background image

 

BIOLOGICALLY ACTIVE COMPOUNDS 

IN PLANT RAW MATERIALS 

 

PRIMARY METABOLITES: 
carbohydrates 
amino acids, peptides, proteins 

 

lipids 
nucleic acids 
chlorophyll 
SECONDARY METABOLITES: 
glycosides 
alkaloids 
essential oils 
tannins 
bitter compounds 
etc. 
 
PRIMARY METABOLITES: 
 
CARBOHYDRATES 

 

Monosaccharides 

 

Glucose, fructose, rhamnose, arabinose – constituents of numerous glycosides and polysaccharides 

 

Digitoxose (deoxyrhamnose) – component of cardiac glycosides of foxglove (Digitalis sp.) 

 

Oligosaccharides – consist of 2-10 monosaccharides 

 

Rutinose (rhamnose + glucose) – component of rutin=rutoside (quercetin-3-rutinoside) 

       obtained from buckwheat (Fagopyrum esculentum) herb 
 

Polysaccharides – consist of ≥ 10 monosaccharides 

 

Starch   

 

Celulose 

 

Inulin – storage polysaccharide in the roots of plants from the family Asteraceae

e.g. elecampane (Inula helenium), Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus), 
       common dandelion (Taraxacum officinale); 
– sweetener for diabetes 
– prebiotic 

 

– source of fructose 

 

 

Polysaccharides with immunomodulatory activity 
– e.g. in purple coneflower (Echinacea purpurea) herb, aloe (e.g. Aloë arborescens) leaf, 
European goldenrod (Solidago virgaurea) herb, common dandelion (Taraxacum officinale) flowers  
 

background image

 

Mucilages – mixtures of polysaccharides 

 

-  occur in special cells or reservoirs 
-  in water form slippery colloidal dispersions 
-  activity: coating, protecting, demulcent, soothing, mildly laxative 
-  internally used – in irritation and inflammations of mucous membranes 

  of gastrointestinal tract (they are not absorbed and act locally) 
  and respiratory tract (dry irritating cough) 

-  externally used – to alleviate skin irritation 

 

Mucilage-containing raw materials: flax (Linum usitatissimum) seed, 
fenugreek (Trigonella foenum-graecum) seed, marshmallow (Althaea officinalis) root, 
black hollyhock (Althaea rosea var. nigra) flower, wool mullein (Verbascum densiflorum) flower, 
ribwort plantain (Plantago lanceolata) leaf, psyllium (e.g. Plantago ovata, P. arenaria) seed, 
coltsfoot (Tussilago farfara) leaf 
 
 
PEPTIDES 
 
 
 

R

CH

CO

NH

2

NH

CH

COOH

R

1

 

 

 

•  dipeptides: consist of 2 amino acids 

•  oligopeptides: consist of 3-10 amino acids 

•  polypeptides: consist of > 10 amino acids 

  
viscotoxins – in mistletoe (Viscum album) herb; 

- injected subcutaneously cause necrosis of skin tumours 

 
in shepherd’s purse (Capsella bursa-pastoris) herb – peptides with hemostyptic action 
 
PROTEINS – polypeptides with molecular weight > 10 000 

 

Simple proteins (composed of amino acids only) 
 
Complex proteins, e.g.: 

 glycoproteins = proteins + carbohydrates 

 

•  glycoproteins with immunostimulatory activity – in purple coneflower (Echinacea 

purpurea) herb, aloe (Aloë veraA. arborescens) leaf 

•  lectins – in herb of mistletoe (Viscum album); 

-  agglutinate red blood cells 
-  agglutinate cancer cells 

 

 chromoproteins – proteins + pigments/metal ions 

 
  

 

 

e.g. chlorophyll – obtained from stinging nettle (Urtica dioica L.) herb  

 

peptide bond 

by binding sugars in cell membranes 

background image

 

LIPIDS 
Simple lipids, e.g. fats (composed of triglycerides = esters of glycerol and fatty acids) 
 
Complex lipids – e.g. phosphoglycerides (e.g. lecithin in soy seeds) 
 
Plant fats (oils) contain mainly unsaturated fatty acids and have a liquid form. 
 
