Производные хинолизидина (два конденсированных кольца пиперидина, имеющие общий атом азота)
хинолизидин термопсин
пахикарпин цитизин нуфлеин
пахикарпин, термопсин - (Sophora pachycarpa, Thermopsis lanceolata, Fabaceae - софора толстоплодная, термопсис;
цитизин - (Thermopsis lanceolata, Th. alterniflora, Fabaceae);
нуфлеин - (Nuphar luthea, Nympheaceae);
ликоподин – (Huperzia selago, Lycopodiaceae)
Производные хинолина
хинолин хелидонин
хелидонин (Chelidonium majus, Papaveraceae);
хинин и хинидин из хинной коры (Cinchona succirubra, Rubiaceae);
эхинопсин из плодов мордовника.
Производные изохинолина
изохинолин
сангвинарин, хелеритрин (Macleaya microcarpa, M.cordata, Chelidonium majus, Papaveraceae);
морфин (Papaver somniferum);
кодеин (Papaver somniferum);
папаверин (Papaver somniferum);
глауцин (Glaucium flavum, Papaveraceae);
берберин (Berberis vulgaris, Hydrastis Canadensis, Berberidaceae);
гиндарин и стефаглабрин (Stephania glabra, Menispermaceae);
галантамин (Ungernia victoris, Amaryllidaceae);
ликорин (Ungernia sewertzovii, Amaryllidaceae);
гидрастин и канадин (Hydrastis Canadensis, Berberidaceae)
- сальсолин из солянки Рихтера.
Морфин Кодеин
Папаверин Глауцин
берберин
Производные индола –
Индол гарман гармин
стрихнин и бруцин из семян чилибухи (Strychnos nux-vomica, Loganiaceae);
резерпин (Rauwolfia serpentina, Vinca minor, Apocynaceae);
аймалин и серпентин (Rauwolfia serpentina, Rauwolfia serpentina, Vinca minor, Apocinaceae);
винкамин (Vinca minor, Apocynaceae);
винбластин, винкристин (Catharantus roseus = Vinca rosea, Apocynaceae);
эрготамин, эрготоксин, эргометрин алкалоиды спорыньи и другие производные лизергиновой кислоты (Claviceps purpurea, Clavicepitaceae);
гармин и гарман (Passiflora incarnata, Passifloraceae; Peganum harmala, Zygophyllaceae);
физостигмин (Physostigma venenosum, Fabaceae)
Лизергиновая кислота Эргометрин
Физостигмин
Производные хиназолина
Хиназолин Пеганин
(Peganum harmala, Zygophyllaceae)
Производные пурина - кофеин из листьев чая и семян колы.
Пурин Кофеин
Алкалоиды этой группы содержатся в растениях:
Thea sinensis, Theaceae;
Coffea arabica, Rubiaceae;
Theobroma cacao, Sterculiaceae
Производные имидазола
Имидазол Пилокарпин
Пилокарпин (Pilocarpus jaborand, Rutaceae)
Производные акридина (имеют ограниченное применение)
Акридин
Алкалоиды этой группы содержат растения семейства Rutaceae
Стероидные гликоалкалоиды – гликозиды, у которых агликоны являются азотсодержащими стероидными соединениями.
Соласодин
- иервин и др. алкалоиды чемерицы (Veratrum lobelianum, Liliaceae)
- соласодин и его гликозиды паслена дольчатого (Solanum laciniatum, Solanaceae)
Алкалоиды неустановленного строения –
относятся вновь выделенные алкалоиды, у которых пока не установлена
химическая структура.
На основании этой классификации систематизируется и сырье, содержащее алкалоиды.
Физико - химические свойства алкалоидов.
Большинство алкалоидов, кроме атомов азота (N), углерода (С) и водорода содержат атом кислорода (О).
Некоторые алкалоиды (нуфлеин из кубышки желтой) содержат в своем составе атом серы (S).
По физическим свойствам различают алкалоиды,
-содержащие кислород, и
бескислородные алкалоиды.
Кислородсодержащие алкалоиды - кристаллические вещества с определенной температурой плавления; большинство бесцветные, реже - окрашенные. Например, берберин окрашен в желтый цвет, сангвинарин - в оранжевый.
Бескислородные алкалоиды - маслянистые жидкости. Легко перегоняются с водяным паром. К этой группе относятся анабазин, никотин, кониин.
Отдельные алкалоиды способны сублимироваться (возгоняться) при нагревании (кофеин, никотин).
Алкалоиды имеют горький вкус, почти все не обладают запахом (исключение составляют бескислородные алкалоиды, например, никотин).
Обладают оптической активностью, причем у левовращающих изомеров оптическая активность, как правило, выше (гиосциамин).
Некоторые алкалоиды флюоресцируют в Уф свете. Например, цитизин флуоресцирует фиолетовым цветом, а берберин — желто-зеленым.
Алкалоиды-соли хорошо растворимы в воде и этаноле (особенно в разбавленном) при нагревании,
плохо или совсем не растворимы в органических растворителях (хлороформ, этиловый эфир и др.). В качестве исключения можно назвать хинина сульфат (плохо растворяется в воде) и папаверина гидрохлорид (растворяется в хлороформе).
Алкалоиды-основания обычно не растворяются в воде, но легко растворяются в органических растворителях. Исключение составляют цитизин, кофеин, которые хорошо растворяются как в воде, так и в органических растворителях.
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Основные (щелочные) свойства алкалоидов выражены в различной степени. В природе чаще встречаются алкалоиды, которые относятся к третичным, реже - к вторичным либо к четвертичным аммонийным основаниям.
