| Главная |
|
Алкалоиды.
Алкалоиды — сложные органические азотосодержащие соединения основного (т. е. щелочного) характера, обладающие сильным физиологическим действием на организм. Свое название получили от арабского слова «алкали» (щелочь) и греческого слова «эйдос» (подобный). Химическая их структура разнообразна и сложна. Алкалоиды встречаются в виде солей с органическими кислотами — щавелевой, яблочной, лимонной в растворенном состоянии в клеточном соке (морфин, кофеин, атропин, бруцин, никотин и другие), являются важнейшей группой биологически активных веществ, из которых получают наибольшее количество высокоэффективных лечебных препаратов. Открытие алкалоидов в начале XIX в. сравнивают по значению для медицины с открытием железа для мировой культуры. В настоящее время выделено около 5000 различных алкалоидов, представленных в растениях в виде органических, иногда неорганических кислот. Алкалоидоносные растения составляют 10% мировой флоры. Это сложные химические соединения, отличающиеся разнообразным химическим составом и строением. Выделенные из растения, они представляют собой в большинстве случаев кристаллические вещества без цвета и запаха, обычно горькие. Алкалоиды находятся главным образом в цветковых растениях, могут находиться во всех органах растения или избирательно накапливаться во всех частях растений, но чаще преобладают только в одном органе, например в листьях чая, в траве чистотела, плодах дурмана индейского, в корневище скополии, коре хинного дерева, в некоторых других. Их содержание обычно невелико — от следов до 2-3% (на сухой вес растения); на разных стадиях развития растения содержание алкалоидов меняется, достигая максимума чаще всего в стадиях бутонизации и цветения. Характеризуясь значительным терапевтическим эффектом, они относятся к группе сильнодействующих. Некоторые алкалоидоносные растения чрезвычайно ядовиты. Один из наиболее сильных растительных ядов — стрельный яд кураре, представляющий собой смесь экстрактов алкалоидоносных растений. Однако алкалоиды, взятые в небольших дозах, часто служат лекарствами, и почти все ядовитые растения употребляются (или употреблялись раньше) как лекарства. Прием алкалоидных препаратов допускается только при назначении и под контролем врача. Большинство алкалоидов обладает высокой биологической активностью, для них в основном характерно избирательное действие по отношению к тем или иным органам человека, что и определяет их широкое применение в медицинской практике. Раньше считали, что в растениях алкалоиды образуются в качестве отбросов. Теперь доказано, что алкалоиды не являются пассивными образованиями, не принимающими участия в обмене веществ растительной клетки. Наоборот, они синтезируются растением и снова используются им для построения других составных элементов своих клеток. Некоторые авторы приписывают алкалоидам активную роль возбудителей ряда (физических и химических) процессов в растительной клетке, но если это было бы так, то алкалоиды должны встречаться во всех растениях. Однако до сих пор они обнаружены у сравнительно небольшого количества растений, главным образом в высших растениях (барвинок, красавка, болиголов, акониты, живокость, мак, кофе, какао, секуринега, чай, кубышка, эфедра и др.). Самое большое их количество содержится в бобовых, маковых, пасленовых, лютиковых, маревых, сложноцветных растительных семейств. В других группах — водорослях, грибах, мхах и т. д.— они встречаются редко. Большинство растений в своем составе содержат не один, а несколько алкалоидов. Так, в спорынье обнаружено свыше 30 различных алкалоидов, а в раувольфии змеиной — около 50. Чаще всего у одного растения количественно преобладает один или 2-3 алкалоида, а другие содержатся в меньших количествах. Количество алкалоидоносных растений все возрастает по мере их обнаружения. Из 21 000 видов алкалоидоносность пока исследовано меньше половины. Во многих растениях, несмотря на самые тщательные поиски, алкалоиды не обнаружены. Содержание этих веществ в одном и том же растении зависит от времени года и фазы развития. Их мало в молодом растении, затем количество их увеличивается, достигая своего максимума в момент цветения, а потом снова идет на убыль, но из этого правила имеется целый ряд исключений. Существуют различия в накоплении алкалоидов растениями, обитающими в неодинаковых климатических условиях. Суровый климат севера, по-видимому, малоприятен для образования алкалоидов, и флора тундры бедна растениями, содержащими алкалоиды. Обычно богаты алкалоидами растения влажного тропического климата. Теплая погода способствует повышению содержания в растениях алкалоидов, холодная — тормозит, а при заморозках алкалоиды в растении не накапливаются. Например, на Кавказе надземную часть чемерицы после заморозков животные поедают без последующего отравления, а в Средней Азии после заморозков верблюды поедают анабазис. Содержание алкалоидов меняется даже в течение суток. У лобелии одутлой количество их в ночное время на 40% больше, чем в полдень. Надрезы коробочек опийного мака в вечерние часы дают больший выход опия и содержание в нем алкалоидов выше. Исследования показали преимущества сборов солянки Рихтера ранним утром и ночью. Небезразличен для содержания алкалоидов и высотный фактор. Установлено, что для каждого вида имеются свои оптимальные высоты У крестовника плосколистного наибольшее количество алкалоидов накапливается на высоте 1800—2000 м над уровнем моря (крестовник встречается в горах на высоте до 2500 м), после чего содержание алкалоидов снижается. Такое явление наблюдается у хинного дерева, красавки, эфедры. Важным фактором служат почвенные условия. Например, солянка Рихтера, растущая на песках, дает около 1% алкалоидов, а выросшая на глинистой почве содержит лишь их следы. У культивируемых растений отмечается повышение содержания алкалоидов при внесении азотсодержащих удобрений. Имеет значение и внутривидовая (индивидуальная) изменчивость. Наблюдается значительная разница в содержании алкалоидов у растений одного вида, растущих в одинаковых условиях, зависящая от индивидуальных свойств растений. Колебания в содержании алкалоидов выявляются также при сушке и хранении сырья. Сушат алкалоиды в искусственных сушилках при температуре 50-60 С. Возможно сушить под железной или черепичной крышей на чердаках, раскладывая сырье тонким слоем. При замедленной сушке нестойкие алкалоиды разлагаются. Содержание алкалоидов снижается также при хранении сырья в сырых помещениях. Хранение производится с предосторожностью, в сухом хорошо проветриваемом помещении, использование лекарственных растений, содержащих алкалоиды производится с соблюдением сроков годности сырья. Прослеживается определенная закономерность между способностью синтезировать алкалоиды и избирательно накапливать определенные макро- и микроэлементы: кобальт, медь и марганец, например, накапливаются в красавке и маке. Растительная клетка содержит алкалоиды в растворенном виде, но их легко выделить в виде бесцветного твердого кристаллического вещества. Только немногие алкалоиды не образуют кристаллов, и еще меньшее число можно получить в жидком состоянии (например, широко известный никотин). Алкалоиды обычно не растворимы в воде, но легко образуют соли с различными кислотами, хорошо растворяющиеся в воде. На вкус алкалоиды очень горькие. Алкалоидоносное сырье используется для приготовления настоек, экстрактов, но наиболее типичный путь использования — это выделение индивидуальных алкалоидов или суммы алкалоидов в виде солей. Лекарства, приготовленные из алкалоидоносных растений, активизируют деление клеток, повышают артериальное давление, усиливают общий обмен веществ, улучшают секрецию желудочного сока, оказывают физиологическое действие на нервную систему. Алкалоиды имеют очень широкий спектр фармакологического действия, активно влияют на сердечнососудистую, медиаторную, мышечную, эндокринную и другие системы, обладают широким лечебным действием — спазмолитическим, болеутоляющим, успокаивающим, и возбуждающим. Алкалоиды стимулируют центральную нервную систему, обладают гипертензивным и гипотензивным, желчегонным, сосудорасширяющим и сосудосуживающим свойствами. Они входят в состав препаратов отхаркивающего и желчегонного действия, а также служат источниками для синтеза ценных гормональных стероидных препаратов. Все эти возможности алкалоидов связаны с их сложным и разнообразным химическим составом. По действию на организм человека алкалоиды можно разделить на следующие группы: 1) транквилизирующие центральную нервную систему; 2) стимулирующие (усиливающие деятельность) ЦНС; 3) гипертензивные (повышающие кровяное давление); 4) гипотензивные (понижающие кровяное давление); 5) сосудосуживающие; 6) сосудорасширяющие; 7) влияющие на медиаторную систему; 8) влияющие на функциональное состояние мышечной системы. Лекарственные растения и сырье, содержащие алкалоиды с азотом в боковой цепи: эфедра хвощевая. Лекарственные растения и сырье, содержащие алкалоиды с пирролидиновыми и пиперидиновыми кольцами (производные тропана): красавка обыкновенная, белена черная, дурман обыкновенный. Лекарственные растения и сырье, содержащие алкалоиды — производные хинолизидина: термопсис ланцетный. Лекарственные растения и сырье, содержащие алкалоиды — производные изохинолина: чистотел большой, мачок желтый, мак снотворный. Лекарственные растения и сырье, содержащие алкалоиды — производные индола: раувольфия змеиная, барвинок малый, катарантус розовый. Лекарственные растения и сырье, содержащие стероидные алкалоиды (гликоалкалоиды): чемерица Лобеля. Стероидные алкалоиды представляют собой стероидные соединения, в которых сочетаются свойства как алкалоидов, так и стероидных сапонинов. Подобно сапонинам, гидролизуются на сахар и агликон, обладают поверхностной и гемолитической активностью. Стероидные алкалоиды широко распространены в растениях семейства пасленовых, у различных видов паслена, особенно дольчатого, содержащего стероидные гликоалкалоиды. Близкие стероидные гликоалкалоиды найдены в ботве картофеля, помидоров, баклажанов, красного перца, в паслене черном и паслене сладко-горьком. Эти травы при переработке могут дать агликон соласодин и другие стероиды, пригодные для синтеза кортизона. Стероидные алкалоиды характерны также для рода чемерицы. |