Farmakognosi - Laboratorieøvelse PDF

**Laborotorieøvelse Biolab** **Toxiologi- læren om gifter** **Kap.6** -Mye høyere antall Bianca claci Langsvarsoppgaver i eksamen **Kap. 7** **Bioassay-metoder** Toksistetstester- **Preparativ metoder** **Soxhlet-ekstraktor- består av det som står i powerpoint.** **Bare 20% av organiske f...

**Laborotorieøvelse Biolab** **Toxiologi- læren om gifter** **Kap.6** -Mye høyere antall Bianca claci Langsvarsoppgaver i eksamen **Kap. 7** **Bioassay-metoder** Toksistetstester- **Preparativ metoder** **Soxhlet-ekstraktor- består av det som står i powerpoint.** **Bare 20% av organiske forbindelsene av de so eksistere tåler destillasjon.** **Både stasjonær og mobil fase i beveglse= ingen seperasjon. Begge ikke beveger seg= ingenting skjer. Så ene må bevege seg og andre må være i ro.** **Adorbsjons kromatografi, fordelingskromatografi osv.** **Må vi riktig fase, mange blander det?** **TIL eksamen** **Introduksjon** -Lab forelesninger (metodikk for isolasjon og karakterisering av naturstoffer, viktige stoffklasser og toksikologi) -Vanlige forelesninger -Labb -Semesteroppgaven (se samlet kompendium) **Pensum** **Del A. Fundamentale kunnskaper** ** I. Fytoterapi og farmakognosi** **Kapittel 1:** Betydning av planter i moderne medisin og farmasi **Kapittel 2:** Farmakognosiens historie **II. Grunnleggende plantebiologi** ** Kapittel 3:** Grunnleggende botanikk **Kapittel 4:** Familier som er kilder til viktige biologisk aktive naturprodukter **Kapittel 5:** Etnobotanikk og Etnofarmasi **III. Naturstoffkjemi** **Kapittel 6:** Naturstoffkjemi **Kapittel 7:** Metoder i naturstoffkjemi ** Kapittel 8:** Anticancer naturstoffer **IV. Legemidler og nutraceuticals fra plante-ekstrakter** ** Kapittel 9:** Produksjon, standardisering og kvalitetskontroll ** Kapittel 10:** Toksisitet av innholdsstoffer i planter **Kapittel 11:** Hva gjør plantemedisin unik? **V. Medisinplanter i utvalgte helsetjenestesystemer** ** Kapittel 12:** Tradisjonelle systemer for plantemedisin ** Kapittel 13:** Komplementær og alternativ medisin **Del B: Viktige naturstoffer og fytomedisin anvendt i farmasi og medisin** **Kapittel 14:** Gastrointestinalt system **Kapittel 15:** Kardiovaskulært system **Kapittel 16:** Åndedrettssystemet **Kapittel 17:** CNS **Kapittel 18:** Smittsomme sykdommer **Kapittel 19:** Det endokrine system **Kapittel 20:** Midler med effekt på reproduksjon eller urinvei **Kapittel 21:** Muskler og skjelett **Kapittel 22:** Huden **Kapittel 23**: Øyemidler **Kapittel 24:** Øre nese hals ** Kapittel 25**: Varia **Farm 238 Farmakognosi** **Farmakon:** gift, legemiddel **Gnosis:** kunnskap om **Farmakognosi**- **læren om medisinske naturstoffer** **Farmakognosi dekker;** -**Forekomst:** Studiet av hvor medisinske naturstoffer finnes i naturen, inkludert planter, dyr og andre naturlige kilder. -**Tradisjonell og annen bruk:** Undersøkelse av hvordan disse naturstoffene har blitt brukt historisk og i moderne tid, ofte basert på tradisjonell medisin. -**Isolering:** Prosessen med å utvinne og rense naturstoffene fra deres naturlige kilder. \- **Kjemi (struktur og egenskaper):** Analyse av de kjemiske strukturene og egenskapene til naturstoffene for å forstå deres funksjoner og potensielle anvendelser. \- **Farmakologi:** Studiet av hvordan naturstoffene virker i kroppen, inkludert deres terapeutiske og toksiske effekter. -**Bruk i medisin og farmasi:** Hvordan disse naturstoffene anvendes i moderne medisin og farmasi, inkludert utviklingen av legemidler. -**Crude drug**; Planter, plantedeler, ekstrakter fra planter (kan være fra dyr). -**Droge --** Tørket plante- eller dyremateriale (til medisinsk eller farmasøytisk bruk), det er da hovedsakelig planteceller og/eller produkter hovedsakelig fra planteceller. Eks. **tetreolje, Nype, Kjerringrokk, Rabarbrarot, Hylleblomst og Opium**. **Teknisk droge:** Ikke nødvendigvis er bearbeidet eller renset til medisinsk bruk, men brukes i ulike tekniske og industrielle sammenhenger. f.eks. bomull. Et bilde som inneholder grønnsak, frukt, Naturlig mat, Matgruppe Automatisk generert beskrivelse **Primærmetabolitt (stoff):** Finnes i alle celler og har fundamental betydning for livsfunksjonen (proteiner, karbohydrater, nukleinsyrer, lipider). **Sekundærmetabolitt (stoff):** Stoff som dannes fra primærstoffer og ikke inngår i (primær)metabolismen eller som strukturelle element. Men har ifølge chatgpt istedenfor ofte spesialiserte roller so forsvar mot rovdyr, beskyttelse mot UV-stråling osv. Flavonoider. **Fytoterapi (Phytomedicines):** Behandling med medisiner laget av planter, hele planter, planteekstrakter og essensielle oljer. **Urtemedisin, naturpreparater, naturmidler:** herbal medicine, herbal remedy, CAM (alternativ medisin).... **Tradisjonell medisin** **Nutraceuticals;** Mat eller matbaserte produkter som gir medisinske eller helsemessige fordeler. I dag ca. 1300 legemidler (virkestoffer) i Norge + div. naturpreparater. **Komentar til den norske farmakopø-** Kommentarer til droger på preparater inkl. beskrivelse av droger, deres innsamling, identifikasjon, innholdsstoffer og tilberedning av tinkturer mv. 500 sider. **Skolemedisin\"**: Fornuft- og erfaringsbasert (naturvitenskapelig \"vedtatte sannheter\") **New Age**: Tro basert på \"andre prinsipper\" - Helhetssyn, meditasjon, positiv tenkning, personlig utvikling, reinkarnasjonsterapi, healing, vegetarkost, alternativ medisin, parapsykologi, tro på UFO, astrologi, yoga, økosoofi. Dels inspirert av tradisjon + muligheter for næringsvirksomhet. **Homeopati**: Ikke skolemedisinsk basert \"legemiddelbehandling\". Inkluderer bruk av planter/planteprodukter i meget sterkt fortynnet form (Eks. *Aconitum napellus* (!)). **Naturpreparater, norsk lovregulering** 1. **Veletablerte plantebaserte legemidler (** ca. 9stk.) Publiserte kliniske studier nødvendig. 2. **Tradisjonelle plantebaserte legemidler med markedsføringstillatelse.** (ca. 18 stk.) Bruksområdet er basert på lang brukstradisjon. **Kosttilskudd** (stort antall!) Mattilsynet er tilsynsmyndighet. **Veletablerte plantebaserte legemidler** Minst 10 års veletablert medisinsk bruk ved den aktuelle indikasjon innen EØS-området (For at et plantebasert legemiddel skal anses som veletablert, må det ha vært brukt medisinsk i minst 10 år for den spesifikke indikasjonen (sykdommen eller tilstanden det behandles for) i EØS-landene). Publiserte kliniske studier som dokumenterer effekt ved den aktuelle indikasjon Følger regler som øvrige legemidler og kan være reseptpliktige Må bli ført opp på LUA-listen (Legemidler Utenom Apotek) for å selges utenom apotek **Tradisjonelle plantebaserte legemidler** Anvendt til samme formål i minst 15 år innen EØS-området/30 år i verden (For at et plantebasert legemiddel skal regnes som tradisjonelt, må det ha vært brukt til samme medisinske formål i minst 15 år i EØS-området eller 30 år globalt. Dette viser at legemidlet har en lang historie med bruk for å behandle en spesifikk tilstand). -Publisert litteratur som dokumenterer at det på grunnlag av lang tids bruk kan antas at legemidlet har effekt (Det må finnes publisert litteratur som viser at legemidlet har vært brukt over lang tid, og at dette kan indikere at det har effekt). -Administreres gjennom munnen, brukes utvortes eller som inhalasjon. -Bruksområdet er egnet til egenomsorg -Ikke aktuell for visse diagnoser. For eksempel alvorlige sykdommer -Alltid reseptfrie -Merket «Bruksområdet for et tradisjonelt plantebasert legemiddel er utelukkende basert på lang brukstradisjon». **Naturpreparater (Herbal medicines), lovregulering i andre land** **UK (EU)**: - **Licensed herbal medicines**: Produkter som er lisensiert, og som tidligere har vært på markedet. - **Traditional herbal medical products**: Produkter som faller under kategorien \"tradisjonell urtemedisin\" må ha minst 30 års brukstradisjon (15 år innenfor EU og 15 år utenfor EU). - **Unlicensed herbal medicines**: Dette er urtemedisiner som ikke er lisensiert, men som har unntak for spesifikke yrkesgrupper som \"herbalists\" (utøvere av urtemedisin). **Australia**: - Urtemedisin (for eksempel TCM -- tradisjonell kinesisk medisin) er populært. - **Lovregulering er risikobasert**: Dette betyr at reguleringen er tilpasset risikoen forbundet med produktet. - **L = listed, R = registered**: Produkter kan enten være oppført på en liste (L) eller formelt registrert (R). - **GMP-krav (Good Manufacturing Practice)** gjelder for både L og R. **Canada**: - **Produktlisens med NPN (Natural Product Number)**: Naturlige helseprodukter må ha en produktlisens og tildeles et unikt nummer (NPN) for å kunne selges. - **DIN-HM (Homeopathic Medicine Number)**: Homeopatiske legemidler trenger også en spesifikk lisens og nummerering. - Det er krav til GMP for alle natur- og homeopatiske produkter må produseres i tråd med gode produksjonsstandarder.  **India**: - India har en lov som heter **\"Traditional Herbal Medicines Act\"**, som regulerer urtemedisin basert på tradisjon. Dette indikerer at lovgivningen er tilpasset de lange tradisjonene India har innenfor bruk av urtemedisin.  **USA**: - I USA er urtemedisiner regulert som **\"dietary supplements\"** (kosttilskudd). - Markedsføringen av disse produktene er regulert av **FDA** (Food and Drug Administration).  **Generelt**: - Det er en **kompleks regulering**, med store forskjeller mellom land. - **Landsforskjeller**: Hvert land har ulike regler, så det som er tillatt i ett land kan være strengt regulert eller ulovlig i et annet. - **Endringer skjer nå**: Regelverket er i stadig utvikling, og det kan komme nye endringer i hvordan naturpreparater reguleres på internasjonalt nivå. **Urter kan være handelsvarer, reseptfrie legemidler og reseptpliktige legemidler** **Forskrift om legemiddelklassifisering** § 4. Urteliste Urter er legemidler. Dette gjelder likevel ikke urter som i det følgende er merket med H (handelsvare). Urter som er merket med L og LR er klassifisert som henholdsvis legemiddel og reseptpliktig legemiddel. Eksempler (totalt ca. 900 urter, ca. 130 reseptpliktige) (**H**) Achillea millefolium - Ryllik (**LR**) Aconitum septentrionale - Tyrihjelm (**L**) Aesculus hippocastanum -- Hestekastanje  **Akonitin**, et giftig alkaloid som finnes i planter fra slekten *Aconitum* (tyrihjelm). Et bilde som inneholder diagram, Font, line, origami Automatisk generert beskrivelse **Eksempler på aktuelle naturstoffer i terapeutisk bruk i Norge** -Morfin -Atropin -Hjerteaktive glykosider (digoksin) -Steroider (kjønnshomoner, kortikosteroider) -Antibiotika (f.eks. pencilliner) -Immunsuppressive midler (Ciklosporin) -Antineoplastiske midler (f.eks. paklitaxel) -Insulin -Heparin -Plasmasubstitutter (albumin, dekstan) -Vitaminer -Vaksiner **Plantecellebiologi** **Laboratorieøvelse nr. 1 Mikroskopi** **Strukturerte plantedroger;** planter, planteorganer eller deler av planteorganer som gjennom tørking er overført til drogetilstand. **Plantedroger uten struktur;** refererer til produkter utvunnet fra planter, men som har mistet sin opprinnelige planteform eller -struktur. Dette kan inkludere produkter som eteriske oljer, fett, balsam, harpiks, og andre planteekstrakter som ikke lenger har synlige planteorganer som blader, røtter eller stengler. - Droger fra dyr (produkter eller substanser utvunnet fra dyr) har blitt brukt gjennom historien til ulike medisinske og kosmetiske formål. - **Ambra**: En substans som kommer fra fordøyelsessystemet til spermhvaler, brukt i parfymeindustrien. - **Moskus**: En sterkt duftende substans som produseres av kjertler hos moskushjort, også brukt i parfymer og medisiner. - **Oksegalle**: Brukt i tradisjonell medisin. - **Spansk flue**: Inneholder **cantharidin**, en toksisk substans fra fluen som historisk har blitt brukt som et irritasjonsmiddel i medisinske salver, men kan være farlig ved inntak. **(fra chatgpt).