30.01.2021

се отнася до алкалоиди. Какво представляват алкалоидите: ползи и вреди. Използване в медицинската практика


Алкалоидите (в превод от гръцки - алкалоподобни) са органични азотсъдържащи съединения с основен характер, които имат силно физиологично действие. Алкалоидите се състоят от C, H, O, N и понякога S.

От всички естествени PAS, алкалоидите се считат за един от основни групи, чрез които съвременната медицина получава най-голямо количество лекарства. От изследваните LRs са изолирани над 10 000 алкалоида, но структурата е определена само за 3000. Други все още чакат своите изследователи. Повечето от тези съединения са токсични, но това не отменя тяхното фармакологично значение: всичко е в дозите и правилата за тяхното използване.

Класификация

Почти всички алкалоиди се образуват от аминокиселини и само няколко - по различен начин. Ако алкалоидите не се образуват от аминокиселини, те се наричат ​​псевдоалкалоиди.

От съществуващите класификации на алкалоиди за фармакогнозия, очевидно, най-приемливата е предложена от академик А. П. Орехов. В основата
това е позицията на азота в молекулата и структурата на хетероцикъла. Повечето алкалоиди - хетероциклични съединения (с N в цикъла) - са истински алкалоиди или еуалкалоиди. Но малък брой алкалоиди съдържат N в страничната верига или дори са ациклични съединения. Това са протоалкалоиди.

Протоалкалоидите се делят на три групи:

Алифатни: например, сферофизин от spherophyza физиологичен разтвор;

Моноциклични: ефедрин от хвощ ефедра и капсаицин от едногодишен пипер;

Бициклични колхицинови алкалоиди: колхицин и колхамин от луковиците на Colchicum splendid.

Евкалоидите не са изолирани в отделна група, разделяйки се на по-малки:

C N в хетероциклите на пиролидин и пиролизидин;

C N в отделни цикли на пиридин и пиперидин;

С N в състава на кондензираните цикли на пиридин и пиперидин - тропанови алкалоиди;

C N в състава на хинолизидиновите цикли;

Производни на хинолин или изохинолин цикли;

Производни на индол;

Производни на пуриновите цикли;

Стероид: производни на циклопентанперхидрофенантрен (свързани с псевдоалкалоиди);

дитерпенови алкалоиди;


алкалоиди с различна структура.

пиридин пиперидин пиролидин пиролизидин

1N5------------N7



Физикохимични свойства

1. Кислородсъдържащи алкалоиди - твърди кристални вещества, често безцветни и по-рядко оцветени в жълто-оранжев цвят (берберин, хелеритрин, сангвинарин), без мирис, горчив вкус. Следователно лекарствените продукти, съдържащи алкалоиди, имат горчив вкус, но поради токсичността на алкалоидите не се препоръчва определянето на вкуса на лекарствените продукти (!).

2. Алкалоидите, които не съдържат кислород, са мазни, летливи, неприятно миришещи течности (никотин, кониин, пахикарпин, анабазин).

3. Алкалоидите имат различни точки на кипене и топене.

4. Алкалоидите са оптично активни: лявовъртящите изомери, като правило, са по-активни от дясновъртящите.

5. Някои алкалоиди флуоресцират под UV лъчи (берберин, хинин).

6. Течните алкалоиди се дестилират с водна пара.

7. В растенията алкалоидите могат да присъстват под формата на соли и под формата на основи. Разтворимостта на алкалоидните соли и алкалоидните бази е различна. Първите са силно разтворими във вода и алкохоли (особено в разредени и особено при нагряване), но неразтворими в органични разтворители. Основните алкалоиди са лесно разтворими в органични разтворители (хлороформ, етер, дихлороетан, алкохоли и др.) И неразтворими във вода.

8. Поради основния си характер, алкалоидите образуват соли при взаимодействие с киселини. Това свойство се използва широко при изолирането и пречистването на алкалоиди, тяхното количествено определяне и приготвянето на лекарства.

9. Общото химично свойство на всички алкалоиди, използвани за откриването им в суровини, е образуването на утайки: а) със соли на тежки метали; б) със сложни йодиди; в) със сложни киселини.

10. Изолиране от лечебни растителни суровини

Алкалоидите се извличат от VP или като соли, или като основи.

Когато алкалоидите се изолират под формата на соли, суровината се обработва с вода, алкохол или водно-алкохолни смеси, съдържащи 1-2% оксалова, оцетна, винена и други органични киселини, тъй като техните соли са силно разтворими в алкохол. След такава обработка всички алкалоиди от ВП преминават във водния киселинен екстракт под формата на соли. В същото време повечето баластни вещества от извлечените от тези разтворители баластни вещества отиват в алкохолния и особено във водния екстракт.

За пречистване на алкалоидите от примеси, екстрактът от алкалоидни соли, който има киселинно рН, се алкализира и образуваните при това основни алкалоиди се екстрахират с подходящи органични разтворители. Въпреки това, едно третиране на разтвор на алкалоидни соли с разтвор на натриев или калиев хидроксид и екстракция на алкалоидни основи с органични киселини не е достатъчно за пречистване. Следователно, 1-5% разтвор на киселина се добавя към органичния разтворител, в който се намират основните алкалоиди, като стойностите на рН се довеждат до приблизително 3-4. В този случай основните алкалоиди отново се превръщат в солни алкалоиди (водно-киселинен слой), а примесите остават в органичния разтворител. Водният киселинен слой от солеви алкалоиди се отделя и отново се алкализира, след което основните алкалоиди се екстрахират с органичен разтворител (същия или различен; обикновено се взема хлороформ, който е по-тежък от водата, и/или етер, който е по-лек от водата ). Органичният разтворител се изпарява и остатъкът, съдържащ количеството алкалоиди, се подлага на разделяне на алкалоидни фракции по хроматографски метод.

Когато алкалоидите се изолират като основи, алкалоидите-соли, в които обикновено се намират в MPC, трябва да се превърнат в основни алкалоиди. За да направите това, растителният материал се третира с разтвор на амоняк, натриев бикарбонат или натриев хидроксид (или калий). При избора на алкали се вземат предвид свойствата на алкалоидите. Силни основи (NaOH, KOH и др.) се използват за изолиране на силни основни алкалоиди и алкалоиди, които се намират в растителните суровини под формата на силни съединения с танини. Но силните алкали не се използват при изолирането на алкалоиди:

Наличието на фенолни хидроксили в молекулата, тъй като в този случай се образуват фенолати, които са неразтворими в органични разтворители;

Имащи естерна група (например атропин), тъй като силните алкали причиняват хидролиза на такива алкалоиди;

От семена, съдържащи мастни масла, тъй като хидроксидни разтвори алкални металипредизвикват хидролиза и осапунване на мазнините. Сапуните не допринасят за образуването на емулсии, което затруднява изолирането на алкалоиди.

В тези случаи обикновено се използва разтвор на амоняк за превръщане на солените алкалоиди в основни алкалоиди. Получените базови алкалоиди се екстрахират с органичен разтворител, в който преминава сумата от базовите алкалоиди и някои сродни вещества. След това сумата от основни алкалоиди в органичен разтворител се третира с 1-5% киселина (винена, оцетна, солна, сярна и др., т.е. вземат се онези киселини, които дават соли, които са лесно разтворими във вода или алкохол с алкалоиди). Солните алкалоиди преминават във водния слой, а по-голямата част от съпътстващите вещества остават в органичния разтворител, който се отстранява с помощта на делителна фуния. Алкал се добавя към воден разтвор на солни алкалоиди, за да се превърнат солните алкалоиди в основни алкалоиди: ако съдържанието на алкалоиди е високо, основните алкалоиди се утаяват, които могат просто да бъдат събрани върху филтър. Ако това не е така, тогава водният екстракт след алкализиране се третира с несмесващ се органичен разтворител, където преминават основните алкалоиди. Тази операция се повтаря, докато се постигне пълно отделяне на алкалоидите от свързаните вещества. След това органичният разтворител се дестилира и се получава количеството алкалоиди.

