a5tenta 2015-1

Transcription

a5tenta 2015-1

TENTAMEN A5 – 3FN000
FARMAKOGNOSI, 7,5HP.
av Anders Backlund, Ulf Göransson, Adam Strömstedt, Christina Wedén och Lars Bohlin
SKRIVTID 08.00-14.00 DEN 2015.03.24 I FYRISLUNDSGATAN SAL 1.
TOTALT 5 FRÅGOR OCH 82 POÄNG.
För godkänt resultat krävs minst 49 poäng, och för väl godkänt minst 65 poäng.
Tillåtna hjälpmedel utöver skrivverktyg är även kurslitteraturen Drugs of Natural Origin av
Samuelsson & Bohlin i egna exemplar, medförda, och utan anteckningar
men ej miniräknare, anteckningar, lexikon, föreläsningsunderlag eller liknande.
...............................................................................................................................
Svaren lämnas på separata ark – endast en fråga per ark!
Ange tydligt frågans nummer samt ditt kodnummer på alla inlämnade ark.
Sortera frågorna korrekt i de olika omslagen – frågorna rättas av olika lärare
...............................................................................................................................
1.
Svaren på fråga 1 skall avges i sin helhet på den särskilda svarsblanketten du finner
bifogad tentamen.
Markera ditt svar tydligt på blanketten med kryss i respektive ruta.
Om du markerar fel så sudda bort krysset och markera med en ring runt rutan att den
skall vara 'tom'.
Ange ditt kodnummer på blanketten före inlämning, och vik den inte!
Observera att svarsblanketten inte skall sorteras in i något separat omslag.
Fråga 1 är uppdelad i flera sektioner med olika förutsättningar och poäng.
Notera att i vissa sektioner är endast ett svarsalternativ korrekt, i andra sektioner kan
flera alternativ vara korrekta.
Fråga 1 kan ge totalt upp till 2,5+2,5+5+10 = 20p och börjar på nästa sida...
–1–
Sektion A – 10 delfrågor, endast ett svarsalternativ per fråga är korrekt, markeras flera
alternativ ges 0p. Maximalt 0,25p per fråga, totalt i sektion A: 2,5p.
1A - 1 Vilket alternativ är korrekt benämning
på strukturen markerad med 1 i figur 1A:1?
a.
b.
c.
d.
e.
bladyta
bladöra
bladkant
bladsinus
bladnerv
1
a.
b.
c.
d.
e.
svingel
strigel
singel
stipler
sinus
2
a.
b.
c.
d.
e.
3
pistillmärke
vingblad
foderblad
fruktblad
ståndarknapp
a.
b.
c.
d.
e.
radix
calyx
rhizom
tuber
stolon
4
a.
b.
c.
d.
e.
5
foderblad
kronblad
högblad
hjärtblad
kantblad
Figur 1A:1
–2–
a.
b.
c.
d.
e.
6
drus
knutcell
pallisadcell
ledningskärl
stomata
7
a.
b.
c.
d.
e.
pistill
ståndare
stipel
kornblad
svingel
a.
b.
c.
d.
e.
kronblad
frögrodd
bulbus
fruktämne
radicule
8
a.
b.
c.
d.
e.
radix
rhizom
resinum
bulbus
stolon
9
a.
b.
c.
d.
e.
stencell från Cortex Cinnamomum
fiber från Cortex Cinnamomum
rafid från Radix Ipecachuanane
fiber från Cortex Cinchonae
kristalldrus från Folium Belladonnae
10
Figur 1A:2
...............................................................................................................
–3–
Sektion B – 10 delfrågor, endast ett svarsalternativ per fråga är korrekt, markeras flera alternativ
ge 0p. Maximalt 0,25p per fråga, totalt i sektion B: 2,5p.
1B - 1 Via vilken biosyntesväg bildas
den del av den kemiska strukturen som
är markerad med 1 i figur 1B:1?
a.
b.
c.
d.
e.
O
1
O
ShA = shikimisyrasyntesvägen
AcPM = acylpolymalonatvägen
IPP = isopentenyldifosfatvägen
PS = fotosyntesen
AAS = alifatiska aminosyrasyntesen
O
NH2
a.
b.
c.
d.
e.
2
N
H
PS = fotosyntesen
OH
OH
a.
b.
c.
d.
e.
HO
O
OH
PS = fotosyntesen
O
Glu Rha
N
4
PS = fotosyntesen
a.
b.
c.
d.
e.
O
3
a.
b.
c.
d.
e.
CH3
5
PS = fotosyntesen
Figur 1B:1
–4–
a.
b.
c.
d.
e.
6
PS = fotosyntesen
a.
b.
c.
d.
e.
PS = fotosyntesen
7
a.
b.
c.
d.
e.
OH
PS = fotosyntesen
HO
OH
8
HO
O
O
O
O
OH
OH
OH
O
a.
b.
c.
d.
e.
O
O
O
HO
PS = fotosyntesen
a.
b.
c.
d.
e.
HO
HO
OH
OH
O
O
9
OH
CH3
CH3
H3 C
HO
PS = fotosyntesen
O
H3 C
