Химическая классификация

Академик А.П. Орехов предложил химическую классификацию алкалоидов на основе углеродно-азотного скелета (гетероцикла). На основании гетероцикла все алкалоиды делят на 13 групп. Ниже приведены химическая классификация алкалоидов, наиболее известные алкалоиды каждой группы и их специфическое действие в качестве лекарственных веществ.

1. Производные пирролидина. Наиболее известные представители этой группы алкалоидов — гигрин, куекгигрин, выделенные из листьев кокаинового куста, вьюнка, скополии (гималайской, тангутской) и других растений.

Четвертичные производные алкалоидов (например, гигроний) относят к ганглиоблокаторам кратковременного действия и используют во время хирургических операций для снижения артериального давления.

2. Производные 1-метилпирролизидина (гелиотридана) Алкалоиды этой группы впервые обнаружены в растениях семейства сложноцветных, бурачниковых, бобовых в 1932-1939 гг. Г.П. Меньшиковым и другими сотрудниками лаборатории химии алкалоидов, руководимой академиком А.П. Ореховым.

Алкалоиды платифиллин, сенециофиллин и другие, выделенные из различных видов крестовников (гаюсколистного, широколистного), оказывают спазмолитическое действие, расширяют зрачок.

3. Производные пиридина К этой группе относят анабазин, выделенный А.П. Ореховым (1929) из травы анабазиса (ежовника безлистного), лобелии из травы лобелии, а также производные бициклической системы тропана, состоящей из пирролидинового и пиперидинового циклов

Они содержатся в растениях семейства паслёновых, маревых и др. В качестве сырья применяют красавку, белену, дурман, скополию. В медицинской практике широко используют алкалоиды гаосциамин, атропин, скополамин и другие, блокирующие м-холинореактивные системы, оказывающие спазмолитическое и мидриатическое действия. Их применяют, например, при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, бронхиальной астме, а скополамин - также в качестве успокаивающего средства.

4. Производные хинолина. Эта группа включает хинин и его аналоги, содержащиеся в коре хинного дерева. Их широко применяли при малярии.

5. Производные изохинолина. Эту группу алкалоидов широко применяют в медицинской практике. К производным изохинолина относят морфин, кодеин, папаверин, содержащиеся в растениях семейства маковых. Морфин и кодеин обладают обезболивающим, снотворным действиями, папаверин оказывает спазмолитическое действие. Алкалоиды сальсолин и сальсолидин (впервые выделены А.П. Ореховым и его учениками из солянки Рихтера семейства маревых) вызывают расширение сосудов, снижают артериальное давление, оказывают успокаивающее действие. Производное диизохинолина берберин применяют при холецистите.

6. Производные индола. Стрихнин и бруцин, выделяемые из семян чилибухи, оказывают стимулирующее действие на органы чувств (зрительный и слуховой анализаторы), улучшают процессы обмена, возбуждают спинной мозг, их применяют при артериальной гипотензии, параличе, утомляемости. Алкалоиды резерпин и аймалин, выделяемые из коры корней раувольфии змеиной (вечнозелёного кустарника семейства кутровых, произрастающего в Индии, Бирме), оказывают успокаивающее, гипотензивное (резерпин) и противоарит- мическое (аймалин) действия. Эргоалкалоиды, выделяемые из спорыньи, используют, например, в акушерстве и гинекологии.

7. Производные имидазола. Наиболее известные алкалоиды этой группы — пилокарпин и его аналоги, выделяемые из кустарникового растения пилокарпус семейства рутовых, произрастающего в Бразилии. Пилокарпин применяют при глаукоме.

8. Производные пурина. Пурин — бициклическая система, состоящая из пиримидинового I и имидазольного II циклов. Производные этой группы содержатся в листьях чая, семенах кофе, орехах кола и др. Известными представителями указанной группы являются алкалоиды кофеин, теобромин и теофиллин. Они оказывают возбуждающее действие на центральную нервную систему, повышают умственную и физическую работоспособность. Теобромин и теофиллин обладают выраженным мочегонным действием. Вышеперечисленные алкалоиды применяют при недостаточной сердечной деятельности, спазмах сосудов головного мозга и др.