PUFA – polyunsaturated fatty acids 
EFA – essential fatty acids 
 
Essential fatty acids: 
 
 
 
 

 

 
 
 
 

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 
 
 

 
 
 
 
 
 
Biological activity of essential fatty acids

  constituents of cell membranes 

  take part in biosynthesis of prostaglandins, prostacyclins, thromboxanes, leukotrienes 

  take part in cholesterol transport  

  affect body immune resistance 

  important in prophylaxis of atherosclerosis 

  used in chronic skin diseases, allergic diseases, rheumatoid arthritis, disorders of central 

nervous system (e.g. in supportive therapy of multiple sclerosis) 

 
Plant oils rich in γ-linolenic acid

  evening primrose (Oenothera paradoxaO. biennis) seed oil 

  borage (Borago officinalis) seed oil 

  black currant (Ribes nigrum) seed oil 

 

H

3

COOH 

H

3

COOH 

H

3

COOH 

linoleic acid 
18:2, n-6 

α-linolenic acid 
18:3, n-3 

γ-linolenic acid 
18:3, n-6 

soy oil, 
sunflower oil, 
evening primrose seed oil 

flax seed oil 
 

evening primrose seed oil, 
borage seed oil, 
black currant seed oil 

background image

 

SECONDARY METABOLITES: 
 

GLYCOSIDES 

– consist of glycone (sugar moiety) and aglycone 
 
Classification of glycosides in regard to the type of bond between glycone and aglycone: 
O-glycosides 
C-glycosides 
S-glycosides 
N-glycosides 
  
Classification of glycosides in regard to aglycone: 

 

  flavonoid glycosides 

  anthocyanosides 

  saponosides 

  cardiac glycosides – cardenolide and bufadienolide glycosides 

  anthraglycosides 

  coumarin glycosides 

  phenolic glycosides 

  iridoid glycosides 

  sterol glycosides 

  glucosinolates 

 
FLAVONOIDS 

 

  yellow pigments, occurring in vacuoles, esp. in aerial parts of plants (flowers, leaves) 

  occur as free compounds or as O-, rarely C-glycosides 

 

Flavones – e.g. apigenin, luteolin 

 

Flavone glycosides – e.g. vitexin (apigenin-8-C-glucoside) – in hawthorn (e.g. Crataegus 
monogyna
) inflorescence – improves coronary flow 
 
Flavonols 

 

e.g. quercetin, kaempferol, myricetin 

 

 

 

 
Flavonol glycosides
 
e.g. 
rutin (quercetin-3-rutinoside) – in buckwheat (Fagopyrum esculentum) herb, 
         rue (Ruta graveolens) herb, heartsease (Viola tricolor) herb, 
         black elder (Sambucus nigra) flower 

-   decreases capillary permeability 
-   antioxidant (e.g. prevents the oxidation of ascorbic acid) 

 
hyperoside (quercetin-3-galactoside) – e.g. in St. John’s wort (Hypericum perforatum) herb, 
                                                                      birch (Betula pendula, B. pubescens) leaf 

quercetin 

background image

 

 
 
Isoflavones 

 

genistein, daidzein – in soy seeds 

– phytoestrogens; anti-cancer activity 

 

 
Biflavonoids
 

 

bilobetin, ginkgetin – in maidenhair tree (Ginkgo biloba) leaf 
   

 

         – enhance coronary and brain flow 

 

 

 
Flavonolignans 

 

