अल्कलॉइड संरचना, जैवसंश्लेषण, वर्गीकरण और उपयोग

एल्कलॉइड वे ऐसे अणु होते हैं जिनमें उनकी आणविक संरचना में नाइट्रोजन और कार्बन के परमाणु होते हैं, जो आम तौर पर जटिल छल्ले बनाते हैं। शब्द अल्कलॉइड, जिसे पहली बार 1819 में फार्मासिस्ट डब्ल्यू। मीसनर द्वारा प्रस्तावित किया गया था, का अर्थ है "क्षार के समान".

क्षार शब्द से तात्पर्य किसी अणु से हाइड्रोजन आयनों (प्रोटॉन) को अवशोषित करने की क्षमता से है। एल्कलॉइड को व्यक्तिगत अणुओं के रूप में पाया जाता है, इसलिए वे छोटे होते हैं और हाइड्रोजन आयनों को अवशोषित कर सकते हैं, जिससे वे एक आधार बन सकते हैं.

कुछ सामान्य आधारों में सफाई उत्पादों में दूध, कैल्शियम कार्बोनेट एंटासिड या अमोनिया शामिल हैं। अल्कलॉइड कुछ जीवित प्राणियों, विशेष रूप से पौधों द्वारा निर्मित होते हैं। हालांकि, सब्जियों में इन अणुओं की भूमिका स्पष्ट नहीं है.

पौधों में उनकी भूमिका के बावजूद, मनुष्यों के लिए दवा में कई अल्कलॉइड का उपयोग होता है। अफीम का पौधा, जैसे कि मॉर्फिन, 1805 से अस्तित्व में है। एक अन्य उदाहरण एंटीमाइरियल क्विनिन है, जिसका उपयोग अमेज़न की जनजातियों द्वारा 400 से अधिक वर्षों से किया जा रहा है।.

सूची

• 1 संरचना
• 2 जैवसंश्लेषण
  • 2.1 ट्रोलैनिक और निकोटिनिक अल्कलॉइड्स के जैवसंश्लेषण
  • 2.2 बेन्ज़िलिसोक्विनोलिन अल्कलॉइड्स का जैवसंश्लेषण
  • 2.3 टेरपीन के बायोसिंथेसिस ने एल्कलॉइड्स को निष्क्रिय कर दिया
• 3 वर्गीकरण
  • ३.१ इसके बायोसिंथेटिक मूल के अनुसार
  • 3.2 इसके बायोजेनिक पूर्ववर्ती के अनुसार
  • 3.3 इसकी रासायनिक संरचना या बुनियादी नाभिक के अनुसार
• 4 उपयोग
  • 4.1 अल्कलॉइड का उपयोग दवाओं के रूप में किया जा सकता है
  • 4.2 अल्कलॉइड का उपयोग मादक पदार्थों के रूप में किया जा सकता है
  • 4.3 अल्कलॉइड्स का उपयोग कीटनाशकों और रिपेलेंट्स के रूप में किया जा सकता है
  • 4.4 Alkaloids का उपयोग वैज्ञानिक अनुसंधान में किया जा सकता है
• 5 संदर्भ

संरचना

एल्कलॉइड की रासायनिक संरचनाएं अत्यंत परिवर्तनशील हैं। आम तौर पर, एक अल्कलॉइड में अमीन प्रकार की संरचना में कम से कम एक नाइट्रोजन परमाणु होता है; यही है, हाइड्रोजन-कार्बन समूहों के साथ हाइड्रोजन परमाणुओं की जगह एक अमोनिया व्युत्पन्न हाइड्रोजन हाइड्रोकार्बन.

यह या एक और नाइट्रोजन परमाणु एसिड-बेस प्रतिक्रियाओं में एक आधार के रूप में सक्रिय हो सकता है। इन पदार्थों के लिए मूल रूप से अल्कलॉइड नाम लागू किया गया था, क्योंकि अकार्बनिक क्षार की तरह, वे अम्ल के साथ प्रतिक्रिया करके लवण बनाते हैं.

अधिकांश एल्कलॉइड में परमाणुओं की एक अंगूठी के हिस्से के रूप में उनके नाइट्रोजन परमाणुओं में से एक या अधिक होता है, जिसे अक्सर चक्रीय प्रणाली कहा जाता है। एल्कलॉइड्स के नाम आमतौर पर प्रत्यय "-इना" में समाप्त होते हैं, अमाइन के रूप में उनके रासायनिक वर्गीकरण का संदर्भ.

