آلکالوئید (Alkaloid): یک متابولیت دارویی ارزشمند گیاهی

آلکالوئید دسته ای از ترکیبات طبیعی حاوی نیتروژن آلی است. بسیاری از آلکالوئیدها عوامل دارویی ارزشمندی هستند که می‌توانند برای درمان بیماری‌های مختلف از جمله مالاریا، دیابت، سرطان، اختلال عملکرد قلبی و غیره مورد استفاده قرار گیرند. علاوه بر این، این بررسی به فعالیت ضد پلاکتی آلکالوئیدها و کاربرد دارویی آنها به عنوان عوامل ضد پلاکتی قوی با شرح فعالیت رابطه ساختاری و ترکیبات احتمالی سرب برای کشف دارو در آینده می پردازد. در نشریه جهان شیمی فیزیک از آلکالوئید اطلاعاتی در اختیارتان قرار میدهیم.

آلکالوئید چیست و چه نقشی دارد

آلکالوئید عضوی از گروه بزرگی از مواد شیمیایی که توسط گیاهان ساخته شده و دارای نیتروژن هستند. بسیاری از آلکالوئیدها دارای اثرات فارماکولوژیک قوی هستند. آلکالوئیدها عبارتند از کوکائین، نیکوتین، استریکنین، کافئین، مرفین، پیلوکارپین، آتروپین، متامفتامین، مسکالین، افدرین و تریپتامین.

انواع آلکالوئید

آلکالوئید دسته ای از بازهای طبیعی حاوی نیتروژن آلی هستند. آلکالوئیدها اثرات فیزیولوژیکی متنوع و مهمی بر روی انسان و سایر حیوانات دارند. آلکالوئیدهای معروف عبارتند از مورفین، استریکنین، کینین، افدرین و نیکوتین.

گیاهان دارای آلکالوئید

آلکالوئیدها عمدتا در گیاهان یافت می شوند و به ویژه در خانواده های خاصی از گیاهان گلدار رایج هستند. در واقع، تخمین زده می شود که یک چهارم گیاهان عالی حاوی آلکالوئیدها هستند که چندین هزار نوع مختلف از آنها شناسایی شده است. به طور کلی، یک گونه معین حاوی تنها چند نوع آلکالوئید است، اگرچه هم خشخاش (Papaver somniferum) و هم قارچ ارگوت (Claviceps) هر کدام حدود ۳۰ نوع مختلف دارند. برخی از خانواده های گیاهی به ویژه غنی از آلکالوئیدها هستند. به عنوان مثال تصور می شود تمام گیاهان خانواده خشخاش (Papaveraceae) دارای آنها هستند. Ranunculaceae (جغاله‌ها)، Solanaceae (شبیه‌ها) و Amaryllidaceae (amaryllis) حاوی آلکالوئید هستند. آلکالوئیدهای کمی در گونه های جانوری، مانند (Castor canadensis) و قورباغه های دارت سم (Phyllobates) یافت شده است. ارگوت و چند قارچ دیگر نیز آنها را تولید می کنند.

ساختار شیمیایی آلکالوئیدها

ساختار شیمیایی آلکالوئیدها بسیار متغیر است. به طور کلی، یک آلکالوئید حاوی حداقل یک اتم نیتروژن در یک ساختار نوع آمین است – به عنوان مثال، یک اتم از آمونیاک با جایگزینی اتم های هیدروژن با گروه های هیدروژن-کربن به نام هیدروکربن ها مشتق شده است. این یا دیگر اتم نیتروژن می تواند به عنوان یک باز در واکنش های اسید-باز فعال باشد. نام آلکالوئید (شبیه قلیایی) در ابتدا به این مواد اطلاق می شد زیرا مانند قلیایی های معدنی، آنها با اسیدها واکنش می دهند و نمک تشکیل می دهند. اکثر آلکالوئیدها یک یا چند اتم نیتروژن خود را به عنوان بخشی از حلقه ای از اتم ها دارند که اغلب سیستم حلقوی نامیده می شود. اسامی آلکالوئیدها عموما به پسوند -ine ختم می شوند که اشاره ای به طبقه بندی شیمیایی آنها به عنوان آمین است. بیشتر آلکالوئیدها در شکل خالص خود جامدات بی رنگ، غیرفرار و کریستالی هستند. آنها همچنین تمایل به طعم تلخ دارند.

عملکرد آلکالوئیدها

آلکالوئیدها مولکول های آلی کوچک، متابولیت های ثانویه گیاهان، حاوی نیتروژن هستند که معمولا در یک حلقه هستند. حدود ۲۰ درصد از گونه های گیاهی را آلکالوئیدها تشکیل می دهند. آلکالوئیدها عمدتا در دفاع گیاه در برابر گیاهخواران و پاتوژن ها نقش دارند. آنها از نظر دارویی مهم هستند، استفاده های سنتی و مدرن از آلکالوئیدها ۲۵ تا ۷۵ درصد در داروها است که نشان دهنده پتانسیل درمانی بزرگ آنها است.

