Od staroveku ľudia používali bylinné prísady na zmiernenie bolesti a zbavenie sa chorôb a neduhov. Štúdium zloženia komponentov, izoláciu tých zlúčenín, ktoré majú takýto účinok, však bolo možné až so širokým a masívnym rozvojom chémie ako vedy, teda od 17. storočia.
V útrobách rastlinných organizmov a dnes už u niektorých živočíchov boli objavené organické zlúčeniny obsahujúce dusík, ktoré mali taký široký terapeutický účinok. Od roku 1819 je všeobecný názov pre túto skupinu látok alkaloidy. Navrhol W. Meisner, lekárnik a lekár.
Čo je to alkaloid?
V súčasnosti sa uznáva, že alkaloid je cyklická zlúčenina obsahujúca jeden alebo viac atómov dusíka v kruhu alebo bočnom reťazci a svojou chemickou povahou vykazuje vlastnosti slabej alkálie, ako je amoniak. Skôr sa hovorilo o definícii týchto látok akoderiváty dusíkatej bázy pyridínu. Neskôr však bolo objavených množstvo zlúčenín tejto skupiny, čo ukázalo, že takáto interpretácia nie je úplne správna a nepokrýva celú paletu alkaloidov.
Po prvýkrát túto látku získal a študoval v roku 1803 vedec Derson. Bolo to morfium, odvodené z ópia. Následne, nezávisle od seba, mnohí vedci objavili množstvo zložitých heterocyklických zlúčenín z rastlinných materiálov. Vznikla teda predstava, že alkaloid je látka prevažne prírodného pôvodu. Vzniká iba v rastlinách.
Chemické zloženie molekúl
Svojou chemickou povahou sú tieto látky organické zlúčeniny obsahujúce dusík, ktoré obsahujú atómy dusíka v zložitých heterocykloch prepojených rôznymi typmi väzieb a interakcií.
Z rastlín vynikajú ako soli určitých kyselín:
- apple;
- wine;
- oxalic;
- kyselina octová a ďalšie.
Ak sa od soli oddelí čistá látka, potom možno alkaloid získať vo forme pevného kryštalického prášku alebo vo forme tekutej štruktúry (nikotín). V oboch prípadoch ide o alkalickú zlúčeninu, ktorá vykazuje zodpovedajúce chemické vlastnosti.
To znamená, že chémia alkaloidov je známa a študovaná. Napríklad boli identifikované metódy, pomocou ktorých môžu byť izolované z rastlinných materiálov. Sú založené na rozpustnosti solí alkaloidov vo vode, pretože vo svojej čistej forme sú tieto zlúčeniny takmer nerozpustné vo vode, aleurobte to dobre v organických rozpúšťadlách.
Množstvo reakcií, ktorými sa tieto zlúčeniny izolujú a študujú, sa nazývajú alkaloidové reakcie.
- Zrážky. Reakcie založené na tvorbe nerozpustnej soli alkaloidu, ktorá sa vyzráža. To sa dá dosiahnuť použitím nasledujúcich zložiek: tanín, kyselina pikrová, kyselina fosfowolfrámová alebo molybdénová.
- Zrážky. Reakcie založené na tvorbe komplexných komplexných solí za účasti alkaloidných zlúčenín. Činidlá: chlorid ortutnatý, jodid draselný alebo bizmut.
- Sfarbenie. Počas týchto reakcií sa mení forma alkaloidu a stáva sa viditeľným vo všeobecnom zložení. Princípom účinku je vplyv na heterocykly, vzhľad farby. Činidlá: kyselina dusičná, kyselina sírová, čerstvo vyzrážaný hydroxid meďnatý (II).
Farbiace reakcie často nedávajú presné výsledky, pretože heterocyklické zloženie alkaloidov je podobné zloženiu proteínových molekúl. Preto poskytujú rovnaký účinok.
Klasifikácia alkaloidov
Do akých kategórií sa delia všetky známe zlúčeniny tejto skupiny, určuje typ alkaloidu, jeho chemickú štruktúru. Takúto klasifikáciu vytvoril akademik A. P. Orekhov a je založená na type a štruktúre heterocyklu s atómami dusíka v nich.
- Pyrrolidín, pyrolizidín a ich deriváty. Táto skupina zahŕňa také alkaloidy ako platifillin, sarracin, senecifyllin a ďalšie. Štruktúra je založená na zložitých päťčlenných heterocykloch spojených navzájom,ktoré obsahujú atóm dusíka.
- Piperidín a pyridín, ich deriváty. Zástupcovia: anabasin, lobelín. Základom sú šesťčlenné komplexné cykly s dusíkom.
- Chinolizidín a jeho zlúčeniny. Táto skupina zahŕňa: pahikarpín, termopsín a ďalšie. Chemická báza v komplexných šesťčlenných heterocykloch spojených navzájom a dusíkom.
