Pyrrolizidinalkaloider er en gruppe alkaloider , der overvejende er af planteoprindelse, og som indeholder en pyrrolizidinrest i deres molekyle . Pyrrolizidinalkaloider er blevet fundet i 14 plantefamilier såvel som i dyreorganismer. De mest rige på disse alkaloider er planter af slægterne Buzulnik ( Ligularia ) og Krydsurt ( Senecio ) fra familien Asteraceae , Chernokoren ( Cynoglossum ), Heliotrope ( Heliotropium ) og Trachelanthus ( Trachelanthus ) fra boragefamilien ,Crotolaria ( Crotolaria ) fra bælgplantefamilien . Fra 2021 er mere end 600 forskellige pyrrolizidinalkaloider (inklusive N-oxider) blevet beskrevet, indeholdt i mere end 6 tusinde plantearter [1] .
Den biosyntetiske forløber er diamin cadaverin . Et af dets molekyler er oxideret til gamma-aminosmøraldehyd, som ved at reagere med uændret amin danner en Schiff-base. Ud fra det dannes pyrrolizidiner ved efterfølgende reaktioner med oxidation, reduktion og ringslutning. Sædvanligvis har plantepyrrolizidinalkaloider strukturen af komplekse ikke-inniske alkoholer med mono- (heliothrin) eller dibasiske polyfunktionelle ikke-cininsyrer.
Pyrrolizidinalkaloider inddeles normalt i tre grupper [2] :
Ikke-esteralkaloider er sædvanligvis tyktflydende væsker eller lavtsmeltende krystaller, letopløselige i vand og organiske opløsningsmidler og stærke baser. Disse omfatter især heliothridin , trachelantamidin , 1-methylen-7-hydroxypyrrolizidin .
Estere af monocarboxylsyrer er viskøse væsker eller krystallinske lavtsmeltende stoffer; tungtopløselig i vand og organiske opløsningsmidler; grundlag af medium styrke; eksisterer ofte som N-oxider . Eksempler er indicin , lindelofin og sarracin.
Makrocykliske diestere er krystallinske højtsmeltende stoffer, dårligt opløselige i vand, men meget opløselige i organiske opløsningsmidler; svage baser. denne gruppe omfatter for eksempel platifillin og trichodesmin. Nogle makrocykliske pyrrolizidinalkaloider er estere dannet med deltagelse af otonecin eller dihydropyrrolisinon . Blandt pyrrolizidinalkaloiderne er der klorholdige alkaloider, såsom lolidin [2] .
Ofte er plantealkaloiderne af pyrrolizidin til stede som N-oxider. Langt de fleste pyrrolizidinalkaloider er stoffer med høj biologisk aktivitet, men de er meget giftige , især for den menneskelige lever [3] . Nogle andre udviser antitumoraktivitet ( trichodesmin , indicin N-oxid ) og udviser hypotensive egenskaber.
De kræftfremkaldende og hepatotoksiske egenskaber af pyrrolizidinalkaloider manifesteres som et resultat af dødelig syntese , og den resonansstabiliserede kation , der dannes i leveren under metabolismen af pyrrolizidiner , er i stand til at angribe biologiske nukleofiler - proteiner og nukleinsyrer og ødelægge deres struktur.
Der er pyrrolizidinalkaloider, der bruges i medicin. De vigtigste blandt dem er platifillin og sarracin indeholdt i planter af slægten ragwort. Platifillin er farveløse krystaller med et smeltepunkt på 129 ° C; frit opløseligt i chloroform , værre - i ethanol , benzen , acetone , uopløseligt i vand. Danner picrat, iodmethylat, bitartrat.
Sarracin er farveløse krystaller med et smeltepunkt på 51-52 °C; frit opløseligt i ethanol, diethylether, chloroform, let opløseligt i vand. Danner picrat, bitartrat.
Råmaterialer til den industrielle produktion af disse alkaloider er bredbladet bynkeurt ( Senecio platiphyllus ) og skævtandet bynkeurt ( Senecio sarracenicus ). Platifillin og sarrazin har antikolinerge og antispasmodiske virkninger og er meget brugt til spasmer af glatte muskler i maveorganerne , bronkial astma , arteriel hypertension [2] [4] .
Indtagelse af pyrrolizidinalkaloider er blevet forbundet med leverskader, som især anses for at være en af hovedårsagerne til venøs-okklusiv leversygdom (VOD), som kan føre til skrumpelever og leversvigt . Derudover kan toksiner også forårsage pulmonal hypertension, hjertehypertrofi, degenerativ nyreskade eller endda død [5] [6] . Langtidseksponering for disse forurenende stoffer er forbundet med genotoksiske og kræftfremkaldende effekter [5] .
I perioden 2012-2021 har der været en markant stigning i antallet af advarsler offentliggjort på den europæiske portal Food and Feed Safety Alerts (RASFF) om fødevarer med et højt indhold af pyrrolizidinalkaloider og deres oxiderede former (N-oxider). De høje niveauer af disse naturlige toksiner fundet (værdier fra 26,5 til 556.910 µg/kg) er et vigtigt fødevaresikkerhedsproblem [1] .
De vigtigste kilder til menneskelig indtagelse af pyrrolizidinalkaloider ser ud til at være planteprodukter: honning, pollen, te, urtete, fødevaretilsætningsstoffer, krydderier og aromatiske urter [1] . Toksinforurening er også blevet fundet i animalske produkter såsom mælk, kød og æg som følge af fodring af dyr med planter, der producerer pyrrolizidinalkaloider. [7] [8] [9] [10] [11] [12] [1] .
Fra 2021 anbefaler Den Europæiske Fødevaresikkerhedsautoritet (EFSA) et sæt på 17 alkaloider, der skal kontrolleres i fødevarer: intermedin, intermedin-N-oxid , lycopsamin , lycopsamin- N-oxid, senecionin , senecionin-N-oxid , senivernin , senecivernin-N-oxid, seneciphyllin , seneciphyllin-N-oxid, retrorsin , retrorsin-N-oxid, echimidin , echimidin-N-oxid, lasiocarpin , lasiocarpin-N-oxid og senkirkine . Inkludering under overvejelse: europin , heliothrin og deres respektive N-oxider på grund af den fremtrædende tilstedeværelse af disse forbindelser i nogle fødevarer [1] .
Det tilladte daglige indtag af pyrrolizidinalkaloider varierer fra land til land. Det Europæiske Lægemiddelagentur anbefaler et maksimalt dagligt indtag på 0,007 µg/kg kropsvægt. I Australien og New Zealand anses menneskeligt indtag af pyrrolizidinalkaloider kun som en risiko i det kroniske eksponeringsscenarie, og en acceptabel daglig dosis på 1 µg/kg kropsvægt anbefales [1] .
US Food and Drug Administration (FDA) forbød salg af comfrey- tilskud i 2001 på grund af indholdet af pyrrolizidinalkaloider [13] .