जैव संश्लेषण

पौधों में एल्कलॉइड के जैवसंश्लेषण में कई चयापचय कदम शामिल हैं, जो प्रोटीन परिवारों की एक विस्तृत श्रृंखला से संबंधित एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित होते हैं; इस कारण से, अल्कलॉइड बायोसिंथेटिक रास्ते काफी जटिल हैं.

फिर भी, कुछ सामान्यताओं पर टिप्पणी करना संभव है। एल्कलॉइड के संश्लेषण में कुछ मुख्य शाखाएं शामिल हैं:

ट्रोलैनिक और निकोटिनिक अल्कलॉइड्स के जैवसंश्लेषण

अल्कलॉइड के इस समूह में जैवसंश्लेषण यौगिक एल-आर्जिनिन और ऑर्निथिन से किया जाता है। ये अपने संबंधित एंजाइमों द्वारा मध्यस्थता वाली एक डिकार्बोसिलेशन प्रक्रिया से पीड़ित होते हैं: आर्गिनिन डिकार्बोलाइज़ और ऑर्निथिन डिकार्बोस्लाइज़.

इन प्रतिक्रियाओं के उत्पाद में पुट्रेसीन अणु होते हैं। अन्य चरणों के बाद, जिसमें मिथाइल समूह, निकोटिनिक डेरिवेटिव (जैसे निकोटीन) और ट्रॉपिक्स (जैसे एट्रोपिन और स्कोपामाइन) के हस्तांतरण शामिल हैं, का उत्पादन किया जाता है।.

बेन्ज़िलिसोक्विनोलिन अल्कलॉइड्स का जैवसंश्लेषण

बेंज़िलिसोक्विनोलिन एल्कलॉइड का संश्लेषण एल-टाइरोसिन अणुओं से शुरू होता है, जो एंजाइम टायरोसीन डिकारबॉक्सिलेज द्वारा tyramine अणुओं को जन्म देने के लिए decarboxylated हैं.

एंजाइम नोरकोक्लोरीन सिंथेज़ नोरोक्लोरीन के अणुओं को बनाने के लिए पिछले चरण में उत्पादित टायरामाइन और एल-डोपा का उपयोग करता है; वे एल्कलॉइड्स बेर्बेरिन, मॉर्फिन और कोडीन को जन्म देने के लिए जटिल प्रतिक्रियाओं की एक और श्रृंखला से गुजरते हैं.

टेरपेन के बायोसिंथेसिस ने एल्कलॉइड्स को प्रेरित किया

एल्कलॉइड के इस समूह को दो मार्गों से संश्लेषित किया गया है: एक जो एल-ट्रिप्टोफैन से शुरू होता है और दूसरा गेरानियोल से। इन मार्गों के उत्पाद ट्रिप्टामाइन और सेकोलेगैनिन हैं, ये अणु एंजाइम एस्ट्रेक्टोसिडिना सिंटेज के सब्सट्रेट हैं, जो कि सिटोसिडिन के संश्लेषण को उत्प्रेरित करता है।.

एस्ट्रेक्टोसिडिना से अलग टेरिपेनोस इंडोलिक अल्कलॉइड उत्पन्न होते हैं, जैसे अजमलिसिना, कैटरेंटिना, सर्पिना और विनब्लस्टिना; उत्तरार्द्ध का उपयोग हॉजकिन रोग के उपचार में किया गया है.

संरचनात्मक जैव रसायन, आणविक और सेलुलर जीव विज्ञान, और जैव-प्रौद्योगिकीय अनुप्रयोगों के क्षेत्र में, हाल के वर्षों में नए बायोसिंथेटिक अल्कलॉइड एंजाइमों के लक्षण वर्णन पर ध्यान केंद्रित किया गया है।.

वर्गीकरण

उनकी विविधता और संरचनात्मक जटिलता के कारण, अल्कलॉइड को विभिन्न तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है:

इसकी बायोसिंथेटिक उत्पत्ति के अनुसार

उनके बायोसिंथेटिक उत्पत्ति के अनुसार, अल्कलॉइड को तीन प्रमुख समूहों में वर्गीकृत किया गया है:

सच्चा अल्कलॉइड

वे वे हैं जो अमीनो एसिड से प्राप्त होते हैं और हेट्रोसाइक्लिक रिंग के हिस्से के रूप में नाइट्रोजन परमाणु होते हैं। उदाहरण के लिए: हाइग्रिना, कोकीन और फिजियोस्टिग्माइन.

