алкалоиды. Протоалкалоиды по химической структуре делятся Алифатические, Ароматические, Колхициновые Алифатические
 Скачать 91 Kb.
|
|
АЛКАЛОИДЫ- это группа органических соединений, содержащих в своем составе азот, обладающие характером оснований и высокой физиологической активностью. Химическая классификация основывается на химической структуре и на пути биосинтеза алкалоидов: 1. Протоалкалоиды – содержат атом азота за пределами цикла и синтезируются из аминокислот. 2. Псевдоалкалоиды – содержат атом азота как в цикле, так и за циклом и синтезируются не из аминокислот. 3. Истинные алкалоиды – содержат атом азота в цикле и синтезируются из аминокислот. Протоалкалоиды по химической структуре делятся: 1. Алифатические , 2. Ароматические, 3. Колхициновые Алифатические, по сравнению с остальными протоалкалоидами, являются более сильными основаниями: 1) Мускарин. Содержится в мухоморе красном (Amanita vuscaria). Используется в гомеопатии при атеросклерозе, как тонизирующее. 2) Галегин. Содержится в козлятнике лекарственном (Galega officinalis). Используется как гипогликемическое. 3) Сферофизин. Содержится в сферофизе солонцовой (Sphaerophiza salsula). Используется как гипотензивное, маточное. Ароматические менее сильные основания, но способны образовывать соли: 1) L-эфедрин. Содержится в эфедре хвощевой (Ephedra equisetina), тисе ягодном (Taxus baccata). По действию сходен с адреналином, вызывает сужение сосудов, повышает давление, расширяет зрачки, бронхи, возбуждает дыхательный центр, но эффект от эфедрина более продолжительный. 2) Катин (D-норпсевдоэфедрин). Содержится в листьях каты (Catha edulis), возбуждающее средство, вызывает эйфорию. 3) Капсаицин, касаициноиды.Содержатся в перце однолетнем (Capsicum annuum). Обладают местнораздражающим действием и повышают аппетит. Препараты: Пластырь перцовый, настойка перцовая, «Эспол», «Капсин», «Капситрин». Колхициновыеявляются нейтральными соединениями. Содержатся в безвременнике великолепном (Colchicum speciosum, сем. Melanthiaceae) 1) Колхицин (ацетильный радикал), Колхамин (метильный). Состоит из трех колец: бензольного, трополонового и гидрированного трополонового. Заместители в кольцах могут быть гидроксильные, метильные и метоксильные. Обладают антимитотической активностью, тормозят развитие опухолей. Препараты «Колхаминовая мазь» - противоопухолевая. Истинные алкалоиды. Существует множество способов классификации истинных алкалоидов, в нашей стране пользуются классификацией Орехова, который разделил алкалоиды на группы в зависимости от строения основного углерод-азотного цикла. 1. Пирролидиновые. Синтезируются из орнитина. Не являются носителями основного биологического действия сырья. 1) Стахидрин. Содержится в буквице лекарственной, пустырнике пятилопастном и сердечном. 2) Гигрин. Содержится в кокаиновом кусте. 2. Пирролизидиновые. Синтезируются из орнитина. Представляют собой сложные эфиры алифатических моно- и дикарбоновых кислот (нециновых кислот) и аминоспиртов ( нецинов). Содержатся в семействах сложноцветных, бурачниковых и бобовых. 1) Платифиллин. Сложный эфир платинецина и синецифиллиновой кислоты. Содержится в крестовнике плосколиcтном (Senecio platyphylloides) Корневища и трава. Препарат «Платифилина гидротартрат» - спазмолотическая. 2) Саррацин. Сложный эфир платинецина и кислот саррациновой и ангеликовой. Содержится в крестовнике ромболистном (Senecio rhombifolius). Препарат «Саррацина гидротартрат» - спазмолитическое. Пирролизидиновые алкалоиды с ненасыщенными связями в основном цикле (ретронецин), обладают канцерогенным действием, что ограничивает длительное применение листьев мать-и-мачехи, травы огуречника. 