Алкалоиды Активные Вещества Растений

Содержание
  1. Алкалоиды: что это такое, отравление алкалоидами
  2. Характеристика азотсодержащих соединений: алкалоидов
  3. Факторы внешней среды и количество алкалоидов
  4. Использование в медицинской практике
  5. Растения, содержащие алкалоиды, и их свойства
  6. Наши любимые напитки как источник алкалоидов
  7. Как происходит отравление алкалоидами
  8. Алкалоиды в растениях: местонахождение и применение
  9. Нахождение в природе
  10. Условия для скопления алкалоидов
  11. Свойства алкалоидов
  12. Получение и применение
  13. Препараты из растений, содержащих алкалоиды
  14. Отравление алкалоидами
  15. Алкалоид – это… Классификация алкалоидов, характеристика
  16. Что такое алкалоид?
  17. Химический состав молекул
  18. Классификация алкалоидов
  19. Физические свойства
  20. Действие на организм человека
  21. Использование в медицине
  22. Где содержатся алкалоиды в природе?
  23. Лекарственные растения
  24. Самый распространенный алкалоид
  25. Опий и его алкалоиды
  26. Алкалоиды: состав и функция; растения, содержащие их; списки растительных алкалоидов и примеры лекарств
  27. Химическое строение
  28. Группы веществ и их свойства
  29. Биологические функции и применение
  30. Некоторые представители
  31. Кофеин и его роль в организме
  32. Кокаин и его производство
  33. Хинин и лечение малярии
  34. Опий, опиоиды и опиаты

Алкалоиды: что это такое, отравление алкалоидами

Алкалоиды Активные Вещества Растений

Это органические вещества, созданные природой. Они имеют сложную структуру и весьма неоднозначно влияют на работу организма. В их состав входит азот, который может быть по-разному встроен в формулу. Алкалоиды – это соединения, синтезируемые растениями. По строению они представляют собой азотсодержащие циклические соединения (АЦС).

Характеристика азотсодержащих соединений: алкалоидов

Все алкалоиды близки по химическим свойствам: порошкообразные вещества кристаллической структуры, имеющие горький вкус, но без характерного запаха. Некоторые имеют слегка желтоватую окраску. Есть среди них и растворы, маслянистые на ощупь.

В растительном мире встречаются далеко не у всех растений, тут не прослеживается никакой закономерности. Растворены они в клеточном соке, но для чего алкалоиды нужны представителям растительного царства, до конца не выяснено. Они могут защищать растение от поедания животными, являться источником азота…

Больше всего алкалоидов содержат представители семейств маковых, пасленовых, лилейных, мареновых, сельдерейных, амариллисовых, бобовых, лютиковых. их тоже может значительно отличаться: от тысячных долей процента до 15-20% (например, в коре хинного дерева). Если растение содержит 1-2% АЦС, то уровень содержания алкалоидов считается высоким.

Алкалоиды могут быть распределены по всем частям растения (красавка обыкновенная или кавказская) или находиться только в одной части. Обычно один вегетативный или генеративный орган насыщен алкалоидами.

Растение может содержать несколько алкалоидов, обладающих разным строением. Так, в коробочке мака опийного присутствует 26, а в корнях раувольфии – 35 этих соединений. А вот клещевина отличается наличием в своем составе только одного представителя. Редкими обладателями органических соединений являются низшие растения, например, они встречаются в семействе плауновых (плаун-баренец).

Факторы внешней среды и количество алкалоидов

Факторы внешней среды играют не последнюю роль в накоплении этих соединений. Растения влажного тропического климата могут похвастаться самым высоким их содержанием.

Фактор средыНазвание растенияПримеры
Тепло способствует синтезу АЦС, при похолодании их синтез тормозится, а если наступают заморозки, то синтез и вовсе прекращаетсяЧеремицаЖивотные питаются черемицей, когда прошли заморозки, и признаков отравления у них не наблюдается.
Разное время сутокЛобелия одутлаяВ ночное время алкалоидов на 40% выше, чем в середине дня.
Опийный мак опия больше в вечернее время.
Солянка РихтераВысокое содержание АЦС ранним утром и ночью.
ВысотаКрестовник плосколистный, хинное дерево, красавка, эфедра.На высоте 1800-2000 м самое высокое содержание алкалоидов, выше их количество начинает снижаться.
ПочваСолянка РихтераНа глинистой почве азотистых оснований совсем мало, в следовом количестве, а на песчаных – до 1%; их количество повышается при добавлении в почву азотных удобрений.
Индивидуальные особенностиУ любых растенийРастения одного вида находятся в похожих условиях, но алкалоидов могут содержать разное количество.
СушкаУ любых растенийБыстрому разложению вещества способствует медленная сушка и хранение в сырых условиях; это достаточно нестойкие соединения.

АЦС – это соли органических кислот. Их название связано со способностью давать щелочную реакцию: «алкали» в переводе с арабского – щелочь. Открытие морфия – опийного алкалоида, послужило началом изучения этой группы соединений. На сегодняшний день их известно до 1000.

Использование в медицинской практике

Алкалоиды являются лекарственным сырьем, которое используют в чистом виде или перерабатывают:

  • незначительная часть сырья остается в аптеках, где из него готовят настои и отвары;
  • другие растения идут на производство галеновых препаратов из исходного сырья;
  • в чистом виде они выделяют путем химических реакций на нужды медицины.

Фармацевтическая промышленность выпускает таблетки, ампулы, драже.
Сельское хозяйство и пищевая промышленность также использует эти соединения.

В медицине чаще применяют соли алкалоидов: они хорошо растворимы и легче проникают в ткани и клетки (высокая биодоступность). АЦС «вмешиваются» в процессы, протекающие в организме, и лечат многие серьезные недуги.

