Terpeni Flashcards

(53 cards)

1
Q

što su terpenoidi i sinonim

A

izoprenoidi, Najraširenija grupa prirodnih spojeva, koja pripada skupini
neosapunjivih lipida, ime dobili po terpentinu hlapljivoj tekućini
izoliranoj iz borova drveta
Nalaženje: hlapljivi sastojci koji daju miris biljkama i cvijeću
(npr: miris borove šume), tzv. eterična (esencijalna)
ulja koja su još u starom vijeku cijenjena kao
mirisi i lijekovi.
Zašto ih biljka sintetizira?- kako bi privukla insekte radi polenizacije ili otjerala grabežljivce
(biljojede i parazite),- kao odgovor na stres koji se javlja kao posljedica borbe za
opstanak (temperaturni stres, te kompeticija s drugim biljnim
vrstama za sunčevu svjetlost, rast i fotosintezu)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

kako se izoliraju terpeni i terpenoidi

A

Izolacija: destilacija (s vodenom parom) biljnog materijala.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

objasni strukturu terpena, kako se povezuju

A

L. Ružička otkrio je osnovnu strukturnu jedinicu terpena– izopren (C5-jedinica), imaju glavu i rep (kod y je glava a drugi kraj je rep)
najčešće se povezuju glava-rep, izoprensko pravilo

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

kako se djele terpeni

A

Podjela: prema broju izoprenskih jedinica

                                                  br iz. jed  HEMITERPENI              C5               1  MONOTERPENI           C10              2  SESKVITERPENI           C15              3  DITERPENI                   C20              4  TRITERPENI                  C30             6  TETRATERPENI            C40              8  POLITERPENI               (C5)n            n
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

kako se sintetiziraju terpeni

A

Iz Acetil-CoA putem mevalonske
kiseline

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

prekursor za sintezu terpena

A

3-IPP, 3-izopentenil pirofosfat

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

mehanizam sinteze prekursora za terpene

A

preza

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

najpoznatiji hemiterpeni i što znaš o njima

A

Najjednostavniji terpen – sastavljen iz 1 izoprenske jedinice.
Izopren, zajedno sa nekim monoterpenima oslobađa se iz listova mnogih biljnih vrsta.
Istraživanja pokazala kako stopa biosinteze izoprena u biljci raste porastom temperature okoliša – biljka na taj način smanjuje temperaturni stres
Moguća uloga biljnog hormona.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

objasni Kondenzacija IPP-a

A

preza

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

izpopren

A

Izopren, zajedno sa nekim monoterpenima oslobađa se iz listova
mnogih biljnih vrsta.
Istraživanja pokazala kako stopa biosinteze izoprena u biljci raste
porastom temperature okoliša – biljka na taj način smanjuje
temperaturni stres. moguća uloga biljnog hormona

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

objasni monoterpene

A

Sastojci su eteričnih ulja: mješavine mono- i
seskviterpena (karakterističan miris biljke)
Često se pojavljuju oba enantiomerna
oblika – različita po mirisu i okusu

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

mircen

A

iz lovora i muškatnog oraščića
✓ vrlo ugodna mirisa
✓ upotreba:
u industriji parfema.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

ocimen

A

iz bosiljka, izomer mircena
✓ vrlo ugodna mirisa
✓ upotreba:
u industriji parfema.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

geraniol

A

iz ruža, pelargonija
✓ miris ruža
✓ industrija parfema - koncentrati

✓ farm. i kozm. ind. – arome
(hidrosolovi)

✓ preparati za odbijanje insekata (komaraca)

  • ime po princezi grada Nerola u Italiji,
    Anna Marii Orsini (17. st); prva ga dala destilirati
    iz cvijeta i time dobila svoj vlastiti parfem.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

nerol

A

iz gorke naranče

cis izomer geraniola
✓ miris ruža
✓ industrija parfema - koncentrati

✓ farm. i kozm. ind. – arome
(hidrosolovi)

✓ preparati za odbijanje insekata (komaraca)

  • ime po princezi grada Nerola u Italiji,
    Anna Marii Orsini (17. st); prva ga dala destilirati
    iz cvijeta i time dobila svoj vlastiti parfem.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

citral

A

iz limunske trave i matičnjaka

smjesa geranijala i nerala
geranijal – jak miris limuna, neral – slabiji i slađi
- pojačivač okusa u prehrambenoj industriji
- u sintezi β-jonona (aromat), prekursora za kemijsku sintezu
retinola (vitamin A).