Silymarin (main compound – silybin) – in milk thistle (Silybum marianum) fruit 

– anti-hepatotoxic, regenerating liver cells, anti-inflammatory action 

 
Biological activity of flavonoids

  reducing blood vessel permeability and fragility 

 prevent bleeding, ecchymosis, varicose 

veins, atherosclerosis 

  anti-aggregatory (inhibiting platelet aggregation) 

  antioxidant 

  diuretic 

  spasmolytic 

  anti-inflammatory 

  detoxifying – they chelate metal ions, e.g. Cu 

  UV-protecting 

  antiviral 

 
Flavonoid-containing raw materials: field horsetail (Equisetum arvense) herb, 
common knotgrass/knotweed (Polygonum aviculare) herb, birch (Betula pendula) leaf, 
heartsease (Viola tricolor) herb, European goldenrod (Solidago virgaurea) herb, 
lime (Tilia cordata, T. platyphyllos) inflorescence, black elder (Sambucus nigra) flower, 
hawthorn (Crataegus monogyna ) inflorescence, 
sandy everlasting (Helichrysum arenarium) inflorescence, 
St. John’s wort (Hypericum perforatum) herb, chamomile (Matricaria chamomilla) flower head 
 

O

OH

O

OH

O

H

genistein 

 

amenthoflavone 
bilobetin 
ginkgetin 

background image

 

ANTHOCYANINS 

•  plant pigments: pink-red-blue-violet 

•  usually occur as O-glycosides – anthocyanosides; 

aglycone – anthocyanidin: 

 

 
Biological activity of anthocyanins

  reducing capillary permeability and fragility 

  slightly diuretic 

  anti-inflammatory 

  anti-aggregatory 

  UV-protecting 

  antiviral 

  antioxidant 

  improving microcirculation in eye 

 improving visual acuity 

 
Anthocyanin-containing raw materials
bilberry (Vaccinium myrtillus) fruit, black elder (Sambucus nigra) fruit, 
bluebottle (Centaurea cyanus) flower, black hollyhock (Althaea rosea var. nigra) flower 
 
SAPONINS 

  triterpene saponins 

  steroid saponins  

 

Biological activity of saponins

  they lower the surface tension of water solutions (

 foaming) 

  

 facilitate dissolving and absorption of other active substances 

  haemolytic 

  lowering  blood cholesterol level 

  expectorant (by irritating stomach mucous membrane) 

  diuretic 

  anti-inflammatory 

  antifungal 

  psychostimulant 

  immunomodulatory 

  chemopreventive 

  antioxidant 

  toxic for fish and other cold-blooded animals; 

for mammals – when given parenterally; 
some of them (e.g. saponins of Agrostemma githagoCyclamen) – also after ingestion 

 

Raw materials containing triterpene saponins: soapwort (Saponaria officinalis) root, cowslip 
(Primula veris) root [e.g. primulasaponin A], liquorice (Glycyrrhiza glabra) root [e.g. glycyrrhizin], 
horse chestnut (Aesculus hippocastanum) seed [escin – decreases capillary permeability], 
pot marigold (Calendula officinalis) flower, ginseng (Panax ginseng) root [ginsenosides] 

 

Raw materials containing steroid saponins: yam (e.g. Dioscorea zingiberensis) tuber, fenugreek 
(Trigonella foenum-graecum) seed [diosgenin] 

 

pelargonidin 
cyanidin 
delphinidin 
malvidin 
peonidin 
petunidin 

e.g. ginsenosides 

background image

 

CARDIAC GLYCOSIDES 

  cardenolide type 

 

 

 

 

  bufadienolide type 

 

     

 

 
e.g. 

digoxigenin   

 

 

 

e.g.  

scillarenin 

 
Glycone: 1-4 sugars at C-3 
 
primary glycosides 

 secondary glycosides 

e.g.: 

 

 

 

 

lanatoside C  (digoxigenin-digitoxose-digitoxose-acetylodigitoxose-glucose) 

 

digoxin (digoxigenin-digitoxose-digitoxose-digitoxose) 

 

 

 

 

 
Biological activity of cardiac glycosides

  increase the force of contraction of the heart muscle (positive inotropic effect) 

  decrease the rate of contractions (negative chronotropic effect) 

  increase cardiac output 

  indirect diuretic effect; reduction of swellings 

  indications: systolic heart failure, arrhythmia: atrial flutter, atrial fibrillation 

 
Aglycone is responsible for the direction of activity. 

 

Sugar moiety affects the solubility, absorption, strength and time of action, 
ability to bind blood plasma proteins. 