Из огромного многообразия только 80 алкалоидов применяют в медицинской практике. Известно много случаев, когда ядовитое растительное вещество превращается в лекарство. Тут важна дозировка и обработка. Алкалоиды могут вызывать эффект:

  • обезболивания (препараты мака);
  • остановки кровотечения (препараты спорыньи);
  • лечения нервных и сердечно-сосудистых заболеваний (препараты крестовника, эфедры);
  • поднятия тонуса (чай, кофе, какао). Алкалоиды – достаточно «противоречивые» вещества, среди них можно встретить как лекарства, так и яды. Они избирательно влияют на функции определенных органов. Например, стрихнин и кофеин возбуждающе влияют на нервную систему, а морфин и скополамин обладают обратным эффектом; кокаин ослабляет чувствительность нервных окончаний и т. д.

Растения, содержащие алкалоиды, и их свойства

В большинстве своем ядовитое растительное вещество, правильно приготовленное, превращается в сильнодействующий лекарственный препарат.

РастениеСостав и свойстваПрепараты
Крестовник плосколистный,эндемик КавказаАлкалоиды платифиллин и сенецифиллин содержатся во всех частях растения.Платифиллин оказывает воздействие на ЦНС, обладает спазмолитическим и успокаивающим свойством.«Тепафиллин», «Палюфин», «Плавефин».
Красавка обыкновенная, Крым, Кавказ, Карпаты. Культивируется, занесена в Красную книгуАтропин, белладонин содержатся во всех частях растения.Усиливают работу ЦНС, повышают активность, как физическую, так и умственную, являются спазмолитиками, уменьшают болевой синдром. Атропина сульфат, «Бесалол», «Бекарбон», «Беллоид».
Белена чернаяАлкалоидов содержит мало: гиосциамин, скополамин, ядовиты все части растения.Вызывает учащенное сердцебиение, расслабление гладкой мускулатуры. Сигареты «Астматин» от астмы, беленное масло при невралгиях, «Капсин», «Салинимент», «Аэрон» от морской болезни.
Термопсис ланцетный, лесостепная зона западной и Восточной СибириСодержит большое число алкалоидов, очень ядовит.Сильное отхаркивающее средство. «Цититон» возбуждает дыхательный центр, «Табекс» помогает отвыкнуть от курения.
Стефания гладкая, лиана из тропиков и субтропиковАлкалоиды содержатся в клубнях и корне от 6 до 8%.При расстройствах ЦНС применяют «Гиндарина гидрохлорид», «Стефаглабрина сульфат»
Мак снотворный, культивируется в странах АзииМлечный сок насчитывает до 20 алкалоидов: морфин, кодеин, папаверин.Болеутоляющий, наркотический анальгетик. «Морфина гидрохлорид», «Омнопон» является болеутоляющим средством, кодеин помогает при кашле.

Это лишь небольшой перечень растений, которые содержат уникальные вещества. С одной стороны, являющиеся сильнейшими ядами, а с другой – стоящие на страже нашего здоровья.

В химии алкалоиды получают разными методами. Обычно приготовленное сырье измельчается и проходит через органические растворители. После очистки смесь вливают кислоты.

Вступая с ними в химическую реакцию, они превращаются в соли, выпадая в осадок. Затем их промывают водой и цикл повторяют неоднократно для очистки и избавления от примесей.

Так создается чистое и концентрированное вещество.

Наши любимые напитки как источник алкалоидов

Среди людей много любителей чая и кофе. Употребляя их, мы не всегда задумываемся, откуда берется бодрость после их применения. Нас тянет к тонизирующим напиткам, они придают нам сил. И все это из-за кофеина. И чем напиток ароматнее, тем больше в нем кофеина.

Чай содержит от 1 до 4% кофеина. Чем позже собраны чайные листочки, тем большее содержание в них алкалоида. Есть сорта чая, где кофеина даже больше, чем в кофе. Если есть проблемы с сердцем, то меньше всего возбуждающего вещества в парагвайском чае матэ, затем идут цейлонский и европейский чай. А самый богатый в процентном соотношении китайский чай. Делайте выводы.

Цвет чая не зависит от содержащихся в нем алкалоидов, он зависит от процессов ферментации. Чаи в пакетиках содержат совсем мало веществ этой группы, поэтому не пытайтесь проснуться и быть бодрым, выпив чай с пакетиком «Липтон». А вот зеленый чай – это настоящий источник энергии. И ни один чай, заваренный из чайного листа, не принесет вам успокоения или сон.

Многие из нас, особенно молодежь, являются фанатами кока-колы. Она содержит не только кофеин, но и теобромин. За счет этого активируется сердечная и нервная деятельность, возбуждение нервной системы. Мы любим шипучий напиток за то, что он помогает нам быть активнее и веселее смотреть на жизнь.

Кофеин придает горький привкус кофе. На самом деле его состав довольно сложен, но нас интересует жизненная энергия, а значит, и стимулирующий алкалоид. Процентное содержание разных видов кофе (в расчете на сухое вещество):

  • Арабика 0,6 – 1,2.
  • Робуста 1,8 – 3.
  • Либерика – 1,2 – 1,5.

Количество кофеина напрямую зависит от сорта. Когда оценивается качество сырья, не последнюю роль уделяют его содержанию.

Образование алкалоидов связано с разложением аминокислот. Растение – основной источник АЦС, но не единственный. Например, тропические лягушки тоже способны вырабатывать свой особый алкалоид. У человека вырабатываются вещества, похожие по составу на алкалоиды, но имеющие гормональную природу: серотонин и адреналин.

Как происходит отравление алкалоидами

Эти вещества в малых дозах могут принести пользу, а в больших нанести серьезный вред. К тому же некоторые люди хорошо не знают растения и могут случайно съесть непонятную ягодку или веточку, что ведет к крайне серьезным последствиям. Понятие «алкалоиды, что такое отравление» стоят очень близко.

Поставить диагноз отравлением АЦС сразу трудно, т. к. их действие избирательно, и неизвестно, на какие органы или их функции они подействовали. Есть отдельные симптомы, по которым можно предположить, что в организм попали именно эти вещества:

  • зрачки сужаются или расширяются,
  • судороги конечностей,
  • возбужденное состояние,
  • учащенное сердцебиение,
  • затрудненное глотание, возможна одышка,
  • нарушение зрения или координации,
  • возможно изменение сознания и появление видений,сухая и горячая кожа.

