Алкалоиды группы хинолина: хинин.

ХИНОЛИНОВЫЕ АЛКАЛОИДЫ, содержат в молекуле остаток хинолина или нек-рых его производных. Включают более 300 представителей. Выделены из растений 14 семейств, а также нек-рых микроорганизмов и животных. Наиб. богатые ими растения семейства рутовых (Rutaceae), мареновых (Rubiaceae), парнолистниковых (Zygophyliaceae) и сложноцветных (Compositae).  Различают след. основные группы хинолиновых алкалоидов: 1) простые хинолины (общая ф-ла I; R = Н, ОСН₃, R' = алкил, арил), 4-хинолоны (II; R = Н, СН₃, R' = Н, алкил, арил) и 2-хинолоны (III; R = Н, СН₃, R' = Н, алкил, алкенил); 2) гемитерпеноидные и терпеноидные трициклич. производные типов IV-Х; З) фуранохинолины, к к-рым относятся, в частности, производные диктамнина (XI; R = ОСН₃) и соед. типа ХII; 4) димерные алкалоиды, напр. ХIII. К хинолиновым алкалоидам иногда относят также соед., содержащие кроме хинолина остатки хинуклидина (в частности, хинин), -карболина (как в XIV) и др.; однако чаще их выделяют в отдельный класс алкалоидов, специфичный для растений определенных родов, напр. хинного дерева (Cinchona), селитрянки (Nitraria).

Каждой группе алкалоидов присущи характерные хим. и спектральные св-ва. Общие св-ва Л. а., содержащих в положениях 2 или 4 метоксигруппу: а) способность изомеризоваться при нагр. с СН₃I в N-метил-2(или 4)-хинолоны (напр., IV изомеризуется в V, VI - в VII); б) легкость гидролиза(дементирования) в щелочной или кислой среде, напр., XI (R = OCH₃)  XI (R=OH). Природные и синтетич. четвертичные хинолиновые алкалоиды припиролизе или нагревании с безводным пиридином превращаются в соответствующие третичные основания, напр. соединение XV в IV.  2-Хинолоны, напр., 4-метокси-3-пренил-2-хинолон [III; R = CH₃, R' = СН₂СН = С(СН₃)₂] при нагр. с конц. НС1 или НВr в ледяной СН₃СООН образует трициклические хинолиновые алкалоиды типа VII и IX.  Характерная р-ция фуранохинолиновых алкалоидов (XI) -гидрогенолиз фуранового кольца с образованием З-этил-2-хинолоновых производных (III; R = СН₃, R' = С₂Н₅).  Для исследования структуры хинолиновых алкалоидов используют спектральные методы. По значению максимумов поглощения в ЙК и УФ спектрах и характеру их смещения в зависимости от рН среды различают не только группы хинолиновых алкалоидов, но и иногда положения заместителей. Mace-спектрометрия позволяет установить принадлежность алкалоида к определенной группе и различать такие близкие изомеры, как V и VII; VIII и IX. По положению и интегральной интенсивности полосы поглощения в области 1610-1665 см^-1 ИК спектра можно различить 2- и 4-хинолоны, а также изомерные соединения V и VIII, VII и IX. В большинстве случаев о полной структуре хинолиновых алкалоидов можно судить по данным спектров ЯМР¹Н и ¹³С.  Различные хинолиновые алкалоиды имеют разных биогенетич. предшественников. Так биосинтез хинина и производных кинуреновой к-ты (I; R = ОН, R' = СООН) осуществляется из триптофана, а хинолиновых алкалоидов семейства рутовых (соед. I-ХIII, XV) - из антраниловой кислоты.  Хинолиновые алкалоиды обладают широким спектром физиологич. активности. Большинство алкалоидов оказывает успокаивающее действие на центр. нервную систему: нек-рые из них, напр. флиндерсин (X), проявляют антифидантные св-ва. В медицине применяется хинин и эхинопсин (II; R = CH₃, R' = Н) как стимулятор центр. и периферич. нервной системы.

Хини́н (C₂₀H₂₄N₂O₂) — основной алкалоид коры хинного дерева с сильным горьким вкусом, обладающий жаропонижающим и обезболивающим свойствами, а также выраженным действием против малярийных плазмодиев. Это позволило в течение длительного времени использовать хинин как основное средство лечения малярии. Сегодня с этой целью применяют более эффективные синтетические препараты, но по ряду причин хинин находит своё применение и в настоящее время.

Хинин является алкалоидом, содержащимся в коре различных видов хинного дерева. В этой коре кроме хинина содержится хинидин, цинхонин, цинхонидин и ряд других алкалоидов. В состав молекулы хинина входят хинолиновый и хинуклидиновый циклы, связанные группой атомов — СН — ОН. Хинин является изомером хинидина. В медицинской практике применяются гидрохлорид, дигидрохлорид и сульфат хинина. Основание хининарастворяется в этиловом спирте (1:1), хлороформе (1 : 3), диэтиловом эфире, насыщенном водой (1 :4), слабо растворяется в воде. Гидрохлорид хинина растворяется в этиловом спирте (1:1), хлороформе (1:2), воде (1 : 23), слабо растворяется в диэтиловом эфире. Сульфат хининарастворяется в этиловом спирте (1 :95), слабо растворяется в воде (1 : 810), диэтиловом эфире и хлороформе.

Хинин экстрагируется органическими растворителями из щелочных водных растворов. Максимальные количества хинина экстрагируютсяхлороформом при рН = 9...10.

Применение. Действие на организм. В зависимости от принятой дозы хинина он может вызывать угнетение центральной нервной системы, головную боль, головокружение, нарушение зрения. Хинин возбуждает мускулатуру матки и усиливает ее сокращение. Он так же вызывает сокращение селезенки. Хинин действует на возбудителя малярии и является одним из эффективных противомалярийных лекарственных препаратов. Его применяют при аритмиях. Хинин применяется в акушерской практике для возбуждения и усиления родовой деятельности. При передозировкехинина, применяемого беременными женщинами, может наступить аборт.

Метаболизм. В организме хинин подвергается метаболизму путем окисления хинолинового и хинуклидинового циклов. При этом образуются 2-оксихинин, 2'-оксихинин, диоксихинин. При метаболизме может окисляться винильная группа в молекуле хинина с образованием хинетина. Также может окисляться хинуклидиновый цикл с образованием гемохинной кислоты (6-метокси-хинолин-4-кетокарбоновой кислоты). Метаболиты и незначительная часть несвязанного хинина выводится из организма с мочой.

Обнаружение хинина

Предварительная проба на наличие хинина в моче. В делительную воронку вносят 2 мл мочи, которую подщелачивают раствором аммиака, а затем прибавляют 4 мл хлороформа и взбалтывают в течение 5 мин. От водной фазы отделяют слой органического растворителя, который взбалтывают с 3 мл 10 %-го раствора серной кислоты. Синяя флуоресценция водной фазы указывает на наличие хинина в моче. Флуоресценция становится более выраженной, если кислую водную вытяжку облучать УФ-светом.

Реакции с реактивами группового осаждения алкалоидов. Хинин дает осадки с реактивами Бушарда, Драгендорфа, Майера, Зонненшейна и другими реактивами группового осаждения алкалоидов.

Обнаружение хинина по флуоресценции. Растворы хинина, подкисленные серной кислотой, имеют голубую флуоресценцию. При наличии ионовхлора и некоторых других ионов в растворах флуоресценция хинина ослабляется.

Флуоресценция хинина как двухосновного основания зависит от рН среды. В кислой среде хинин имеет голубую флуоресценцию. В щелочной среде (рН~9) хинин имеет фиолетовую флуоресценцию. Продукты окисления хинина имеют желто-зеленую флуоресценцию.

Выполнение опыта. Исследуемый раствор вносят в фарфоровую чашку и выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 4—5 мл 0,1 н. растворасерной кислоты. Полученный раствор переносят в пробирку, которую облучают УФ-лучами. При наличии хинина появляется голубая флуоресценцияраствора. От прибавления к этой жидкости нескольких капель 0,1 н. раствора гидроксида натрия интенсивность голубой флуоресценции ослабевает, а затем (при рН~9) появляется фиолетовая флуоресценция.

Если к раствору хинина, подкисленному серной кислотой, прибавить несколько капель бромной воды, разбавленной десятикратным объемом воды(до полного тушения флуоресценции), а затем прибавить несколько капель 25 %-го раствора аммиака до щелочной реакции, то появляется желто-зеленая флуоресценция.

Талейохинная реакция. От прибавления к хинину бромной воды, а затем аммиака образуется зеленого цвета талейохин, который экстрагируетсяхлороформом:

Выполнение реакции. Раствор исследуемого вещества выпаривают досуха. К сухому остатку прибавляют 1 мл воды. К полученному раствору по каплям прибавляют бромную воду (избегая ее избытка) до слабо-желтой окраски. От прибавления нескольких капель раствора аммиака к слабо-желтому раствору появляется ярко-зеленая окраска, которая при нейтральной реакции становится синей, а при добавлении кислоты переходит в красную или фиолетовую. При взбалтывании жидкости, имеющей зеленую окраску, с хлороформом последний приобретает зеленую окраску.

На воспроизводимость реакции влияет концентрация исследуемого вещества, объемы прибавляемых реактивов и т. д. Реакции мешаютамидопирин, антипирин, кофеин и др.

Эритрохинная реакция. Несколько капель исследуемого раствора выпаривают досуха, прибавляют 1 мл воды, слабо подкисленной серной илиуксусной кислотой, каплю бромной воды и каплю 10%-го раствора гексацианоферрата (III) калия. Полученную жидкость хорошо взбалтывают, затем по каплям прибавляют аммиак до щелочной реакции. При наличии хинина в исследуемом растворе появляется розовая или красно-фиолетовая окраска, которая при взбалтывании с хлороформом переходит в хлороформный слой.

Обнаружение хинина методом хроматографии. Для обнаружения хинина применяют метод хроматографии в тонком слое силикагеля. С этой целью используется та же методика, что и для обнаружения морфина (см. гл. V, § 34).

Пятна хинина на хроматограмме имеют розовато-бурую окраску (Rf = 0,39±0,01).