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

mentol

A

iz metvice
antiseptik
prehrambena industrija-mint bomboni
medicina-lokalni anestetik (ublažava
iritaciju grla kod upala,
glavobolje “tigrova mast”

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

limonen

A

iz svih citrusa, bergamota
✓ u biljkama: za
odbijanje insekata i
biljojeda
✓ dodatak hrani radi
poboljšanja okusa i
mirisa
✓ terapeutik za
razne vrste karcinoma.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

permetrin

A

✓ permetrin je jedan od sintetskih analoga piretrina
✓ koristi se za tretiranje ušiju u kosi i vlasištu.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

piretrin

A

iz ivančice, dalmatinskog buhača

  1. god. Lavoslav Ružička sa suradnicima prvi puta
    objavio strukturu piretrina
    ✓ jaki insekticid – napada nervni sustav svih insekata (neurotoksin)
    ✓ kasnije sintetizirani modificirani oblici piretrina – piretroidi (jača insekticidna svojstva).
    ✓ štetan je za ribe, ali puno manje za sisavce i ptice
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

kamfor

A

iz kamforovca
✓ bijela ili prozirna krutina
✓ prodornog mirisa
✓ upotreba: u medicini (kreme, ulja,
gelovi) – analgetik kod
reumatoidnog artritisa, bolova
u zglobovima i mišićima (izaziva
efekt hlađenja) – sličan mentolu
✓ zaštitna uloga u biljci

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

alfa pinen

A

iz bora i ružmarina
✓ vrlo ugodna mirisa
✓ upotreba:
u industriji parfema
✓ terpentinsko ulje – pretežno
smjesa - i β-pinena,
razrijeđivač za lakove

23
Q

objasni seskviterpene

A

Sastoje se iz 3 izoprenske jedinice.
Aciklički i ciklički s različitim funkcijskim skupinama.
Biljka ih sintetizira kao zaštitu od biljojeda (djeluju odbijajuće
na kukce i na sisavce).

24
Q

farnezol

A

iz ciklame
✓ vrlo ugodna mirisa
✓ u industriji parfema kao pojačivač
mirisa cvjetnih parfema
✓ u dezodoransima – antibakterijski
efekt
✓ u kozmetičkoj industriji-pomaže u
kontroli i regulaciji sekrecije
masnoće u koži
✓ nova istraživanja: antikancerogen.

