3-alkilopirydyniowy

Przykład cyklicznego alkaloidu 3-alkilopirydyniowego
Przykład liniowego alkaloidu 3-alkilopirydynowego, nifatyny A

3-alkilopirydyniowe (3-AP) to naturalne związki chemiczne występujące w gąbkach morskich należących do rzędu Haplosclerida . Niektóre polimery pochodzące z 3-AP są antycholinesterazy i wykazują aktywność hemolityczną i cytotoksyczną . Z gąbek morskich wyizolowano ponad 70 strukturalnie różnych 3-AP. Jednak nie wszystkie takie gąbki zawierają związki 3-AP. Różnice w zawartości 3-AP wykryto nawet w obrębie jednego gatunku gąbki zebranego z różnych obszarów geograficznych. Chociaż 3-AP wyglądają strukturalnie dość prosto, wyjaśnienie struktury za pomocą spektroskopii NMR komplikuje fakt, że większość grup metylenowych w łańcuchach alkilowych wykazuje to samo przesunięcie chemiczne. Dlatego 3-AP są idealnym przypadkiem testowym dla połączonego podejścia spektroskopii NMR i spektrometrii mas .

Historia

Haliclona (Reniera) sarai

Badania chemiczne nad gąbkami z rzędu Haplosclerida rozpoczęto w 1978 roku pracą Schmitza i in. na różnych gatunkach rodzaju Haliclona w celu identyfikacji związków odpowiedzialnych za wysoką ichtiotoksyczność wodnego ekstraktu tej gąbki. Udało im się wyizolować toksyczną halitoksynę, zidentyfikowaną jako złożona mieszanina polimerycznych soli 3-alkilopirydyniowych.

Czynności biologiczne

Niektóre 3-AP mają aktywność biologiczną, taką jak cytotoksyczność, ichtiotoksyczność, hamowanie wzrostu bakterii i hamowanie enzymów. Aktywności te w dużej mierze zależą od stopnia polimeryzacji. Polimery 3-APs wykazują aktywność przeciwdrobnoustrojową wraz ze wzrostem liczby polimerów i wykazują działanie cytolityczne, cytotoksyczne i przeciwporostowe. Najszerzej stosowane są testy cytotoksyczności na różnych normalnych lub transformowanych liniach komórkowych lub testy przeciwdrobnoustrojowe.

Aktywność cytolityczna

Uważa się, że monomery i związki 3-alkilopirydyniowe wykazują aktywność cytolityczną, ale obecnie nie znaleziono takich doniesień potwierdzających ten mechanizm. Wydaje się, że związki 3-APs, które są z natury polimerowe, są zdolne do przepuszczania komórek . Ponadto stwierdzono, że związki alkilopirydynowe są strukturalnie podobne do kationowych środków powierzchniowo czynnych, co wskazuje, że w przyszłości mogą być dość aktywne cytolitycznie.

Działanie cytotoksyczne

Prawie wszystkie związki 3-APs wykazują umiarkowany mechanizm cytotoksyczności w zakresie stężeń kilku mikrogramów na mililitr. Doniesiono, że niektóre cykliczne związki alkilopirydyniowe, takie jak cyklostellerraminy i dehydrocyklostelletaminy, hamują muskarynowe receptory acetylocholiny i enzymy deacetylazy histonowej .

Środki przeciwporostowe

Poli-AP i inne naturalne 3-alkilopirydyny skutecznie zapobiegają tworzeniu się filmu bakteryjnego, a testy potwierdzają również, że poli-AP mają działanie przeciwporostowe. Dlatego te naturalne związki mają wielką przyszłość jako przyjazny dla środowiska składnik nowej generacji powłok przeciwporostowych.