Od davnina, ljudi su koristili biljne sastojke za ublažavanje bolova i oslobađanje od bolesti i tegoba. Međutim, proučavanje sastava komponenti, izolacija onih jedinjenja koja imaju takav efekat, postalo je moguće tek sa širokim i masovnim razvojem hemije kao nauke, odnosno počev od 17. veka.
Tada su u utrobi biljnih organizama, a danas već kod nekih životinja, otkrivena organska jedinjenja koja sadrže dušik, koja su dala tako širok terapeutski učinak. Od 1819. godine opšti naziv za ovu grupu supstanci je alkaloidi. Predložio W. Meisner, farmaceut i liječnik.
Šta je alkaloid?
Trenutno je prihvaćeno da je alkaloid ciklično jedinjenje koje sadrži jedan ili više atoma dušika u prstenu ili bočnom lancu i, po svojoj hemijskoj prirodi, pokazuje svojstva slabe alkalije, poput amonijaka. Ranije je rečeno o definiciji ovih supstanci kaoderivati azotne baze piridina. Međutim, kasnije su otkrivena brojna jedinjenja ove grupe, što je pokazalo da takvo tumačenje nije sasvim ispravno i da ne pokriva čitav niz alkaloida.
Prvi put ovu supstancu je dobio i proučavao 1803. godine naučnik Derson. Bio je to morfijum, dobijen iz opijuma. Nakon toga, nezavisno jedan od drugog, mnogi naučnici su otkrili niz složenih heterocikličnih jedinjenja iz biljnog materijala. Tako je postojala ideja da je alkaloid supstanca pretežno prirodnog porekla. Formira se samo u biljkama.
Hemijski sastav molekula
Po svojoj hemijskoj prirodi, ove supstance su organska jedinjenja koja sadrže azot koji sadrže atome azota u složenim heterociklima međusobno povezanim različitim vrstama veza i interakcija.
Od biljaka se ističu kao soli određenih kiselina:
- jabuka;
- vino;
- oxalic;
- octena kiselina i drugi.
Ako se čista supstanca odvoji od soli, onda se alkaloid može dobiti u obliku čvrstog kristalnog praha, ili može biti u obliku tečne strukture (nikotin). U oba slučaja, to je alkalno jedinjenje koje pokazuje odgovarajuća hemijska svojstva.
To jest, hemija alkaloida je poznata i proučavana. Na primjer, identificirane su metode pomoću kojih se mogu izolirati iz biljnog materijala. Zasnovani su na rastvorljivosti alkaloidnih soli u vodi, jer su u svom čistom obliku ova jedinjenja skoro nerastvorljiva u vodi, aliuradite to dobro u organskim rastvaračima.
Određeni broj reakcija pomoću kojih se ova jedinjenja izoluju i proučavaju nazivaju se alkaloidne reakcije.
- Padavine. Reakcije zasnovane na stvaranju nerastvorljive soli alkaloida koja se taloži. To se može učiniti korištenjem sljedećih komponenti: tanin, pikrinska kiselina, fosfovolframna ili molibdinska kiselina.
- Padavine. Reakcije zasnovane na stvaranju kompleksnih kompleksnih soli uz učešće alkaloidnih jedinjenja. Reagensi: živin hlorid, kalijum jodid ili bizmut.
- Bojenje. Tokom ovih reakcija, oblik alkaloida se menja i postaje primetan u opštem sastavu. Princip djelovanja je djelovanje na heterocikle, izgled boje. Reagensi: dušična kiselina, sumporna kiselina, svježe istaloženi bakar (II) hidroksid.
Često reakcije bojenja ne daju tačne rezultate, budući da je heterociklički sastav alkaloida sličan onom proteinskih molekula. Stoga daju isti efekat.
Klasifikacija alkaloida
U koje kategorije se dijele sva poznata jedinjenja ove grupe, određuje vrstu alkaloida, njegovu hemijsku strukturu. Takvu klasifikaciju kreirao je akademik A. P. Orekhov i zasniva se na tipu i strukturi heterociklusa sa atomima dušika u njima.
- Pirolidin, pirolizidin i njihovi derivati. Ova grupa uključuje takve alkaloide kao što su platifilin, saracin, senecifyllin i drugi. Struktura se zasniva na složenim petočlanim heterociklima koji su međusobno povezani,koji uključuju atom dušika.
- Piperidin i piridin, njihovi derivati. Predstavnici: anabasin, lobelin. Osnova su šestočlani kompleksni ciklusi sa azotom.
