Рассмотрим детальнее структуру основных алкалоидов.

   Сначала остановимся на двух соединениях, которые принадлежат к группе протоалкалоидов. Они не имеют атома азота в кольцах, однако содержат его в составе боковых цепей.
   Эфедрин – это бензольное кольцо с разветвленной цепью, которая состоит из четырех атомов основного звена и двух  разветвлений. Азот в виде –NH– группы входит в состав основной цепи. Протоалкалоид эфедрин содержится в траве растений рода эфедра (Ephedra sp., Ephedraceae).
   efedrin
  Эфедрин
 
  Колхамин – колхициновый протоалкалоид – имеет достаточно сложную структуру. Он состоит из трех сочлененных колец разной степени насыщенности: одного 6–членного и двух 7–членных.
   kolhamin
  Колхамин
 
  Нарисовать его проще, начав рисунок с «восьмерки» – двух соединенных восьмеркой 7–членных колец, а затем к верхнему из них слева дорисовывайте 6–членное кольцо.
  Молекула колхамина имеет четыре –ОСН3 группы, три из которых отходят от 6–членного кольца, а четвертая – от самого нижнего положения «восьмерки». Азот в виде –NH– группы расположен в двучленной цепи, которая отходит от верхней части «восьмерки» и заканчивается –СН3 группой.
  Колхамин, наряду с иными алкалоидами колхициновой группы, содержится в клубнелуковицах видов рода безвременник Colchicum sp. (Liliaceae).
 
  Среди истинных алкалоидов Вам следует выучить 13 соединений (действительно: сложное число – сложный материал).
 
  К производным пирролизидина принадлежит платифиллин. Кроме пирролизидинового остова, в его состав входит кислотный остаток, то есть платифиллин является сложным эфиром.
   platifillin
  Платифиллин
 
  Структуру платифиллина можно сравнить с «бобровыми зубами» – резцами, такими же крепкими, как у бобра. Крепятся они на «деснах», нижняя часть которых с правой стороны опирается на –СН2О– (по–видимому, дырявая), а с левой – на –О– (целенькая); верхняя часть «десен» ответвляет в оба бока по «паре нервов» (=О группы); сами же «десны» состоят из шести атомов углерода, один из них свободный, а от других отходят связи: от краевых (как уже было сказано) – =О, от ближних к краевым – с левой стороны =СН–СН3, справа – –ОН и –СН3, а дальше слева атом остается свободным, справа от него отходит –СН3 группа. То есть, иннервация у нашего «бобра» неплохая: считаем, что «нервы» отходят и к «ушам» (две краевые =О), и к глазам (слева =СН–СН3, справа –ОН и –СН3), и к носу (одна –СН3 группа).
  Платифиллин содержится в корневищах и траве желтушника плосколистного Senecio platyphylloides Somm. et Lev. (Asteraceae); свое название он получил от видового названия растения.
 
  К производным тропана принадлежат гиосциамин и скополамин. Они очень похожи между собой по структуре, но скополамин содержит дополнительно еще гетероциклическое (с атомом кислорода) трехчленное кольцо.
skopolamin
                                                         Гиосциамин                                                Скополамин   

  Гиосциамин образуется добавлением к молекуле тропана кислотного остатка, то есть он, как и платифиллин, является сложным эфиром. В состав этого остатка входит бензильный радикал (бензольное кольцо С6Н5) и, кроме того, цепь –СОО–СН(СН2ОН) –.
   Распространен в листьях белены черной (Hyoscyamus niger L., Solanaceae), откуда и название.
  При образовании скополамина к левой части гиосциамина достраиваем трициклическое лактонное кольцо. Полученная при этом структура по внешнему виду очень похожа на заточенный карандаш.
  Слово «скополамин» происходит от названия растения, в корневище которого этот алкалоид обнаружен, – скополии карниолийской (Scopolia carniolica Jacq., Solanaceae).
 
