Od davnina ljudi su koristili biljne sastojke za ublažavanje bolova i rješavanje bolesti i tegoba. Međutim, proučavanje sastava komponenti, izolacija onih spojeva koji imaju takav učinak, postalo je moguće tek širokim i masovnim razvojem kemije kao znanosti, odnosno počevši od 17. stoljeća.
Tada su u utrobi biljnih organizama, a danas već kod nekih životinja, otkriveni organski spojevi koji sadrže dušik, koji su dali tako široki terapeutski učinak. Od 1819. opći naziv za ovu skupinu tvari je alkaloidi. Predložio W. Meisner, farmaceut i liječnik.
Što je alkaloid?
Trenutno je prihvaćeno da je alkaloid ciklički spoj koji sadrži jedan ili više atoma dušika u prstenu ili bočnom lancu i, po svojoj kemijskoj prirodi, pokazuje svojstva slabe lužine, poput amonijaka. Ranije je rečeno o definiciji ovih tvari kaoderivati dušične baze piridina. Međutim, kasnije su otkriveni brojni spojevi ove skupine, što je pokazalo da takvo tumačenje nije sasvim točno i ne pokriva čitav niz alkaloida.
Prvi put je ovu tvar dobio i proučavao 1803. godine znanstvenik Derson. Bio je to morfij, dobiven iz opijuma. Nakon toga, neovisno jedan o drugom, mnogi znanstvenici su otkrili niz složenih heterocikličkih spojeva iz biljnih materijala. Tako je postojala ideja da je alkaloid tvar pretežno prirodnog porijekla. Nastaje samo u biljkama.
Kemijski sastav molekula
Po svojoj kemijskoj prirodi, ove tvari su organski spojevi koji sadrže dušik koji sadrže atome dušika u složenim heterociklima međusobno povezanim različitim vrstama veza i interakcija.
Od biljaka se ističu kao soli određenih kiselina:
- jabuka;
- vino;
- oksalna;
- octena kiselina i drugi.
Ako se čista tvar odvoji od soli, tada se alkaloid može dobiti u obliku čvrstog kristalnog praha, ili može biti u obliku tekuće strukture (nikotin). U oba slučaja, to je alkalni spoj koji pokazuje odgovarajuća kemijska svojstva.
To jest, kemija alkaloida je poznata i proučavana. Na primjer, identificirane su metode pomoću kojih se mogu izolirati iz biljnih materijala. Temelje se na topljivosti alkaloidnih soli u vodi, budući da su u svom čistom obliku ovi spojevi gotovo netopivi u vodi, aliučinite to dobro u organskim otapalima.
Određeni broj reakcija kojima se ovi spojevi izoliraju i proučavaju nazivaju se alkaloidne reakcije.
- Padaline. Reakcije temeljene na stvaranju netopive alkaloidne soli koja se taloži. To se može učiniti korištenjem sljedećih komponenti: tanin, pikrinska kiselina, fosfovolframna ili molibdinska kiselina.
- Padaline. Reakcije temeljene na stvaranju složenih kompleksnih soli uz sudjelovanje alkaloidnih spojeva. Reagensi: živin klorid, kalijev jodid ili bizmut.
- Bojenje. Tijekom ovih reakcija mijenja se oblik alkaloida i postaje vidljiv u općem sastavu. Princip djelovanja je učinak na heterocikle, izgled boje. Reagensi: dušična kiselina, sumporna kiselina, svježe istaloženi bakrov (II) hidroksid.
Često reakcije bojenja ne daju točne rezultate, budući da je heterociklički sastav alkaloida sličan sastavu proteinskih molekula. Stoga daju isti učinak.
Klasifikacija alkaloida
U koje kategorije se dijele svi poznati spojevi ove skupine, određuje vrstu alkaloida, njegovu kemijsku strukturu. Takvu je klasifikaciju izradio akademik A. P. Orekhov i temelji se na vrsti i strukturi heterocikla s atomima dušika u njima.
- Pirolidin, pirolizidin i njihovi derivati. Ova skupina uključuje takve alkaloide kao što su platifilin, saracin, senecifyllin i drugi. Struktura se temelji na složenim peteročlanim heterociklima međusobno povezanim,koji uključuju atom dušika.
- Piperidin i piridin, njihovi derivati. Predstavnici: anabasin, lobelin. Osnova su šesteročlani kompleksni ciklusi s dušikom.
- Kinolizidin i njegovi spojevi. Ova skupina uključuje: pahikarpin, termopsin i druge. Kemijska baza u složenim šesteročlanim heterociklima povezanim jedni s drugima i dušikom.