Protoalcaloides

वे अमीनो एसिड से भी प्राप्त होते हैं, लेकिन नाइट्रोजन हेट्रोसाइक्लिक रिंग का हिस्सा नहीं है। उदाहरण के लिए: एफेड्रिन और कोलचिकिन.

Pseudoalcaloides

वे एल्कलॉइड हैं जो अमीनो एसिड से नहीं निकलते हैं और नाइट्रोजन हेट्रोसाइक्लिक संरचना का हिस्सा हैं। उदाहरण के लिए: एकोनिटाइन (टेरेपीन एल्कलॉइड) और सोलानिडीन (स्टेरॉइडल एल्कालॉइड).

अपने बायोजेनिक पूर्ववर्ती के अनुसार

इस वर्गीकरण में अल्कलॉइड को अणु के आधार पर वर्गीकृत किया जाता है जिससे उनका संश्लेषण शुरू होता है। इस प्रकार, एल्कलॉइड से व्युत्पन्न:

- एल फेनिलएलनिन.

- एल Tyrosine.

- एल tryptophan.

- एल ओर्निथिन.

- एल लाइसिन.

- एल Histidine.

- निकोटिनिक एसिड.

- एंथ्रानिलिक एसिड.

- पाइरहिक आधार.

- टेरपीन चयापचय.

इसकी रासायनिक संरचना या बुनियादी नाभिक के अनुसार

- pyrrolidine.

- पिरिडीन-pyrrolidine.

- isoquinoline.

- imidazole.

- piperidine.

- पिरिडीन-Piperidine.

- क्विनोलिन.

- Purina.

- tropano.

- इण्डोल.

अनुप्रयोगों

अल्कलॉइड में प्रकृति और समाज दोनों में कई उपयोग और अनुप्रयोग हैं। चिकित्सा में, एल्कलॉइड का उपयोग शरीर में उनके द्वारा किए जाने वाले शारीरिक प्रभावों के आधार पर होता है, जो यौगिक के विषाक्तता का एक उपाय है.

जीवित प्राणियों द्वारा उत्पादित जैविक अणु होने के नाते, अल्कलॉइड में जैविक प्रणालियों के साथ बातचीत करने और जीव के शरीर क्रिया विज्ञान को सीधे प्रभावित करने की संरचनात्मक क्षमता है। यह संपत्ति खतरनाक लग सकती है, लेकिन नियंत्रित तरीके से अल्कलॉइड का उपयोग बहुत उपयोगी है.

इसकी विषाक्तता के बावजूद, कुछ खुराक में उपयोग किए जाने पर कुछ अल्कलॉइड उपयोगी होते हैं। खुराक की अधिकता से नुकसान हो सकता है और इसे शरीर के लिए जहरीला माना जा सकता है.

एल्कलॉइड मुख्य रूप से झाड़ियों और जड़ी-बूटियों से प्राप्त होते हैं। वे पौधे के विभिन्न भागों में पाए जा सकते हैं, जैसे कि पत्तियां, तना, जड़ें आदि।.

अल्कलॉइड का उपयोग दवाओं के रूप में किया जा सकता है

कुछ अल्कलॉइड में महत्वपूर्ण औषधीय गतिविधि होती है। ये शारीरिक प्रभाव उन्हें कुछ गंभीर विकारों को ठीक करने के लिए दवाओं के रूप में मूल्यवान बनाते हैं.

उदाहरण के लिए: विन्क्रिस्टाइन विनका गुलाब एक एंटीकैंसर दवा के रूप में प्रयोग किया जाता है, और एफेड्रिन एफ़ेड्रा डिस्टाच्या रक्तचाप को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है.

अन्य उदाहरणों में क्यूरिना शामिल है, जो करारे में पाया जाता है और एक शक्तिशाली मांसपेशियों को आराम देने वाला है; एट्रोपिन, जिसका उपयोग विद्यार्थियों को पतला करने के लिए किया जाता है; कोडीन, जिसे कफ सप्रेसेंट के रूप में उपयोग किया जाता है; और विस्मृत एल्कलॉइड, जो माइग्रेन को राहत देने के लिए उपयोग किया जाता है, कई अन्य लोगों में.

अल्कलॉइड को मादक पदार्थों के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है

कई मनोदैहिक पदार्थ, जो केंद्रीय तंत्रिका तंत्र पर कार्य करते हैं, एल्केलॉइड हैं। उदाहरण के लिए, अफीम मॉर्फिन (पापावर सोमनिफरम) को एक दवा और एक एनाल्जेसिक माना जाता है। Lysergic एसिड Diethylamide, बेहतर एलएसडी के रूप में जाना जाता है, एक अल्कालॉयड और एक साइकेडेलिक दवा है.

