Алкалоиды

Что это такое алкалоиды?

Алкалоиды

Алкалоиды — это химические вещества, молекулы которых содержат 1 или несколько атомов азота. Они обладают свойствами, присущими слабым щелочам, например, аммиаку. В прошлом они считались производными пиридина, однако открытие некоторых видов алкалоидов заставило сомневаться в правильности этой теории. Впервые подобное вещество было получено из опиумного мака более 200 лет назад. Тогда же были описаны его основные свойства. В дальнейшем был открыт целый ряд подобных соединений, входящих в состав растительного сырья. Это позволило считать, что алкалоиды имеют природное происхождение.

Характеристики алкалоидов

Эти вещества представляют собой химические соединения, содержащие азот и имеющие сложное циклическое строение. Атомы в молекуле связываются между собой различными способами. Алкалоиды входят в состав некоторых органических кислот. Чистое вещество представляет собой твердые кристаллы либо жидкость. Оба типа имеют схожие химические свойства, которые давно изучены. Так, например, определены способы получения этих соединений из растительного сырья, основные характеристики алкалоидов и их воздействие на организм человека. Соли этих веществ растворимы в воде, в чистом виде же это свойство отсутствует.

Химические реакции для получения алкалоидов

Существует несколько типов химических реакций, с помощью которых можно получать и изучать алкалоиды. Осаждение основано на выделении нерастворимой соли. Для этого используются органические кислоты и таннин. Реакции, способствующие появлению сложных солей, протекают с участием йодида калия и хлорида ртути. При окрашивании у алкалоида вид может изменяться, поэтому это вещество начинает выделяться на фоне общего состава. Подобные реакции могут давать неточные результаты, что связано со схожестью строения молекул алкалоидов с белковыми соединениями.

Основные типы веществ

Алкалоиды, классификация которых была предложена академиком Ореховым, делятся на несколько групп, отличающихся строением и химическими свойствами. К производным пирролидина относят вещества, молекулы которых содержат пятичленные гетероциклы, связанные друг с другом. В состав подобных алкалоидов входит 1 атом азота. В следующую категорию входят алкалоиды, содержащие шестичленные гетероциклы. Наиболее известными их представителями являются лобелин и анабазин. К производным хинолизидина относится пахикарпин, молекула которого содержит шестичленные гетероциклы, связанные друг с другом и азотом.

Классификация алкалоидов включает и производные хинина, наиболее распространенным среди которых является морфин. В эту же категорию включают вещества, входящие в состав мака, чистотела, барбариса.

Индол и его производные отличаются сложным строением: молекула содержит связанные между собой пяти- и шестичленные гетероциклы. Кофеин, используемый в пищевой и фармакологической промышленности, добывается из листьев и плодов растения кола. Входит в группу производных пурина — это сложные химические соединения, содержащие несколько атомов азота. Эфедрин — ароматический спирт, состоящий из множества гетероциклов, связанных между собой и с атомами азота. В настоящее время к алкалоидам стали относить стероидные гормоны.

Физические свойства алкалоидов

Кофеин

Основным качеством химических веществ этой категории считают способность растворяться в жидкостях и менять агрегатное состояние в зависимости от внешних условий. При комнатной температуре алкалоиды представляют собой твердые кристаллы, не имеющие запаха и цвета. Некоторые группы веществ в стандартных условиях находятся в жидком состоянии. К ним относятся соединения, не содержащие атомов кислорода — никотин, пахикарпин. Полностью растворяются в воде лишь кофеин и эфедрин. Остальные алкалоиды проявляются подобные свойства при вступлении в реакцию с органическими растворителями.

Влияние алкалоидов на живые организмы

Алкалоиды, виды которых достаточно разнообразны, являются жизненно необходимыми для организмов, в которых они производятся. Эти вещества защищают от болезнетворных бактерий, препятствуют уничтожению растений травоядными животными. Кроме того, они регулируют процессы роста и развития организма хозяина. Эти вещества оказывают мощное действие и на человека. Особенно это касается нервной системы.

В зависимости от типа алкалоида он может обладать седативными, психотропными, стимулирующими или обезболивающими свойствами. При правильном применении они оказывают пользу, однако передозировка может стать опасной для жизни. Некоторые из них обладают антиаритмическим, гипотензивным и спазмолитическим действием. При использовании препаратов, содержащих эти вещества, не по назначению могут развиваться опасные последствия — острая дыхательная недостаточность, снижение остроты зрения и слуха, сухость во рту, внутренние кровотечения, снижение артериального давления.

Судорога

Большая часть алкалоидов на организм человека воздействует негативно. Стрихнин вызывает судороги, остановку дыхания и последующую смерть. Другая часть химических веществ относится к наркотическим. Использоваться они должны исключительно по назначению врача.

Растения, в состав которых входят алкалоиды, широко применяются в фармацевтической промышленности. На основе экстрактов производятся растворы для инъекций, таблетки, настои. Применяются препараты для лечения заболеваний сердечно-сосудистой, дыхательной и нервной систем. Некоторые соединения оказываются эффективными при злокачественных опухолях и алкогольной зависимости.

В природе эти вещества, как уже говорилось, содержатся в растениях. В грибах, бактериальных клетках и животных организмах подобные соединения отсутствуют. Вещества встречаются в таких растениях, как:

  1. Крестовник плосколистный — растение, содержащее компоненты, обладающие спазмолитическим действием. Используется для производства соответствующих лекарственных препаратов.
  2. Вещества, входящие в состав красавки, нормализуют функции нервной системы, повышают выносливость и физическую активность, обладают обезболивающим действием.
  3. Чистотел — широко распространенное на территории нашей страны растение. Содержит пахикарпин, термопсин и хинолизидин. При неправильном применении приобретает свойства яда.
  4. В состав мака входит более 20 видов алкалоидов — опий, морфин, папаверин, кодеин и другие соединения изохинолинового ряда.
  5. Вещества, входящие в состав пассифлоры, обладают выраженными седативными свойствами.
  6. Раувольфия змеиная содержит 50 алкалоидов, используемых для производства гипотензивных и антиаритмических препаратов.

Наиболее распространенным алкалоидом считается кодеин, добываемый из морфина посредством серии химических реакций. Это эффективное противокашлевое и седативное вещество, не оказывающее существенного негативного влияния на организм. Именно поэтому препараты на основе кодеина пользуются популярностью во многих странах. Принимать их необходимо по составленной врачом схеме, строго соблюдая дозировку.

Опиатами называют все химические соединения, получаемые из опия. Большинство из этих веществ в настоящее время применяется не по назначению. Это героин, морфин и папаверин, обладающие психотропным действием. В медицине они используются для устранения сильных болей и кашля при онкологических заболеваниях. Попадание их в организм здорового человека развивает привыкание.

