Inhoudsstoffen‎ > ‎

Alkaloïden

Het begrip alkaloïde was oorspronkelijk een algemene benaming voor uit planten geïsoleerde basische stoffen. Later werden ook alkaloïden in andere organismen, zoals schimmels en dieren gevonden, zodat de definitie verbreed werd. Het verbreden van de definitie sloeg ook op andere niet-basische natuurstoffen, zoals colchicine uit herfsttijloos, capsaïcine uit paprikasoorten, theofylline en theobromine (Cacao).

Er geldt voor de alkaloïden geen algemene kenmerkende basisstructuur. De meeste alkaloïden zijn basen, gecompliceerde verbindingen met een grote structurele variatie. Een scherpe begrenzing van alkaloïden ten opzichte van andere klassen stikstofhoudende natuurstoffen is daarom niet mogelijk zonder enige willekeur. Er is dan ook geen breed geaccepteerde definitie van het begrip alkaloïde.

Een aantal chemici hanteert daarom een nauwere definitie voor alkaloïden. Naast de hierboven genoemde criteria, stellen zij ook de eis dat de stoffen in zuivere vorm vast moeten zijn, en dat het stikstofatoom deel van de heterocyclische ring moet uitmaken. Veel van deze alkaloïden zijn indool-, pyridine-, pyrimidine- of purinederivaten.

Op deze wijze gedefinieerd behoren een aantal farmaca van plantaardige oorsprong die ook een sterke farmacologische werking hebben, dan niet tot de alkaloïden. Enkele voorbeelden van stoffen die volgens deze definitie geen alkaloïden meer zijn:
  • colchicine (heeft geen stikstof bevattende heterocyclische ring)
  • nicotine (is een vloeistof)
  • efedrine: het stikstof in efedrine is geen onderdeel van een ring. Om deze reden wordt efedrine soms tot de protoalkaloïden gerekend.
  • mescaline, ook een protoalkaloïde
  • coniine, een pseudoalkaloïde
  • cafeïne, een pseudoalkaloïde
  • berberine, is niet basisch.
Alkaloïden zijn bijna onoplosbaar in water, maar goed oplosbaar in organische oplosmiddelen (bijvoorbeeld dierlijke en plantaardige vetten en oliën), evenals in water-alcoholmengsels mits het alcoholpercentage hoog genoeg is.
De naam van alkaloïden eindigt op "-ine", meestal gevoegd achter de plantennaam. Atropine bijvoorbeeld, wordt geïsoleerd uit de plant Atropa belladonna (Wolfskers). Wanneer meerdere alkaloïden afkomstig zijn van één plant, worden achtervoegsels gebruikt als "-idine", "-anine", "-aline", "-inine" etc.
In het algemeen zijn alkaloïden wit, maar sommigen zijn sterk gekleurd. Berberine uit Berberis bijvoorbeeld is geel en sanguinarine uit Sanguinaria is rood.

Geschiedenis

Bereidingen uit alkaloïden-bevattende planten worden al gedurende 4000 jaar lang gebruikt als medicijn, als pijlgif bij de jacht en in sjamanistische rituelen.

Alkaloïden waren de eerste farmaca die uit planten geïsoleerd werden. In 1803 isoleert Charles Derosne een semipuur alkaloïde uit opium en in 1806 is het de apotheker Friedrich Sertürner uit Paderborn die een "slaapinducerend principe" (morfine) isoleert en karakteriseert. Hij noemt het "morphium", naar Morpheus, de Griekse god van de dromen.
Aanvankelijk zocht men naar zure plantaardige stoffen, maar uiteindelijk bleek dat alkaloïden in cominatie met zuur zouten vormden, en dus basen waren. Dit vermogen om zouten te vormen en complexen te vormen met metaalionen hielp bij de isolatie en detectie in de tijd dat chromatografie nog niet was uitgevonden.

De naam alkaloïde werd in 1819 door de apotheker Wilhelm Meissner geïntroduceerd ter beschrijving van "alkali-gelijkende" plantenstoffen als morfine, strychnine en solanine.
Een belangrijke bijdrage aan de chemie van alkaloïden in die jaren werd gedaan door de Franse onderzoekers Pierre Joseph Pelletier en Joseph Bienaimé Caventou die in de periode tussen 1817 en 1820 een groot aantal farmaceutisch belangrijke alkaloïden isoleerden. Zij isoleerden in deze korte periode onder meer strychnine, emetine, brucine, piperine, cafeïne, kinine, cinchonine en colchicine. In die jaren werden nog diverse andere alkaloïden ontdekt, waaronder xanthine (1817), atropine (1819), coniine (1827), nicotine (1828), sparteine (1851) en cocaïne (1860).[3]
Met de industriële productie van alkaloïden begon Emanuel Merck, grondlegger van het Merck-concern. Hij had in Darmstadt een farmaceutisch-chemische fabriek gebouwd en begon in 1827 met de productie en verkoop van een aantal alkaloïden.
Het eerste alkaloïde dat geheel synthetisch werd gemaakt was coniine. In 1885 lukte het de chemicus August Wilhelm von Hofmann de structuur ervan op te helderen en een jaar later was het de Duitse chemicus Albert Ladenburg die als eerste coniine kon produceren door 2-propenyl pyridine met natrium te laten reageren.

Het medische gebruik van alkaloïden heeft een lange geschiedenis en toen alkaloïden voor het eerst werden gesynthetiseerd in de 19e eeuw, werden ze vrijwel meteen toegepast in de klinische praktijk. Veel alkaloïden worden nog steeds toegepast in de geneeskunde, meestal in de vorm van zouten, waaronder de volgende:
  • Ajmaline, sparteïne, kinidine Anti-aritmisch middel
  • Atropine, scopolamine, hyoscyamine Anticholinergicum
  • Indolen, vincristine, vinblastine Antitumor
  • Vincamine (Vinca minor) vaatverwijder, Antihypertensivum
  • Codeïne tegen hoest
  • Cocaïne Anestheticum
  • Colchicine tegen jicht
  • Morfine (Papaver somniferum) Pijnstiller
  • Reserpine Antihypertensivum
  • Tubocurarine Spierverslapper
  • Fysostigmine acetylcholinesteraseremmer
  • Kinine Antipyreticum, antimalariamiddel
  • Emetine Antiprotozoicum
  • Moederkoornalkaloïden Sympathomimeticum, vaatverwijder, antihypertensivum
Comments