alkaloider
        
         (medisin)
Store norske leksikon,Medisin,Legemidler og behandlingsformer,Legemidler,Farmakognosi
Alkaloider er fellesnavn på en stor gruppe nitrogenholdige forbindelser som finnes i naturen, de er ofte baser. Over 30 000 alkaloider er beskrevet, de fleste fra planter, men de finnes også i noen sopper, i mikroorganismer og i dyreriket.
Mange av alkaloidene virker på sentralnervesystemet, noen brukes som legemidler, mens andre er modellsubstanser for syntetiske legemidler (se tabellen helt nederst i artikkelen). Eksempler på alkaloider brukt som legemidler er morfin, kinin og atropin. Alkaloider brukes også som rus- og nytelsesmidler. Mange alkaloider er sterke giftstoffer og kan virke beskyttende mot angrep fra andre organismer.Alkaloider klassifiseres ut ifra hvordan de er bygd opp kjemisk. Alle alkaloider har et nitrogenatom som stammer fra en aminosyre. Ofte er alkaloider bygd opp av en ringstruktur. Forekomst i naturen og funksjon Til sammen er det beskrevet mer enn 30 000 alkaloider med naturlig opprinnelse. Alkaloider er vanligst i planteriket, og enkelte plantefamilier er særlig rike på alkaloider, for eksempel valmue-, amaryllis-, soleie- og søtvierfamiliene. Mer enn 22 000 alkaloider er kjent fra planteriket. Alkaloidene kan forekomme i alle plantedeler, men de finnes gjerne i større mengder i én eller noen få plantedeler, som for eksempel bark, blader, røtter og frukter. Alkaloider finnes også i noen sopparter, slik som rød fluesopp og fleinsopp.Mange plantealkaloider har en bitter smak og kan beskytte plantene mot å bli spist av beitedyr. Alkaloider kan også hindre angrep fra insekter eller mikroorganismer, eller produseres som respons på angrep. For eksempel vil alkaloidinnholdet i noen arter øke når planten skades. I dyreriket har de lignende funksjon, de er kjemiske forsvarsstoffer og beskytter mot å bli spist av andre dyr.I dyreriket er alkaloider kjent i salamander, padder og frosk. Mange av disse alkaloidene er trukket ut fra (ekstrahert fra) skinnet på pilgiftfrosk og ble opprinnelig kalt «dendrobatid»-alkaloider. Det første alkaloidet isolert fra dyreriket var samandarin fra den europeiske ildsalamanderen. Alkaloider er også utbredt i organismer som lever i havet, som for eksempel svamper. Legemiddelet trabektidin (en type cellegift) er isolert fra sjøpungarten Ecteinascidia turbinata. Alkaloider som giftstoffer Mange alkaloider er giftige, men det varierer hvor giftige de er og hvordan de virker. Et av de mest kjente giftstoffene blant alkaloidene er stryknin. Stryknin er blant annet brukt som dødelig gift i flere av bøkene til Agatha Christie. Stryknin er et indolalkaloid og finnes blant annet i revekake (Strychnos nux-vomica). Inntak av stryknin gir muskelrykninger, kramper og åndedrettslammelse (pustestopp). Planter i hjelmslekta (Aconitum) inneholder det svært giftige diterpenalkaloidet akonitin. Akonitin virker både på det sentrale og perifere nervesystem, og forårsaker blant annet lammelse i muskulatur, kvalme og oppkast. Dødelig dose er anslått til mellom tre og seks milligram og gir åndedrettslammelse (pustestopp) og eventuelt hjertesvikt. Akonitinalkaloider finnes i tyrihjelm (Aconitum lycoctonum), også kjent som lushatt. Beitedyr unngår vanligvis å spise tyrihjelm, men inntak kan skje i dårlige beitesesonger og forårsake alvorlig forgiftning. Pyrrolizidinalkaloider er også sterke giftstoffer og forårsaker leverskader. De finnes blant