ステロイドアルカロイド

ステロイドアルカロイドは、基本的なステロイド骨格に窒素ベースの官能基が結合している。より具体的には、四環式シクロペンタノペルヒドロフェナントレン骨格によって区別され、ステロールとの密接な関係を示す。^[1]これらは、ナスアルカロイドとベラトラムアルカロイドの2つの主要なカテゴリに分類される。^{[1]ステロイドアルカロイドは、}チョネモルファ・フラグランス（プルメリアのつる）にも含まれており、「チョネモルフィン」はウィスターラットの腸の感染症の治療に使用された。（Chatterjee DK et al (1987) Parasitol Res 74, 1, 30-33）。^[2]

キョウチクトウ科アルカロイドのファミリーは、その骨格構造に基づいて分類することができ、5α-プレグナン、Δ5-プレグナン、またはコナニン骨格が含まれる場合があります^。通常、これらのアルカロイドは、3番目の炭素原子にアミノ基または酸素化合物を備えています。代表的な例として、コナニン骨格から誘導されるラティフォリニンがあります。この独特の構造は、18番目と20番目の炭素原子の両方に結合したアミノ基によって形成された5員環を特徴としています。^{[3] [4] [5]}

ラティフォリニンは、フンツミア・ラティフォリアの樹皮に自然に存在する化合物です。さらに、この植物の葉には、フンツミンとフンツミジンという2つの化合物が含まれています。これらの化合物はキョウチクトウ科ステロイドアルカロイドファミリーに属し、5α-プレグナン骨格構造を共有しています。^[4]

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  ラチフォリニン^[6]
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  Funtumia africana (異義語: Funtumia latifolia)]]

バトラコトキシンは、ヤドクガエルの皮膚表面に自然に存在する神経毒です。写真はPhyllobates terribilisです。^{[7]バトラコトキシンは、21個の炭素原子からなる}プレグナンと構造的基礎を共有しており、18番目の炭素原子に結合したアミノ基が特徴です。バトラコトキシンAがその例です（画像を参照）。^{[7] [3]}

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  バトラコトキシンA ^[8]
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  ヤドクガエル

ブフォトキシンはヒキガエル属にちなんで名付けられました。17番目の炭素原子にあるα-ピラノンはブフォトキシンに特有のものです。ここに示すブフォトキシンは、17番目の炭素原子にα-ピラノン、 3番目の炭素原子にアルギニンが結合したエステル化されたコハク酸を持つステラン誘導体です。^[9]

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  ブフォトキシン^{[10] [11]}
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  ブフォトキシンは、ヒキガエル属（Bufo ）の皮膚に存在します。^[12]

ツゲ属ステロイドアルカロイドは、ツゲ科植物 ( Buxus sempervirens ) の葉に含まれています。この植物は主に南ヨーロッパと中央ヨーロッパで繁茂しています。これらのアルカロイドは、3 番目または 20 番目の炭素原子にアミノ基が結合しているのが特徴です。アミノ基のメチル化は、部分的、完全、または欠如の場合があります。ツゲ属ステロイドアルカロイドは、塩基の重要なグループを構成しており、そのほとんどは 3 つの明確なグループに分類できます。

Buxus ステロイドアルカロイドの別のサブグループは、四環式構造を持っています。これらの化合物では、9 番目と 19 番目の炭素原子の間に結合が存在し、7 員環 (環 B) を形成します。このグループの例として、Buxamine E が挙げられます。

3 番目の主要グループは、A 環の 4 番目の炭素原子に結合した追加の炭素原子がないことによって区別されます。ブキサンドニン L はこのカテゴリの代表的なメンバーです。

最大のグループは、4,4,14-トリメチル-9,19-シクロプレグナンを基本構造とする五環式ツゲ属ステロイドアルカロイドで構成されています。シクロブキシンDはこのグループの代表です。^[3]

ブクサスのステロイドアルカロイドであるブキサミン E、ブキサンドリン L、およびシクロブキシン D は、ツゲの葉 (buxus sempervirens) の葉に含まれています。^[13]

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  ブキサミンE ^[14]
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  ブキサンドニンL ^[13]
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  シクロブキシンD ^[14]
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  ツゲの木 (Buxus sempervirens)

有毒なサンショウウオアルカロイドは、サラマンドラ属に分類される生物に自然に存在する。これらのアルカロイドは、3-アザ-A-ホモ-5β-アンドロスタンに由来する。注目すべき例の1つはサマンダリン（図を参照）で、種によっては主要なアルカロイドとして機能する可能性があるが、他の生物にはまったく存在しない可能性がある。サマンダリンは、A環内に特徴的なオキサゾリジン構造を有する。サマンダリン以外にも、サマンダリジン、サマンダロン、サイクロネオサマンジオンなど、サラマンドラ属の生物にはいくつかのステロイドアルカロイドが存在する。^{[15] [16] [17]}

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  サマンダリン^[18]
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  サマンダリンなどのサンショウウオアルカロイドは、サラマンドラ属の動物の皮膚に存在します。^[19]
  

