Art niniejszy dedykowany jest brygadzie RR i naszym zajebistym grzybobraniom

Alkaloidy pochodzące z kwasu lizerginowego.

ver alfa 1.0

Od dawna stosowany lek, sporysz: (Secale cornutum), są to przetrwalniki grzybka pasożytującego na różnych zbożach, ale głównie na życie. Obecnie grzybek ten jest hodowany. Sporysz wywołuje kurczenie się mięśni macicy (efekt oksytocynowy) i dlatego stosowany jest dla ułatwienia porodu. Sporysz wywołuje jednak także kurczenie się obwodowych naczyń krwionośnych, co może doprowadzić do gangreny. Niebezpieczna choroba epidemiczna (ergotyzm), szczególnie rozpowszechniona w średniowieczu, była wywoływana przez spożywanie mąki zakażonej sporyszem.

Sporysz zawiera oprócz choliny, aminokwasów (tyrozyny, tryptofanu, histydynv, leucyny, kwasu asparaginowego, betainy) i amin biogenicznych (histaminy i tyraminy), kilka alkaloidów. Trudno je wyodrębnić w stanie czystym, z powodu przekształceń, którym ulegają podczas procesu oczyszczania. Dlatego też alkaloidy sporyszu opisywane w dawnej literaturze były ubocznymi produktami bezpostaciowymi lub niedokładnie określonymi mieszaninami. Wyodrębnienie ze sporyszu alkaloidów w stanie czystymi ustalenie ich struktury zawdzięczamy pracom W. A. Jacobsa, a zwłaszcza A. Stolla i ich współpracowników (1918-1950).

Dwanaście alkaloidów wyodrębnionych dotychczas ze sporyszu tworzy sześć par związków izomerycznych, dających się przekształcać jeden w drugi. Każda para zawiera alkaloid lewoskrętny, o działaniu fizjologicznym, i izomer prawoskrętny, fizjologicznie prawie nieczynny. Izomery prawoskrętne przekształcają się w izomery lewoskrętne pod wpływem słabych kwasów (octowego lub fosforowego) w roztworze etanolowym, podczas gdy odwrotne przekształcenie zachodzi pod działaniem zasad w roztworze etanolowym lub nawet tylko podczas gotowania z metanolem. Izomery lewoskrętne są pochodnymi kwasu lizerginowego, a izomery prawoskrętne są pochodnymi kwasu izolizerginowego, jak to pokażemy dalej. Wszystkie alkaloidy sporyszu dają w wyniku hydrolizy alkalicznej kwas lizerginowy, obok innych związków.

Kwas lizerginowy C₁₆H₁₆O₂N₂, krystaliczny, lewoskrętny, jest trudno rozpuszczalny w obojętnych rozpuszczalnikach organicznych, ale łatwo rozpuszczalny w pirydynie. Redukowany sodem w alkoholu amylowym lub katalitycznie przechodzi w kwas dwuhydrolizerginowy, co świadczy o obecności podwójnego wiązania alifatycznego w cząsteczce. Kwas lizerginowy zawiera trzeciorzędową grupę metyloaminową i tworzy sole z jednym równoważnikiem kwasu. Wynika stąd, że drugi atom azotu nie ma charakteru zasadowego, a ponieważ reakcja Cerewitinowa wskazuje na obecność aktywnego atomu wodoru, jest prawdopodobne, że atom ten znajduje się w cząsteczce w postaci grupy NH pierścienia pirolowego lub indolowego. O tym samym świadczy również niebieskie zabarwienie, które kwas lizerginowy (podobnie jak alkaloidy sporyszu) daje z aldehydem p-dwumetyloaminobenzoesowym (reakcja Ehrlicha).
W wyniku stapiania kwasu dwuhydrolizerginowego z KOH otrzymuje się 3,4-dwumetyloindol, obok innych związków. Utlenienie kwasu lizerginowego kwasem azotowym prowadzi do kwasu trójkarboksylowego C14H9O8N, zawierającego grupę metylową związaną z azotem. Kwas ten przechodzi podczas suchej destylacji z wapnem sodowanym w chinolinę. Podczas utlenienia ulega więc rozerwaniu pierścień indolowy, a grupa N-metylowa powinna znaleźć się w jednym z dwóch pozostałych pierścieni cząsteczki. Opisane reakcje doprowadziły do wzoru kwasu lizerginowego, różniącego się od właściwego wzoru tylko przyjętym położeniem podwójnego wiązania (C5-C10, Jacobs, 1936).
Dalsze prace wykazały, że podwójne wiązanie znajduje się w położeniu C9-C10. Kwas lizerginowy ulega łatwo izomeryzacji, przy czym przechodzi w kwas izolizerginowy. Te dwa kwasy nie są izomerami strukturalnymi, jak sądzono, lecz stereoizomerami, różniącymi się położeniem grupy karboksylowej po jednej lub po drugiej stronie pierścienia, z którym jest związana. Łatwą izomeryzację zawdzięcza się aktywizacji asymetrycznego atomu C8 przez sąsiednie grupy karboksylową i etylenową (racemizacja). Cząsteczka zawiera jeszcze drugi atom asymetryczny, C5 (co nie byłoby możliwe, gdyby był słuszny wzór o podwójnym wiązaniu C5-C10). Mogą wobec tego istnieć dwie pary izomerów optycznie czynnych, dwa kwasy lizerginowe i dwa kwasy izolizereinowe; wszystkie one są znane (Stoll. 1949).

