Sedan urminnes tider har människor använt växtbaserade ingredienser för att lindra smärta och bli av med sjukdomar och krämpor. Studiet av komponentsammansättningen, isoleringen av de föreningar som har en sådan effekt, blev emellertid möjlig först med den breda och massiva utvecklingen av kemin som vetenskap, det vill säga från 1600-talet.
Det var då i växtorganismernas tarmar, och idag redan hos vissa djur, som man upptäckte kväveh altiga organiska föreningar, som gav en så bred terapeutisk effekt. Sedan 1819 är det allmänna namnet för denna grupp av ämnen alkaloider. Föreslagen av W. Meisner, farmaceut och läkare.
Vad är en alkaloid?
Det är för närvarande accepterat att en alkaloid är en cyklisk förening som innehåller en eller flera kväveatomer i ringen eller sidokedjan och, genom sin kemiska natur, uppvisar egenskaperna hos en svag alkali, som ammoniak. Tidigare sades det om definitionen av dessa ämnen somderivat av den kväveh altiga basen av pyridin. Ett antal föreningar ur denna grupp upptäcktes dock senare, vilket visade att en sådan tolkning inte är helt korrekt och inte täcker hela variationen av alkaloider.
För första gången erhölls och studerades detta ämne 1803 av vetenskapsmannen Derson. Det var morfin, som härrörde från opium. Därefter, oberoende av varandra, upptäckte många forskare ett antal komplexa heterocykliska föreningar från växtmaterial. Så det fanns en idé om att en alkaloid är ett ämne av övervägande naturligt ursprung. Bildas endast i växter.
Kemisk sammansättning av molekyler
På grund av sin kemiska natur är dessa ämnen kväveh altiga organiska föreningar som innehåller kväveatomer i komplexa heterocykler som är sammankopplade med olika typer av bindningar och interaktioner.
Från växter sticker de ut som s alter av vissa syror:
- apple;
- vin;
- oxalic;
- ättiksyra och andra.
Om ett rent ämne separeras från s alt, kan en alkaloid erhållas i form av ett fast kristallint pulver, eller det kan vara i form av en flytande struktur (nikotin). I båda fallen är det en alkalisk förening som uppvisar motsvarande kemiska egenskaper.
Det vill säga, alkaloidernas kemi är känd och studerad. Till exempel har metoder identifierats genom vilka de kan isoleras från växtmaterial. De är baserade på lösligheten av alkaloids alter i vatten, eftersom dessa föreningar i sin rena form är nästan olösliga i vatten, mengör det bra i organiska lösningsmedel.
Ett antal reaktioner genom vilka dessa föreningar isoleras och studeras kallas alkaloidreaktioner.
- Nerbörd. Reaktioner baserade på bildandet av ett olösligt alkaloids alt som fälls ut. Detta kan göras genom att använda följande komponenter: tannin, pikrinsyra, fosfovolframsyra eller molybdensyra.
- Nerbörd. Reaktioner baserade på bildandet av komplexa komplexa s alter med deltagande av alkaloidföreningar. Reagenser: kvicksilverklorid, kaliumjodid eller vismut.
- Färg. Under dessa reaktioner förändras alkaloidens form och det blir märkbart i den allmänna sammansättningen. Handlingsprincipen är effekten på heterocykler, färgens utseende. Reagenser: salpetersyra, svavelsyra, nyutfälld koppar(II)hydroxid.
Ofta ger färgningsreaktioner inte exakta resultat, eftersom den heterocykliska sammansättningen av alkaloider liknar den hos proteinmolekyler. Därför ger de samma effekt.
Klassificering av alkaloider
Vilka kategorier alla kända föreningar i denna grupp är indelade i bestämmer typen av alkaloid, dess kemiska struktur. En sådan klassificering skapades av akademiker A. P. Orekhov och är baserad på typen och strukturen av heterocykeln med kväveatomer i dem.
- Pyrrolidin, pyrrolizidin och deras derivat. Denna grupp inkluderar sådana alkaloider som platifillin, sarracin, senecifyllin och andra. Strukturen är baserad på komplexa femledade heterocykler kopplade till varandra,som inkluderar en kväveatom.
- Piperidin och pyridin, deras derivat. Representanter: anabasin, lobelin. Grunden är sexledade komplexa cykler med kväve.