25
nerolidol
iz jasmina ✓ prisutan u mnogim biljnim vrstama
25
beta selinen
iz celera ✓ dobiven iz ulja sjemenki celera ✓ antimalarik ✓ u industriji parfema.
25
gama kadinon
iz šmrika, kleka, borovica ✓ puno izomernih oblika – trivijalno ime kadinen ✓ dobiven iz ulja drveta borovice – oleum cadinum: antiseptična svojstva.
26
zingiberen
iz đumbira ✓ u biljci: insekticid i za odbijanje herbivora (biljojeda) ✓ djelovanje: protiv upala, alergija i za smirivanje bolova.
26
bisabolen
iz kamilice ✓ ugodnog mirisa ✓ dodatak hrani radi poboljšanja okusa i mirisa ✓ protuupalna svojstva
26
santonin
iz pelina ✓ lakton ✓ od davnina korišten za borbu protiv glista u probavnom traktu (ispire ih iz trakta). ✓ kristaliničan i gorak
27
fitol
✓ nalazi se u svim biljkama (lipofilni dio klorofila) ✓ nastaje hidrolizom klorofila ✓ prekursor za sintezu vitamina E i K ✓ u kozmetičkoj industriji (sapuni, deterdženti) i industriji parfema. ✓ jedan od rijetkih acikličkih diterpena
28
vitamin E
(alfa-tokoferol) ✓ tokoferoli - u biljnim uljima, orasima ✓ vitamin E – najvažniji predstavnik ✓ antioksidans – usporava starenje ljudskog organizma
29
vitamin K1
Vitamin K1 (fitomenadion) ✓ koagulacijski vitamin, uloga u zgrušavanju krvi ✓ nalazi se u zelenom povrću, ceralijama, žutanjku
30
retinol
✓ monociklički diterpen ✓ u biljkama: kao provitamin β-karoten.
31
paklitaksel
izoliran iz pacifičke tise ✓ inhibira rast tumornih stanica ✓ danas se proizvodi polusintetski i koristi kao kemoterapeutik u liječenju raka dojke, jajnika, pluća, grla, te melanoma.
32
skvalen
iz amarantha i masline ✓ 2x farnezil-pirofosfat spojen “rep-rep” ✓ prekursor sterola (sinteza kolesterola preko lanosterola) ✓ komercijalna izolacija iz ulja jetre morskog psa.
33
lanosterol
iz smokve ✓ tetraciklički triterpen ✓ ciklizacija skvalena ✓ pripada grupi sterola (steroidni alkohol) ✓ skvalen i lanosterol su intermedijari u sintezi kolesterola i spolnih hormona
34
karotenoidi
Sastoje se iz 8 izoprenskih jedinica. KAROTENOIDI – prirodni pigmenti u višim biljkama, algama i fotosintetskim bakterijama, – krucijalna uloga u fotosintetskom procesu, – zaštita biljke od mogućeg oštećenja izazvanih sunčevim svjetlom, – odgovorni za sve crvene, narančaste i žute boje lišća, ploda i cvijeta biljaka, kao i za boje nekih ptica, insekata i riba, – crvena i narančasta boja (karoteni) žuta boja (ksantofili). Većina karotenoida ima 4 izoprenske jedinice u centralnom dijelu molekule u obliku dugačkog konjugiranog niza naizmjenično postavljenih jednostrukih i dvostrukih veza,krajevi molekule mogu biti otvoreni (alifatski) ili ciklički.
35
podjela karotenoida
KAROTENI (-, β-, γ-, δ-, ε-karoteni, likopen) * topljivi u nepolarnim otapalima (ugljikovodici) * crvene i narančaste boje * imaju provitaminska svojstva (prekursori za sintezu vitamina). KSANTOFILI (lutein, zeaksantin, kapsantin) * oksidirani oblici - karotenoidi (alkoholi, aldehidi, ketoni, eteri) * topljivi u polarnim otapalima * najčešće žute boje (ili ružičaste, crvene).
36
Zašto su karotenoidi obojani?
Kemijska struktura: visoko konjugirani sustavi (polieni) koji apsorbiraju vidljivu svjetlost ( = 400-800 nm) i daju boje mnogim biljkama. ✓ Apsorpija najjača između 400 i 500 nm, a to je zeleno-plavi dio spektra. ✓ Ostatak svjetlosti se reflektira do mrežnice našeg oka, te β-karoten vidimo narančasto obojenim (komplementarna boja).
37
beta karoten