- Derivati kinolina - kinin, ehinopsin.
- Važna skupina vrlo čestih alkaloida su izokinolinski spojevi. Salsalin, morfin i papaverin se široko koriste u medicini. To također uključuje alkaloide u biljkama žutika, mački i celandinu.
- Kemijski vrlo složeni derivati tropana - hiosciamin, atropin, skopolamin. Strukturu predstavljaju složeno kondenzirani, isprepleteni pirolidinski i piperidinski prstenovi.
- Indol i njegovi spojevi - rezerpin, strihnin, vinblastin i drugi. Složena kombinacija petero- i šesteročlanih prstenova s atomima dušika u strukturi.
- Glavni alkaloid u prehrambenoj industriji i medicini je kofein iz listova čaja i sjemenki biljke kole. Odnosi se na derivate purina - složene spojeve iz različitih heterocikla i nekoliko atoma dušika u sastavu.
- Ephedrin i njegovi spojevi - sferofizin, kolhicin i kolhamin. Kemijski naziv za efedrin, koji odražava njegovu složenu strukturu, je fenilmetilaminopropanol, složeni organski aromatični alkohol.
- Odnedavno je uobičajeno da se neke tvari iz skupine steroida - kortikosteroidi i spolni hormoni - izoliraju u alkaloide.
Fizička svojstva
Glavna svojstva ove grupe uključuju sposobnost otapanja u različitim tekućinama i stanje agregacije u standardnim uvjetima.
Na sobnoj temperaturi uobičajeni alkaloid je kristalna krutina. Boje i mirise, u pravilu, nemaju. Okus je uglavnom gorak, opor, neugodan. Prikaži optičku aktivnost u rješenjima.
Neke od ovih tvari u standardnim tekućim uvjetima su alkaloidi bez kisika, oko 200 vrsta ukupno. Na primjer, nikotin, pahikarpin, koniin.
Ako govorimo o topljivosti u vodi, onda samo kofein, efedrin, ergometrin to mogu u potpunosti. Preostali predstavnici ove klase spojeva otapaju se samo u tekućim organskim tvarima (otapalima).
Djelovanje na ljudsko tijelo
Alkaloid je tvar koja snažno djeluje na ljudski organizam i životinje. Kakav je to utjecaj?
- Ogroman utjecaj na živčani sustav, završetke živčanih stanica, sinapse, procese neurotransmitera. Različite skupine alkaloida djeluju na ove dijelove tijela kao sedativi, psihotropni, refleksni, antitusici, stimulansi, narkotici, analgetici. Kada se koriste ispravno u medicinske svrhe, strogo dozirano i točno, ovi učinci su korisni. Međutim, i najmanje predoziranje može dovesti do vrlo ozbiljnih i tužnih posljedica.
- Akcija na kardio-krvožilni sustav - antiaritmički, poboljšava opskrbu krvlju, antispazmodik, hipotenziv, koleretik.
U slučaju da se pripravci na bazi alkaloida koriste neprikladno ili bez poštivanja potrebne doze, moguće su sljedeće posljedice:
- slab vid, sluh;
- poremećaj disanja, težina u prsima;
- vrtoglavica, mučnina, povraćanje;
- krvarenje;
- suha usta;
- naglo povećanje ili smanjenje krvnog tlaka;
- teško smrtonosno trovanje.
Značajan dio alkaloida u njihovom fiziološkom djelovanju na čovjeka su otrovi, jaki, koji izazivaju grčeve i smrt (strihnin, morfij, beladonin). Drugi dio su narkotički spojevi koji izazivaju ovisnost. Psihološki, emocionalni i fizički (nikotin, kofein, kokain). Stoga se s ovim spojevima mora postupati krajnje oprezno i koristiti samo uz savjet i recept liječnika.
Medicinska upotreba
U ovom području biljke koje sadrže alkaloide su osnova za mnoge lijekove širokog spektra djelovanja ili, obrnuto, visoko specijalizirane. Na temelju takvih sirovina dobivaju se svijeće, tinkture, tablete, otopine ampula. Akcija je usmjerena na liječenje kardiovaskularnih bolesti, dišnih organa, živčanog sustava i završetaka, psihičkih poremećaja. Također za liječenje probavnog sustava, kao kontraceptivi, za onkološke bolesti, zaeliminacija ovisnosti o alkoholu i mnogim drugim područjima.
Gdje se alkaloidi nalaze u prirodi?
U prirodnim uvjetima, alkaloidi sadrže ljekovito bilje i biljke. Danas je poznato oko 10.000 naziva ovih tvari, a gotovo sve se dobivaju upravo iz takvih sirovina.