** Ulike **analyseteknikker** for **strukturerte plantedroger**. Her er en forklaring av de forskjellige **metodene** nevnt: 1. **Organoleptiske prøver**: Disse analysene innebærer bruk av sansene for å vurdere plantedroger ved å registrere: - **Utseende** (farge, form), - **Lukt** og - **Smak** (med forsiktighet, for å unngå potensielt giftige substanser). 2. **Enkle kjemiske analysemetoder**: Kjemiske tester som reaksjoner med løsninger som **KOH** eller **FeCl₃** kan indikere tilstedeværelsen av spesifikke forbindelser/innholdsstoffer i plantedrogene. 3. **Ekstraksjon og avanserte analyser**: Her brukes organiske løsemidler for å trekke ut de aktive forbindelsene i planten, etterfulgt av analyse av ekstrakt som kan inkludere diverse: - **Kromatografiske teknikker** som HPLC, GC eller LC-UV-LC-MS, GC-MS for å separere og identifisere forbindelser, - **Spektroskopiske metoder** som UV-Vis, IR eller NMR for å analysere den kjemiske strukturen. 4. **Mikroskopi**: Dette brukes for å studere den fysiske strukturen til planten, som kan avsløre detaljer om planteceller eller andre mikroskopiske egenskaper. Disse metodene kombineres ofte for å gi en grundig analyse av plantebaserte medisinske produkter, fra enkle sansebaserte tester til avanserte kjemiske analyser. **Mikrostruktur av nerver og nervefibre**  **Elektronmikroskopi** spesielt transmisjonselektronmikroskopi (TEM), som gir ekstremt høy oppløsning for å studere detaljer på atomnivå. 1. **Oppløsning**: Moderne transmisjonselektronmikroskopi kan oppnå en oppløsning ned til **0,78 Ångstrøm**, noe som gjør det mulig å observere individuelle atomer (med unntak av de letteste atomene som hydrogen og helium). Dette representerer en forbedring fra tidligere oppløsninger på 1,6 Ångstrøm. 2. **Bruksområder**: Selv om elektronmikroskopet kan ha en så høy oppløsning, er det i praksis få prøver som kan analyseres på dette nivået. For de fleste biologiske og vevsprøver brukes forstørrelser på mellom **10 000 og 20 000 ganger (tåler på måte ikke mere)**. 3. **Forstørrelse for makromolekyler**: Når man bruker elektronmikroskopi for å studere makromolekyler, kan forstørrelsen være opptil **100 000 ganger**, noe som gir mulighet til å se strukturer i veldig små detaljer. 4. Et bilde som inneholder skjermbilde, line, mønster, kunst Automatisk generert beskrivelse Nå er det mulig å også **observere hydrogenatomer**. Elektronmikroskopi av YH2 -krystaller vist ovenfor.  **Strukturerte plantedroger** **-Radixdroger (rotdroger)** **-Cortexdroger (barkdroger)** **-Foliumdroger (bladdroger)** **-Flosdroger (blomsterdroger)** Et bilde som inneholder sketch, tegning, plante Automatisk generert beskrivelse  Et bilde som inneholder tre, blomster, plante, flora Automatisk generert beskrivelse  Et bilde som inneholder blomster, plante Automatisk generert beskrivelse  **Lignin** \- **Polysyklisk biopolymer**: Lignin er en kompleks biopolymer. -**Struktur**: Amorf og kraftig forgrenet, noe som betyr at det ikke har en fast struktur og er svært forgreinet. \- **Inngår i planters cellevegger**: Lignin er en del av celleveggene i planter, noe som bidrar til å styrke dem. -**Rundt 25% av materialet i planters cellevegger er lignin**: Omtrent 25 % av celleveggmaterialet i planter består av lignin. Et bilde som inneholder skjermbilde, grønn, Fargerikt, gul Automatisk generert beskrivelse Viser byggesteinene i lignin se bilde nedenfor.  Et bilde som inneholder diagram, tekst, kart Automatisk generert beskrivelse **Sliden viser en påvisningsreaksjon for lignin ved bruk av Floroglucinol-HCl:** - **Floroglucinol-HCl reagerer med lignin**: Floroglucinol-HCl brukes til å påvise lignin i plantevev. Når denne løsningen reagerer med lignin, oppstår en rød farging. - **Rød farging**: Denne fargereaksjonen indikerer tilstedeværelsen av lignin i celleveggene, spesielt i områder som xylem og fibere. - **Bildet**: Viser et tverrsnitt av plantevev hvor xylem, phloem, og fibre er markert. Xylemet (vist med blå piler) er spesielt rikt på lignin og viser en tydelig rød farging etter reaksjon med Floroglucinol-HCl.  **Planteanatomi (plantenes struktur og bygging)** Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, mat Automatisk generert beskrivelse  En samling av celler danner vev: **hudvev, ledningsvev, styrkevev og grunnvev**; Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde Automatisk generert beskrivelse **Celleorganeller** -**Cellevevet bygger opp organer:** rot, stengel, blad, blomst og frukt. -Organene har en ytre form (morfologi).  -**Celleveggene** til planteceller har mange funksjoner, fra å beskytte cellen til å regulere livssyklusen til planten. I likhet med sine prokaryote forfedre har planteceller faste cellevegger som omgir plasmamembranen. Imidlertid er celleveggene til planteceller mye mer komplekse og har mange funksjoner, fra å beskytte cellen til å regulere livssyklusen til planten Et bilde som inneholder skjermbilde, diagram, tekst, design Automatisk generert beskrivelse -**Fotosyntesen** i planter skjer i **kloroplaster.**  **-Endoplasmisk retiklum (ER)** er et nettverk av rør, plater og blærer bundet sammen med kjernemembranen. Glatt ER er involvert i syntese og transport av sukker eller lipid i cellene. Et bilde som inneholder korallrev, kunst Automatisk generert beskrivelse -**Golgiapparatet**; modifiserer proteiner og lipider produsert i endoplasmisk reticulum og klargjør dem for eksport til utsiden av cellen.  -**Mikrofilament**- er solide tråder i tilknytning til mikrotubuli. De har hovedsakelig strukturell funksjon og er viktige komponenter i cytoskjelettet. Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, grafisk design, Grafikk Automatisk generert beskrivelse Disse rette, hule sylinderstrukturene finnes i cytoplasmaet til alle eukaryote celler og innehar en rekke funksjoner fra transport til strukturelle funksjoner (se bilde nedenfor).  **-Mitokondrie**- er avlange organeller som finnes i cytoplasmaet til alle eukaryote celler. I planteceller produserer de energi ved å bryte ned karbohydrater (spesielt når lys ikke er tilgjengelig for kloroplastenes energiproduksjon). Et bilde som inneholder skjermbilde, kunst, design Automatisk generert beskrivelse med middels konfidens **-Cellekjernen** er en meget spesialisert organell som fungerer som informasjonsprosesserings og adiministrativt senter for cellen. To hovedfunksjoner: **(1) Lagrer cellens arvestoff (DNA)** og **(2) koordinerer cellens aktiviteter** som inkluderer **vekst, intermediær metabolisme** (Denne metabolismen omfatter både katabolisme (nedbrytning av molekyler for å frigjøre energi) og anabolisme (oppbygging av molekyler, som krever energi), **proteinsyntese og celledeling** **(reproduksjon).**  \- **Peroxisomer;** er en sammensatt gruppe av organeller som finnes i cytoplasma. De er blant annet involvert i fotorespirasjon i blader. Et bilde som inneholder skjermbilde, diagram Automatisk generert beskrivelse \- **Plasmodesmata** er små rør som binder sammen planteceller med hverandre og danner dermed levende broer mellom de enkelte cellene.  **Plasmamembranen** Et bilde som inneholder frukt, skjermbilde Automatisk generert beskrivelse **Ribosomer;** Alle levende celler inneholder ribosomer, som er små organeller sammensatt av rundt 60 % RNA og 40 % protein.  **50S-subenheten finnes i ribosomet**. Et bilde som inneholder korallrev, skjermbilde, Organisme Automatisk generert beskrivelse **Ribosomsubenhetenes struktur med høy oppløsning -konsekvenser:** - **Peptidyl-transferase-senteret**, hvor peptidbindingen katalyseres under proteinsyntesen, ser ut til å mangle ribosomale proteinkomponenter. Dette indikerer at den katalytiske aktiviteten primært utføres av ribosomalt RNA, ikke proteiner. - **Ingen synlige peptidkjeder** innenfor 18 Å fra det identifiserte peptidyl-transferase-senteret (Nissen et al. 2000). Enklere forklart; Når forskerne undersøkte ribosomstrukturen med høy oppløsning, fant de at det ikke var noen proteiner eller peptidkjeder innenfor en radius på 18 Å fra det aktive stedet (peptidyl-transferase-senteret). Dette understøtter at katalysen skjer direkte via RNA, ikke gjennom nærvær av peptidkjeder eller proteiner. Kort sagt, studien viste at ribosomet i hovedsak fungerer som et ribozym (RNA-enzym) og utfordret tidligere antakelser om proteiners rolle i den katalytiske kjernen. **Ribozym**- Et enzym som får sin katalytiske kraft fra RNA og ikke fra et protein. Dette betyr at ribozymer er RNA-molekyler som kan katalysere kjemiske reaksjoner, akkurat som proteiner (tradisjonelle enzymer), men uten å være proteiner selv. **Vakuolen** -- er spesiell for planteceller. Hver plantecelle har en stor vakuole som lagrer osmotisk aktive forbindelser, hjelper i plantevekst og spiller en viktig strukturell rolle for planten. **Husk;** En stor vakuole i planteceller fungerer som et lager for vann og næringsstoffer, inkludert osmotiske aktive forbindelser som salter og sukker. Vakuolen er omgitt av en semipermeabel membran (tonoplasten). Vakuolen inneholder vannløselige pigmenter og sure enzymer, i tillegg til avfallstoff og uorganiske krystaller (druser) av Ca-oxalat, silisium, CaCO~3~ og CaSO~4~.  Et bilde som inneholder grønn, erter, grønnsak Automatisk generert beskrivelse **Hudvev- Epidermis og periderm** Hudvevet kan deles i to typer: 1, Edidermis (**overhud)** som er det primære hudvevet på urteaktige planter 2, **Korkhud** (periderm) som er et sekundært hudvev på eldre plantevev, flerårige busker og trær. Korkhuden erstatter epidermis på eldre planter med sekundær tykkelsesvekst.  **Hudvev - Epidermis og periderm** **Epidermis hos planter begrenser vanntap** **Kutikula og vokslag dekker epidermis** **Kutikula (l. cutis - hud; cuticula -lite skinn, hud) -** Kutin på yttersiden av epidermis. Et sammenhengende voks- og fettaktig ikke-cellulært lag på utsiden av epidermis på blad, stengel og frukt, bare avbrutt av spalteåpninger eller korkporer. Spesielt velutviklet på tørketålende planter. Består av en polyester av lange hydroksyfettsyrer (kutin). **Kutikulastriper-** er tynne striper, forhøyninger og folder i kutikula. Kutikula og vokslag gjør bladoverflaten hydrofob.  **Laelia, en orkidéart** Et bilde som inneholder plante, Sukkulent, Landplanter, husplante Automatisk generert beskrivelse **Navnene på plantene?** **Spalteåpninger sørger for gassutveksling** På blad og stengel finnes spalteåpninger i epidermis. Spalteåpningen utgjøres av **to lukkeceller (betyr at det er to celler i hver spalteåpning).** Lukkecellene avviker i form og størrelse fra de andre epidermiscellene og formidler gassutveksling mellom atmosfæren og de indre delene av planten.  **Utvekster fra epidermis** Trikomer er utvekster fra epidermisceller. Trikomene kan være encellet hår eller komplekse kjertelhår. Trikomene kan gi mekanisk beskyttelse. Trikomer kan i tillegg skape tykt grenselag som gir redusert transpirasjon (tap av vann). De kan også produsere terpener og flyktige olje. **Kjertelhår fra epidermis** Kjertelhår kommer fra en basalcelle i epidermis. Til denne er det festet en stilkcelle og deretter flere sekretoriske celler som inneholder enzymer for terpensyntese. Terpener skilles ut fra kjertelhårene i en beholder omgitt av kutikula. Ekstrem forstørring av plasmalemmaoverflaten (cellemembranen) finnes i kjertelceller og andre celler som er aktive i kortdistansetransport. **Enklere forklaring for det øvre teksten**; Kjertelhår starter fra en **basalcelle** i epidermis, som er det ytterste cellelaget på bladene og stilkene. Fra basalcellen strekker det seg en **stilkcelle** som hever sekresjonsdelen av kjertelhåret over planteoverflaten. På toppen av stilkcellen finnes **sekretoriske celler**. Disse cellene inneholder enzymer som er nødvendige for å produsere **terpener** -- en stor gruppe organiske forbindelser som blant annet har beskyttende og duftende egenskaper. **Terpener i kjertelhår**: Terpener er kjemiske stoffer som planten produserer i små \"kjertelhår\" på overflaten. Disse stoffene lagres i en liten beholder på toppen av kjertelhårene. Rundt denne beholderen ligger et lag som heter **kutikula**, som er voksaktig og beskytter terpene-stoffene fra å fordampe eller forsvinne. **Plasmalemma-overflate**: Plasmalemma er bare et annet navn på cellemembranen, altså veggen rundt cellen. I kjertelceller (de som lager terpener) er denne cellemembranen ekstra stor eller \"forstørret\". Dette gjør det lettere for cellen å transportere stoffer inn og ut raskt, noe som er viktig for produksjonen og utskillelsen av terpener. Et bilde som inneholder kunst Automatisk generert beskrivelse Forklaring av bildene fra chatgpt; **Venstre**: Lange trikomer som beskytter planten mot skade og reduserer vanntap. **Midten**: Et kjertelhår med en stilkcelle og en toppcelle som produserer beskyttende kjemikalier. **Høyre**: Nærbilde av kjertelhår som lager og skiller ut kjemikalier for å beskytte planten mot insekter og sykdommer. Trikom (gr. trichos - hår) - Utvekst fra epidermis f.eks. et encellet eller flercellet hår. Hårene kan ha: 1) form som en utposning av en epidermiscelle (papille). 2) børsteformet hår med hode som faller lett av og etterlater en kanylelignende struktur som skiller ut sviende blanding av bl.a. acetylkolin og histamin (brennhår) hos brennesle. 3) Encellet stivt spisst hår (børstehår). 4) kjertelhår som skiller ut klebrig væske eller salter. 5) skjoldhår med skive på en stilk. 6) rothår som utposning på epidermisceller på unge røtter. 7) Andre former for trikomer er gaffelhår, dekkhår, krokhår (klatring), svevehår (bomull), stjernehår og melhår. **Chat gpt forklaring av det øvre;** **Papille:** Utposning fra en enkelt epidermiscelle. **Brennhår:** Børsteformet hår som kan skille ut sviende kjemikalier (som hos brennesle). **Børstehår:** Encellet, stivt og spisst hår. **Kjertelhår:** Skiller ut klebrig væske eller salter. **Skjoldhår:** Har en skive på toppen av en stilk. **Rothår:** Utposning på unge røtter, som øker overflatearealet for vannopptak. **Andre typer: Gaffelhår, dekkhår, krokhår (for klatring), svevehår (bomull), stjernehår og melhår.**  **Mesofyll** (gr. mesos - i midten; phyllon - blad) - Det fotosyntetisk aktive cellevev i et blad. \"Bladkjøtt\". Det fotosyntetiserende parenkym i et blad lokalisert mellom epidermis på oversiden og undersiden. Ledningsvevet (bladnervene) går igjennom mesofyll. I et dorsiventralt blad består mesofyll av lange parenkymceller med kloroplaster like under epidermis i ett eller to lag kalt, pallisadevev eller pallisadeparenkym. Under pallisadevevet i bladet ligger svampmesofyll (svampvev) som består av mer irregulære og løselig sammenbundet parenkymceller med færre kloroplaster. Gjennom hele bladet går det et luftkanalsystem av intercellularrom. **Chatgpt enklere forklaring av det øvre;** **Mesofyll** er det fotosyntetisk aktive vevet i et blad, også kalt \"bladkjøtt.\" Det ligger mellom bladets øvre og nedre epidermis og består av to hovedtyper: 1. **Pallisadevev**: Et lag med lange, tettpakkede celler med mange kloroplaster, som ligger nærmest oversiden av bladet og utfører mesteparten av fotosyntesen. 2. **Svampvev**: Ligger under pallisadevevet og består av løst ordnede celler med færre kloroplaster. Dette vevet har mange luftrom for gassutveksling. Ledningsvev (bladnerver) går gjennom mesofyllet, og luftkanaler mellom cellene sørger for at karbondioksid og oksygen kan bevege seg effektivt Et bilde som inneholder grønn, Barnekunst, maling, kunst Automatisk generert beskrivelse **Pallisademesofyll** (l. palus - stake) - Pallisadevev i blad bestående av sylinderformede parenkymceller med kloroplaster. Pallisadeparenkym. Mesofyllceller som står i relativt enhetlig rader like under epidermis på oversiden i et **dorsiventralt blad**. **Enklere forklart**; **Pallisademesofyll** er et lag av sylinderformede celler i bladet, kalt parenkymceller, som inneholder mange kloroplaster for fotosyntese. Dette laget ligger like under bladets overside (epidermis) og er organisert i jevne rader.  **Dorsiventralt blad** (l. dorsum - rygg; venter - buk) - Blad med pallisadevev mot oversiden og svampvev mot undersiden. Ligger vevene omvendt kalles bladet **inverst dorsiventralt**. Har bladet pallisadevev på begge sider kalles det **isolateralt** (gr. isos - lik; latus - side) eller **ekvifasialt.** Et isolateralt blad har ikke alltid tydelig differensiering i pallisadevev og svampvev som f.eks. i gressfamilien. Noen blad utvikles fra bare den abaksiale eller bare den adaksiale side, altså et unifasialt blad som f.eks. hos Iris. Noen av ledningsstrengene vil her ha floemet mot den ene yttersiden og noen mot den andre siden. Et bilde som inneholder kart, diagram, skjermbilde Automatisk generert beskrivelse  **Sklerenkym** (gr. skleros - hard; en - i; chymein - å helle) - Styrkevevsceller med varierende form og størrelse med tykke, oftest lignifiserte sekundærvegger. Er døde når de er ferdig utviklet. Sklerenkym består av **fibre (fiberceller**) og/eller **sklereider**. En samling sklerenkymceller kalles sklerenkym. I stengler og stammer kan det i barken lages en blandet sklerenkymring bestående av både fibre og sklereider. Fibre kan vokse og trenge seg imellom andre celler (**intrusiv vekst** (l. intrudere - trenge seg inn). Fibre finnes i floem (floemfibre) og i xylem (xylemfibre). Lengden av fibre varierer fra 1 mm til 25 cm avhengig av planteart. **Enklere forklaring med chat gpt;** **Sklerenkym** er et type støttevev i planter som består av harde, tykke celler med sekundærvegger, ofte forsterket med lignin (et hardt materiale). Disse cellene er døde når de er ferdig utviklet og gir styrke og støtte til planten. Sklerenkym består av: - **Fibre**: Lange celler som kan vokse mellom andre celler for ekstra støtte. De finnes i både floem (transportvev for næring) og xylem (transportvev for vann). - **Sklereider**: Kortere, uregelmessige celler som også bidrar til styrke. Et bilde som inneholder tegning, sketch, illustrasjon, Barnekunst Automatisk generert beskrivelse **Parenkym**; (gr. para - ved siden av; en - i; chein - å helle) -- Plantevev bestående av parenkymceller. Levende omtrent isodiametriske (runde) celler med tynn vegg. Vanlig type celler (parenkymceller) i planter, og parenkym utgjør grunnvevet. Som kan ha flere funksjoner, for eksempel: - **Fotosyntese** (som i bladet, der det kalles mesofyll). - **Lagring** av stivelse, vann eller andre næringsstoffer (som i røtter og stengler).  Et bilde som inneholder plante, sort og hvit, blomster, blad Automatisk generert beskrivelse med lav konfidens **Kalsiumoksalatkrystaller** - Oksalsyre bundet til kalsium i kalsiumoksalatkrystaller finnes i planter som **rafider** (gr. rhaphis - nål), **styloide**r (gr. stylos - stake, søyle) og **druser** (gr. druse - i botanisk sammenheng krystall. Jfr. kvartskrystaller i hulrom). Rafider er bunter med nålformede krystaller. Finnes vanligvis i krystallidioblaster eller i aerenkym. Styloider er prismeformede kalsiumoksalatkrystaller. I blad lagres oksalsyrekrystaller i vakuolen, mens hos bartrær kan oksalsyrekrystallene finnes i cellevegg og intercellularrom. **Rafide** (gr. raphis - nål) - Nåleformet krystall, ofte i bunter, og laget av kalsiumoksalat.  Arr - Område på griffelen som skal motta pollen. Pollenfanger. Hvis flere fruktblad er sammenvokst kan arret danne fliker (arrfliker) eller en arrskive. Griffel - Vevet som forbinder arret med fruktknuten. Stilkformet utvekst øverst på fruktemnet. Fruktknute - Forstørret basal del av frøbladene som inneholder frøanlegg. Når fruktknuten modnes utvikles den til en frukt. Konnektiv (a) (l. connectere - sammenbinde) - Vev som binder sammen pollensekkene i et pollenblad. Et bilde som inneholder skjelett, sketch, diagram Automatisk generert beskrivelse **Exine** (l.ex - utenpå, eximere - skille ut) - Det tynne ytre laget av veggen i et pollenkorn.  **Kap. 6.1 powerpoint Naturstoffkjemi** -Mer enn 50% av dagens legemidler er basert på naturlige produkter eller inspirert av dem; -**Naturlige**; Naturstoffer isolert fra planter, mikroorganismer etc. **Syntetiske forbindelser med identitisk struktur**: Disse er kunstig framstilt i laboratoriet, men har en kjemisk struktur som er nøyaktig lik den naturlige. **Hemisyntese;** Forbindelser med struktur avledet fra naturstoffer **Syntetiske**: syntetiske forbindelser med struktur inspirert av farmakofor (strukturelement vesentlig for biologisk aktivitet) i naturstoffer. **Naturstoffer** -Naturlige forekommende organiske kjemiske forbindelser. -Mer enn 50% av alle legemidler er i dag er enten naturprodukter eller har strukturer basert på naturprodukter. -Eksempel på naturstoffer; **antibiotika, anticancer forbindelser**, **statiner** og **steroider**. Et bilde som inneholder tekst, diagram, skjermbilde, line Automatisk generert beskrivelse **Forklaring av bildet ovenfor; Aspirin**: Laget ved å modifisere salicylsyre kjemisk for å redusere bivirkninger, som magesår. Pilen mellom **morfin** og **petidin** indikerer at petidin er et syntetisk stoff som ble utviklet med inspirasjon fra morfin. Selv om petidin er fullt syntetisk, etterligner det smertelindrende egenskaper til morfin, men med en annen kjemisk struktur. **Flertalle**t av alle eksisterende medisiner er til en viss grad basert på naturprodukter. Det vil si at virkestoffene er enten naturprodukter, hemisyntetisk modifiserte naturprodukter (Naturlige stoffer som er kjemiske modifiserte) eller molekyler med struktur inspirert av naturprodukter som inkluderer deres farmakofor.  Forklaring for bilde ovenfor; salicin til salisylsyre til acetylsalisylsyre (virkestoff). Planten er iforhold til chatgpt pilen (salix). Et bilde som inneholder tekst, diagram, skjermbilde, line Automatisk generert beskrivelse Forklaring for bilde ovenfor; **Helt naturlig; clavulanic acid. Hemisyntetisk; salicin til salicylic acid til acetylsalicylic acid. Struktur inspirert av naturprodukt; morfin «til» pethidine.** -Flere giftplanter er kilder til virkestoffene i viktige kreftlegemidler. \- nye virkestoffer som kan brukes i framtidige legemidler kan finnes ved å identifisere planter som produserer biologisk aktive forbindelser som er unike for akkurat den planten, og ikke kan finnes annet sted i naturen.  **-**5% av alle eksisterende naturprodukter hittil er blitt oppdaget og strukturbestemt, dermed er molekyllstruktur og biologisk aktivitet til minst 95% av eksisterende naturprodukter er ukjent. **Bioprospektering** ***Bioprospektering***- er undersøkelser av biodiversiteten som har til hensikt å finne verdifulle kjemiske, biokjemiske og genetiske ressurser. Tradisjon kan dirigere arbeidet og mange kjente medikamenter har blitt oppdaget på denne måten (tradisjon). **Eksempler på medikamenter fra naturen** Medikamentet **galantamin**- utvinnes fra **snøklokker (Galanthus spp.)** Brukes i behandling av **Alzheimer.** Et bilde som inneholder blomster, plante Automatisk generert beskrivelse **Tokoferol (vitamin E) (se bildet nedenfor)** finnes i hvetekjerne fra planten Triticum aestivum (se hveteplanten i bilde nedenfor) (hvete).  **-Kolkisin** (molekylstrukturen i bilde nedenfor)-et medikament utvunnet fra planten **høstkrokus (Colchicum autumnale)**. Brukes i behandling og forebygging av **urinsyregikt**. Et bilde som inneholder blomster, plante Automatisk generert beskrivelse **-Kinin** (se molekylstrukturen nedenfor), et naturlig stoff, utvinnes fra **kinabark (Cinchona officinalis)-** brukes i behandling av **malaria.** Bildet til høyre viser biter av kinabark.  **-Teofyllin,** naturlig forekommende stoff, finnes i blader fra planter i **tefamilien/ theae folium (Theaceae spp.). Teofyllin** har **vanndrivende egenskaper og** brukes i behandling av **astma-anfall.** bilde midt mellom viser tebladene mens bilde til høyre viser teplanten. Et bilde som inneholder blomster Automatisk generert beskrivelse **-Taxol** (se molekylstrukturen til høyre i bildet), et kjemisk stoff utvunnet fra **barlind (Taxus baccata), brukes til behandling a kreft.** Venstre bilde viser en frukt fra barlind som er kjent for å inneholde taxol i nålene og i barken (ikke i frukten) (chatgpt siste setning).  **Efedrin** (se kjemiske struktur i bildet til venstre nedenfor)- naturlig stoff som utvinnes fra planten **efedra (Ephedra sinica).** **-Digoksin- hjertelegemiddel** utvinnes fra **planten revebjelle (Digitalis purpurea).**  **-Kodein** er **smertestillende og hostedempende stoff** som utvinnes fra **opiumvalmuen (Papaver somniferum).** Et bilde som inneholder sketch, tegning, kunst, origami Automatisk generert beskrivelse **-Vinkristin, et kreftlegemiddel** som utvinnes fra planten **gravmyrt (*Vinca minor*).**  **-Retinol (vitamin A),** et viktig **næringsstoff** som finnes i **gulrot (*Daucus carota*)** **Molekylstrukturen til naturstoffer med biologisk aktivitet** -**Galantamin, Kolkisin, Efedrin og a (alfa)-Tokoferol** Et bilde som inneholder diagram, tekst, skjermbilde, kart Automatisk generert beskrivelse **Oppdagelsestaktikk** Fire metoder (taktikker) for å oppdage medisinske stoffer fra planter og natur: **Etnobotanisk;** lokal tradisjon (undersøke hvilke planter lokalbefolkningen bruker). **Kjemotaksonomisk**: aktivitet i beslektet organismer (Dette kan gi innsikt i hvilke stoffer som finnes i ulike plantearter innen samme familie). **Tilfeldig:** innsamling av plantemateriale. **Informasjonsdrevet:** databanker. (Bruk av databanker og eksisterende informasjon om kjemiske stoffer og biologiske effekter for å målrette søk etter nye medisiner. Fra chatgpt). **Biologisk aktivitet: stikkord** **-Assymetri** **-Spesifisitet** **-Synergi-** hvordan ulike elementer (som celler, organer eller molekyler) arbeider sammen for å produsere en samlet effekt som er større enn summen av de individuelle effektene. **-Detoksifisering --** eliminasjon av giftige stoffer. **-Miljø -** **-Holdninger i samfunnet** **Fra råstoff til medikament** **Biomasse**: Råmateriale som kan komme fra planter, dyr, eller mikroorganismer. Dette er utgangspunktet for å utvinne aktive stoffer som kan bli medikamenter. **Ekstraksjon**: Prosessen med å trekke ut de aktive komponentene fra biomassen ved hjelp av løsemidler. **Screening**: En første test for å identifisere potensielt biologisk aktive stoffer fra ekstrakten. **Bioprøving**: Testing av de aktive stoffene for biologiske effekter, ofte på celler eller enkle organismer, for å vurdere terapeutisk potensial. **Kryssprøving**: Ytterligere tester som bekrefter effekten av stoffene under ulike forhold eller på forskjellige cellelinjer/organismer. **Strukturoppklaring**: Analyse av stoffets kjemiske struktur, ofte ved hjelp av avanserte metoder som spektroskopi eller røntgenkrystallografi. **Isolasjon i stor målestokk**: Produksjon av stoffet i større mengder for videre testing og utvikling. **Kjemisk modifikasjon**: Forbedring av molekylets egenskaper gjennom kjemiske endringer for å øke effektivitet, stabilitet eller biotilgjengelighet. **In vivo studier**: Testing av stoffet på levende organismer, ofte på dyr, for å undersøke effekt og sikkerhet før det testes på mennesker. **Klinisk utprøving**: Testing på mennesker gjennom kliniske studier for å vurdere sikkerhet og effekt i forskjellige faser (fase I, II, III). **Rent medikament**: Etter vellykkede studier blir stoffet godkjent og produsert som et ferdig medikament, klart til bruk i medisinsk behandling. (forklaring av chatgpt). **Alternative preparatene** -Alternative preparatene skiller seg ofte fra konvensjonelle legemidler ved at de ikke nødvendigvis har gjennomgått de samme strenge kliniske testene for sikkerhet og effekt. -**Innsamling (arter og underarter)**: Variasjon i de botaniske artene og underartene som samles inn kan føre til forskjeller i effektiviteten av preparatene. Det kan være vanskelig å sikre at riktig plante eller variant blir brukt konsekvent. -**Lagring (tørking og kontaminering)**: Feil lagring, som utilstrekkelig tørking eller eksponering for forurensninger, kan påvirke kvaliteten og sikkerheten til produktet. -**Dosering (innhold av aktive komponenter)**: Mengden aktive ingredienser kan variere mye, noe som gjør det vanskelig å sikre en nøyaktig dosering. Dette påvirker både effekten og sikkerheten til preparatet. -**Interaksjoner (med andre preparater)**: Alternative preparater kan ha uforutsette interaksjoner med andre medisiner eller kosttilskudd, noe som kan føre til uønskede bivirkninger eller redusert effekt. -**Tilgjengelighet (forsyning: årstid, klima, transport, regelverk)**: Tilgangen på råmaterialer kan påvirkes av sesong, klima, transportutfordringer og lokale regler. **Naturstoffklasser** **Polyketider (acetatmetabolisme)** ** Shikimat-metabolitter** ** Terpenoider** ** Glykosider** ** Alkaloider** **Biosyntese av polyketider**  **Glyserider** -**Glyserider**: Øverst ser vi en struktur bestående av glyserol bundet til tre fettsyrer. Dette er et triglyserid, en type fett som finnes naturlig i mange organismer. -**Reaksjon med NaOH**: Når triglyserider behandles med natriumhydroksid (en base), skjer en kjemisk reaksjon kalt **forsåpning**. Her blir fettsyrene frigjort fra glyserol og omdannet til fettsyrer i form av natriumsalter (såpe). Viser altså produksjon av såpe fra naturlige fettstoffer. Se bilde nedenfor; Et bilde som inneholder tekst, line, skjermbilde, Plottdiagram Automatisk generert beskrivelse **Eksempel: Biosyntese av fettsyrer** Biosyntese av palmitinsyre. Fettsyre acylkjeden vokser med to-karbon enheter for hvert trinn (donert av aktivert malonat), med tap av CO2 for hvert trinn. Etter hver addisjon av en to karbon-enhet blir den voksende kjeden redusert til en mettet fettsyre (Etter at to-karbon-enheten er lagt til, gjennomgår kjeden flere kjemiske reaksjoner (reduseres) som fjerner dobbeltbindinger) med henholdsvis fire, seks, åtte karbon osv... Sluttproduktet er palmitinsyre (16:0).  **Fosfolipider** Består av et **hydrofilt hode**- **en fosfat og en glyserolgruppe**. Til den hydrofile hode er det festet to **hydrofobe (vannavstøtende) haler**; en mettet og en umettet fettsyre. Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde Automatisk generert beskrivelse **Fettsyrer** fettsyrer i biologiske systemer dannes gjennom en prosess der **acetat** (et molekyl med to karbonatomer) er byggesteinen. Under syntesen legges to-karbon-enheter fra acetat til fettsyrekjeden én etter én, noe som resulterer i at fettsyrene nesten alltid får et **jevnt antall karbonatomer**, oftest C-14, C-16 og C-18.  **Umettede fettsyrer** Et bilde som inneholder tekst, Font, diagram, skjermbilde Automatisk generert beskrivelse **Syntese av umettede fettsyrer** -Dyr kan lett introdusere en dobbeltbinding i kjeden til **palmitat** and **stearat** Virveldyr kan ikke sette inn ytterligere en dobbeltbinding mellom **C10** og **metylterminalen**. Vi trenger derfor å få tilført **linoleat** and **α-linolenat** gjennom kosten. Disse er derfor essensielle fettsyrer Planter, alger og noen insekter syntetiserer **linoleat** fra **oleat** **Forklaring av chatgpt av det ovenfor;** -Dyr kan introdusere én dobbeltbinding: Dyr kan selv lage umettede fettsyrer ved å sette inn en dobbeltbinding i fettsyrer som palmitat og stearat. -Begrensninger i dobbeltbindinger: Virveldyr (inkludert mennesker) kan ikke sette inn dobbeltbindinger mellom karbonatom C10 og den terminale metylgruppen (enden av fettsyren). Dette gjør det umulig å lage noen typer umettede fettsyrer selv. -Essensielle fettsyrer: På grunn av denne begrensningen må vi få tilført spesifikke fettsyrer som linoleat (omega-6) og α-linolenat (omega-3) gjennom kosten, fordi kroppen ikke kan lage dem selv. Disse kalles essensielle fettsyrer. -Syntese i planter og alger: Planter, alger og noen insekter kan lage linoleat fra oleat, noe som gjør dem til viktige kilder for essensielle fettsyrer i kostholdet til dyr og mennesker. **Biosyntese av Phloroacetofenon (treng ikke å kunne det)**  **-** **Phloroacetofenon har hepatoprotektive egenskaper (beskytter mot leverskader).