Разделяне на фракции

Разделянето на алкалоиди се извършва по следните начини:

Чрез фракционна дестилация, като се използват разлики в точките на кипене, като се започне от по-ниска, в присъствието на летливи основни алкалоиди в сместа от алкалоиди;

Въз основа на химични характеристики се избират реагенти, които реагират с един алкалоид и не реагират с друг: алкалоиди с фенолен хидроксил с алкали образуват водоразтворими фенолати, докато други се изолират с органични разтворители;

Чрез различен адсорбционен капацитет (хроматографски). Разтвор на алкалоиди преминава през колона с адсорбент, след което тази колона се промива с органичен разтворител или смес от разтворители и се получават фракции, които съдържат отделни алкалоиди;

Според различната разтворимост на основните алкалоиди в разтворители с нарастваща полярност: в етер, в който ще преминат някои алкалоиди, след това в хлороформ, в който ще преминат други алкалоиди;

Според различната сила на основност на алкалоидите. Ако алкалои не се добавят към воден разтвор на сумата от основни алкалоиди в количество, недостатъчно за превръщане на всички алкалоидни соли в основни алкалоиди, тогава солите на слабите основи ще реагират първи. Когато такъв разтвор се третира с органичен разтворител, образуваните слаби основи ще преминат в разтворителя, а солите на по-силните основи ще останат във водния слой, т.е. по-слабите основни алкалоиди ще преминат в първите фракции на разтворителя, и по-силните в последните.

Съответно, ако към разтвор на сумата от основни алкалоиди в органичен разтворител се добави недостатъчно количество киселина, тогава силните основни алкалоиди ще влязат в реакцията, докато слабите ще останат в свободно състояние (в разтворителя), т.е. фракционните части на киселината могат да произведат няколко фракции, в които алкалоидите са разпределени според силата на тяхната основност: в първите фракции ще има по-силни основни алкалоиди, в следващите - по-слаби.

Качествено определяне на наличието на алкалоиди в МП

За откриване на алкалоиди в растителни материали най-често се провеждат общи реакции (реакции на утаяване на алкалоиди) и хроматография. За идентифициране на конкретна група алкалоиди се извършват специфични цветни реакции, луминисцентен хроматографски анализ и други методи.

Общи (седиментни) цветни реакции към алкалоиди. Те се основават на способността на алкалоидите да образуват водонеразтворими съединения със соли на тежки метали, със сложни йодиди, сложни киселини и други киселинни съединения. Тези реакции позволяват да се установи наличието на алкалоиди дори при незначителното им съдържание.

Реакциите се провеждат със суровия екстракт от MPC. Предпоставка е кисела среда (в алкална среда утаяването не се образува или се образува поради разрушаването на реагентите). Алкалоидите от RMS се екстрахират с 1-5% разтвор на HCl или H2SO4. Реакциите се провеждат с минимално количество реагенти (!): техният излишък води до разтваряне на утайката:

Реакция на Драгендорф: алкалоид + реактив (KBiI4) ^ керемиденочервена утайка от сложен алкалоид йодид;

Бушард, реакция на Вагнер: алкалоид + реагент (KI3) ^ кафява утайка от сложен алкалоид йодид.

За да се приготви реактив на Bouchard, 1 g I2 се разтваря в 50 ml 4% KI; Реактив на Вагнер - 1,27 g I2 се разтварят в 100 ml 2% воден разтвор KI; Реактив на Драгендорф - BiI3 + KI ^ KBiI4.

Алкалоидите също образуват утайки със сложни киселини:

Фосфорно-молибдова киселина - жълтеникава утайка;

Фосфорно-волфрамова киселина - бяла утайка;

Силиковолфрамова киселина - бяла утайка;

Пикринова киселина - ярко жълти утайки (пикрати);

Разтвор на танини (танин) - жълтеникаво-бели аморфни утайки.

Трябва обаче да се помни, че с тези реагенти утаяването образува не само алкалоиди, но и други основни вещества, които не са алкалоиди: холин, бетаин, аминокиселини и др.

В допълнение, алкалоиди, изолирани от VP, се намират на хроматограми след проявяване с реагент, който дава цвят с алкалоиди. Като проявител, като правило, се приема реагент на Драгендорф с добавяне на аскорбинова киселина. Когато хроматограмите се напръскат с този разтвор, върху тях се появяват алкалоиди под формата на сиво-кафяви петна. Разработвайки хроматограми с алкохолни разтвори на фосфорно-волфрамова (фосфорно-молибденова) киселина или обработвайки йодни (I2) пари, алкалоидите на хроматограмите дават бледожълти или кафяви петна.

Количествено определяне на наличието на алкалоиди

В лечебните растителни суровини наличието на алкалоиди се определя по следните методи:

Неутрализация или титриметрия (виж статията "Листата на беладона" на Държавния фонд на Република Беларус, брой 2, стр. 313). За да направите това, извличането на алкалоиди от VP под формата на основи се извършва с помощта на системата "хлороформ (или етер) плюс амоняк". След това към хлороформния екстракт с алкално рН се добавят 50 ml 1% HCl: алкалоидите-соли преминават във водно-киселинната фракция. Чрез добавяне отново на хлороформ и разтвор на NH4OH (за изместване на pH към алкални стойности), солните алкалоиди стават основни алкалоиди и преминават във фракцията на хлороформа. След това хлороформът се изпарява. Получава се остатък, съдържащ сумата от основни алкалоиди. Към остатъка се добавя 0,02 М НС1 в излишък (около 15 ml) и така се получава разтвор на хидрохлоридни соли на алкалоиди. След добавяне на капка разтвор на метилово червено (индикатор) към този разтвор, той се титрува с 0,02 М NaOH. Неутрализиране на излишък от 0,02 М HCl с разтвор на 0,02 М NaOH се фиксира чрез промяна на цвета на индикатора. Резултатите са изчислени по отношение на хиосциамин;

Гравиметричен (събраната и изсушена утайка от алкалоиди се претегля);

Спектрофотометрия (може да се счита за вариант на флуориметричния метод за определяне на изохинонови алкалоиди, които светят в жълта, оранжева, зелена или синя светлина в UV лъчи - интензитетът на тази флуоресценция може да бъде измерен).

Разпространение в растителния свят

Алкалоидите са неравномерно разпределени в семействата. Те са най-широко представени в покритосеменни растения, растения от рода Solanaceae (Solanaceae), Kutrovye (Apocynaceae), Мак (Papaveraceae), Бобови (Fabaceae), Лютиче (Ranunculaceae), Liliaceae (Liliaceae), Aster (Asteraceae), Rutovye (Rutaceae) семействата са особено богати на тях. ). При водораслите, гъбите, мъховете, папратите и голосеменните алкалоидите са доста редки.

Растенията най-често съдържат не един, а няколко алкалоида: например сънотворният мак има 26, катарантузарозата има 70. Но обикновено в растенията преобладават 1-3 алкалоида, останалите присъстват в растителните тъкани в по-малки количества.

Съдържанието на алкалоиди в MPC варира от стотни и десети от процента до 1-3%. Последната стойност се счита за значима, тъй като алкалоидите имат силен физиологичен ефект. Следователно, лекарствените продукти със съдържание на алкалоиди над 3% се класифицират като високоалкалоидни. Само в някои LR съдържанието им достига 10% или повече, например в кората на хиново дърво 15-20% алкалоиди, в грудки с корени от стефания гладка - 7,5-9%.

