Лекция 11 Алкалоиды пуринового ряда Тропановые алкалоиды

Лекция 11 Алкалоиды пуринового ряда. Тропановые алкалоиды.

• Реакции с общеалкалоидными осадительными реактивами в химикотоксикологическом анализе имеют только отрицательное судебно-химическое значение. • Это значит, что при отрицательных результатах этих реакций можно сделать вывод об отсутствии N-содержащих веществ основного и слабоосновного характера.

• Положительный результат (даже с одним реактивом) является основанием для дальнейшего исследования на алкалоиды и другие N-содержащие вещества основного и слабоосновного характера.

• ХТС-скрининг алкалоидов более специфичен по сравнению с общеалкалоидными осадительными реакциями. • ХТС-скринингу придается отрицательное судебно-химическое значение. • Совпадение величины Rf испытуемого вещества с величиной Rf метчика дает возможность сделать предварительное заключение об их идентичности.

Реакции окрашивания В основе реакций окрашивания в большинстве случаев лежат следующие процессы: 1) отнятие воды, например, с помощью кислоты серной конц. ; 2) окисление алкалоидов, например, калия бихроматом в присутствии кислоты серной; 3) одновременное окисление и отнятие воды; 4) конденсация с альдегидами в присутствии веществ, поглощающих воду, например, кислоты серной.

1. Кислота серная концентрированная; 2. кислота азотная концентрированная; 3. кислота серная концентрированная, содержащая кислоту азотную – реактив Эрдмана; 4. кислота серная концентрированная, содержащая кислоту молибденовую – реактив Фреде; 5. кислота серная концентрированная, содержащая кислоту ванадиевую – реактив Манделина; 6. кислота серная концентрированная, содержащая формальдегид – реактив Марки. Применяется свежеприготовленный реактив.

• Реакции окрашивания выполняются с основаниями алкалоидов. Соответствующий реактив наносится на сухой остаток после испарения хлороформного извлечения. • Реакции окрашивания могут быть специфичными для некоторых алкалоидов. • Степень чистоты остатка поэтому имеет немаловажное значение. • Чувствительность реакций окрашивания составляет от нескольких мкг до сотых долей микрограмма.

• Микрокристаллические реакции обладают высокой чувствительностью, надежностью и доказательностью. • Результаты их наглядны, они могут быть зафиксированы в виде фотографий и представлены судебно-следственным органам в качестве приложения к акту судебнохимической экспертизы. • Недостатки: присутствие соэкстрактивных веществ приводит к появлению кристаллов нехарактерной формы

• УФ- и ИК-спектроскопия является одним из наиболее важных способов идентификации алкалоидов. • Гетероциклы, часто имеют характерные максимумы поглощения в Уф-свете. • Производные пиридина имеют максимум при длине волны 260 нм, хинолина (изохинолина) – при 250, 290, 310 нм, индола – 260 (255) и 300 нм, пурина – 220, 260 и 270 нм. • Спектральные методы анализа требуют высокой степени чистоты выделенных веществ и сочетаются с предварительной очисткой.

Фармакологические пробы. • При доказательстве атропина капают водный раствор испытуемого вещества в глаз кошки. • При наличии атропина наблюдается характерное стойкое расширение зрачка. • Стрихнин и никотин, нанесенные на спинку лягушки, вызывают ее гибель в характерной позе ( «молящаяся лягушка» - стрихнин, «сидящая» – никотин).

Производные ксантина (алкалоиды пуринового ряда) • В медицинской практике применяют кофеин, теобромин и теофиллин, которые являются алкалоидами. • Кофеин содержится в листьях чая до 5 % и зернах кофе (до 1, 5 %) и некоторых других растениях. Теофиллин содержится в листьях чая и кофе. Теобромин в бобах какао. • Получают также синтетическим путем.

• Представляют собой бициклическую систему, состоящую из двух колец: пиримидинового (А) и имидазольного (В), у которых 2 атома углерода являются общими.

• Кофеин избирательно действует на ЦНС, в первую очередь на кору головного мозга. Кумулятивными свойствами не обладает. • Быстро всасываются в желудочно-кишечном тракте, деметилируются в организме, выводятся с мочой в виде метаболитов, 10 % в неизменном виде. Выводятся быстро. Смертельная доза 20 г с большими индивидуальными различиями.

• Избирательное токсическое действие: психотропное, нейротоксическое (судорожное). • Клинические признаки и диагностика: шум в ушах, головокружение, тошнота, рвота, повышение температуры тела, сердцебиение. • При передозировке, особенно при внутривенном введении, возможен приступ клонико-тонических судорог и падение артериального давления.