Благодаря основному характеру алкалоиды образуют соли с кислотами разной степени прочности.
Соли алкалоидов легко разлагаются под действием едких щелочей и аммиака. При этом выделяются свободные основания.
Благодаря основному характеру, алкалоиды при взаимодействии с кислотами образуют соли. Это свойство используется при выделении и очистке алкалоидов, их количественном определении и получении препаратов.
Алкалоиды вступают в реакции, зависящие от наличия в их молекулах различных функциональных групп.
Например, морфин содержит фенольный гидроксил, поэтому он со щелочами образует феноляты; дает реакции с FеС1з.
Некоторые алкалоиды представляют собой сложные эфиры, (атропин, скополамин) и подвергаются гидролизу кислотами и щелочами.
1) Атропина сульфат (лекарственное средство) подвергается гидролизу с образованием тропанола и троповой кислоты, троповая кислота вступает в реакцию нитрования при нагревании с кислотой азотной
(реакция Витали-Морена).
атропина сульфат
+
тропанол троповая кислота
троповая кислота желтое окрашивание фиолетовое
окрашивание
Реакция Витали-Морена доказывает присутствие троповой кислоты в структуре молекулы атропина сульфата: атропин сульфат (субстацию, препарат) нагревают с концентрированной азотной кислотой, раствор выпаривают;
Вследствие образования полинитросоединения появляется желтое окрашивание, при добавлении спиртового раствора щелочи переходящее в фиолетовое.
2). При нагревании основания атропина с раствором серной кислоты в присутствии кристаллика бихромата калия (K2Cr2O7) ощущается запах горького миндаля.
+
тропанол троповая кислота
Происходит гидролиз атропина до тропанола и троповой кислоты, а затем окисление троповой кислоты до бензальдегида.
троповая кислота бензальдегид
(запах горького миндаля)
Общими химическими свойствами алкалоидов является образование
осадков с солями тяжелых металлов, с комплексными соединениями, с некоторыми органическими соединениями кислотного характера (пикриновая кислота). Образующиеся комплексные соединения мало или совсем нерастворимы в воде. Эти свойства алкалоидов используются для их обнаружения.
Методы анализа сырья, содержащего алкалоиды.
В растительном сырье алкалоиды содержатся в основном в виде солей, реже в виде алкалоидов-оснований.
Общепринятые методики получения кислотных извлечений:
1 способ. 0,5 г порошка сырья взбалтывают при нагревании с 5 мл 5-10 % раствора уксусной кислоты или хлористоводородной в соотношении 1:10 и фильтруют. С фильтратом проводят качественные реакции на алкалоиды.
2 способ. 0,5 г порошка взбалтывают с 5 мл разведенной (15,5-16,5 %) серной кислоты и фильтруют. С фильтратом проводят качественные реакции на алкалоиды.
Качественные реакции выполняют:
- или непосредственно на сырье (если не мешают наблюдению результатов реакции хлорофилл или каротиноиды). Такие реакции предусмотрены нормативной документацией (НД) на склероции спорыньи, корни барбариса;
- или с извлечением из растительного сырья. Извлечение может быть очищенное от сопутствующих веществ или неочищенное.
Согласно НД, неочищенное извлечение для выполнения качественных реакций получают из сырья барбариса и травы пассифлоры.
Мешают проведению реакций на алкалоиды азотсодержащие амины и их производные. Они дают такие же результаты реакций.
(прозрачка)
Методы очистки
Для освобождения от сопутствующих веществ используют прием смены растворителей либо метод распределительной хроматографии.
1. Прием смены растворителей основан на различной растворимости свободных оснований алкалоидов и их солей и заключается в следующем:
Алкалоиды-основания экстрагируют из растительного сырья органическим растворителем после подщелачивания;
Полученное извлечение обрабатывают 1-5% кислотой. Основания алкалоидов образуют с кислотой соответствующие соли, которые растворимы в воде, а основная масса сопутствующих гидрофобных веществ остается в органическом растворителе;
К водному раствору добавляют щелочь для переведения солей алкалоидов в основания.
Обрабатывают несмешивающимся с водой органическим растворителем (на последних стадиях очистки чаще всего используют хлороформ)
Алкалоиды-основания переходят в органический растворитель.
В водной фазе остаются водорастворимые (гидрофильные) сопутствующие вещества;
4) Органический растворитель отгоняют. Сухой остаток представляет собой очищенную сумму алкалоидов.
С полученным сухим остатком очищенной суммы алкалоидов могут быть выполнены качественные реакции.
Например, на алкалоиды травы барвинка малого, семян чилибухи, корневищ с корнями чемерицы.
2. Другой способ очистки - метод распределительной хроматографии.
Хлороформное извлечение из травы крестовника плосколистного хроматографируют на пластинке с закрепленным слоем силикагеля в системе растворителей диэтиловый эфир-диэтиламин 10:1. Происходит:
отделение алкалоидов от сопутствующих веществ;
разделение алкалоидов (Rf платифиллина=0,35; Rf сенецифиллина=0,51).
Различают
общие качественные реакции, с помощью которых доказывается присутствие алкалоидов в сырье или в извлечении из сырья, и
частные качественные реакции, с помощью которых доказывают или индивидуальный алкалоид или определенную группу алкалоидов.
Общие реакции –
это либо реакции осаждения, либо реакции окрашивания.
Реакции осаждения основаны на способности алкалоидов к комплексообразованию. Образующиеся комплексы нерастворимы или мало растворимы в воде.
Общеалкалоидные осадочные реактивы можно разделить на несколько групп: