62.Алкалоиды: классификация, строение.

Алкалоиды – органические азотсодержащие соединения оснóвного характера, обладающие сильным физиологическим действием. Молекулы алкалоидов состоят из атомов С, H, O, N и иногда еще S. Из всех природных ФАВ алкалоиды считаются одной из важнейших групп, из которой современная медицина получает наибольшее количество ЛС. Из изученных ЛР выделено более 10000 алкалоидов, но строение определено лишь у 3000. Другие еще ждут своих исследователей. Большая часть этих соединений характеризуется токсичностью, но это не отменяет их фармакологического значения: все дело в дозах и в правилах их использования.

Классификация. Почти все алкалоиды образуются из аминокислот, и лишь немногие – другим образом. Если алкалоиды образуются не из аминокислот, их называют псевдоалкалоидами.

Простейшие N-содержащие соединения (метиламин, триметиламин и другие простые амины), а также аминокислоты и продукты их превращений, хотя и обладают выраженными оснóвными свойствами, к алкалоидам не относятся. Протеиногенные амины (тирамин др.) и бетаины (стахидрин, тригонеллин и др.) рассматриваются как переходные соединения.

Сущесвуют различные классификации алкалоидов, но, по-видимому, наиболее приемлемая предложена академиком А. П. Ореховым. В основе этой классификации лежит положение азота в молекуле и структура гетероцикла. Большинство алкалоидов – гетероциклические соединения (с N в цикле) – это истинные алкалоиды, или эуалкалоиды. Но небольшое число алкалоидов содержат N в боковой цепи или даже вовсе являются ациклическими соединениями. Это – протоалкалоиды. Протоалкалоиды делят на три группы:

1. алифатические: например, сферофизин из сферофизы солонцовой;

2. моноциклические: эфедрин из эфедры хвощевой и капсаицин из перца;

3. бициклические колхициновые алкалоиды – колхицин из клубнелуковиц безвременника великолепного.

Эуалкалоиды в целом не выделяют в отдельную группу, разделяя на более мелкие группы:

1. с N в составе гетероциклов пирролидина и пирролизидина;

2. с N в составе циклов пиридина и пипередина;

3. тропановые: производные конденсирования пирролидина и пиперидина;

4. с N в составе циклов хинолизидина;

5. производные циклов хинолина или изо-хинолина;

6. производные циклов индола; 7) производные пурина;

8)стероидные: производные циклопентанпергидрофенантрена (относящиеся к

псевдоалкалоидам);

9) дитерпеновые алкалоиды; 10) алкалоиды иного строения.

63.Алкалоиды: физико-химические свойства, выделение из лрс, очистка.

1) Кислородсодержащие алкалоиды – твердые кристалл. в-ва, чаще бесцветные, реже окрашенные (берберин, хелеритрин, сангвинарин – желто-оранжевого цвета), без запаха, горького вкуса. 2) Алкалоиды, не содержащие кислорода – маслянистые жидкости, летучие, с неприятным запахом (никотин, конин, пахикарпин, анабазин). 3) Алкалоиды имеют четкие t кипения и плавления. 4) оптически активны: левовращающиеся изомеры активнее правовращающихся. Некоторые флуоресцируют под УФ лучами (берберин, хинин). Жидкие перегоняются с водяным паром. В растениях присутствуют в виде солей и в виде оснований. Растворимость различна. Алкалоиды-соли хорошо растворимы в воде и спиртах (особенно в разбавленных и при нагревании), но нерастворимы в органических растворителях. Алкалоиды-основания хорошо растворимы в органических растворителях (хлороформе, эфире, дихлорэтан, спиртах и др.) и нерастворимы в воде. Общее хим св-во: образование осадков: а) с солями тяжелых металлов, б) с комплексными йодидами, в) с комплексными кислотами. Экстрагируют алкалоиды из ЛРС либо в виде солей, либо в виде оснований. 1) При выделении алкалоидов в виде солей сырье обрабатывают водой, спиртом или водно-спиртовыми смесями, содержащими 1-2% щавелевой, уксусной, виннокаменной и др. орг. к-от, так как их соли хорошо раствор. в спирте. После такой обработки все алкалоиды из ЛРС переходят в водно-кислотную вытяжку в виде солей. Одновременно в спиртовую и особенно водную вытяжку переходит бóльшая часть балластных веществ из ЛРС, извлекаемых этими растворителями. Чтобы очистить алкалоиды от примесей, вытяжку алкалоидов-солей, имеющую кислые рН, подщелачивают, и образовавшиеся при этом алкалоиды-основания извлекают органическими растворителями. Однако одной обработки раствора алкалоидов-солей щелочью и извлечения алкалоидов-оснований органическими кислотами для очистки недостаточно. Повторяют. Органич. рас-тель выпаривают, а остаток, содерж. сумму алкалоидов, подверг. дальнейшей обработке (разделению на фракции хроматографич. методом). 2) При выделении алкалоидов в виде оснований, алкалоиды-соли, в которых они обычно содержатся в ЛРС, необходимо перевести в алкалоиды-основания. Для этого растит. материал обрабат. щелочью (р-ом аммиака, гидрокарбоната и др.). При подборе щелочи учитывают св-ва алкалоидов. Сильные щелочи (NaOH, KOH и др.) исп. при выделении сильных алкалоидов-оснований и алкалоидов, находящихся в лекарственном растительном сырье в виде прочных соединений с дуб. В-ами. В других случаях обычно исп. раствор аммиака. Образующиеся алкалоидыоснования экстрагируют органич р-лем, в который переходят сумма алкалоидов-оснований и некоторые сопутствующие в-ва. Далее сумму алкалоидов-оснований в орган р-ле обрабатывают 1-5% кислотой (винной, уксусной, HCl, H₂SO₄ и др. – т.е. берут те кислоты, которые дают с алкалоидами соли, хорошо растворимые в воде или спирте). Алкалоидыоснования с кислотой образ. соответ. соли; соли переходят в водный слой, а основная масса сопутствующих в-в остается в органич р-ле, который удаляют с помощью делительной воронки. К водному р-ру алкалоидов-солей добавляют щелочь для перевода алкалоидовсолей в алкалоиды-основания: если содержание алкалоидов высокое, алкалоиды-основания выпадают в осадок, который просто можно собрать на фильтре. Если этого нет, то водное извлечение после подщелачивания образуют несмешивающимся органич р-лем, куда переходят алкалоиды-основания. Далее органич. р-ель отгоняют и получают сумму алкалоидов. Разделение алкалоидов на фракции проводят способами: а) в случае наличия в смеси летучих алкалоидов-оснований их разделяют фракционной перегонкой, используя различия в темп кипения, начиная с более низкой; б) на основании химич особенностей − подбирают реактивы, которые реагируют с одним алкалоидом и не реагируют с другим: алкалоиды с фенольным гидроксилом со щелочью образуют водораствор феноляты, другие выделяют органич р-лями; в)по различной адсорбционной способности. Через колонку с адсорбентом пропуск. р-ор ал-ов, потом эту колонку промывают органич. раств-ем или смесью рас-ей и получают фракции, в которых содержатся отдельные алкалоиды; г) по различной растворимости алкалоидов-оснований в р-лях с возрастающей полярностью: в эфире, в который перейдут одни алкалоиды, затем в хлороформе - другие д) по различной силе оснóвности алкалоидов. Более слабые алкалоиды-основания перейдут в первые фракции растворителя, а более сильные – в последние.