O
OH
OH
O
H3C
O
O
OH
O
OH
10
Figur 1B:2
...............................................................................................................
–5–
Sektion C – 10 delfrågor, ett eller flera svarsalternativ per fråga är korrekta. För att få full poäng
på en delfråga skall exakt rätt alternativ vara markerade – eller inte markerade. Varje
svarsalternativ är värt 0,1p om det är korrekt markerat – eller korrekt inte markerat.
Exempel 1: om svarsalternativen a och b är korrekta, men alternativen a, b och c markerats ger
detta 0,1+0,1+0+0,1+0,1 = 0,4p, eftersom fyra av alternativen fått korrekt markering/inte.
Exempel 2: om svarsalternativen a och b är korrekta, men alternativen b, c och d markerats ger
detta 0+0,1+0+0+0,1 = 0,2p.
Maximalt 0,5p per fråga, och totalt i sektion C maximalt 5p., inga minuspoäng ges.
1C - 1
Vilket eller vilka av följande påståenden om utvecklingen av liv på jorden är korrekta?
a. Liv på jorden kan delas in i tre stora grupper; arkéer, eukaryoter och eubakterier.
b. Inom eukaryoterna finner vi många grupper av organismer, bland annat djur (Animalia),
gröna växter (Chlorophyta) och svampar (Fungi).
c. Protozooer är en sorts encelliga Animalia.
d. Chlorophyta och Animalia är varandras närmaste evolutionära släktingar.
e. Vissa organeller hos eukaryoter har man visat är av bakteriellt ursprung.
1C - 2
Vilket eller vilka av följande påståenden om biosyntesen hos växter är korrekta?
a.
b.
c.
d.
e.
1C - 3
Vilket eller vilka av följande påståenden om fotosyntesen är korrekta?
a.
b.
c.
d.
e.
1C - 4
Drogtypen resinum betecknar hartser.
Drogtypen rhizom betecknar jordknölar.
Drogtypen oleum betecknar flyktiga oljor.
Drogtypen flos betecknar blommor.
Drogtypen radix betecknar jordstammar.
Vilket eller vilka av följande påståenden om ljusmikroskopering av pulvriserat
drogmaterial är inte korrekta?
a.
b.
c.
d.
e.
1C - 7
Floem består av små celler som leder vatten och fotosyntesprodukter nedåt i växten.
Xylem består av små celler som leder vatten med fotosyntesprodukter nedåt i växten.
Kambiet utgörs av odifferentierade celler som efter delning bildar floem och xylem.
I en monokotyledon är ledningsvävnaden organiserad i en stele.
Utveckling av en stele är inte nödvändig för sekundär tjocklekstillväxt och förvedning av stammen.
Vilket eller vilka av följande påståenden om drogtypernas ursprung är korrekta?
a.
b.
c.
d.
e.
1C - 6
Energi i form av ljuskvanta tas upp av klorofyll associerat till fotosystemen I och II.
När koldioxid binds för att bilda organiska kolföreningar i mörkerreaktionen frigörs syrgas.
Ljusreaktionen alla steg resulterar slutligen i bildningen av ATP och NADPH.
ATP bildas med hjälp av ATPsyn(tet)as som drivs av en H+-gradient över tylakoidmembranet.
Enzymet RuBisCO är aktivt både i fotosyntesens mörkerreaktion och i cellandningen.
Vilket eller vilka av följande påståenden om växters anatomi är korrekta?
a.
b.
c.
d.
e.
1C - 5
Aromatiska ringar bildas i shikimisyra- och acylpolymalonatsyntesvägarna.
Alla komplicerade ringsystem bildas genom terpensyntesen i isopentenyldifosfatvägen.
En alkaloid bildas genom en kombination av alla biosyntesvägar.
Långa kolkedjor på mer än tre kolatomer bildas endast genom acylpolymalonatvägen.
I substanser bildade genom isopentenyldifosfatvägen förekommer alltid grenade kolkedjor.
Ljusmikroskopering av drogpulver används som ett steg i kvalitetskontrollen av droger.
Vid beredning av ett preparat för ljusmikroskopering behövs antingen objektglas eller ett täckglas.
Ett monteringsmedium som exempelvis vatten eller kloralhydratlösning är viktig för att ge en god bild.
Infärgning med jodlösning används för att påvisa förekomst av stärkelse genom lila färgreaktion.
