АЛКАЛОИДЫ

АЛКАЛОИДЫ (от араб, alkali—щелочь и греч. eidos — вид), название выделенных из растений соединений, содержащих азот, обладающих свойствами оснований и, в большинстве случаев, сильным физиологическим действием. Первым из таких соединений был получен морфий из опия Сертюрнером (Sertiirner) и описан в 1817 г. как щелочное основание, способное давать соли и сходное в этом отношении с аммиаком. Открытие Сертюрнера побудило к подобным исследованиям и других лекарственных растений, быстро приведшим к открытию важнейших А. Выделяемые из растений основания стали называть А. по предложению Мейснера, открывшего вера-трин в 1819 г. В наст, время известно более 200 А. Из животных организмов А. выделено сравнительно немного. Понятие А. неоднократно изменялось в своем объеме: то оно охватьпало все содержащие азот основания, то суживалось до определенной группы производных пиридина, с тем, чтобы вскоре опять быть распространенным и на др. группы производных N, содержащих N только в кольце (Winterstein и Trier) или в кольце и в открытой цепи (Pictet, Tsclrirch, Gada-mer).—Классификация. В виду особых свойств А., изучение их представляло очень большой интерес, но и большие трудности. В наст, время исследование довольно многих А. увенчалось выяснением строения и даже их синтезом. Выяснение строения А. определяет их место в общей классификации органических соединений, но не отрывает от группы А.—А. описываются обычно вместе, так как все они имеют много общего в свойствах, в генетическом отношении и в биол. значении. Классифицируются А. по способу связи азота и по строению основного ядра.ПоЧирху(Т8сЬлгсп), они разделяются на след. группы: 1. Алифатические основания: метиламин, холин, мускарин и др. 2. Ароматические амины и алифатические основания с ароматическим ядром: фенил-этиламин, п-оксифенил-этиламин, адреналин, эфедрин и др. 3. Производные пирроле—сн₃лидина HsC_v/ch₈ . 4. Производные пири- сн нс/^сн НС\/СН лин, никотин и др. 5. Производные имид- N-p-pCH азола нс'у/СН : имидазолил-этиламин (ги- стамин), пилокарпин, аллантоин и др. 6. Производные конденсированных пирро-лидинового и пиперидинового колец: атропин, гиосциамин, кокаин, А. коры гранатового дерева и др. 7. Производные пири-N—сн мидина сн сн. 8. Производные пурина N=CH N=CH не с—nh_n : кофеин, теобромин, теофилин /СН дина пиперин, коыиин, ареко- N—С- ■ N ^^v и др. 9. Производные индола не сн S\c—сн нс^/'с_ч/сн стрихнин, бруцин, физостигмин. 10. Произ-сн сн Hcf⁴c/Wi водные хинолина I! | хинные А.— нс^/^с\^сн СН N цинхонин, купреин, хинин и др., А. аконита и др. 11. Производные изохинолипа сн сн Hcf⁴c/"W . II : А. опия—папаверин, морфин, hcV^c\-^n сн сн кодеин и др., А. ипекакуаны, Коломбо, ги-драстин и др. 12. А. с кислородом и азотом в кольце: карпаин. 13. А. неизвестного строения: вератрин, иохимбин и др.—Н а-хождение. А. встречаются только в некоторых определенных растениях и семействах. Тайнобрачные растения содержат А. как исключения (нек-рые грибы, спорынья, мухомор и ликоподийные). Из голосеменных А. выделены только из тиса (Taxus) и эфедры. Из однодольных алкалоиды найдены в семействах Palmae, Liliaceae и Amaril-lidaceae. Большинство же А. было выделено из двудольных растений, находящихся на более высокой степ, развития; наиболее богатыми А. являются семейства Аросупасеае, Berberidaceae, Leguminosae, Logan iaceae, Menispermaceae, Papaveraceae, Ranuncula-ceae, Rubiaceae и Solanaceae. Каждое семейство алкалоидных растений имеет свои специфические А., и только немногие А., как берберин и кофеин, встречаются в различных семействах. В растениях редко находится только один А., большею же частью—несколько; так, из опия и хинных корок выделено более чем по 20 А. При этом различают главные А. и побочные. В таких случаях А. близки по строению и свойствам и находятся между собой в генетических отношениях. А. находятся