Алкалоиды – производные пирролидина и пиперидина.

Дурман - источник тропановых алкалоидов

Дурман - источник тропановых алкалоидов

К этой группе алкалоидов относятся тропановые алкалоиды, являющиеся производными тропина и скопина – двух аминоспиртов, которые представляют собой углеводороды, содержащие в своей молекулярной структуре (NH2) и (OH). Тропановые алкалоиды – это немногочисленная группа наркотических веществ давно известных человеку.

Некоторые из ее представителей обладают отличной биологической активностью используемой в медицине.

Тропаны – это бициклические соединения (с двумя циклами), состоящие из спаянных по азоту колец пирролидина (C4H9N) и пиперидина (C5H11N). Эти спирты часто образуют сложные эфиры с различными органическими кислотами. Например, в растенияхизвестного семейства пасленовых тропин является основой для образования алкалоида – гиосциамина, который в химическом производстве дает атропин.

Название атропина (atropinum) связано с тем растением, в котором его впервые обнаружили. Это растение имеет множество названий: белладонна, красавка, сонная одурь, бешеная вишня. Растение Atropa belladonna было упомянуто еще в1504 г. в травнике «Grand Herbier». Atropos — имя греческой богини, означающее «неизбежная», что очень хорошо характеризует свойства атропина. Токсические дозы атропина вызывают нарушение зрения, подавление слюноотделения, расширение сосудов, повышение температуры, возбуждение и помрачение сознания. Его смертельная доза  для человека составляет всего лишь 0,1 грамма.

Растение белладонна (Atropa belladonna)

Растение белладонна (Atropa belladonna)

Необычные свойства атропина изучались немецким химиком органиком Фридлибом Фердинандом Рунге. Но впервые в чистом виде атропин выделил из корня белладонны в1831 г. немецкий фармацевт Генрих Фридрих Георг Meйн. Он тщательно исследовал некоторые физические и химические свойства нового вещества: его растворимость, способность образовывать соли с кислотами, поведение по отношению к реагентам и т. д. В1833 г. свойства атропина были подтверждены и другими учеными. Тогда же из белены черной был получен гиосциамин. Затем эти же алкалоиды были обнаружены в других видах белены, в том числе в белене крохотной, растущей в горах Средней Азии, а также в скополии, дурмане, мандрагоре и в австралийских растениях рода Duboisia, принадлежащих к этому же семейству пасленовых.

Атропин был получен с помощью нагревания гиосциамина, который в несколько раз активнее атропина.

Атропин и гиосциамин (алкалоиды белены и дурмана) снимают спазмы сосудов и гладких мышц внутренних органов; лобелин (алкалоид лобелии одутлой) является сильным возбудителем дыхательного центра и применяется при отравлениях ядовитыми газами, потере сознания; эрготоксин (алкалоид спорыньи) в сочетании с атропином успокаивает нервную систему.

Действие атропина и гиосциамина спазмолитическое, расширяющее зрачок, расслабляющее гладкую мускулатуру, болеутоляющее, ограничивающее секрецию потовых желез, снимающее симптомы морской и воздушной болезни, возбуждающее нервную систему. Атропин устраняет спазмы бронхиальных мышц, замедляет перистальтику кишечника и ускоряет дыхание. Он является  эффективным средством при отравлении М-холиномиметическими веществами, которые действуют возбуждающе на межклеточные контакты нейронов (синапсы). Действие гиосциамина из-за его биологической активности в два раза сильнее, чем действие атропина.

Скополия  (Scopolia)

Скополия (Scopolia)

Скополамин – довольно распространенный алкалоид, который вместе с гиосциамином  содержится в дурмане, блекоте, белладонне и скополии. Но содержание его в растениях значительно меньше, чем содержание гиосциамина. Впервые скополамин был получен российским химиком  Карлом Генриховичем Шмидтом в1888 г. из скополии. Позже он был выделен из других растений этого семейства. Особенно много этого алкалоида содержится в дурмане и дубоизии. Основой для получения скополамина является скопин.