ویژگی اصلی آلکالوئیدها دیگر پیش نیاز یک آلکالوئید نیست و شیمی اتم های نیتروژن حداقل چهار گروه از ترکیبات نیتروژنی را مجاز می کند. برخی از ترکیبات مصنوعی ساختارهای مشابه نیز آلکالوئید نامیده می شوند. برخی از آلکالوئیدها بازهای آزاد هستند در حالی که برخی دیگر با اسیدهای آلی مانند اسیدهای اگزالیک و استیک نمک تشکیل می دهند. برخی از آلکالوئیدهای گیاهی به شکل گلیکوزیدی مانند سولانین در سولانوم وجود دارند. مسیر بیوسنتز آلکالوئید به طور خاص در دکربوکسیلاسیون ترکیبات درگیر است. گیاهان دارویی منبع غنی از آلکالوئیدها هستند که دارای فعالیت ضد پلاکتی و ضد انعقادی هستند. ضد پلاکت رایج، آسپرین، از سالیسین به دست آمده از گیاه بید منشاء می گیرد.

عملکرد آلکالوئیدها در گیاهان هنوز شناخته نشده است. پیشنهاد شده است که آنها صرفا محصولات زائد فرآیندهای متابولیک گیاهان هستند، اما شواهد نشان می‌دهد که ممکن است عملکردهای بیولوژیکی خاصی داشته باشند. در برخی از گیاهان، غلظت آلکالوئیدها درست قبل از تشکیل بذر افزایش می‌یابد و بعد از رسیدن دانه کاهش می‌یابد، که نشان می‌دهد آلکالوئیدها ممکن است در این فرآیند نقش داشته باشند. آلکالوئیدها همچنین ممکن است برخی از گیاهان را از تخریب توسط گونه های خاص حشرات محافظت کنند.

مکانیسم ضد پلاکتی آلکالوئیدهای گیاهی

مکانیسم های مختلفی برای فعالیت ضد پلاکتی آلکالوئیدهای گیاهی جدا شده مختلف پیشنهاد شده است. محققان پیشنهاد کرده اند که بربرین با مهار سنتز ترومبوکسان A2 ناشی از آدنین دی فسفات، اسید آراشیدونیک، کلاژن به طور قابل توجهی از تجمع پلاکتی جلوگیری می کند. علاوه بر این، clausine-D، جدا شده از حفاری کلاوزنا، اثر ضد پلاکتی را با مهار تشکیل ترومبوکسان A2 نشان داد. غلظت بالاتر clausine-D (150 میکرومولار) باعث مهار تقریبا کامل تجمع پلاکتی ناشی از کلاژن شد. به طور مشابه، آلکالوئیدهای هرناندالین و آپومورفین با مهار کامل تجمع پلاکتی ناشی از PAF در ۵۰ میکروگرم بر میلی لیتر، فعالیت ضد پلاکتی نشان دادند، در حالی که رتیکولین به طور کامل اسید آراشیدونیک و تجمع پلاکتی ناشی از کلاژن را مهار کرد.

از سوی دیگر، فیلیژنین آلکالوئید فعالیت مهاری وابسته به دوز قوی نشان داد. آلکالوئیدهای β-کربولین به طور انتخابی PLCgamma2 و پروتئین تیروزین فسفوریلاسیون را با سرکوب متوالی تحرک کلسیم سیتوزولی و آزادسازی اسید آراشیدونیک مهار کردند.

آلکالوئیدها فعالیت ضد پلاکتی را تحریک می کنند که عموما از طریق مکانیسم های متعددی انجام می شود، متفاوت از آسپرین که یک مهارکننده سیکلواکسیژناز است و بنابراین پتانسیل گسترده خود را به عنوان عوامل مؤثر جدید در این کلاس بیان می کنند.

قرص آلکالوئید

داروهای ترک اعتیاد از آلکالوئید تشکیل شده اند.

آلکالوئید اسپند

دانه اسپند داراي آلکالوئيد است که مشتق از تريپتوفان و آنترانيليک اسيد شده است.

آلکالوئید مخدر

گیاهانی مانند خشخاش حاوی آلکالوئید هستند.

کلام آخر

آلکالوئیدها به وفور و در غلظت های بالا در گیاهان دارویی طبیعی وجود دارند و تعدادی از آنها دارای فعالیت ضد پلاکتی هستند. علاوه بر این، مهم ترین و موثرترین آلکالوئیدهای یافت شده که می توانند به عنوان عوامل ضد پلاکتی مورد استفاده قرار گیرند، کورکومین، رتیکولین، پیپرلونگومین و ملیکارپینون هستند که می توانند به عنوان عوامل ضد پلاکتی مورد استفاده قرار گیرند. از نقطه نظر مکانیکی، آنها بسیار متنوع هستند و برخلاف آسپرین که یک مهارکننده سیکلواکسیژناز است، با واسطه های مختلف تشکیل لخته تداخل دارند.