Από την αρχαιότητα, οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν φυτικά συστατικά για να ανακουφίσουν τον πόνο και να απαλλαγούν από ασθένειες και παθήσεις. Ωστόσο, η μελέτη της σύνθεσης των συστατικών, η απομόνωση εκείνων των ενώσεων που έχουν τέτοια επίδραση, κατέστη δυνατή μόνο με την ευρεία και μαζική ανάπτυξη της χημείας ως επιστήμης, δηλαδή ξεκινώντας από τον 17ο αιώνα.
Ανακαλύφθηκαν τότε στα έγκατα των φυτικών οργανισμών, και σήμερα ήδη σε ορισμένα ζώα, οργανικές ενώσεις που περιέχουν άζωτο, οι οποίες έδωσαν τόσο ευρύ θεραπευτικό αποτέλεσμα. Από το 1819, η γενική ονομασία αυτής της ομάδας ουσιών είναι αλκαλοειδή. Προτάθηκε από τον W. Meisner, φαρμακοποιό και γιατρό.
Τι είναι ένα αλκαλοειδές;
Είναι επί του παρόντος αποδεκτό ότι ένα αλκαλοειδές είναι μια κυκλική ένωση που περιέχει ένα ή περισσότερα άτομα αζώτου στον δακτύλιο ή στην πλευρική αλυσίδα και, από τη χημική του φύση, παρουσιάζει τις ιδιότητες ενός ασθενούς αλκαλίου, όπως η αμμωνία. Νωρίτερα ειπώθηκε για τον ορισμό αυτών των ουσιών ωςπαράγωγα της αζωτούχου βάσης της πυριδίνης. Ωστόσο, αργότερα ανακαλύφθηκαν ορισμένες ενώσεις αυτής της ομάδας, οι οποίες έδειξαν ότι μια τέτοια ερμηνεία δεν είναι απολύτως σωστή και δεν καλύπτει ολόκληρη την ποικιλία των αλκαλοειδών.
Για πρώτη φορά αυτή η ουσία ελήφθη και μελετήθηκε το 1803 από τον επιστήμονα Derson. Ήταν μορφίνη, προερχόμενη από όπιο. Στη συνέχεια, ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο, πολλοί επιστήμονες ανακάλυψαν έναν αριθμό πολύπλοκων ετεροκυκλικών ενώσεων από φυτικά υλικά. Υπήρχε λοιπόν μια ιδέα ότι ένα αλκαλοειδές είναι μια ουσία κυρίως φυσικής προέλευσης. Σχηματίζεται μόνο σε φυτά.
Χημική σύνθεση μορίων
Από τη χημική τους φύση, αυτές οι ουσίες είναι οργανικές ενώσεις που περιέχουν άζωτο και περιέχουν άτομα αζώτου σε σύνθετους ετεροκυκλικούς κύκλους που διασυνδέονται με διαφορετικούς τύπους δεσμών και αλληλεπιδράσεων.
Από φυτά ξεχωρίζουν ως άλατα ορισμένων οξέων:
- μήλο;
- κρασί;
- οξαλικό;
- οξικό οξύ και άλλα.
Εάν μια καθαρή ουσία διαχωρίζεται από το αλάτι, τότε ένα αλκαλοειδές μπορεί να ληφθεί με τη μορφή στερεής κρυσταλλικής σκόνης ή μπορεί να έχει τη μορφή υγρής δομής (νικοτίνη). Και στις δύο περιπτώσεις, είναι μια αλκαλική ένωση που εμφανίζει τις αντίστοιχες χημικές ιδιότητες.
Δηλαδή, η χημεία των αλκαλοειδών είναι γνωστή και μελετημένη. Για παράδειγμα, έχουν εντοπιστεί μέθοδοι με τις οποίες μπορούν να απομονωθούν από φυτικά υλικά. Βασίζονται στη διαλυτότητα των αλκαλοειδών αλάτων στο νερό, καθώς στην καθαρή τους μορφή αυτές οι ενώσεις είναι σχεδόν αδιάλυτες στο νερό, αλλάτο κάνετε καλά σε οργανικούς διαλύτες.
Ένας αριθμός αντιδράσεων με τις οποίες αυτές οι ενώσεις απομονώνονται και μελετώνται ονομάζονται αντιδράσεις αλκαλοειδών.