в растениях в очень различных количествах, обычно в десятых долях % и меньше (часто только следы), но достигают и нескольких % (в хинных корках более 10%, в опии более 20%). Почва, климат, погода, культура, а также возраст растения оказывают часто большое влияние на содержание А. В растениях А. в большинстве случаев связаны с кислотами: с минеральными (серной, фосфорной и особенно азотной), с обычными растительными (яблочной, лимонной, щавелевой, янтарной и др.) или с особыми характерными для растения кислотами (напр., хинной, меконо-вой, хелидоновой, аконитовой и др.). Особенно часто А. в растениях бывают связаны с дубильными веществами. А. встречаются во всех частях растений, образуются же преимущественно в тканях, находящихся в состоянии высокой вегетативной деятельности.—О б образовании А. в растениях было высказано несколько гипотез. В виду содержания в А. азота, А. относили к запасным веществам; ввиду скопления А. в периферических частях растений и ядовитости А., им придавали значение защитных веществ от поедания растений животными. Пикте (Pictet) рассматривал А. как продукты распада белковых веществ, испытавшие с целью обезвреживания дальнейшие превращения. По Гадамеру (Gadamer) A. являются случайными продуктами, к-рые возникают при особенно высокой вегетационной деятельности параллельно с построением белка. Бэли, Гейльборы и Гедеон (ВаГу, Heilborn и Hudson) установили начальные стадии фотосинтеза азот, соединений из азо-тисто-калиевой соли и активированного формальдегида и дали общую схему: азотнокислый калий угольная кислота азотистокислый калий активированный формальдегид I (H.CO.H) формгидроксамовая к-та 4-Н—1J—ОН N—ОН гексозы азотистые основания а-амино кислоты алкалоиды и производные ксантина замещенные ос-аминокислоты (гистидин и др.) I протеины. Нужно иметь в виду, что процессы построения А., вследствие разнообразия их строения, не могут быть однородны. Свойства А. весьма разнообразны. А., содержащие только С, Н и N, б. ч. жидки, летучи и обладают часто сильным запахом. А. же, содержащие также и О, тверды, в большинстве хорошо кристаллизуются и не обладают запахом. При нагревании при нормальном давлении большинство А. разлагается, только немногие возгоняются в кристаллах (кофеин, атропин и др.)> в вакууме же при 10 мм давления возгоняется большинство их. Обычно А. бесцветны, немногие окрашены, особенно в виде солей, в желтый, желто-красный цвет. В ультрафиолетовой области спектра А. дают характерные спектры поглощения. Нек-рые А. обладают в растворах флуоресценцией (хинин). Большинство А. оптически деятельно и вращает поляризованный луч влево или вправо. По отношению к свету и воздуху некоторые А., особенно бескислородные, довольно чувствительны, осмоляются и буреют. В воде свободные А., за немногими исключениями, нерастворимы или трудно растворимы, в алкоголе растворяются все без исключения. Эфир некоторые А. растворяет мало или совсем не растворяет (морфий). А. растворяются также в хлороформе, амиловом алкоголе, уксусном эфире, бензоле, меньше в петролейном эфире и сернистом углероде. Растворы алкалоидов в воде реагируют ще-лочно на лакмус, метилрот и иод-эозин и в большинстве случаев обладают горьким вкусом. Химически А. являются органическими производными аммиака. Они обладают поэтому основными свойствами и соединяются с кислотами в соли подобно аммиаку и аминовым основаниям без отщепления воды. Основные свойства А. слабее, чем у аммиака и гидрата окиси магния, но часто сильнее, чем у гидрокисей тяжелых металлов. Большинство А. являются третичными основаниями, немногие-— вторичными или четырехзамещенными аммониевыми основаниями. Азот принадлежит или всеми тремя валентностями одному или двум кольцам, или же две валентности замыкают кольцо, а третья связана с водородом или чаще с СН₃ в группу =N—СН₃, названную Чирхом «алкалоидофорной». Соли А., в отличие от свободных оснований, в большинстве случаев легко растворимы в воде; в бензоле, эфире, хлороформе и амиловом алкоголе, наоборот, трудно растворимы или нерастворимы. Алкоголь растворяет большинство солей. Эти изменения в растворимости свободных оснований и солей очень важны для извлечения и очистки А. Нек-рые двуосновные А. дают два ряда солей (хинин). Многие соли содержат кристаллизационную воду, которая иногда выветривается. Кислород А. находится либо в виде ОН-группы с характером алкоголей или фенолов, или в виде СО- или СООН-групп. В гидроксиле и карбоксиле водород часто замещен СН₃, так что А. являются метиловыми эфирами. Нек-рые А. имеют характер сложных эфи-ров, как атропин, кокаин, и расщепляются при продолжительном нагревании растворов их солей. Это нужно иметь в виду при приготовлении стерилизованных растворов. Хлористоводородные соли А. соединяются с хлорной платиной и хлорным золотом в трудно растворимые, б. ч. хорошо кристаллизующиеся, двойные соли. Также с хлористыми и йодистыми соединениями кадмия, ртути и висмута они дают очень трудно растворимые двойные соли. Со многими другими реактивами: иодом в йодистом калии, танином, фосфорно-молибденовой, фосфорно- и кремне-вольфрамовыми, пикриновой, пикро-лоновой и стифниновой кислотами, А. дают осадки солей даже в самых разбавленных растворах. Растворы этих веществ применяются для открытия присутствия вообще А. и называются общими алкалоидными реактивами. Кроме того, А. дают иногда очень красивые и свойственные только данному А. явления окрашивания и перехода цветов с крепкими минеральными кислотами, с хлорным железом, с хлорной водой, с молибденовой, ванадиевой и хромовой кислотами в присутствии серной, с формалином и серной кислотой и мн. др. реактивами. Причина появления окрасок б. ч. не выяснена, но во многих случаях реакции могут быть рассматриваемы как окислительные. Цветовые реакции служат специальными реакциями для распознавания и определения отдельных алкалоидов.— Способы получения А. из растений зависят в каждом случае от физ. и хим. свойств их. Летучие А. отгоняются с водяным паром, после подщелачивания известковым молоком. Б. ч. применяется способ экстракции, при чем А. извлекаются в виде солей или в виде свободных оснований. В тех же случаях, когда А. представляют аммониевые основания, не разлагаемые щелочами, А. из растворов осаждаются соответствующими общими алкалоидными реактивами, дающими трудно растворимые осадки. Затем для получения А. эти осадки разлагаются, тем или др. способом, гидрокисью бария, сероводородом и др. Применением указанных способов достигается выделение А. из растений и отделение от сопутствующих им веществ. Т. к. в растениях находится обычно не один, а несколько А., то возникает очень трудная задача разделения А. друг от друга. Полные синтезы алкалоидов, осуществленные уже в целом ряде случаев, имеют, скорее, научный интерес. Практически полные синтезы уже применяются для приготовления адреналина, кофеина, теобромина и теофилина. Более часто применяются частичные синтезы натуральных А. и получение их производных. Примером такого синтеза может служить кокаин: из сопутствующих кокаину алкалоидов получают экгонин, а его уже превращают бензоилированием и метилированием в кокаин. Получение производных натуральных А. имеет своей целью устранить вредное или неприятное действие А. или же более глубоким изменением в составе и строении А. вызвать проявление нового действия и подавление имевшегося раньше. Так, хинин при превращении в этил-углекислый эфир (ЕисЫшп)или в дихи-иин-углекислый эфир (Aristojehin) почти теряет свой горький вкус и т. д. Изучение строения А. и выяснение физиологически активных групп их дает указание путей к построениям аналогично действующих других веществ. Так напр., определение физиологического значения бензойно-эфирного радикала в кокаине повело к синтезу большого количества производных бензойной кислоты, оказавшихся очень ценными ме-стно-анэстезирующими средствами (новокаин, ортоформ и мн. др.)