Автор статьи: Беспалова Ирина ЛеонидовнаВрач-пульмонолог, Терапевт, Кардиолог, Врач функциональной диагностики. Врач высшей категории. Опыт работы: 9 лет. Закончила Хабаровский государственный мединститут, клиническая ординатура по специальности «терапия». Занимаюсь диагностикой, лечением и профилактикой заболеваний внутренних органов, также провожу профосмотры. Лечу заболевания органов дыхания, желудочно-кишечного тракта, сердечно-сосудистой системы. Беспалова Ирина Леонидовна опубликовала статей: 503

АЛКАЛОИДЫ

АЛКАЛОИДЫ. C древнейших времен человек использовал алкалоиды как лекарства, яды и колдовские зелья, однако структура многих из этих соединений была определена относительно недавно. Термин «алкалоид» («похожий на щелочь») был предложен в 1819 фармацевтом В.Мейснером. Первое современное определение (1910), данное Э.Винтерштейном и Г.Триром, описывает алкалоид в широком смысле как азотсодержащее вещество основного характера растительного или животного происхождения; при этом истинный алкалоид должен удовлетворять четырем условиям: 1) атом азота должен быть частью гетероциклической системы; 2) соединение должно иметь сложную молекулярную структуру; 3) оно должно проявлять значительную фармакологическую активность и 4) иметь растительное происхождение.

К настоящему времени выделено свыше 10 000 алкалоидов разнообразных структурных типов, что превышает число известных соединений любого другого класса природных веществ. Неудивительно, что классическое определение Винтерштейна – Трира устарело: соединения, рассматриваемые большинством химиков и фармакологов как алкалоиды, не отвечают всем его требованиям. Например, колхицин и пиперин не имеют основного характера, в то же время колхицин и такие b-фенилэтиламины, как мескалин, не являются гетероциклами:

Сложность структуры – слишком расплывчатое понятие, чтобы входить в определение: то, что сложно для одних химиков, кажется простым для других. Фармакологическая активность – неудачный критерий, поскольку многие вещества проявляют ее, если присутствуют в достаточных дозах. Если включить ее в определение, придется оговорить уровень доз. Многие вещества со структурой классических алкалоидов получены из материалов нерастительного происхождения – тканей животных, грибов (в том числе плесневых), бактерий. Так что новое определение понятия «алкалоид», с одной стороны, должно охватывать возможно большее число соединений, относимых к алкалоидам большинством исследователей, а с другой – исключать такие классы природных азотсодержащих соединений, как алифатические амины, аминокислоты, аминосахара, белки и пептиды, нуклеиновые кислоты, нуклеотиды, птерины, порфирины и витамины. Следующее определение, предложенное У.Пельтье, отвечает этим условиям и поэтому получило широкое признание: алкалоид – это циклическое органическое соединение, содержащее азот в отрицательной степени окисления и имеющее ограниченное распространение среди живых организмов.

Требование наличия циклического фрагмента в структуре молекулы исключает из списка алкалоидов простые низкомолекулярные производные аммония, а также циклические полиамины, такие, как путресцин H2N(CH2)4NH2, спермидин H2N(CH2)4NH(CH2)3NH2 и спермин H2N(CH2)3NH(CH2)4NH(CH2)3NH2. В то же время требование наличия азота в отрицательной степени окисления (с.о.) обусловливает включение в список алкалоидов аминов (с.о. –3), аминоксидов (–1), амидов (–3) и четвертичных аммониевых солей (–3), но исключает нитро- (+3) и нитрозо- (+1) соединения. При этом важно, чтобы соблюдалось условие ограниченной распространенности в живой природе, иначе почти все природные азотистые соединения пришлось бы причислить к алкалоидам. Определение алкалоидов, предложенное Пельтье, удобно в том отношении, что подтверждает отнесение к алкалоидам большинства тех соединений, которые, хотя традиционно считаются алкалоидами, должны были бы исключаться из их числа согласно классическому определению Винтерштейна – Трира. Это, например, колхицин, пиперин, b-фенилэтиламины, рицинин, генцианин, буфотоксин. Поскольку структурой соединения определяется его принадлежность к алкалоидам, антибиотики соответствующей структуры (например, циклосерин, глиотоксин, митомицин С, пенициллин, стрептомицин и стрептонигрин) тоже могут быть отнесены к алкалоидам:

Историческая справка.

Начало химии алкалоидов обычно относят к 1803, когда Л.-Ш.Деронь выделил из опиума – высохшего на воздухе млечного сока снотворного (опийного) мака Papaver somniferum – смесь алкалоидов, которую он назвал наркотином. Затем в 1805 Ф.Сертюрнер сообщил о выделении морфина из опиума. Он приготовил несколько солей морфина и показал, что именно морфином обусловливается физиологическое действие опиума. Позднее (1810) Б.Гомес обработал спиртовый экстракт коры хинного дерева щелочью и получил кристаллический продукт, который назвал «цинхонино». П.Пельтье и Ж.Кавенту на фармацевтическом факультете Сорбонны (1820) выделили из «цинхонино» два алкалоида, названные хинином и цинхонином. Позднее исследователи получили более двух десятков оснований из экстрактов коры хинного дерева и растений рода ремиджия (Remijia) сем. мареновых. Между 1820 и 1850 было выделено и описано большое число алкалоидов новых разнообразных типов. Среди них аконитин из растений рода аконит (Aconitum, борец) – одно из наиболее токсичных веществ растительного происхождения; атропин – оптически неактивная форма гиосциамина и мощное мидриатическое средство (даже 4Ч10–6г вызывают расширение зрачка); колхицин – алкалоид безвременника осеннего, применяемый при лечении подагры; кониин представляет особый исторический интерес, поскольку именно он стал орудием казни Сократа в 399 до н.э., когда великий философ был вынужден выпить чашу с настоем болиголова (Conium maculatum); кодеин – близкий к морфину алкалоид, являющийся ценным обезболивающим и противокашлевым средством; пиперин – алкалоид черного перца (Piper nigrum); берберин – алкалоид из корней барбариса обыкновенного (Berberis vulgaris); стрихнин – очень ядовитый алкалоид, содержащийся в семенах чилибухи (Strychnos nux-vomica) и используемый при некоторых сердечных болезнях и для истребления грызунов; эметин содержится в корне ипекакуаны (Cephaelis ipecacuanha, рвотный корень) – рвотное и противопротозойное средство, применяется для лечения амебной дизентерии; кокаин содержится в листьях тропических растений рода Erythroxylum, главным образом в коке (E. coca), используется в медицине как местноанестезирующее средство:

Распространенность.

Алкалоиды часто встречаются в виде солей растительных кислот. Одни из них присутствуют в растениях в соединениях с сахарами (например, соланин в картофеле Solanum tuberosum и томатах Lycopersicon esculentum), другие – в форме амидов (например, пиперин из черного перца) или сложных эфиров (кокаин из листьев Erythroxylum coca), а третьи сохраняются в твердом состоянии в омертвевших тканях, таких, как клетки коры. Алкалоиды обычно неравномерно распределены по разным частям растения. Обычно в алкалоидосодержащем растении встречается сразу несколько алкалоидов, иногда до 50.