- Υετός. Αντιδράσεις που βασίζονται στο σχηματισμό ενός αδιάλυτου αλκαλοειδούς άλατος που κατακρημνίζεται. Αυτό μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας τα ακόλουθα συστατικά: τανίνη, πικρινικό οξύ, φωσφοβολφραμικό ή μολυβδικό οξύ.
- Υετός. Αντιδράσεις που βασίζονται στον σχηματισμό συμπλόκων αλάτων με τη συμμετοχή αλκαλοειδών ενώσεων. Αντιδραστήρια: χλωριούχος υδράργυρος, ιωδιούχο κάλιο ή βισμούθιο.
- Χρωματισμός. Κατά τη διάρκεια αυτών των αντιδράσεων, η μορφή του αλκαλοειδούς αλλάζει και γίνεται αντιληπτό στη γενική σύνθεση. Η αρχή της δράσης είναι η επίδραση στους ετερόκυκλους, η εμφάνιση του χρώματος. Αντιδραστήρια: νιτρικό οξύ, θειικό οξύ, πρόσφατα καταβυθισμένο υδροξείδιο του χαλκού (II).
Συχνά οι αντιδράσεις χρώσης δεν δίνουν ακριβή αποτελέσματα, καθώς η ετεροκυκλική σύσταση των αλκαλοειδών είναι παρόμοια με εκείνη των μορίων πρωτεΐνης. Επομένως, δίνουν το ίδιο αποτέλεσμα.
Ταξινόμηση αλκαλοειδών
Σε ποιες κατηγορίες χωρίζονται όλες οι γνωστές ενώσεις αυτής της ομάδας, καθορίζει τον τύπο του αλκαλοειδούς, τη χημική του δομή. Μια τέτοια ταξινόμηση δημιουργήθηκε από τον ακαδημαϊκό A. P. Orekhov και βασίζεται στον τύπο και τη δομή του ετερόκυκλου με άτομα αζώτου σε αυτά.
- Πυρρολιδίνη, πυρρολιζιδίνη και τα παράγωγά τους. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει αλκαλοειδή όπως η πλατιφυλλίνη, η σαρρακίνη, η σενεσιφυλλίνη και άλλα. Η δομή βασίζεται σε πολύπλοκους πενταμελείς ετερόκυκλους που συνδέονται μεταξύ τους,που περιλαμβάνουν ένα άτομο αζώτου.
- Πιπεριδίνη και πυριδίνη, τα παράγωγά τους. Εκπρόσωποι: anabasin, lobelin. Η βάση είναι εξαμελείς σύνθετοι κύκλοι με άζωτο.
- Κινολιζιδίνη και οι ενώσεις της. Αυτή η ομάδα περιλαμβάνει: παχικαρπίνη, θερμοψίνη και άλλα. Η χημική βάση σε σύνθετους εξαμελείς ετερόκυκλους συνδεδεμένους μεταξύ τους και άζωτο.
- Παράγωγα κινολίνης - κινίνη, εχινοψίνη.
- Μια σημαντική ομάδα πολύ κοινών αλκαλοειδών είναι οι ενώσεις ισοκινολίνης. Η σαλσαλίνη, η μορφίνη και η παπαβερίνη χρησιμοποιούνται ευρέως στην ιατρική. Αυτό περιλαμβάνει επίσης αλκαλοειδή στα φυτά βαρμπεριάς, τη μάχκα και τη φελαντίνη.
- Χημικά πολύ σύνθετα παράγωγα τροπανίου - υοσκυαμίνη, ατροπίνη, σκοπολαμίνη. Η δομή αντιπροσωπεύεται από πολύπλοκα συμπυκνωμένους, συνυφασμένους δακτυλίους πυρρολιδίνης και πιπεριδίνης.
- Ινδόλη και οι ενώσεις της - ρεσερπίνη, στρυχνίνη, βινβλαστίνη και άλλα. Ένας πολύπλοκος συνδυασμός πενταμελών και εξαμελών δακτυλίων με άτομα αζώτου στη δομή.
- Το κύριο αλκαλοειδές στη βιομηχανία τροφίμων και ιατρικής είναι η καφεΐνη από τα φύλλα τσαγιού και τους σπόρους του φυτού κόλα. Αναφέρεται σε παράγωγα πουρίνης - σύνθετες ενώσεις από διαφορετικούς ετερόκυκλους και πολλά άτομα αζώτου στη σύνθεση.