9. Производные хиназолина. Алкалоиды пеганин, фебрифугин и другие выделены из растений семейства парнолистниковых (например, семян гармалы). Они оказывают противомалярийное действие, но в связи с высокой токсичностью их не применяют в медицинской практике:

10. Производные акридина. Алкалоиды эвоксантин и меликопин открыты в 1949 г. (выделяют из растений семейства рутовых), оказывают гипотензивное действие, но в медицине их не применяют.

11. Стероидные алкалоиды. К этой группе веществ относят производные полициклической системы (циклопентанофе- нантреновой, соласодин и др.), являющиеся агликонами в глюкоалкалоидах и содержащиеся в растениях семейства паслёновых. промышленным сырьём для получения соласодина служит надземная часть паслёна дольчатого. Стероидные алкалоиды в медицине не применяют, но они служат сырьём для синтеза стероидных гормонов (кортизона, гидрокортизона, преднизона, преднизолона).

12. Ациклические алкалоиды с азотом в алифатической цепочке. К этой группе алкалоидов относится эфедрин (рис. 11-13), а также колхамин и колхицин. Эфедрин оказывает возбуждающее действие на центральную нервную систему Препараты эфедрина применяют при артериальной гипотензии, бронхиальной астме, аллергических заболеваниях (крапивнице), насморке (ринитах) и т.д.

Колхамин и колхицин выделяют из луковиц безвременников великолепного и осеннего. Они содержат два циклогептана (гидрированный и ароматический). Колхамин в 7-8 раз менее токсичен, чем колхицин. Колхамин и колхицин применяют при раке кожи и пищевода, а также при подагре.

13. Алкалоиды неустановленного строения. Представленная химическая классификация требует дополнительной разработки, так как выделен и изучен ряд алкалоидов с химической структурой, не соответствующей указанным группам. Из 5000 изученных алкалоидов многие являются ценными лекарственными веществами. Например, галантамин, выделенный сотрудниками ВНИХФИ (1947-1952) из луковиц подснежника Воронова и растения Унгернии Виктора (семейство амариллисовые). В 1954 г. галантамин разрешён к клиническому применению. В основе химической структуры галантамииа лежит азоциклогептан.

Применяют галантамин для улучшения нервно-мышечной проводимости, например, при полиомиелите, мышечной дистрофии, нарушениях мозгового кровообращения.

В самом растении алкалоиды распределены обычно неравномерно. Иногда могут содержаться в коре, листьях, плодах, семенах, а в других частях растений они содержатся в малом количестве или отсутствуют.

Если в растении содержится 1-2% алкалоидов, его считают богатым алкалоидоносным сырьём. Обычно растение содержит не один, а несколько алкалоидов (иногда до 15—20), поэтому возникают дополнительные трудности по выделению отдельных алкалоидов. Алкалоиды содержатся в растениях в виде солей чаще органических (щавелевой, яблочной, уксусной, янтарной, меконовой и др.), реже минеральных (серной, фосфорной и роданистоводородной) кислот.

 

Свойства алкалоидов

Большинство алкалоидов оснований — белые кристаллические вещества, некоторые алкалоиды (например, анабазин, никотин, кускгигрин, кониин) — жидкие или газообразные (метиламин, триметиламин и др.). Алкалоиды могут быть окрашены (например, берберин в жёлтый цвет, а сангвинарин в медно-красный) и иметь своеобразный вкус (например, хинин и стрихнин очень горькие). Соли алкалоидов, как правило, —■ кристаллические вещества, могут быть окрашены (пикраты, пикролонаты, аураты), многие гигроскопичны. Основания алкалоидов растворимы в органических извлекателях (хлороформе, дихлорэтане, бензоле, спирте), избирательно растворимы в этиловом и петролейном эфирах, плохо — в воде. Соли алкалоидов обычно хорошо растворимы в воде и не растворимы в таких органических жидкостях, как хлороформ, дихлорэтан и др. Большинство алкалоидов — оптически активные вещества, так как имеют асимметрические атомы углерода, однако обнаружены и неактивные алкалоиды. В растениях оптически активные алкалоиды содержатся в виде L-изомеров, их физиологическая активность значительно больше, чем рацематов. Ряд алкалоидов имеет различные функциональные группы, например фенольные гидроксилы в морфине и сальсолине, карбонильная группа в лобелине, карбоксильная — в нарцеине. Некоторые алкалоиды (например, атропин, гиосциамин, скополамин) — сложные эфиры, легко подвергающиеся гидролизу.