В тясно свързани растения, като правило, се образуват и натрупват алкалоиди с подобна структура. Например в листата, тревата и корените на обикновената беладона, листата на обикновената беладона и дрогата - тропанови алкалоиди, в моравото рогче - спектър от индолови алкалоиди.

Алкалоидите се натрупват в различни органи и части на растенията: листа (черна кокошка, обикновена дрога), трева (маклея, термопсис), плодове (едногодишен пипер), семена (индийска датура), подземни органи (гладка стефания).

Различните части на растенията могат да натрупват различни алкалоиди: например цитизинът преобладава в семената на ланцетния термопсис, а термопсинът преобладава в тревата. Понякога алкалоидите се натрупват в един орган, докато други отсъстват или се съдържат в много малки количества. По-специално, в чемерика най-голямо количество алкалоиди присъства в подземните органи.

В растенията алкалоидите се намират главно под формата на соли и са разтворени в клетъчния сок на паренхимните клетки: най-често под формата на соли на органични киселини (оксалова, винена, ябълчена, лимонена) и по-рядко неорганични киселини (фосфорна, сярна, например сънотворен мак). Понякога алкалоидите се свързват със специфични киселини, като цинхона (хиново дърво), меконова (сънен мак).

Влиянието на различни фактори върху съдържанието на алкалоиди в растенията

Следните фактори влияят върху процеса на натрупване на алкалоиди в растенията:

Генетични (индивидуални свойства на растението). В хода на вътревидовата изменчивост се образуват хеморази - при високо и ниско съдържание на алкалоиди в тъканите тези свойства се наследяват;

Вегетационна фаза. Максималното натрупване на алкалоиди в надземните части (листа, трева) се наблюдава едновременно с най-интензивното развитие, появата на млади растящи тъкани (растеж, пъпки, цъфтеж). След цъфтежа съдържанието на алкалоиди намалява. В подземните органи съдържанието на алкалоиди се повишава през есента - в периода на плододаване и загиване на надземната част;

Възраст на растенията. В кората на хиновото дърво алкалоидите са най-изобилни при растения на възраст 6-12 години. В младите чаени листа има около 3% алкалоиди, в старите - до 1%;

Геохимични: много елементи влияят положително върху образуването на алкалоиди: Cu насърчава образуването на аминокиселини, които са основните предшественици на образуването на алкалоиди, Zn стимулира образуването на индолови алкалоиди, Co и Mn допринасят за увеличаване на съдържанието на тропан алкалоиди. В Datura натрупването на алкалоиди е по-високо на алкални почви, отколкото на кисели;

Екологични:

а) температура: топлото време повишава съдържанието на алкалоиди в растенията, а студеното време потиска този процес. Растенията, съдържащи алкалоиди, са по-често срещани на юг, в страни с тропически и субтропичен климат. В допълнение, в растенията, растящи на юг, съдържанието на алкалоиди е по-високо, отколкото в подобни на север;

б) светлина (осветеност): по-силното осветление допринася за увеличаване на съдържанието на алкалоиди, но няма пряка закономерност;

в) влага: в повечето растения излишната влага влияе неблагоприятно върху натрупването на алкалоиди (беладона, мак);

г) височина на растеж на растенията над морското равнище: като правило, издигането над морското равнище до определена височина има положителен ефект върху натрупването на алкалоиди, след което съдържанието им намалява.

Роля в живота на растенията

Съществуват следните предположения за ролята на алкалоидите в живота на растенията:

Алкалоидите са крайните продукти на протеиновия метаболизъм;

Алкалоидите са изходните материали при образуването на протеини;

Алкалоиди - защитни вещества на растенията;

Алкалоидите са участници в метаболитните биохимични процеси в живота на клетките (участват в редокс процесите, в трансметилирането).

Приложение в медицината

Алкалоидите, които имат различни физиологични ефекти върху човешкия и животинския организъм, са намерили различни терапевтични приложения. Повече от 80 алкалоиди от растителен произход са широко използвани днес. Те се прилагат в чиста форма, и като част от галенови и новогаленови препарати, също са част от комплексни лекарства. PRPs, съдържащи алкалоиди, се използват в медицината като средство за:

Хипотензивни (Резерпин, Раунатин от змийска рауволфия, Винкамин от малка зеленика, чиито алкалоиди не само понижават кръвното налягане, но и подобряват мозъчното кръвообращение);

Повишаване на кръвното налягане: Ефедрин хидрохлорид от ефедра;

Възбуждащи ЦНС: Стрихнин нитрат (от чилибуха), Секуринин нитрат (от полухрастовидна секуринега), Цититон (от копиевиден термопсис);

Успокоителни: Novo-passit, течен екстракт от пасифлора инкарната;

Болкоуспокояващи: Морфин хидрохлорид (от мак), Атропин сулфат (от беладона);

Отхрачващо, антитусивно: Glauvent, билков екстракт от термопсис;

Спазматични: Атропин сулфат, Платифилин хидротартарат (от кърпа);

Антиастматични: Дефедрин (от ефедра), Астматин и Астматол (от кокошка);

Жлъчегонни: Берберин бисулфат (от берберис);

Противотуморни лекарства: винбластин, винкристин, розевин (от catharanthus rosea), омаинов мехлем, разтвор на колхамин (от colchicum splendid);

Стимулиране на мускулатурата на матката: Ерготамин хидротартат, Ергометрин малеат (от рога на мораво рогче), Пахикарпин хидройодид (от софора дебелоплодна);

Антимикробно, асептично: сангвиритрин (от билка Macleia);

Противозачатъчни, антитрихомонадни: Лутенурин (от жълтата капсула);

Инсектицидно: Анабазин сулфат (от билката анабазис).

PRP се използва и като основа на кортикостероидни препарати (Solasodin - от нощница lobed); като компоненти на хранително-вкусовата промишленост (чай, кафе, кола).

Беритба, сушене и съхранение

Събирането на лекарствени продукти, съдържащи алкалоиди, се извършва през вегетационния период, когато се натрупва максимална сумаалкалоиди. Суровините, съдържащи алкалоиди, са отровни, поради което на всички етапи на работа с тях са необходими предпазни мерки, необходимо е да се избягва прах върху лигавичните повърхности. Реколтата VP трябва да се суши отделно от другите суровини. VP, съдържащ алкалоиди, се суши на сянка (като се избягва светлина, която разрушава алкалоидите) предимно при температура 40-60 °C. Съхранява се във проветриви помещения отделно от други лекарствени продукти, повечето от които са в списък „Б“ (като мощна суровина), а някои видове (семена от чилибуха, грудки от аконит, безцветие) са в списък „А“ ( като отровни суровини).

Алкалоидите са химически вещества, чиито молекули съдържат 1 или повече азотни атома.Те имат свойства, присъщи на слаби основи, като амоняк. В миналото те са били считани за производни на пиридина, но откриването на някои видове алкалоиди постави под съмнение правилността на тази теория. За първи път такова вещество е получено от опиумен мак преди повече от 200 години. В същото време бяха описани основните му свойства. Впоследствие бяха открити редица подобни съединения, които влизат в състава на растителни суровини. Това ни позволи да приемем, че алкалоидите са с естествен произход.