 

Strength of activity: aglycones < primary glycosides < secondary glycosides 
 
Raw materials containing cardenolide glycosides: Grecian foxglove (Digitalis lanata) leaf [used 
only for isolation of cardiac glycosides], lily of the valley (Convallaria majalis) herb, 
spring adonis (Adonis vernalis) herb 
 
Raw materials containing bufadienolide glycosides: sea squill (Drimia maritima) bulb 

Aglycone: 

background image

 

ANTHRAGLYCOSIDES 
Aglycone: anthrone, dianthrone, anthranol or anthraquinone 
Glycone: 1-3 sugars, mainly glucose and rhamnose 
Type of glycoside bond: O- or C- 
 

 

 

                                                               

 

 
 
Biological activity of anthraglycosides

  laxative 

   reduce water absorption from the large intestine 
   irritate colon walls 

 stimulate peristalsis 

 accelerate colonic transfer 

 

The most active compounds are dianthrones and anthrones. 
Anthraglycosides are hydrolysed by colon microflora to aglycons and reduced to anthrones. 
More sugar moieties in a glycoside and C-glycoside bond 

 stronger laxative activity. 

 

  cholagogue 

  enhancing gastric juice secretion 

  long-term use 

 irritation of gastrointestinal tract 

 vomiting, bloody diarrhoea 

  contraindications: pregnancy, lactation, acute intestinal inflammation, e.g. colitis ulcerosa 

 

Raw materials containing anthraglycosides: alder buckthorn (Frangula alnus) bark, 
senna (Senna alexandrina) leaf, rhubarb (Rheum palmatum) root, aloe (Aloë ferrox) leaf juice 
 
Naphthodianthrones 

 

 

 

anthraquinone 

anthrone 

anthranol 

dianthrone 

hypericin R=H 
pseudohypericin R=OH 

Biological activity of hypericin

-  photosensitising 
-  antidepressant 
-  anti-inflammatory 
-  antiviral (e.g. against HIV-1) 
-  anticancer 

in St. John’s wort (Hypericum perforatum) herb 

 

background image

 

COUMARINS 
 
 

 

                      

  
 
Coumarin is a product of hydrolysis of glycosides of coumaric acid (e.g. melilotoside) during 
drying of raw material → specific smell 
Hydroxycoumarins – occur in plants as free compounds or aglycones of glycosides (e.g. esculin= 
esculetin glycoside). 

 

Biological activity of coumarins

  UV-protecting, e.g. esculin, umbelliferone 

  sedative, e.g. coumarin 

  spasmolytic, e.g. coumarin 

  hypotensive, e.g. scopoletin 

  anticoagulant, e.g. dicoumarol, coumarin 

  cholagogue, e.g. fraxidin, isofraxidin 

  antioxidant 

  hepatotoxic, e.g. coumarin 

 

Raw materials containing coumarins
coumarin: yellow melilot (Melilotus officinalis) herb, sweet woodruff (Galium odoratum) herb, 
Southern sweetgrass (Hierochloë australis) herb 
hydroxycoumarins: chamomile (Matricaria chamomilla) flower head [umbelliferone], 
common ash (Fraxinus excelsior) bark [isofraxidin], southernwood (Artemisia abrotanum) herb, 
horse chestnut (Aesculus hippocastanum) bark [esculin], 
raw materials obtained from plants from the family Apiaceae, e.g. lovage (Levisticum officinale
root, garden angelica (Angelica archangelica) root 
 
 
 
         
 
 
 
 
 
Biological activity of furanocoumarins

  photosensitising, e.g. psoralene, bergaptene, xanthotoxin (but not angelicin) 

   

 used for the treatment of vitiligo and psoriasis 

  spasmolytic, e.g. angelicin 

  vasorelaxant 

  blocking Ca

2+

 channels in heart, e.g. imperatorin 

  cns depressant, e.g. angelicin 

 

Raw materials containing furanocoumarins: rue (Ruta graveolens) herb, garden angelica (Angelica 
archangelica
) root and fruit, parsnip (Pastinaca sativa) fruit 
hogweed (Heracleum sp.) 