Скополамин представляет собой сложный эфир, который применяют в медицине. В отличие от атропина он не возбуждает, а успокаивает центральную нервную систему, создает седативный эффект, уменьшает двигательную активность, угнетает дыхание. Поэтому он применяется в качестве успокаивающего средства при психических возбуждениях. В остальном его действие аналогично атропину.

К алкалоидам группы тропана относятся  такие лекарственные препараты, как атропина сульфат, скополамина гидробромид, кокаина гидрохлорид.

Белена  (Hyoscyamus)

Белена (Hyoscyamus)

Вообще производные тропана можно разделить на две группы: группу атропина и группу кокаина.

Источниками получения алкалоидов группы атропина являются корни, листья и семена растений семейства пасленовых (белладонны, дурмана и белены).

Алкалоиды гиосциамин, атропин и скополамин являются главнейшими составляющими сока белены. В терапевтических дозах они снимают боли, возникающие при почечных и печеночных коликах, расслабляют гладкую мускулатуру, тем самым прекращая спазмы.

Атропин и гиосциамин служат лекарствами при всех заболеваниях, которые сопровождаются спазмами гладкой мускулатуры: язве желудка и двенадцатиперстной кишки, хронических гастритах с повышенной кислотностью, спазмах кишечника, бронхиальной астме, холециститах и т. д. Атропин показан при стенокардии и инфарктах миокарда. Характерно, что этот алкалоид оказывает блокирующее действие на холинреактивные системы (сетчатого подкоркового образования головного мозга). Особенно сильно атропин влияет на М – холинорецепторы живого организма, которые связаны с клеточными мембранами  тканей и органов. Успокаивая, угнетая, парализуя и блокируя эти структуры, атропин делает их нечуствительными. При этом уменьшается секреция слюнных, желудочных, потовых желез и поджелудочной железы; снижается тонус мыщечной ткани глаз, бронхов, сосудов, органов брюшной полости. В результате воздействия на организм атропин уменьшает тормозящее действие блуждающего  (черепномозгового) нерва на сердце, чем  вызывает учащение сердечных сокращений.

В терапевтических дозах атропин служит противоядием от многих ядов. Его применяют при отравлении мускарином (содержащимся в грибах) и морфином (алкалоидом опийного мака) для возбуждения дыхательного центра. Атропин полностью снимает действие пилокарпина — алкалоида южноамериканских кустарников рода Pilocarpus, усиливающих секреторную деятельность желез и является также противоядием при отравлениях наркотиками и снотворными.

Дурман  (Datura)

Дурман (Datura)

Лекарственный препарат атропина сульфат широко применяется в медицине при язвенной и гипертонической болезнях, бронхиальной астме, печеночной, почечной и кишечной колике. Используется препарат в офтальмологической практике для расширения зрачков и паралича аккомодации с целью лечения и диагностики глазных заболеваний. Лечебное действие препаратов группы атропина связано с его способностью устранять спастические состояния (функциональные расстройства) мышечной ткани, обусловленные повышенным тонусом парасимпатических нервных волокон, которые берут начало от клеток стволовой части головного мозга, (например, волокна блуждающих нервов) и от клеток крестцовой части спинного мозга.

В терапевтических дозах атропин возбуждает дыхание. Сразу после ввода атропина в организм замедляется пульс вследствие кратковременного возбуждения центров блуждающих нервов, а позже пульс ускоряется почти в два раза.

В больших дозах атропин стимулирует кору головного мозга  и может вызывать сильное беспокойство, судороги, галлюцинации, паралич дыхания, двигательное и психическое перевозбуждение, тяжелое отравление и смерть.