- Εφεδρίνη και οι ενώσεις της - σφαιροφυσίνη, κολχικίνη και κολχαμίνη. Η χημική ονομασία της εφεδρίνης, που αντικατοπτρίζει τη σύνθετη δομή της, είναι φαινυλομεθυλαμινοπροπανόλη, μια σύνθετη οργανική αρωματική αλκοόλη.
- Πρόσφατα, συνηθίζεται να απομονώνονται ορισμένες ουσίες της ομάδας των στεροειδών - κορτικοστεροειδή και ορμόνες φύλου - σε αλκαλοειδή.
Φυσικές ιδιότητες
Οι κύριες ιδιότητες αυτής της ομάδας περιλαμβάνουν την ικανότητα να διαλύεται σε διάφορα υγρά και την κατάσταση συσσωμάτωσης υπό τυπικές συνθήκες.
Σε θερμοκρασία δωματίου, ένα κοινό αλκαλοειδές είναι ένα κρυσταλλικό στερεό. Χρώματα και μυρωδιές, κατά κανόνα, δεν έχουν. Η γεύση είναι ως επί το πλείστον πικρή, στυφή, δυσάρεστη. Εμφάνιση οπτικής δραστηριότητας σε λύσεις.
Μερικές από αυτές τις ουσίες υπό τυπικές υγρές συνθήκες είναι αλκαλοειδή χωρίς οξυγόνο, περίπου 200 είδη συνολικά. Για παράδειγμα, νικοτίνη, παχυκαρπίνη, κονίνη.
Αν μιλάμε για διαλυτότητα στο νερό, τότε μόνο η καφεΐνη, η εφεδρίνη, η εργομετρίνη μπορούν να το κάνουν πλήρως. Οι υπόλοιποι εκπρόσωποι αυτής της κατηγορίας ενώσεων διαλύονται μόνο σε υγρές οργανικές ουσίες (διαλύτες).
Δράση στο ανθρώπινο σώμα
Το αλκαλοειδές είναι μια ουσία που έχει ισχυρή επίδραση στον ανθρώπινο οργανισμό και στα ζώα. Ποια είναι αυτή η επιρροή;
- Τεράστια επίδραση στο νευρικό σύστημα, τις απολήξεις των νευρικών κυττάρων, τις συνάψεις, τις διεργασίες νευροδιαβιβαστών. Διαφορετικές ομάδες αλκαλοειδών δρουν σε αυτά τα μέρη του σώματος ως ηρεμιστικά, ψυχοτρόπα, αντανακλαστικά, αντιβηχικά, διεγερτικά, ναρκωτικά, αναλγητικά. Όταν χρησιμοποιείται σωστά για ιατρικούς σκοπούς, αυστηρά δοσολογημένα και με ακρίβεια, αυτά τα αποτελέσματα είναι ευεργετικά. Ωστόσο, η παραμικρή υπερδοσολογία μπορεί να οδηγήσει σε πολύ σοβαρές και θλιβερές συνέπειες.
- Δράση στην καρδιο-αγγειακό σύστημα - αντιαρρυθμικό, βελτιώνει την παροχή αίματος, αντισπασμωδικό, υποτασικό, χολερετικό.
Σε περίπτωση που σκευάσματα με βάση αλκαλοειδή χρησιμοποιούνται ακατάλληλα ή χωρίς συμμόρφωση με την απαιτούμενη δοσολογία, είναι πιθανές οι ακόλουθες συνέπειες:
- ελαττωμένη όραση, ακοή;
- αναπνευστική διαταραχή, βάρος στο στήθος;
- ζάλη, ναυτία, έμετος;
- αιμορραγία;
- ξηροστομία;
- απότομη αύξηση ή μείωση της αρτηριακής πίεσης;
- σοβαρή θανατηφόρα δηλητηρίαση.
Ένα σημαντικό μέρος των αλκαλοειδών στις φυσιολογικές τους επιδράσεις στον άνθρωπο είναι δηλητήρια, ισχυρά, που προκαλούν σπασμούς και θάνατο (στρυχνίνη, μορφίνη, μπελαντονίνη). Το άλλο μέρος είναι ναρκωτικές ενώσεις που προκαλούν εθισμό. Ψυχολογικά, συναισθηματικά και σωματικά (νικοτίνη, καφεΐνη, κοκαΐνη). Επομένως, αυτές οι ενώσεις πρέπει να χρησιμοποιούνται με εξαιρετική προσοχή και να χρησιμοποιούνται μόνο κατόπιν συμβουλής και συνταγής γιατρού.