Infärgning med fluoroglycin används för att påvisa förvedning genom röd färgreaktion.
Vilket eller vilka av följande påståenden om några av våra medicinalväxter är korrekta?
a.
b.
c.
d.
e.
Från Hypericum perforatum, johannesört, fås preparat med hypericin som används mot depression.
Från bladen av Atropa belladonna, utvinns hyoscyamin.
Från Echinacea purpurea, röd solhatt, kan man utvinna glykosiden salidrosid.
Från Valeriana officinalis, vänderoten, får vi valerensyra som visar aktivitet på GABA-A receptorer.
Från Ephedra sinica, efedra, kan man utvinna den kolinerga alkaloiden (-)-efedrin.
–6–
1C - 8
Vilket eller vilka av följande påståenden om några välkända droger är korrekta?
a.
b.
c.
d.
e.
1C - 9
Drogen psyllium är fröskal från arter i släktet Cassia.
Från Sennae fructus får vi tarmretande glykosider, bl.a. salidrosid B.
Ur Digitalis folium kan man inte extrahera digoxin och digitoxin.
Drogen Belladonnae folium ger alkaloiderna (-)-hyoscyamin och skopolamin.
Drogen Ginseng radix från rosenrot ger adaptogen som ingår bl.a. i preparatet Chi-san.
Vilket eller vilka av följande påståenden om narkotiska preparat och droger
är inte korrekta?
a.
b.
c.
d.
I den svenska lagstifningens 'narkotikaklass 1' innefattas många hallucinogena preparat.
Såväl marijuana som hasch och 'gräs' kommer från samma växt, Cannabis sativa.
Ur mjölksaften från Papaver somniferum kan man isolera bl.a. morfin, noskapin, heroin och amfetamin.
Kokain från bladen av Erythroxylon coca är ett exempel på ett narkotiskt preparat med
medicinsk användning.
e. Substansen salvinorin A från Salvia divinorum påverkar opioida receptorer och är narkotikaklassad.
1C - 10 Vilket eller vilka av följande påståenden om växternas organ eller delar, och deras
biologiska uppgifter är korrekta?
a.
b.
c.
d.
e.
Barkens huvudsakliga uppgift är att skydda växten genom att minska vattenavdunstningen.
En tuber, eller 'jordknöl' är en förtjockad jordstamsspets som är specialiserad på näringsupplagring.
Till skillnad från bladen så kan varken roten eller jordstammen kan bedriva fotosyntes.
Frukterna har till sin viktigaste uppgift att göra både rekombination och reproduktion.
Inuti fröet finns loculen eller frörummet där funniculus leder näring till karpellerna.
...............................................................................................................
Sektion D – 5 delfrågor, inget, ett eller flera svarsalternativ per fråga är korrekta.
Poängfördelningen sker i princip på samma sätt som i sektion C. För att få full poäng på en
delfråga skall exakt rätt alternativ vara markerade.
Om alternativ e = 'inget av de ovanstående' felaktigt markerats ges 0p för delfrågan.
Maximalt 2p per fråga, och totalt i sektion D maximalt 10p, inga minuspoäng ges.
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Hos Cannabis sativa, hampa, bildas Δ-9-THC (delta-9-tetrahydrocannabinol) som en av de
biologiskt aktiva konstituenterna och hittas främst i glandelhåren på honblomställningarna.
Hampa är en så kallad skildkönad växt, och har han- och hon-blommor på olika individer.
®
I FASS förekommer Δ-9-THC bl.a. i läkemedlet Sativex , ett spasmolytikum i ATC-klass
N02BG10 vilket är indicerat "som behandling för att lindra symtom hos vuxna patienter med
måttlig till allvarlig spasticitet orsakad av multipel skleros (MS), och som inte har svarat
tillfredsställande på annan medicinering mot spasticitet och uppvisar en kliniskt signifikant
förbättring av symtom relaterade till spasticitet under en inledande försöksbehandling".
Det är en gul-brun munhålespray där varje milliliter innehåller 38-44 mg av ett extrakt av
Cannabis sativa folium cum flore motsvarande 27 mg Δ-9-THC.
®
Man kan också läsa om användningen att Sativex skall brukas med:
Upp till 12 sprayningar varje dag, där varje spraydos är 100 mikroliter.
®
Extraktet som används i Sativex åstadkoms med flytande CO2 som extraktionsmedium,
och kan nå ett teoretiskt utbyte om hela 40%.
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
1D - 1
Vilket eller vilka av följande påståenden är korrekta?
a. Under betingelserna beskrivna ovan kan man från 1,00 kg folium cum flore av Cannabis sativa
av hög kvalité extrahera mer än 10 g Δ-9-THC.
b. Under betingelserna beskrivna ovan kan man från 2,00 kg folium cum flore av Cannabis sativa
av låg kvalité inte räkna med att få ut mer än 0,05 g Δ-9-THC.
c. Om man istället använder hashish av god kvalité som utgångspunkt för extraktionen så kan man vid
samma teoretiska utbyte få ut mer än 30 g Δ-9-THC från 1,00 kg råvara.
d. Om man förbättrar processen ytterligare så att man når hela 60% teoretiskt utbyte, så kan man alltid
vara säker på att få ut minst 30g Δ-9-THC från 1,00 kg hashish.
e. Inget av de ovanstående.
–7–
1D - 2
Vilket eller vilka av följande påståenden kring Sativex® är korrekta?
a. Med 20,00 kg folium cum flore av Cannabis sativa av god kvalité kan man under betingelserna
beskrivna ovan med ett teoretiskt utbyte om 40% räkna med producera tillräckligt med Sativex® för
att behandla en patient som tar maxdosen i mer än 200 dagar.
b. En patient som väger 70 kg och tar Sativex® 8 gånger om dagen konsumerar drygt 0,5 g Δ-9-THC
varje månad.
c. Det absoluta utbytet vid extraktion av Δ-9-THC från hashish under betingelserna beskrivna
ovan är mindre än 5%.
d. Från 1500,0 g av det Δ-9-THC-extrakt som används vid tillverkningen av Sativex® kan man
producera mer än 300 000 doser av Sativex®.
1D - 3
Vilket eller vilka av följande påståenden kring alkaloidlaborationen där ni under kursen
extraherade och isolerade kinin är helt korrekta?
a. Extraktion av de oladdade alkaloiderna kan efter basgöring lätt ske med hjälp av en svag syra i en
så kallad soxhlet-apparat, som är en sorts halvautomatisk återloppskokare.
b. Efter extraktionen gjordes ett första uppreningssteg med hjälp av SPE på en RP-C18 kolonn, där
provet tvättades med fyra eluenter av stigande polaritet.
c. Detektion av de på detta vis upprenade alkaloiderna gjordes med hjälp av UV-ljus. De s.k. kinaalkaloiderna, se fig. ovan, har ett konjugerat ringsystem som fluorescerar gult vid 254 nm,
och uppvisar absorbans vid 366 nm.
d. Den slutliga separationen av alkaloiderna gjordes med hjälp av RP-HPLC, där det visade sig att vilken
R-substituent substansen hade var viktigare än stereokemin för separationen.
1D - 4
Vilket eller vilka av följande påståenden om biologisk aktivitet hos naturprodukter
är inte helt korrekta?
a. Många narkotikaklassade substanser har strukturella likheter med vår signalsubstanser och man kan
därför anta att de ofta bildas genom alkaloidsyntesvägen.
b. Glykosider består av aglykoner med olika sockerrester, där de senare huvudsakligen har betydelse för
biotillgängligheten och den förra för den biologiska aktiviteten.
c. Tanniner kan genom sina kemiska och biologiska egenskaper ofta ge falska positiva responser i assays
som mäter enzyminhibition.
d. Med begreppet 'sekundära metaboliter' avser man substanser i levande organismer som har en lägre
grad av biologisk aktivitet eller effekt än de 'primära metaboliterna'.
1D - 5
Vilket eller vilka av följande påståenden om naturprodukter, farmakognosi och
farmakognostiska forskningsprojekt är helt korrekta?
a. Huvuddelen av de olika läkemedel som används i Sverige idag kommer på olika sätt från naturen.
b. Farmakognostisk forskning är i många fall en interdisciplinär farmaceutisk grundforskning som hör
hemma i de allra första stegen av 'the drug discovery process'.
