Фитохимический анализ алкалоидов

Федеральное агентство по здравоохранению и социальному развитию

ГОУ ВПО «Челябинская государственная медицинская академия Росздрава»

кафедра фармации

 

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Тема курсовой работы «Фитохимический анализ алкалоидов»

 

По дисциплине фармакогнозия

 

По специальности фармация

 

 

 

Работу выполнил Фёдорова Дина Андреевна

Факультет фармацевтический                 форма обучения очная

Курс 3                                                         № группы 391

База исследования кафедра  фармации

Преподаватель В.А. Ушакова, доцент, к. фарм. н.

Оценка__________________________ Дата_____________________________

 

 

 

 

Челябинск, 2011 год

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

1. Введение……………………………………………………………………....3
2. Общие сведения об алкалоидах……………………………………………..4
1. Понятие об алкалоидах. Краткая история изучения алкалоидов…..-
2. Классификация алкалоидов…………………………………………..6
3. Физико-химические свойства алкалоидов…………………………..10
4. Распространение алкалоидов в растительном мире………………..11
5. Биосинтез алкалоидов………………………………………………...13
3. Фитохимический анализ алкалоидов……………………………………….14
1. Методы выделения…………………………………………………….-
2. Качественное определение и идентификация………………………..20
3. Количественное определение…………………………………………29
4. Лекарственные растения и сырьё, содержащие алкалоиды……………….30
5. Методики количественного определения алкалоидов в лекарственном растительном сырье…………………………………………………………..39
6. Заключение……………………………………………………………………54

Список литературы……………………………………………………………….55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ВВЕДЕНИЕ

 

Лекарственные растения применялись для лечения различных  болезней задолго до того, как были открыты их действующие вещества и были синтезированы новые препараты, и фактически они и были первыми средствами для лечения различных заболеваний. Своей актуальности фитотерапия не потеряла до сих пор. В современной научной медицине используется свыше 250 растений, обладающих тем или иным терапевтическим действием, которое определяется входящими в их состав биологически активными веществами. Несмотря на то, что термин «действующие вещества» считается несколько устаревшим, т. к. действие растительных препаратов – комплексное и определяется суммой  веществ, всё-таки есть ряд групп веществ, для которых действие чистого вещества и эффект фитопрепарата, содержащего это вещество, в достаточной степени сходны. Наиболее известной группой таких веществ являются алкалоиды, действие которых часто проявляется в минимальных количествах.

Среди основных природных фармакологически активных веществ алкалоиды являются основной группой, из которой современная медицина черпает наибольшее количество высокоэффективных лекарственных средств. Но в зависимости от дозы алкалоиды могут вызывать не только терапевтическое, но и токсическое действие на организм человека. Ряд алкалоидов имеет важное социально-уголовное значение, являясь психотропными веществами, вызывающими болезненное пристрастие – наркоманию. Знать все эти нюансы обращения с ядовитыми, сильнодействующими, наркотическими и психотропными веществами – одна из первейших задач любого медицинского работника.

Многих современных учёных также  волнует проблема изучения этой тонкой грани между терапевтическим и токсическим действием алкалоидов, а также выяснение связи между химическим строением алкалоида и его фармакологическим действием.

Кроме того, интерес представляет также биогенез этих сложных соединений, структура, а тем более метаболизм в растении, который нередко остаётся невыясненным даже после нескольких десятилетий усиленного научного поиска.

В данной работе сделана попытка  осветить общие вопросы классификации, физико-химических свойств, биосинтеза и распространения алкалоидов, а также более детально рассмотрены особенности их фитохимического анализа.

 

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ АЛКАЛОИДАХ

 

2.1. Понятие об алкалоидах. Краткая история изучения алкалоидов

 

Алкалоиды – это природные азотсодержащие органические соединения  природного (чаще всего растительного) происхождения основного характера, имеющие сложный химический состав и обладающие сильным специфическим действием.

Помимо углерода, водорода, кислорода  и азота в молекулы алкалоидов могут входить атомы серы, реже – хлора, брома или фосфора.

