Группа тропана
Две группы производных тропана:
1. Производные тропина
К производным тропина относится атропин – алкалоид, содержащийся в красавке (Atropa belladonna) и других растениях семейства пасленовых (Solanaceae) – сложный эфир тропина (ОН-производное тропана) и троповой кислоты:
Атропин – блокатор холинорецепторов, расслабляющий гладкую мускулатуру. Его применяют как спазмолитическое средство в глазной практике для диагностических и лечебных целей. Он используется также как антидот при отравлении мускарином, пилокарпином и другими веществами антиацетилхолинэстеразного действия, а также наркотиками (в т.ч. морфином) и снотворными.
2. Производные экгонина
К производным экгонина относится кокаин.
При кислотном или щелочном гидролизе кокаин распадается на бензойную кислоту, метанол и экгонин:
Кокаин содержится в листьях кустарника кока (Erythroxylon coca) в количестве около 1 %. Он представляет собой бесцветные кристаллы горького вкуса, хорошо растворим в воде и этаноле. Кокаин – один из первых местноанестезирующих препаратов. Недостатком его является наркотическое действие.
Синтетические аналоги кокаина лишены наркотических свойств и широко применяются в медицинской практике как местные анестетики.
Пуриновые алкалоиды
К этой группе относятся метилированные ксантины – кофеин, теофиллин, теобромин:
Оснóвные свойства метилированных ксантинов выражены очень слабо. Их соли с минеральными кислотами гидролизуются. В то же время теофиллин и теобромин обладают NH-кислотностью: они образуют растворимые соли со щелочами, а ионами переходных металлов дают нерастворимые окрашенные комплексы: с ионами Со2+ теофиллин дает комплекс розового цвета, а теобромин – голубого. Эти реакции применяются для их качественного определения:
Соль теофиллин с этидендиамином – эуфиллин – применяется как растворимая лекарственная форма:
Пуриновые алкалоиды широко распространены в растительном мире, их источники – чай, кофе, какао. В настоящее время все они получаются синтетически. Биологическая активность их во многом сходна, отличие лишь в акцентах. Они стимулируют ЦНС (особенно кофеин), расширяют бронхи, усиливают сердечную деятельность и диурез.
Кофеин широко применяется при лечении заболеваний, связанных с угнетением ЦНС и сердечно-сосудистой системы, спазмах сосудов головного мозга, для повышении работоспособности, при отравлении наркотиками, а также как пищевая добавка (~ 80% промышленного производства кофеина потребляется пищевой промышленностью).
Группа индола
Алкалоиды этой группы содержат цикл индола в составе полициклической конденсированной системы. Простейший из них – гармин,алкалоид Peganum Harmala, обладает глистогонным действием:
Резерпин алкалоид индийской раувольфии змеиной (Rauvolfia serpentina):
Резерпин обладает сильным гипотенсивным и успокаивающим ЦНС действием и применяется как лекарственное средство.
Йохимбин алкалоид африканского растения Corynanthe yohimbe:
Йохимбин по фармакологическому действию сходен с резерпином, кроме того обладает свойствами афродиазика, т.е. средства, возбуждающего половую деятельность. Применялся как составная часть т.н. "любовных напитков".
Алкалоид барвинков (Vinca minor и Vinca erecta) винкамин обладает гиротенсивным действием и улучшает мозговое кровообращение. Его синтетический аналог кавинтон обладает аналогичным действием:
Стрихнин – алкалоид, содержащийся в рвотных орешках (семена Strychnos nuxvomica), более 20 видах чилибухи (Strychnos):
Стрихнин возбуждает центр. нервную систему, тонизирует мышцу сердца, стимулирует органы чувств, повышает чувствительность сетчатки глаза. В больших дозах вызывает судороги. Применяется как лекарственное средство при парезах, параличах, гипотонии и др.
К группе индола относится семейство эргоалкалоидов – производных лизергиновой кислоты, выделяемых из грибов, паразитирующих на злаковых (спорынья):
Синтетический диэтиламид лизергиновой кислоты – т.н. ЛСД – обладает сильным и долговременным (до 24 часов) галлюциногенным действием.
ОБЩИЕ ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ АЛКАЛОИДОВ
Общие химические реакции алкалоидов связаны с их основностью, обусловленной наличием N-функции:
Исключение составляют те соединения, где N-атом соседствует с С=О-группой или включен в ароматическую систему пиррола (индольные алкалоиды):
Алкалоиды образуют растворимые соли с соляной кислотой, с органическими кислотами, это используется для извлечений их из растительного материала:
С комплексными кислотами и кислотами Льюиса образуются мало растворимые и окрашенные комплексы, которые используются для качественного определения алкалоидов:
ЛИТЕРАТУРА:
Основная:
1. Тюкавкина Н.А., Зурабян С.Э., Белобородов В.Л. и др. – Органическая химия (специальный курс), кн.2 – Дрофа, М., 2008 г., с.228-236, 289-317.
2. Н.А.Тюкавкина, Ю.И.Бауков – Биоорганическая химия – ДРОФА, М., 2007 г., с. 444-464.
Дополнительная:
1. Овчинников Ю.А. – Биоорганическая химия – М., Просвещение, 1987,
с.638-668.
2. В.В.Племенков – Введение в химию природных соединений – Учебное пособие для химических, биологических и медицинских специальностей ВУЗов, Казань, 2001, с. 223-261.
01.11.09