Алкалоиды


Алкалоиды очень широко распространены в растительном мире. Некоторые семейства растений особенно богаты алкалоидами, например маковые, пасленовые и ряд других. В большинстве случаев алкалоиды встречаются группами, причем представители такой группы часто имеют сходное химическое строение. В растениях алкалоиды обычно встречаются в виде солей органических кислот – щавелевой, яблочной, виннокаменной, лимонной и др. Свободные алкалоиды ( выделенные из солей) в связи с их основными свойствами часто называют алкалоидами-основаниями.

Все алкалоиды - азотистые основания, которые классифицируются по химическому строению (преимущественно по входящим в их структуры гетероциклам - индолу, пиридину, хинолину и др.), а также в зависимости от источника выделения. Известно ок. 10000 алкалоидов; особенно богаты ими растения из семейства бобовых, маковых, пасленовых, лютиковых, маревых, сложноцветных. Алкалоиды оказывают физиологическое действие на организм животных и человека, преимущественно на нервную систему, благодаря чему применяются в медицине (кофеин, морфин, эфедрин, алкалоиды спорыньи и др.) и в сельском хозяйстве для борьбы с вредителями. Биологическая роль алкалоидов в растениях окончательно не установлена; алкалоиды могут защищать растения от поедания животными, служить формой хранения органического азота в тканях и др.

Для удобства изучения алкалоиды делят на группы. Раньше, когда химическое строение алкалоидов было малоизвестным, их делили на группы в зависимости от тех растений, из которых их получали. Так, например, выделяли группы алкалоидов хинной коры, мака и др.

В настоящее время в связи с выяснением строения алколоидов чаще пользуются химической классификацией. Большинство алкалоидов, содержащих в своиз молекулах гетероциклы, делят на группы в зависимости от присутствующих гетероциклов. Так, например, различают алкалоиды группы пиридина (в эту группу входит никотин), алкалоиды группы хинолина (в эту группу входит хинин) и т.д. К алкалоидым часто относят метлированные производные ксантина, например теобромин и кофеин, как производные пурина. Эту группу алкалоидов называют называют алкалоидами группы пурина.

Некоторые учёные относят к алкалоидам и некоторые другие азотосодержащие вещества, обладающие основными свойствами и сильным физиологическим действием, но не содержащие гетероциклы. Примером таких алкалоидов являются алкалоиды группы фкнилэтиламина C6H5-CH2-CH2-NH2. Представителем этой группы является адреналин C6H3(OH)2-CH(OH)-CH2-NH(CH3).

История открытия алкалоидов

Во второй половине 18 века и в начале 19 века при изучении химического состава растений были выделены относительно сложные производные гетероциклов, получившие впоследствии объединяющее название «алкалоиды». Сам термин был введен Мейснером в 1818 году: по-латыни alkali-щелочи, oides-подобный, т. е. «подобные щелочам».

Морфин.

Первым из алкалоидов был открыт морфин, выделенный из опия Деросном (1803), а затем рядом других химиков. Деросн обнаружил, что выделенное им вещество обладает более сильным снотворным действием, чем сам опий. В процессе выделения действующего начала опия Дерсон применял щелочь, а затем полученную им соль ему никак не удавалось освободить от примеси щелочи, поэтому он пришел к выводу, что находящееся в опиуме вещество представляет собою «кислую соль».

Однако еще в 1806 году Сертюрнер сообщил о своих исследованиях опия и о выделении из некого кристаллического тела, которое обладает снотворным действием и в опии образует соль с также выделенной Сертюрнером «меконовой» (оксипиродикарбоновой) кислотой. Все же, на существование растительных оснований химики обратили внимание лишь после второй работы Сертюрнера (1817) «О морфии, новом солеобразующем основании, и меконовой кислоте как главных составных частях опиума ». Сертюрнер полагал, что кристаллическое вещество, выделенное Деросном, представляет собою меконокислый морфий.

Робике (1817), однако, показал, что в опиуме имеются два основания: морфин (название, предложенное Гей-Люссаком вместо прежнего «морфий») и наркотин, который также был, по-видимому, получен Деросном в 1803г. Впоследствии Робике (1832) выделил из опия и кодеин. Папаверин был открыт Мерком (1848), а тебаин Тибумери (1835) [2] в лаборатории Пеллетье. Морфин был первым алкалоидом, в котором был обнаружен азот (Бюсси, 1822), до этого ни в морфине, ни в других алкалоидах при анализе либо не находили азота вовсе, либо его присутствие приписывали примесям. В 30-х годах 19в. эти вещества были исследованы группой французских химиков (особенно Кёрбом), а в 50-е годы –Андерсоном, нашедшим для некоторых из них правильные эмпирические формулы.

Изохинолиновые алкалоиды представляли для химиков, пытавшихся расшифровать их строение, высокий барьер. Здесь важен каждый шаг, как, например, доказательство того, что кодеин представляет собой метилпроизводное морфина (Гримо, 1881).Еще труднее было подойти к их синтезу. Все же Пикте удалось в 1909г.синтезировать папаверин-первый алкалоид этой группы. Систематическое исследование алкалоидов изохинолинового ряда началось в 1918 г. (Шпет). Синтезирован он был в 1952 году (Гейтс и Тшуди).

Никотин. Кокаин.

В 1886г. Ладенбург от ?-пиколина перешел к ??пропилпиперидину и расщепил полученный продукт на оптические изомеры путем кристаллизации его в виде кислого тартрата, причем правовращающий изомер оказался тождественным природному алкалоиду кониину. Этот алкалоид был открыт еще в 1827 г. Гизеке в вытяжке из болиголова (Cnium maculatum), а в 1881 г. Гофман установил его структурную формулу и показал отношение кониина к пиридину и пиперидину. Алкалоид никотин, как видно из формулы также принадлежит к пиридиновой или, точнее, пиридин-пирролидиновой группе алкалоидов.



Источники:

Государственная фармакопея СССР/МЗ СССР.- 11-е изд., доп.- М.: Медицина, 1987.- Вып. 2.
Дубинская Г. М., Почерняева В. Ф., Бобырев В. Н., Самородов В. Н., Поспелов С. В. Эроткан - средство на основе эхинацеи пурпурной для лечения стоматологических заболеваний//Изучение и использование эхинацеи: Матер. Междунар. научн. конф., Полтава, 21-24 сентября 1998 г.- Полтава, 1998.- С. 122-125.
Дубинская Г. М., Почерняева В. Ф., Островская Г. Ю., Бобырев В. Н. Клиническое испытание фруктовых соков с включением экстракта эхинацеи пурпурной//Изучение и использование эхинацеи: Матер. Междунар. научн. конф., Полтава, 21-24 сентября 1998 г.- Полтава, 1998.- С. 126-128.
Заплатников А.Л. Часто болеющие дети: состояние проблемы и современные возможности иммунореабилитации // Конгр. Педиатр с межд. участием: Киев, 2001.- Тез. докл.- С.83 - 84.
Кожура И.М., Мусялковская А.А., Максютина Н.П., Давыдова Г.И., Гоцкая С.Н. Оценка биологической активности корней эхинацеи пурпурной и апифитопищевые добавки с их использованием. Материалы докладов 1-ой Российской научно-практической конференции "Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными растительными ресурсами и создания функциональных продуктов". Бутлеровские сообщения. 2001, № 5.
Куркин В. А., Авдеева О. И., Авдеева Е. В., Мизина П. Г. Количественное определение суммы гидроксикоричных кислот в надземной части Echinacea purpurea (L.) Moench//Растительные ресурсы.- 1998.- т. 34.- вып. 2.
Barrett B. Medicinal properties of Echinacea: a critical review. Phytomedicine, 2003, Jan;10(1):66-86.
Bauer R., Wagner H. Echinacea - der sonnehut-stand der forschung. Zeitschrift fur Phytotherapie 9:157-159, 1988.
Bauer R., Wagner H. Echinacea Handbuch fur Arzte, Apotheker und andere Naturwissen, Schaftler, Stuttgsrt.- 1990.- p. 182.
Tassone P, Blotta S, Palmieri C, Masciari S, Quaresima B, Montagna M, D'Andrea E, Eramo OP, Migale L, Costanzo F, Tagliaferri P, Venuta S. Differential sensitivity of BRCA1-mutated HCC1937 human breast cancer cells to microtubule-interfering agents. Int J Oncol. 2005 May;26(5):1257-63.
Zafinindra LR, Diatta W, Dieye AM, Nongonierma R, Faye B, Bassene E. [Antipyretic effect of aqueous extract and alcaloid of Tinospora bakis (Miers) in rabbits] Dakar Med. 2003;48(1):29-33. French. Erjala K, Pulkkinen J, Kulmala J, Grenman R. Concomitant vinorelbine and radiation in head and neck squamous cell carcinoma in vitro. Acta Oncol. 2004;43(2):169-74. Karpati E, Biro K, Kukorelli T. [Investigation of vasoactive agents with indole skeletons at Richter Ltd.] Acta Pharm Hung. 2002;72(1):25-36. Hungarian. Kolokythas G, Kostakis IK, Pouli N, Marakos P, Skaltsounis AL, Pratsinis H. Design and synthesis of some new pyranoxanthenone aminoderivatives with cytotoxic activity. Bioorg Med Chem Lett. 2002 Jun 3;12(11):1443-6. Pincelli C. Nerve growth factor and keratinocytes: a role in psoriasis. Eur J Dermatol. 2000 Mar;10(2):85-90. Review.
Schefer H, Lehmann B, Joss R. [New cytostatic drugs--indications and costs] Schweiz Rundsch Med Prax. 1999 Apr 29;88(18):791-801.
Aparicio R, Onate JM, Arizcun A, Alvarez T, Alba A, Cuende JI, Miro M. [Epidemic rhabdomyolysis due to the eating of quail. A clinical, epidemiological and experimental study] Med Clin (Barc). 1999 Feb 6;112(4):143-6.
Lindenmuth G.F., Lindenmuth E.B. The efficacy of echinacea compound herbal tea preparation on the severity and duration of upper respiratory and flu symptoms: a randomized, double-blind placebo-controlled study // J. Altern. Complement. Med. - 2000. - 6(4). - Р. 327-334.
Lloyd J.U. A tretise on echinacea. Drug Treatise No.30. Cincinnati, Lloyd Brothers Pharmacists, Inc., 1924.
Г. Баргер "Спорынья и эрготизм" (Gurney and Jackson, London, 1931)
А.Хофманн "Алкалоиды спорыньи" (F. Enke Verlag, Stuttgart, 1964).


Еще на эту тему

Сходная тематика


Comments