- Открытие хино-линового ядра в хинине уже давно повело к синтезам противолихорадочных средств, приведших к получению большого числа ценных жаропонижающих (фенацетин, антипирин, пирамидон и др.), а в последнее время фабрика в Эльберфельде (фирма Байер) предлагает противомалярийное средство— плазмохин, являющееся производным хи-нолина и обладающее преимуществом перед хинином в том, что действует уже в дозах, в 10 раз меньших, и не вызывает шума в ушах; плазмохин при тропической малярии, хотя действует медленнее хинина, но убивает в крови полулунные половые формы,—Несмотря на громадное значение А. как лекарственных средств, в России до империалистской войны А. совсем не вырабатывались. Война дала толчок к налаживанию производства А., и в наст, время Госмедторгпром готовит атропин, морфий и его производные—кодеин, дионин, героин, а также и стиптицин. Потребность СССР в А. на 1925/26 г. Особым совещанием по восстановлению основного капитала промышленности при ВСНХ исчислялась для хинина и его солей—88.000 кг, на сумму 2.590 т. руб., для других А. и их солей — 10.811 кг, на сумму 15.400 т. руб. В 1913 г. было ввезено хинина и его солей 64.000 кг, других А.—22.600 кг. Бблыпая часть этого ввоза шла из Германии: хинина—43.700 кг и других А.—13.000 кг. Лит.: Gadamer J., Lehrbuch der chemischen Toxikologie. p. 493, Gottingen, 1924; Wienter-stein E. u. Trier G., Die Alkaloide, Eine Mono-graphie der natiirlichen Basen, B,, 1910; Plctet A., Alkaloide (F. Ullmann, Enzyklopadie der technischen Chemie B. I, p. 223—24, В.—Wien, 1914); Schmidt J., u. G r a f e V., Alkaloide (v. E. Abderhalden, Handbuch der biologischen Arbeitsmethoden Abt. I, Teil 9, В.—Wien, 1920); WolffensteinR., Die Ptlan-zenalkaloide, В., 1922; Schmidt E. u. Gadamer J., Ausfiihrliches Lehrbuch der pharmazeutischen Chemie, B. II, p. 1644—1999, Braunschweig, 1923; Tschirch A., Alkaloiddrogen, Handbuch der Phar-makognosie, B. Ill, p. 115—741, Leipzig, 1923; Henry Th. A., The plant alkaloids, L., 1924; G a-d a m e r J., Die Alkaloide (H. Thorns, Handbuch der praktischen und wissenschaftlichen Pharmazie, B. II, p. 729—766, Berlin—Wien, 1925); его же, Wie entstehen Alkaloide, Festschrift fur Alexander Tschirch, Leipzig, 1926. H. Валяшво. Открытие А. в судебных случаях. Объекты исследования (внутренности, остатки пищи или др.) измельчают и настаивают с алкоголем, подкисленным виннокаменной кислотой; от времени до времени спирт сливают и заменяют его новыми порциями. Настаивание продолжают 3—4 дня. Затем спиртовые вытяжки, слитые вместе и профильтрованные, испаряют (в вакууме или на водяной бане при t не выше 40°) до густоты сиропа. Остаток обрабатывают абсолютным алкоголем, приливая его по каплям, жидкость отстаивают и профильтровывают, фильтрат снова испаряют и операцию повторяют, пока спирт не перестанет что-либо осаждать. Затем сиропообразный остаток, по испарении алкогольного фильтрата, растворяют в небольшом количестве воды (25— 50 куб. см) и повторно извлекают в делительной воронке хлороформом до тех пор, пока хлороформ перестанет что-либо оставлять по испарении. После этого водную жидкость подщелачивают водным аммиаком и снова повторно извлекают хлороформом до тех пор, пока хлороформ перестанет что-либо извлекать (что узнают по испарении капли извлечения на часовом стекле). Хло-роформенную вытяжку из щелочного раствора испаряют при комнатной t°. Остаток для очистки растворяют в небольшом количестве воды при добавлении малого количества соляной к-ты до слабокислой реакции и фильтруют. Фильтрат повторно извлекают хлороформом, затем водную жидкость снова подщелачивают аммиаком и извлекают хлороформом. Хлороформенную вытяжку из щелочного раствора испаряют.