iz mrkve narančasti pigment sadržan je i u zelenim biljkama, ali ga prikriva zelena boja klorofila ✓ antioksidans vidljivo u jesenjem lišću koje mijenja boju zbog propadanja klorofila. ✓ prirodno bojilo u prehrambenoj industriji. ✓ β-karoten (provitamin A) je prirodni izvor vitamina A (retinol) koji je važan u procesu vida noću (nedostatak izaziva noćno sljepilo).
38
likopen
iz rajčice ✓ ključni intermedijar u sintezi drugih karotenoida (ciklizacija kraja molekule), ✓ jak antioksidans – hvatač je reaktivnog kisika (potencijalni agens za prevenciju od nekih oblika tumora npr. raka prostate), ✓ kao i β-karoten prirodno bojilo u prehrambenoj industriji.
39
lutein
✓ Žuti pigment (ksantofil) izoliran iz žumanjca jajeta, ✓ nalazi se u svom žutom povrću i voću kao i u nekom zelenom lisnatom povrću (špinat, kelj), ✓ u ljudskom organizmu ga najviše ima u oku – središnjem dijelu mrežnice macula lutea (žuta pjega) - izgrađuje zaštitni pigmentni sloj koji filtrira plavi dio svjetlosnog spektra (koji je odgovoran za oksidacijska oštećenja struktura oka), ✓ antioksidacijska svojstva – važna uloga u očuvanju zdravlja očiju (održavanju oštrine vida), kože, srca, grlića maternice te jačanju imuniteta.
39
rodopsin
RODOPSIN – cis oblik retinala + protein opsin crveni pigment u stanicama mrežnice oka, osjetljiv na male količine svjetla (noćni vid). Apsorpcijom svjetla (hν) cis-retinal prelazi u trans-oblik što uzrokuje disocijaciju rodopsina u opsin i trans-retinal (sterički nepovoljno) – signal do mozga. Daljnji niz kemijskih procesa rezultira vizualnom slikom u mozgu (noćni vid). trans-retinal se ponovo vraća u cis-oblik (u tami) djelovanjem enzima izomeraze i ponovo nastaje rodopsin, te je vidni ciklus zaokružen
40
zeaksantin
✓ Izomer luteina, također u makuli mrežnice oka – ista uloga ✓ prehrambena boja.
41
kapsantin
✓ Tamno crveni pigment u paprici i zrelom voću, ✓ prehrambena boja
42
astaksantin
ksantofil crvene boje kojeg nalazimo u mikroalgama (posebno u Haematococcus pluvialis), morskim plodovima, ljuskarima poput rakovica, gljivama i kvascima, kompleksnim biljkama, kao i u porodicama ptica kao što su plamenci i prepelice. ✓ izrazito jaki antioksidans (10-ak puta jači od β-karotena) koji učinkovito štiti membransku strukturu stanica, te ima veliki potencijal u zaštiti od UV fotooksidacije, upala i degenerativnih bolesti. ✓ koristi se u industriji kozmetike, hrane i dodataka hrani ✓ mnoge studije ističu njegov potencijal u prevenciji i tretiranju raznih bolesti kao što su karcinomi, kronične bolesti, dijabetes, metabolički sindromi, očne i kožne bolesti itd.
43
PRIRODNA GUMA ILI KAUČUK
Elastomer (elastični ugljikovodični polimer) ✓ prirodni izvor - mliječni sok (lateks) iz drveća roda Hevea brasiliensis (kaučukovac)- Južna Amerika, ✓u Europu ga je donio Columbo ✓ ime: od Indijanske riječi "cahuchu" – drvo koje plače ✓ Lateks sadrži: ~35 % kaučuka ~ 5 % raznih krutih tvari: smole, proteini, šećeri ~60 % vode. ✓ Sastavljen je od 1500 do 15000 izoprenskih jedinica (1,4-poliizopren), te su gotovo sve dvostruke veze u cis položaju IZOLACIJA KAUČUKA: 1. zarezivanje kore kaučukovca i skupljanje lateksa 2. koagulacija lateksa dodavanjem kiselina 3. prešanje (uklanjanje vode) 4. sušenje. ✓ Prvi kaučuk neotporan na visoke temp., a na niskim postajao krt i lomljiv. ✓ Svojstva su mu poboljšana uvođenjem VULKANIZACIJE, kemijskog postupka kojeg je otkrio kemičar Charles Goodyear 1844. godine (US patent). ✓ Osnovni kemijsko-tehnički proces u proizvodnji gume (postaje otporna na kemijske i atmosferske utjecaje, te mehanička naprezanja). ✓ Kemijska reakcija poliizoprena sa sumporom na visokoj temperaturi rezultira umreženom strukturom koja se odlikuje većom trajnošću i iskoristivošću.