Alkaloidi nisu pronađeni u dijelovima gljiva, stanica bakterija, algi, bodljokožaca. Alkaloidni spojevi ekstrahirani su iz stanica nekih životinja, ali ih je vrlo malo.
Tako se ispostavilo da su glavni dobavljač, nepresušni izvor ovih tvari za medicinske svrhe, ljudski život i industriju biljke koje sadrže alkaloide.
Lijekovite biljke
Koje su to biljke? Ima ih, zapravo, previše da bismo ih sve spomenuli. Međutim, možete navesti najčešće i najčešće korištene od strane ljudi.
- Goosewort pljosnatolišće - alkaloid platifilin i senecifilin - antispazmodičko i sedativno djelovanje na organizam, koristi se za stvaranje odgovarajućih lijekova.
- Obična belladonna iz obitelji Solanaceae. Vrlo važna biljka za medicinu. Alkaloid beladone je atropin i beladonin. Pripravci na bazi komponenti belladonne pobuđuju središnji živčani sustav, aktiviraju mentalnu i tjelesnu aktivnost, povećavaju učinkovitost i izdržljivost. Imaju antispazmodičko i analgetsko djelovanje. Ljekovite kapi, tinkture i čepići temelje se na ekstraktu ove biljke.
- Crna kokošinja. Potpunootrovna biljka, svi njeni dijelovi su opasni. Alkaloidi - hiosciamin i skopolamin. Koristi se za liječenje neuroloških bolesti i morske bolesti.
- Celandine veliki. Vrlo česta biljka u našoj zemlji. Međutim, sadrži alkaloide kinolizidin, pahikarpin, saponin, termopsin i druge. Vrlo otrovno ako se zloupotrijebi.
- Alkaloidi u biljkama obitelji Poppy procjenjuju se na dva desetaka. To su opijum, morfin, narkotin, papaverin, tebain, kodein i drugi derivati izokinolina. Njihovo djelovanje i značenje razmotrit ćemo zasebno.
- Passiflora meso crveno. Sadrži niz alkaloida, derivata indola. Ima snažan sedativni učinak.
- Argot. Za dobivanje najjačih alkaloida koriste se posebno stvorene kulture ove parazitske gljive koja uništava usjeve raži. To su ergotamin i ergometrin, kao i još 18 vrsta. Koristi se u medicini (posebno u ginekologiji).
- Rauwolfia serpentina - korijenje ove biljke sadrži više od 50 alkaloida koji se koriste za liječenje kardiovaskularnih bolesti, uključujući hipertenziju.
Ljekovito bilje i biljke vrlo su važno područje moderne medicine. Uostalom, većina lijekova sintetizira se na temelju prirodnih sirovina. Koriste se od antike i danas nisu izgubile svoju važnost za ljude. Naprotiv, s vremenom ljudi sve više nastoje otkriti i proučavati sastav takvih biljaka kako bi pronašli nešto važno, nešto što će pomoći u rješavanju problema mnogih neizlječivih bolesti.
Najčešći alkaloid
Ovo je derivat opijuma - kodein. Može se izolirati posebnim kemijskim reakcijama iz morfija. U usporedbi s potonjim, sigurnije je za korištenje, jer je mekan u djelovanju. Međutim, učinkovitost kao analgetika, antitusika, sedativa nije lošija od učinkovitosti samog morfija ili opijuma.
Stoga su lijekovi na bazi kodeina vrlo rašireni u medicini i koriste ih ljudi svih zemalja. Jedino ograničenje je doza. Treba ga koristiti samo na preporuku i pod nadzorom liječnika.
Opijum i njegovi alkaloidi
Opijati - tako je u medicini i kemiji uobičajeno zvati sve one opijumske alkaloide koji se iz njega mogu izolirati i na njegovoj osnovi sintetizirati. Koje su to veze? Nažalost, danas gotovo svi čuju za njih i nemaju uvijek dobru reputaciju i pronalaze dostojnu, ispravnu primjenu. To su alkaloidi kao što su:
- morfij;
- papaverin;
- heroin;
- kodein.
U medicini se ove tvari koriste kao antitusici, lijekovi protiv bolova, sedativi. Na temelju kodeina, čak su stvoreni brojni lijekovi za prehladu kod djece.
Međutim, spojevi kao što su opijum i heroin koriste se ne samo u medicinske svrhe, već i kao teške opojne droge. Oni uzrokuju strašnu ovisnost ljudskog tijela i s vremenom mogu uzrokovati ozbiljnu štetu zdravlju, čak i životima ljudi.