- Kinolizidin i njegovi spojevi. U ovu grupu spadaju: pahikarpin, termopsin i drugi. Hemijska baza u složenim šestočlanim heterociklima povezanim jedni s drugima i dušikom.
- Derivati kinolina - kinin, ehinopsin.
- Važna grupa vrlo čestih alkaloida su jedinjenja izohinolina. Salsalin, morfin i papaverin se široko koriste u medicini. Ovo također uključuje alkaloide u biljkama žutika, mački i celandinu.
- Hemijski veoma složeni derivati tropana - hiosciamin, atropin, skopolamin. Strukturu predstavljaju složeno kondenzovani, isprepleteni pirolidinski i piperidinski prstenovi.
- Indol i njegova jedinjenja - rezerpin, strihnin, vinblastin i drugi. Složena kombinacija peto- i šestočlanih prstenova sa atomima azota u strukturi.
- Glavni alkaloid u prehrambenoj industriji i medicini je kofein iz listova čaja i sjemenki biljke kola. Odnosi se na derivate purina - kompleksna jedinjenja iz različitih heterocikla i nekoliko atoma azota u sastavu.
- Ephedrin i njegova jedinjenja - sferofizin, kolhicin i kolhamin. Hemijski naziv za efedrin, koji odražava njegovu složenu strukturu, je fenilmetilaminopropanol, složeni organski aromatični alkohol.
- Odnedavno je uobičajeno da se neke supstance iz grupe steroida - kortikosteroidi i polni hormoni - izoluju u alkaloide.
Fizička svojstva
Glavna svojstva ove grupe uključuju sposobnost rastvaranja u različitim tečnostima i stanje agregacije pod standardnim uslovima.
Na sobnoj temperaturi, uobičajeni alkaloid je kristalna čvrsta supstanca. Boje i mirisa, po pravilu, nemaju. Okus je uglavnom gorak, opor, neprijatan. Prikaži optičku aktivnost u rješenjima.
Neke od ovih supstanci u standardnim tečnim uslovima su alkaloidi bez kiseonika, oko 200 vrsta ukupno. Na primjer, nikotin, pahikarpin, koniin.
Ako govorimo o rastvorljivosti u vodi, onda samo kofein, efedrin, ergometrin to mogu u potpunosti. Preostali predstavnici ove klase jedinjenja rastvaraju se samo u tečnim organskim supstancama (rastvaračima).
Akcija na ljudsko tijelo
Alkaloid je supstanca koja snažno deluje na ljudski organizam i životinje. Kakav je to uticaj?
- Ogroman uticaj na nervni sistem, završetke nervnih ćelija, sinapse, procese neurotransmitera. Različite grupe alkaloida djeluju na ove dijelove tijela kao sedativi, psihotropni, refleksni, antitusivni, stimulansi, narkotici, analgetici. Kada se pravilno koriste u medicinske svrhe, strogo dozirano i precizno, ovi efekti su korisni. Međutim, i najmanje predoziranje može dovesti do vrlo ozbiljnih i tužnih posljedica.
- Akcija na kardio-vaskularni sistem - antiaritmički, poboljšava opskrbu krvlju, antispazmodik, hipotenziv, holeretik.
U slučaju da se preparati na bazi alkaloida koriste nepropisno ili bez pridržavanja potrebne doze, moguće su sljedeće posljedice:
- slab vid, sluh;
- poremećaj disanja, težina u grudima;
- vrtoglavica, mučnina, povraćanje;
- krvarenje;
- suha usta;
- naglo povećanje ili smanjenje krvnog pritiska;
- teško smrtonosno trovanje.
Značajan deo alkaloida u njihovom fiziološkom dejstvu na čoveka su otrovi, jaki, koji izazivaju grčeve i smrt (strihnin, morfijum, beladonin). Drugi dio su narkotička jedinjenja koja izazivaju ovisnost. Psihološki, emocionalni i fizički (nikotin, kofein, kokain). Stoga se ovim spojevima mora rukovati krajnje oprezno i koristiti samo po savjetu i preporuci ljekara.
Medicinska upotreba
U ovom području biljke koje sadrže alkaloide su osnova za mnoge lijekove širokog spektra djelovanja ili, obrnuto, visokospecijalizirane. Na osnovu takvih sirovina dobijaju se svijeće, tinkture, tablete, otopine za ampule. Akcija je usmjerena na liječenje kardiovaskularnih bolesti, respiratornih organa, nervnog sistema i završetaka, psihičkih poremećaja. Takođe za lečenje probavnog sistema, kao kontraceptivna sredstva, za onkološka oboljenja, zaeliminacija zavisnosti od alkohola i mnogih drugih oblasti.