Отравится алкалоидами невозможно при вдыхании, при проникновении через кожу, при наличии ранок или порезов. Обычно они не обладают местным действием.

Отравление алкалоидами разной химической природы требует разного противоядия:

  1. Морфин и опий: при передозировке наблюдается сонливость и слабость, которая переходит в кому и остановку дыхания. Может быть рвота, задержка дефекации. Зрачки не реагируют на свет. Обильное потоотделение, конечности синюшные и холодные. Пульс сбивается и замедляется.
    Желудок промывается неоднократно, несколько раз в сутки 0,1%-ным раствором марганцовки или 0,5%-ным раствором танина. АЦС хорошо выделяются за счет слизистой оболочки желудка. Специфического противоядия нет. Лечение симптоматическое и проводится в больнице.
  2. Атропин: появляется головокружение, тошнота, рвота, сухость во рту. На коже лица появляются пигментные пятна. Наблюдается учащенный пульс и расширение зрачков. Больной может бредить и находиться в возбужденном состоянии. Возбуждение может перейти в кому и остановку дыхания.
    Незамедлительная помощь – промывание желудка 0,5%-ным раствором танина или использование рвотных средств. На голову помещают пузырь со льдом. Лечение проводится в условиях стационара. Больному вводят антидот (противоядие). Используют средства, направленные на симуляцию дыхательного центра.
  3. Кофеин: редкая форма отравления, при котором наблюдается возбуждение, бессонница, учащенный пульс, боли за грудиной. Возможны судороги и частое мочеиспускание. Промывают желудок, назначают солевое слабительное. Если возбуждение не проходит, то применяют сильные успокоительные средства.
  4. Стрихнин: при отравлении периоды судорог сменяются расслаблением. Человек находится в сознании. Наступление смерти возможно из-за асфиксии (остановка дыхания при недостатке кислорода). Лечение проводится в стационаре: под наркозом промывается желудок, в последующем рекомендуется прием солевого слабительного.

Много веществ мы позаимствовали у растений. Но алкалоиды стоят в этом списке особняком. Без их помощи мы с трудом справились бы со многими серьезными недугами. Причем действие алкалоидов настолько многогранно, что его трудно переоценить.

И в очередной раз природа помогает нам выжить, победить боль, хорошо спать, чувствовать себя бодрым и полным сил. Но «шутить» с этой группой соединений опасно. Малейшая передозировка превратит их в яд.

Поэтому относитесь к ним с уважением и не пренебрегайте советами врачей.

Источник: https://otravlenye.ru/yady/rastitelnye/chto-soboj-predstavlyayut-alkaloidy.html

Алкалоиды в растениях: местонахождение и применение

Алкалоиды Активные Вещества Растений

Алкалоиды в растениях — органические вещества с щелочными свойствами. Их усложненная структура представлена гетероциклом и азотом, который может находиться в любом положении цепи. Использование алкалоидов обосновано их свойствами влияния на организм человека.

Нахождение в природе

Не все растения содержат эти вещества. Закономерности нахождения для них не характерно. Алкалоиды пребывают в клеточном соке.

Семейства растений, для которых характерно наличие этих веществ делятся на три категории:

  • 1 категория — насчитывают более 20% родов алкалоидных растений.
  • 2 категория — включают 10-20% родов алкалоидных растений.
  • 3 категория — насчитывают 1-10% родов алкалоидоносных растений.

Особо богатыми алкалоидными группами являются двудольные растения. Для низших растений характерно минимальное содержание алкалоидных веществ.

Максимальным содержанием отличаются покрытосеменные растения, а именно Маковые, Пасленовые, Бобовые, Мареновые, Лютиковые, Логаниевые семейства. Водоросли, мхи, грибы, голосеменные почти не содержат эти вещества.

В папоротниковых и хвойных семействах, также, алкалоиды практически отсутствуют. Злаковые и осоковые виды содержат эти вещества изредка.

https://www.youtube.com/watch?v=x3DliitnIaM

В траве алкалоиды фигурируют в виде солевых соединений. Бывает так, что эти соединения доминируют в каком-нибудь органе растения. Либо распределяются равномерно по всей структуре. В растениях могут иметься разнообразные алкалоиды. Изредка находится растение, характеризующееся наличием одного алкалоида.

Условия для скопления алкалоидов

Растения, содержащие алкалоиды, могут накапливать их применительно к разным условиям:

  • климат;
  • время суток;
  • высота над уровнем моря;
  • состояние почв;
  • специфические свойства растений;
  • объем солнечной радиации;
  • условия хранения и сушки собранных растений.

Выяснено, что алкалоидными веществами богаты растения, находящиеся в тропическом климате с высокой влажностью. При высокой температуре окружающей среды их вырабатывается гораздо больше, чем при низких температурах. К примеру, животные в кавказских странах по прошествии заморозков употребляют в пищу черемицу, в итоге отравления не происходит.

Накопление происходит различно, касательно времени суток. Днем получается меньше, чем в ночные часы. Виды растений могут отличаться обилием веществ в связи с расположением над уровнем моря.

Так, у крестовника плосколистного объем этих соединений больше, чем у травы, произрастающей на высоте более 1 800 м над уровнем моря.

То же самое можно сказать в отношении хинного дерева, красавки и эфедры.

Отличаются растения также свойствами почвы, в которой растут. Обилие алкалоидов характерно для травы удобренного грунта. Один вид может отличаться от другого, произрастающих в равных условиях, числом накапливаемых алкалоидных соединений.

В затененных условиях понижается содержание, например, у красавки. Но некая растительность, наоборот, в темноте накапливает большее количество, чем на свету (махорочные сорта табака).

После сборки травы ее следует хранить в теплом сухом помещении, чтобы количество веществ не уменьшалось.

Свойства алкалоидов

Природные алкалоиды состоят из таких элементов, как водород, азот, кислород, углерод и сера. Множество кислородсодержащих алкалоидных веществ бесцветны. Имеют аморфную структуру или кристаллический вид. Отличаются оптической активностью. Встречаются вещества, которые окрашены, к примеру, барберин имеет желтую окраску. Запах и вкус этим веществам не свойственен.