- Chinolínové deriváty – chinín, echinopsín.
- Dôležitou skupinou veľmi rozšírených alkaloidov sú izochinolínové zlúčeniny. Salsalín, morfín a papaverín sú široko používané v medicíne. Patria sem aj alkaloidy v čučoriedkach, machka a skorocel.
- Chemicky veľmi zložité deriváty tropánu - hyoscyamín, atropín, skopolamín. Štruktúra je reprezentovaná komplexne kondenzovanými, prepletenými pyrolidínovými a piperidínovými kruhmi.
- Indol a jeho zlúčeniny - rezerpín, strychnín, vinblastín a iné. Komplexná kombinácia päť- a šesťčlenných kruhov s atómami dusíka v štruktúre.
- Hlavným alkaloidom v potravinárskom priemysle a medicíne je kofeín z čajových lístkov a semien rastliny cola. Vzťahuje sa na purínové deriváty - komplexné zlúčeniny z rôznych heterocyklov a niekoľkých atómov dusíka v zložení.
- Efedrín a jeho zlúčeniny - sférofyzín, kolchicín a kolchamín. Chemický názov efedrínu, ktorý odráža jeho komplexnú štruktúru, je fenylmetylaminopropanol, komplexný organický aromatický alkohol.
- V poslednej dobe je zvykom izolovať niektoré látky zo skupiny steroidov - kortikosteroidy a pohlavné hormóny - na alkaloidy.
Fyzikálne vlastnosti
Hlavné vlastnosti tejto skupiny zahŕňajú schopnosť rozpúšťať sa v rôznych kvapalinách a stav agregácie za štandardných podmienok.
Pri izbovej teplote je bežný alkaloid kryštalická pevná látka. Farby a vône spravidla nemajú. Chuť je väčšinou horká, sťahujúca, nepríjemná. Zobraziť optickú aktivitu v riešeniach.
Niektoré z týchto látok sú za štandardných kvapalných podmienok bezkyslíkaté alkaloidy, celkovo asi 200 druhov. Napríklad nikotín, pachykarpín, koniín.
Ak hovoríme o rozpustnosti vo vode, tak to úplne dokáže iba kofeín, efedrín, ergometrín. Zvyšní zástupcovia tejto triedy zlúčenín sa rozpúšťajú iba v kvapalných organických látkach (rozpúšťadlá).
Pôsobenie na ľudské telo
Alkaloid je látka, ktorá má silný účinok na ľudský organizmus a zvieratá. Aký je tento vplyv?
- Obrovský vplyv na nervový systém, zakončenia nervových buniek, synapsie, procesy neurotransmiterov. Rôzne skupiny alkaloidov pôsobia na tieto časti tela ako sedatíva, psychotropné, reflexné, antitusické, stimulanty, narkotiká, analgetiká. Pri správnom použití na medicínske účely, striktnom a presnom dávkovaní sú tieto účinky prospešné. Najmenšie predávkovanie však môže viesť k veľmi vážnym a smutným následkom.
- Akcia na kardio-cievny systém - antiarytmikum, zlepšuje prekrvenie, spazmolytikum, hypotenzia, choleretikum.
V prípade nesprávneho použitia prípravkov na báze alkaloidov alebo nedodržania požadovaného dávkovania sú možné nasledovné následky:
- zhoršené videnie, sluch;
- porucha dýchania, ťažoba na hrudi;
- závraty, nevoľnosť, vracanie;
- bleeding;
- sucho v ústach;
- prudké zvýšenie alebo zníženie krvného tlaku;
- ťažká smrteľná otrava.
Významnú časť alkaloidov v ich fyziologických účinkoch na človeka tvoria jedy, silné, spôsobujúce kŕče a smrť (strychnín, morfín, belladonín). Druhou časťou sú omamné zlúčeniny, ktoré spôsobujú závislosť. Psychologické, emocionálne a fyzické (nikotín, kofeín, kokaín). Preto sa s týmito zlúčeninami musí zaobchádzať s mimoriadnou opatrnosťou a musia sa používať iba na odporúčanie a predpis lekára.
Lekárske použitie
V tejto oblasti sú rastliny s obsahom alkaloidov základom mnohých liečiv so širokým spektrom účinku, alebo naopak vysoko špecializovaných. Na základe takýchto surovín sa získajú sviečky, tinktúry, tablety, roztoky ampuliek. Akcia je zameraná na liečbu kardiovaskulárnych chorôb, dýchacích orgánov, nervového systému a koncov, duševných porúch. Tiež na liečbu tráviaceho ústrojenstva, ako antikoncepcia, pri onkologických ochoreniach, naodstránenie závislosti od alkoholu a mnoho ďalších oblastí.
Kde sa v prírode nachádzajú alkaloidy?