Ιατρική χρήση
Σε αυτόν τον τομέα, τα φυτά που περιέχουν αλκαλοειδή αποτελούν τη βάση για πολλά φάρμακα με ευρύ φάσμα δράσης ή, αντίθετα, εξαιρετικά εξειδικευμένα. Με βάση τέτοιες πρώτες ύλες, λαμβάνονται κεριά, βάμματα, δισκία, διαλύματα αμπούλας. Η δράση στοχεύει στη θεραπεία καρδιαγγειακών παθήσεων, αναπνευστικών οργάνων, νευρικού συστήματος και απολήξεων, ψυχικών διαταραχών. Επίσης για τη θεραπεία του πεπτικού συστήματος, ως αντισυλληπτικά, για ογκολογικές παθήσεις, γιαεξάλειψη του εθισμού στο αλκοόλ και πολλών άλλων τομέων.
Πού βρίσκονται τα αλκαλοειδή στη φύση;
Σε φυσικές συνθήκες, τα αλκαλοειδή περιέχουν φαρμακευτικά βότανα και φυτά. Σήμερα, περίπου 10.000 ονόματα αυτών των ουσιών είναι γνωστά και σχεδόν όλες εξάγονται από τέτοιες πρώτες ύλες.
Δεν βρέθηκαν αλκαλοειδή σε μέρη μυκήτων, κύτταρα βακτηρίων, φύκια, εχινόδερμα. Οι αλκαλοειδείς ενώσεις έχουν εξαχθεί από τα κύτταρα ορισμένων ζώων, αλλά υπάρχουν πολύ λίγες από αυτές.
Έτσι, αποδεικνύεται ότι ο κύριος προμηθευτής, μια ανεξάντλητη πηγή αυτών των ουσιών για ιατρικούς σκοπούς, την ανθρώπινη ζωή και τη βιομηχανία είναι φυτά που περιέχουν αλκαλοειδή.
Φαρμακευτικά φυτά
Τι είναι αυτά τα φυτά; Στην πραγματικότητα, είναι πάρα πολλά για να τα αναφέρουμε όλα. Ωστόσο, μπορείτε να αναφέρετε τα πιο κοινά και τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα από τον άνθρωπο.
- Πλατιφυλλίνη - αλκαλοειδές πλατυφυλλίνη και σενεσιφυλλίνη - αντισπασμωδική και καταπραϋντική δράση στον οργανισμό, που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία κατάλληλων φαρμάκων.
- Η κοινή μπελαντόνα από την οικογένεια Solanaceae. Ένα πολύ σημαντικό φυτό για την ιατρική. Το αλκαλοειδές της μπελαντόνα είναι η ατροπίνη και η μπελαντονίνη. Τα σκευάσματα που βασίζονται σε συστατικά της μπελαντόνα διεγείρουν το κεντρικό νευρικό σύστημα, ενεργοποιούν την πνευματική και σωματική δραστηριότητα, αυξάνουν την αποτελεσματικότητα και την αντοχή. Έχουν αντισπασμωδική και αναλγητική δράση. Οι φαρμακευτικές σταγόνες, τα βάμματα και τα υπόθετα βασίζονται στο εκχύλισμα αυτού του φυτού.
- Μαύρη κόνα. Πλήρωςδηλητηριώδες φυτό, όλα τα μέρη του είναι επικίνδυνα. Αλκαλοειδή - υοσκυαμίνη και σκοπολαμίνη. Χρησιμοποιείται για τη θεραπεία νευρολογικών παθήσεων και ναυτίας.
- Celandine μεγάλο. Πολύ διαδεδομένο φυτό στη χώρα μας. Ωστόσο, περιέχει αλκαλοειδή κινολιζιδίνη, παχυκαρπίνη, σαπωνίνη, θερμοψίνη και άλλα. Πολύ δηλητηριώδες σε περίπτωση κακής χρήσης.
- Τα αλκαλοειδή σε φυτά της οικογένειας Παπαρούνα υπολογίζονται σε δύο δωδεκάδες. Αυτά είναι το όπιο, η μορφίνη, η ναρκοτίνη, η παπαβερίνη, η θηβαΐνη, η κωδεΐνη και άλλα παράγωγα ισοκινολίνης. Θα εξετάσουμε τη δράση και τη σημασία τους ξεχωριστά.