** **Polymettet fettsyrer** Et bilde som inneholder tekst, Font, skjermbilde, line Automatisk generert beskrivelse Omega 3 fettsyrer kommer fra blant annet torsk. **Biosyntese av Orsellinsyre**  -**Orsellinsyre** har antimikrobiell aktivitet (har evnen til å hemme eller drepe mikroorganismer som bakterier, sopp og virus). **Syklisering av polyketide** Et bilde som inneholder diagram, tekst, skjermbilde, line Automatisk generert beskrivelse **Tetrasyklin** **Tetrasyklin** kommer fra **Streptomyces aureofaciens**, mens **oxytetrasyklin** dannes av **Streptomyces rimosus**. De (tetrasyklin generelt) dannes ved kondensering av **8 malonyl-CoA** og en **malonamid CoA**. **Tetrasykliner** har **antibiotisk og antitumor aktivitet**  **Griseofulvin** Dannet av Penicillium griseofulvum og brukes mot ringorm hos dyr. Biosyntese ved kobling av 7 malonyl-CoA enheter. Et bilde som inneholder diagram, design Automatisk generert beskrivelse **Shikimisyre** **Shikimisyre** er en nøkkelingrediens i syntesen av antivirale medisiner spesielt **Tamiflu**, brukt i kampen mot influensa, og den utvinnes hovedsakelig fra naturlige kilder som stjerneanis.  **Shikimisyre** er utgangsmaterialet, en forbindelse som gjennomgår en serie på **10--14 kjemiske trinn** for å bli omdannet til **oseltamivir (virkestoffet i tamiflu). Oseltamivir** har antiviral aktivitet og brukes til behandling av influensa, ettersom det hemmer et enzym som influensaviruset trenger for å spre seg i kroppen. Eller som det står i **powerpointen**; Anti-influenza aktivitet; Virkestoff i Tamiflu basert på shikimisyre.  Et bilde som inneholder tekst, blomster, skjermbilde Automatisk generert beskrivelse **Erytromycin** **Erytromycin**, et antibiotikum som produseres av bakterien **Saccharopolyspora erythraea.** Erytromycin finnes i flere varianter, kalt erytromycin A, B, og C, avhengig av hvilke kjemiske grupper (R₁ og R₂) som er til stede: - **Erytromycin A: R₁ = OH, R₂ = Me (metylgruppe)** - **Erytromycin B: R₁ = H, R₂ = Me** - **Erytromycin C: R₁ = OH, R₂ = H** Erytromycin har en antibiotisk effekt og brukes til å behandle ulike bakterielle infeksjoner. Dens virkningsmekanisme går ut på å hemme proteinsyntesen i bakterier, noe som stopper deres vekst og formering (dette avsnitt fra chat gpt).  **Statiner** Inhiberer kolesterolsyntese, Stopper reduksjon av **HMG-CoA (3-Hydroksy-3-methylglutaryl CoA) til MVA (mevalonat).** \- Viser strukturer av statiner som mevastatin, lovastatin, simvastatin og pravastatin, som hemmer kolesterolsyntesen. Statiner blokkerer enzymet HMG-CoA-reduktase, noe som reduserer kolesterolnivået i kroppen. De produseres av bakterier og sopp, som **Streptomyces**, **Penicillium, Monascus ruber og Aspergillus terreus (de tre siste er sopp).** Et bilde som inneholder diagram, tekst, skjermbilde, origami Automatisk generert beskrivelse **Shikimisyre metabolitter** -Første bildet viser ulike metabolitter dannet fra shikimisyre, som benzosyre, tryptofan og tyrosin. Disse er viktige i blant annet syntesen av aminosyrer og plantefenoler. -Andre bildet viser andre metabolitter fra shikimisyre, som eugenol, umbelliferon og chrysin. Disse har blant annet antioksidantegenskaper.  Et bilde som inneholder diagram Automatisk generert beskrivelse **Synteseveien til flavonoider** -11 000 forskjellige er så langt blitt isolert. **Flavonoider** er ofte funnet som sukkerderivater **(glykosider) og/eller som metyletere.** Sukkerhydroksylgruppene kan være substituert med nye sukkergrupper og/eller eller syregrupper.  **Fenylpropan metabolitter** -**P-Kumarylalkohol, coniferylalkohol og sinapylalkohol** er grunnleggende **fenylpropanforbindelse**r og fungere som forløpere i biosyntesen av **lignaner og lignin**. **Lignan** er har **anticancereffekt, anti-inflammatorisk effekt** og **antimaurmiddel (i plante). Et eksempel på lignan er pinoresinol.** Et bilde som inneholder kart, sketch, diagram, tegning Automatisk generert beskrivelse  **Kumariner** **Kumariner** som **warfin** (blodfortynnende) og **psoralen** (behandling av hudsykdommer som psoriasis). **Khellin** har vasodilaterende effekt (utvider blodårene). **Dicoumarol-** er et naturstoff og warfarin er en syntetisk forbindelse basert på dette naturstoffet. **Fytotoksin-** Psoralen er et eksempel på et fytotoksin. Fytotoksin er giftige forbindelser produsert av planter. **Ammi visnaga**- er en plante med aktive stoffet khellin og har en vasodilaterende effekt. Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, diagram, Font Automatisk generert beskrivelse  **Tanniner (Garvesyre)** **Tanniner (Garvesyre)**: Tanniner, også kalt garvesyrer, er hydrolyserbare fenolforbindelser laget av gallussyre bundet til sukker. Tanniner har sterke antivirale, antibakterielle og antiparasittiske egenskaper. De finnes i mange planter og bidrar til forsvar mot mikrober og parasitter.  **Stilbenoider** **Stilbenoider**: Viser strukturer som stilben, **resveratrol** og **combretastatin A1**. Resveratrol har anti-kreft, antiinflammatoriske og blodsukkersenkende effekter, mens combretastatin A1 har antiangiogene egenskaper (hemmer dannelse av blodkar i svulster). **Combretum caffrum** er en planteart. Bioaktive forbindelser isolert fra **Combretum caffrum**, som har sterke **anti-kreft-egenskaper**, spesielt ved å hemme **angiogenese** (dannelsen av nye blodkar). Dette gjør dem interessante i kreftbehandling, fordi de kan hindre blodtilførselen til svulster, noe som kan bremse svulstvekst.  Et bilde som inneholder tekst, sketch, tegning, diagram Automatisk generert beskrivelse **Tanniner (Garvesyre)** -Ikke-hydrolyserbare tanniner dannet ved polymerisering av flavonoider.  **Bilde nedenfor** viser **15-lipoxygenase-inhibitor** som hemmer **15-lipoxygenase:** Et bilde som inneholder diagram, sketch, line, Font Automatisk generert beskrivelse **Terpenoider** -**Terpenoider** er organiske forbindelser bygget på **isopren** skjelett. Hydrokarbon terpenoider kalles **terpener**. Alternative navn er **isoprenoider** og **isoprener**. Chat gpt ekstra forklaring av det ovenfor; **Bygget på isoprenskjelett**: Terpenoider er laget av enkle enheter som kalles **isopren-enheter**. Terpenoider dannes ved at mange isopren-enheter settes sammen på ulike måter. **Hydrokarbon-terpenoider**: Hvis terpenoidene bare inneholder karbon og hydrogen (ingen oksygenatomer), kalles de **terpener**. **Alternative navn**: Terpenoider kan også kalles **isoprenoider** (fordi de er laget av isopren-enheter) eller noen ganger bare **isoprener**, selv om isopren strengt tatt er navnet på den grunnleggende byggeblokken.  **ISOPRENOIDER eller TERPENOIDER** **Isoprenoider (Terpenoider)** gjenkjennes ved at de er dannet ved kobling av flere isoprenenheter etter et bestemt mønster. De har således 10, 15, 20, 25, 30 og 40 C-atomer. Navnet terpen refererer til terpentin som utvinnes fra **Pinus spp**. Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, Font Automatisk generert beskrivelse **Syklisering** **-**Viser prosessen hvor GPP (geranylpyrofosfat) omdannes til sykliske forbindelser som limonen gjennom syklisering.  **Primær- og sekundær metabolisme** -Viser primær og sekundær metabolismeveier for produksjon av ulike terpenklasser som monoterpener, diterpener og triterpener i cytoplasma og plastider. Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, diagram, line Automatisk generert beskrivelse **Sykliske monoterpenoider** Viser strukturene til **monoterpener** som **menthol, thujon, karvon og kamfer**.  **Biosyntese av monoterpener** Illustrerer trinnene fra DMAPP og IPP til monoterpener som geraniol og citral. Et bilde som inneholder diagram, line, skjermbilde, Plottdiagram Automatisk generert beskrivelse **Iridoider** -En klasse av forbindelser med bioaktive egenskaper, inkludert **valtrat** og **didrovaltrat**, som finnes i planter **som Valeriana og Gentiana**.  **Seskviterpener** **Seskviterpener** er C-15 forbindelser dannet ved hode-hale kopling av **tre isopren enheter**. Således er reaksjon av **geranyl pyrofosfat** (**GPP**) med et molekyl av **isopentenyl** **pyrofosfat** (**IPP)** nøkkelen til biosyntesen. Forbindelsen som først dannes er **farnesyl pyrofosfat (FPP)**. **Seskiterpener** er en klasse av forbindelser som kan dannes fra FPP i senere trinn. Et bilde som inneholder diagram, line, tekst, Font Automatisk generert beskrivelse **Germacren** **-Germacren**, er en type **seskiterpen** (C-15-forbindelse). **-Germacren A, B, C, D, E**: Disse representerer ulike isomerer av germacren, som alle deler en lignende grunnstruktur, men har variasjoner i plasseringen av dobbeltbindinger eller metylgrupper. Disse små forskjellene kan endre stoffets fysiske og kjemiske egenskaper, som lukt, flyktighet og biologisk aktivitet.  **Dannelse av seskviterpener fra FPP** Et bilde som inneholder sketch, diagram, tegning, origami Automatisk generert beskrivelse **Qinghao** **Artemesia annua L** **Artemisinin** og **dihydroartemisinin**, som begge er viktige forbindelser brukt i behandling av malaria. Disse stoffene utvinnes fra planten **Artemisia annua** (\"Qinghao\" på kinesisk). **Dihydroartemisinin** en vannløselig form av artemisinin, som gjør det lettere å bruke i medisinske sammenhenger, spesielt ved injeksjon. **Qinghao** er brukt mot malaria i Kina. En finner ca. 2% artemesinin i drogen. Vannløselige derivater er nå tatt i bruk. **Artemisia vulgaris (burot)**: En annen art i samme slekt, men **burot** (Artemisia vulgaris) brukes ikke mot malaria og har andre medisinske anvendelser.  **Produkter av omleiringer** **-**Produkter av **omleiringer**, som er kjemiske strukturer dannet gjennom endringer (omleiringer) i karbon-skjelettet i terpenforbindelser. Disse stoffene er alle **terpenoider** med spesifikke strukturer og kommer fra ulike naturlige kilder: **- β-Bisabolen (fra ingefær):** En seskiterpen som finnes i ingefær. **-Carotol (fra gulrot):** En seskiterpenalkohol som finnes i gulrotfrøolje. -**Germacren A (fra sikori):** En seskiterpen som er kjent for sin tilstedeværelse i mange planter, inkludert sikori. **-Humulen (fra humle):** En seskiterpen som finnes i humle. Et bilde som inneholder origami, diagram, sketch, design Automatisk generert beskrivelse **Andre seskviterpenoider fra kinesisk medisin** **-Yingzhosu A: Isolert fra planten *Artabotrys uncinatus* (Ylang-ylang).** Har **antimalaria-aktivitet,** noe som gjør det potensielt nyttig i **behandling av malaria.** **- (-)-Gossypol: Fra bomullsplanten (*Gossypium hirsutum*). Hemmer replikasjon av HIV,** og har derfor interesse i **HIV-behandling.