annet i rubladfamilien, kurvplantefamilien og erteblomstfamilien. Fra kurvplantefamilien er åkersvineblom (Senecio vulgaris) og landøyda (Senecio jacobaea) kjent for å inneholde ulike pyrrolizidiner med leverskadelig effekt. Urtemedisin eller husdyrfôr kan forurenses av pyrrolizidinholdige vekster og forårsake forgiftninger. Koniin er et piperidinalkaloid fra planten giftkjeks (Conium maculatum) og inntak av seks til åtte blader av giftkjeks er antydet som dødelig dose. Koniin virker ved å hemme respirasjonen. Et uttrekk av giftkjeks antas å ha forårsaket Sokrates død i år 399 fvt. Cytisin er et kinolizidin-alkaloid og ansvarlig for den giftige virkningen til prydplanten gullregn (Laburnum anagyroides). Det er frøene som har høyest innhold av alkaloidet. Lignende giftige kinolizidin-alkaloider finnes i lupiner. Giftvirkningen til flere sopparter skyldes alkaloider, blant annet innhold av muskarin som finnes i rød fluesopp (Amanita muscaria), traktsopper (Clitocybe species) og trevlesopper (Inocybe species). Muskarin gir kolinerge effekter, og mellom 40 og 495 milligram er antatt som dødelig dose for mennesker. Sekalealkaloider er giftstoffer i meldrøye, et hvilestadium av soppen Claviceps purpurea som dannes på forskjellige kornslag, særlig på rug. De kalles også ergotalkaloider og klassifiseres som terpenoid-indolalkaloider. Inntak kan forårsake ergotisme, som er en alvorlig forgiftningstilstand hvor blant annet blodtilførselen til fingre og tær nedsettes og det kan utvikles koldbrann. Alkaloider i mat og drikke Ikke alle alkaloider er like giftige, og noen inntas i form av mat eller drikke. De kan virke sentralstimulerende eller brukes som smakskorrigerende midler. Koffein, teobromin og teofyllin er purinalkaloider med sentralstimulerende effekt. Koffein er vanligst og finnes blant annet i kaffe, te og mate (Ilex paraguriensis). Koffein tilsettes som et stimulerende middel til cola og energidrikker. Coca-cola inneholdt opprinnelig alkaloidet kokain fra et uttrekk av kokablader. Fra begynnelsen av 1900-tallet ble dette erstattet med et kokainfritt kokabladuttrekk. Den vanligste kilden til teobromin er kakao og sjokolade, mens teofyllin finnes i små mengder i te.Kinin, en velkjent malariamedisin, tilsettes som bitterstoff i tonicvann. Innholdet av kinin er for lavt til å gi en anti-malaria effekt. Fra søtvierfamilien vil tomater være en kilde til tomatin. Tomatin er et glykoalkaloid som gir en bittersmak på umodne tomater. Under modning reduseres innholdet av tomatin betydelig. Solanin er også et giftig glykoalkaloid som finnes i potetplanten. Grønne poteter som er utsatt for sollys inneholder solanin, det grønne fargestoffet skyldes klorofyll mens solanin er fargeløst.Pepperfrø inneholder mellom to og sju prosent av alkaloidet piperin som blant annet gir den skarpe smaken på pepper. Pepperekstrakt med et høyt innhold av piperin tilsettes i noen kosttilskudd og påstås å øke opptaket av noen plantestoffer fra tarmen, for eksempel kurkumin fra gurkemeie.Capsaicinoider er en gruppe alkaloidforbindelser i chili, hvor capsaicin er det viktigste. Capsaicininnholdet i fersk chili varierer mellom 0,03 og 0,3 prosent, mens tørka chili er rapportert å inneholde mellom 0,1 og 2,5 prosent. Paprika inneholder ikke capsaicin. Alkaloider som rusmidler Katinon er et aminoalkaloid som finnes i khatblader (Catha edulis) og som ligner amfetamin i oppbygningen. Khatblader tygges eller drikkes som te for å oppnå