3. Пиперидиновие и пиридиновые. Наиболее известны: 1) Никотин. Состоит из пиридинового и пирролидинового циклов. Пиридиновый цикл синтезируется из аспарагиновой кислоты, через никотиновую кислоту, пирролидиновый - из орнитина. Жидкость бесцветная, жгучая, сильный яд. В медицине не применяется. Содержится в листьях табака (Nicotiana tabacum) 2)Анабазин. Состоид из пиридинового и пиперидинового колец. Пиперидиновое синтезируется из лизина. Содержится в анабазисе безлистном (Anabasis aphylla, Chenopodiaceae). Высокотоксичен, используется ограниченно – снижает никотинзависимость. 3) Лобелин. Синтезируется из лизина. Содержит пиперидиновый цикл. Содержится в лобелии вздутой (Lobelia inflate, Lobeliaceae) трава. Препараты: «Лобелина гидрохлорид» - аналептическая, «Лобесил» - против никотинзависимости. 4) Конин. Болиголова пятнистого (Conium maculatum). Используется как противосудорожное, болеутоляющее, седативное 5) Пиперин. Перца черного (Piper nigrum). Повышает аппетит. 4. Тропановые. Производные тропана. Тропан состоит из двух сконденсированных колец: пирролидинового и пиперидинового. Делятся тропановыеалкалоиды на: - группу тропина ( содержит ОН) - группу экгонина (содержит ОН и СООН). Алкалоиды группы тропина представляют собой сложные эфиры тропина или его производных и троповой кислоты. Широко известны: 1) Атропин, его изомер гиосциамин. Представляют собой сложный эфир тропина и троповой кислоты. Обладают м-холиноблокирующим действием, понижает тонус органов брюшной полости, сосудов, расширяет зрачки. 2) Скополамин. Представляет собой сложный эфир Скопина и троповой кислоты. По действию сходен с атропином, но угнетает ЦНС. Источником алкалоидов группы тропина являются растения семейства пасленовых: - Красавка обыкновенная, (Atropa belladonna). Используют листья для приготовления экстрактов. Препараты: «Солутан», «Бекарбон», «Беллатаминал», свечи «Аннузол», «Бетиол» - обладают спазмолитическим и болеутоляющим. Корни используют для получения «Атропина сульфата»- м-холиноблокирующее. - Дурман обыкновенный (Datura stramonium). Используют листья. Препарат «Oleum Stramonii» - анальгезирующая. - Белена черная (Hyoscyamus niger). Используют листья. Препарат «Oleum Hyoscyami» - анальгезирующая. - Дурман индейский (Datura innoxia). Используют семена. Препараты: «Скополамина гидробромид» - успокаивающая в психиатрии, «Аэрон» - при укачивании. - Скополия карниолийская (Scopolia carniolica). Используют корневища. Препараты: те же. К алкалоидам группы экгонина относится кокаин. 3) Кокаин. Содержится в листьях коки (Erythroxylon coca) сем. Эритроксиловые. Наркотик. Используется в офтальмологии и отоларингологии для местной анестезии. 5. Хинолизидиновые. Синтезируются из лизина. Производные бициклической конденсированной системы, состоящей из двух циклов пиперидина. Широко распространены в семействе бобовые. 1) Лупинол. Простейший хинолизидиновый. Впервые выделен из люпина. Медицинского значения не имеет. 2) Пахикарпин (+) и спартеин (-). Образуются путем конденсации хинолизидиновых звеньев. Пахикарпин содержится в траве софоры толстоплодной (Sophora pachycarpae). «Пахикарпина гидрохлорид» используется для стимулирования родов. Спартеин содержится в саротамнусе винниковом (Sarothamnus scoparius) используется при аритмиях. 3) Цитизин. Содержится в траве термопсиса ланцетного (Thermopsis lanceolata). Наряду с лобелином, никотином, анабазином относится к дыхательным аналептикам. Они стимулируют или восстанавливают функции дыхательного и сосудодвигательного центров головного мозга. Препараты: Настой, экстракт сухой, таблетки от кашля – отхаркивающее, «Цититон» - аналептическое. 