Распространение алкалоидов обычно ограничено определенными семействами и родами растительного царства; редки случаи, когда все или бóльшая часть членов более крупных таксономических групп содержит алкалоиды. Хотя около 40% семейств растений включает хотя бы один алкалоидоносный вид, алкалоиды были обнаружены лишь в 9% из более чем 10000 родов. Среди покрытосеменных они в изобилии встречаются в некоторых двудольных, особенно в семействах Apocynaceae (квебрахо, кора перейры, кендырь); Compositae (крестовник, амброзия); Berberidaceae (европейский барбарис); Leguminosae (ракитник, утесник, люпин); Lauraceae (розовое дерево); Loganiaceae (американский жасмин, виды Strychnos); Menispermaceae (луносемянник); Papaveraceae (мак, чистотел); Ranunculaceae (аконит, дельфиниум); Rubiaceae (хинная кора, ипекакуана); Rutaceae (цитрус, пилокарпус), Solanaceae (табак, томат, картофель, красавка, белена, дурман). Алкалоиды редко находят в тайнобрачных (споровых), голосеменных и однодольных растениях. Однако среди последних Amaryllidaceae (амарилис, нарцисс) и Liliaceae (безвременник, чемерица) являются важными алкалоидоносными семействами. Семейство маковых (Papaveraceae) необычно в том отношении, что все его виды содержат алкалоиды. Большинство растительных семейств занимают промежуточную позицию, когда не все, но часть видов какого-либо рода или близкие роды содержат алкалоиды. Так, виды родов Aconitum и Delphinium в семействе лютиковых (Ranunculaceae) содержат алкалоиды, тогда как бóльшая часть других родов того же семейства (Anemone, Ranunculus, Trollius) алкалоидов не содержат. Обычно данный род или близкие роды содержат одни и те же или структурно родственные алкалоиды; например, семь различных родов семейства паслёновых (Solanaceae) содержат гиосциамин. Простые алкалоиды часто встречаются в многочисленных и ботанически не родственных растениях, тогда как распространение более сложных алкалоидов (таких, как колхицин и хинин) обычно ограничено одним видом или родом растений, для которых содержание такого алкалоида служит отличительным признаком.

В качестве примеров соединений, которые широко известны как алкалоиды, – морфин (опийный мак, Papaver somniferum) – первый алкалоид, выделенный в чистом виде (Сертюрнер, 1805); никотин (табак, Nicotiana tabacum); стрихнин (Strychnos nux-vomica и S. ignatii); хинин (хинная корка, Cinchona); кониин (болиголов, Conium maculatum) – первый синтезированный алкалоид (А.Ладенбург, 1886). Последние три алкалоида были выделены Пельтье и Кавенту в 1819, 1820 и 1826 соответственно. Пример современного алкалоида – резерпин (раувольфия змеиная, Rauvolfia serpentina), применяемый в медицине как антигипертензивное средство и транквилизатор:

Номенклатура и классификация.

Номенклатура алкалоидов не была систематизирована – как из-за сложности соединений, так и по историческим причинам. Все названия имеют суффикс -ин и произведены разными путями: от родовых названий растений (гидрастин от Hydrastis canadensis и атропин от Atropa belladonna); от видовых названий растений (кокаин от Erythroxylon coca); от названий лекарственного растения, из которого выделен алкалоид (эрготамин от английского ergot – спорынья); от выявленной физиологической активности (морфин от Морфея – древнегреческого бога сна); от личного имени (пельтьерин назван в честь химика Пьера Жозефа Пельтье; по названию этого алкалоида названа группа алкалоидов – группа пельтьерина). Пельтье выделил ряд алкалоидов – эметин (1817), колхицин (1819), стрихнин (1819), бруцин (1820), цинхонин (1820), хинин (1820), кофеин (1820), пиперин (1821), кониин (1826), тебаин (1835) и, между прочим, зеленый пигмент растений хлорофилл, которому он дал название.

Две обычно используемые системы классифицируют алкалоиды по родам растений, в которых они встречаются, или на основании сходства молекулярной структуры. Классы алкалоидов, члены которых объединены по источнику выделения, – это алкалоиды аконита, аспидоспермы, хинного дерева, спорыньи, эфедры, ибоги, ипекакуаны, люпина, опийного мака, раувольфии, крестовника, картофеля, стрихноса (рвотного ореха) и иохимбе. Химическая классификация основана на особенностях молекулярного азотно-углеродного скелета, общих для членов данной группы алкалоидов. Главные структурные классы включают пиридиновые (никотин), пиперидиновые (лобелин), тропановые (гиосциамин), хинолиновые (хинин), изохинолиновые (морфин), индольные (псилоцибин, активное начало мексиканских галлюциногенных грибов, резерпин и стрихнин), имидазольные (пилокарпин), стероидные (томатидин из томатов), дитерпеноидные (аконитин), пуриновые (кофеин из чая и кофе, теофиллин из чая и теобромин из чая и какао) алкалоиды:

Биогенез.

Одна из наиболее захватывающих и увлекательных сторон химии алкалоидов – это их синтез в растениях. В течение последних десятилетий химики предложили много биогенетических схем синтеза различных алкалоидов. Большая часть этих схем основана на мысли, что алкалоиды образуются из относительно простых предшественников, например, фенилаланина, тирозина, триптофана, гистидина, ацетатных и терпеновых остатков, метионина и других аминокислот, таких, как антраниловая кислота, лизин и орнитин. Структуры большинства алкалоидов можно вывести теоретически из таких простых предшественников, используя немногие хорошо известные химические реакции. Несколько простых алкалоидов были синтезированы из производных аминокислот в физиологических условиях с применением таких биогенетических концепций. С помощью радиоактивных меток эти теории были подвергнуты экспериментальной проверке.

Биосинтетические исследования алкалоидов включают введение меченых предшественников в растения с последующим (после надлежащего периода роста) выделением алкалоидов. Полученные алкалоиды подвергают последовательным реакциям расщепления, чтобы определить положение меченых атомов. Этот метод продемонстрировал, что тебаин, кодеин и морфин последовательно образуются в растении из тирозина:

Сходные эксперименты продемонстрировали, что многие другие алкалоиды (никотин, гиосциамин, пеллотин, папаверин, колхицин, грамин) синтезируются из аминокислот. В настоящее время произошел качественный скачок в исследованиях биогенеза алкалоидов: в растительную систему биосинтеза успешно вводят не только аминокислоты, ацетаты и мевалонолактон, но и в некоторых случаях большие промежуточные соединения.

Функции алкалоидов

в растениях не вполне понятны. Возможно, алкалоиды – это побочные продукты обмена веществ (метаболизма) в растениях, или они служат резервом для синтеза белков, химической защитой от животных и насекомых, регуляторами физиологических процессов (роста, обмена веществ и размножения) или конечными продуктами детоксикации, обезвреживающей вещества, накопление которых могло бы повредить растению. Каждое из этих объяснений может быть справедливым в конкретных случаях, однако 85–90% растений вовсе не содержат алкалоидов.

Фармакологическая активность

алкалоидов изменяется в широких пределах в зависимости от структуры. Среди них имеются обезболивающие средства и наркотики (морфин, кодеин); мощные стимуляторы центральной нервной системы (стрихнин, бруцин), мидриатические (т.е. расширяющие зрачок) средства (атропин, гиосциамин) и миотические (т.е. суживающие зрачок) средства (физостигмин, пилокарпин). Некоторые алкалоиды обнаруживают адренергическую активность, возбуждают симпатическую нервную систему, стимулируют сердечную деятельность и повышают кровяное давление (эфедрин, эпинефрин). Другие – снижают кровяное давление (резерпин, протовератрин А). Благодаря своей физиологической активности многие алкалоиды, будучи сильными ядами, находят применение в медицине.

Важнейшие алкалоиды.

– оптически неактивная форма гиосциамина, широко применяется в медицине как эффективный антидот при отравлениях антихолинэстеразными веществами, такими, как физостигмин и фосфорорганические инсектициды. Он эффективно снимает спазмы бронхов, расширяет зрачок и т.д. Токсические дозы вызывают нарушение зрения, подавление слюноотделения, расширение сосудов, гиперпирексию (повышение температуры), возбуждение и состояние делирия (помрачения сознания).