c. Det evolutionära perspektivet saknar i de flesta fall betydelse då förekomst och den biologiska
aktiviteten hos en isolerad naturprodukt skall studeras och tolkas.
d. Den strukturella diversiteten och mångfalden hos kemiska substanser från kombinatorisk kemi är
betydligt större än den som är känd bland naturprodukter.
...............................................................................................................................
–8–
...............................................................................................................................
2.
I tidskriften “Journal of Natural Products” återfinns nu följande artikel online:
“Mebamamides A and B, Cyclic Lipopeptides Isolated from the Green Alga Derbesia
marina”. Författare är Arihiro Iwasaki och medarbetare.
I abstraktet står att läsa:
Mebamamides A and B, new lipopeptides with four d-amino acid residues and a 3,8dihydroxy-9-methyldecanoic acid residue, were isolated from the green alga Derbesia
marina. Their gross structures were elucidated by spectroscopic and mass spectrometric
analyses. The absolute configurations except for the two leucines were revealed based
on chiral-phase HPLC analyses of the acid hydrolysate. Mebamamide A did not exhibit
any growth inhibitory activity against HeLa and HL60 cells at 10 µM, and mebamamide B
did not exhibit any growth inhibitory activity against those cells at 100 µM. Additionally, it
was suggested that mebamamide B induced the differentiation of HL60 cells into
macrophage-like cells at 100 µM.”
I Experimental-delen står vidare:
The green alga was collected at Mebama, Mie Prefecture, Japan, at a depth of 0–1 m
in July 2007. The collected alga (700 g) was extracted with MeOH (2 L) for 1 week. The
extract was filtered, and the filtrate was concentrated. The residue was partitioned
between EtOAc (3 × 0.3 L) and H2O (0.3 L). The material obtained from the organic layer
was partitioned between 90% aqueous MeOH (0.2 L) and hexane (3 × 0.2 L). The
aqueous MeOH fraction (340 mg) was first separated by column chromatography on C18
(5 g) eluted with 40% MeOH, 60% MeOH, 80% MeOH, and MeOH. The fraction (107 mg)
eluted with 80% MeOH was subjected to HPLC [C18 (ϕ20 mm × 250 mm); flow rate 5
mL/min; detection, UV 215 nm; solvent 79% MeOH, 0.1% TFA] to give mebamamide A
(15.6 mg, tR = 50.3 min) and a fraction that contained mebamamide B (21.7 mg, tR =
33.9 min).
MeOH, methanol; EtOAc, etylacetat. Innehållet har redigerats något för att passa tentamen.
a.
Peptidbaserade molekyler tänker vi ofta på som genprodukter.
Är det så i detta fall? Motivera ditt svar!
b.
Mebamamide A och B hittades på grund av deras bioaktivitetet.
Hur kan man koppla ihop aktivitet med isolering?
c.
Vilken extraktionsmetod har använts här?
d.
Sammanfatta extraktionen och isoleringen av mebamamide A och B med
hjälp av ett flödesschema. Motivera eller förklara respektive steg.
2+3+2+10=17p
...............................................................................................................................
–9–
...............................................................................................................................
3. a.
•
•
•
b.
•
•
c.
•
•
Ett inte helt ovanligt misstag som ibland begås i sökandet efter nya läkemedelssubstanser i naturen är att man tar miste så att det inte är den synliga värdorganismen
som producerar den aktiva substansen utan en av dess mikrobiella symbionter.
Ge ett exempel på ett sådant misstag som du känner till,
förklara vad en symbiont är och
kom med förslag på hur man kan gå tillväga för att undvika att begå sådana misstag.
Erytromycin, daptomycin, kloramfenikol och tetracyklin är fyra viktiga och väldigt
olika antibiotika som påträffas naturligt i ett och samma släkte av organismer.