en sentralstimulerende effekt, og ferske blader foretrekkes framfor tørkede.Arekolin er det viktigste alkaloidet i betelnøtter. Det er et piperidinalkaloid og gir en beroligende og avslappende virkning.Kokain er et tropanalkaloid som finnes i bladene på kokabusken. Det gir en sentralstimulerende virkning med økt våkenhet, økt selvfølelse og rusfølelse. Spiss fleinsopp (Psilocybe semilanceata) og enkelte andre sopper i nærstående slekter inneholder de hallusinogene indolalkaloidene psilocybin og psilocin. Meskalin er et annet hallusinogent alkaloid som finnes i den meksikanske peyotekaktusen (Lophophora williamsii). Kjemiske egenskaper Alkaloider er nitrogenholdige organiske forbindelser hvor nitrogenatomet stammer fra en aminosyre, vanligvis tyrosin, fenylalanin, ornitin, glutamat, tryptofan, lysin, histidin eller antranilsyre. Aminosyrer klassifiseres ikke som alkaloider. Nitrogenet forekommer vanligvis i en heterosyklisk ring, unntaket er aminoalkaloidene hvor nitrogenatomet er plassert i en aminogruppe og ikke er del av en ringstruktur. Når nitrogenatomet inngår i en ringstruktur, klassifiseres alkaloidet etter navnet på ringstrukturen som de er avledet fra. Noen farmasøytisk viktige grupper av alkaloider er tropanalkaloider (atropin, kokain), kinolinalkaloider (kinin) og isokinolinalkaloider (morfin og galantamin).De fleste alkaloider forekommer i naturen i saltform, og de løser seg lett i vandige løsninger, men ikke i organiske løsemidler. Mange alkaloider har basiske egenskaper. Det utnyttes i forbindelse med ekstraksjon av alkaloider fra plantematerialet etter tilsetting av en base. Alkaloider i basisk løsning (høy pH) er deprotonerte og løselige i organiske løsemidler, mens de ved lav pH foreligger på protonert form og er vannløselige.Purinalkaloider som koffein eller teofyllin er ikke basiske. Basiske alkaloider kan påvises ved utfellingsreaksjon med Mayers reagens eller fargereaksjon med Dragendorff's reagens. Historie Den tyske farmasøyten Carl Friedrich Wilhelm Meissner (1792–1853) brukte navnet alkaloider første gang i 1819 etter det arabiske al-qali som betyr planteaske, ettersom alkaloidene ga en basisk reaksjon i vann. På dette tidspunktet ble alkaloidene klassifisert som plantestoffer med basiske egenskaper. Betegnelsen kom i vanlig bruk først i 1882, etter at Oscar Jacobsen fikk publisert en oversiktsartikkel om alkaloider i læreboka «Handwörterbuch der Chemie» av Albert Ladenburg. Der ble alkaloider beskrevet som nitrogenholdige organiske baser.Det første rene alkaloidet ble trolig isolert fra opium. Den tyske kjemikeren Friedrich Sertürner (1783–1841) ga det navnet morfin, oppkalt etter den greske guden Morpheus (drømmenes gud), og publiserte arbeidet i 1805. De franske kjemikerne Pierre Joseph Pelletier (1788–1842) og Joseph Bienaimé Caventou bidro med viktig arbeid innen isolering av alkaloider. De isolerte emetin i 1817, etter dette fulgte isolering av brucin, stryknin og kinin. Flere andre alkaloider ble isolert rundt 1820, slik som piperin, isolert fra pepper av Hans Christian Ørsted i 1819, atropin (1819), koffein (1820) og koniin (1826). På begynnelsen av 1880-tallet ble strukturen til de første alkaloidene kjent, koniin og xanthin. Koniin var også det første alkaloidet som ble kjemisk fremstilt av Albert Ladenburg i 1886. Mange av alkaloidene har kompleks tredimensjonal struktur, og det var først med mer moderne spektroskopiske teknikker at fullstendig struktur