Характеристики на алкалоидите

Тези вещества са химични съединения, съдържащи азот и имащи сложна циклична структура. Атомите в една молекула се свързват един с друг различни начини. Алкалоидите са част от някои органични киселини. Чистото вещество е твърд кристал или течност. И двата вида имат подобни химични свойства, които отдавна са изследвани. Например, определят се методите за получаване на тези съединения от растителни суровини, основните характеристики на алкалоидите и тяхното въздействие върху човешкото тяло. Солите на тези вещества са разтворими във вода, но това свойство липсва в чист вид.

Има няколко типа химични реакции, чрез които алкалоидите могат да бъдат получени и изследвани. Утаяването се основава на освобождаването на неразтворима сол. За това се използват органични киселини и танин. Реакциите, които допринасят за появата на сложни соли, протичат с участието на калиев йодид и живачен хлорид. При оцветяване външният вид на алкалоид може да се промени, така че това вещество започва да се откроява на фона на общия състав.Такива реакции могат да дадат неточни резултати, поради сходството на структурата на алкалоидните молекули с протеиновите съединения.

Основни видове вещества

Алкалоидите, чиято класификация е предложена от академик Орехов, са разделени на няколко групи, които се различават по структура и химични свойства. Производните на пиролидин включват вещества, чиито молекули съдържат петчленни хетероцикли, свързани един към друг. Съставът на такива алкалоиди включва 1 азотен атом. Следващата категория включва алкалоиди, съдържащи шестчленни хетероцикли. Най-известните им представители са лобелин и анабазин. Хинолизидиновите производни включват пахикарпин, чиято молекула съдържа шестчленни хетероцикли, свързани един с друг и азот.

Класификацията на алкалоидите включва и хининовите производни, най-често срещаният от които е морфинът. Същата категория включва вещества, които са част от мак, жълтурчета, берберис.

Индолът и неговите производни се характеризират със сложна структура: молекулата съдържа свързани помежду си пет- и шестчленни хетероцикли. Кофеинът, използван в хранително-вкусовата и фармацевтичната промишленост, се извлича от листата и плодовете на растението кола. В групата на пуриновите производни са включени сложни химични съединения, съдържащи няколко азотни атома. Ефедринът е ароматен алкохол, състоящ се от много хетероцикли, свързани един с друг и с азотни атоми. Понастоящем стероидните хормони са класифицирани като алкалоиди.

Физични свойства на алкалоидите

Основното качество на химикалите в тази категория е способността да се разтварят в течности и да се променят агрегатно състояниев зависимост от външните условия. При стайна температура алкалоидите са твърди кристали без мирис и цвят. Някои групи вещества са в течно състояние при стандартни условия. Те включват съединения, които не съдържат кислородни атоми - никотин, пахикарпин. Само кофеинът и ефедринът са напълно разтворими във вода. Други алкалоиди проявяват подобни свойства, когато реагират с органични разтворители.

Влиянието на алкалоидите върху живите организми

Алкалоидите, чиито видове са доста разнообразни, са жизненоважни за организмите, в които се произвеждат.Тези вещества предпазват от патогенни бактерии, предотвратяват унищожаването на растенията от тревопасни животни. Освен това те регулират процесите на растеж и развитие на организма гостоприемник. Тези вещества имат мощен ефект върху хората. Особено се отнася нервна система.

В зависимост от вида на алкалоида, той може да има седативни, психотропни, стимулиращи или аналгетични свойства. Когато се използват правилно, те са полезни, но предозирането може да бъде животозастрашаващо. Някои от тях имат антиаритмични, хипотензивни и спазмолитични ефекти. При използване на препарати, съдържащи тези вещества, за други цели, може да се развие опасни последици- остра дихателна недостатъчност, намалена зрителна острота и слух, сухота в устата, вътрешен кръвоизлив, понижаване на кръвното налягане.

Повечето от алкалоидите имат отрицателен ефект върху човешкото тяло.Стрихнинът причинява конвулсии, спиране на дишането и последваща смърт. Друга част от химикалите са наркотични. Те трябва да се използват само според указанията на лекар.

Растенията, съдържащи алкалоиди, се използват широко във фармацевтичната индустрия. На базата на екстракти се произвеждат инжекционни разтвори, таблетки, инфузии. Лекарствата се използват за лечение на заболявания на сърдечно-съдовата, дихателната и нервната системи. Някои съединения са ефективни при рак и алкохолна зависимост.

В природата тези вещества, както вече беше споменато, се намират в растенията. В гъбичките, бактериалните клетки и животинските организми такива съединения отсъстват. Вещества се намират в растения като:


Най-разпространеният алкалоид е кодеинът, който се получава от морфин чрез поредица от химични реакции. Това е ефективно антитусивно и седативно вещество, което няма значителен отрицателен ефект върху тялото. Ето защо лекарствата на базата на кодеин са популярни в много страни. Необходимо е да ги приемате по схемата, изготвена от лекаря, като стриктно спазвате дозировката.

Опиатите са всички химически съединения, получени от опиум. Повечето от тези вещества в момента се използват не по предназначение. Това са хероин, морфин и папаверин, които имат психотропно действие. В медицината те се използват за премахване силна болкаи кашлица при онкологични заболявания. Попадането им в тялото на здрав човек развива пристрастяване.

Пулмолог, терапевт, кардиолог, лекар функционална диагностика. Лекар от най-висока категория. Опит: 9 години. Завършила е Хабаровския държавен медицински институт, клинична ординатура по специалността "терапия". Занимавам се с диагностика, лечение и профилактика на заболявания вътрешни органиПравя и прожекции. Лекувам заболявания на дихателната система, стомашно-чревния тракт, сърдечно-съдовата система.

Още преди хиляди години хората успешно са използвали различни компоненти на лечебни растения, за да се отърват от много заболявания и да облекчат болката. Но едва от началото на 17-ти век човечеството успя да проучи и разбере онези свойства, които влияят отблизо на здравето. По това време има бърз скок в развитието на химията като отделна наука.

Тогава учените откриват в скритите кътчета на растителния организъм (а по-късно и на животните) органични азотсъдържащи вещества, които осигуряват на някои растения лечебен ефект. През 1819 г. тези съединения са наречени алкалоиди. Това са веществата, които дават на растителните култури правото да се наричат ​​"лечебни". Валтер Фриц Майснер, известен учен, лекар и фармацевт, дава това име на съединенията.

Благодарение на алкалоидите човечеството се е научило да се справя с редица опасни заболявания.

Алкалоидите (или ACS) са органични съединения, произведени от растения. Това са алкални вещества с много сложна структура. Но въпреки факта, че културите, които могат да се похвалят с това богатство, са класифицирани като "лечебни", ефектът на алкалоидите върху човешкото тяломного двусмислено. Те могат както да лекуват, така и да унищожават.

Химикът, говорейки за циклични съединения, ще каже за алкалоидите, че това е органично вещество, което включва азот. Освен това азотът се включва във формулата на ACS по различни начини и влизайки в различни реакции, такива съединения се държат като основи.

В момента броят на различните растителни органични биосъединения вече е надхвърлил няколко десетки хиляди. Откъде идва такова име? По отношение на поведението си това органично вещество е подобно на алкален амоняк, именно този факт даде това съкращение (на латински „алкален“ звучи като алкален).

Алкалоидите са познати на хората от древни времена.

По-късно, когато хората успяха да се научат как да синтезират ACS изкуствено, тези вещества бяха разделени на два вида:

  1. Естествено.
  2. Синтетичен.

Характеристики на връзката

Всички тези органични вещества имат сходна структура и химични свойства. Повечето от тях са под формата на кристален прах с горчив вкус и без изразен аромат. Много са жълтеникави. Но сред тях има и ACS, подобни на вид на вискозна мазна течност.

