Алкалоїди – це складні органічні азотовмісні сполуки основного характеру, рослинного і рідше тваринного походження, більшість яких мають дуже сильну специфічну фізіологічну дію на організм. Назва “алкалоїд” походить від араб. “алкалі” – луг і грецьк. “eidos” – вигляд, тобто подібний до лугу.
Рослини, що містять алкалоїди , використовувались людиною як лікарські та отруйні з давніх часів, але лише наприкінці ХVІІІ і на початку ХІХ ст..ст..із них уперше виділено діючі речовини.Так у 1792 р. французький хімік Фуркруа отримав з хінного дерева суміш алкалоїдів у вигляді смолистої маси. У1806 р.бельгійський фармацевт Сертюрнер виділив алкалоїд морфін у чистому вигляді, дослідив і дав йому назву. Вважають 1806 р. роком відкриття алкалоїдів, а морфін – першим алкалоїдом, який виділено із рослинної сировини. .Важливу вклад у вивченні алкалоїдів відіграв радянський учений Орєхов і співробітники кафедри алкалоїдів ВНДХФІ , яку він довгий час очолював. Експедиції, які були направлені в Середню Азію, Сибір, на Кавказ, відкрили велику кількість алкалоїдоносних рослин. . Поширення. Найчастіше алкалоїди зустрічаються у рослинах родин барбарисові, макові, бобові, рутові, пасльонові тощо. Якщо рослина містять 1-3% алкалоїдів, то вона вважається високоалкалоїдною.У рослині, як правило, є не один, а кілька алкалоїдів.
Місце локалізації. У рослинах алкалоїди перебувають у вигляді солей органічних і неорганічних кислот у тканинах, що активно ростуть, епідермальних клітинах, в обкладках судинних пучківі, латексних ходах.
Вони містяться в клітинному соку в розчиненому стані. Алкалоїди можуть накопичуватись в усіх органах рослин: листі плодах, насінні корі, підземних органах. Різні частини можуть містити різні алкалоїди або різну їх кількість.
В рослинах алкалоїди присутні в формі солей органічних кислот: лимонної, щавелевої, янтарної, малонової, янтарної. Кількісний і якісний склад алкалоїдів коливається в залежності від таких факторів: фази вегетації, умов середовища, клімату, грунту, спадкових ознак.
Вміст алкалоїдів змінюється протягом вегетації рослин,а також з віком. Так, найбільша кількість алкалоїдів у підземних органах накопичується у фазу зів’янення , у плодах- у фазу дозрівання, у листках – у фазу повного цвітіння рослини. На вміст алкалоїдів у рослині значно впливають погодні умови та опади. За теплої погоди кількість алкалоїдів збільшується, за холодної- гальмується, а приморозки взагалі їх можуть зруйнувати. Сонячне світло позитивно впливає на накопичення алкалоїдів у рослинах.. Висота над рівнем моря також значно впливає на накопичення алкалоїдів у рослинах.
Зміни в кількості та в якості алкалоїдів залежить, крім усього від індивідуальної мінливості рослини. Це залежить від спадковості.
Класифікація алкалоїдів.
1. Біогенетична.
Біосинтетична класифікація по Р.Хегнауеру .
А). Справжні алкалоїди- це такі, що утворилися в рослині з амінокислот або з нікотинової чи антранілової кислоти і містять у своєму складі гетероцикли з атомами азоту.
Б).Протоалкалоїди - це такі, що мають азот в боковому ланцюжку і утворюються в рослині з амінокислот.
В).Псевдоалкалоїди- це алкалоїди,що утворилися в рослині без участі амінокислот, незалежно від того чи містять вони азот в циклі чи ні.
3. Орєхов О.П. запропонував хімічну класифікацію, розподіливши алкалоїди на групи за їхніми азотовмісними гетероциклами.
.
Молекули більшості алкалоїдів містять С, Н, N, O ( деякі мають S).
Фізико-хімічні властивості. Більшість алкалоїдів безбарвні оптично активні кристалічні речовини лужної реакції, відомо також декілька летких рідин з неприємним запахом (конін, нікотин, пахікарпин) – це сполуки, які не мають кисню в молекулі. Зрідка алкалоїди бувають забарвлені (берберин – жовтий, сангвінарін – оранжевого кольору). Алкалоїди оптично активні. Деякі алкалоїди в УФ-променях мають специфічне світіння. Розчинність, екстракція та розділення алкалоїдів залежить від їхньої форми. Алкалоїди в рослинах містяться у вигляді основ, солей, N- оксидів.
Солі алкалоїдів добре розчиняються в воді і не розчинні в органічних розчинниках. Однак, деякі солі погано розчиняються у воді (хініну сульфат), а розчинні в органічних розчинниках (скополамін гідрохлориду, папаверину гідрохлориду).
Алкалоїди – основи практично не розчинні у воді (за виключенням кофеїну, ефедрину, ергометрину), добре розчиняються в неполярних розчинах.
Цитизин і кофеїн розчинні і у воді і органічних розчинах.
Зберігання. Сировина зберігається за списком Б, а насіння чилибухи, бульбоцибулину пізньоцвіту, кореневище скополії карніолінської і більшість алкалоїдів – за списком А.
Сушка. Сушать при t0 40 – 50 0.
Методи виділення і аналіз алкалоїдів.
Для виділення алкалоїдів у вигляді солей рослинну сировину, що містить алкалоїди – основи, обробляють водно – спиртовим розчином виннокам’яної кислоти для переведення всіх алкалоїдів в солі. Для очищення від супутніх речовин витяжку підлужують. Органічним розчинником екстрагують алкалоїди – основи, які утворилися в результаті підлужування. Потім знову додають кислоту, основи знову становляться солями, а всі ліпофільні речовини залишаються в розчині.
Для виділення алкалоїдів у вигляді основ рослинний матеріал обробляють слабким лугом – розчином аміаку чи гідрокарбонату натрію ( сильні луги можуть розкласти деякі алкалоїди – ефіри). Потім проводять екстракцію органічним розчинником. Алкалоїди основи із супутніми речовинами переходять в розчин. Для очищення від домішок розчин підкисляють.
Більшість алкалоїдів з кислотами утворюють кристалічні солі. В заводських умовах для одержання солей використовують ту кислоту з якою алкалоїди краще кристалізують.
Для розділення суми алкалоїдів на індивідуальні компоненти використовують хроматографічні методи.
Якісні реакції.