- Kinolizidin och dess föreningar. Denna grupp inkluderar: pahikarpin, thermopsin och andra. Den kemiska basen i komplexa sexledade heterocykler kopplade till varandra och kväve.
- kinolinderivat - kinin, echinopsin.
- En viktig grupp mycket vanliga alkaloider är isokinolinföreningarna. Salsalin, morfin och papaverin används i stor utsträckning inom medicin. Detta inkluderar även alkaloider i berberisväxter, machka och svalört.
- Kemiskt mycket komplexa tropanderivat - hyoscyamin, atropin, skopolamin. Strukturen representeras av komplext kondenserade, sammanflätade pyrrolidin- och piperidinringar.
- Indol och dess föreningar - reserpin, stryknin, vinblastin och andra. En komplex kombination av fem- och sexledade ringar med kväveatomer i strukturen.
- Den huvudsakliga alkaloiden i livsmedelsindustrin och medicinen är koffein från teblad och frön från colaplantan. Avser purinderivat - komplexa föreningar från olika heterocykler och flera kväveatomer i sammansättningen.
- Efedrin och dess föreningar - sfärofysin, kolkicin och kolkamin. Det kemiska namnet för efedrin, som återspeglar dess komplexa struktur, är fenylmetylaminopropanol, en komplex organisk aromatisk alkohol.
- Nyligen är det vanligt att isolera vissa ämnen i steroidgruppen - kortikosteroider och könshormoner - till alkaloider.
Fysiska egenskaper
De huvudsakliga egenskaperna hos denna grupp inkluderar förmågan att lösas upp i olika vätskor och tillståndet för aggregation under standardförhållanden.
Vid rumstemperatur är en vanlig alkaloid ett kristallint fast ämne. Färger och dofter har som regel inte. Smaken är mestadels bitter, sammandragande, obehaglig. Visa optisk aktivitet i lösningar.
Vissa av dessa ämnen under vanliga flytande förhållanden är syrefria alkaloider, tot alt cirka 200 arter. Till exempel nikotin, pachycarpine, coniine.
Om vi pratar om löslighet i vatten, då kan bara koffein, efedrin, ergometrin göra detta helt. De återstående representanterna för denna klass av föreningar löses endast i flytande organiska ämnen (lösningsmedel).
Handling på människokroppen
Alkaloid är ett ämne som har en stark effekt på människokroppen och djuren. Vad är detta för inflytande?
- Enorm inverkan på nervsystemet, nervcellsändar, synapser, neurotransmittorprocesser. Olika grupper av alkaloider verkar på dessa delar av kroppen som lugnande medel, psykotropa, reflexmedel, hostdämpande medel, stimulantia, narkotiska läkemedel, smärtstillande medel. När de används korrekt för medicinska ändamål, strikt doserade och exakt, är dessa effekter fördelaktiga. Minsta överdos kan dock leda till mycket allvarliga och sorgliga konsekvenser.
- Action on the cardio-kärlsystemet - antiarytmisk, förbättrar blodtillförseln, kramplösande, blodtryckssänkande, koleretisk.
Om alkaloidbaserade preparat används olämpligt eller utan överensstämmelse med den erforderliga dosen, är följande konsekvenser möjliga:
- nedsatt syn, hörsel;
- andningsstörning, tyngd i bröstet;
- yrsel, illamående, kräkningar;
- bleeding;
- torr mun;
- en kraftig ökning eller minskning av blodtrycket;
- svår dödlig förgiftning.
En betydande del av alkaloiderna i deras fysiologiska effekter på människor är gifter, starka, som orsakar kramper och dödsfall (strychnin, morfin, belladonnin). Den andra delen är narkotiska föreningar som orsakar beroende. Psykologiska, känslomässiga och fysiska (nikotin, koffein, kokain). Därför måste dessa föreningar hanteras med yttersta försiktighet och användas endast efter råd och ordination av en läkare.
Medicinsk användning
I det här området är växter som innehåller alkaloider grunden för många läkemedel med ett brett spektrum av verkan, eller omvänt högspecialiserade sådana. På basis av sådana råmaterial erhålls ljus, tinkturer, tabletter, ampulllösningar. Åtgärden är inriktad på behandling av hjärt-kärlsjukdomar, andningsorgan, nervsystem och slut, psykiska störningar. Även för behandling av matsmältningssystemet, som preventivmedel, för onkologiska åkommor, föreliminering av alkoholberoende och många andra områden.
Var finns alkaloider i naturen?