44
GUTAPERKA
✓ Dobiva se iz lateksa drveta Palaquium gutta (Sapotaceae) – Malezija, južni Pacifik, Južna Amerika. ✓ Polimerizirni samo trans-oblici izoprenskih jedinica. Korištenje: za izolaciju električnih kablova, te danas posebno raširen u industriji izrade loptica za golf, te u stomatologiji.
45
IZOLACIJA I IDENTIFIKACIJA TERPENOIDA opci postupak
USITNJAVANJE PRIRODNOG MATERIJALA - DESTILACIJA, EKSTRAKCIJA - KROMATOGRAFSKO RAZDJELJIVANJE - IDENTIFIKACIJA Destilacija vodenom parom i hidrodestilacija - uobičajeni postupci za izolaciju eteričnih ulja.
46
IDENTIFIKACIJA terpenoida
– optički nečiste forme (mješavine enantiomera sa jednim dominantnijim izomerom) razdvajaju se kromatografskim metodama na kiralnoj koloni ili uobičajenim kemijskim prevođenjem u dijastereomerne oblike i njihovom rekristalizacijom. KROMATOGRAFSKO RAZDVAJANJE I IDENTIFIKACIJA – razdvajanje raznim kromatografskim metodama: LC, GC, HPLC. – razdvajanje i identifikacija su danas najčešće nerazdvojivi postupci – omogućeno izumom spregnutih kromatografskih i spektroskopskih metoda, najčešće spregnute plinske kromatografije sa masenom spektrometrijom (GC/MS) – usporedba individualnih pikova (GC) sa retencijskim indeksima originalnih spojeva, te usporedba njihovih masenih spektara(MS). – identifikacija uporabom NMR spekroskopije ( 1H, 13C, COSY, NOESY).
47
objasni terpene
Terpeni: biološki aktivni spojevi Mnogi terpeni izolirani iz biljaka i morskog okoliša pokazuju biološku aktivnost na ljudski organizam, te se primjenjuju u terapijama i prevencijama bolesti kod ljudi. Ekstrakcijom iz izvorne biljke dobivaju se u malim količinama, dok su za ispitivanja, a posebno za uporabu potrebne puno veće količine. No, stvaranje adekvatnog izvora ovakvih spojeva koji će ih proizvoditi u većoj količini na ekonomičan način, danas predstavlja veliki izazov. Važno je reći da je totalna kemijska sinteza (npr. derivatizacija prirodnih produkata) i kombinatorska sinteza analoga prirodnih spojeva osnovni alat za proučavanje „struktura-aktivnost” odnosa.
48
kako se proizvode terpeni
1. METABOLIČKI INŽENJERING ✓ preusmjeravanje metaboličkog puta biljke u smjeru stvaranja postojećih prirodnih produkata ili za stvaranje „neprirodnih” prirodnih produkata. Integrira inženjerski dizajn i sistematsku i kvantitativnu analizu metaboličkih puteva za stvaranje farmaceutski važnih terpenoida, koristeći se molekularnom biologijom, modernim analitičkim tehnikama, te tehnologijama kao što su genomika, proteomika, transkriptomika, metabolomika. ✓ Dizajnirano je dosta transgenskih biljaka (cvijeće i voće) sa povećanim prinosom monoterpenskih mirisnih i okusnih komponenti. ✓ E. coli je također iskorištena za proizvodnju nekoliko zanimljivih seskviterpena (npr: amorfadiena – prekursora za stvaranje antimalarika artemizina). Razvijeno je nekoliko pristupa, a najčešći su: 2. TEHNIKA KULTURE STANICA ✓ danas se na veliko koristi za proizvodnju različitih vrsta taxana - diterpena sa značajnim antitumornim djelovanjem. ✓ npr. u jednoj znanstvenoj studiji, korištenjem Taxus chinensis kulture stanica količina nastalih taxoida u bioreaktoru dosegla je 612 mg/L, što je izarazito visoki prinos. ✓ Vodene kulture (morski beskralježnjaci) predstavljaju alternativu za proizvodnju važnih terpenoida i njihovo se korištenje pokazalo vrlo pouzdanim i ekonomičnim.