Винбластин и винкристин.

Барвинок (Catharanthus roseus, ранее известный как Vinca rosea) содержит множество сложных алкалоидов, среди которых мощные противораковые средства винбластин и винкристин. Поскольку концентрация активных алкалоидов в барвинке ничтожна, для их промышленного получения необходимы огромные количества растительного сырья. Так, для выделения 1 г винкристина нужно переработать 500 кг корней. Винбластин применяется для лечения различных форм рака и особенно эффективен при болезни Ходжкина (лимфогранулематоз) и хорионкарциноме. Винкристином лечат острую лейкемию, а в комбинации с другими препаратами – лимфогранулематоз.

Кодеин

– самый распространенный опийный алкалоид. Его можно выделить из опиума (от 0,2 до 0,7%), приготовить метилированием морфина или восстановлением и деметилированием тебаина. Кодеин – наркотический анальгетик и противокашлевое средство. Он менее токсичен и в меньшей степени вызывает привыкание, чем морфин.

Колхицин

выделен из клубнелуковиц и семян различных видов Colchicum, обычно Colchicum autumnale (безвременник осенний). Это нейтральный алкалоид, используемый для лечения подагры и для получения клеток растений с удвоенным набором хромосом.

Кокаин

получают из листьев коки (Erythroxylum coca) или синтезируют из экгонина, выделяемого из растительного сырья. Это мощный местный анестетик, он входит в микстуру Бромптона, которая используется для смягчения жестоких болей, сопровождающих последнюю стадию рака. Его стимулирующее действие на ЦНС уменьшает седативный эффект и ослабление дыхания от применения морфина или метадона, используемых в качестве наркотических анальгетиков в составе микстуры Бромптона. Привыкание к кокаину наступает очень быстро. Он включен в список веществ, подлежащих особо тщательному контролю. См. также КОКАИН.

Кофеин

содержится в кофе, чае, какао, коле и матé (парагвайский чай). В составе многих напитков его потребляют миллионы людей во всем мире. Кофеин обычно извлекают из чая, чайной пыли, чайных отходов или выделяют возгонкой при поджаривании кофе. Его также можно синтезировать из теобромина. Кофеин оказывает возбуждающее действие на центральную нервную и сердечно-сосудистую системы, используется для стимуляции сердечной деятельности, дыхания и как противоядие при отравлении морфином и барбитуратами. Он входит в состав продуктов с торговыми названиями эмпирин, фиоринол, кафергот, виграин. См. также КОФЕИН.

Лобелин

содержится в лобелии (Lobelia inflata) и обладает действием, сходным с действием никотина. По этой причине его вводят в состав таблеток, облегчающих отвыкание от курения. В малых дозах способен возбуждать дыхание, в связи с чем его применяют в случаях удушения, отравления газами, т.е. когда нужно стимулировать дыхание. Большие дозы, наоборот, парализуют дыхание.

Мескалин

содержится в лофофоре Уильямса (Lophophora williamsii, мексиканское название – пейот или мескаль) сем. кактусовых и является галлюциногеном. Пейот издавна использовался в обрядах мексиканских и американских индейцев. Поедание пейота вызывает расширение зрачка, сопровождаемое необычным и причудливым восприятием цвета. Мигающие огни и изменчивые образы характеризуют начальную стадию видений. Затем цвета блекнут, человек становится вялым и засыпает. Мескалин проявляет то же действие, что и необработанный растительный материал.

Морфин

является важнейшим опийным алкалоидом. Его экстрагируют из высушенного млечного сока, выступающего из надрезов на незрелой головке опийного мака (Papaver somniferum). Морфин содержит фенольную и спиртовую гидроксильные группы. Он представляет собой наркотический анальгетик и применяется для обезболивания. Однако длительное его употребление приводит к привыканию и вызывает тошноту, рвоту, запоры.

Никотин.

Этот жидкий алкалоид в чистом виде выделен в 1828 Поссельтом и Рейманом. Его основной источник – табак (Nicotiana tabacum), годовое производство листьев которого превышает 5 млн. т. Никотин встречается также в разных видах плауна, хвоще полевом и некоторых других растениях. При курении бóльшая часть никотина разрушается или испаряется. Никотин – сильный яд. В малых количествах он стимулирует дыхание, но в больших – подавляет передачу импульса в симпатических и парасимпатических нервных узлах. Смерть наступает от прекращения дыхания. Никотин сильно влияет на сердечно-сосудистую систему, вызывая сужение периферических сосудов, тахикардию и подъем систолического и диастолического кровяного давления. Никотин (обычно в виде сульфата) используется как инсектицид в аэрозолях и порошках.

Пилокарпин.

Этот имидазольный алкалоид получают из листьев различных видов африканского кустарника Pilocarpus. Его гидрохлорид и нитрат – холиномиметические (действие аналогично возбуждению холинорецепторов) и миотические (сужающие зрачок с одновременным понижением внутриглазного давления) средства. Главное же использование пилокарпина – для лечения глаукомы. Он применяется также для усиления деятельности потовых и слюнных желез, при водянке на почве нефрита, при некоторых отравлениях (ртутью или свинцом) и др. Пилокарпин также вводят перорально или подкожно, параллельно с введением ганглиоблокаторов, чтобы стимулировать слюноотделение.

Резерпин.

Раувольфия – древнее лекарственное растение; сообщения о ее использовании датируются 1000 до н.э. В индуистской Аюрведе она рекомендуется для лечения дизентерии, змеиных укусов и как жаропонижающее. Гипотензивная (снижающая кровяное давление) активность корней Rauwolfia serpentina, обнаруженная в 1933, объясняется присутствием алкалоида резерпина. Резерпин проявляет также успокаивающее действие. Поэтому его иногда используют для снижения высокого кровяного давления и повышенной возбудимости при неврозах, истерии и стрессах. Побочные эффекты включают сонливость, брадикардию (уменьшение частоты сердечных сокращений), избыточное слюноотделение, тошноту, понос, усиленное отделение желудочного сока и депрессию.

Скополамин

является антихолинергическим агентом. Его часто используют для снятия спазмов кишечника при спастическом колите, гастроэнтерите и язве желудка, в качестве успокаивающего при психических возбуждениях. Благодаря антисекреторному действию скополамина его применяют для снижения мокротоотделения при анестезии (для преднаркоза и при операциях), для подавления секреции желудочного сока при лечении язвы желудка и для уменьшения выделений слизистой оболочки носа при простуде и аллергических заболеваниях:

Стрихнин.

Рвотный орех (чилибуха, Strychnos nux-vomica) содержит от 1,5 до 5% алкалоидов, главным образом стрихнина или бруцина (диметоксистрихнина). Стрихнин чрезвычайно токсичен, действует главным образом на спинной мозг, приводя к конвульсиям (судорогам), и используется для истребления вредных животных. Он применяется в медицине при параличах, связанных с поражениеми ЦНС, при хронических расстройствах ЖКТ и главным образом как общее тонизирующее при различных состояниях расстроенного питания и слабости, а также для физиологических и нейро-анатомических исследований.

Тубокурарин.