• Теобромин оказывает стимулирующее влияние на сердечную деятельность, несколько расширяет коронарные сосуды сердца и бронхи, усиливает мочеотделение. • Теофиллин влияет на различные функции организма. Оказывает стимулирующее действие на ЦНС, хотя и менее выраженное, чем кофеин; усиливает сократительную деятельность миокарда. При передозировке теофиллина могут возникнуть эпилептоидные припадки.

Кофеин • Кофеин экстрагируется органическими растворителями из кислых и щелочных растворов. Область максимума экстракции хлороформом находится в кислой среде (р. Н=4, 0 -5, 5). • Слабое органическое основание.

• При нагревании с реактивом Несслера появляется у кофеина красно-бурый осадок. • реакции группового осаждения алкалоидов (с раствором йода реагирует только при подкислении с образованием осадка бурого цвета перйодида (Соff∙HI∙I 4); • С раствором танина кофеин, в отличие отряда алкалоидов, образует белый осадок, растворимый в избытке реактива. • кофеин не осаждается реактивом Майера (Нg. I 2∙ 2 KI).

Теобромин. Теофиллин. • Теобромин и теофиллин – амфотерные вещества; • основные свойства обусловлены присутствием атома азота в положении 9; • кислотные - атомом водорода имидной группы: у теобромина в положении 1, у теофиллина в положении 7. • Кислотные свойства у теофиллина выражены сильнее, чем у теобромина, поэтому в отличие от кофеина и теобромина растворяется в растворе аммиака.

• Теофиллин дает реакцию с диазотированной сульфаниловой кислотой, теобромин не дает этой реакции. • При нагревании теобромина с реактивом Несслера появляется слабо-коричневая окраска. • Теофиллин за счет атома Н в положении 7 дает соли с Ме. С солями Со теофиллин образует белый с розоватым оттенком осадок комплексной соли (отличие от теобромина, который образует соль серовато-голубого цвета). • С Ag. NO 3 теофиллин образует белый кристаллический осадок, теобромин – желатинообразный осадок, разжижающийся при нагревании и снова застывающий при охлаждении.

• Для определения кофеина, теобромина и теофиллина применяют реакцию образования мурексида; • физико-химические методы УФ-, ИКспектроскопию, хроматографию в тонком слое и т. д. К. о. весовой или колориметрический методы.

Тропановые алкалоиды • Тропановые алкалоиды обнаружены в растениях семейства пасленовых (Solanaceae): белладонне, белене, скополии, красавке, дурмане, черной бузине и др.

• Атропин – рацемат (стереоизомер) гиосциамин – сложный эфир тропина и троповой кислоты. • основание бесцветные призматические кристаллы, т. пл. 115 -117 0 С. В воде растворяется с трудом, легко в спирте, хлороформе, бензине. • Гиосциамин из спирта кристаллизуется в виде игл, т. пл. 109, 5 0 С. В воде растворяется лучше, чем атропин, в бензине и эфире труднее. По хим-м св-вам не отличаются друг от друга.

• Скополамин является сложным эфиром аминоспирта скопина и троповой кислоты. • Скопин отличается от тропина наличием эпокси-мостика между 6 и 7 атомами углерода.

ОБНАРУЖЕНИЕ • С реактивами группового осаждения. • Как сложные эфиры вступают в реакцию гидроксамовой пробы; - гидролитического расщепления; - переэтерификации; - характерна реакция Витали-Морена.

Реакция Витали-Морена • Основана на гидролизе тропанового алкалоида и нитровании выделившихся кислот. • При действии на остаток после выпаривания спиртовым раствором калия гидроксида и ацетона происходит образование соединения хиноидной структуры, окрашенное в фиолетовый цвет. • Без добавления ацетона реакция мало чувствительна, но более специфична.

• .

• .

• .

• Микрокристаллические реакции: - Реакция с солью Рейнеке; - Реакция с пикриновой кислотой; - Реакция с бромной водой. • Фармакологические испытания.

• Скополамин и атропин можно отличить друг от друга при помощи микрокристаллической реакции образования бромаурата скополамина (реакция с золотобромистой кислотой), светло-коричневые, желтые или оранжевые кристаллы (зубчатые дендриты).

Фармакологическое действие • Атропин и гиосциамин возбуждают ЦНС, стимулируют дыхание, но в больших дозах могут вызвать его остановку. Применяют как спазмолитическое средство. • Скопаломин по фармакологическим свойствам сходен с атропином. Используется в офтальмологии для расширения зрачков, в неврологии – для лечения паркинсонизма, в анестезиологии при подготовке к наркозу.

• Атропин быстро всасывается через слизистые оболочки и кожные покровы, гидролизуется в печени. • Выводится с мочой, около 13 % в неизменном виде в течение 14 часов. • Избирательное действие: психотропное, нейротропное.

