Že od antičnih časov so ljudje uporabljali zeliščne sestavine za lajšanje bolečin in se znebili bolezni in tegob. Vendar pa je preučevanje komponentne sestave, izolacija tistih spojin, ki imajo tak učinek, postalo mogoče šele s širokim in množičnim razvojem kemije kot znanosti, torej od 17. stoletja.
Takrat so v črevesju rastlinskih organizmov, danes pa že pri nekaterih živalih, odkrili dušikove organske spojine, ki so dale tako širok terapevtski učinek. Od leta 1819 je splošno ime za to skupino snovi alkaloidi. Predlaga W. Meisner, farmacevt in zdravnik.
Kaj je alkaloid?
Trenutno velja, da je alkaloid ciklična spojina, ki vsebuje enega ali več dušikovih atomov v obroču ali stranski verigi in zaradi svoje kemične narave kaže lastnosti šibke alkalije, kot je amoniak. Prej je bilo rečeno o definiciji teh snovi kotderivati dušikove baze piridina. Vendar so bile pozneje odkrite številne spojine te skupine, ki so pokazale, da taka interpretacija ni povsem pravilna in ne zajema celotne raznolikosti alkaloidov.
Prvič je to snov pridobil in preučil leta 1803 znanstvenik Derson. Bil je morfij, pridobljen iz opija. Kasneje so mnogi znanstveniki neodvisno drug od drugega odkrili številne kompleksne heterociklične spojine iz rastlinskih materialov. Tako je obstajala ideja, da je alkaloid snov pretežno naravnega izvora. Nastane samo v rastlinah.
Kemična sestava molekul
Po svoji kemični naravi so te snovi organske spojine, ki vsebujejo dušik, ki vsebujejo dušikove atome v kompleksnih heterociklih, ki so med seboj povezani z različnimi vrstami vezi in interakcij.
Iz rastlin izstopajo kot soli določenih kislin:
- jabolko;
- vino;
- oksalna;
- ocetna kislina in drugi.
Če se čista snov loči od soli, lahko dobimo alkaloid v obliki trdnega kristalnega prahu, lahko pa je v obliki tekoče strukture (nikotin). V obeh primerih gre za alkalno spojino, ki kaže ustrezne kemične lastnosti.
To pomeni, da je kemija alkaloidov znana in preučena. Ugotovljene so bile na primer metode, s katerimi jih je mogoče izolirati iz rastlinskih materialov. Temeljijo na topnosti alkaloidnih soli v vodi, saj so te spojine v svoji čisti obliki skoraj netopne v vodi, vendarnaredi dobro v organskih topilih.
Številne reakcije, s katerimi se te spojine izolirajo in preučujejo, se imenujejo alkaloidne reakcije.
- Padavine. Reakcije, ki temeljijo na tvorbi netopne alkaloidne soli, ki se obori. To lahko storite z uporabo naslednjih sestavin: tanin, pikrinska kislina, fosfovolframova ali molibdinska kislina.
- Padavine. Reakcije, ki temeljijo na tvorbi kompleksnih kompleksnih soli s sodelovanjem alkaloidnih spojin. Reagenti: živosrebrov klorid, kalijev jodid ali bizmut.
- barvanje. Med temi reakcijami se spremeni oblika alkaloida in postane opazna v splošni sestavi. Načelo delovanja je učinek na heterocikle, videz barve. Reagenti: dušikova kislina, žveplova kislina, sveže oborjen bakrov (II) hidroksid.
Pogosto reakcije obarvanja ne dajejo natančnih rezultatov, saj je heterociklična sestava alkaloidov podobna sestavi beljakovinskih molekul. Zato dajejo enak učinek.
Razvrstitev alkaloidov
V katere kategorije so razdeljene vse znane spojine te skupine, določa vrsto alkaloida, njegovo kemično strukturo. Takšno klasifikacijo je ustvaril akademik A. P. Orekhov in temelji na vrsti in strukturi heterocikla z atomi dušika v njih.
- Pirolidin, pirolizidin in njihovi derivati. Ta skupina vključuje takšne alkaloide, kot so platifilin, saracin, senecifyllin in drugi. Struktura temelji na kompleksnih petčlenskih heterociklih, povezanih med seboj,ki vključujejo atom dušika.
- Piperidin in piridin, njihova derivata. Predstavniki: anabasin, lobelin. Osnova so šestčlenski kompleksni cikli z dušikom.
- Kinolizidin in njegove spojine. Ta skupina vključuje: pahikarpin, termopsin in druge. Kemična osnova v kompleksnih šestčlenskih heterociklih, povezanih med seboj in dušikom.
- Derivati kinolina - kinin, ehinopsin.
- Pomembna skupina zelo pogostih alkaloidov so izokinolinske spojine. Salsalin, morfin in papaverin se pogosto uporabljajo v medicini. To vključuje tudi alkaloide v rastlinah barberusa, mačk in celandina.
- Kemično zelo kompleksni derivati tropana - hiosciamin, atropin, skopolamin. Strukturo predstavljajo kompleksno kondenzirani, prepleteni pirolidinski in piperidinski obroči.
- Indol in njegove spojine - rezerpin, strihnin, vinblastin in druge. Kompleksna kombinacija pet- in šestčlenskih obročev z dušikovimi atomi v strukturi.
- Glavni alkaloid v živilski industriji in medicini je kofein iz čajnih listov in semen rastline kola. Nanaša se na derivate purina - kompleksne spojine iz različnih heterociklov in več atomov dušika v sestavi.
- Ephedrin in njegove spojine - sferofizin, kolhicin in kolhamin. Kemično ime za efedrin, ki odraža njegovo kompleksno strukturo, je fenilmetilaminopropanol, kompleksen organski aromatični alkohol.
- V zadnjem času je običajno, da se nekatere snovi skupine steroidov - kortikosteroidi in spolni hormoni - izolirajo v alkaloide.
Fizične lastnosti
Glavne lastnosti te skupine vključujejo sposobnost raztapljanja v različnih tekočinah in stanje agregacije pod standardnimi pogoji.
Pri sobni temperaturi je običajen alkaloid kristalna trdna snov. Barve in vonjave praviloma nimajo. Okus je večinoma grenak, trp, neprijeten. Pokaži optično aktivnost v rešitvah.
Nekatere od teh snovi v standardnih tekočih pogojih so alkaloidi brez kisika, skupaj približno 200 vrst. Na primer, nikotin, pahikarpin, koniin.
Če govorimo o topnosti v vodi, potem lahko to v celoti naredijo le kofein, efedrin, ergometrin. Preostali predstavniki tega razreda spojin se raztopijo samo v tekočih organskih snoveh (topilih).
Dejanje na človeško telo
Alkaloid je snov, ki močno vpliva na človeško telo in živali. Kakšen je ta vpliv?
- Ogromen vpliv na živčni sistem, živčne končiče, sinapse, nevrotransmiterske procese. Različne skupine alkaloidov delujejo na te dele telesa kot pomirjevala, psihotropna, refleksna, antitusična, poživila, narkotična zdravila, analgetiki. Ob pravilni uporabi v medicinske namene, strogo doziranih in natančnih, so ti učinki koristni. Vendar pa lahko že najmanjši prevelik odmerek povzroči zelo resne in žalostne posledice.
- Akcija na kardio-žilni sistem - antiaritmično, izboljšuje oskrbo s krvjo, antispazmodično, hipotenzivno, holeretično.
V primeru, da se pripravki na osnovi alkaloidov uporabljajo neustrezno ali brez skladnosti z zahtevanim odmerkom, so možne naslednje posledice:
- okvarjen vid, sluh;
- motnja dihanja, težnost v prsih;
- vrtoglavica, slabost, bruhanje;
- krvavitev;
- suha usta;
- močno zvišanje ali znižanje krvnega tlaka;
- huda smrtna zastrupitev.
Pomemben del alkaloidov v njihovih fizioloških učinkih na človeka so strupi, močni, ki povzročajo krče in smrt (strihnin, morfij, beladonin). Drugi del so narkotične spojine, ki povzročajo odvisnost. Psihološki, čustveni in fizični (nikotin, kofein, kokain). Zato je treba s temi spojinami ravnati zelo previdno in jih uporabljati le po nasvetu in na recept zdravnika.
Medicinska uporaba
Na tem področju so rastline, ki vsebujejo alkaloide, osnova za številna zdravila s širokim spektrom delovanja ali, nasprotno, visoko specializirana. Na podlagi takšnih surovin se pridobivajo sveče, tinkture, tablete, ampulne raztopine. Akcija je namenjena zdravljenju bolezni srca in ožilja, dihalnih organov, živčnega sistema in končičev, duševnih motenj. Tudi za zdravljenje prebavnega sistema, kot kontracepcijska sredstva, za onkološke bolezni, zaodprava odvisnosti od alkohola in mnogih drugih področij.
Kje se v naravi nahajajo alkaloidi?
V naravnih razmerah alkaloidi vsebujejo zdravilna zelišča in rastline. Danes je znanih okoli 10.000 imen teh snovi in skoraj vse so pridobljene iz prav takšnih surovin.
V delih gliv, celicah bakterij, alg, iglokožcev niso našli alkaloidov. Alkaloidne spojine so bile ekstrahirane iz celic nekaterih živali, vendar jih je zelo malo.
Tako se izkaže, da so glavni dobavitelj, neizčrpen vir teh snovi za medicinske namene, človeško življenje in industrijo rastline, ki vsebujejo alkaloide.
Zdravilne rastline
Kaj so te rastline? Pravzaprav jih je preveč, da bi jih vse omenili. Lahko pa navedete najpogostejše in najpogosteje uporabljene pri moških.
- Gosja ploskolistna - alkaloid platifilin in senecifilin - antispazmodični in pomirjevalni učinek na telo, uporablja se za pripravo ustreznih zdravil.
- Navadna belladonna iz družine Solanaceae. Zelo pomembna rastlina za medicino. Alkaloid beladone je atropin in beladonin. Pripravki na osnovi sestavin beladone vznemirjajo centralni živčni sistem, aktivirajo duševno in telesno aktivnost, povečujejo učinkovitost in vzdržljivost. Imajo antispazmodični in analgetični učinek. Zdravilne kapljice, tinkture in supozitorije temeljijo na izvlečku te rastline.
- Črna kokošinja. V celotistrupena rastlina, vsi njeni deli so nevarni. Alkaloidi - hiosciamin in skopolamin. Uporablja se za zdravljenje nevroloških bolezni in morske bolezni.
- Celandin velik. Zelo pogosta rastlina pri nas. Vsebuje pa alkaloide kinolizidin, pahikarpin, saponin, termopsin in druge. Zelo strupeno, če se zlorablja.
- Alkaloidi v rastlinah družine Poppy so ocenjeni na dva ducata. To so opij, morfin, narkotin, papaverin, tebain, kodein in drugi derivati izokinolina. Njihovo delovanje in pomen bomo obravnavali ločeno.
- Passiflora meso rdeče. Vsebuje številne alkaloide, derivate indola. Ima močan pomirjevalni učinek.
- Argot. Za pridobivanje najmočnejših alkaloidov se uporabljajo posebej ustvarjene kulture te parazitske glive, ki uničujejo pridelke rži. To sta ergotamin in ergometrin ter še 18 vrst. Uporablja se v medicini (zlasti v ginekologiji).
- Rauwolfia serpentina - korenine te rastline vsebujejo več kot 50 alkaloidov, ki se uporabljajo za zdravljenje srčno-žilnih bolezni, vključno s hipertenzijo.
Zdravilna zelišča in rastline so zelo pomembno področje sodobne medicine. Konec koncev je večina zdravil sintetizirana na podlagi naravnih surovin. Uporabljali so se že od antike in še danes niso izgubili svojega pomena za ljudi. Nasprotno, sčasoma si ljudje vse bolj prizadevajo odkrivati in preučevati sestavo takšnih rastlin, da bi našli nekaj pomembnega, nekaj, kar bo pomagalo rešiti problem številnih neozdravljivih bolezni.
Najpogostejši alkaloid
To je derivat opija - kodein. Lahko ga izoliramo s posebnimi kemičnimi reakcijami iz morfija. V primerjavi s slednjim je varnejša za uporabo, saj je pri delovanju mehka. Vendar pa učinkovitost kot analgetik, antitusik, pomirjevalo ni slabša od učinkovitosti samega morfija ali opija.
Zato so zdravila na osnovi kodeina zelo razširjena v medicini in jih uporabljajo ljudje vseh držav. Edina omejitev je odmerek. Uporabljati ga je treba le na priporočilo in pod nadzorom zdravnika.
Opij in njegovi alkaloidi
Opiati - tako je v medicini in kemiji običajno, da imenujemo vse tiste opijeve alkaloide, ki jih je mogoče izolirati iz njega in sintetizirati na njegovi osnovi. Kakšne so te povezave? Na žalost danes skoraj vsi slišijo zanje in nimajo vedno dobrega ugleda in ne najdejo vredne in pravilne uporabe. To so alkaloidi, kot so:
- morfij;
- papaverin;
- heroin;
- codeine.
V medicini se te snovi uporabljajo kot antitusiki, protibolečinska zdravila, pomirjevala. Na podlagi kodeina so bila ustvarjena celo številna zdravila za prehlad pri otrocih.
Vendar se spojine, kot sta opij in heroin, ne uporabljajo samo v medicinske namene, ampak tudi kot težke opojne droge. Povzročajo strašno odvisnost človeškega telesa in sčasoma lahko povzročijo resno škodo zdravju, celo življenju ljudi.