Кураре, известный яд, которым южноамериканские индейцы начиняют стрелы, является сухим экстрактом из коры и стеблей некоторых видов Strychnos (S. toxifera и др.). Различают четыре сорта кураре, получивших свое название в зависимости от способа расфасовки: калабаш-кураре («тыквенный», упакованный в небольших высушенных тыквах, т.е. калебассах), пот-кураре («горшочный», т.е. хранящийся в глиняных горшках), «мешочный» (в небольших плетеных мешочках) и тубо-кураре («трубочный», упакованный в бамбуковые трубки 25 см длиной). Поскольку кураре, расфасованный в бамбуковых трубках, обладал самым сильным фармакологическим действием, главный алкалоид был назван тубокурарином. Его гидрохлорид применяется в хирургии для расслабления скелетных мышц. Тубокураринхлорид используют также для лечения столбняка и конвульсий при отравлении стрихнином.

Хинидин

– диастереомер хинина – встречается в хинной коре (например, Cinchona succirubra) в количествах от 0,25 до 1,25%. Это антиаритмическое сердечное средство, применяемое для предупреждения фибрилляции предсердий (мерцательной аритмии).

Хинин.

До Второй мировой войны хинин был единственным антималярийным препаратом. Когда доставка хинной коры с Явы была прервана войной, были предприняты чрезвычайные меры для получения синтетических антималярийных препаратов. Хинин применяют также для приготовления шипучих тонизирующих напитков. Недавно хинин снова приобрел значение как антималярийный препарат – для лечения устойчивой к хлорохину формы малярии (молниеносной трехдневной малярии).

Эметин

– главный алкалоид корня ипекакуаны (Cephaelis ipecacuanha или Cephaelis acuminata) и был выделен П.Пельтье и Ф.Мажанди в 1817. Его применяют для лечения амебной дизентерии, альвеолярной пиореи и других амебных болезней. Эметин является рвотным и отхаркивающим средством.

Эргоновин

(эргометрин, эргобазин). В Европе на протяжении более чем 1000 лет (вплоть до 20 в.) наблюдались периодические вспышки эрготизма. Болезнь характеризуется перемежающимися ощущениями жара и холода в конечностях с последующим онемением, судорогами и конвульсиями. Пораженную конечность приходилось ампутировать из-за развития сухой гангрены. Теперь известно, что эпидемии вызываются алкалоидами спорыньи Claviceps purpurea, паразитирующей на ржи (Secale cereale). Один из этих алкалоидов – эргоновин – стимулирует мышцы матки. Его применяют для предупреждения и лечения послеродовых воспалений, вызванных атонией матки (т.е. отсутствием физиологического тонуса).

Эфедрин.

Китайцы более 5000 лет используют ма-хуан – смесь надземных частей растений Ephedra equisentina, E. sinica и E. distachya. Главное действующее начало ма-хуана – алкалоид эфедрин. Он применяется как мидриатик и для расширения бронхов. Он возбуждает симпатическую нервную систему, вызывает сужение сосудов, стимулирует сердечную деятельность и на продолжительное время обеспечивает подъем кровяного давления. Раствор эфедрина (0,5–1,0%) используют при насморке. Эфедрин применяют также при бронхиальной астме, сенной лихорадке, неудержимом кашле, миастении и остановке сердца.

См. также АНТИБИОТИКИ; БИОХИМИЯ; ХИМИЯ; ХИМИЯ ОРГАНИЧЕСКАЯ; НАРКОМАНИЯ.

Белки, жиры, углеводы, витамины, минералы, антиоксиданты и другие соединения, содержащиеся в растениях и животных

К алкалоидам принадлежат вещества растительного происхождения, содержащиеся во многих растениях. В настоящее время известно около 10000 алкалоидов.

Химические свойства алкалоидов

Общим для большинства алкалоидов свойством является наличие в их молекулах азота, содержащегося в составе циклов. Таким образом, алкалоиды, принадлежат к гетероциклическим соединениям. Алкалоиды являются органическими основаниями и дают соли с кислотами. В большинстве случаев алкалоиды содержатся в растениях в виде солей яблочной, винной, лимонной и других кислот. В виде солей они растворимы в воде. Свободные алкалоиды могут быть получены путем обработки солей щелочами. В свободном виде алкалоиды, как правило, нерастворимы в воде, но растворяются в органических растворителях. Общим для всех алкалоидов свойством является также то, что они представляют собой физиологически чрезвычайно активные вещества, оказывающие сильное действие на животный организм; многие из них являются ядами.

Влияние алкалоидов на организм человека

Большинство алкалоидов действует на нервную систему: в малых дозах они оказывают возбуждающее действие, а в больших дозах – угнетающее. Так, например, кокаин, широко употребляемый в медицине в качестве местного обезболивающего средства, действует на чувствительные окончания периферической нервной системы. Кураре – алкалоид, содержащийся в соке некоторых южноамериканских растений, действует на двигательные окончания нервной системы и поэтому вызывает паралич; именно поэтому он употреблялся индейцами для смачивания стрел. Содержащийся в млечном соке мака морфин действует на цeнтральную нервную систему, вызывая сон; он употребляется в медицине в качестве общего обезболивающего средства. Содержащийся в табаке никотин также действует на центральную и периферическую нервную систему. В ягодах белладонны и дурмана содержится атропин, который оказывает сильное действие на моторные нервы глаза, расширяя зрачок.

Строение алкалоидов

По своему строению алкалоиды весьма разнообразны. В зависимости от xимической природы азотистого гетероцикла, входящего в их состав, они разделяются на следующие основные группы : 1) производные пиридина; 2) производные пирролидина; 3) производные хинолина и изохинолина; 4) производные индола; 5) производные пурина, к которым принадлежат алкалоиды – кофеин и теобромин; 6) алкалоиды терпеноидной природы.

В некоторых алкалоидах мы имеем дело с комбинацией в молекуле различных азотистых гетероциклов. Так, например, в молекуле никотина соединены между собой пиридин и пирролидин. Обычно все же никотин включают в группу пиридидиновых алкалоидов. Табак содержит целый ряд алкалоидов, из которых главные – никотин, орникотин и анабазин.

Алкалоид никотин

Никотин при окислении образует никотиновую кислоту, которая представляет собой противопеллагрический витамин; в виде амида является составной частью некоторых дегидрогеназ. Никотин в свободном виде – бесцветная, маслянистая жидкость. Он является сильно ядовитым веществом, действующим на центральную и периферическую нервные системы. При отравлении никотином смерть наступает от паралича дыхания. Никотин в больших количествах получают из отходов табачной промышленности и используют для борьбы с насекомыми, вредящими сельскому хозяйству.

Норникотин – алкалоид, получаемый при отнятии метильной группы от никотина. Анабазин был открыт крупнейшим советским исследователем в области химии алкалоидов академиком А.П. Ореховым в среднеазиатском растении Anabasis aphylla. Tак же, как и никотин, анабазин применяется для борьбы с насекомыми – вредителями сельского хозяйства. Исследования А.А. Шмука – крупнейшего авторитета в области химии табака, показали, что отдельные ботанические виды табака могут сильно различаться между собой по содержанию никотина, норникотина и анабазина. Так, например, в обычном папиросном табаке (Nicotiana tаbacum) и в махорке (Nicotiana rustiса) никотин содержится. Ряд видов содержит лишь следы никотина и преимущественно норникотин. Табак, принадлежащий к виду Nicotiana glauca, содержит только анабазин.

Алкалоид хинин

Важнейший представитель группы алкалоидов, принадлежащих к производным хинолина, — хинин , содержится в коре хинного дерева. Он применяется в медицине в качестве весьма эффективного лекарства при лечении малярии.