V prírodných podmienkach alkaloidy obsahujú liečivé byliny a rastliny. Dnes je známych asi 10 000 názvov týchto látok a takmer všetky sa získavajú práve z takýchto surovín.
V častiach húb, bunkách baktérií, rias, ostnokožcov neboli nájdené žiadne alkaloidy. Alkaloidové zlúčeniny boli extrahované z buniek niektorých zvierat, ale je ich veľmi málo.
Ukazuje sa teda, že hlavným dodávateľom, nevyčerpateľným zdrojom týchto látok pre medicínske účely, ľudský život a priemysel sú rastliny obsahujúce alkaloidy.
Liečivé rastliny
Čo sú to za rastliny? V skutočnosti je ich príliš veľa na to, aby sme ich všetky spomenuli. Môžete však vymenovať tie najbežnejšie a najčastejšie používané ľuďmi.
- Husina ploskolistá - alkaloid platifillin a senecifylín - spazmolytický a sedatívny účinok na organizmus, používa sa na tvorbu vhodných liekov.
- Beladónka obyčajná z čeľade Solanaceae. Veľmi dôležitá rastlina pre medicínu. Alkaloid belladonna je atropín a belladonín. Prípravky na báze zložiek belladony vzrušujú centrálny nervový systém, aktivujú duševnú a fyzickú aktivitu, zvyšujú efektivitu a vytrvalosť. Majú antispazmodické a analgetické účinky. Liečivé kvapky, tinktúry a čapíky sú založené na extrakte z tejto rastliny.
- Sliepka čierna. Úplnejedovatá rastlina, nebezpečné sú všetky jej časti. Alkaloidy - hyoscyamín a skopolamín. Používa sa na liečbu neurologických ochorení a morskej choroby.
- Scelandine veľký. U nás veľmi rozšírená rastlina. Obsahuje však alkaloidy chinolizidín, pachykarpín, saponín, termopsín a iné. Veľmi jedovaté pri nesprávnom použití.
- Alkaloidy v rastlinách čeľade Poppy sa odhadujú na dve desiatky. Ide o ópium, morfín, narkotín, papaverín, tebaín, kodeín a iné deriváty izochinolínu. Ich činnosť a význam zvážime oddelene.
- Mäso z Passiflora červené. Obsahuje množstvo alkaloidov, derivátov indolu. Má silný sedatívny účinok.
- Argot. Na získanie najsilnejších alkaloidov sa používajú špeciálne vytvorené kultúry tejto parazitickej huby, ktorá ničí úrodu raže. Ide o ergotamín a ergometrín, ako aj ďalších 18 odrôd. Používa sa v medicíne (najmä v gynekológii).
- Rauwolfia serpentina - korene tejto rastliny obsahujú viac ako 50 alkaloidov používaných na liečbu kardiovaskulárnych chorôb vrátane hypertenzie.
Liečivé byliny a rastliny sú veľmi dôležitou oblasťou modernej medicíny. Koniec koncov, väčšina liekov je syntetizovaná na báze prírodných surovín. Používali sa od staroveku a nestratili svoj význam pre ľudí ani dnes. Naopak, postupom času sa ľudia stále viac snažia objavovať a študovať zloženie takýchto rastlín, aby našli niečo dôležité, niečo, čo pomôže vyriešiť problém mnohých nevyliečiteľných chorôb.
Najčastejší alkaloid
Toto je derivát ópia - kodeín. Dá sa izolovať špeciálnymi chemickými reakciami z morfínu. V porovnaní s posledným menovaným je jeho používanie bezpečnejšie, keďže je v akcii mäkké. Účinnosť ako analgetikum, antitusikum, sedatívum však nie je horšia ako účinnosť samotného morfia alebo ópia.
Drogy na báze kodeínu sú preto v medicíne veľmi rozšírené a používajú ich ľudia zo všetkých krajín. Jediným obmedzením je dávkovanie. Má sa používať len na odporúčanie a pod dohľadom lekára.
Ópium a jeho alkaloidy
Opiáty - tak je v medicíne a chémii zvykom nazývať všetky tie ópiové alkaloidy, ktoré sa z neho dajú izolovať a na jeho základe syntetizovať. Aké sú tieto súvislosti? Bohužiaľ, dnes o nich takmer každý počuje a nie vždy má dobrú povesť a nájde dôstojnú a správnu aplikáciu. Sú to alkaloidy ako:
- morfín;
- papaverine;
- heroín;
- codeine.
V medicíne sa tieto látky používajú ako antitusiká, lieky proti bolesti, sedatíva. Na základe kodeínu bolo dokonca vytvorených množstvo liekov na prechladnutie u detí.
Zlúčeniny ako ópium a heroín sa však nepoužívajú len na lekárske účely, ale aj ako ťažké omamné drogy. Spôsobujú strašnú závislosť ľudského tela a časom môžu spôsobiť vážne poškodenie zdravia, dokonca aj životov ľudí.
