§ 2. Влияние рН среды на изолирование алкалоидов и других азотистых оснований из биологического материала

При использовании предложенных ранее методов для выделения алкалоидовиз биологического материала в процессе анализа всегда имеют место определенные потери этихвеществ. Кроме этого, результаты выделенияалкалоидовэтими методами являются не репродуктивными. Причины потерьалкалоидовпри выделении их из биологического материала с помощью ранее предложенных методов долгое время были не изучены.

Еще в конце прошлого столетия было высказано предположение о возможности связывания алкалоидовсбелкамиворганизме. Однако это предположение не имело экспериментального подтверждения. После того как П. Л. Зеренсен в 1909 г. ввел понятие о рН среды и разработал метод его определения, биохимики широко использовалиданныйметод для решения ряда важных проблем этой науки. Советские ученые А. М. Петрунькина и М. Л. Петрунькин (1928), М. А. Лисицин (1931), X. Ш. Казаков (1957) и ряд зарубежных исследователей показали, что связываниеалкалоидовсбелкамиворганизмезависит от рН среды.

Чтобы понять механизм связывания алкалоидовс белковымивеществами, кратко остановимся на описании некоторых свойствбелков. Белковыевеществаявляются амфотерными соединениями. В зависимости от рН среды они могут диссоциировать как кислоты и как основания. При определенном значении рН среды число положительных и отрицательных зарядов вбелкестановится одинаковым. В этом случае суммарный зарядбелкабудет равным нулю ибелокстановится неподвижным в электрическом поле. Значение рН, при котором белковыевеществаи другие амфотерные соединения не имеют заряда и не передвигаются в электрическом поле, называетсяизоэлектрической точкой.

Изоэлектрическая точкабелковыхвеществзависит от их природы. Так,изоэлектрической точкесывороточногоальбуминасоответствует рН = 4,8, β-глобулина — 5,2, γ-глобулина — 0,4,фибриногена— 5,4, пепсина— 1,0 и т. д. При рН, находящемся вышеизоэлектрической точки,белокимеет отрицательный заряд. По мере возрастания рН среды отрицательный зарядбелковувеличивается. При рН нижеизоэлектрической точкибелкиимеют положительный заряд.

При диссоциацииалкалоидовихионыприобретают положительный заряд.Белки, имеющие отрицательный заряд при рН вышеизоэлектрической точки, скатионамиалкалоидовобразуют соединения или комплексы. В живоморганизмеимеются необходимые условия для взаимодействия белковыхвеществсалкалоидами. Кровь имеет рН = 7,35...7,40,тканиорганизматоже имеют слабощелочную реакцию. При этих значениях рНбелкикрови итканейорганизма, имеющие отрицательный заряд, связываются салкалоидами. Таким образом,алкалоидысвязываются сбелкамипри рН, находящемся выше ихизоэлектрической точки.

Позднее установлено, что не только алкалоиды, но и органические синтетические азотсодержащиевеществаосновного характера связываются сбелкамипри рН выше ихизоэлектрической точки. Вопрос о связывании представителей других классовхимическихсоединений сбелкамидосихпор изучен недостаточно.

Большая роль в связывании алкалоидовворганизмепринадлежитальбумину, который содержится в крови в количествах, больших, чем другие белковыевещества. Так, например, всыворотке кровииз общего количествабелковна долюальбуминаприходится около 60%.Альбуминтакже содержится в различных органах итканяхорганизма. Кромеальбуминасалкалоидамии некоторыми азотистымивеществамиосновного характера связываются и другие белковыевещества.

Несмотря на успехи, достигнутые в области изучения влияния рН среды на связывание различных ядов с белкамии другимивеществами, условия разложения соединенийбелковсалкалоидамии другими ядами долгое время были не изучены.

В. Ф. Крамаренко с сотрудниками установлено, что соединения белковых веществс большинствомалкалоидов, их синтетических аналогов и других азотистых соединений основного характера разлагаются кислотами при рН = 2...3. Этиданныепослужили основанием для выбора рН извлекающихжидкостей(подкисленнойводыили подкисленного спирта), с помощью которых производится изолированиеалкалоидови другихорганических основанийиз биологического материала. Согласно методам, которые в настоящее время применяются в химико-токсикологическом анализе для изолированияалкалоидови других азотистых оснований, извлекающиежидкостиподкисляют до рН = 2,5...3,0. При этих значениях рН происходит разрушение связей между бел ками иалкалоидами, а также другими азотистыми основаниями, которые в видесолейпереходят в вытяжки из биологического материала.