Алкалоид морфин

Морфин – представитель группы изохинолиновых алкалоидов, содержится в опии – сгущенном млечном соке опийного мака. Опий содержит большое количество различных алкалоидов и широко применяется в медицине как успокаивающее средство, а в больших дозах – и как наркотик. Морфин широко применяется в качестве болеутоляющего средства.

Алкалоиды спорыньи

К группе алкалоидов – производных индола, относится ряд алкалоидов, содержащихся в рожках спорыньи. Спорынья представляет собой зимующую форму гриба Claviceps purpurea , развивающегося в зерне ржи. Спорынья очень ядовита, и попадание рожков в размолотом виде в муку может привести к массовым отравлениям. Поэтому очистка зараженного зерна от рожков спорыньи является важнейшей операцией при переработке такого зерна. Рожки спорыньи применяются в медицине. В настоящее время для получения алкалоидов спорыньи с целью их использования в медицине широко применяется выращивание спорыньи на синтетических средах. Путем изменения состава среды можно существенно повысить выход алкалоидов. В основе строения алкалоидов спорыньи лежит лизергиновая кислота или ее изомер – изолизергиновая кислота, представляющие собой производные индола, синтезируемые в мицелии спорыньи из триптофана и мевалоновой кислоты. Соединяясь с одной или несколькими аминокислотами, пировиноградной кислотой или аминоспиртами, лизергиновая кислота образует тот или иной алкалоид спорыньи. Из рожков спорыньи выделено 12 алкалоидов: эрготамин и эрготаминин, эргозин и эргозинин, эргокристин и эргокристинин, эргокриптин и эргокриптинин, эргокорнин и эргокорнинин, эргобазин и эргобазинин. Алкалоиды спорыньи являются хорошим примером того, что обычно в данном растении содержится целый комплекс алкалоидов; родственных по своей химической природе. Такую же картину мы наблюдаем у табака, опийного мака, хинного дерева.

Чистящее средство Шуманит: состав, виды, применение

Хорошая хозяйка любит идеальный порядок, но что делать, если застарелый жир или накипь не отмывается? В таких случаях необходимо прибегать к сильнодействующим средствам, которые быстро, без усилий справятся с загрязнениями на любых поверхностях. Израильская компания под названием «BAGI PROFESSIONAL PRODUCTS LTD» около 30 лет назад выпустила универсальное чистящее средство Шуманит. Начиная с 1995 года, химический препарат стал незаменим помощником в борьбе с жиром на кухне, разводами, налетом, ржавчиной в ванной комнате. С его помощью можно навести порядок во всем доме и вычистить любую поверхность до блеска.

Моющее средство Шуманит – краткое описание

Чистящее средство Шуманит

Препарат выпускается в городе Хайфа (Израиль), неподалеку от Мертвого моря. Шуманит содержит в себе уникальные компоненты. Жидкие очистители торговой марки «Баги» придумал и разработал Барди Керен, который является основателем компании, доктором химии. Шуманит – чистящее средство №1 для борьбы с любыми загрязнениями на электрических и газовых печах, плитке, кафеле и т.д.

Препарат также можно использовать для очищения ванной комнаты и автомобильных двигателей. Чтобы химическая жидкость равномерно наносилась на загрязненную поверхность, флакон оснащен удобным распылителем. В продаже есть обычные жидкие варианты. Благодаря средству облегчается процесс уборки, а также экономится содержимое упаковки. Препарат хорошо смывается водой, не содержит хлора, но вредный для кожи, глаз, органов дыхания.

Шуманит – средство от жира, преимущества, недостатки

Как и у любого химического препарата, свои плюсы, минусы имеет и Шуманит Баги. Чистящее средство славится простотой применения. Для очистки поверхности вам не нужна дополнительная подготовка или предварительные мероприятия. Благодаря использованию можно значительно сэкономить время, силы и деньги. По сравнению с аналогами, препарат стоит не очень дешево, но цена оправдана эффектом и качеством очистки.

На одно применение уходит немного средства, поэтому упаковки хватит надолго. При этом концентрат удаляет самые трудные пятна. Среди минусов – резкий запах химии, от паров которого может закружиться голова. Если состав попадет на кожу, возможен химический ожог. Именно поэтому перед применением нужно надевать маску на лицо, перчатки на руки, очки. Желательно оставлять на время работы окно открытым.

Вы используете шуманит?

Согласно отзывам хозяек, Шуманит – чистящее средство, состав которого эффективно борется с любыми загрязнениями и обладает такими преимуществами:

  1. Универсален, прост в применении.
  2. Быстро и легко смывается обычной водой.
  3. Устраняет любые пятна, нагар, копоть.
  4. Расходуется экономно.
  5. Не повреждает обрабатываемую поверхность.
  6. С точки зрения экологии безвреден.
  7. Убивает все бактерии и микробы.

Также Шуманит «Bagi» при мытье автомобильного двигателя эффективно устраняет моторное масло.

Обратите внимание! Средство нельзя использовать на керамических и окрашенных поверхностях. Состав может испортить тефлоновые, алюминиевые предметы. Продукт разрешено применять на металлических и нержавеющих поверхностях.

Виды препарата

Шуманит – чистящее средство, инструкция которого подразумевает использование нескольких вариантов применения. Виды отличаются объемом, функциями, формой выпуска. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Для металла

Очиститель предназначен для чугунной, эмалированной и металлической поверхности. Средство подходит для микроволновой печи, духового шкафа, электро или газовой плиты, варочной панели, вытяжки, барбекю и др. Также препарат рекомендован для чистки двигателя авто. После нанесения спрея на охлажденный участок выйдите из комнаты на 10 минут, затем снимите грязь. Если слой слишком объемный, время замачивания удваивается. Вариант Эконом – очиститель с антижировым действием, который отличается щадящим составом, но слабым эффектом. Запущенные поверхности очищают концентрированным средством Шуманит Экстра, действующим практически моментально.

Для стеклокерамики

Жирные остатки на стеклокерамической плите, посуде или камине удаляются универсальным препаратом линейки Шуманит Баги. Перед применением обязательно ознакомьтесь с инструкцией и четко следуйте рекомендациям производителя.

Крем

Средство подходит для чистки вертикальных поверхностей, так как обладает кремообразной консистенцией, которая не стекает с боков духовок, вытяжки или печи. Нанесите крем на влажную губку и протрите нужный предмет. В составе препарата щадящие ингредиенты, не оказывающие негативного воздействия на кожу, органы дыхания.

Спрей

Жидкий продукт фасуют в емкости 500 мг, 750 мг. Флакон оснащен распылителем, который равномерно распределяет вещество по поверхности и экономно расходуется. Если вам нужно почистить боковые части, лучше использовать крем, так как спрей будет растекаться. Стандартной упаковки хватает на 2 или даже 3 месяца, в зависимости от частоты применения. В продаже также имеются канистры по 3 литры.

Где можно применять средство

Область применения Шуманита

Область применения препарата – кухня и ванна. Именно в этих комнатах скапливается огромное количество грязи, которую тяжело очистить. Средство борется с загрязнениями на:

  • Плите;
  • Посуде;
  • Духовке;
  • Гриле;
  • Вытяжке;
  • Кафеле;
  • Столешнице и др.

Шуманит – лучшее чистящее средство. Фото в интернете подтверждают эффективность очистки даже в самых трудных местах.