**  **Diterpen biosyntese** -Diterpener er C-20 forbindelser dannet ved hode-hale kopling av fire isopren enheter. Ipp dannes av ikke mevalonat vei. Reaksjon av farnesyl pyrofosfat (FPP) med et molekyl av isopentenyl pyrofosfat er det siste trinn i biosyntesen av felles prekursoren, geranylgeranyl pyrofosfat (GGPP). Enzymet som trengs til den koplingen er GGPP syntase. Et bilde som inneholder diagram, line, Font, mønster Automatisk generert beskrivelse **Syklisering av GGPP**  Bildet nedenfor viser strukturen til **fytol** og **α-tokoferol** (Vitamin E). - **Fytol**: En lang hydrokarbonkjede med en alkoholgruppe (OH) på enden, som er en komponent i klorofyll. - **α-Tokoferol (Vitamin E)**: Har en aromatisk ring med en hydroksylgruppe (OH) og en hydrokarbonkjede. Variasjoner i metylgrupper (R\' og R\'\') på ringen skiller α-, β-, og γ-tokoferol, som alle er former av Vitamin E. Bildet nedenfor viser strukturen til **Paclitaxel** (også kjent som **Taxol**), som er et komplekst molekyl isolert fra barken til *Taxus brevifolia*. Paclitaxel er kjent for sin bruk som kreftbehandling, spesielt mot **eggstokkreft**. Nederst i bildet er **taxan**-kjernen vist, som er den grunnleggende strukturen i paclitaxel. Et bilde som inneholder diagram, design, origami, mønster Automatisk generert beskrivelse Bildet nedenfor viser strukturen til **Vitamin K**, som finnes i to hovedformer: - **Vitamin K₁**: - **Vitamin K₂**: Har flere isoprenoid-enheter (vist med repeterende enheter i sidekjeden). Vitamin K₂ spiller en rolle i syntesen av protrombin.  Bildet nedenfor viser strukturen til to relaterte forbindelser som brukes i kreftbehandling: 1. **10-Deacetylbaccatin**: Dette er en naturlig forbindelse isolert fra *Taxus baccata* (europeisk barlind). Den brukes som en forløper i hemisyntesen av ulike kreftmedisiner. Denne forbindelsen inneholder grunnstrukturen som trengs for å syntetisere andre potente medisiner, som docetaxel. 2. **Docetaxel**: Dette er en hemisyntetisk kreftmedisin laget ved å modifisere 10-Deacetylbaccatin. Docetaxel brukes primært i behandling av lungekreft. Et bilde som inneholder tekst, diagram, Font Automatisk generert beskrivelse **Steviosid** -Stevia-blader innholder ca. 10% steviosid som er 300 ganger søtere enn sakkarose (Kauran derivat).  **Kap. 6.2** **Triterpenoider og steroider** Grunnstrukturen til **triterpenoider** og **steroider.** Triterpenoider er en stor gruppe av naturlige forbindelser. Steroider er en undergruppe av triterpenoider. Et bilde som inneholder origami, diagram, tegning Automatisk generert beskrivelse Denne sliden viser de første trinnene i biosyntesen av triterpenoider. - **To enheter av Farnesylpyrofosfat** kombineres for å danne **skvalen**. - Skvalen gjennomgår en enzymatisk epoksidering, som fører til dannelsen av **skvalenoksid**. - Skvalenoksid gjennomgår deretter ulike sykliseringsreaksjoner for å danne forskjellige triterpenoider. - Denne prosessen er grunnlaget for dannelsen av komplekse strukturer som steroider.  Denne sliden viser eksempler på spesifikke triterpenoider, også kjent som **steroler**: - **β-Amyrin**: Et triterpenoid som finnes i mange planter og har antiinflammatoriske egenskaper. - **Lupeol**: En annen type triterpenoid som har blitt studert for sine potensielle medisinske egenskaper. - **Sitosterol**: En plante-sterol som kan redusere kolesterolnivået i blodet. Et bilde som inneholder tekst, diagram, Font, line Automatisk generert beskrivelse  Denne sliden viser grunnstrukturene for **triterpan** og **steran**, som er de grunnleggende skjelettene i triterpenoider og steroider. - **Triterpan** har fem ringer merket A, B, C, D, og E. - **Steran** har fire ringer (A, B, C, D) og er kjernen i steroider. -Nomenklaturen til triterpenoider og steroider er basert på antallet ringer og deres posisjonering i molekylet. Dette systemet hjelper til med å beskrive og identifisere strukturen til forskjellige triterpenoider og steroider.  -Denne sliden viser syntesen av **lanosterol** -**Skvalenoksid** er utgangspunktet og gjennomgår en prosess som involverer en **stol-båt-stol-båt-konformasjon**. -Deretter dannes **sterolintermediat 1**, som gjennomgår en serie **Wagner-Meerwein-omleiringer** (omarrangeringer av karbonstrukturen) for å danne lanosterol. -Lanosterol er en viktig mellomstasjon i biosyntesen av steroider, inkludert kolesterol. Et bilde som inneholder tekst, kart, diagram, Font Automatisk generert beskrivelse -Denne sliden viser mekanismen bak Wagner-Meerwein-omleiringen, en type omarrangering i organiske molekyler. \- Omleiringen innebærer omfordeling av karbonkationer, noe som gir økt stabilitet til mellomproduktene.  - Denne sliden illustrerer de ulike stereokjemiske formene for steroider, som påvirker deres biologiske aktivitet. - All-trans: Alle ringer er transforbundet. - Δ⁵-usaturert (Dobbeltbindingen er plassert mellom karbonatom nummer 5 og 6 i hydrokarbonkjeden (tellingen starter fra karbonatomet i karboksylgruppen) og Δ⁴-usaturert: Dobbeltbindinger er til stede i spesifikke posisjoner. - A/B-cis: En cis-konfigurasjon mellom A og B ringene. - A-ring aromatisk: Aromatisk karakter i A-ringen. - Stereokjemien til steroider er avgjørende for hvordan de interagerer med biologiske reseptorer. Et bilde som inneholder tekst, diagram, Font, kart Automatisk generert beskrivelse - Sliden viser konverteringen fra lanosterol til kolesterol, som er viktig i dyreceller, er hoved-sterol i dyr. - Kolesterol er en hovedkomponent i cellemembraner og spiller en rolle i membranfluiditet. - Kontroll av kolesterolnivåer er viktig, da ubalanser kan føre til hjerte- og karsykdommer.  -Mineralkortikoider er hormoner som regulerer elektrolyttbalansen, spesielt natrium og kalium. -Aldosteron og deoksykortikosteron er naturlige mineralkortikoider, mens spironolakton er en syntetisk analog. -Mineralkortikoider hjelper til med å holde natrium og klor i kroppen, samtidig som de fjerner kalium. Et bilde som inneholder tekst, diagram, Font, skjermbilde Automatisk generert beskrivelse -Glukokortikoider som kortison, hydrokortison, prednison, og prednisolon brukes til å behandle betennelsessykdommer som artritt, osteoartritt, astma og reumatisme. Disse hormonene har antiinflammatoriske egenskaper og kan også påvirke immunresponsen. Noen varianter, som 9-fluor-derivater, er spesielt effektive ved astma.  Kjønnshormoner (Sexhormoner) - Sliden viser strukturen og funksjonen til viktige kjønnshormoner: - Progesteron: Den eneste naturlige progestin, forbereder livmoren for graviditet. - Testosteron: Primært mannlig hormon, produsert i testiklene. - Østron og Østradiol: Kvinnelige hormoner produsert i eggstokkene, spiller roller i menstruasjonssyklus og graviditet. østradiol inhiberer graviditet. Et bilde som inneholder tekst, diagram, skjermbilde, Font Automatisk generert beskrivelse Syntetiske Steroider - Syntetiske steroider/anabole steroider som norgestrel og norethisteron brukes i prevensjonsmidler (p-piller) og hormonbehandling (HRT). - Disse er syntetiske versjoner og kalles progestiner og fungerer ved å etterligne effektene av progesteron. - Syntetiske steroider har modifikasjoner i strukturen som gir spesifikke farmakologiske egenskaper.  ** Denne sliden viser biosyntesen av fytoen, en forløper til karotenoider.** ** To molekyler GGPP (geranylgeranylpyrofosfat) kombineres for å danne fytoen.** ** Fytoen er en tidlig mellomstasjon i biosyntesen av karotenoider, som er viktige pigmenter i planter og gir farge til mange frukter og grønnsaker.** Et bilde som inneholder tekst, Font, skjermbilde, line Automatisk generert beskrivelse **-Sliden illustrerer de ulike trinnene i dannelsen av karotenoider fra 15Z-fytoen til β-karoten.** **-Hvert trinn involverer ulike kjemiske endringer, som isomerisering og syklisering, for å produsere karotenoider med forskjellige strukturer.** **- Karotenoider som lykopen og β-karoten er kjente antioksidanter og viktige for syn og immunsystemet hos mennesker.**  **Vitamin A (Retinol)** - **Denne sliden viser at β-karoten, også kalt pro-vitamin A, kan omdannes til vitamin A (retinol) gjennom en oksidativ klyvingsreaksjon.** - **Vitamin A er viktig for syn, hudhelse og immunsystemet.** - **Kilder til β-karoten inkluderer gulrøtter og andre oransje-grønnsaker.** Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, Font, line Automatisk generert beskrivelse **Glykosider** ** Det er flere klasser glykosider men felles for dem er at de dannes fra et sukker (karbohydrat) og et aglykon (sukkerfri organisk molekyl).** **De ulike klasser glykosider er blant annet;** **--Cyanogene glykosider (Benzaldehyd) (brukt i planteforsvar)** **--Glukosinolater (SN-holdig (inneholder svovel og nitrogen))** **--Hjerteglykosider (Steroid) (brukes i hjertemedisin)** **--Antrakinonglykosider (Antrakinon)** **--Flavonoidglykosider (lakserende effekt)** **--etc...** **Forskjellen mellom disse glykosidene ligger i hvordan sukkeret er bundet til aglykonet.** - **C-glykosider: Sukkeret er koblet via en C-C binding.** - **O-glykosider: Sukkeret er koblet via en C-O-C binding.**  ** Øverst i bildet ser vi et cyanogent glykosid som gjennomgår enzymatisk nedbrytning.** ** β-glykosidase: Dette enzymet katalyserer den første reaksjonen, der glykosidbindingen mellom sukkeret og aglykonet (ikke-sukkerdelen) brytes. Dette frigjør aglykonet og en sukkerdel. Deretter kan aglykonet gjennomgå hydrolyse, som videre frigjør cyanid (CN) i form av hydrogencyanid (HCN).** ** Amygdalin og prunasin er eksempler på cyanogene glykosider. Cyanogene glykosider brukes av planter som en kjemisk forsvar. Amygdalin (som også er kjent som Laetrile) kan brytes ned til prunasin og videre til benzaldehyd og HCN når enzymene aktiveres. HCN er svært giftig, og slike glykosider finnes i noen frø og planter som kirsebær og mandler.** Et bilde som inneholder tekst, diagram, Font, skjermbilde Automatisk generert beskrivelse **Glukosinolater, er en klasse av svovel- og nitrogenholdige glykosider som finnes i mange planter, spesielt i korsblomstfamilien (Brassicaceae), som inkluderer kål, brokkoli, sennep og wasabi. Når disse forbindelsene blir brutt ned, frigjøres stoffer som fungerer som en kjemisk forsvarsmekanisme for plantene.** **Glukosinolater er inaktive i plantens vev, men når plantevevet blir skadet (for eksempel når planten tygges eller kuttes), frigjøres enzymet myrosinase.** ** Sinalbin fra *Brassica nigra* (svart sennep):** - **Ved aktivering av myrosinase, brytes sinalbin ned og danner acrinylisotiocyanat.** - **Acrinylisotiocyanat har en skarp, irriterende lukt og smak, noe som gjør det til en effektiv avskrekkende faktor mot planteetere.** ** Sinigrin fra *Sinapis alba* (gul sennep):** - **Myrosinase bryter ned sinigrin til allylisotiocyanat, som også har en sterk og skarp lukt og smak.** - **Allylisotiocyanat er den aktive komponenten i sennepsolje og gir den karakteristiske brennende følelsen.**  **Bildet viser hjerteglykosider, en klasse av glykosider som påvirker hjertets funksjon og som brukes i behandlingen av visse hjertesykdommer. To kjente eksempler av hjerteglykosider er digoksin og digitoksin. Bildet viser to viktige hjerteglykosider fra *Digitalis*-arter:** 1. **Digoksin (Digoxigenin tridigitose) (fra *Digitalis lutea*):** - **Digoksin inneholder aglykonet digoxigenin og flere sukkerenheter bundet til det.** - **Det brukes i behandlingen av hjertesvikt og enkelte rytmeforstyrrelser fordi det øker hjertets kontraktilitet.