Całkowitej syntezy kwasu lizerginowego (R. B. Woodward, 1954) dokonano-wychodząc z kwasu N-benzoilo-2,3-dwuhydroindolilo-3-propionowego (I), który cyklizowano metodą Friedela i Craftsa. Otrzymany keton bromowano, a powstały bromoketon II skondensowano z etylenoacetalem N-metyloaminoacetonu, przy czym powstał związek III. Hydroliza, a następnie cyklizacja (wewnątrzcząsteczkowa kondensacja krotonowa) prowadzi do zasady IV (R = :0, a R' = H), która po acetylowaniu (IV; R = :0; R' = COCH3), redukcji borowodorkiem sodowym (IV; R = OH; R' = COCH3), działaniu chlorkiem tionylu (IV; R = Cl; R' = COCH3) i cyjankiem potasu, daje nitryl (IV; R = CN; R' = COCH3). W wyniku hydrolizy grup nitrylowych i acetylowych i odwodorowania położeń 2,3 za pomocą niklu, otrzymano kwas (?)-lizerginowy, identyczny z produktem otrzymanym z alkaloidów naturalnych.

Syntetyczny kwas lizerginowy otrzymany w ten sposób przekształcono w ergobazynę.

Struktura alkaloidów sporyszu. Sześć par alkaloidów sporyszu dzieli się na trzy grupy, które różnią się produktami hydrolizy. Pierwsza grupa obejmuje parę:
Ergobazyna <==> ergobazynina

Ergobazyna C19H23O2N3, lewoskrętna (odkryta jednocześnie w kilku pracowniach i dlatego zwana także ergometryną lub ergonowiną), znajduje się w sporyszu obok izomeru prawoskrętnego ergobazyniny (ergometryniny, ergonowininy}. Oba alkaloidy dają w wyniku hydrolizy kwas lizerginowy i (+)-2-aminopropanol-1. Ten ostatni jest związany z kwasem w postaci amidu, dlatego też ergobazyna i ergobazynina odpowiadają następującemu wzorowi (R = reszta kwasu lizerginowego lub izolizerginowego):

Do drugiej grupy alkaloidów sporyszu, grupy ergotaminy, należą pary:

 Podczas hydrolizy tych alkaloidów powstaje kwas lizerginowy, amoniak, kwas pirogronowy, L-prolina i drugi aminokwas, a mianowicie L-fenyloalanina w przypadku ergotaminy i L-leucyna w przypadku ergozyny.
Trzecia grupa alkaloidów sporyszu, grupa ergotoksyny, obejmuje pary:
Alkaloidy te dają przy hydrolizie: kwas lizerginowy, amoniak, kwas dwumetylopirogronowy, L-prolinę i drugi aminokwas, a mianowicie odpowiednio L-fenyloalaninę, L-leucynę lub L-walinę.
Alfa-Ketonokwasy nie znajdują się w cząsteczkach alkaloidów jako takie, lecz wraz z dwoma aminokwasami tworzą strukturę bardziej złożoną i niezwykłą (Barger; Jacobs; Stoll):

Poniższy tekst jest przepisany z: "Chemia organiczna" C.D.Nenitescu PWN 19xx(lata 60-te) str 956-959

Podrzucił: pokrencony
dzięki