Gdje se alkaloidi nalaze u prirodi?
U prirodnim uslovima, alkaloidi sadrže lekovito bilje i biljke. Danas je poznato oko 10.000 naziva ovih supstanci, a skoro sve se dobijaju upravo iz takvih sirovina.
Alkaloidi nisu pronađeni u dijelovima gljiva, ćelijama bakterija, algi, bodljokožacima. Alkaloidna jedinjenja ekstrahovana su iz ćelija nekih životinja, ali ih je vrlo malo.
Tako se ispostavlja da su glavni dobavljač, nepresušni izvor ovih supstanci za medicinske svrhe, ljudski život i industriju biljke koje sadrže alkaloide.
Ljekovito bilje
Koje su to biljke? U stvari, ima ih previše da bismo ih sve spomenuli. Međutim, možete navesti najčešće i najčešće korištene od strane ljudi.
- Goosewort pljosnatog lista - alkaloid platifilin i senecifilin - antispazmodičko i sedativno dejstvo na organizam, koristi se za stvaranje odgovarajućih lekova.
- Obična belladonna iz porodice Solanaceae. Veoma važna biljka za medicinu. Alkaloid beladone je atropin i beladonin. Preparati na bazi komponenti beladone pobuđuju centralni nervni sistem, aktiviraju mentalnu i fizičku aktivnost, povećavaju efikasnost i izdržljivost. Imaju antispazmodičko i analgetsko djelovanje. Ljekovite kapi, tinkture i supozitorije su na bazi ekstrakta ove biljke.
- Crna kokošinja. Potpunootrovna biljka, svi njeni dijelovi su opasni. Alkaloidi - hiosciamin i skopolamin. Koristi se za liječenje neuroloških oboljenja i morske bolesti.
- Celandine veliki. Vrlo česta biljka u našoj zemlji. Međutim, sadrži alkaloide kinolizidin, pahikarpin, saponin, termopsin i druge. Veoma otrovno ako se zloupotrebi.
- Alkaloidi u biljkama porodice Poppy procjenjuju se na dva tuceta. To su opijum, morfin, narkotin, papaverin, tebain, kodein i drugi derivati izohinolina. Njihovo djelovanje i značenje razmotrit ćemo posebno.
- Passiflora meso crveno. Sadrži brojne alkaloide, derivate indola. Ima snažno sedativno djelovanje.
- Argot. Za dobijanje najjačih alkaloida koriste se posebno stvorene kulture ove parazitske gljive koja uništava useve 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 su veoma važna oblast moderne medicine. Uostalom, većina lijekova sintetizira se na bazi prirodnih sirovina. Koriste se od antike i nisu izgubile svoju važnost za ljude danas. Naprotiv, vremenom ljudi sve više teže otkrivanju i proučavanju sastava 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 izolovati posebnim hemijskim reakcijama iz morfijuma. U poređenju sa ovim potonjim, sigurniji je za upotrebu, jer je mekan u akciji. Međutim, efikasnost kao analgetika, antitusika, sedativa nije gora od one samog morfijuma ili opijuma.
Stoga su lijekovi na bazi kodeina veoma rasprostranjeni u medicini i koriste ih ljudi svih zemalja. Jedino ograničenje je doza. Treba ga koristiti samo na preporuku i pod nadzorom ljekara.
Opijum i njegovi alkaloidi
Opijati - tako je u medicini i hemiji uobičajeno zvati sve one opijumske alkaloide koji se iz njega mogu izolovati i sintetizirati na njegovoj osnovi. Koje su to veze? Nažalost, danas gotovo svi čuju za njih i nemaju uvijek dobru reputaciju i nalaze dostojnu, ispravnu primjenu. To su alkaloidi kao što su:
- morfij;
- papaverin;
- heroin;
- codeine.
U medicini se ove supstance koriste kao antitusici, lekovi protiv bolova, sedativi. Na osnovu kodeina, čak su stvoreni brojni lijekovi za prehladu kod djece.
Međutim, jedinjenja kao što su opijum i heroin koriste se ne samo u medicinske svrhe, već i kao teške opojne droge. Oni izazivaju strašnu ovisnost ljudskog tijela i vremenom mogu uzrokovati ozbiljne štete po zdravlje, čak i živote ljudi.