Samma släkte producerar även penicillin och cefalosporin, även om släktet inte är så
välkänt för just detta.
Vad heter släktet och
beskriv vad det är för typ av organism?
När man letar efter bioaktiva sekundärmetaboliter hos bakterier är det viktigt att
ha kontroll på under vilka förutsättningar bakterierna odlas, då de kan skifta sina
metabola processer efter de förutsättningar som råder.
Välj de fyra odlingsrelaterade faktorer som du bedömer som viktigast, och
motivera kort ditt val!
4+2+4 = 10p
...............................................................................................................................
4.
Ett sätt att bevisa evolutionsteorier om organismers uppkomst och släktskap är att
fylogenetiskt analysera karaktärer (ex. bitar av den genetiska koden, DNA).
Resultaten kan illustreras som fylogenetiska träd, så kallade fylogenier.
Fylogenier kan göras på olika nivåer. Man kan visa på olika rikens släktskap med
varandra (i en fylogeni som visar hela ”livets träd”), men man kan också gå in på
”detaljnivå” och visa t.ex. hur släkten inom en viss familj förhåller sig till varandra,
eller hur arter inom ett visst släkte förhåller sig till varandra.
a.
Vilka släkten i trädet nedan är monofyletiska och vilka är parafyletiska?
b.
Förekomsten av en grupp ämnen med en specifik biologisk aktivitet med potential
för läkemedelsutveckling, är kända från några svamparter i flera närbesläktade
svampsläkten. Genom en fylogenetisk analys av genetisk data från en mängd arter,
har du konstruerat det fylogenetiska träd som kan ses på nästa sida.
I arter markerade med • har man gjort tester och letat efter ämnesgruppen.
I arter markerade med * har ämnesgruppen hittats.
Fortsättning på nästa sida...
...............................................................................................................................
– 10 –
...fortsättning på fråga 4.
Du har möjlighet att analysera ytterligare fyra arter. Vilka skulle du välja?
För poäng krävs en tydlig motivering till varför du valt just dessa fyra arter.
Motiveringen ska bygga på ett faktamässigt korrekt resonemang.
c.
Organismer inom Svampriket och Växtriket producerar betydligt fler bioaktiva
sekundära metaboliter än organismer inom Djurriket.
Vad är en trolig anledning till att svampar och växter i större utsträckning än djur
producerar bioaktiva sekundära metaboliter? Motivera ditt svar!
d.
Definiera följande fem begrepp:
I.
Sekundär metabolit
III. Monofyletisk grupp
V. Evolution
II.
IV.
Bioaktivitet
Parafyletisk grupp
2+5+3+5 = 15p
...............................................................................................................................
5.
Nya sjukdomar hotar mänskligheten och vi är ständigt i behov av nya läkemedel.
Multiresistenta bakterier är ett allvarligt hot vi ställs inför idag, och därför är behovet
stort att upptäcka nya effektiva antibiotika.
Skriv utförligt om hur man kan gå tillväga från insamlingen av ett jordprov (med allt
vad ett sådant kan innehålla) i Stadsskogen utanför BMC, till en renframställd
molekyl med effekt mot resistent tuberkulos.
Kommentera vilka möjligheter en sådan upptäckt skulle kunna få men också vilka
svårigheter denna typ av forskning har och vilka problem man kan ställas inför.
20p
...............................................................................................................................
Lycka till!
– 11 –

a5tenta 2015-1

Transcription

Similar documents

Uppgifter till seminarium utbyte

Göta kanalsimmet 2015 Anmälningslista 200m

Följesedel - Identifiering

MIKROAVFETTNING SPECIAL HAVOLINE X-85

RESULTATREDOVISNING AV KEMISKA ANALYSER

Vetenskaplig rådgivning – utmaningar öppnar för omdöme och

Kodlås