Название «алкалоиды» введено  в 1819 г. немецким аптекарем Карлом Мейсснером и образовано от позднелатинского корня  «alkali» – «щёлочь» (который, в свою очередь, происходит от арабского «al qualja» – «пепел растений») и др.-греч. «eidos» - «похожий», «вид». В широкое употребление термин вошёл только после публикации обзорной статьи О. Якобсена в химическом словаре Альберта Ладенбурга.

Растения, содержащие алкалоиды, использовались человеком с древнейших времён как  в лечебных, так и в рекреационных целях. Так, в Месопотамии лекарственные растения были известны уже за 2000 лет до н. э. В «Одиссее» Гомера упоминается подаренное Елене египетской царицей снадобье, дарящее «забвенье бедствий». Считается, что речь шла о средстве, содержащем опиум. В I – III вв. до н. э. в Китае была написана «Книга домашних растений», в которой упоминалось медицинское использование эфедры и опийного мака. Листья коки использовались индейцами Южной Америки также с древних времён.

Экстракты растений, содержащие ядовитые алкалоиды, такие как аконитин и тубокурарин, использовались в древности для изготовления отравленных стрел.

Изучение алкалоидов началось в  XIX в. В 1804 г. французский фармацевт Сёген выделил из опия вещество, которое назвал «морфием» в честь Морфея, древнегреческого бога сновидений.

Значительный вклад в химию алкалоидов на заре её развития внесли французские исследователи Пьер Пеллетье и Жозеф Каванту, открывшие, в частности, хинин (1820 г.) и стрихнин (1818 г.). Также в течение нескольких последующих десятилетий были выделены ксантин (1817 г.), атропин (1819 г.), кофеин (1820 г.), конин (1827 г.), никотин (1828 г.), колхицин (1833 г.), спартеин (1851 г.), кокаин(1860 г.) и другие алкалоиды.

Полный синтез алкалоида в России впервые осуществлён в 1881 г. для конина – основного алкалоида болиголова. А в 1915 г. профессором А. Е. Чичибабиным совместно с В. М. Родионовым было налажено промышленное производство алкалоидов опия, тропановых и пуриновых алкалоидов. В 1917 г. был открыт первый алкалоидный завод. Позже в 1933 г. профессор Н. А. Преображенский впервые осуществил оригинальный синтез пилокарпина и синтезировал алкалоид курарин.

Большой вклад в развитие изучения алкалоидов внёс Александр Павлович Орехов, который организовал планомерное исследование растений на содержание алкалоидов и выпустил монографию «Химия алкалоидов».

Появление в XX в. Спектроскопии  и хроматографии послужило толчком  к ускоренному развитию химии  алкалоидов. На настоящий момент известно более 12000 алкалоидов.

 

 

 

 

 

2.2. Классификация  алкалоидов

 

Все алкалоиды содержат в своём составе азот, причём подавляющее  большинство алкалоидов – гетероциклические  соединения (с азотом в цикле). Небольшое  число алкалоидов – ациклические соединения или содержат азот в боковой цепи.

В основу современной  классификации алкалоидов положена классификация, предложенная акад. А. П. Ореховым, который разделил алкалоиды  на группы в зависимости от строения основного углеродно-азотного цикла или положения азота в молекуле алкалоида.

I. Алкалоиды – производные пирролидина.

Простые производные  пирролидина. К алкалоидам этой подгруппы  относятся, например, гигрин, кускгигрин (содержатся в листьях кокаинового  куста сем. эритроксилоновых, в корнях скополии дурманолистной сем. паслёновых); карпаин (в листьях и семенах дынного дерева сем. кариковых) и др.

2. Производные пирролизидина (конденсированная бициклическая система, состоящая из двух циклов пирролидина).

Алкалоиды-производные пирролизидина встречаются в растениях семейства астровых (сложноцветных), бурачниковых, бобовых. Наиболее известны алкалоиды платифиллин, который выделен из крестовника плосколистного, а также сарацин – из крестовника ромболистного.