Учените все още не са разбрали защо растенията се нуждаят от алкалоиди, за какви цели растителните култури ги произвеждат в клетките си.

Свойства на алкалоидите

Има предположения, че по този начин растенията се предпазват от изяждане от различни тревопасни животни или са източник на азот, необходим за растежа. В растителния свят най-богати на алкалоиди са растенията от следните класове:

  • бобови растения;
  • мак;
  • лилия;
  • ранункулус;
  • луд;
  • нощница;
  • целина;
  • амарилис.

Смята се, че ако определена култура съдържа 1-2% алкалоиди в клетъчния си сок, тогава концентрацията на ACS в тях се счита за висока. И например в кората на цинхона (хиново дърво от семейство луди) алкалоидите съдържат 15-20%. ACS може да се разпредели равномерно в цялото растение или да се концентрира в една конкретна част.

Също така някои видове култури (например рауволфия, опиумен мак) могат да включват едновременно няколко различни ACS, докато други имат само един вид. При натрупването на това биосъединение важна роля играят климатичните фактори, в които растат културите.

Отбелязано е, че растенията, растящи в тропически и влажен климат, имат най-голямо количество алкалоиди.

Къде се използва ACS?

Органичните алкални съединения са суровината на лечебното направление. Може да се използва както в чист вид, така и преработен. Получената суровина отива за:

  1. Приготвяне на отвари и тинктури в аптеките.
  2. Изолираните чрез сложни химични реакции отиват за различни други медицински нужди.
  3. Производство на галенови препарати (група лекарства, в производството на които се използват растителни суровини).

Лекарството

Фармацевтиката на базата на алкалоиди произвежда различни лекарства под формата на дражета, прахове, ампули и таблетки. В медицината също често се използват соли на ACS (тези вещества имат висока бионаличност, т.е. те се разтварят добре и лесно проникват в клетките и тъканите на човешкото тяло).

Най-често алкалоидите се използват в медицината.

От огромното разнообразие от всички открити алкалоиди, само около 80 съединения са намерили своето приложение във фармакологичната практика.

Различните растения съдържат различно количество алкалоиди.

Има много случаи, когато токсична, отровна култура се превръща в полезна и е необходимо лекарство. ACS може да причини множество лекарствени ефекти, например:

  • облекчаване на болката (алкалоиди на мака);
  • спиране на кървене (ерго);
  • повишаване на общия тонус (какао, чаени листа и кафе на зърна);
  • терапия на сърдечно-съдови и нервни патологии (ефедра, рагворт).

Алкалоидите са непредсказуеми и противоречиви същества. Те могат едновременно да играят ролята на помощник и разрушител. При това избирателно въздействие върху един или друг орган.

Растителни алкалоидни култури и техните производни

Но в по-голямата част от случаите дори най-отровната култура, правилно приготвена, чрез усилията на фармацевтите, се превръща в много необходимо лекарство. Запознайте се само с малък списък от алкалоиди и лекарства, в които се използват:

Име на културата Какво съдържа ACS Свойства на алкалоида Какво лекарство се прави
плосколистна кърпа сенецифилин и платифилин успокоително и спазмолитично Плавефин, Палюфин и Тепафилин
беладона обикновена беладонин и атропин спазмолитично, аналгетично, повишава активността, тонуса, ускорява функционирането на централната нервна система Белоид, Атропин сулфат, Бекарбон и Бесалол
черна кокошка (отровна) скополамин и хиосциамин мускулна релаксация, повишен сърдечен ритъм Астматин, масло от кокошка за лечение на невралгия, Салинимент, Капсин, Аерон
термопсис копиевиден (отровен) хинолизидинови производни (анагирин, термопсин, N-метилцитизин, пахикарпин и др.) възбуждане на дихателния център, отхрачващо Цитинон, Термопсис, Табекс
стефания гладка стефарин (стефаглабрин), циклеанин, синоакутин, палматин, коридин, ротундин хипнотично, спазмолитично, хипотензивно, седативно Стефаглабрин сулфат, Гиндарин хидрохлорид
приспивателен мак (опиум) кодеин, папаверин, морфин аналгетик, инхибира центровете за повръщане, дишане и кашлица на мозъка Omnopon, морфин хидрохлорид

Във фармацевтиката ACS от растителни култури се получава по различни начини. По-често суровините се смилат и пренасят през органични разтворители. След това, след пречистване, към полученото вещество се добавят различни киселини. ACS, влизайки в химическа реакция, се превръщат в соли и се утаяват.

След това получените вещества се измиват с вода и цикълът се повтаря няколко пъти. Резултатът е чисто съединение, пречистено от различни примеси, с висока концентрация.

Алкалоидите в нашия живот

чай. Кой от нас не обича ароматно, ободряващо кафе и тонизиращ силен чай? Пиейки такива напитки ежедневно, мнозина дори не се замислят как дават енергия и повишават тонуса. Отговорът е прост - това е кофеинът, един от алкалоидите.

Известни са голям брой алкалоиди

Колкото по-ароматни са кафето или чаят, толкова повече биологични вещества съдържат. И след това по-късен сроксъбиране на чаени листа, толкова по-високо е съдържанието на ACS в тях. Има някои сортове, които имат дори повече кофеин от кафето.

Средно съдържанието на ACS в чая варира около 1-5%. Най-богатият на алкалоиди чай е китайският, а най-слабият и най-малко тонизиращ е парагвайският чай, познат ни като мате. Но пакетчетата чай съдържат кофеин в много малки количества, практически няма кофеин.

Между другото, цветът на любимия ни чай изобщо не зависи от нивото и концентрацията на алкалоиди в него.Истински източник на тонизираща енергия може да се нарече зелен чай.

кафе. Богатото съдържание на основния алкалоид на кафето - кофеинът придава на тази напитка така познатия леко тръпчиво-горчив послевкус. Между другото, кафе различни сортовене съдържа същото количество алкалоид и, следователно, различно ниво на сила и тонизиращи свойства. Сравнете:

  • Мока: 160;
  • Сантос: 160;
  • Минас: 163;
  • Перу: 170;
  • Коста Рика: 170;
  • мексикански: 170;
  • Арабика: 177;
  • Никарагуа: 180;
  • Камерун: 180;
  • Гватемала: 187;
  • Ел Салвадор: 187;
  • Яванска арабика: 187;
  • Венецуела: 192;
  • Колумбия: 195;
  • кубински: 195;
  • Мелебер (Индия): 195;
  • Хаитяни: 201;
  • Робуста (Конго): 325;
  • Робуста (Уганда): 325.

Данните са базирани на една стандартна чаша от 170 гр. Количеството кофеин е посочено в mg.

Кока Кола. Много хора, особено младите, са истински фенове на тази ободряваща и освежаваща ароматна напитка. Coca-Cola в състава си съдържа не само кофеин, но е богата и на друг алкалоид - теобромин. Това съединение активира сърдечната и централната нервна система.

Образуването на ACS е пряко свързано с разграждането на биоактивните аминокиселини. Растителните култури са основният, но не единствен източник на активни органични съединения. Някои тропически жаби са известни с тази способност. Дори човешкото тяло произвежда хормонални вещества, които по природа са подобни на естествените алкалоиди (това са адреналин и серотонин).

ОКС отравяне

Алкалоидите носят осезаеми и безценни ползи само в минимални концентрации. Но когато дозата се увеличи, те стават отровни. Понятията алкалоид и интоксикация са в непосредствена близост.

Ролята на алкалоидите в развитието на растенията все още не е установена, изложени са много теории.

Опасността се крие във факта, че е трудно да се диагностицира това отравяне веднага - ACS действа избирателно и не се знае кой орган може да бъде засегнат.