Помимо уборки в кухне, спрей часто используют для таких целей:

  1. Дезинфекция блоков кондиционера.
  2. Очищение окон без разводов.
  3. Устранение ржавчины на металле, а также немного налета на серебре.
  4. Очистка велосипеда от следов солидола.

Препарат универсален, поэтому пользуется огромной популярностью уже много лет.

Обратите внимание! Если на стекле окна остались следы светоотражающей пленки, воспользуйтесь Шуманит. Мыть нужно аккуратно, не повреждая раму. Для этого вы можете накрыть ее пленкой. При нанесении сначала обработайте небольшой участок, чтобы посмотреть реакцию и эффект.

Меры предосторожности

При использовании обязательно соблюдайте меры безопасности, чтобы избежать химических ожогов:

  • Выключайте быттехнику из электросети;
  • Пользуйтесь маской на лицо, перчатками, очками;
  • Если в комнате стоит какая-либо пища, уберите ее в другое помещение при очистке;
  • При попадании вещества в глаза или рот, промойте тщательно водой и обратитесь в больницу;
  • Открывайте окна в помещении, не закрывайте в течение пары часов после уборки;
  • Если вы использовали препарат для мытья посуды, хорошо полощите ее сначала теплой, затем холодной водой;
  • Перед применением проверяйте действие на небольшом участке.

Следите, чтобы препарат хранился далеко от продуктов питания, находился в недоступном для детей и животных месте.

Шуманит чистящее средство – инструкция по применению, отзывы

На каждой упаковке описана подробная инструкция, где производитель по пунктам указывает, как правильно использовать продукт.

Шуманит чистящее средство – инструкция по применению:

  • Нанесите вещество на поверхность: спрей распылите, гель распределите тонким слоем, а порошкообразный препарат высыпьте из пакета;
  • В зависимости от тяжести загрязнения, подождите 2-10 минут;
  • После того, как появились коричневые разводы, смочите губку или тряпочку теплой водой, протрите.

Если слой слишком толстый, повторяйте процедуру до полного растворения загрязнений. В случаях, когда поверхность не мылась годами, добиться идеальной чистоты не удастся.

Отзывы покупателей

Виктория, 27 лет

Мне очень понравился Шуманит. Раньше пользовалась очистителем «Юлмарт», но результат перестал устраивать. У бабушки несколько лет стояла духовка в летней кухне. Решили отмыть ее, попробовали спрей этой марки. Печь не стала как новая, но грязь смылась вся. Купила себе домой тоже флакончик.

Мария, 44 года

Отлично чистит все кухонные поверхности, правда, запах немного резковатый. Я всегда оставляю средство на минут 20, так как 10 маловато. Рекомендую пользоваться спреем, можно вымыть всю квартиру, даже туалет.

Была ли полезна Вам данная статья?

Алкалоид — это что такое? Свойства, примеры алкалоидов

Алкалоид — это органическая щелочь, получаемая из растений. Давно существует практика применения некоторых видов растений вовнутрь в форме порошка. Их действие на организм либо токсичное, либо целебное. В начале 19 века известные химики Робике и Сертюрнер выяснили, что реакция такова в связи с различным содержанием в них органических соединений, которые содержат азот, а вступая в реакции, ведут себя подобно щелочам. Сегодня алкалоиды растительного происхождения исчисляются десятками тысяч отдельных соединений.

Почему их так назвали?

По своим свойствам и поведению алкалоиды похожи на щелочные соединения, в частности, аммиачные, отсюда и возникло их название от латинского alkali — щелочные. Позднее произошло открытие — удалось получить органические щелочи искусственным путем. Тогда и появилось разделение алкалоидов на натуральные и синтетические. Тогда получение любых сложных органических соединений было вопросом времени, но за алкалоидами до сих сохраняется понятие органических аммиачных соединений, получаемых из растений.

Способы получения

В растительности алкалоиды находятся в форме соли и органических кислот. Суть всех способов получения их – это превращение органических солей в соли серной и соляной кислоты. После чего на полученную кислоту воздействуют с помощью извести или едкого натра. Получаются наполовину чистые алкалоиды. Реакции перекристаллизации или перегонки позволяют получить вещества без примесей.

Для второго метода высвобождения чистого вещества подходят только жидкие соединения, имеющие в своем составе азот, водород и углерод. Иные растительные алкалоиды состоят из тех же элементов и кислорода, они твердые, а потому способны изменять свою кристаллическую решетку только с помощью перекристаллизации.

Свойства

Свойства алкалоидов схожи со свойствами щелочей. Они беспрепятственно вступают в реакции с кислотами, не выделяя при этом воду. Аналогично себя ведет и аммиак, а также все аммиачные производные. Преимущественное количество алкалоидов не вступает в реакцию с водой, потому в качестве растворителей чаще применяют винный или сивушный алкоголь. Алкалоидные растворы имеют горький вкус, но не обладают запахом. С оптической точки зрения эти вещества способны вращать плоскость поляризации в правую и в левую стороны.

В процессе перегонки алкалоиды вступают в реакцию с едким кали при отсутствии воздуха, в результате получаются такие соединения, как карбазол, хиномен и пиридин, обладающие всеми свойствами аминов. В процессе реакций окисления — образуют кислоты, например, хинолин, в котором один водород замещается на карбоксильную группу.

На основании проведенных опытов ученые-химики выразили единое мнение о том, что натуральный алкалоид – это не что иное, как результат замещения водородных атомов в щелочах разнообразными оксид содержащими остатками растительного происхождения. Впервые об этом заговорил химик Вышнеградский.

История открытия

В 19 веке считалось, что вещества, получаемые из растений, не содержат в своем составе азот. Но в 1817 году немецким химиком Сертюрнером была произведена реакция выделения чистого алкалоида – морфия (или морфина, для получения которого использовали опийный мак), а затем и определены его химические свойства.

В 1818 и 1819 годах другими химиками из Франции — Каванту и Пельтье — были выделены бруцин и стрихнин из рвотного ореха и челибухи соответственно. В 1820 году эти же ученые вновь совершили прорыв и использовали хинное дерево для получения хинина и цинхонина.В последующие годы, вплоть до 1842, Пельтье и Каванту один за другим получали новый вид алкалоида. Например, применяемый активно в современном мире алкалоид – это кофеин. Также были открыты кониин, никотин, атропин, кодеин. В 1842 году химиком Воскресенским был выделен теобромин отдельный вид алкалоида из какао-бобов.

В 1860 году вновь французские исследователи добились успеха и получили кокаин. Позднее ими же были открыты пилокарпин, эфедрин, лобелин.

Сегодня известно около семисот различных алкалоидов. Но самой большой тайной считалось молекулярное строение этих загадочных веществ. Сохранялась она до 1880 года. Тогда все силы ученых умов были брошены на получение синтетических алкалоидных соединений. После разработки теории о строении органических соединений, автором которой является А. М. Бутлеров, появилась возможность узнать о молекулярном строении и синтезе алкалоидов.

В 1886 году химик-немец Ладенбург воспроизвел синтетическую реакцию получения кониина на основании методов восстановления гомолога с помощью металлического натрия в спирте. Также были синтезированы теофиллин, кофеин, теобромин, никотин, кокаин и атропин. В те года крайне сложно было производить подобные реакции в промышленных условиях, потому некоторое время исследования не проводились. И в 1915 году химиком В. Родионовым были организованы работы по синтезированию опия, который долгое время привозили из зарубежных стран. В 1928 году А. П. Ореховым были проведены исследования флоры СССР на предмет содержания в ней алкалоидов. Тогда его прозвали основатель химической природы алкалоидов. Год спустя он же произвел и изучил анабазин. Семь лет спустя к этой работе обратились Григорович и Меньшиков, которые синтезировали это вещество.