Алкалоидные соединения с кислородом характеризуются резким запахом и жидким состоянием. Они летучи. Вещества, в которых содержится гидроксильная группа, не подвергаются растворению в воде.

Но хорошо смешиваются с такими растворителями:

Соли этих соединений характеризуются хорошей растворимостью в водной и спиртовой фазе.

Из алкалоидов можно получить карбазол, пиридин, хиномен. Для этого осуществляется реакция перегонки алкалоидного вещества и гидроокиси калия в отсутствии поступления кислорода. Получаемые вещества имеют свойства аминов. Для реакций окисления алкалоидов характерно образование кислот.

Получение и применение

В растительности алкалоидные соединения находятся в солевой форме или форме органических кислот. Все методы их выделения основаны на превращении органических солей в неорганические соли серной и соляной кислот.

Затем происходит воздействие гидроокиси натрия или кальция для получения алкалоидов с примесями. Чтобы получить чистые вещества, необходимо перекристаллизовать или перегнать полученные в ходе реакций смеси.

Для разделения совокупности алкалоидных разновидностей используется хроматографический метод на бумаге.

Эти вещества находят применение в фармацевтической, медицинской, сельскохозяйственной и пищевой промышленности. Значительная часть идет на изготовление лекарственных препаратов.

Использование алкалоидов на лекарственные нужды происходит в разных формах:

  • Небольшой объем исходных материалов употребляется в аптечных пунктах для приготовления настоев и отваров.
  • Другая часть уходит на выпуск галеновых средств.

Алкалоиды в чистом виде поступают на нужды медицинской сферы, где ценится высокая биодоступность алкалоидных солевых форм. Они характеризуются свойством растворимости и легкого проникновения в тканевые и клеточные структуры организма.

Алкалоиды вызывают такие реакции при нужной дозировке:

  • обезболивание (маковые средства);
  • задержка кровотока (спорынья);
  • действие на нервную и сердечно-сосудистую систему (средства из крестовника, эфедры);
  • увеличение тонуса.

Алкалоиды в растениях отличаются своей противоречивостью. Одни вещества могут быть ядовитыми, а другие полезными. Избирательность их воздействия на органы человека разнится. Некоторые возбуждают нервные окончания, а другие, наоборот, ослабляют.

Препараты из растений, содержащих алкалоиды

Существует большой список растений, которые содержат алкалоиды. Они могут быть ядовитыми, но в то же время считаются прекрасными лекарственными средствами.

Широко распространенным на Кавказе является Крестовник плосколистный.
Из него выделяют такие алкалоиды:

  • платифилин;
  • сенецифиллин.

Из них изготавливаются препараты, оказывающие воздействие на центральную нервную систему (Тепафиллин, Палюфин, Плавефин). Они характеризуются спазмолитическими и успокаивающими качествами.

Другим видом, произрастающим на Кавказе, а также в Крыму, Карпатах, является Красавка обыкновенная. В ней накапливаются атропин, белладонин.
Эти алкалоиды обладают следующими свойствами:

  • усиление работы нервной системы;
  • увеличение активности мозга и физической активности;
  • спазмолитическое действие;
  • понижение болевого синдрома.

Из нее производят лекарственные средства — Атропина сульфат, Бесалол, Бекарбон, Беллоид.

В сибирской земле растет Термопсис ланцетный, который отличается огромным составом алкалоидных соединений. Из него изготавливают отхаркивающие лекарства (Цититон) и средство для отказа от табакозависимости (Табекс).

В тропической и субтропической полосе можно встретить Стефанию гладкую, в корнях и клубнях которой находится около 6-8% алкалоидов. Из них производят Гиндарин гидрохлорид, Стефаглабрин сульфат, употребляемые при нервных расстройствах.

В азиатских государствах возводится Мак снотворный, в котором накапливаются 20 алкалоидов (морфин, кодеин, папаверин и др.). Они служат для получения анальгетиков с наркотическим действием при возникновении боли — Морфина гидрохлорид, Омнопон.

В повседневной жизни человек также употребляет алкалоидные вещества, когда пьет чай, кофе. В чае содержится 1-4% кофеина, относящийся к соединениям возбуждающего действия. Сорт кофе обусловлен наличием кофеина. При употреблении разнообразных сортов кофе организм получает стимулирующее воздействие.

Отравление алкалоидами

При приеме большого количества растительных алкалоидных веществ можно получить серьезные нарушения в работе организма. Влияние алкалоидов отличается избирательность, поэтому диагноз не сразу ставится.

Известны определенные симптомы отравления:

  • сужение или расширение зрачков;
  • появление судорог;
  • возбуждение;
  • учащение биения сердца;
  • затруднение глотания или отдышка;
  • изменение зрения и координации движений;
  • иногда появляются видения или изменяется сознание;
  • изменяется состояние кожи.

Вещества не характеризуются местным действием. При отравлении отдельными разновидностями следует проводить разные реанимирующие действия. При передозировке морфием или опиумом подразумевают промывку желудка перманганатом калия, танином. Для этих веществ отсутствует противоядие.

При отравлении атропином также проводится промывание желудка танином или применяются рвотные препараты. Существует специфический препарат-противоядие.

Отравление кофеином происходит изредка, но следует промыть желудок и принять солевое слабительное.

Лекарственные растения, дающие людям возможность получать препараты для лечения многих болезней и недугов, могут быть не только полезными, но и ядовитыми. Использование алкалоидов должно происходит осторожно, чтобы не превратить их в яд при передозировке.

Источник: https://ObOtravlenii.ru/yady-i-toksiny/alkaloidy-v-rasteniyah.html

Алкалоид – это… Классификация алкалоидов, характеристика

Алкалоиды Активные Вещества Растений

Издревле люди использовали растительные компоненты для облегчения болей и избавления от болезней и недугов. Однако изучение именно компонентного состава, выделение тех соединений, что оказывают такое действие, стало возможным лишь с широким и массовым развитием химии как науки, то есть начиная с XVII века.

Именно тогда в недрах растительных организмов, а сегодня уже и в некоторых животных, обнаружили азотсодержащие органические соединения, которые и давали такой широкий лечебный эффект. С 1819 г. общее название данной группы веществ – алкалоиды. Предложено В.Мейснером, фармацевтом и врачом.

Что такое алкалоид?

В настоящее время принято считать, что алкалоид – это циклическое соединение, содержащее в составе цикла или боковой цепи один или несколько атомов азота и по химической природе проявляющее свойства слабой щелочи, наподобие аммиака.

Раньше говорилось об определении этих веществ как производных азотистого основания пиридина.

Однако позже был открыт ряд соединений данной группы, который показал, что такое трактование не совсем верно и не охватывает всего многообразия алкалоидов.

Впервые данное вещество было получено и исследовано в 1803 году ученым Дерсоном. Это был морфий, полученный из опия. Впоследствии независимо друг от друга многие ученые открыли ряд сложных гетероциклических соединений из растительного сырья. Так сложилось представление о том, что алкалоид- это вещество преимущественно природного происхождения. Образуется только в растениях.

Химический состав молекул

По своей химической природе данные вещества – это азотсодержащие органические соединения, которые содержат атомы азота в сложных гетероциклах, соединенных между собой разными типами связей и взаимодействий.

Из растений они выделяются в составе солей некоторых кислот:

  • яблочной;
  • винной;
  • щавелевой;
  • уксусной и других.

Если чистое вещество отделить от соли, то можно получить алкалоид в виде твердого кристаллического порошка, а можно в виде жидкой структуры (никотин). И в том и в другом случае – это щелочное соединение, проявляющее соответствующие химические свойства.

То есть химия алкалоидов известна и изучена. Так, например, определены методы, при помощи которых можно выделять их из растительного сырья. Они базируются на растворимости солей алкалоидов в воде, так как в чистом виде данные соединения в воде почти нерастворимы, но зато прекрасно делают это в органических растворителях.

Ряд реакций, при помощи которых происходит выделение и изучение таких соединений, носят название алкалоидных.

  1. Осаждение. Реакции, основанные на образовании нерастворимой соли алкалоида, которая выпадает в осадок. Это можно осуществить, если использовать следующие компоненты: таннин, пикриновую кислоту, фосфорновольфрамовую или молибденовую кислоты.
  2. Осаждение. Реакции, основанные на формировании сложных комплексных солей с участием алкалоидных соединений. Реактивы: хлорид ртути, йодид калия или висмута.
  3. Окрашивание. При этих реакциях вид алкалоида меняется и он становится заметен в общем составе. Принцип действия – влияние на гетероциклы, появление окраски. Реактивы: азотная, серная кислоты, гидроксид меди (II) свежеосажденный.

Часто реакции окрашивания не дают точных результатов, так как гетероциклический состав алкалоидов схож с таковым у белковых молекул. Поэтому они дают одинаковый эффект.

Классификация алкалоидов

На какие категории подразделяются все известные соединения этой группы, определяет вид алкалоида, его химическое строение. Такая классификация была создана академиком А. П. Ореховым и в основе нее лежит тип и структура гетероцикла с атомами азота в них.

  1. Пирролидин, пирролизидин и их производные. К этой группе можно отнести такие алкалоиды, как платифиллин, саррацин, сенецифиллин и другие. В основе структуры сложные пятичленные гетероциклы, соединенные друг с другом, в состав которых входит атом азота.
  2. Пиперидин и пиридин, их производные. Представители: анабазин, лобелин. Основа – шестичленные сложные циклы с азотом.
  3. Хинолизидин и его соединения. К этой группе относятся: пахикарпин, термопсин и другие. Химическая основа в сложных шестичленных гетероциклах, соединенных между собой и азотом.
  4. Производные хинолина – хинин, эхинопсин.
  5. Важная группа очень распространенных алкалоидов – соединения изохинолина. Сальсалин, морфин и папаверин – широко используются в медицине. Сюда же можно отнести алкалоиды в растениях барбариса, мачка и чистотела.
  6. Химически очень сложные по структуре производные тропана – гиосциамин, атропин, скополамин. Строение представлено сложно конденсированными, переплетенными между собой пирролидиновыми и пиперидиновыми кольцами.
  7. Индол и его соединения – резерпин, стрихнин, винбластин и другие. Сложное сочетание пяти- и шестичленных циклов с атомами азота в структуре.
  8. Основной алкалоид в пищевой промышленности и медицине – кофеин из чайных листьев и семян растения кола. Относится к производным пурина – сложным соединениям из разных гетероциклов и несколькими атомами азота в составе.
  9. Эфедрин и его соединения – сферофизин, колхицин и колхамин. Химическое название эфедрина, отражающее его сложное строение, фенилметиламинопропанол – сложный органический ароматический спирт.
  10. В последнее время принято выделять в алкалоиды некоторые вещества группы стероидов – кортикостероиды и половые гормоны.

Физические свойства

К основным свойствам этой группы можно отнести способность растворяться в разных жидкостях и агрегатное состояние при стандартных условиях.

При комнатной температуре обычный алкалоид – это твердое кристаллическое вещество. Цвета и запаха, как правило, не имеют. На вкус, в основном, горькие, вяжущие, неприятные. Проявляют оптическую активность в растворах.

Некоторая же часть этих веществ при стандартных условиях жидкости – это бескислородные алкалоиды, всего около 200 видов. Например, никотин, пахикарпин, кониин.

Если говорить о растворимости в воде, то могут это сделать полностью только кофеин, эфедрин, эргометрин. Остальные представители этого класса соединений растворяются только в жидких органических веществах (растворителях).

Действие на организм человека

Алкалоид – это вещество, которое оказывает сильное действие на организм человека и животных. Какое это влияние?

  1. Огромное воздействие оказывается на нервную систему, окончания нервных клеток, синапсы, нейромедиаторные процессы. На данные участки организма разные группы алкалоидов действуют как седативные средства, психотропные, рефлекторного характера, противокашлевые, стимуляторы, наркотические средства, анальгетики. При правильном использовании в медицинских целях, строго дозировано и точно, эти воздействия приносят пользу. Однако малейшая передозировка может привести к очень серьезным и печальным последствиям.
  2. Действие на сердечно-сосудистую систему – антиаритмическое, улучшающее кровоснабжение, спазмолитическое, гипотензивное, желчегонное.

В случае, если препараты на основе алкалоидов используются не по назначению или без соответствия с необходимой дозировкой, возможны следующие последствия:

  • нарушение зрения, слуха;
  • нарушение дыхания, тяжесть в груди;
  • головокружение, тошнота, рвота;
  • кровотечение;
  • сухость во рту;
  • резкое повышение или понижение кровяного давления;
  • сильное отравление с летальным исходом.

Значительная часть алкалоидов по своему физиологическому воздействию на человека является ядами, сильными, вызывающими судороги и смерть (стрихнин, морфин, белладоннин).

Другая часть – наркотические соединения, вызывающие зависимость. Психологическую, эмоциональную и физическую (никотин, кофеин, кокаин).

Поэтому с данными соединениями нужно вести себя крайне осторожно и использовать только по рекомендации и рецепту врача.

Использование в медицине

В данной области растения, содержащие алкалоиды – это основа для многих препаратов широкого спектра действия, или же, наоборот, узкоспециализированных. На основе такого сырья получают свечи, настойки, таблетки, ампульные растворы.

Действие направлено на лечение сердечно-сосудистых заболеваний, органов дыхания, нервной системы и окончаний, психических расстройств.

Также для лечения пищеварительной системы, как противозачаточные средства, при онкологических недугах, для устранения алкогольной зависимости и еще много других направлений.

Где содержатся алкалоиды в природе?

В естественных условиях алкалоиды содержат лекарственные травы и растения. Сегодня известно около10000 наименований этих веществ и почти все они добыты как раз из такого сырья.

В частях грибов, клетках бактерий, водорослей, иглокожих алкалоидов не обнаружено. Из клеток некоторых животных были извлечены соединения алкалоидной природы, однако их совсем немного.

Таким образом, получается, что основной поставщик, неиссякаемый источник данных веществ для медицинских целей, быта человека, промышленности – это растения, содержащие алкалоиды.

Лекарственные растения

Какие же это растения? Их, на самом деле, слишком много, чтобы упомянуть все. Однако можно назвать самые распространенные и часто используемые человеком.

  1. Крестовник плосколистный – алкалоид платифиллин и сенецифиллин – спазмолитическое и седативное действие на организм, используется для создания соответствующих лекарственных препаратов.
  2. Красавка обыкновенная из семейства Пасленовых. Очень важное для медицины растение. Алкалоид красавки – атропин и белладоннин. Препараты на основе компонентов красавки возбуждают ЦНС, активизируют умственную и физическую деятельность, увеличивают работоспособность и выносливость. Обладают спазмолитическим и болеутоляющим действием. На основе экстракта этого растения созданы лекарственные капли, настойки и свечи.
  3. Белена черная. Полностью ядовитое растение, все его части опасны. Алкалоиды – гиосциамин и скополамин. Используют для лечения неврологических недугов и при морской болезни.
  4. Чистотел большой. Очень распространенное на территории нашей страны растение. Однако содержит алкалоиды хинолизидин, пахикарпин, сапонин, термопсин и другие. Очень ядовит при неправильном использовании.
  5. Алкалоиды в растениях семейства Маковые исчисляются двумя десятками. Это опий, морфин, наркотин, папаверин, тебаин, кодеин и другие производные изохинолина. Их действие и значение рассмотрим отдельно.
  6. Пассифлора мясокрасная. Содержит ряд алкалоидов, производных индола. Обладает сильным седативным действием.
  7. Спорынья. Специально созданные культуры этого гриба-паразита, уничтожающего посевы ржи, используются для получения сильнейших алкалоидов. Это эрготамин и эргометрин, а также еще 18 разновидностей. Используются в медицине (особенно в гинекологии).
  8. Раувольфия змеиная – корни этого растения содержат более 50 алкалоидов, используемых для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонии в том числе.

Лекарственные травы и растения – очень важная область медицины современности. Ведь большая часть препаратов синтезирована именно на основе природного сырья.

Они использовались с древности и не потеряли своей актуальности для человека и сегодня.

Наоборот, с течением времени люди все больше стремятся открыть и изучить компонентный состав таких растений с целью найти что-то важное, то, что поможет решить проблему многих неизлечимых заболеваний.

Самый распространенный алкалоид

Таковым считается производное опия – кодеин. Его можно выделить специальными химическими реакциями из морфина. По сравнению с последним, он более безопасен в использовании, так как по действию мягок. Однако эффективность как анальгетика, противокашлевого средства, седативного препарата нисколько не хуже, чем у морфина или самого опия.

Поэтому препараты на основе кодеина очень широко распространены в медицине и используются людьми всех стран. Единственное ограничение – это дозировка. Применяться он должен только по рекомендации и под присмотром врача.

Опий и его алкалоиды

Опиаты – так в медицине и химии принято называть все те алкалоиды опия, которые можно из него выделить и синтезировать на его основе. Какие это соединения? К сожалению, они сегодня почти у всех на слуху и не всегда имеют хорошую славу и находят достойное, правильное применение. Это такие алкалоиды, как:

  • морфин;
  • папаверин;
  • героин;
  • кодеин.

В медицине данные вещества применяются, как противокашлевые, болеутоляющие, успокаивающие средства. На основе кодеина даже создан ряд препаратов при простудных заболеваниях у детей.

Однако такие соединения, как опий и героин, используются не только в медицинских целях, но и как тяжелые одурманивающие наркотические вещества. Они вызывают страшную зависимость организма человека и с течением времени способны нанести тяжкий вред здоровью, даже жизни людей.

Источник: http://fb.ru/article/168351/alkaloid---eto-klassifikatsiya-alkaloidov-harakteristika

Алкалоиды: состав и функция; растения, содержащие их; списки растительных алкалоидов и примеры лекарств

Алкалоиды Активные Вещества Растений

В литературе часто можно встретить слово «алкалоид», но ни химическая, ни биохимическая классификация не дают ответа на вопрос — а что это за класс веществ такой? Изначально к ним относили биологически активные вещества, выделенные из растений.

Но они относились к разным классам соединений. Долгое время алкалоидами признавали лишь те, что содержат в себе азот и дают щелочную реакцию, но к ним не принадлежали аминокислоты, аминоуглеводы и нуклеотиды.

Словом, место алкалоидов в классификации до сих пор остается неопределенным, но вещества такие существуют и активно используются.

Химическое строение

Алкалоидами считают органические соединения, содержащие в себе гетероциклические группы (кольца, где одно или несколько звеньев CH заменены на атомы азота), являющиеся производными аминокислот и дающие слабощелочную реакцию. Нельзя сказать, что это определение строгое: среди алкалоидов встречаются как вещества, которые гетероциклические группы не содержат, так и являющиеся нейтральными или слабокислыми.

Как и все органические вещества, алкалоиды состоят из углерода и водорода. Обязательным является присутствие азота, а опциональным — серы, фосфора, хлора, брома и гидроксогрупп.

Ряд специалистов не выделяет алкалоиды в отдельную группу, а относит их к аминам, что справедливо — принципиальных различий между ними нет. К отличиям можно было бы отнести растительное происхождение этих веществ, но с точки зрения химии подобные вещества вырабатывают и животные организмы, в том числе и человек. Получен также ряд синтетических соединений того же класса.

Группы веществ и их свойства

Чтобы как-то ориентироваться среди такого количества соединений, относимых к алкалоидам, химики попытались поделить их по принципу биосинтеза, то есть по тем метаболическим цепочкам, в результате которых эти вещества появляются. Таких групп пять:

  • истинные алкалоиды, производные пурина, пиридина и других оснований, к ним относится большинство таких веществ, содержащихся в растениях;
  • протоалкалоиды, не содержащие азот в циклических компонентах, но имеющие его в боковых ответвлениях молекул;
  • полиаминные, один из компонентов трупного яда;
  • пептидные;
  • псевдоалкалоиды, в число которых входят вещества класса стероидов — производных холестерина.

Все эти соединения в чистом виде представляют собой либо белый кристаллический порошок (если в составе есть кислород), либо маслянистую бесцветную жидкость. Лишь некоторые из них имеют какой-то оттенок.

В воде растворяются плохо, а вот в органических растворителях — хорошо. Зато их соли, которые получаются при взаимодействии алкалоидов с кислотами, водорастворимы, за исключением некоторых.

Биологические функции и применение

Эти вещества впервые были выделены из растений, и названия многих из них до сих пор являются производными от наименования биологического вида.

Алкалоиды содержатся преимущественно в цветковых растениях, причем распределены они неравномерно: где-то их больше в листьях, а где-то в плодах. Способность накапливать эти соединения у всех растений различна.

В среднем их содержание невысоко — от 1 до 3%, но встречаются виды, в которых массовая доля достигает 20%.

Читать также  Вреден ли шеллак для ногтей при частом использовании

В грибах они встречаются редко, а вот животные соединения подобного рода производить могут, особенно морские.

Нельзя определенно сказать, какие функции выполняют алкалоиды в растениях. Они индивидуальны, но общее у них одно: так живые организмы приспосабливаются к агрессивной среде. Например, некоторые алкалоиды отпугивают вредителей, но и сами вредители приспосабливаются к новым условиям.

таких веществ в растениях непостоянно: их концентрация сильно зависит от среды и сезона. Например, замечено, что при уничтожении дикорастущей конопли содержание каннабиноидов в оставшихся растениях увеличивается. Наиболее известные растения, содержащие алкалоиды: опийный мак, табак, белена черная, белладонна, чай, кока.

На людей алкалоиды оказывают различное действие. По практическому их применению можно выделить несколько их групп:

  1. яды — отравление алкалоидами до сих пор не редкость;
  2. лекарственные вещества или сырье для них;
  3. наркотические вещества.

И это не считая тех соединений, которые продуцирует сам организм, — различных гормонов.

Некоторые представители

Если рассказывать о растительных алкалоидах, то это очень обширная группа. Чтобы дать о ней общие представления, можно выложить данные о некоторых из них в следующей таблице:

алкалоидгде содержитсяприменение
атропинбелладонна, дурман, белена чернаялекарственный препарат — блокатор холинорецепторов, антидот
кофеинкофейное дерево, чайный куст, какао, маттелекарственный препарат, стимулятор ЦНС
кокаинкоканаркотическое средство стимулирующего действия
кониинболиголов пятнистыйсильнодействующий яд
никотинтабак, в меньших количествах содержится в картофеле, томатах и других пасленовыхнаркотик — блокатор ацетилхолиновых рецепторов, инсектицид
морфинмакнаркотик
эхинопсинмордовниклекарственный препарат, стимулятор дыхательного центра
хининхинное дереволекарство для лечения малярии
эфедринэфедрастимулятор ЦНС, наркотик
мескалинкактусы семейства лофофоргаллюциноген
капсаицинстручковый перецлекарственное средство (местное обезболивающее), отпугиватель животных

Некоторые представители указанных в таблице веществ заслуживают отдельного внимания.

Кофеин и его роль в организме

Этот алкалоид содержится в чае и кофе; от последнего он получил свое название. В природе растения, которые его производят, привлекают таким образом опылителей и избавляются от вредителей.Первоначально никто не знал, что объединяет тонизирующие напитки, употребляемые разными народами, но в 1819 году из чайных листьев было впервые выделено это вещество и названо теином.

Позже он был выделен и из других растений, а к концу XIX века была выявлена его структура и химическая формула.

Первым, кто синтезировал кофеин искусственно, был немецкий химик, нобелевский лауреат Эмиль Герман Фишер.

В чистом виде это белый кристаллический порошок, растворимый в хлороформе, но не растворимый в холодной воде. В кипящей его растворить можно. Дает нейтральную реакцию — не кислую и не щелочную.

Читать также  Выхлопные газы: состав, влияние на организм и экологию

Смертельная доза для человека — 200 мг на 1 кг массы тела, что эквивалентно ста чашкам кофе, выпитых одна за другой.

Кофеин оказывает стимулирующее действие на нервную систему, повышает артериальное давление, на короткое время улучшает трудоспособность.

К сожалению, этот эффект недолог: в течение ближайших часов возбуждение сменяется сонливостью и усталостью, и человек либо вынужден отдыхать, либо опять пить кофе.

Как лекарственный препарат кофеин применяется в случаях:

  • пониженного артериального давления;
  • энуреза;
  • сосудистой головной боли;
  • отравления опиатами и снотворными.

В целом, если не злоупотреблять этим средством, то негативного воздействия оно не оказывает, но при постоянном употреблении больших количеств может вызвать зависимость.

Кокаин и его производство

Это вещество содержится в листьях куста коки, который произрастает в горной местности на территории Южной Америки.

Растение это очень любит расти на горных склонах с хорошо дренируемыми почвами, из-за чего его трудно культивировать дома в кадке.

Крестьяне, выращивающие коку — кокальерос, высаживают его на огородах, расположенных на склонах. Листья собирают, сушат и отправляют в переработку.

Исторически жевание листьев коки было распространено среди индейцев, проживающих в Андах. Это помогало им скомпенсировать неудобства, связанные с нехваткой кислорода и низким атмосферным давлением. Также жевание имело ритуальное значение; в империи инков ряд религиозных обрядов сопровождался этой процедурой.

Помимо кокаина, в листьях содержатся также экгонин, гигрин и другие вещества тонизирующего действия. Самому кусту они нужны для отпугивания вредителей, поедающих листья.

Массово куст коки выращивают в Колумбии, перу и Боливии, причем в последней эта культура легальна, что вызывает недовольство США.

Но учитывая тот факт, что основная масса потребителей кокаина проживает именно там, дело скорее не в борьбе с наркотиками, а в желании взять производство и прибыль от него под свой контроль, в чем заинтересованы как криминальные круги, так и ряд государственных деятелей с североамериканского континента.

Кокаин — сильный стимулятор, замещающий в организме дофамин. Эйфория, которая наступает при его употреблении, вызывает сильную психическую зависимость — при отмене препарата наступает депрессия. Превышение привычной дозы вызывает сужение сосудов и, как следствие — ишемию, повышение давления, расслоение стенок артерий. Нередки и летальные исходы.

В настоящее время большая часть кокаина — полусинтетическая. В самой коке содержание кокаина невелико, и его синтезируют из содержащегося в ней же экгоина путем выделения экгоинового ядра и дальнейшей этерификации при помощи метанола и соляной кислоты. Несмотря на запрет производства, некоторые лаборатории на упаковки даже проставляют товарные знаки.

Хинин и лечение малярии

Он был выделен из коры хинного дерева, порошок из которого долго использовался как жаропонижающее средство и анальгетик. Потом он перестал быть актуальным, поскольку появились средства с куда меньшим побочным действием.

Хинин вызывал нарушение дыхания, головокружение и был кардиотоксичным.Но в медицинской практике он применяется до сих пор, оставаясь основным средством для лечения малярии.

Пока это единственное лекарство, к которому возбудитель этой инфекции — простейшее малярийный плазмодий — не приобрел устойчивости.

Читать также  Пропиленгликоль, вред и влияние для организма

Опий, опиоиды и опиаты

Опием называют высушенный млечный сок из незрелых головок снотворного мака. Содержится он в той или иной степени во всех видах рода Мак, но именно в снотворном его содержание имеет товарное значение.

Алкалоидов опия более двадцати, то есть млечный сок содержит большое количество активных веществ. Они получили название опиатов, и имеют большое фармакологическое значение.

Среди них можно выделить четыре, имеющие наибольшее значение.

опиоидсодержание в сырцеприменение
морфин10%лекарственное и наркотическое средство
кодеин0,5%обезболивающее в составе пенталгина
тебаин0,2%нервно-паралитический яд; используется как сырье для производства налоксона и ряда подобных лекарств
папаверин0,2%спазмолитик и гипотензик; входит в состав папазола

Употребление опия известно еще с глубокой древности. Его пили, курили, и началось это в Передней Азии, откуда попало в Южную Европу (где естественным образом рос опиумный мак).

В Южную и Восточную Азию опий пришёл вместе с войсками Александра Македонского, но долгое время имел ограниченное хождение. Массово употреблять его стали в Китае с подачи англичан, что в итоге привело к гуманитарной катастрофе.

Исправить положение смогли лишь пришедшие к власти коммунисты.

Морфин, основной алкалоид опия, замещает эндорфин, вырабатываемый мозгом человека для снижения чувствительности. Употребление этого алкалоида влечет за собой снижение сознания вплоть до его отключки, ощущение тепла и нежелание что-либо делать — и так хорошо.

Отмена препарата вызывает соответствующий синдром, длящийся до тех пор, пока мозг не начнет вырабатывать эндорфин. Спектр ощущений, наблюдаемых при синдроме отмены, называется ломкой.

В настоящее время лекарственные и наркотические средства, получившие название опиоидов, производят как из морфина, так и искусственно.

К числу полусинтетических опиоидов можно отнести следующие производные морфина:

  • ацеторфин, местное обезболивающее;
  • этилморфин, лекарство от кашля;
  • геркинорин, анальгетик, не вызывающий привыкания;
  • диацетилморфин, или героин — наркотическое средство.

В медицине применяют и полостью синтетические средства, которые растения не вырабатывают, но к классу алкалоидов их можно отнести:

  • 3-метилфентанил — по своему действию в сотни раз сильнее морфина, из-за чего смертельно опасен;
  • трамадол — анальгетик, выпускается под названием Трамал;
  • тримеперидин, или промедол — анальгетик сходного с морфином действия, но не угнетающий деятельность гладкой мускулатуры органов.

Среди алкалоидов, применяемых в медицинской практике, стоит отметить также химиопрепараты винбластин и винкристин, лекарство от подагры колхицин, снижающий внутриглазное давление физостигмин, средство для снижения артериального давления резерпин и многие другие. Алкалоиды еще не раскрыли всех своих тайн, и их изучение продолжается.

Источник: https://prootravlenie.ru/ximiya/vidy-svojstva-primenenie-alkaloidov

Ordinartor
Добавить комментарий