Лекарите разграничават редица симптоми, като отбелязват, че можете да подозирате тази интоксикация. Това са следните признаци:

  • диспнея;
  • суха кожа;
  • промени в съзнанието;
  • проблеми със зрението;
  • тахикардия и аритмия;
  • затруднено преглъщане;
  • нарушения на координацията;
  • трескави състояния;
  • появата на халюцинации;
  • разширяване/свиване на зеницата;
  • развитие на конвулсивно състояние;
  • появата на силно вълнение.

Освен това можете да се отровите от алкалоидни вещества дори само чрез вдишване на техните пари.Те също могат да интоксикират човек, когато попаднат върху кожата, особено ако има наранявания (рани, ожулвания, порязвания).

Лечение на интоксикация

Отравянето с различни видове ОКС изисква различен подход при лечението на отравяне. Лекарите също използват различни антидоти. Например:

Отровно съединение Симптоми Мерки за лечение
опиум, морфин слабост, сънливост, повръщане, стомашно-чревни проблеми, силно изпотяване, синя кожа, бавен пулс стомашна промивка, използват се разтвори на танин (0,5%) и калиев перманганат (0,1%), няма специфичен антидот
атропин гадене, обилно повръщане, замаяност, ускорен пулс, разширени зеници, зачервяване на кожата под формата на петна, делириум, силна възбуда употребата на еметици, стомашна промивка с танин (0,5%), въвеждането на антидот, употребата на лекарства, насочени към стимулиране на работата на дихателния център
кофеин безсъние, повишена нервна възбуда, тахикардия, болезненост на гръдната кост, конвулсии, често уриниране стомашна промивка и използване на физиологичен лаксатив, понякога се използват седативи
стрихнин конвулсии, които внезапно се променят до пълна релаксация, смърт (когато дишането спира от липса на кислород) пълна стомашна промивка (под анестезия), използването на физиологичен разтвор на лаксатив

Човечеството е заимствало много от майката природа. Алкалоидите в това отношение стоят на отделно място. Без тези съединения хората едва ли биха се справили с много опасни заболявания. Действието на тези вещества е уникално и многостранно.

Природата отново помага да оцелеем и да се възстановим, да спим добре и здраво, да се чувстваме бодри и пълни със сила. Но шегата с тези вещества е много опасна. Само малка свръхдоза - и вместо приятел получаваме пламенен враг, който може да осакати или дори да убие. Ето защо алкалоидите и всякакви лекарства трябва да се третират много внимателно и да се приемат само по лекарско предписание.

Във връзка с

АЛКАЛОИДИ(Къснолатински alcali - алкали, от арабски al-quali и гръцки eidos - изглед) - група от азотсъдържащи органични вещества от естествен (обикновено растителен) произход, от основно естество, с изразена физиологична активност.

Първи са открити алкалоидите на опиума (1804 г.), първоначално под формата на смес от кристални вещества. През 1806 г. F. W. A. ​​​​Sertiirner изолира в чиста форма най-важния опиумен алкалоид, морфин или морфин, и установява неговите свойства. Това е последвано от откриването на други алкалоиди: стрихнин и бруцин [Pelletier и Kavantu (P. J. Pelletier, J. B. Caventou), 1818], кофеин [Runge (F. F. Runge), 1819], атропин (Main, 1831), аконитин [Geiger и Хесен (P. L. Geiger, H. Hesse), 1833], теобромин (A. A. Voskresensky, 1842); Към днешна дата са известни повече от хиляда от тях. Изследването на структурата на алкалоидите и осъществяването на техния синтез в лабораторията стана възможно едва след създаването на теорията за химическата структура на органичните съединения от А. М. Бутлеров и трудовете на неговия ученик А. Н. Вишнеградски, който доказа, че много алкалоиди са производни на повече прости вещества- пиридин (C 5 H 5 N), хинолин (C 9 H 7 N) и др.

Кониин (C 8 H 17 N) е първият алкалоид, синтезиран в лаборатория [Ladenburg (A. Ladenburg), 1886] с помощта на метода на Вишнеградски (редукция на пиридин и неговите хомолози с метален натрий в присъствието на алкохол). По-късно са синтезирани теофилин (1895), кофеин (1897), теобромин (1898), кокаин (1902), атропин (1903) и др.

В съответствие с класификацията на всички алкалоиди, според тяхната химическа структура, предложена от съветския химик А. П. Орехов (1881 - 1939), те се разделят на 13 групи: 1) пиролидинови производни; 2) метилпиролизидин; 3) пиридин; 4) хинолин; 5) акридин; 6) изохинолин; 7) индол; 8) имидазол; 9) хиназолин; 10) пурин; 11) стероид А.; 12) ациклични алкалоиди; 13) Алкалоиди с неизвестна структура. Всяка група от своя страна е разделена на подгрупи.

Източници на алкалоиди са растенията. Представители на някои растителни семейства са богати на алкалоиди, като семейство Мак (Papaveraceae), семейство Лютикови (Ranunculaceae), семейство Бобови (Leguminosae), докато в други, например семейство розови (Rosaceae), алкалоидите не са все още е намерен.

По правило растенията съдържат смес от няколко алкалоиди, понякога до 15-20, често подобни по структура (хипнотичен мак, кора от хинона), но в някои растения се открива само един алкалоид (например рицинин в рицин).

Алкалоидите рядко са в свободно състояние (папаверин, наркотин); в повечето случаи са под формата на соли на органични и неорганични киселини. Понякога тези киселини са специфични за дадено растение: аконитова за аконита, хинова за хиненова кора, меконова за опиумни алкалоиди и т.н.

Алкалоидите се локализират главно в определени части (органи) на растенията, например в хиновото дърво главно в кората, в аконитите - в грудките, в кокаиновия храст - в листата. Количественото съдържание на алкалоиди в различните растителни органи като правило не е еднакво. И така, в безлистния двор (Anabasis aphylla L.) зелените листа съдържат около 2,5% A. и 0,3% в корените. Алкалоидите в различните растителни органи също могат да се различават по състав.

Съществува връзка между съдържанието на алкалоиди в растението и условията на неговия растеж (етап на вегетативно развитие на растението, почвени условия и др.), Например съдържанието на ефедрин в ефедрата за една година може да варира между 0,3-2,5%.

Няма консенсус относно ролята на алкалоидите в живота на растенията, съдържащи алкалоиди. Предполага се, че алкалоидите са междинен материал в синтеза на протеини и резерв от азот, или че алкалоидите са защитни вещества, насочени срещу вредителите на дадено растение, или че алкалоидите са крайните продукти на регресивния метаболизъм, под формата на които тялото на растението се освобождава от излишния азот. И накрая, алкалоидите се считат за растителни хормони.

Всички тези хипотези, когато бъдат тествани, се оказват несъстоятелни, тъй като обясняват твърде недвусмислено ролята на алкалоидите в живота на растенията. Има данни, сочещи активната роля на алкалоидите в биохимичните процеси, протичащи в растенията. Предполага се, че алкалоидите са активни участници в метаболитните процеси, където играят ролята на вещества, които неутрализират токсичните метаболитни продукти. Някои алкалоиди, например никотин или конволамин, участват в процесите на метилиране (виж); други, например платифилин, участват в редокс процесите и т.н.

Сходството на структурата на някои алкалоиди с коензими (виж) и витамини (виж) също е потвърждение за активното участие на алкалоидите в живота на растителната клетка.