COOH

O

Glu

Coumarins 

Furanocoumarins 

COOH

OH

O

O

melilotoside 

coumarinic acid 

coumarin 

O

O

O

O

O

O

psoralene-type 

angelicin-type 

background image

 

10 

PHENOLIC GLYCOSIDES 
Aglycone: phenol or its derivative 

   

 
 
 
 
 
 
 
 
 

  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Phenolic acids 

-  occur in plants as free compounds, depsides (e.g. chlorogenic acid) 

or aglycones of glycosides 

-  some of them are precursors of tannins 

 
 
Biological activity of phenolic acids

  choleretic and cholagogue 

  antiviral 

  immunotropic 

  anti-inflammatory 

  detoxifying 

  antioxidant 

 
Raw materials rich in phenolic acids
knotweed (Polygonum aviculare) herb, 
oregano (Origanum vulgare) herb, 
lemon balm (Melissa officinalis) leaf, 
purple coneflower (Echinacea purpurea) herb, 
poplar (Populus nigra) buds 
 

O

O

O

CH

3

O

Glu

OH

O

Glu

OH

O

Glu

arbutin – hydroquinone glucoside 

bearberry (Arctostaphylos uva-ursi) leaf 
lingonberry (Vaccinium vitis-idaea) leaf 

Hydroquinone (product of hydrolysis of arbutin in urinary tract): 

-  disinfects urinary tract 
-  potent mutagenic activity 

salicin – glucoside of salicylic alcohol (saligenin) 
                

 

willow (Salix albaS. purpurea) bark 

 

 

 

poplar (Populus nigra) buds 

Activity: antipyretic, anti-inflammatory 

 esp. in rheumatic disorders 

O

Glu

HOH

2

C

leiocarposide 

       European goldenrod (Solidago virgaurea) herb 

Activity: diuretic 

O

H

O

H

CH

CH

COO

Glu

Glu

Rmn

O

CH

2

CH

2

OH

OH

echinacoside – phenylpropane derivative 

      narrow-leaf purple coneflower (Echinacea angustifolia) root 

Activity: immunostimulant, antiviral 

OH

OH

O

O

H

O

H

O

OH

O

OH

O

H

O

H

OH

O

O

OH

OH

salicylic acid 

caffeic acid 

chlorogenic acid 

background image

 

11 

IRIDOID GLYCOSIDES 
 

Raw materials: eyebright (Euphrasia rostkoviana) herb, 

wool mullein (Verbascum densiflorum) flower, ribwort plantain (Plantago lanceolata) leaf, 
common plantain (Plantago major) leaf 
 
harpagoside – in devil’s claw (Harpagophytum procumbens) root 

–  analgesic (in arthritic pains) 
–  anti-inflammatory 

 
 
 
STEROLS 

 

 
Occur in plants as free sterols (e.g. β-sitosterol, stigmasterol, campesterol), sterol glycosides or 
sterol esters. 
 
Biological activity of sterols

  lowering blood cholesterol level 

  antioxidant 

  anticoagulant 

  preventing prostatic hyperplasia 

  anti-inflammatory 

  preventing colon cancer 

  immunostimulatory 

  anti-ulcer 

 
Raw materials with high sterol content
stinging nettle (Urtica dioica) root, fireweed (Chamerion angustifolium) herb, 
pumpkin (Cucurbita pepo) seed, 
red stinkwood (Prunus africana) bark, saw palmetto (Serenoa repens) fruit 
 

O

H

CH

3

CH

3

CH

3

CH

3

H

H

H

H

H

H

C

H

3

O

O

Glu

CH

2

OH

OH

aucubin (aucuboside) 

-  bacteriostatic 
-  anti-inflammatory 
-  hepatoprotective 

β-sitosterol 

background image

 

12 

TANNINS 

-  large-molecule polyphenolic substances capable of binding proteins 

  hydrolysable tannins: gallotannins (esters of gallic acid), 

 

 