Источником получения алкалоидов группы кокаина являются очень токсичные листья кокаинового куста (Erythroxylon coca), которые в древности часто использовались перуанскими индейцами для притупления чувства голода и повышения мышечной энергии. В результате биосинтетических процессов, протекающих в листьях коки, тропан преобразовывается  в соединение, называемое экгонимом, являющееся основой разных кокаинов.  Впервые кокаин был выделен в1860 г. немецким химиком Альбертом Фридрихом Ниманном. А в1878 г. русский фармаколог Василий Константинович Анреп открыл местное анестезирующее действие кокаина. Это свойство оказалось чрезвычайно ценным для зубной практики и мелких операций. Но, на тот момент об этом открытии мало кто знал.

Кокаиновый куст  (Erythroxylon coca)

Кокаиновый куст (Erythroxylon coca)

После того как из листьев коки выделили чистый алкалоид кокаин, известный венский психолог Зигмунд Фрейд, заинтересовавшись физиологическим действием кокаина, решил с ним поэкспериментировать, пригласив своего друга, офтальмолога Карла Колера принять участие в этих экспериментах. В то время некоторые свойства кокаина в анестезии кожи и слизистой оболочки Коллеру были уже известны из работ В. К. Анрепа, которого он очень уважал.  В 1884 г  Карл Коллер впервые применил кокаин для поверхностного обезболивания в офтальмологической практике. А в сентябре этого же года на Конгрессе офтальмологов выступил его коллега Джозеф Бреттауэр. После доклада, сделанного на основе многочисленных исследований  Колера, местная анестезия кокаином привлекла внимание врачей во всём мире. Так было сделано одно из величайших открытий в медицине – местное обезболивание, которое вошло в медицинскую практику после изобретения шприца и метода инъекций.

В1898 г. структура кокаина была расшифрована еще одним известным немецким ученым Рихардом Мартином Вильштеттером. Им же в в1902 г. был осуществлен синтез кокаина.

После того как химики разобрались в молекулярном строении кокаина и осуществили его синтез, удалось создать синтетические заменители этого алкалоида — новокаин и более токсичный дикаин, а потом еще ряд препаратов. Эти заменители широко применяются в практике хирургических операций. Новокаин быстро поступает в кровь и выделяется из организма в течение 24 часов. Он не вызывает привыкания и характерных для кокаина сдвигов психики.

Ввиду высокой токсичности кокаин ограниченно используется только для поверхностной анестезии в офтальмологии. В настоящее время его заменяют синтетическими средствами.

В медицине применяется только кокаина гидрохлорид.

Молекула кокаина

Молекула кокаина

Наряду с кокаином в растении кокаинового куста содержатся и другие близкие ему по химическому составу алкалоиды: циннамилкокаин, труксиллин, бензоилэкгонин, метилэкгонин, гигрин, кускогигрин и др.

Содержание кокаина в дикорастущих листьях коки около 1%, тогда как культурные растения содержат гораздо меньше кокаина, но зато больше циннамилкокаина и труксиллина, которые по своим фармакологическим свойствам сильно уступают кокаину.

Постоянное  неумеренное употребление кокаина в качестве наркотика наносит большой вред организму. О том насколько оно губительно для физического и духовного здоровья человека писал еще в 1836 г. немецкий ботаник Эдуард Фридрих Пёппиг. На начальной стадии приема кокаин приводит к бессоннице, чувству повышенной физической силы, выносливости, точности и уверенности в движениях, но при  длительном применении происходит нарушение всех функций нервной и сердечно-сосудистой систем, а также пищевого канала. При всасывании кокаина в кровь вначале возникает эйфория, а затем наступает угнетение центральной нервной системы. Развивается болезненная зависимость. Кокаинизм — одна из тяжелейших форм наркомании. Люди, увлекающиеся кокаином (кокаинисты) теряют способность правильно воспринимать окружающую обстановку,  расшатывают свою нервную систему. У них появляется мания преследования, усталость, полное отсутствие потребности во сне. Все это постепенно приводит к быстрому изнашиванию человеческого организма и к гибели.

Если статья Вам понравилась и оказалась для вас полезной, то поделитесь ей с другими:

Хочу себе плагин с такими кнопками

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Анти-спам: выполните заданиеWordPress CAPTCHA