За практическите нужди на медицинската и фармацевтичната промишленост алкалоидите се изолират от суровината чрез екстракция, последващо пречистване и разделяне на отделни компоненти, тъй като по правило смес от много алкалоиди, замърсени със съпътстващи вещества (протеини, смоли, танини, пигменти и др.) ). Разделянето на алкалоиди може да се основава на двете физични свойства(точка на кипене, разтворимост, адсорбционна способност на отделните алкалоиди) или техните химични характеристики.

Повечето алкалоиди, използвани в медицинската практика, са отровни или мощни вещества. Отделните алкалоиди имат селективен ефект върху определени органи или тъкани. И така, стрихнинът и кофеинът възбуждат централната нервна система; морфин и скополамин - успокояват; кокаин - намалява чувствителността на периферните нерви и т.н. (за повече подробности относно действието на отделните алкалоиди вижте статиите за съответните алкалоиди).

В някои случаи алкалоидите са специфичен агент, който действа върху източника, който причинява болестта (хинин при малария), в други те само премахват отделни симптоми (морфин, опиум - сънотворни и болкоуспокояващи, кофеин - стимулант). Алкалоидите се използват в медицинската практика в чиста форма (кодеин), по-често под формата на соли на алкалоиди (солен хинин) или под формата на производни на други алкалоиди (апоморфин, ейхинин), както и под формата на такива. растителни суровини, които съдържат алкалоиди (кора от цинхона), растителни сокове и др.). Някои алкалоиди (тютюн, безлистна плевня) се използват, в допълнение към използването им като източници на лечебни вещества, също и в селското стопанство като инсектициди (виж), както и във ветеринарната медицина.

Фармацевтичната индустрия произвежда алкалоиди главно под формата на соли. Поради факта, че повечето алкалоиди са отровни или мощни вещества (най-високата единична доза, например 0,002 g стрихнин нитрат, 0,02 g морфин хидрохлорид, 0,001 g атропин сулфат и т.н.), в съответствие с изискванията на Държавната фармакопея на СССР алкалоиди се съхраняват в аптеките специално - в отделен шкаф под ключ [вж. A (списък на отровни лекарства)] или отделно от други лекарства [вж. B (списък на мощни лекарства)].

Като вещества със силни физиологични свойства, алкалоидите могат при определени условия да доведат до отравяне (виж) и следователно представляват съдебномедицински и съдебно-химически интерес.

Алкалоидите в съдебната медицина

Отравянето с алкалоиди в съдебната практика е сравнително често срещано явление.

Клиничната картина в този случай зависи от груповата принадлежност на един или друг алкалоид (виж кокаин, морфин, опиум, стрихнин и др.).

Индикативна информация може да се получи от медицински документи и материали от разследването. Разрезната картина не е типична и се характеризира с общи признаци на бързо настъпваща смърт. Доказването на факта на отравяне с алкалоиди се извършва въз основа на лабораторни методи за анализ (предимно химико-токсикологични). Изолирането на алкалоиди от биологични течности или органи на труп се извършва чрез екстракция на тези вещества с подкислен алкохол или вода, подкислена до рН 2-3, последвано от превръщане на алкалоидни соли в основи и екстракцията им с органичен разтворител.

За пречистване на алкалоиди от съпътстващи вещества широко се използват методи за хроматография върху хартия или тънък слой (виж Хроматография).

За качествено откриване на алкалоиди се използват реакции на утаяване с реактиви, които дават прости или сложни слабо разтворими соли с алкалоиди.

Реакциите с общи алкалоидни утаяващи реагенти, въпреки тяхната чувствителност, са неспецифични. Но поради липсата на утайка (или мътност) се прави заключение за липсата на алкалоиди. При положителен резултат е задължително провеждането на специфични реакции към отделни алкалоиди.

Доказателствена стойност се придава на микрокристалните реакции и микрокристалоскопичните реакции в комбинация с техните специфични оптични свойства.

В някои случаи фармакологичните тестове върху животни са от голяма полза.

За качествено и количествено определяне на алкалоиди спектрофотометричните методи се използват широко в химико-токсикологичния анализ (виж Спектрофотометрия) в комбинация с хроматография.

Библиография:Хенри Т. А. Химия на растителните алкалоиди, транс. от англ., М., 1956; Nuts A. P. Химия на алкалоидоните на растенията на СССР, М., 1965, библиогр.; Преображенски Н. А. и Генкин Е. И. Химия на органичните лекарствени вещества, М. - Л., 1953; Фармакология на алкалоиди и сърдечни гликозиди, изд. М. Б. Султанова, Ташкент, 1971; Biosynthese der Alkaloide, hrsg. v. К. Мотесу. H. S. Schiitte, B., 1969, Bibliogr.

А. криминалистика- Позднякова В. Т. Микрокристален анализ на лекарства и отрови, М., 1968; Швайкова М. Д. Съдебна химия, М., 1965; Изолиране и идентификация на лекарства, изд. от E. G. C. Clarke, L., 1969 г.

М. Д. Швайкова.

От древни времена хората са използвали билкови съставки, за да облекчат болката и да се отърват от болести и неразположения. Но изучаването на именно компонентния състав, изолирането на тези съединения, които имат такъв ефект, става възможно едва с широкото и масово развитие на химията като наука, т.е. от 17 век.

Тогава бяха открити азотсъдържащи органични съединения в недрата на растителни организми, а днес дори и в някои животни, които дадоха толкова широк терапевтичен ефект. От 1819 г. общото наименование на тази група вещества е алкалоиди. Предложено от V. Meisner, фармацевт и лекар.

Какво е алкалоид?

Понастоящем е общоприето, че алкалоидът е циклично съединение, съдържащо един или повече азотни атоми в пръстена или страничната верига и по своята химическа природа проявява свойствата на слаба основа, като амоняк. По-рано беше казано за определянето на тези вещества като производни на азотната основа на пиридина. По-късно обаче бяха открити редица съединения от тази група, което показа, че подобно тълкуване не е напълно правилно и не обхваща цялото разнообразие от алкалоиди.

За първи път това вещество е получено и изследвано през 1803 г. от учения Дерсън. Беше морфин, извлечен от опиум. Впоследствие, независимо един от друг, много учени откриват редица сложни от растителни материали. Така че имаше идея, че алкалоидът е вещество с предимно естествен произход. Образува се само в растенията.

Химичен състав на молекулите

По своята химическа природа тези вещества са азотсъдържащи органични съединения, които съдържат азотни атоми в сложни хетероцикли, свързани помежду си чрез различни видове връзки и взаимодействия.

Те се изолират от растения като соли на определени киселини:

  • ябълка;
  • вино;
  • оксалова;
  • оцетна киселина и други.

Ако от солта се отдели чисто вещество, тогава алкалоидът може да се получи под формата на твърд кристален прах или може да бъде под формата на течна структура (никотин). И в двата случая това е алкално съединение, което проявява съответните химични свойства.

Тоест, химията на алкалоидите е известна и проучена. Например, идентифицирани са методи, чрез които те могат да бъдат изолирани от растителни материали. Те се основават на разтворимостта на алкалоидни соли във вода, тъй като в чист вид тези съединения са почти неразтворими във вода, но го правят перфектно в органични разтворители.

Редица реакции, чрез които се извършва изолирането и изследването на такива съединения, се наричат ​​алкалоидни реакции.

  1. Валежи. Реакции, базирани на образуването на неразтворима алкалоидна сол, която се утаява. Това може да стане, ако се използват следните компоненти: танин, пикринова киселина, фосфорволфрамова или молибденова киселина.
  2. Валежи. Реакции, основани на образуването на сложни комплексни соли с участието на алкалоидни съединения. Реактиви: калиев йодид или бисмут.
  3. Оцветяване. По време на тези реакции формата на алкалоида се променя и той се забелязва в общия състав. Принципът на действие е ефектът върху хетероциклите, появата на цвят. Реагенти: азотен, сярна киселина, (II) прясно утаен.