4)Секуренин. Содержится в побегах секуринеги полукустарниковой (Securinega suffruticosa), молочайные. Так же имеет аналептические свойства. Используется при астенических состояниях, быстрой утомляемости. Препарат: «Секуринина нитрат». 5) Аннотинин. Алкалоид Плауна-баранца (Huperzia selago) Lycopodiaceae. Используется водный настой травы – рвотное при хроническом алкоголизме. 6. Хинолиновые. Синтезируются из триптофана, у семейства рутовых из антраниловой кислоты. Насчитывают около 300 соединений. По химической структуре делят на 4 группы: 1. Промтые хинолины (содержат в хинолиновом ядре заместители ОН, СООН и метоксильные) 2. Терпеноидные (помимо хинолинового ядра содержат структурные фрагменты терпенового происхождения) 3. Фуранохинолины (хинолины сконденсированы с фурановым циклом) 4. Димерные хинолиновые алкалоиды ( хинолин соединен с остатками других азотсодержащих соединений) В медицине широко используются синтетические производные хинолина: хонозол, 5-НОК (нитроксилин), этеросептол как противомикробные средства. Из растительных медицинское применение находят: 1) Хинин. Состоит из хинолинового ядра связанного с ядром хинуклидина. Относится к димерным хинолиновым алкалоидам. Содержится в цинхоне красносоковой (Cinchona succirubra), цинхоне Ледгера (C. ledgeriana). Препараты «Хинина сульфат», «хинина хлорид», «хинина дигидрохлорид» - используются как специфические для лечения малярии; «Хинидина сульфат» - как антиаритмическое; отвар – возбуждает аппетит. Для получения хинина используют цинхону Ледгера, для галеновых препаратов – цинхону красносоковую. Реакция Грахе. 2) Эхинопсин. Содержится в мордовнике обыкновенном (Echinops ritro) и в мордовнике шароголовом (E. sphaerocephalus). Используются плоды. Препарат: «Эхинопсина нитрат» - отщетонизирующее действие, повышает возбудимость спинного мозга, подобен стрихнину. 7. Акридиновые. Встречаются довольно редко. К этой группе относятся алкалоиды тропических растений семейства рутовых. 8. Изохинолиновые. Синтезируются из тирозина. Насчитывают около 1000 соединений, которые сводят в 12 типов наиболее важные, имеющие применение в медицине: 1. Тетрагидроизохинолиновые 1) Сальсолин (ОН), лидин (ОСН3 вместо ОН). Содержится в солянке Рихтера (Salsola Richteri, Chenopodiaceae), эндемичное растение Средней Азии. Используются плоды Препараты: «Сальсолина гидрохлорид» - используется для лечения гипертонии, при спазмах головного мозга, успокаивает ЦНС. 2.Бензилизохинолиновые 2) Папаверин. Один из алкалоидов мака снотворного (Papaver somniferum) содержание составляет 1 %. Для медицинских целей получают синтетически. Используется как спазмолитическое средство. Синтетические аналоги: «Ношпа», «Дибазол» 3) Ротундин. Содержится в клубнях с корнями Стефании гладкой (Tuber cum radicibus Stephaniae glabrae, Menispermaceae). Препараты «Гиндарина гидрохлорид» - седативное, «Стефаглабрина сульфат» - при миопатиях, как тонизирующее. 3. Апорфина 4) Глауцин. Основной алкалоид мачка желтого (Glaucium flavum). Препарат «Глауцина гидрохлорид» - противокашлевой. 4. Диизохинолина (протоберберина) 5) Берберин. Типичное четвертичное аммонийное основание. Соли имеют желтое окрашивание. Основным источником являются растения семейства Барбарисовых. Листья барбариса обыкновенного (Folia Berberidis vulgaris) (0,15%) используют для приготовления настоев и настоек, которые являются маточными и кровоостанавливающими средствами. Корни барбариса (0,4%) используют для приготовления «Берберина сульфата» - желчегонный препарат. К группе берберина относится наркотин ( 10% от суммы алкалоидов мака снотворного) – возбуждает дыхательный центр и не обладает наркотическим действием; гидрастин – алкалоид желтокорня канадского (Rhizomata Hydrastidis canadensis, Ranunculaceae), экстракт используется как ранозаживляющее 5. Бензофенантрединовые 6) Хелидонин. Составляет 2% от суммы алкалоидов чистотела большого (Chelidonium majus). Наряду с хелидонином трава чистотела содержит и др. изохинолиновые алкалоиды в том числе типа 6.