for mange av alkaloidene kunne bestemmes. For eksempel ble strukturen til stryknin først kjent i 1947.Med økende kunnskap om de kjemiske strukturene ble alkaloidene klassifisert i undergrupper basert på den nitrogenholdige grunnstrukturen. Dette tok til fra 1950-tallet med utgivelsen av bokserien «The Alkaloids: Chemistry and Physiology». Fra 1950-tallet fikk man kunnskap om biosyntesen med bruk av isotopmerkede biosyntetiske forløpere til alkaloidene. Alkaloider benyttet som legemidler Alkaloid Alkaloidgruppe Opphavsorganisme * Medisinsk bruk     Efedrin Aminoalkaloid  Ma Huang (Ephedra sinica)  Adrenergikum, brukes ved blodtrykksfall og som slimhinneavsvellende og bronkodilaterende middel   Ergotamin Indolalkaloid  Meldrøye (Claviceps purpurea) Behandling av migrene    Fysostigmin Indolalkaloid  Kalabarbønner (Physostigma venenosum)  Motgift ved alvorlige forgiftningstilfeller med antikolinerge midler    Galantamin Isokinolinalkaloid  Snøklokke (Galanthus nivalis) Redusere symptomer ved Alzheimers sykdom     Atropin Hyoscyamin  Tropanalkaloid  Belladonnaurt (Atropa belladonna), Bulmeurt (Hyoscyamus niger), Piggeple (Datura stramonium)   Antikolinergika; atropin brukes ved øyeundersøkelser, hyoscyamin forsøksvis ved irritabel tarm og galleveiskramper   Kinin Kinolinalkaloid  Kinabark (Cinchona species)  Antimalariamiddel, brukes også mot leggkramper    Kodein Isokinolinalkaloid  Opiumsvalmue (Papaver somniferum) Hostedempende og smertestillende middel   Koffein Purinalkaloid  Kaffe (Coffea arabica), Te (Camellia sinensis), Maté (Ilex paraguariensis)   Sentralstimulerende middel. Brukes også i kombinasjon med smertestillende midler    Kolkisin Aminoalkaloid  Tidløs (Colchicum autumnale) Mot urinsyregikt    Morfin Isokinolinalkaloid  Opiumsvalmue (Papaver somniferum) Sterkt smertestillende middel    Nikotin Pyridinalkaloid  Tobakksplanten (Nicotiana tabacum) Hjelpemiddel for røykavvenning   Noskapin Isokinolinalkaloid  Opiumsvalmue (Papaver somniferum) Hostedempende middel   Paklitaxel Diterpenalkaloid Stillehavsbarlind (Taxus brevifolia) Cellegift   Papaverin Isokinolinalkaloid  Opiumsvalmue (Papaver somniferum) Ereksjonsproblemer   Pilokarpin Imidazolalkaloid  Jaborandiblad (Pilocarpus jaborandi) I øyedråper for behandling av grønn stær (glaukom)   Skopolamin Tropanalkaloid  Bulmeurt (Hyoscyamus niger), Piggeple (Datura stramonium)   Kvalmestillende middel, brukes forebyggende mot reisesyke    Teofyllin Purinalkaloid  Te (Camellia sinensis)  Astma og kols    Trabektedin Isokinolinalkaloid Sjøpung (Ecteinascidia turbinata)  Cellegift    Vinblastin og vinkristin  Indolalkaloid  Rosegravmyrt (Catharanthus roseus) Cellegift    * Eksempel på opphavsorganisme, alkaloidene kan også forekomme i andre arter.I tillegg til å bli brukt som legemidler har alkaloidene nevnt over ofte vært brukt som modellsubstans for andre legemidler. Noen benyttes som utgangsstoffer for semisyntetiske legemidler. Ibogain (Tabernanthe iboga) – forsøksvis bruk mot opioidavhengighet. Ikke registrert som legemiddel i Norge. Kamptotecin (Camptotheca acuminata) – modellsubstans for cellegift.  Kokain (kokablad, Erythroxylon coca) – modellsubstans for lokalbedøvelsesmidler, for eksempel lidokain.  Tubokurarin (Chondrodendron tomentosum) – i pilgift, modellsubstans for muskelavslappende midler. Les mer i Store norske leksikon farmakognosi flavonoider Eksterne lenker Universitetet i København: Liste over giftstoffer i naturen