Често реакциите на оцветяване не дават точни резултати, тъй като хетероцикличният състав на алкалоидите е подобен на този на протеиновите молекули. Следователно те дават същия ефект.

Класификация на алкалоидите

Какви категории са разделени на всички известни съединения от тази група, определя вида на алкалоида, неговия химическа структура. Такава класификация е създадена от академик А. П. Орехов и се основава на вида и структурата на хетероцикъла с азотни атоми в тях.

  1. Пиролидин, пиролизидин и техните производни. Тази група включва такива алкалоиди като платифилин, саррацин, сенецифилин и други. Структурата се основава на сложни петчленни хетероцикли, свързани помежду си, които включват азотен атом.
  2. Пиперидин и пиридин, техните производни. Представители: анабазин, лобелин. В основата са шестчленни сложни цикли с азот.
  3. Хинолизидин и неговите съединения. Тази група включва: пахикарпин, термопсин и др. Химическата основа в сложни шестчленни хетероцикли, свързани един с друг и азот.
  4. Хинолинови производни - хинин, ехинопсин.
  5. Важна група от много често срещани алкалоиди са изохинолиновите съединения. В медицината широко се използват салсалин, морфин и папаверин. Това също включва алкалоиди в растенията берберис, мачка и жълтурчета.
  6. Производните на тропан са химически много сложни по структура - хиосциамин, атропин, скополамин. Структурата е представена от сложно кондензирани, преплетени пиролидинови и пиперидинови пръстени.
  7. Индол и неговите съединения - резерпин, стрихнин, винбластин и др. Сложна комбинация от пет- и шестчленни пръстени с азотни атоми в структурата.
  8. Основният алкалоид в хранително-вкусовата промишленост и медицината е кофеинът от чаени листа и семена на растението кола. Отнася се до пуринови производни - сложни съединения от различни хетероцикли и няколко азотни атома в състава.
  9. Ефедрин и неговите съединения - сферофизин, колхицин и колхамин. Химичното наименование на ефедрин, отразяващо неговата сложна структура, фенилметиламинопропанол е сложен органичен ароматен алкохол.
  10. Напоследък е обичайно да се изолират някои вещества от стероидната група - кортикостероиди и полови хормони - в алкалоиди.

Физични свойства

Основните свойства на тази група включват способността за разтваряне в различни течности и агрегатното състояние при стандартни условия.

При стайна температура обикновен алкалоид е кристално твърдо вещество. Цветове и миризми, като правило, нямат. Вкусът е предимно горчив, стипчив, неприятен. Те проявяват оптична активност в разтвори.

Някои от тези вещества при стандартни течни условия са безкислородни алкалоиди, общо около 200 вида. Например никотин, пахикарпин, кониин.

Ако говорим за разтворимост във вода, тогава само кофеинът, ефедринът, ергометринът могат да направят това напълно. Останалите представители на този клас съединения са разтворими само в течни органични вещества (разтворители).

Действие върху човешкото тяло

Алкалоидът е вещество, което има силно въздействие върху човешкия и животинския организъм. Какво е това влияние?

  1. Оказва се огромно въздействие върху нервната система, окончанията на нервните клетки, синапсите и невротрансмитерните процеси. Различни групи алкалоиди действат върху тези части на тялото като психотропни, рефлекторни, антитусивни, стимуланти, наркотични лекарства, аналгетици. Когато се използват правилно за медицински цели, строго дозирани и прецизни, тези ефекти са благотворни. Въпреки това, най-малкото предозиране може да доведе до много сериозни и тъжни последици.
  2. Действие върху сърдечно-съдовата система - антиаритмично, подобряващо кръвообращението, спазмолитично, хипотензивно, холеретично.

Ако препарати на базата на алкалоиди се използват за други цели или без спазване на необходимата дозировка, са възможни следните последствия:

  • нарушено зрение, слух;
  • дихателна недостатъчност, тежест в гърдите;
  • замаяност, гадене, повръщане;
  • кървене;
  • суха уста;
  • рязко повишаване или понижаване на кръвното налягане;
  • тежко отравяне с фатален изход.

Значителна част от алкалоидите в техните физиологични ефекти върху човека са отрови, силни, причиняващи конвулсии и смърт (стрихнин, морфин, беладонин). Другата част са наркотични съединения, които предизвикват пристрастяване. Психологически, емоционални и физически (никотин, кофеин, кокаин). Ето защо с тези съединения трябва да бъдете изключително внимателни и да ги използвате само по съвет и предписание на лекар.

Използване в медицината

В тази област растенията, съдържащи алкалоиди, са в основата на много лекарства с широк спектър на действие или, обратно, високоспециализирани. На базата на такива суровини се получават свещи, тинктури, таблетки, ампулни разтвори. Действието е насочено към лечение на сърдечно-съдови заболявания, дихателни органи, нервна система и окончания, психични разстройства. Също така за лечение на храносмилателната система, като контрацептив, при онкологични заболявания, за премахване на алкохолната зависимост и много други области.

В естествени условия алкалоидите съдържат лечебни билки и растения. Днес са известни около 10 000 наименования на тези вещества и почти всички те се извличат точно от такива суровини.

В части от гъби, клетки от бактерии, водорасли, алкалоиди на бодлокожи не са открити. Алкалоидните съединения са извлечени от клетките на някои животни, но те са много малко.

Така се оказва, че основният доставчик, неизчерпаем източник на тези вещества за медицински цели, човешкия живот и промишлеността са растенията, съдържащи алкалоиди.

лечебни растения

Какви са тези растения? Всъщност има твърде много, за да ги спомена всички. Въпреки това, можете да посочите най-често срещаните и често използвани от човека.

Лечебните билки и растения са много важна област на съвременната медицина. В края на краищата повечето от лекарствата се синтезират на базата на естествени суровини. Те се използват от древността и не са загубили значението си за хората днес. Напротив, с течение на времето хората все повече се стремят да открият и проучат състава на такива растения, за да намерят нещо важно, нещо, което ще помогне за решаването на проблема с много нелечими болести.

Най-често срещаният алкалоид

Това се счита за производно на опиум - кодеин. Може да се отличава със специални химична реакцияот морфина. В сравнение с последния, той е по-безопасен за използване, тъй като е мек в действие. Въпреки това, ефективността като аналгетик, седативно лекарство не е по-лоша от тази на самия морфин или опиум.

Ето защо лекарствата на базата на кодеин са широко разпространени в медицината и се използват от хора от всички страни. Единственото ограничение е дозировката. Трябва да се използва само по препоръка и под наблюдението на лекар.

Опиум и неговите алкалоиди

Опиати - така в медицината и химията е обичайно да се наричат ​​всички онези опиумни алкалоиди, които могат да бъдат изолирани от него и синтезирани на негова основа. Какви са тези връзки? За съжаление днес почти всеки чува за тях и не винаги има добра репутация и намира достойно, правилно приложение. Това са алкалоиди като:

  • морфин;
  • папаверин;
  • хероин;
  • кодеин.

В медицината тези вещества се използват като антитусивни, аналгетични, успокоителни средства. На базата на кодеин дори са създадени редица лекарства за настинки при деца.

Въпреки това съединения като опиум и хероин се използват не само за медицински цели, но и като тежки упойващи вещества. Те причиняват ужасна зависимост на човешкото тяло и с течение на времето могат да причинят тежка вредаздраве, дори човешки живот.


2022 г
seagun.ru - Направете таван. Осветление. Електрически инсталации. Корниз