Протопина. Сок чистотела используют для лечения боротавок, папиллом, кондилом. Настой – при заболеваниях печени. К бензофенантрединовым относятся алкалоиды маклеи мелкоплодной (Macleaya microcarpa). Используется как антимикробное наружно и при миопатиях. 7.Морфинана Насчитывает около 40 алкалоидов среди них 7) Морфин (Н,Н). Содержится в маке снотворном. Используются коробочки мака (Capita Papaveris) Морфин является метилированным третичным азотом, легко образует соли с кислотами. С щелочами по фенольному гидроксилу образует феноляты. В медицине используется «Морфина гидрохлорид тригидрат» - это наркотический анальгетик назначают больным с сильными болями. 8) Кодеин (СН3,Н) также является алкалоидом мака снотворного. В химическом отношении это метиловый эфир морфина. Как анальгетик не используется. Применяется при кашле, в терапевтических дозах вызывает слабую эйфорию. 9) Тебаин (СН3, СН3) – алкалоид мака снотворного. Используется при отравлении морфином. 8. Эметина 10) Эметин (СН3) 11) Цефалеин (Н). Составляют 70% общей суммы алкалоидов рвотного корня (Radices Ipecacuanchae), Cephaelis ipecacuancha, Rubiaceae. Настой порошок используется как отхаркивающее. Препарат «Эметина гидрохлорид» - против дизентерии, рвотное. 9. Бисбензилизохинолина. Это димеры, построенные из 2-х молекул бензилизохинолина, которые связаны между собой кислородными мостиками. К ним относятся алкалоиды кураре – стрельный яд южноамериканских индейцев, который также содержит индольные алкалоиды (стрихнин). В зависимости от токсичности и формы упаковки яда изготавливались три вида кураре: - Горшечный (упакован в глиняные горшки) использовался для охоты на птицу. Получали из видов чилибухи (Strychnos spp.) - Трубочный (в бамбуковых трубках) использовался для охоты на мелкую дичь. Получали из хондрадендрона войлочного (Chondradendron tomentosum) Лунносемянниковые. - Тыквенный (в посудной тыкве) использовался для охоты на крупную дичь. Получали из чилибухи ядовитой (Strychnos toxifera). Одним из изохинолиновых алкалоидов кураре является: 12) Тубокурарин. Кураре и курареподобные средства являются мышечными релаксантами. Используют «Тубокурарина хлорид» и «Курарина хлорид» - в хирургии и при нервных заболеваниях. 10.Фенантридинизохинолиновые (амариллисовые). 13) Галантамин. Содержится в листьях унгернии Виктора (Folia Ungernia victoris) Используется «Бромгидрат галантамина» - при миопатиях, атонии кишечника и мочевого пузыря. 9. Индольные . Синтезируются из триптофана. Делят на 2 класса: - карболиновые – образуются путем реакции конденсации из триптамина и ацетальдегида. - индольные с монотерпеновым компонентом – образуются при конденсации триптофана с секоиридоидами. Карболиновые – включают тип гармана. Алкалоиды этого типа (гарман, гармин, и гармол) содержатся в траве пассифлоры инкарнатной (Herba Passiflorae incarnatae, страстоцветные). Используют жидкий экстракт, «пассит», «новопассит» - успокаивающее при бессоннице, неврастениях, хроническом алкоголизме Индольные с монотерпеновым компонентом – включают 9 типов: 1.Йохимбана. 2. Резерпина, 3. Аспидоспермина, 4.Эбурнана, 5. Ибогаина, 6.Стрихнана, 7. Димерные, 8. Эрголина. 9. Физостигмина. К растениям которые содержат индольные алкалоиды относятся 1. Рауфольфия змеиная (Rauwolfia serpentine, Radices, Apocynaceae). Содержит алкалоиды группы йохимбана, резерпина и ибогаина. Йохимбин и резерпин отличаются радикалами при 11, 17, и 18 положениях. У Йохимбин не содержит заместителе в положениях 11 и 18, в 17 положении содержит гидроксильный радикал. Резерпин в положениях 11 и 17 содержит метоксильные радикалы, а в 18-м 3,4,5-триметоксибензоил. Йохимбин используется как тонизирующее при импотенции и климактерии. Резерпин – успокаивающе действует на кору головного мозга. К группе йохимбана относится еще один алкалоид рауфольфии – серпентин. В отличие от йохимбина имеет дегидрированное кольцо С и кислородный мостик в кольце Е, является очень сильным четвертичным основанием К группе ибоганина относится алкалоид раувольфии аймалин. Кольцо Е в данном соединении отсутствует. Аймалин понижает возбудимость сердечной мышцы используется как антиаритмическое. Препараты: «Раунатин» - гипотензивное, успокаивает ЦНС, транквилизирующий, «Аймалин», «Пульснорма» - антиаритмическая. 2. Катарантус розовый (Catharanthus roseus, Herba, Apocynaceae). Тропическое растение. Содержит алкалоид группа йохимбана – аймалицин. Понижает давление усиливает мозговое кровообращение. Алкалоид катарантуса группы аспидоспермина – виндолин используется для получения димерных индольных алкалоидов: винбластина и винкристина. Препараты «Розервин», «Винкристин», «Винбластин» - оказывают цитостатическое действие используют при острых лейкозах и лимфосаркоме. 3. Барвинок малый (Vinca minor, Herba, Apocynaceae). Алкалоид- винкамин- относятся к группе эбурнана. Сходен подействию с розерпином (понижает давление, слабый седативный эффект. Препараты: «Девинкан», «Винкатон», «Винкапан» - улучшают кровоснабжение мозга. 4. Рвотный орех (Strychnos nux vomica, Semina, Loganiaceae). Алкалоиды чилибухи относятся к группе стрихнана. Представлены стринином и бруцином. Только один атом азота третичный, второй в лактаминном цикле вторичный, т.к. цикл легко размыкается. Стрихнин сильнейший яд. Препарат «Стринина нитрат» - возбуждает ЦНС. Настойка стимулирует обмен веществ (строго по назначению врача). 5. Спорынья (Claviceps purpurea, Secale cornutum, Clavicepitaceae). Гриб – паразитирует на злаковых. Лекарственным сырьем являются склероции – покоящаяся стадия гриба, которая совпадает с моментом созревания зерна. Зараженное зерно может вызвать отравление. Сейчас это редкость. В спорынье найдены 7 пар стереоизомеров из которых фармакологической активностью обладают только левовращающие. Все они являются производными лизергиновой кислоты: эргометрин, эрготамин, эргозин, эргостин, эргокристин, эргокриптин и эргокорниин. Кроме простых алкалоидов в спорынье содержаться пептидные алкалоиды. Представляюшие собой лизергиновую кислоту, связанную с аминокислотами. Главное фармакологическое действие эрголиновых алкалоидов – стимуляция сокращения матки, обладают адренолитическим действием, успокаивающим и гипотензивным. Препараты «Эрготал» -усиливает сокращения матки, останавливает матосные кровотечения. Комплексные препараты «Беллатаминал» - успокаивающая, гипртензивная. 6. Физостигма ядовитая (Калабарские бобы)(Physostigma venenosum, Semina, Fabaceae). Лиана – растет в Западной Африке. Алкалоиды физостигмы не найдены в растениях других родов. Представляет собой эфир карбаминовой кислоты. Алкалоид очень чувствителен к свету и быстро разрушается. Близок по действию к галантамину. Препарат «Физостигмина салицилат» - антагонист атропина. 10. Хиназолиновые. 1)Пеганин. Содержится в гармале (Peganum garmala), Парнолистные. В настоящее время не используется. 