Алкалоиды

АЛКАЛОИДЫ (от арабского alcali — щелочь и греч. eidos — вид, подобный) — большая группа природных азотсодержащих соединений основного характера. Часто обладают сильным фармакологическим действием. В настоящее время из растений выделено свыше 5000 алкалоидов, иногда указывается в 2 раза большая цифра; для 3000 установлено строение. Наиболее широко алкалоиды распространены среди покрытосеменных. Особенно ими богаты семена маковых, пасленовых, бобовых, кутровых, мареновых, лютиковых, логаниевых и др. В водорослях, грибах, мхах, папоротниках и голосеменных они встречаются сравнительно редко. Название алкалоиды предложено Мейснером в 1819 г. В растениях алкалоиды находятся в виде солей органических и неорганических кислот в активно растущих тканях, эпидермальных и гиподермальных клетках, в обкладках сосудистых пучков и латексных ходах. Они растворены в клеточном соке, накапливаются в листьях, плодах, семенах, коре, подземных органах. Различные части растения могут содержать разные алкалоиды. Обычно концентрация алкалоидов в растении невелика и составляет сотые и десятые доли %. При содержании 1 — 3% растение считается богатым алкалоидами (высокоалкалоидоносным). Только немногие растения, например культивируемые формы хинного дерева, содержат до 15 — 20% алкалоидов. Растение, как правило, включает не один, а несколько алкалоидов (катарантус розовый — более 60 алкалоидов).

Биологические функции алкалоидов еще окончательно не выяснены, но в последнее время все больше предпочтения отдается их активной роли в обмене веществ; их считают своеобразными стимуляторами и регуляторами биохимических процессов.

Есть данные об участии алкалоидов в окислительно-восстановительных процессах. Несомненна защитная роль алкалоидов.

Большинство кислородсодержащих алкалоидов — твердые кристаллические вещества без запаха, с горьким вкусом, бесцветные, лишь некоторые окрашены (например, сангвинарин — оранжевого цвета). Алкалоиды, не содержащие кислорода, являются летучими жидкостями с неприятным запахом (кониин, пахикарпин, никотин). Алкалоиды оптически активны.

Алкалоиды — основания, практически не растворимы в воде (исключение — кофеин, эфедрин, эргометрин) и хорошо растворимы в неполярных органических растворителях. Некоторые соли алкалоидов (например, папаверина гидрохлорид) растворимы в хлороформе.

Большое разнообразие алкалоидов затрудняет их классификацию. А. П. Орехов разделил их на группы, положив в основу строение азотсодержащих гетероциклов. Эта классификация была уточнена и развита др. учеными и ею широко пользуются в химии и фармакогнозии. Выделяют следующие основные группы алкалоидов:

1) группа пирролидина (I);

2) группа пиперидина (II);

3) группа пиридина (III);

4) группа пирролизидина (IV);

5) группа хинолизидина (V);

6) группа хинолина (VI);

7) группа изохинолина (VII);

8) группа хиназолина (VIII);

9) группа индола (IX);

10) группа дигидроиндола или беталаинов;

11) группа имидазола (X);

12) группа акридина (XI);

13) группа пурина (XII);

14) группа стероидных алкалоидов;

15) группа терпеновых алкалоидов;

16) группа алкалоидов без гетероциклов.

Классификация алкалоидов по строению основного гетероцикла имеет ряд преимуществ, но не отражает биогенетических связей среди алкалоидов.

При работах по введению в алкалоиды меченых предшественников выяснено, что большей частью таковыми являются аминокислоты. Это дало основание

Р. Хегнауэру разделить все алкалоиды на три группы: истинные алкалоиды, протоалкалоиды и псевдоалкалоиды. К истинным алкалоидам относят N-гетероциклические соединения, образовавшиеся из биогенных аминов, которые в свою очередь возникли путем декарбоксилирования протеиногенных аминокислот.

Протоалкалоиды не имеют N-гетероциклов и, как правило, являются растительными аминами, например эфедрин, сферофизин и др. Псевдоалкалоиды включают скелет, основу которого составляют не аминокислоты, а др. соединения. К ним относятся стероидные и терпеновые алкалоиды.

В связи с современными представлениями о путях биосинтеза алкалоидов ряд авторов предлагает классифицировать истинные алкалоиды на основе аминокислот, являющихся их предшественниками. В России для классификации лекарственного растительного сырья, содержащего алкалоиды, использована классификация, разработанная А. П. Ореховым.

Для обнаружения алкалоидов в растительном сырье используют общеалкалоидные (осадочные) реакции и хроматографию. Реакции проводят с 1 — 5%-ными кислотными вытяжками из сырья. Для количественного определения алкалоидов используют инструментальные физико-химические, гравиметрические и объемные методы.

В настоящее время в медицинской практике нашло применение более 80 алкалоидов. Они используются в чистом виде, в составе галеновых и новогаленовых препаратов, получаемых из алкалоидного сырья, входят в состав мн. комплексных препаратов. С использованием алкалоидов связано производство тонизирующих напитков (чай, кофе, какао), а также табачная промышленность. Ряд алкалоидов применяют в сельском хозяйстве как инсектициды. На основе известных алкалоидов синтезируют новые вещества с необходимыми фармакологическими свойствами.

Алкалоиды имеют ряд отрицательных свойств. При применении некоторых алкалоидов развивается пристрастие, лекарственная зависимость (наркомания). Многие алкалоиды — сильные яды, способные вызывать отравления с летальным исходом.

Все алкалоидное сырье относится к сильнодействующему и ядовитому, поэтому его хранят по списку Б, за исключением семени чилибухи и клубнелуковиц безвременника, относящихся к списку А. Чистые алкалоиды хранят по списку А, комплексные препараты — по списку Б.