 

ellagitannins (esters of ellagic acid) 

  condensed tannins (composed of numerous catechin molecules) 

 
Biological activity of tannins: 

  astringent (protein coagulating) 

 wound healing 

 reduce bleeding from gastrointestinal tract 

  anti-inflammatory 

  anti-diarrhoea 

  antibacterial 

  antiviral 

  detoxifying (e.g. they bind alkaloids) 

  antioxidant 

  used for a long time in larger doses – decrease absorption of vitamins and minerals 

 
Raw materials with high tannin content: oak (Quercus roburQ. petraea) bark, 
bistort/snakeweed (Bistorta officinalis) rhizome, tormentil (Potentilla erecta) rhizome, 
common avens (Geum urbanum) herb and rhizome, great burnet (Sanguisorba officinalis) herb, 
silverweed (Potentilla anserina) herb, bilberry (Vaccinium myrtillus) fruit, 
willow (Salix albaS. purpurea) bark, lingonberry (Vaccinium vitis-idaea) leaf, 
sage (Salvia officinalis) leaf 
 
 
BITTER COMPOUNDS 

 

-  bitter taste 
-  varied chemical structures, most often: 

 

  sesquiterpene lactones, e.g. absinthin in wormwood (Artemisia absinthium) herb 
  secoiridoids: 

    

 

 

e.g. gentiopicroside – in yellow gentian (Gentiana lutea) root 

           

 

      amarogentin 

           

 

      sweroside 

           

 

      loganin 

Activity

  increase the secretion of saliva and gastric juice 

 improve appetite and digestion 

  improve intestinal absorption 

 

in bogbean (Menyanthes trifoliata) leaf 

background image

 

13 

ESSENTIAL OILS 

  obtained mainly by steam distillation of plant raw materials 

  in plants they occur in special cells or reservoirs: 

  exogenous: 

-  glandular trichomes: 

• simple, e.g. capitate trichomes 

• multicellular (e.g. asteraceous glandular trichomes – in the family Asteraceae

                          peltate glandular trichomes – in the family Lamiaceae

  endogenous: 

-  essential oil cells 
-  secretory reservoirs 
-  secretory ducts (e.g. in caraway fruit, anise fruit, angelica root) 
-  resin canals (e.g. in pine needles) 

 

  physical traits of essential oils: 

-  usually liquid consistence 
-  usually colourless or yellowish; also brownish, blue or green 
-  readily volatile 
-  intensive smell 
-  insoluble in water 
-  usually of lower density in comparison with water 

 

  mixtures of volatile compounds of different chemical nature, mainly: 

 

-  terpenes (mono- and sesquiterpenes) 

monoterpenes: e.g. menthol (peppermint essential oil), carvone (caraway essential oil), 
thujone (wormwood e.o., tansy e.o.) 
sesquiterpenes: e.g. α-bisabolol, chamazulene (chamomile e.o.) 

-  phenols and their derivatives 

phenols: e.g. thymol (thyme e.o.), anethol (anise e.o., fennel e.o.) 

-  heterocyclic derivatives of aromatic compounds: phthalides (lovage e.o.) 
-  esters of organic acids 
-  coumarins 

 

Biological activity of essential oils: 

  skin irritating, hyperemic (e.g. rosemary, pine, eucalyptus) 

  diuretic (e.g. juniper) 

  expectorant (e.g. anise, fennel, thyme, eucalyptus) 

  antiphlogistic (e.g. chamomile) 

  antiseptic (e.g. thyme, clove, marjoram) 

  choleretic, cholagogue (e.g. peppermint, pine) 

  anti-spasmodic, carminative (e.g. chamomile, caraway, fennel, dill, coriander, peppermint) 

  antineuralgic (e.g. pine, juniper) 

  sedative (e.g. valerian, lemon balm) 

  anthelmintic (e.g. wormwood, tansy, rosemary) 

 