これらの化合物は一般に、ナス属の植物中に対応する配糖体として存在します。^[20]ナス属には、ジャガイモ、トマト、さまざまなナス科の植物が含まれます。[20]コレステロールから始まり、これらの化合物の生合成は、分化する前に、水酸化、酸化、アミノ基転移を含む同様の一般的なメカニズムに従います。 ^[21]これらの植物に含まれるアルカロイドには、チャコニン、ソラニン、ソラソジン、トマチジン、トマチン、ソラニジンがあります。^[1] Itkinグループは、これらの生合成遺伝子クラスターをいくつか発見しました。 ^{[22] [23]} Itkin et al. 2011とItkin et al. 2013では、トマトのα-トマチンとジャガイモのα-ソラニンのBSGがいくつか見つかりました。 ^{[22] [23]}通常、これらは植物で動物に対する防御メカニズムとして使用されます。典型的な抗コリンエステラーゼ活性のため、植物の捕食者に対する毒として使用できます。ステロイド薬の原料として使用できます。^[1]これらのアルカロイドを識別するためのさまざまなテストがあります。特性テストでは、化合物を熱いアミルアルコールまたはエタノールに溶解し、混合物が冷却されるときにゼリー状の生成物が形成されるかどうかを観察します。^[1]

ソラニダン骨格を持つステロイドアルカロイドは、D環のコレステロール側鎖を置換した特徴的な二環式構造を示す。注目すべき例としては、サンゴ低木（Solanum pseudocapsicum）で発見されたソラノカプシンが挙げられる。^[24]

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  ソラノカプシン^[25]
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  ソラノカプシンは、特に、エルサレムチェリー（Solanum pseudocapsicum）の果実に含まれています。^[24]

ナス科アルカロイドの別のカテゴリーは、スピロソラン骨格に基づいています。これらの化合物では、E環はテトラヒドロフランであり、これにスピロ化合物を介してピペリジンが直接結合しています。このようなステロイドアルカロイドの例として、トマチデノールが挙げられます。これはナス属のさまざまな種に広く分布しています。^[26]

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  トマチデノール^[27]
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  トマチデノールは、特にナス科植物（Solanum dulcamara）の葉に含まれています。この植物種はナス科植物属に属します。トマチデノールは、ヨーロッパ原産のナス科植物の主なアルカミンを形成します。 ^[28]
  

ベラトラムアルカロイドは、白色胚芽植物（ Veratrum album）と緑色胚芽植物（Veratrum viride ）にちなんで名付けられました。これらの植物はユリ科に属します。その中でも、プロセビンは特別なケースで、18番目の炭素にピペリジン由来の窒素原子が結合しています。

ベラトラミンはベラトラムステロイドアルカロイドの一例であり、22,26-エピミノ-14-アベオ-コレスタン環系を基本として特徴付けられる。^{[29] [30]}

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  プロセビン^[31]
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  ベラトラミン^[32]
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  プロセビンとベラトラミンは、特に白いベラトラム（Veratrum album grandiflorum）に含まれています。^[33]

ベラセビンはベラトラムアルカロイド群に属します。しかし、これはユリ科に属するサバジラ（Schoenocaulon officinale）に含まれています。ベラセビンはセバン骨格に基づいており、C環は6員環ではなく5員環、D環は6員環です。さらに、ヒドロキシ基の数が多いことも注目に値します。^{[29] [30]}

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  ベラセビン^[30]
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  ベラセビンはサバディーラ ( Schoenocaulon officinale ) に発生します。^[34]

その名の通り、ベラトラムアルカロイドはベラトラム属の植物から抽出されます。アルカロイドはこれらの植物の根と根茎に含まれています。 ^{[35]これらには}ベラトリジン、シクロパミン、ジェルビンが含まれます。^{[20]心血管系、神経筋系、呼吸器系に対する作用のため、ベラトラムアルカロイドは}重症筋無力症、低血圧、子癇などのさまざまな症状の治療に使用されてきました。^[35]

ステロイドアルカロイドは、抗菌、抗炎症、抗エストロゲン、化学療法活性など、幅広い生理活性の可能性について研究されてきた^{[36] 。これらの生理活性は、さまざまな化合物にわたる幅広い}メカニズムの結果である。たとえば、ソラソジンの抗菌生理活性は、サッカロミセス・セレビシエとプロトテカ・ウィッカーハミイの遺伝物質の合成を阻害することによって達成される。ソラソジンは、ゲイム原藻の成長シグナル伝達を阻害する。一方、トマチジンは、S. aureusに対する抗生物質としてアミノグリコシドと相乗的に作用する。^[37]

抗炎症作用も同様に様々なメカニズムで達成されます。例えば、ソラソジンはインターロイキン2と8の産生を減少させますが、トマチジンは特定の核移行、 JNK活性化を阻害し、亜酸化窒素合成酵素を誘導します。最後に、9つのステロイドアルカロイドは顕著な抗エストロゲン活性を持ち、7つはエストロンスルファターゼを阻害します。^[37]

しかし、ステロイドアルカロイド、特にベラトラムアルカロイドは、治療効果に加えて、潜在的に致命的である可能性があります。

ベラトラムアルカロイド化合物は、電位依存性ナトリウムイオンチャネルに結合してその透過性を変化させる。^[38] ベラトラムアルカロイドは、影響を受けたナトリウムチャネルの再活性化を、影響を受けていないチャネルの1000倍遅くする。^[38] さらに、ベラトラムアルカロイドはナトリウムチャネルの不活性化をブロックし、活性化閾値を下げるため、静止電位でもチャネルは開いたままになる。^[38] その結果、細胞内のナトリウム濃度が上昇し、神経と筋肉の興奮性が増加する。^[39] これらの生化学的チャネルは、心臓、肺、消化管の副交感神経機能を制御する迷走神経を刺激することで、筋肉の収縮、神経の反復発火、不整脈を引き起こす。^[39]