Группа пиперидина

В семенах болиголова пятнистого (Conium maculatum L.) содержится алкалоид кониин, вызывающий паралич дыхательных мышц:

Существует предположение, что настойкой болиголова был отравлен древнегреческий философ Сократ.

Кониин был первым алкалоидом, который удалось получить довольно простым синтетическим способом:

Алкалоид лобелин содержится в североамериканском растении Lobela inflate L., возбуждает дыхательный центр и применяется в медицине как аналептическое средство.

Группа пиридина

В этой группе выделяются своей биологической активностью никотин (из Nicotina tabacum L.) и анабазин (из Anabasis aphilla L.):

Оба они весьма токсичны для теплокровных (кроме коз и косуль).

Никотин – бесцветная маслянистая жидкость с характерным табачным запахом, хорошо растворимая в воде и органических растворителях. В виде солей с лимонной или малеиновой кислотами он в значительных количествах (2-8%) содержится в сухих листьях табака, откуда может быть извлечен.

В малых дозах никотин возбуждает ЦНС, в больших дозах – угнетает её, и, в конечном счете, приводит к параличу ЦНС, дыхания и сердечной деятельности.

Анабазин по фармакологическому действию похож на никотин. Ранее он применялся как средство, облегчающее отвыкание от курения, в настоящее время снят с производства из-за высокой токсичности.

Никотин и анабазин неплохие инсектициды и используются в сельском хозяйстве.

Примеры химических реакций никотина и анабазина:

Группа хинолина

Наиболее известен из этой группы алкалоид коры хинного дерева – хинин:

Хинин – бесцветные кристаллы горького вкуса, плохо растворим в воде, хорошо - в этаноле, хлороформе, диэтиловом эфире. Xинин имеет два атома азота разной основности, образует два ряда солей, в которых протонируется либо хинуклидиновый N-атом, либо оба атома азота. Соли представляют собой бесцветные кристаллы горького вкуса. Хинин легко окисляется различными окислителями. При этом образуется хининовая кислота (см. схему) и другие продукты, строение которых позволило установить структуру хинина, подтвержденную затем его полным синтезом (1945 г.).

Для хинина характерна "талейохинная" реакция – зеленое окрашивание с избытком хлорной или бромной воды и аммиака:

Xинин токсичен по отношению ко многим бактериям и другим одноклеточным организмам. Он оказывает разностороннее действие на организм человека. Характерное свойство хинина - противомалярийное действие. Причем рацематы и синтетические энантиомеры хинина по отмеченному хиральному центру обладают таким же действием. В медицинской практике для лечения малярии применяют гидрохлорид и сульфат хинина. Хинин в очень малых дозах добавляют в прохладительные напитки для придания горечи.

Медицинское применение хинина ограничено его побочным токсическим действием. Исследование структурных аналогов хинина позволило создать ряд новых более доступных и менее токсичных синтетических противомалярийных препаратов, например:

АЛКАЛОИДЫ ОПИЯ

Алкалоиды, выделяемые из снотворного, или опийного, мака (Papaver somniferum), можно разделить на две группы: 1) производные фенантрена, содержащие цикл пиперидина; 2) производные изохинолина.

К первой из них относятся морфин и его производные:

Морфин (формула I) представляет собой бесцветные кристаллы, т. пл. 254°С;

плохо растворим в воде, этаноле, диэтиловом эфире.

Морфин получают из опия - сгущенного млечного сока, вытекающего из надрезов на недозрелых головках снотворного мака, культивируемого для этой цели. Содержание морфина в опии колеблется от 10 до 20% (по массе). Осуществлен полный лабораторный синтез морфина. В растении он образуется из тирозина. Морфин - наркотический анальгетик, оказывает сильное болеутоляющее, а также противошоковое действие. В больших дозах - снотворное. Угнетает дыхательный центр, вызывает эйфорию, при его повторном применении быстро развивается болезненное пристрастие (морфинизм). Эти свойства морфина ограничивают в ряде случаев его использование. Применяют морфин при травмах и заболеваниях, сопровождающихся сильными болевыми ощущениями.

Наряду с морфином в опии содержатся его моно- и диметильное производные – кодеин и тебаин, их наркотическое действие гораздо слабее, чем у морфина.

Полусинтетический аналог морфина – героин (диацетилморфин, IV) обладает гораздо более сильным, чем морфин, наркотическим действием, вероятно, по причине его большей биологической доступности. В то же время аналог морфина, содержащий у атома азота аллильную группу вместо метильной (соединение V), в отношении наркотического действия является антагонистом морфина; вероятно, это связано с изменением геометрической конфигурации центра связывания с морфиновыми рецепторами:

Вторая группа опийных алкалоидов – производные изохинолина. Важнейший из них – папаверин.

Папаверин, впервые выделенный из опийного мака, в настоящее время получается синтетически, применяется в медицине как гипотенсивное средство.

Синтетический аналог папаверина – но-шпа – обладает спазмолитическим действием на гладкую мускулатуру и применяется как лекарственное средство.