Алкалоиды группы тропана: атропин, кокаин

ТРОПАНОВЫЕ АЛКАЛОИДЫ, содержат в молекуле остаток тропана (ф-ла I) и являются сложными эфирами аминоспиртов и карбоновых K-T.Аминоспирты представляют собой, как правило, производные тропана, тропина (3-гидрокситропан), эк-гонина (З-гидрокси-2-карбокситропан), 3,7-дигидрокситропана, скопина (6,7-эпок-ситропин), телоидина (3,6,7-тригидрок-ситропан) и др. Из K-T в этих алкалоидах наиб, часто встречаются троповая C₆H₅CH(CH₂OH)COOH, бензойная C₆H₅COOH, вератровая (3,4-диметоксибензойная), изовале-риановая, (+)- -метилмасляная, коричная и др.

Тропановые алкалоиды обнаружены в растениях семейства пасленовых (Sola-nасеае), реже - др. семейств, напр. эритроксиловых (Eryth-roxylaceae) и вьюнковых (Convolvulaceae).

Иногда среди тропановых алкалоидов выделяют группы атропина и кокаина. Алкалоиды группы атропина представляют собой производные тропана с заместителями, гл. обр. в положениях 3,6,7. Атропин - рацемат гиосциамина - сложного эфира тропина и троповой к-ты, содержится (в кол-ве 0,1-0,5%) в белладонне (Atropa belladonna), белене (Hyoscyamus niger), скополии (Scopolia tangutica) и др. видах семейства пасленовых. В тех же растениях содержится родственный алкалоид скополамин (II) - сложный эфир скопина и троповой к-ты - бесцв. кристаллы, хорошо раств. в воде, хуже - в этаноле; -28° (в воде), т. пл. моногидрата 59 ⁰C. Для практич. целей его получают из семян дурмана индийского (Datura innoxia). K группеатропина относят ряд алкалоидов, молекулы к-рых содержат по два тропановых ядра. Примерами могут служить   и  белладонины (цис- и транс-изомеры Ш) - эфиры тропина и соотв.   и изатроповых K-T, а также субхирзин A₂C = O и конвольвидин ACH₂CH₂A, где А имеет строение IV.

Тропановые алкалоиды группы кокаина имеют заместители в положениях 2 и 3 тропанового ядра. Они содержатся в листьях кустарника кока (Erythroxylon coca) в кол-ве ок. 1 % (культурные растения содержат их значительно меньше). Кокаин (V) представляет собой бесцв. кристаллыгорького вкуса, т. пл. 98 ⁰C,  -15,8° (в воде), хорошо раств. в воде и этаноле. При кислотном или щелочном гидролизе распадается на бензойную к-ту, метанол и экгонин. В пром-сти кокаин получают экстракцией из листьев кока или омылением смеси алкалоидов до экгонина с послед,метилированием его карбоксильной группы и бен-зоилированием.

Из алкалоидов группы кокаина по два тропановых ядра содержат   и  труксиллины, к-рые представляют собой метиловые эфиры экгонина, этерифицированные по группе ОН соотв.  -труксилловой (VI) и  -изотруксилловой (Vn) к-тами.

Фармакологич. действие тропановых алкалоидов разнообразно. Атропин (как и гиосциамин) возбуждает центр, нервную систему, стимулируетдыхание (но в больших дозах может вызвать его остановку). Для лечебных целей применяется как спазмолитич. ср-во. Скополамин по фармакологич. св-вам сходен с атропином. Используется в офтальмологии (для расширения зрачка), в неврологии - для лечения паркинсонизма, в анестезиологии - при подготовке к наркозу. Кокаин - сильный наркотик; из-за высокой токсичности находит применение в медицине только как местноанестезирующее ср-во (для поверхностной анестезии в стоматологии, офтальмологии). Большие дозы кокаина вызывают паралич дыхат. центра.

АТРОПИН, алкалоид, содержащийся в красавке (Atropa belladonna), белене (Hyoscyamus niger), дурмане (Datura stramonium), скополии (Scopolia carniolica) и др. растениях семейства пасленовых (Solanaceae). Атропин - бесцв. 

кристаллы, горькие на вкус; т.пл. 115-116°С; раств. в этаноле, хлороформе, труднее - в диэтиловом эфире, бензоле, воде (1:600). В водном р-ре рК_а9,68. С к-тами образует р-римые в воде соли, в частности сульфат (т.пл. 194°С). Атропин-сложный эфир тропика (ф-ла I) и  троповой к-ты С₆Н₅СН(СН₂ОН)СООН. При действии неорг. к-т отщеп- 

ляет Н₂О и дает апоатропин (II), к-рый также выделен из растений. Атропин представляет собой рацемич. смесь изомероа Физиол. активностьюобладает только ( — )-гиосциамин. Вероятно, именно он содержится в растениях, а атропин образуется в процессе выделения. При нагр. до 110°С (-)-гиосциамин образует рацемическую смесь, которую можно разделить на стереоизомеры с помощью (+)-камфорсульфокислоты.