I naturliga förhållanden innehåller alkaloider medicinska örter och växter. Idag är cirka 10 000 namn på dessa ämnen kända, och nästan alla är utvunna från just sådana råvaror.
Inga alkaloider hittades i delar av svampar, celler av bakterier, alger, tagghudingar. Alkaloidföreningar har extraherats från cellerna hos vissa djur, men det finns väldigt få av dem.
Därmed visar det sig att huvudleverantören, en outtömlig källa till dessa ämnen för medicinska ändamål, mänskligt liv och industri är växter som innehåller alkaloider.
medicinska växter
Vad är dessa växter? Det finns faktiskt för många för att nämna dem alla. Du kan dock nämna de vanligaste och mest använda av människor.
- Gåsört plattbladig - alkaloid platifillin och senecifyllin - kramplösande och lugnande effekt på kroppen, används för att skapa lämpliga läkemedel.
- Den vanliga belladonnan från familjen Solanaceae. En mycket viktig växt för medicin. Belladonna-alkaloiden är atropin och belladonnin. Preparat baserade på belladonnakomponenter exciterar centrala nervsystemet, aktiverar mental och fysisk aktivitet, ökar effektiviteten och uthålligheten. De har kramplösande och smärtstillande effekter. Medicinska droppar, tinkturer och suppositorier är baserade på extraktet från denna växt.
- Svart höna. Fulltgiftig växt, alla delar av den är farliga. Alkaloider - hyoscyamin och skopolamin. Används för att behandla neurologiska åkommor och sjösjuka.
- Svalört stor. En mycket vanlig växt i vårt land. Den innehåller dock alkaloider quinolizidin, pachycarpine, saponin, thermopsin och andra. Mycket giftig vid felaktig användning.
- Alkaloider i växter av vallmofamiljen uppskattas till två dussin. Dessa är opium, morfin, narkotin, papaverin, tebain, kodein och andra isokinolinderivat. Vi kommer att överväga deras handling och betydelse separat.
- Passiflorakött rött. Innehåller ett antal alkaloider, derivat av indol. Har en stark lugnande effekt.
- Argot. Speciellt skapade kulturer av denna parasitsvamp som förstör råggrödor används för att få de starkaste alkaloiderna. Dessa är ergotamin och ergometrin, samt 18 fler sorter. Används inom medicin (särskilt inom gynekologi).
- Rauwolfia serpentina - rötterna av denna växt innehåller mer än 50 alkaloider som används för att behandla hjärt- och kärlsjukdomar, inklusive högt blodtryck.
Medicinska örter och växter är ett mycket viktigt område inom modern medicin. När allt kommer omkring syntetiseras de flesta av drogerna på basis av naturliga råvaror. De har använts sedan antiken och har inte förlorat sin relevans för människor idag. Tvärtom, med tiden strävar människor alltmer efter att upptäcka och studera sammansättningen av sådana växter för att hitta något viktigt, något som kommer att hjälpa till att lösa problemet med många obotliga sjukdomar.
Den vanligaste alkaloiden
Detta är derivatet av opium - kodein. Det kan isoleras genom speciella kemiska reaktioner från morfin. Jämfört med den senare är den säkrare att använda, eftersom den är mjuk i aktion. Effektiviteten som smärtstillande, hostdämpande, lugnande medel är dock inte sämre än morfin eller opium i sig.
Därför är kodeinbaserade läkemedel mycket utbredda inom medicinen och används av människor i alla länder. Den enda begränsningen är doseringen. Den ska endast användas på rekommendation och under överinseende av en läkare.
Opium och dess alkaloider
Opiater - så inom medicin och kemi är det vanligt att kalla alla de opiumalkaloider som kan isoleras från det och syntetiseras på grundval av det. Vilka är dessa kopplingar? Tyvärr hör nästan alla i dag om dem och har inte alltid ett gott rykte och hittar en värdig, korrekt applikation. Dessa är alkaloider som:
- morfin;
- papaverine;
- heroin;
- codeine.
Inom medicinen används dessa substanser som hostdämpande, smärtstillande, lugnande medel. Baserat på kodein har ett antal läkemedel till och med skapats för förkylningar hos barn.
Men föreningar som opium och heroin används inte bara för medicinska ändamål utan också som tungt berusande droger. De orsakar ett fruktansvärt beroende av människokroppen och kan med tiden orsaka allvarliga skador på hälsan, till och med människors liv.