** 2. **Digitoksin (Digitoxigenin tridigitose) (fra *Digitalis purpurea*):** - **Digitoksin inneholder aglykonet digitoxigenin.** - **Det har en lignende effekt som digoksin, men har en lengre halveringstid og metaboliseres litt annerledes.** Et bilde som inneholder tekst, diagram, skjermbilde, Font Automatisk generert beskrivelse **Lakris (Glycyrrhiza glabra)** - **Lakris inneholder glycyrrhizinsyre, en triterpen glykosid som gir den karakteristiske smaken.** - **Glycyrrhetinsyre er aglykonet til glycyrrhizinsyre og kan ha betennelsesdempende effekter.** - **Lakris brukes også som \"saponin\", som kan forårsake hemolyse av røde blodlegemer og redusere overflatespenning i løsninger.**  ** Antrakinonglykosider, som sennosid A og sennosid B, finnes i planter som sennablad og har laksative egenskaper.** ** De virker ved å stimulere tarmbevegelse og brukes ofte i avføringsmidler.** ** Antrakinoner har en karakteristisk struktur og kan bidra til å forbedre fordøyelsen** Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, diagram, mønster Automatisk generert beskrivelse **Alkaloider er sykliske organiske forbindelser som inneholder nitrogen i en negativ oksidasjonstilstand og som er av begrenset forekomst blant levende organismer. Alkaloider finnes i et begrenset utvalg plantefamilier. Mange alkaloidholdige planter forekommer i tropiske og subtropiske områder. Alkaloider er funnet i vev av meget forskjellige type i planter. Det bør også merkes at alkaloider kan lett transporteres i planten som alkaloidsalter som er godt løselige i vann. Alkaloider har nokså obskure funksjoner. En hypotese går ut fra at de er avfallsforbindelser som planten bruker til fjerning av nitrogenoverskudd. En annen variant er at alkaloider brukes til forsvar mot skadedyr av alle typer. Denne antagelsen støttes av at alkaloider og cyanogenglykosider sjelden forekommer i samme plante. Alkaloider har farmakologiske effekter og har således mange potentielle anvendelser innen medisin.**  **Alkaloider kan klassifiseres basert på forskjellige faktorer:** - **Metabolisme: Utledet fra aminosyrer.** - **Plantefamilie: Assosiert med visse arter eller familier.** - **Aminklassifisering: Primære, sekundære eller tertiære aminer.** - **Struktur: Hovedskjelettets struktur brukes til klassifisering i dette tilfellet. Denne er valgt i denne powerpointen.** Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, Font Automatisk generert beskrivelse **Viser strukturen til noen aminosyrer som er forløpere for alkaloider;** - **Lysin, Ornitin, Fenylalanin, Tyrosin, og Tryptofan.** ** Disse aminosyrene fungerer som byggesteiner i syntesen av spesifikke alkaloider og har hver sine karakteristiske grupper som gir opphav til unike strukturer**  ** Aminklassifiseringen viser ulike typer aminforbindelser, inkludert:** - **Primære, sekundære, tertiære og kvaternære aminer.** - **Amidalkaloider og fenoliske alkaloider.** ** Denne klassifiseringen er basert på graden av substitusjon rundt nitrogenatomet og tilstedeværelsen av spesifikke funksjonelle grupper.** **\ ** ** Viser de forskjellige strukturklassene av alkaloider, inkludert:** - **Pyridin, Piperidin, Pyrrolizidin, Phenylalkylamin, Kinolin, Isokinolin, Indol, Tropan, Xanthin, og Imidazol.** ** Hver av disse strukturene danner basis for spesifikke alkaloider med ulik biologisk aktivitet.**  **Pyridin, Piperidin og Pyrrolizidin Alkaloider** - **Eksempler på alkaloider fra disse strukturklassene inkluderer:** - **Nikotin-pyridin alkaloid (fra tobakk), koniin- piperidin alkaloid (fra giftkjeks), Arekolin- piperidin alkaloid, Castanospermin- pyrrolizidin alkaloid, Lobelin -piperidin-alkaloid (finnes i *Lobelia Dortmanna*) og senecionin -- pyrrolizidin alkaloid fra *Senecio jacobaea* (fra landøyda).** - **Disse alkaloidene har toksiske eller medisinske effekter og brukes i noen tilfeller som beskyttelsesmekanismer i planter.** Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, diagram, mønster Automatisk generert beskrivelse **Bildet til venstre viser *Conium maculatum*, kjent som giftkjeks, Bildet til høyre viser *Lobelia dortmanna*.**  ***Senecio jacobaea*, kjent som landøyda** Et bilde som inneholder tre, plante, utendørs, Urt Automatisk generert beskrivelse **Fenylalkylamin alkaloider** **- (-)-Efedrin -- Funnet i *Ephedra sinica*, en plante kjent for sine stimulerende egenskaper. Efedrin virker som en vasokonstriktor (sammentrekker blodårer) og bronkodilator (utvider luftveiene), og har derfor blitt brukt som et middel for å lindre astma og tett nese.** ** Adrenalin -- Et naturlig hormon produsert av binyrene. Adrenalin fungerer som en stressrespons som forbereder kroppen på \"fight or flight\" ved å øke puls, blodtrykk og energitilførsel.** ** (±)-Pseudoefedrin -- En isomer av efedrin, ofte brukt i hoste- og forkjølelsesmedisiner for sin bronkodilatoriske effekt. Pseudoefedrin hjelper til med å redusere nesetetthet.** ** MDMA (Ecstasy) -- En syntetisk forbindelse kjent for sin psykoaktive og empatogene effekter.** ** Meskalin -- Et hallusinogent alkaloid som finnes i *Lophophora williamsii* (peyote-kaktus) og flere andre kaktusarter. Hallusinogen effekt av plantematerial som inneholder meskalin ikke samme effekt ved inntak av ren forbindelse.** ** Kolkisin -- Et cytotoksisk alkaloid fra *Colchicum autumnale* (tidløs). Kolkisin har blitt brukt for forebygging og behandling av urinsyregikt.**  Et bilde som inneholder plante, blomster, blomsterblad, Snøkrokus Automatisk generert beskrivelse **kinolin-alkaloidene kinin og kinidin er presentert.** - **Kinin brukes mot *Plasmodium* er en slekt av parasittiske protozoer som forårsaker malaria, og dermed til behandling av malaria.** - **Kinidin brukes mot hjerte arytmi.** ** Begge er utledet fra kinintrær og har viktige medisinske bruksområder.**  **Alkaloider som morfin, heroin, tebain, kodein, papaverin, og apomorfin er isokinolin-alkaloider. Tebain er en utgangsstoff for hemisyntese av kodein. Papaverin er smertestillende. Apomorfin brukes til behandling av parkinssons sykdom.** Et bilde som inneholder tekst, diagram Automatisk generert beskrivelse **Isokinolin-alkaloider; Tubokurarin (fra *Chondodendron*)-brukes av innfødte som pilgift, og har sterk muskelrelakstant. Emetin (fra *Ipecacuanha*): er kjent for å fremkalle brekninger og brukes i behandling av amøbisk dysenteri. I lave doser kan den også brukes som et hostedempende middel.**  **Reserpin:** - **Brukes som antihypertensiv middel (blodtrykksenkende).** **Antikolinesteraser (Fysostigmin, Neostigmin, Pyridostigmin):** - **Disse stoffene hemmer enzymet acetylkolinesterase, som bryter ned acetylkolin i synapsene. Ved å hemme dette enzymet øker nivået av acetylkolin, noe som forbedrer signaloverføringen i nervesystemet.** - **De brukes medisinsk i behandlingen av tilstander som myasthenia gravis,** Et bilde som inneholder tekst, diagram, skjermbilde, Font Automatisk generert beskrivelse **Ergot-alkaloider (fra *Claviceps purpurea*)** 1. **Ergometrin:** - **Brukes i medisin for å forhindre og kontrollere blødninger etter fødsel ved å stimulere livmorens sammentrekninger.** 2. **Ergotamin:** - **Brukes til behandling av migreneanfall. Det virker ved å forårsake vasokonstriksjon (sammentrekning av blodårer) i hjernen, som lindrer migrene.** 3. **Lysergsyredietylamid (LSD):** - **En syntetisk forbindelse derivert fra ergotalkaloider, kjent for sine hallusinogene egenskaper.**  **Dette bildet viser en rugplante infisert med ergot-sopp (*Claviceps purpurea*), som produserer giftige ergotalkaloider. Føre til kramper, hallusinasjoner og til og med død.** Et bilde som inneholder plante, utendørs, gress Automatisk generert beskrivelse **Indolalkaloider (Hallusinogene)** 1. **Tryptamin, Psilocin, Harmin, Serotonin, Bufotenin, Harmalin, og Ibogain:** - **Disse indolalkaloidene har hallusinogene effekter.**  **Bildet viser soppen *Psilocybe spp.*, som inneholder hallusinogene stoffer som psilocybin og psilocin.** Et bilde som inneholder gress, sopp, utendørs, plante Automatisk generert beskrivelse **Bisindol-alkaloider (Kreftbehandling)** 1. **Vinkristin (der R = CHO) og Vinblastin (der R= Me) (begge fra *Catharanthus roseus*):** - **Disse bisindol-alkaloidene brukes i kjemoterapi for behandling av ulike typer kreft.** 2. **Vindesin:** - **En semisyntetisk derivat av vinblastin, også brukt i kreftbehandling for sine lignende effekter på celledeling.**  Et bilde som inneholder blomster, plante, blomsterblad, utendørs Automatisk generert beskrivelse **Stryknin (fra *Strychnos nux-vomica*)** - **Stryknin (der R1=R2= H) er en svært giftig alkaloid som brukes som rottegift og kan forårsake alvorlige kramper og død.** - **Brucin (R1=R2=MeO) er en mildere forbindelse fra samme plante, men har lignende toksiske effekter i høye doser.**  **Tropan-alkaloider** 1. **(-)-Hyoscyamin (fra *Atropa belladonna* og *Datura stramonium)* og (-)-Hyoscin ( *Datura stramonium*):** - **Disse alkaloidene har antikolinerge egenskaper, som betyr at de blokkerer acetylkolinreseptorer og reduserer spyttsekresjon, tarmmotilitet og har en beroligende effekt.** - **Hyoscyamin og hyoscin (skopolamin) brukes i medisinske sammenhenger for å behandle kvalme, kramper og som premedikasjon før kirurgiske inngrep.** 2. **Kokain (fra *Erythroxylum coca*):** - **Kokain har stimulerende og lokalbedøvende egenskaper og brukes medisinsk som et lokalt anestetikum, men er også kjent som et misbruksstoff.** 3. **Calystegin B₂ (fra *Solanaceae*):** - **Denne forbindelsen virker som en glykosidasehemmer, som blokkerer spesifikke enzymer og kan ha potensielle medisinske anvendelser.** Et bilde som inneholder tekst, diagram, Font, origami Automatisk generert beskrivelse  Et bilde som inneholder tre, plante, lilla, utendørs Automatisk generert beskrivelse  **Pilokarpin (Pilocarpus microphyllus Stapf) brukes i behandling av øyesykdommen glaukom (grønn stær). Fungerer på Iris sfinkter (muskarin reseptorer der). Pilokarpin er en naturlig alkaloid som fungerer som en muskarinreseptoragonist, og muskarinreseptoragonist er det interesse for i behandling av Alzheimers sykdom. Men bruk av pilocarpin kan resultere i negative effekter, stort sett utledet fra uselektive interaksjoner som muskarinreseptor agonist. Symptomene er bl.a. svetting, salivering, bronchospasm og slimproduksjon i lungene, bradycardia, hypotensjon, hodepine (fronten) og diaré.** Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, Font Automatisk generert beskrivelse **Denne sliden viser den grunnleggende kjemiske strukturen til puriner, en gruppe organiske forbindelser med en dobbelt-ringstruktur bestående av nitrogen og karbon. Puriner er byggesteiner for viktige molekyler som DNA og RNA.**  **Sliden viser ulike Xanthin (purin)-deriverte alkaloider---Xanthin, Kaffein, Teofyllin, og Teobromin.