  Среди производных хинолизидина рассмотрим пахикарпин и цитизин.
  При их построении к молекуле хинолизидина, имеющей два циклогексановых кольца (помним, «Хина у Лизы …»), добавляются дополнительно два (в пахикарпине) или одно (в цитизине) циклогексановых кольца.
   pahikarpin
                                                                     Пахикарпин                                     Цитизин
 
  Пахикарпин – молекула полярная. Как мы видим из ее структуры, атомы азота в ней 4–валентны, чего не может быть, если молекула нейтральная. Таким образом, атомы азота несут позитивный заряд, а соседние с ними атомы углерода – негативный.
  Пахикарпин – главный алкалоид травы софоры толстоплодной Sophora pachycarpa C.a. Mey (Fabaceae). Название его происходит от видового латинского названия растения.
  Цитизин – алкалоид термопсиса ланцетного Thermopsis lanceolata R.Br. (Fabaceae), хотя свое название получил от другого растения семейства бобовые, в семенах которого содержится в большом количестве (до 3%), – золотой дождь обыкновенный Cytisus laburnum L.
  При образовании цитизина с молекулой хинолизидина конденсируется один 6–членный гетероцикл, содержащий атом азота (таким образом, цитизин имеет 2 атома азота в молекуле). Кроме того, цитизин является хиноном, то есть, одно из хинолизидиновых колец у него ненасыщенное, и по нему присоединена карбонильная группа.
 
  Среди производных изохинолина рассмотрим папаверин, морфин, кодеин и глауцин.
papaverin                             glaucin
                                                              Папаверин                                                 Глауцин
 
   Первые три алкалоида содержатся в коробочках мака снотворного Papaver somniferum L. (Papaveraceae) – поэтому папаверин и носит такое название; глауцин – в траве мачка желтого Glaucium flavum Crantz (Papaveraceae).
   Папаверин относится к бензилизохинолиновым алкалоидам, т.к. в его молекуле к основному циклу изохинолина присоединено бензольное кольцо. Остальные перечисленные алкалоиды – фенантренизохинолиновые, поскольку структура их основывается на двух молекулах – фенантрена (фенантрен имеет 3 бензольных кольца, как и антрацен, но в молекуле антрацена бензольные кольца присоединены друг к другу линейно, а в молекуле фенантрена – два – линейно и одно – ангулярно, т.е., под углом) и изохинолина.
   Чтобы построить молекулу папаверина, добавляем к молекуле изохинолина через –СН2 группу бензольное кольцо по нижнему углеродному атому азотсодержащего цикла (в положении, смежном с атомом азота). Кроме того, молекула папаверина содержит 4 группы –ОСН3 – по две в каждом бензольном кольце. Формула папаверина в том виде, как она изображена у Вас на рисунке, напоминает безголового робота, который механически шагает вперед с протянутыми руками (роль конечностей как раз и играют группы –ОСН3).
   Молекула глауцина по расположению –ОСН3 групп несколько напоминает молекулу папаверина, но характер связей между кольцами у первого немного другой. В глауцине мы имеем уже 4 кольца: два бензольных, одно полностью насыщенное 6–членное гетероциклическое с атомом азота и одно – циклогексановое. Гетероциклическое кольцо в глауцине становится насыщенным за счет присоединения к азоту метильной группы.
    Если же в молекуле глауцина разорвать гетероциклическое кольцо в верхнем положении его присоединения к бензольному кольцу и провести внутримолекулярную конденсацию с циклогексановым кольцом, связать между собой бензольные кольца с помощью нового гетероцикла – 3–членного лактонного, – а также самую нижнюю группу –ОСН3 убрать совсем, а вместо самой верхней прибавить –ОН, то такая молекула будет называться кодеином.
  Продолжая дальнейшие модификации, меняем и последнюю группу –ОСН3  на –ОН, – получим морфин.
  morfin
                                                                                     R = H       – Морфин
                                                                                     R = CH3  – Кодеин