इन नशीले पदार्थों को प्राचीन उत्साह और उत्साह के लिए प्राचीन काल से इस्तेमाल किया जाता है, हालांकि उन्हें आधुनिक चिकित्सा के अनुसार हानिकारक माना जाता है.

एल्कलॉइड का उपयोग कीटनाशकों और रिपेलेंट्स के रूप में किया जा सकता है

अधिकांश कीटनाशक और प्राकृतिक रिपेलेंट्स पौधों से प्राप्त होते हैं, जहां वे कीट, कवक या बैक्टीरिया को प्रभावित करने वाले पौधे की अपनी रक्षा प्रणाली के हिस्से के रूप में अपने कार्य को बढ़ाते हैं। ये यौगिक आमतौर पर अल्कलॉइड होते हैं.

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, ये अल्कलॉइड प्रकृति से विषाक्त हैं, हालांकि यह संपत्ति एकाग्रता पर काफी हद तक निर्भर करती है.

उदाहरण के लिए, पाइरेथ्रिन एक कीट विकर्षक के रूप में उपयोग किया जाता है, एक एकाग्रता में जो मच्छरों के लिए घातक है लेकिन मनुष्यों के लिए नहीं.

एल्कलॉइड का उपयोग वैज्ञानिक अनुसंधान में किया जा सकता है

शरीर पर इसके विशिष्ट प्रभावों के कारण, एल्कलॉइड का व्यापक रूप से वैज्ञानिक अध्ययन में उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, अल्कलॉइड एट्रोपिन पुतली के फैलाव का कारण बन सकता है.

फिर, मूल्यांकन करने के लिए कि क्या किसी नए पदार्थ के समान प्रभाव या विपरीत प्रभाव हैं, इसकी तुलना एट्रोपिन के प्रभाव से की जाती है.

कुछ अल्कलॉइड का अध्ययन उनके एंटीट्यूमर गुणों के कारण बहुत रुचि के साथ किया जाता है, जैसे कि विनाब्लास्टाइन और विन्क्रिस्टाइन.

वैज्ञानिक अनुसंधान में अन्य महत्वपूर्ण एल्कलॉइड में क्विनिन, कोडीन, निकोटीन, मॉर्फिन, स्कोपोलामाइन और रिसर्पाइन शामिल हैं।.

संदर्भ

1. कॉर्डेल, जी। (2003). द अल्कलॉइड्स: केमिस्ट्री एंड बायोलॉजी, वॉल्यूम 60 (पहला संस्करण)। Elsevier.
2. डी लुका, वी।, और सेंट पियरे, बी (2000)। क्षाररागीश्वेतकोशिकीय कोशिका और विकासात्मक जीव विज्ञान. पादप विज्ञान में रुझान, 5(4), 168-173.
3. फेसचिनी, पी। जे। पी। जे। (2001)। पौधों में क्षारीय जैवसंश्लेषण: जैव रसायन, कोशिका जीव विज्ञान, आणविक विनियमन और चयापचय इंजीनियरिंग अनुप्रयोग. प्लांट बायोलॉजी की वार्षिक समीक्षा, 52(1), 29-66.
4. कुटचन, टी। एम। (1995)। अल्कालॉयड बायोसिंथेसिस [mdash] औषधीय पौधों के मेटाबोलिक इंजीनियरिंग के लिए आधार. प्लांट सेल ऑनलाइन, 7((), १०५ ९ -१० .०.
5. पेलेटियर, एस। (1983). अल्कलॉइड्स: रासायनिक और जैविक परिप्रेक्ष्य, खंड 11 (1)^सेंट)। विले.
6. रॉबर्ट्स, एम। (2013). अल्कलॉइड्स: बायोकैमिस्ट्री, पारिस्थितिकी, और औषधीय अनुप्रयोग. स्प्रिंगर विज्ञान और व्यापार मीडिया.
7. वेंकट, ई। (1959)। अल्कलॉइड बायोसिंथेसिस. अनुभव, XV(5), 165-204.
8. ज़िगलर, जे।, और फैचिनी, पी। जे। (2008)। क्षाररागीश्वेतकोशिकाल्पता: चयापचय और तस्करी. प्लांट बायोलॉजी की वार्षिक समीक्षा, 59(1), 735-769.