierung kann als Claisenkondensation ablaufen. Eine aktivierte Gruppe greift am Ester- Carbonyl-C-Atom an. Dadurch kommt es zum Ringschluss.
Auf diese Weise werden die Phloroglucinderivate gebildet.
Wenn es zu einer Aldolkondensation kommt, wo es zu einem Angriff am Carbonyl-C-atom einer Keto-Gruppe kommt, dann entstehen die Orsellinsäurederivate. Phenolische OH -Gruppe durch Methyl-Gruppe ersetzt
Die Orsellinsäurederivate kennen wir von den Flechten.
- Lichen islandicus (Isländisches Moos) ist eine Flechte. Ein Symbiont zwischen einem Pilz und einer Alge. Hier findet man aromatische aber auch aliphatische Flechtensäuren. Bei den aromatischen Flechtensäuren haben wir dieses Orsellinsäure-Grundgerüst vorliegen.
Lichen islandicus - Isländischen Moos Familie: Amiliaceae
- Phloroglucin
Phloroglucin selbst wird gebildet durch 3Malonyl-CoA. Es kommt dabei zur Abspaltung von zunächst 2 CO2 und dann ein weiteres CO2. In Bakterien & Algen
Flavonid BS welches Startermoekül
Wo finden wir vertreter von Phloroglucinderivate
welche phloroglucinderivate gibt es?
Was immer wieder Falsch beantwortet wird in der Prüfung
ist, dass die Biosynthese der Flavonoide mit Acetyl-CoA als Startermolekül erfolgt. Das ist nicht der Fall sondern eben aromatische Säuren.
Er sagt: Start mit Acetyl-CoA ist ganz grundsätzlich nicht möglich, da wir sonst eine Methylgruppe im Molekül vorliegen hätten, die aber letztendlich nicht vorliegt.
Warum werden hier immer die Phloroglucinderivate besprochen?
Ausgehend von einer aktivierten Säure (Beispielsweise der Zimtsäure, Cumarsäure, Ferulasäure, Sinapinsäure —> Leiten sich alle von Shikimisäure/Chorisminsäure-Weg ab) und es kommt zur Reaktion mit 3Malonyl-CoA.Es kommt zur Bildung dieser hypothetischen Zwischenstufe (der Polyketosäure) die sich dann stabilisiert.
19.11.21Was ist Baumwolle, woraus gewonnen (Gattung Familie) , wie aufgebaut
Baumwolle Gossypium-Arten (barbadensis) Malvaceae
Baumwolle besteht fast vollständig aus Cellulose.
wird als einjährige Kulturpflanze gezogen, 60-100cm hoher Strauch
Gewonnen aus
- > Gossypium hirsutum und gossypium barbadense (Amerika)
- > gossypium arbareum (Asien)
- > gossypium herbaceum (Afrika)
Familie Malvaceae
Frucht ist eine Kapsel - Kapselfrucht, die Samen in der Kapselfrucht haben an der Oberfläche eine vielzahl an Samenhaaren, diese Samenhaare werden nun verwendet als Baumwolle. Sie werden, gereinigt, entfettet und gebleicht–>bestehen aus reiner Cellulose
Baumwolle ist nicht officinell im Arzneibuch, jedoch das Gossypii oleum hydrogenatum - Hydrogeniertes Baumwollsamenöl
Kapsel beinhaltet 30 Samen, diese Samen sind umhüllt von den Samenhaaren, an jedem Samen sitzen bis zu 7000 Samenhaare.
Baumwollhaar Aufbau:
- “Baumwollhaar besteht aus einer einzigen Zelle mit einer” Faserlänge von 6 cm
- Faserdurchmesser 35 mikrometer
- Schraubenstruktur - wechselhaft
Verwendung:
sehr gute mechanische Festigkeit & hohe Saugkraft, dient als Verbandsmaterial, Kleidungindusstrie
Cellulose
Polysaccharid aus β-1,4 Glucose Einheiten (Cellobiose)
Linearer Aufbau. Das geht hier bei der beta-konfiguration.)–> jedes zweite Gluc Molekül ist um 180° gedreht damit OH-Gruppe äquatorial Position stehen. )
19.11.21Was ist sweet clover disease, welche Verbindung verantwortlich, wie synthetisiert
Cis-Meliotsäure wo spielt sie eine Rolle
Dicumarol – Was ist das? Woraus wird es biosynthetisiert? Welche Wirkung? Wer hat es entdeckt ?
Dicumarol, Bildung, woher stammt Me-Brücke?
Cumarinkinetik in Menschen und Ratten ?
Biosynthese
Ausgangssubstanz ist Zimtsäure
- > Hydroxylierung in para-Position
- > O-Glucosidierung
- > Von trans zu cis -Isomerisierung (Enzymatisch)
- > Abspaltung der beta-D-Glucose (Enzymatisch)
- > Spontane Lactonisierung / cyclisierung unter Abspaltung von Wasser
–> Wir haben Cumarin
Eigenschaften
- Riechstoff (Parfüm)
- Cancerogene Eigenschaften in Tierversuchen (Cumarin-Metaboliten)
–> Begrenze konzentrationen für Lebensmittelindustrie
Mensch hat aber anderen Metabolsimus, Tiere verstoffwechseln anderst für Mensch nicht toxisch tdm Grenzwert zur Sicherheit
Kinetik von Cumarine in Ratten vs Menschen
- Ratten Metabolisieren Cumarin anderst als Menschen
- In Ratten entsteht -> alpha-Hydroxyphenylacetaldehyde - Stark lebertoxisch
- Im Menschen entsteht -> 7-Hydroxycumarin - ist nicht Toxisch
- Trotzdem hat EMA einen Grenzwert angegeben: 0,1mg Cumarin pro Kg Körpergewicht
- Aufpassen: Zimtsterne in der Weihnachtszeit
Sweet clover diseas/ Dicumarol
Dicumarol - 2x Cumarine die über eine Methylengruppe miteinander verknüpft sind , haben Hydroxygruppe in Position 4
Dicumarol bildet sich aus ortho-Dihydrocumarsäure (cis-Melilotsäure), in verdorbenen bzw. silierten Steinklee.
Der Pilz (Aspergillus fumigatus) stellt ein HCHO (Formaldehyd) zur Verfügung und Dimerisiert die Melilotsäure
–> Dicumarol verursacht eine “Sweet Clover Disease”
Rinder starben, da die Blutgerinnung gehemmt war.
Dicumerol ist ein Vitamin K Antagonist, hemmt die Blutgerinnung
Target: Vitamin-K-Epoxid Reduktase.
–> Sweet Clover Disease
Entdecker Karl Paul Link
Diplom
Sweet clover disease durch Entstehung von Dicoumarol; Vit-K-Antagonist, der zu inneren Blutungen führt. wie entsteht Dicoumarol? aus der Melilotsäure durch Hydroxylierung, Oxidation und anschließende Dimerisierung; Methylenbrücke aus Formaldehyd, Reaktion passiert durch falsche Herstellung und Lagerung mit Aspergillus fumigatus
• Metabolisierung der Cumarine im Menschen hauptsächlich zu 7-OH-Cumarin, aber es ist nicht ganz auszuschließen, dass auch das 3,4-Epoxid entsteht, dessen Metabolit lebertoxisch wirkt (daher sollten 0,1 mg/kg KG pro Tag nicht überschritten werden). Metabolit zeichnen und benennen (o-Hydroxy-Phenylacetaldehyd)