  Но самую сложную формулу среди всех тех алкалоидов, что мы с Вами рассматриваем, имеет производное индола – алкалоид стрихнин, – выделенный из семян чилибухи Strichnos nux vomica L. (Loganiaceae).
   strihnin
  Стрихнин
 
   Чтобы немного облегчить Вам ее изучение, запоминайте ее по частям. Во–первых, нарисуйте формулу индола, потом к ней около гетероциклического кольца добавляйте циклогексановое кольцо. От этого кольца постройте еще одно гетероциклическое кольцо – будто бы зеркальное отображение первого гетероцикла (будто бы, потому что верхнюю часть постройте как домик или гараж, кому как удобно считать). Теперь сделайте над «домиком» «крышу» от гетероатома азота к «стенке домика», которой он пристроен к индолу. С верхней частью формулы мы разобрались.
   Дальше к гетероциклу молекулы индола будем дорисовывать еще одно 6–членное кольцо – оно гетероциклическое, потому что имеет атом азота, общий с индолом. Около следующего с азотом углеродного атома присоединяем =О группу, а симметрично к ней начинаем пристраивать здание из еще одного гетероциклического кольца – в этот раз с кислородным атомом, то есть присоединяем –О–, который циклизуем с еще двумя углеродными атомами, а их соединяем с крайней точкой «фундамента домика». При этом образуется 7–членное лактонное кольцо (еще и, кстати, ненасыщенное в месте присоединения к «фундаменту»).
   Если Вы постепенно шаг за шагом будете строить эту сложную структуру, она уже не будет казаться Вам такой страшной, как с первого взгляда.
   Вы еще не забыли, что мы рассматривали стрихнин? От вида его молекулы действительно можно «струхнуть». Но настоящего студента ничто не испугает, – не так ли?
 
  Нас будут интересовать также три производных пуринатеофиллин, кофеин и теобромин.
purinovie
                                               Кофеин                           Теофиллин                                  Теобромин
 
   Первый из них выделен из листьев чая Thea sinensis L. (Theaceae), хотя и содержится в них в следовых количествах; кофеин, как Вы уже догадались, – из семян кофе Coffea arabica L. (Rubiaceae), где в зависимости от сорта его содержание варьирует от 0,65 до 2,7% (а в листьях чая, кстати, – 1,5–3,5%!); теобромин – из семян какао Theobroma cacao L. (Sterculiaceae), где его содержание колеблется от 0,4 до 1%.
     Как мы уже знаем, молекула пурина содержит 4 атома азота.
   Рассмотрение формул этих трех соединений начнем, по–видимому, с кофеина, у которого все атомы, кроме нижнего азота в 5–членном кольце и смежного с ним свободного  углерода, имеют заместители. По трем атомам азота в кофеине присоединены группы –СН3, а по двум углеродным атомам – карбонильные группы (=О).
   Чтобы построить на основе кофеина теофиллин, забираем –СН3 группу от азота 5–членного кольца, заменяя ее на водород.
   Если же отнять –СН3 группу в другом месте, а именно – от азота, расположенного между =О группами в 6–членном кольце, получим теобромин.
  Такую последовательность достаточно легко запомнить, вспомнив свой распорядок дня: утром мы пьем кофе (кофеин), днем – чай (теофиллин), а уже вечером лучше всего – это какао (теобромин).
 
  И, наконец, среди псевдоалкалоидов мы остановимся на рассмотрении стероидного алкалоида соласодина. Он содержится в траве паслена дольчатого Solanum laciniatum Ait. (Solanaceae) и используется главным образом для получения стероидного гормона прогестерона, который является важным продуктом в синтезе кортизона.
  Соласодин – это, в сущности, стероидный сапонин–монодесмозид диосгенин (вспомните, не ленитесь!), но вместо атома кислорода в положении С27 он содержит атом азота.
solasodin
  Соласодин
 
  Можно вздохнуть с облегчением! Вы преодолели и алкалоиды. Теперь еще два небольших шага, и экзамен по фармакогнозии Вам совсем не страшен.
    Яндекс.Метрика