В 1932 и 1933 годах Ореховым сделаны очередные открытия – получение конвольвина и коиволамина, сальсолина и сальсолидина.

Параллельно с растительными элементами велась работа и с животными организмами. Химик Меньшиков задолго до своих триумфальных открытий смог получить из мочевого камня ксантип, который затем обнаружил в крови и тканях различных животных. Исследования ведутся также в настоящее время.

Применение

Часть алкалоидных соединений пригодилась в медицинской практике в качестве лекарственных препаратов, а также в сельскохозяйственных делах при борьбе с вредителями.

Известно, что почти все алкалоиды, применение которых широко распространено в медицине – сильнейшие яды, остальная часть – ценнейшие лекарственные препараты. Какие-то из них воздействуют на ЦНС, какие-то – на мышечный скелет, какие-то — на сосуды.

Кофеин и стрихнин быстро улучшают активность нервной системы и повышают артериальное давление; успокаивающим действием обладают скополамин и морфий; пилокарпин повышает активность желез; кокаин снижает чувствительность нервной периферии; атропин, напротив, подавляют работу желез; курарин блокирует двигательные нервы; эргометрин способствует сокращению маточных мышц; с малярией борется хинин; а с помощью эметина и аноморфина можно вызвать рвоту; в офтальмологической практике атропин используют для расширения зрачков пациента; а для его сужения применяют физостигмин; мочегонным эффектом обладает теобромин; а для повышения артериального давления и для реанимации используется адреналин. Действие алкалоидов в одних случаях общее (устраняет заболевание), в других – лишь борется с симптоматикой. К примеру, хинин способен полностью излечить малярию, тогда как морфий лишь обезболивает и успокаивает, но не способен устранить причину болезни.

Классификация

Классификация алкалоидов основывается на строении их азотно-углеродного молекулярного скелета. Основоположником этого стал ученый А.П. Орехов.

  1. Производное вещество из пирролидина называется гигрицом.
  2. Производное вещество от пиридина называют рицинином, никотином (содержится в батачных соединениях), анабазином (считается инсектицидом), аммодендрином, атропином (получен из дурмана и белены), конвольвином (применялось в качестве местного обезболивающего средства), кокаином (из кустарника кока, применялся как анестетик, сейчас классифицируется как наркотическое и психотропное вещество, запрещен к производству и употреблению).
  3. Производное вещество из хинолина называют хинином и нинхонином (для производства использовалось хинное дерево, применялось для лечения малярии).
  4. Производное вещество от изохинолина называют сальсолином (применялось для снижения артериального давления), папаверином и опием.
  5. Производное вещество из диизохинолина – это морфин (алкалоид, который содержит опийный мак) и берлерин.
  6. Производное вещество от индола называют стрихнином, бруцином (сильнодействующий яд).
  7. Производное вещество из пурина – это кофеин и теоромин (возбуждают ЦНС и повышают артериальное давление).

Растения и алкалоиды

Алкалоид – это продукт, получаемый в результате обменных реакций в растениях. До сих пор еще не определены закономерности, согласно которым алкалоиды распространяются в среде цветковых растений. Самое большое количество их содержится в лютиках, маках, бобовых растениях, в семействе пасленовых, лилиях, тиссе, эфедре и мухоморах. Среди флоры СССР были найдены алкалоиды в злаках, магнолиях, вьюнковых растениях.

Позднее было дано измененное определение алкалоидов как вещества – они были названы катализаторами, которые способны обезвреживать токсичные продукты обменных реакций внутри организма, но никак не могут быть отходами жизнедеятельности растений. Спустя несколько лет опытным путем было доказано, что отдельные группы алкалоидов способны принимать участие в окислительно-восстановительных реакциях внутри клеток.

Общая доля содержания алкалоидов в клетках растений не превышает 1%. В отдельных частях растения концентрация их различная, но самое большое количество концентрируется в листьях, семенах и корнях. Чем выше уровень освещенности, температура окружающей среды, чем чаще происходило удобрение и орошение, тем больший объем алкалоидов содержится в растении.

Функционал

С химической точки зрения, алкалоиды при попадании в тела людей и животных образуют прочные связи с рецепторами нервной системы, а затем управляют процессами блокировки или запуска процессов жизнедеятельности.

Для растений алкалоиды играют весьма важную роль, являясь резервными веществами в процессе синтезирования белка, они помогают в защите от насекомых и животных, регулируют все физиологические процессы (метаболизм, рост, размножение).

Морфин и атропин

Получают атропин из пасленовых растений (красавка, белена, дурман). Под его действие зрачки существенно расширяются, происходит это вследствие ослабления мышечных волокон на радужной оболочке глаза. Небольшой побочный эффект – это повышение внутриглазного давления, т. к. нарушается отток жидкости. Другое применение атропина – это лечение заболеваний желудочно-кишечного тракта, мочеполовой системы, для регуляции работы желез. При спазмах гладких мышц атропин включают в состав анальгетиков (промедола или морфина). В анестезиологии это вещество вводят пациентам перед наркозом, а также в процессе проведения операций с целью ослаления рефлекторных реакций в организме. Иногда людям, страдающим от повышенной потливости, прописывают использование атропина, который подавляет потовые железы.

При передозировке атропина наблюдаются галлюцинации, судороги и повышенное психическое возбуждение, в некоторых случаях может возникнуть паралич дыхательных путей.

Впервые морфин стали применять в медицине после изобретения шприца для инъекций в 1853 году. До сегодняшнего дня это вещество применяется только в больничной среде и под строгим учетом в качестве обезболивающего вещества. Ранее морфин использовали для подавления алкогольной и наркотической зависимостей. При попадании в организм он снижает возбуждение болевого центра, оказывая противошоковую реакцию при травмах.

Также морфин способен замедлять метаболизм и снижать температуру тела. Негативное воздействие он оказывает на дыхательную систему, вызывая уменьшение глубины вдоха, что влечет за собой проблемы с вентиляцией легких и полную остановку дыхания (при высокой дозировке).

Кокаин и кофеин

Кокаин является мощным психотропным веществом. Еще в 19 веке с его помощью лечили астму, проблемы с пищеварительной системы, алкоголизм. Впервые о воздействии кокаина на нервную систему заговорил Зигмунд Фрейд, проведя целый ряд исследований.

В результате выяснилось, что молекулы его способны заблокировать болевые импульсы, вызвать психические расстройства, зависимость и летальный исход. Снижает аппетит, приводит к разрушению личности с психологической и физической точек зрения. Гидрохлорид кокаина – это белый порошок. В медицине применяется крайне редко — во время операций на носовых и ротовых полостях.

Кофеин – синтетический алкалоид, обладает психоактивным действием, не имеет запаха, горький на вкус. Действие его начинается в течение нескольких минут после употребления. Способен усиливать дыхательную активность, увеличивать частоту сердцебиения, ускоряет метаболизм. Одновременно с этим сопровождается его работа мочегонным эффектом, а также облегчением головных болей. При употреблении в больших объемах вызывает зависимость, отказаться от которой практически невозможно. Содержится в чае, кофе, какао.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *