Din cele mai vechi timpuri, oamenii au folosit ingrediente din plante pentru a calma durerea și a scăpa de boli și afecțiuni. Totuși, studiul compoziției componentelor, izolarea acelor compuși care au un astfel de efect, a devenit posibilă numai odată cu dezvoltarea largă și masivă a chimiei ca știință, adică începând din secolul al XVII-lea.
În intestinele organismelor vegetale, iar astăzi deja la unele animale, s-au descoperit compuși organici care conțin azot, care au dat un efect terapeutic atât de larg. Din 1819, denumirea generală pentru acest grup de substanțe este alcaloizi. Sugerat de W. Meisner, farmacist și medic.
Ce este un alcaloid?
În prezent este acceptat că un alcaloid este un compus ciclic care conține unul sau mai mulți atomi de azot în inel sau în lanțul lateral și, prin natura sa chimică, prezintă proprietățile unui alcali slab, cum ar fi amoniacul. Mai devreme s-a spus despre definirea acestor substanțe caderivați ai bazei azotate a piridinei. Cu toate acestea, mai târziu au fost descoperiți o serie de compuși ai acestui grup, ceea ce a arătat că o astfel de interpretare nu este în întregime corectă și nu acoperă întreaga varietate de alcaloizi.
Pentru prima dată această substanță a fost obținută și studiată în 1803 de către omul de știință Derson. Era morfină, derivată din opiu. Ulterior, independent unul de celăl alt, mulți oameni de știință au descoperit o serie de compuși heterociclici complecși din materiale vegetale. Deci a existat ideea că un alcaloid este o substanță de origine predominant naturală. Format numai în plante.
Compoziția chimică a moleculelor
Din natura lor chimică, aceste substanțe sunt compuși organici care conțin azot care conțin atomi de azot în heterocicluri complexe interconectate prin diferite tipuri de legături și interacțiuni.
Din plante se evidențiază ca săruri ale anumitor acizi:
- măr;
- vin;
- oxalic;
- acid acetic și altele.
Dacă o substanță pură este separată de sare, atunci un alcaloid poate fi obținut sub formă de pulbere cristalină solidă sau poate fi sub forma unei structuri lichide (nicotină). În ambele cazuri, este un compus alcalin care prezintă proprietățile chimice corespunzătoare.
Adică, chimia alcaloizilor este cunoscută și studiată. De exemplu, au fost identificate metode prin care acestea pot fi izolate din materiale vegetale. Se bazează pe solubilitatea sărurilor alcaloide în apă, deoarece în forma lor pură acești compuși sunt aproape insolubili în apă, darfaceți-o bine în solvenți organici.
O serie de reacții prin care acești compuși sunt izolați și studiați se numesc reacții alcaloide.
- Precipitații. Reacții bazate pe formarea unei sări alcaloid insolubile care precipită. Acest lucru se poate face folosind următoarele componente: tanin, acid picric, acid fosfotungstic sau acid molibdic.
- Precipitații. Reacții bazate pe formarea de săruri complexe complexe cu participarea compușilor alcaloizi. Reactivi: clorură de mercur, iodură de potasiu sau bismut.
- Colorat. În timpul acestor reacții, forma alcaloidului se modifică și devine vizibilă în compoziția generală. Principiul de acțiune este efectul asupra heterociclurilor, apariția culorii. Reactivi: acid azotic, acid sulfuric, hidroxid de cupru (II) proaspăt precipitat.
Adesea, reacțiile de colorare nu dau rezultate precise, deoarece compoziția heterociclică a alcaloizilor este similară cu cea a moleculelor de proteine. Prin urmare, dau același efect.
Clasificarea alcaloizilor
În ce categorii sunt împărțiți toți compușii cunoscuți din acest grup, determină tipul de alcaloid, structura sa chimică. O astfel de clasificare a fost creată de academicianul A. P. Orekhov și se bazează pe tipul și structura heterociclului cu atomi de azot în ei.
- Pirolidină, pirolizidină și derivații acestora. Acest grup include astfel de alcaloizi precum platifillin, sarracin, senecifyllin și alții. Structura se bazează pe heterocicluri complexe cu cinci membri conectate între ele,care includ un atom de azot.
- Piperidina și piridina, derivații lor. Reprezentanți: anabasin, lobelin. Baza sunt cicluri complexe cu șase membri cu azot.
- Chinolizidină și compușii săi. Acest grup include: pahikarpin, termopsină și altele. Baza chimică din heterocicluri complexe cu șase membri, legate între ele și azotul.
- Derivați de chinolină - chinină, echinopsină.
- Un grup important de alcaloizi foarte comuni sunt compușii izochinolinei. Salsalina, morfina și papaverina sunt utilizate pe scară largă în medicină. Aceasta include și alcaloizii din plantele de arpaș, machka și celidonia.
- Derivați de tropani foarte complecși din punct de vedere chimic - hiosciamină, atropină, scopolamină. Structura este reprezentată de inele de pirolidină și piperidină, condensate complex, împletite.
- Indol și compușii săi - rezerpină, stricnină, vinblastină și altele. O combinație complexă de inele cu cinci și șase atomi cu atomi de azot în structură.
- Principalul alcaloid din industria alimentară și din medicina este cofeina din frunzele de ceai și semințele plantei de cola. Se referă la derivați de purină - compuși complecși din heterocicli diferite și mai mulți atomi de azot din compoziție.
- Efedrină și compușii săi - sferofizina, colchicină și colchamină. Denumirea chimică a efedrinei, care reflectă structura sa complexă, este fenilmetilaminopropanol, un alcool aromatic organic complex.
- Recent, se obișnuiește izolarea unor substanțe din grupa steroizilor - corticosteroizi și hormoni sexuali - în alcaloizi.
Proprietăți fizice
Principalele proprietăți ale acestui grup includ capacitatea de a se dizolva în diferite lichide și starea de agregare în condiții standard.
La temperatura camerei, un alcaloid comun este un solid cristalin. Culorile și mirosurile, de regulă, nu au. Gustul este în mare parte amar, astringent, neplăcut. Afișați activitatea optică în soluții.
Unele dintre aceste substanțe în condiții lichide standard sunt alcaloizi fără oxigen, aproximativ 200 de specii în total. De exemplu, nicotină, pahicarpină, coniină.
Dacă vorbim despre solubilitatea în apă, atunci numai cofeina, efedrina, ergometrina pot face acest lucru complet. Reprezentanții rămași ai acestei clase de compuși se dizolvă numai în substanțe organice lichide (solvenți).
Acțiune asupra corpului uman
Alcaloidul este o substanță care are un efect puternic asupra corpului uman și a animalelor. Care este această influență?
- Impact imens asupra sistemului nervos, terminațiilor celulelor nervoase, sinapselor, proceselor neurotransmițătoare. Diferite grupe de alcaloizi acționează asupra acestor părți ale corpului ca sedative, psihotrope, reflexe, antitusive, stimulente, narcotice, analgezice. Atunci când sunt utilizate corect în scopuri medicale, strict dozate și precis, aceste efecte sunt benefice. Cu toate acestea, cea mai mică supradoză poate duce la consecințe foarte grave și triste.
- Acțiune asupra cardio-sistemul vascular - antiaritmic, îmbunătățește aportul de sânge, antispastic, hipotensiv, coleretic.
În cazul în care preparatele pe bază de alcaloizi sunt utilizate în mod necorespunzător sau fără respectarea dozelor cerute, sunt posibile următoarele consecințe:
- deficiențe de vedere, auz;
- tulburări de respirație, greutate în piept;
- amețeli, greață, vărsături;
- sângerare;
- gura uscată;
- o creștere sau scădere bruscă a tensiunii arteriale;
- otrăvire letală severă.
O parte semnificativă a alcaloizilor în efectele lor fiziologice asupra oamenilor sunt otrăvurile, puternice, care provoacă convulsii și moarte (stricnina, morfina, belladonina). Ceal altă parte sunt compușii narcotici care provoacă dependență. Psihic, emoțional și fizic (nicotină, cofeină, cocaină). Prin urmare, acești compuși trebuie manipulați cu precauție extremă și utilizați numai la sfatul și prescripția unui medic.
Uz medical
În acest domeniu, plantele care conțin alcaloizi stau la baza multor medicamente cu un spectru larg de acțiune sau, dimpotrivă, a celor foarte specializate. Pe baza unor astfel de materii prime se obțin lumânări, tincturi, tablete, soluții de fiole. Acțiunea vizează tratarea bolilor cardiovasculare, a organelor respiratorii, a sistemului nervos și a terminațiilor, a tulburărilor psihice. De asemenea pentru tratamentul aparatului digestiv, ca contraceptive, pentru afectiuni oncologice, pteliminarea dependenței de alcool și a multor alte domenii.
Unde se găsesc alcaloizii în natură?
În condiții naturale, alcaloizii conțin ierburi și plante medicinale. Astăzi, sunt cunoscute aproximativ 10.000 de nume ale acestor substanțe și aproape toate sunt extrase din astfel de materii prime.
Nu s-au găsit alcaloizi în părți de ciuperci, celule de bacterii, alge, echinoderme. Compușii alcaloizi au fost extrași din celulele unor animale, dar sunt foarte puțini dintre ei.
Astfel, se dovedește că principalul furnizor, o sursă inepuizabilă a acestor substanțe în scopuri medicale, vieții umane și industriei sunt plantele care conțin alcaloizi.
Plante medicinale
Ce sunt aceste plante? Sunt, de fapt, prea multe pentru a le menționa pe toate. Cu toate acestea, le puteți numi pe cele mai frecvente și utilizate frecvent de către om.
- Gâscă cu frunze plate - alcaloid platifilină și senecifilină - efect antispastic și sedativ asupra organismului, folosit pentru a crea medicamente adecvate.
- Beladona comună din familia Solanaceae. O plantă foarte importantă pentru medicină. Alcaloidul belladonei este atropina și belladonina. Preparatele pe bază de componente de belladonă excită sistemul nervos central, activează activitatea mentală și fizică, măresc eficiența și rezistența. Au efecte antispastice și analgezice. Picăturile medicinale, tincturile și supozitoarele se bazează pe extractul acestei plante.
- Ginba neagră. In totalitateplantă otrăvitoare, toate părțile ei sunt periculoase. Alcaloizi - hiosciamina si scopolamina. Folosit pentru a trata afecțiunile neurologice și răul de mare.
- Celandine mare. O plantă foarte răspândită în țara noastră. Cu toate acestea, conține alcaloizi chinolizidină, pahicarpină, saponină, termopsină și altele. Foarte otrăvitor dacă este utilizat greșit.
- Alcaloizii din plantele din familia Poppy sunt estimați la două duzini. Acestea sunt opiu, morfină, narcotină, papaverină, tebaină, codeină și alți derivați de izochinolină. Vom lua în considerare acțiunea și semnificația lor separat.
- Carne de pasifloră roșie. Conține o serie de alcaloizi, derivați ai indolului. Are un efect sedativ puternic.
- Argot. Culturi special create ale acestei ciuperci parazite care distruge culturile de secară sunt folosite pentru a obține cei mai puternici alcaloizi. Acestea sunt ergotamină și ergometrină, precum și încă 18 soiuri. Folosit în medicină (în special în ginecologie).
- Rauwolfia serpentina - rădăcinile acestei plante conțin peste 50 de alcaloizi folosiți pentru tratarea bolilor cardiovasculare, inclusiv hipertensiunea arterială.
Ierburile și plantele medicinale sunt un domeniu foarte important al medicinei moderne. La urma urmei, majoritatea medicamentelor sunt sintetizate pe baza de materii prime naturale. Au fost folosite încă din antichitate și nu și-au pierdut actualitatea pentru oameni astăzi. Dimpotrivă, în timp, oamenii se străduiesc din ce în ce mai mult să descopere și să studieze compoziția unor astfel de plante pentru a găsi ceva important, ceva care să ajute la rezolvarea problemei multor boli incurabile.
Cel mai comun alcaloid
Acesta este derivatul opiului - codeina. Poate fi izolat prin reacții chimice speciale din morfină. În comparație cu acesta din urmă, este mai sigur de utilizat, deoarece este moale în acțiune. Cu toate acestea, eficacitatea ca analgezic, antitusiv, sedativ nu este mai slabă decât cea a morfinei sau a opiumului în sine.
De aceea, medicamentele pe bază de codeină sunt foarte răspândite în medicină și sunt folosite de oameni din toate țările. Singura limitare este doza. Trebuie utilizat numai la recomandarea și sub supravegherea unui medic.
Opiul și alcaloizii săi
Opiacee - așa că în medicină și chimie se obișnuiește să se numească toți acei alcaloizi de opiu care pot fi izolați din el și sintetizati pe baza lui. Care sunt aceste conexiuni? Din păcate, astăzi aproape toată lumea aude despre ele și nu are întotdeauna o reputație bună și găsește o aplicație demnă, corectă. Aceștia sunt alcaloizi precum:
- morfină;
- papaverine;
- eroină;
- codeină.
În medicină, aceste substanțe sunt folosite ca antitusive, calmante, sedative. Pe baza codeină, au fost create chiar și o serie de medicamente pentru răceala la copii.
Cu toate acestea, compuși precum opiul și heroina sunt utilizați nu numai în scopuri medicale, ci și ca droguri intoxicante grele. Acestea provoacă o dependență teribilă a organismului uman și, în timp, pot provoca daune grave sănătății, chiar și vieții oamenilor.
