Pyrrolizidinalkaloider är en grupp alkaloider huvudsakligen av växtursprung, som innehåller en pyrrolizidinrest i sin molekyl . Pyrrolizidinalkaloider har hittats i 14 växtfamiljer, såväl som i djurorganismer. Växter av släktena Buzulnik ( Ligularia ) och Korsört ( Senecio ) från familjen Asteraceae , Chernokoren ( Cynoglossum ), Heliotrope ( Heliotropium ) och Trachelanthus ( Trachelanthus ) från gurkörtsfamiljen , Crotolaria ( Crotolaria ) från familjen baljväxter . alkaloider . Från och med 2021 har mer än 600 olika pyrrolizidinalkaloider (inklusive N-oxider) beskrivits, som finns i mer än 6 tusen växtarter [1] .
Den biosyntetiska prekursorn är diaminkadaverin . En av dess molekyler oxideras till gamma-aminosmöraldehyd, som reagerar med oförändrad amin och bildar en Schiff-bas. Från den bildas pyrrolizidiner genom efterföljande reaktioner av oxidation, reduktion och cyklisering. Vanligtvis har växtpyrrolizidinalkaloider strukturen av komplexa icke-inniska alkoholer med mono- (heliothrin) eller dibasiska polyfunktionella icke-cininsyror.
Pyrrolizidinalkaloider delas vanligtvis in i tre grupper [2] :
Icke-esteralkaloider är vanligtvis viskösa vätskor eller lågsmältande kristaller, lättlösliga i vatten och organiska lösningsmedel och starka baser. Dessa inkluderar i synnerhet heliotridin , trachelantamidin , 1-metylen-7-hydroxipyrrolizidin .
Estrar av monokarboxylsyror är trögflytande vätskor eller kristallina lågsmältande ämnen; svårlöslig i vatten och organiska lösningsmedel; grunder av medelstyrka; existerar ofta som N-oxider . Exempel är indicin , lindelofin och sarracin.
Makrocykliska diestrar är kristallina högsmältande ämnen, dåligt lösliga i vatten, men mycket lösliga i organiska lösningsmedel; svaga baser. denna grupp inkluderar till exempel platifillin och trichodesmin. Vissa makrocykliska pyrrolizidinalkaloider är estrar som bildas med deltagande av otonecin eller dihydropyrrolisinon . Bland pyrrolizidinalkaloiderna finns klorhaltiga alkaloider, såsom lolidin [2] .
Ofta är växtalkaloiderna av pyrrolizidin närvarande som N-oxider. De allra flesta pyrrolizidinalkaloider är ämnen med hög biologisk aktivitet, men de är mycket giftiga , särskilt för den mänskliga levern [3] . Vissa andra uppvisar antitumöraktivitet ( trichodesmin , indicin -N-oxid ) och uppvisar hypotensiva egenskaper.
De cancerframkallande och hepatotoxiska egenskaperna hos pyrrolizidinalkaloider manifesteras som ett resultat av dödlig syntes , och den resonantstabiliserade katjonen som bildas i levern under metabolismen av pyrrolizidiner kan attackera biologiska nukleofiler - proteiner och nukleinsyror och skada deras struktur.
Det finns pyrrolizidinalkaloider som används inom medicin. De viktigaste bland dem är platifillin och sarracin som finns i växter av släktet ragwort. Platifillin är en färglös kristall med en smältpunkt på 129 ° C; fritt löslig i kloroform , värre - i etanol , bensen , aceton , olöslig i vatten. Bildar pikrat, jodmetylat, bitartrat.
Sarracin är färglösa kristaller, med en smältpunkt på 51-52 °C; fritt löslig i etanol, dietyleter, kloroform, lätt löslig i vatten. Bildar pikrat, bitartrat.
Råvaror för den industriella produktionen av dessa alkaloider är bredbladig raggört ( Senecio platiphyllus ) och skevtandad tröja ( Senecio sarracenicus ). Platifillin och sarrazin har antikolinerga och kramplösande effekter och används ofta för spasmer av glatta muskler i bukorganen , bronkial astma , arteriell hypertoni [2] [4] .
Konsumtion av pyrrolizidinalkaloider har associerats med leverskador, som i synnerhet anses vara en av huvudorsakerna till venös-ocklusiv leversjukdom (VOD), som kan leda till levercirros och leversvikt . Dessutom kan toxiner också orsaka pulmonell hypertoni, hjärthypertrofi, degenerativ njurskada eller till och med död [5] [6] . Långtidsexponering för dessa föroreningar är förknippad med genotoxiska och cancerframkallande effekter [5] .
Under perioden 2012-2021 har det skett en markant ökning av antalet varningar som publicerats på den europeiska portalen Food and Feed Safety Alerts (RASFF) om livsmedel med högt innehåll av pyrrolizidinalkaloider och deras oxiderade former (N-oxider). De höga halterna av dessa naturliga toxiner som hittats (värden från 26,5 till 556 910 µg/kg) är en viktig fråga om livsmedelssäkerhet [1] .
De främsta källorna till mänsklig konsumtion av pyrrolizidinalkaloider verkar vara växtprodukter: honung, pollen, teer, örtteer, livsmedelstillsatser, kryddor och aromatiska örter [1] . Toxinkontamination har också hittats i animaliska produkter som mjölk, kött och ägg som en konsekvens av att djuren matas med växter som producerar pyrrolizidinalkaloider. [7] [8] [9] [10] [11] [12] [1] .
Från och med 2021 rekommenderar Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet (EFSA) en uppsättning av 17 alkaloider som ska kontrolleras i livsmedel: intermedin, intermedin-N-oxid , lykopsamin , lykopsamin-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-oxide och senkirkine . Inkludering under övervägande: europin , heliotrin och deras respektive N-oxider på grund av den framträdande närvaron av dessa föreningar i vissa livsmedel [1] .
Det tillåtna dagliga intaget av pyrrolizidinalkaloider varierar från land till land. Europeiska läkemedelsmyndigheten rekommenderar ett maximalt dagligt intag på 0,007 µg/kg kroppsvikt. I Australien och Nya Zeeland anses mänsklig konsumtion av pyrrolizidinalkaloider endast vara en risk i scenariot för kronisk exponering, och en acceptabel daglig dos på 1 µg/kg kroppsvikt rekommenderas [1] .
US Food and Drug Administration (FDA) förbjöd försäljning av vallörtstillskott 2001 på grund av innehållet av pyrrolizidinalkaloider [13] .