II. Алкалоиды - производные пиридина и пиперидина.

Алкалоиды этой группы встречаются в большом числе лекарственных растений. Они имеют различную степень сложности и подразделяются на несколько групп.

1. Простые производные  пиридина и пиперидина. Как пример  можно отметить конин, который  содержится в болиголове пятнистом сем. сельдерейных (зонтичных); лобелин, выделенный из лобелии сем лобелиевых.

2. Производные бициклической  неконденсированной системы, состоящей  из циклов пиридина и пирролидина.  К этой подгруппе относится  никотин, который обнаружен во  многих растениях, например в  табаке и махорке сем. паслёновых, в некоторых видах хвоща сем. хвощевых и плауна сем. плауновых.

3. Производные бициклической  неконденсированной системы, состоящей  из циклов пиридина и пиперидина. Сюда относится, например, анабазин, который содержится в анабазисе  (ежовник безлистный) сем. маревых.

4. Производные бициклической  конденсированной системы пиперидина  и пирролидина.

а. Тропановые алкалоиды.

Широко известны алкалоиды  атропин, гиосциамин, скополамин. Источниками  этих алкалоидов являются некоторые  растения семейства паслёновых: красавка обыкновенная, красавка кавказская, скополия карниолийская, дурман индейский и др. К этой подгруппе относится алкалоид кокаин, который найден в листьях кокаинового куста.

б. Производным бициклической  конденсированной системы пиперидина и пирролидина является секуринин, который содержится в секуринеге полукустарниковой сем. молочайных:

5. Производные бициклической  конденсированной системы, состоящей  из двух циклов пиперидина  или пиридина и пиперидина (хинолизидина).

К этой подгруппе относятся цитизин, пахикарпин и многие другие, так называемые лупиновые или хинолизидиновые алкалоиды.

Алкалоиды этой подгруппы  широко распространены в растениях  сем. бобовых. Цитизин содержится в  термопсисе ланцетном, термопсисе очередноцветковом; пахикарпин – в софоре толстоплодной, термопсисе ланцетном.

III. Алкалоиды - производные хинолина.

К этой группе относятся  алкалоиды хинного дерева (цинхона  красносоковая) сем-мареновых: хинин, хинидин, цинхонин и др.; эхинопсин, который  выделен из плодов мордовника обыкновенного и мордовника шароголового сем. астровых (сложноцветных).

IV. Алкалоиды – производные акридина.

          Алкалоиды – производные акридина встречаются довольно редко. К этой группе относятся в основном алкалоиды некоторых тропических растений сем. рутовых.

V. Алкалоиды – производные изохинолина.

Алкалоиды этой группы широко распространены в природе. Они имеют разнообразное  строение и степень сложности.

Отметим 5 подгрупп, алкалоиды которых  чаще всего встречаются в лекарственных  растениях.

1. Простые производные изохинолина.  К простым производным изохинолина  принадлежит, например, сальсолин,  сальсолидин – алкалоиды солянки  Рихтера сем. маревых.

2. Производные бензилизохинолина.  Некоторые алкалоиды мака снотворного  сем. маковых, например, папаверин, наркотин, являются производными бензилизохинолина.

3. Производные фенантренизохинолина. К этой подгруппе относятся  морфин, кодеин, тебаин и др. (содержатся  в маке снотворном).

4. Производные фенантридинизохинолина. Фенантридиновые алкалоиды, например галантамин, найдены в подснежнике Воронова, в унгернии Виктора сем. амариллисовых.

5. Производные диизохинолина. В  эту подгруппу входят, например, алкалоиды типа берберина. Берберин  встречается в растениях довольно  часто, например, в барбарисе обыкновенном, барбарисе амурском сем. барбарисовых, в бархате амурском сем. рутовых и др.

VI. Алкалоиды – производные индола.

Многие индольные алкалоиды  имеют сложное строение. Довольно большое число лекарственных  растений содержат алкалоиды этой группы, например, спорынья сем. спорыньевых. В склероциях спорыньи находится значительное число алкалоидов производных лизергиновой и изолизергиновой кислот: эргометрин, эрготамин, эргокристин и др.