Essential oil-containing raw materials

-  obtained from plants from the family Lamiaceae: peppermint (Mentha x piperita) leaf, 

lemon balm (Melissa officinalis) leaf, sage (Salvia officinalis) leaf, 
rosemary (Rosmarinus officinalis) leaf, thyme (Thymus vulgaris) herb, 
marjoram (Origanum majorana) herb, lavender (Lavandula angustifolia) flower 

-  obtained from plants from the family Apiaceae: caraway (Carum carvi) fruit, 

fennel (Foeniculum vulgare) fruit, dill (Anethum graveolens) fruit, 
coriander (Coriandrum sativum) fruit, anise (Pimpinella anisum) fruit, 
garden angelica (Angelica archangelica) root, lovage (Levisticum officinale) root and leaf 

background image

 

14 

-  obtained from plants from the family Asteraceae: chamomile (Matricaria chamomilla

flower head, yarrow (Achillea millefolium) herb, wormwood (Artemisia absinthium) herb, 
tansy (Tanacetum vulgare) herb 

-  obtained from other plants: hop (Humulus lupulus) strobile, pine (Pinus sylvestris) buds, 

juniper (Juniperus communis) cone berry, calamus/sweet flag (Acorum calamus) rhizome 

 
Some plants contain scentless, non-volatile precursors of volatile compounds. These plants also 
contain specific enzymes catalysing the conversion of these precursors to volatile forms. The 
precursors and the enzymes are stored in separate compartments of the cell. Releasing of volatile 
compounds is only possible after plant injury (e.g. during chopping or crushing). 
 
GLUCOSINOLATES – 
S-glycosides commonly occurring in the family Brassicaceae
e.g. sinigrin – in black mustard (Brassica nigra) seed, horseradish (Armoracia rusticana) root 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SULPHUR COMPOUNDS IN ALLIUM
 SP. (e.g. in garlic) 
 
 
 

sinigrin

myrosinase

N

C

S

allyl isothiocyanate

H

2

O

  highly volatile 

  irritates skin and mucous membranes 

  pungent taste 

  enhances gastric juice and bile secretion  

non-volatile 

non-volatile 

  volatile 

  burning taste, intensive smell 

  antibacterial, antifungal, 

anti-aggregatory activity 

other sulphur compounds 

allicin 

alliinase 

alliin 

x 2 

background image

 

15 

ALKALOIDS 

 

True alkaloids 

•  derivatives of amino acids containing nitrogen in a heterocyclic ring 

 

- tropane alkaloids 

 

e.g.  

atropine, scopolamine 

 

Raw materials: downy thorn-apple (Datura inoxia) leaf, 

            Jimsonweed (Datura stramonium) leaf, deadly nightshade (Atropa belladonna) root 

- isoquinoline alkaloids 

 

e.g.  

morphine, codeine – in opium poppy (Papaver somniferum

 

 

papaverine – in opium poppy (Papaver somniferum

chelidonine – in celandine (Chelidonium majus) root 

- indole alkaloids 

 

e.g.  

ergometrine, ergotamine, ergotoxine – in ergot (Claviceps purpurea

 

 

vinblastine, vincristine – in Catharanthus roseus leaf 

- quinoline alkaloids 

 

e.g. 

quinine, quinidine – in Cinchona officinalis bark 

- quinolizidine alkaloids 

 

e.g.  

sparteine – in Scotch broom (Sarothamnus scoparius) herb 

- pyrrolizidine alkaloids 

e.g. in borage (Borago officinalis), comfrey (Symphytum officinale), 

coltsfoot (Tussilago farfara) → hepatotoxic, carcinogenic 

- pyridine alkaloids 

 

e.g. nicotine – in tobacco (Nicotiana tabacum

 

Pseudoalkaloids 

•  nitrogen-containing compounds biogenetically not related to amino acids; 

derivatives of terpenes, steroids, purines 

e.g. purine alkaloids: caffeine, theobromine, theophylline 

 

Protoalkaloids 

•  derivatives of amino acids, 

but nitrogen in their molecules is not included in a heterocyclic ring 

e.g. capsaicin – in red pepper (Capsicum annuum) fruit 

 

 ephedrine – in Chinese ephedra (Ephedra sinica