Атропин получают упариванием р-ра смеси тропина и троповой к-ты. Первый синтезируют из янтарного диалъдегида, метиламина и ацетондикарбоновой к-ты с послед, восстановлением образовавшегося продукта. Троповую к-ту получают конденсацией этилового эфирафенилуксусной к-ты С₆Н₅СН₂СООС₂Н₅ с этилформиатом НСООС₂Н₅ с послед, восстановлением и гидролизом образовавшегося эфира формилфенилуксусной к-ты С₆Н₅СН(СНО)СООС₂Н₅. В пром-сти атропин получают из корней скополии и красавки, семян дурмана, а также синтетически (в виде сульфата). Атропин применяют: как спазмолитич. лек. ср-во; в глазной практике для лечебных и диагностич. целей; как антидотпри отравлении мускарином, пилокарпином и др. веществами антихолинэстеразного действия, а также наркотиками (в т.ч. морфином) и снотворными. Атропин быстро всасывается из желудочно-кишечного тракта, со слизистых оболочек глаза. ЛД₅₀ 221,5 мг/кг (мыши, перорально).

Кокаин

является алкалоидом, который находится в листьях кока. Кроме кокаина (около 1 %) в этих листьях содержится ряд других алкалоидов(тропакокаин, циннамилкокаин, гигрин, кускгигрин и др.) и азотистых оснований. Из всех алкалоидов, находящихся в листьях кока, только кокаинприменяется в медицине в виде гидрохлорида. По химическому строению кокаин представляет собой метиловый эфир бензоилэкгонина. Основаниекокаина растворяется в хлороформе (1 : 0,5), диэтиловом эфире (1 : 4), этиловом спирте (1 : 7), плохо растворяется в воде (1 : 1300). Гидрохлоридкокаина растворяется в воде (1 : 0,5), этиловом спирте (1 : 4,5), хлороформе (1 : 18), почти не растворяется в диэтиловом эфире.

Кокаин экстрагируется органическими растворителями из щелочных водных растворов. Максимальные количества кокаина экстрагируютсяхлороформом при рН = 7,0...8,5. Этот алкалоид в меньших количествах экстрагируется и из слабокислых растворов.

Обнаружение кокаина

Реакция с реактивами группового осаждения алкалоидов.

Кокаин дает осадки с реактивами Майера, Бушарда, Драгендорфа, пикриновой кислотой и др.

Реакция с перманганатом калия. Несколько капель хлороформного раствора исследуемого вещества наносят на предметное стекло и при комнатной температуре выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в одной капле 10%-го раствора соляной кислоты. Этот раствор тоже выпаривают досуха. К сухому остатку снова прибавляют каплю 10%-го раствора соляной кислоты и выпаривают досуха. Затем к сухому остатку прибавляют каплю 1 %-го раствора перманганата калия. При наличии кокаина через 10—20 мин появляются красно-фиолетовые кристаллы, имеющие форму прямоугольных пластинок и сростков из них. Если вместо указанной формы кристаллов образуются кристаллы, имеющие форму розеток или другую форму, то жидкость с кристаллами осторожно перемешивают концом оплавленного стеклянного капилляра, а затем снова прибавляют каплю 1 %-го раствора перманганата калия и через 15—20 мин форму кристаллов рассматривают под микроскопом. Предел обнаружения: 4 мкг кокаина в пробе.

С перманганатом калия кристаллические осадки дают скополамин, аконитин, тропакокаин, котарнин, берберин и гидрастин. Однако формакристаллов этих веществ с перманганатом калия отличается от формы кристаллов кокаина с указанным реактивом.

Реакция с платинохлористоводородной кислотой. К сухому остатку, полученному после выпаривания хлороформного раствора, прибавляют каплю 0,1 н. раствора соляной кислоты и каплю 10%-го раствора платинохлористоводородной кислоты. При наличии кокаина образуются светло-желтые кристаллы, имеющие форму перистых дендритов. Предел обнаружения: 33 мкг кокаина в пробе.

Реакция образования бензойноэтилового эфира. К нескольким крупинкам исследуемого вещества или к сухому остатку прибавляют 2 мл концентрированной серной кислоты и 2 мл этилового спирта. Смесь нагревают на водяной бане в течение 5 мин. Появление характерного запаха бензойноэтилового эфира указывает на наличие кокаина в пробе. Этот запах хорошо ощущается, если к полученной жидкости прибавить 5—10-кратный объем

холодной воды. Эта реакция малочувствительная, ее можно применять при исследовании порошков и других объектов на наличие кокаина.

Обнаружение кокаина методом хроматографии. Кокаин можно обнаружить методом хроматографии в тонком слое силикагеля. При этом поступают так, как при обнаружении кодеина методом хроматографии.