** Et bilde som inneholder diagram Automatisk generert beskrivelse **- Sliden viser strukturene for koffein, teobromin og teofyllin, sammen med en tabell som viser deres funksjonelle grupper. -Biologiske Egenskaper: Hver forbindelse har unike effekter på kroppen, som stimulering av CNS (koffein), glatt muskelavslapning (teobromin), og bronkodilasjon (teofyllin). Koffein, theophyllin og theobromin tilhører stoffgruppen purinalkaloider De er N-metylerte derivater av Xanthin (2,6-(1H,3H)-Purindion) De har ikke signifikante basiske egenskaper.** **Koffein Stimulerer sentralnervesystemet, Øker hjerteaktivitet og er Vanndrivende. Theophyllin stimulerer sentralnervesystemet, avslappende effekt på glatt muskulatur og er vanndrivende. Theobromin har avslappende effekt på glatt muskulatur og er vanndrivende. Koffein har sterkest sentralstimulerende effekt, mens theophyllin har sterkest effekt med hensyn til avslappende effekt på glatt muskulatur. Theobromin har sterkest vanndrivende effekt. I motsetning til koffein og theophyllin stimulerer ikke theobromin sentralnervesystemet.**  **Koffein er en stimulant, mens Theophyllin og Theobromin er vanndrivende og brukes i behandling av atsma-anfall.** Et bilde som inneholder tekst, diagram, line, skjermbilde Automatisk generert beskrivelse  **Denne sliden forklarer de biosyntetiske kildene til hvert atom i purinringsstrukturen, som finnes i nukleotider som adenin og guanin;** **Atom 1: Stammer fra asparaginsyre.** **Atomene 2 og 8: Stammer fra maursyre (formic acid på engelsk).** **Atomene 3 og 9: Bidrag fra amidgruppen i glutamin.** **Atomene 4, 5 og 7: Bidrag fra glycin, en aminosyre.** **Atom 6: Tilført fra karbondioksid.** Et bilde som inneholder tekst, diagram, line, skjermbilde Automatisk generert beskrivelse **Denne sliden viser ulike naturlige kilder til koffein;** **-Coffea spp.: Dette refererer til kaffebusker, som er en stor kilde til koffein.** **-Theae folium (Theaceae spp.): Dette er teplanten, en annen kjent kilde til koffein.** **-Kola-nøtt (Cola acuminata): Kola-nøtter brukes ofte i brusprodukter som cola og inneholder koffein.** **-Maté folium (Ilex paraguensis): Denne planten brukes til å lage maté, en tradisjonell sør-amerikansk drikk som inneholder koffein.**  **teofyllin, et annet metylxantin-lignende koffein som ofte finnes i teplanten (Theae folium (Theaceae spp.).** Et bilde som inneholder blomster Automatisk generert beskrivelse **Teobromin, et annet stoff i metylxantin-familien. Hovedkildene til teobromin er Theobroma cacao L. (kakaobønner) og Theae folium (Theaceae spp.).**  **Denne sliden diskuterer metoder for koffeinutvinning som brukes i industrien:** 1. **Ekstraksjon fra biprodukter av teproduksjon: Etter at teblader er bearbeidet, kan resterende materiale brukes til å utvinne koffein.** 2. **Sublimering av koffein under kaffebrenning: Koffein kan samles når kaffe brennes ved høye temperaturer (200-250°C i 5-20 minutter). Denne prosessen får koffeinet til å sublimere** Et bilde som inneholder tekst, Jamaicansk blå fjellkaffe, Kona-kaffe, kaffe Automatisk generert beskrivelse **utvinning av teobromin fra kakaobiprodukter:** 1. **Ekstraksjon fra kakaoskall: Etter bearbeiding av kakaobønner blir skallene igjen som et biprodukt. Teobromin kan utvinnes fra disse skallene.** 2. **Kakaoprodukter: Sjokolade, som vist på bildene, er et viktig matprodukt som inneholder teobromin på grunn av kakaoinnholdet.**  **alternative metoder for å skaffe teofyllin:** 1. **Lave konsentrasjoner i te: Selv om teofyllin finnes i te, er mengdene så små at utvinning ikke er effektivt.** 2. **Syntese fra koffein: Teofyllin kan produseres ved de-metylering av koffein eller ved totalsyntese.** Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, fugl Automatisk generert beskrivelse **Kap. 7 Strukturbestemmelse av naturstoffer** **Ultrafiolett og synlig absorbsjons spektroskopi** Teknikker for strukturbestemmelse av naturstoffer; mest informative er NMR og massespektrometri (MS) mens UV-synlig spektroskopi og infrarød (IR) spektroskopi er noe informative. -**UV del og synlig del av det elektromagnetiske spektrum** behandles ofte sammen fordi teorien og det eksperimentelle utstyret som brukes, er svært likt for begge områdene av spekteret. -**Formål**: Metoden fokuserer på molekylær absorpsjon avelektromagnetisk stråling, noe som fører til at molekyler overføres til høyere elektroniske energinivåer (transisjoner mellom elektroniske energi-nivå. -**Bruksområde**: Denne teknikken brukes for å forstå strukturen til molekyler, siden absorpsjon ved bestemte bølgelengder gir informasjon om molekylets elektroniske struktur. **Absorbsjon** **Elektronnivå (UV-interaksjon)**: -Øverst i diagrammet finner vi elektroniske nivåer. Når et molekyl absorberer UV-lys, kan det eksitere elektroner til et høyere energinivå. -Dette krever høy energi og er derfor knyttet til UV-området av det elektromagnetiske spekteret. **Vibrasjonsnivå (IR-interaksjon)**: - Under elektroniske nivåer finner vi vibrasjonelle nivåer, som tilsvarer svingninger i bindingene mellom atomene i molekylet. - Når molekylet absorberer infrarød (IR) stråling, skjer det overganger mellom vibrasjonsnivåer. **Rotasjonsnivå (IR-interaksjon)**: - Lavest i energinivåene er rotasjonsnivåene, som knyttes til rotasjonen av molekylet som helhet. - Rotasjonsnivåene er også påvirket av IR-stråling, og absorpsjon i dette området gir informasjon om molekylstrukturen og symmetrien til molekylet.  -Molekyler med flere konjugerte dobbeltbindinger har en lavere energiforskjell mellom π og π\*. -Dette fører til absorpsjon ved lengre bølgelengder (rødskift) og en høyere absorptivitet (sterkere absorpsjon). -Eksempler her viser λmax økende fra 180 nm til 258 nm etter hvert som antall dobbeltbindinger i konjugasjon øker. Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, diagram, line Automatisk generert beskrivelse **Polyen** Ser at både λmax og ε (molar absorptivitet) øker med økende konjugasjon.  **B (beta)-karoten** -Har 11 dobbel-bindinger. \- λmax 460 nm (ε139,000) Neste slide \- I en lang-kjedet polyen vil et skifte fra trans til cisi en av de doble bindingene senke både λmax og ε. **Polyyn** Når en forbindelse har mer enn to konjugerte trippelbindinger, skaper dette karakteristiske spektre. Disse spekterene blir så karakteristisk at det fungerer som et \"fingeravtrykk\" for de spesifikke strukturene, noe som gjør det mulig å bruke spekteret til strukturoppklaring. **Cicutoksin er en giftig forbindelse funnet i planten Cicuta (kjent som selsnepe). Strukturen viser flere konjugerte trippelbindinger.** Et bilde som inneholder blomster, plante Automatisk generert beskrivelse ** Generelt øker λmax og εmed økende kromofor.** ** Ved økende kromofor: "K"-band får større bathokromiske shift enn "B"-band slik at disse bandene er blitt overlappende i kanelsyre.**  **Polysykliske aromatiske hydrokarboner** Denne figuren viser absorpsjonsspekteret for forskjellige polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH). Etter hvert som antall kondenserte aromatiske ringer øker, ser vi at absorpsjonstopper forskyves mot lengre bølgelengder (rødskift), og intensiteten (log ε) øker. Dette skyldes økt konjugasjon i molekylene, som reduserer energiforskjellen mellom π- og π\*-tilstandene, noe som gjør dem i stand til å absorbere ved lengre bølgelengder. Et bilde som inneholder diagram, tekst, line, Font Automatisk generert beskrivelse **Hva kan vi oppnå med UV-Synlig spektroskopi?** Identifikasjon av forbindelser som har UV absorberende kromoforer Men: Mange forbindelser med forskjellig molekylstruktur kan ha identisk UV/Synlig spekter!  **IR-spektroskopi** **-IR stråling har for lav energi til å eksitere elektron transisjoner** **-Absorpsjon er begrenset til vibrasjon og rotasjons nivå** **-For væsker og faste stoffer er molekylær rotasjon oftest begrenset** **-hovedtype IR absorpsjon: vibrasjon** **Hvordan oppstår et IR signal?** **Et IR-signal oppstår når en vibrasjon i molekylet endrer dipolmomentet (produktet av ladning og avstand). Denne vibrasjonsendringen fra grunntilstand til eksitert tilstand absorberer infrarød energi, som registreres som et IR-signal.** Et bilde som inneholder skjermbilde, diagram, sirkel, design Automatisk generert beskrivelse **Hva kan vi oppnå ved IR spektroskopi** ** Identifikasjon av funksjonelle grupper, for eksempel:** ** O--H og N-H** ** C--H i hydrokarboner** ** C--H i naboskap til O og N** ** trippel--bindinger** ** C=O (syreanhydrid, syrehalid, ester (lakton), aldehyd, ketoner, karboksylsyre, amid)** ** dobbelt--bindinger inkludert aromat** ** N--H bøyninger** **NMR-spektroskopi** NMR-spektroskopi er den viktigste metoden for å bestemme molekylstrukturen til organiske forbindelser I motsetning til UV og IR gir NMR-spektroskopi informasjon på atomnivå (atomisk resolusjon) Metoden er basert på absorpsjon av elektromagnetisk stråling i radiobølge-området **Elektromagnetisk spektrum**  **Tabellen nedenfor viser forskjellige typer elektromagnetisk stråling, deres bølgelengdeområder og hvordan de interagerer med materie:** - **γ (gamma): Bølgelengde \< 10 nm, fører til kjerneionisering.** - **Røntgen: Bølgelengde \< 10 nm, forårsaker ionisering av atomer.** - **UV (ultrafiolett): Bølgelengde 10--380 nm, involverer elektronoverganger/elektron transisjon.** - **Synlig lys: Bølgelengde 380--800 nm, involverer også elektronoverganger/elektron transisjon.** - **IR (infrarød): Bølgelengde 2,5--16 µm, påvirker bindinger ved å forårsake vibrasjoner.** - **Radio ( brukes i NMR): Har mye lengre bølgelengde, fører til kjerneabsorpsjon.** **Hver strålingstype har unike interaksjoner, nyttig i spektroskopi for strukturoppklaring.** **Disse symbolene og enhetene som brukes for å beskrive egenskaper ved elektromagnetisk stråling i ulike typer spektroskopi:** - **λ (bølgelengde): Måles i nanometer (nm), og brukes i UV-spektroskopi.** - **ν (frekvens): Måles i per sekund (s⁻¹) eller hertz (Hz), og brukes i NMR-spektroskopi.** - **νˉ (bølgetall): Måles i cm⁻¹ og brukes i IR-spektroskopi. Sier antall bølger/cm** **Hver enhet og symbol er tilknyttet en spesifikk type spektroskopi og gir informasjon om energiovergangene i molekyler.** Et bilde som inneholder tekst, skjermbilde, Font, grafisk design Automatisk generert beskrivelse **For å forstå NMR-fenomenet:** - **Kjerne-spinn (I): Atomkjernens spinn gir opphav til magnetiske egenskaper.** - **Magnetfelt (B): Et ytre magnetfelt påvirker kjernens energitilstander.** - **Energitilstand (N~α​~ og N~β~​): Kjernen kan ha to energitilstander i magnetfeltet, lav (N~α~​) og høy (N~β~).** - **Fordeling av N~α​~ og N~β~​: Det er en ulik fordeling mellom tilstandene, med flere i lavere energitilstand.** - **Kjerne magnetisk resonans (ν): Resonans oppstår når energi absorberes, og brukes til å undersøke kjernenes miljø.** **Dette er grunnlaget for å analysere molekyler ved hjelp av NMR.** **Hva er spinn?** **-Spinner en fundamental egenskap slik som elektrisk ladning eller masse.** **-Individuelle upareteelektroner, protoner og nøytroner har et spinn på 1/2 (+ eller --). NMR fenomenet gjelder atomkjerner (ikke elektroner) med netto kjerne-spinn (I).** **Hva er netto kjerne-spin