- Κόκκινο κρέας Passiflora. Περιέχει μια σειρά από αλκαλοειδή, παράγωγα της ινδόλης. Έχει ισχυρή ηρεμιστική δράση.
- Argot. Οι ειδικά δημιουργημένες καλλιέργειες αυτού του παρασιτικού μύκητα που καταστρέφει τις καλλιέργειες σίκαλης χρησιμοποιούνται για την απόκτηση των ισχυρότερων αλκαλοειδών. Πρόκειται για την εργοταμίνη και την εργομετρίνη, καθώς και για 18 ακόμη ποικιλίες. Χρησιμοποιείται στην ιατρική (ιδιαίτερα στη γυναικολογία).
- Rauwolfia serpentina - οι ρίζες αυτού του φυτού περιέχουν περισσότερα από 50 αλκαλοειδή που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία καρδιαγγειακών παθήσεων, συμπεριλαμβανομένης της υπέρτασης.
Τα φαρμακευτικά βότανα και τα φυτά είναι ένας πολύ σημαντικός τομέας της σύγχρονης ιατρικής. Εξάλλου, τα περισσότερα από τα φάρμακα συντίθενται με βάση φυσικές πρώτες ύλες. Χρησιμοποιούνται από την αρχαιότητα και δεν έχουν χάσει τη συνάφειά τους με τον άνθρωπο σήμερα. Αντίθετα, με την πάροδο του χρόνου, οι άνθρωποι προσπαθούν όλο και περισσότερο να ανακαλύψουν και να μελετήσουν τη σύνθεση τέτοιων φυτών για να βρουν κάτι σημαντικό, κάτι που θα βοηθήσει στην επίλυση του προβλήματος πολλών ανίατων ασθενειών.
Το πιο κοινό αλκαλοειδές
Αυτό είναι το παράγωγο του οπίου - κωδεΐνη. Μπορεί να απομονωθεί με ειδικές χημικές αντιδράσεις από τη μορφίνη. Σε σύγκριση με το τελευταίο, είναι πιο ασφαλές στη χρήση, καθώς είναι απαλό στη δράση. Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα ως αναλγητικού, αντιβηχικού, ηρεμιστικού δεν είναι χειρότερη από αυτή της ίδιας της μορφίνης ή του οπίου.
Επομένως, τα φάρμακα με βάση την κωδεΐνη είναι πολύ διαδεδομένα στην ιατρική και χρησιμοποιούνται από ανθρώπους όλων των χωρών. Ο μόνος περιορισμός είναι η δοσολογία. Πρέπει να χρησιμοποιείται μόνο κατόπιν σύστασης και υπό την επίβλεψη γιατρού.
Όπιο και τα αλκαλοειδή του
Οπιοειδή - έτσι στην ιατρική και τη χημεία συνηθίζεται να ονομάζουμε όλα εκείνα τα αλκαλοειδή του οπίου που μπορούν να απομονωθούν από αυτό και να συντεθούν με βάση το. Ποιες είναι αυτές οι συνδέσεις; Δυστυχώς, σήμερα σχεδόν όλοι ακούν γι 'αυτά και δεν έχουν πάντα καλή φήμη και δεν βρίσκουν μια άξια, σωστή εφαρμογή. Αυτά είναι αλκαλοειδή όπως:
- μορφίνη;
- παπαβερίνη;
- ηρωίνη;
- κωδεΐνη.
Στην ιατρική, οι ουσίες αυτές χρησιμοποιούνται ως αντιβηχικά, παυσίπονα, ηρεμιστικά. Με βάση την κωδεΐνη, έχουν δημιουργηθεί αρκετά φάρμακα ακόμη και για το κρυολόγημα στα παιδιά.
Ωστόσο, ενώσεις όπως το όπιο και η ηρωίνη χρησιμοποιούνται όχι μόνο για ιατρικούς σκοπούς, αλλά και ως βαριά μεθυστικά ναρκωτικά. Προκαλούν τρομερή εξάρτηση του ανθρώπινου οργανισμού και με την πάροδο του χρόνου μπορούν να προκαλέσουν σοβαρή βλάβη στην υγεία, ακόμη και στη ζωή των ανθρώπων.