11. Пуриновые. Производными являются кофеин, теобромин, теофиллин. Соднржатся в чае китайском, шоколадном дерева, кофе аравийском. Кофеин влияет на кору головного мозга, уменьшает утомляемость , улучшает зрение и слух. Стимулирует сердечную деятельность, усиливает систолу, расширяет сосуды мозга, сердца, скелетной мускулатуры и суживает сосуды брюшной полости. Кофеин – антагонист алкоголя и наркотических веществ. Теобромин проявляет спазмолитическое и диуретическое действие. Теофиллин – действует как и кофеин, но слабее. 12. Имидазол. Пилокарпин из пилокарпуса хаборанди, сем. Рутовых. Физико-химические свойства: 1. Кристаллические вещества (с О2) Жидкости (без О2). Бесцветные, реже желтые или оранжевые. Без запаха, горькие, имеют четкую температуру плавления или кипения. Оптически активны. 2. В большей или меньшей степени все обладают основными свойствами. РН 8-8,5. В природе чаще встречаются алкалоиды, которые являются третичными аминами, реже вторичными, а также четвертичными аммонийными основаниями: NH3 H2N-R NR3 +NR3OH 3. Соли алкалоидов растворяются в воде и этиловом спирте. Плохо растворимы в органических растворителях. Есть соли плохо растворимые в воде (сульфат хинина). Есть те, что растворяются в орг. растворителях (гидробромид скополамина). Основания алкалоидов растворяются в органических растворителях и не растворяются в воде. Есть алкалоиды, которые растворяются в воде (кофеин). 4. В растениях алкалоиды находятся в виде солей органических кислот (щавелевой, винной, лимонной), которые быстро разлагаются под действием щелочей. Выделение. I. В виде оснований. 1). Сырье обрабатывают различными щелочами (аммония, натрия, кальция гидрооксид и др.) При подборе щелочи учитывают свойства алкалоидов. Сильные щелочи – сильные основания. Щелочную экстракцию не проводят: а) для алкалоидов содержащих фенольные гидрооксилы, т.к. образуются феноляты(морфин, алкалоиды спорыньи). В этом случае используют аммиак. б) при выделении алкалоидов из семян, содержащих жирное масло, поскольку образуются мыла, способствующие образованию эмульсий. 2). Извлечение свободных оснований проводят орг. растворителями: хлороформ, бензол, этиловый эфир. 3). Очистка. Органическую фракцию обрабатывают 1-5% кислотой. Основания переходят в соли, которые переходят в водный слой(примеси остаются в органическом слое). Если необходимо раствор снова подщелачивают и обрабатывают орг. растворителями. Эти операции повторяют 2 или более раз. II. В виде солей. 1-2 % кислотой( серной, соляной, винной). После подщелачивают и обрабатывают орг. растворителями. Эти операции повторяют 2 или более раз. Разделение суммы. По различной растворимости в различных орг. растворителях. По силе оснований. Недостаточное количество щелочи—слабые основания—орг. растворитель, далее % щелочи повышают. Путем получения различных солей характерных для индивидуальных соединений. Хроматографией. По различной температуре кипения(дробной перегонкой). Количественное определение. Кислотно-основное титрование в неводных средах. Нейтрализации: Прямое титрование кислотой Обратное титрование избытка кислоты щелочью Прямое титрование раствором йода по образованию осадка. Гравиметрия Спектро-, фото-, поляриметрия. Индивидуальные способы. Качественные реакции. 1). Общеосадочные: Вагнера и Бушарда: Р-р йода в калия йодиде – бурый осадок. Майера: HgCl2 в KI – белый или желтый. Драгендорфа: Висмута нитрат, KI и уксусная кислота – оранжевое или кирпичное. Марки: Кадмия йодид в KI – белые или желтые. С танином – желтые. С пикриновой кислотой – желтые. Зонненштейна: Фосфорномолибденовая кислота – синяя или зеленая. Бертрана: Кремневольфрамовая кислота – беловатые. 2). Специфические: Группы алкалоидов дают каждая свою: Эрдмана (конц. серная кислота и азотная). Марки (формальдегид в серной кислоте). Фреде (молибдат аммония в серной кислоте). Вазицки (диметиламинобензальдегид серной кислоте). |