При надобности очистку повторяют. Растворив остаток в хлороформе, распределяют его на нескольких часовых стеклышках.—О б щи е реактивы на А. Часть остатка (малую) растворяют в нескольких каплях воды при помощи 1% НС1, распределяют на 3—-4 стеклышках, испаряют и остатки растворяют в 1—2 каплях воды. А., как основания, дают простые и комплексные соли с кислотами, многие из этих солей трудно растворимы в воде. Для осаждения А. к капле полученного раствора прибавляют по капле одного из реактивов, дающих нерастворимые соли, Из большого их числа наичаще применяют следующие растворы: 1) танина, 2) пикриновой кислоты, 3) иода в присутствии йодистого калия, 4) йодистого висмута в присутствии йодистого калия, 5) фосфорно-мо-либденовой кислоты, 6) платино-хлористо-водородной кислоты. Кроме алкалоидов, все эти реактивы осаждают белки и продукты их разложения (пептоны, птомаины и т. п.). Поэтому, при отсутствии осадков, общими реактивами доказывается отсутствие А. Почти всегда хлороформом извлекаются из белковых объектов следы продуктов разложения белка, осаждающиеся общими реактивами на А.—Цветные реакции. Многие из А. дают окрашенные продукты с нек-рыми реактивами. Иногда сходные реакции окрашивания дают и продукты распада белков, что заставляет относиться к цветным реакциям с большей осторожностью и делать из них заключение лишь при совпадении их с результатами физиологического испытания на А.: 1) концентр, серная к-та дает желтое окрашивание, затем оранжевое, переходящее в фиолетово-красное с верат-рином; 2) концентр, серная к-та со следами азотной кислоты: кроваво-красное—при бру-цине, подобно чистой серной кислоте—при вератрине, желто-красное—при папаверине, красное, переходящее при нагревании в фиолетово-красное,—при наркотине; 3) конц. серная кислота с формальдегидом (реактив Маркиза): фиолетовое—с морфием, кодеином, героином, наркотином и папаверином, фиолетовое, быстро переходящее в черно-зеленое,—с апоморфином; 4) конц. серная кислота с молибденовой кислотой (реактив Фреде): фиолетовое—при морфии, красное—■ при бруцине, желтое, переходящее в фиолетово-красное,—при вератрине;5)конц. серная кислота с кристаллом двухромовокис-лого калия: синее (окрашенные струйки), переходящее в фиолетовое, красное, затем исчезающее,—при стрихнине. Существуют и другие цветные реакции; здесь указаны лишь наиболее характерные.—К о л и ч е-ственное определение А. производят обычно объемным путем. Остаток А. растворяют в определенном объеме ^п/₁₀₀ раствором НС1 и избыток кислоты титруют п/₁₀₀ раствором едкого натра при индикаторе иод-эозине в эфирном растворе. Предварительно убеждаются, что склянка, в которой производится титрование, не отдает щелочи дестил-лированной воде, что видно по отсутствию Изменения В Цвете ИОДЭОЗИна. А. Степанов.

Смотрите также:

АЛКАННА, Alkanna tinctoria L. Tausch., многолетнее травянистое растение из сем. бурачниковых (Borraginaceae), дико растущее в южной Европе и Малой Азии. Корень А. содержит красящее вещество алка-нин, имеющее вид тёмнокрасного нерастворимого ...
АЛКАПТОНУРИЯ, редкое расстройство межуточного белкового обмена, проявляющееся появлением в моче гомогентизино-вой кислоты. Последняя образуется в организме здорового человека при распаде белковых молекул, содержащих ароматические аминокислоты, тирозин и фенилаланин. Организм алкаптонурика ...
АЛКИЛЫ, несуществующие в свободном виде одновалентные остатки (радикалы) углеводородов. Название А. производят от основного углеводорода с заменой окончания «ан» на «ил», напр., метил —СН8, этил —С2Н6, пропил —С3Н, и т. ...
АЛКИНО, см. Кумысолечебницы.
АЛКОГОЛИ, или спирты, группа органических соединений, представляющих собой углеводороды, в к-рых один из атомов Н заменен ОН-группой (гидроксилом). Т. о., все А. отвечают общей формуле R. ОН, где R—одновалентный углеводородный ...