• Смертельная доза атропина – 0, 06 -0, 1 г. • Различают 4 степени интоксикации: • 1 – легкая, пульс до 90 -100 уд/мин, артериальное давление не изменено, дыхание нормальное; • 2 – отравление средней тяжести, пульс 100110 уд/мин, сознание помрачнено; • 3 – тяжелая, пульс учащается до 120 уд/мин, артериальное давление повышается, дыхание учащается; • 4 – терминальное состояние, оглушение, судороги, пульс резко учащен, артериальное давление снижается.

Симптомы: • Сухость во рту, в глотке, носу, появляются через 10 -20 мин после приема атропина или растений, содержащих его. • Кожа красная, сухая, зрачки расширены, на свет не реагируют. Бред, галлюцинации.

НАРКОТИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА

• «. . . я по-прежнему утверждаю, что запретами ничего не добьешься. Если вы хотите победить эту болезнь, дайте людям пищу для ума, установите шкалу преуспеяния, несводимую к некоторой сумме долларах, а основанную на вечных ценностях, одним словом – образовывайте их» . А. Кроули. «Дневник наркомана»

Наркотические вещества (наркотики ) Это вещества и ЛС разных химических классов, способные оказывать специфическое (стимулирующее, седативное, галлюциногенное и др. ) действие на ЦНС, имеющие широкое немедицинское применение, законодательно включенные в список наркотических веществ.

Психоактивное вещество • Вещество, способное давать психотропные эффекты – эйфорию, возбуждение, галлюцинации, седацию, сон. • Понятие «психоактивное в-во» включает в себя наркотические, психотропные (ЛС, действующие на ЦНС) вещества; • большую группу веществ, не относящихся к наркотическим или психотропным, н-р, табак или летучие органические растворители.

• Психоактивные вещества вызывают токсикомании – заболевания со стойким влечением к регулярному употреблению психоактивного вещества для получения удовольствия, психологического или физического комфорта.

• Наркомания – частный случай токсикомании, связанный с употреблением наркотических веществ. • Патологические состояния, возникающие при этом, называются наркотической, лекарственной или химической зависимостью.

• Систематическое употребление психоактивных веществ приводит к хронической интоксикации, которая может вызвать острые отравления: нарушение сознания, появление галлюцинаций, неадекватное поведение, патологические реакции сердечно-сосудистой и дыхательной систем. • Со временем возникает психическая и физическая зависимость.

НАРКОТИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ГРУППЫ ОПИАТОВ • .

По официальным данным ООН продолжительность жизни употребляющих опий или героин лиц составляет от 2 до 5 лет. • .

ИЗ ИСТОРИИ ОПИАТОВ • Применение опиатов датируется периодом Шумерской цивилизации (5000 лет) • Гомер описал снотворное действие опиума (греческое слово «опион» -млечный сок) в «Илиаде» и «Одиссее» (850 г. до н. э. ) • Гиппократ прописывал сок млечного мака для нормализации работы кишечника (460 -357 г. до н. э. ) • А. Македонский в 330 году до н. э. завез опийный мак в Индию и Персию • Арабские купцы способствовали распространению опия обратно на восток • В китайской литературе 220 -226 г. н. э. описаны рекомендации хирурга Хуа К использования опия для подготовки пациентов перед операцией

• И в Европе, и Азии опий стали курить ради удовольствия в XVI веке после того как Колумбом был завезен табак и способ его курения через трубку • В 1805 году немецкий фармацевт Фридрих Штернер изолировал и описал алкалоид опия, который назвал морфином • В 1832 году был синтезирован кодеин, а в 1848 году папаверин • В 1856 году появились шприцы • В 1874 году был синтезирован героин и в 1898 году немецкой фармацевтической кампанией Bayer был зарегистрирован как лекарственный препарат • В России опий, героин и морфин к разряду наркотических средств были отнесены в 1912 году, героин был полностью запрещен для медицинского применения с 1954 года

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ • .

• Papawer somniferum L - мак снотворный (различные подвиды от места произрастания) • Papawer setigerum D. C. - мак щетинконосный • Papawer bracteatum L. - мак прицветниковый • Papawer orientale L –мак восточный

• • • Морфин 5 – 20 % Кодеин 1 – 5 % Тебаин 1 – 4 % Папаверин 1– 6% Носкапин 4 – 15 % Влага 8 – 30 % Другие алкалоиды 0, 5 – 2 % Зола 4– 8% Камедь и другие водорастворимые вещества 40 – 60 % • Меконовая кислота 5 – 10 % • Смолы 5 – 10 % • Жиры 1 – 4 %

МОРФИН

КОДЕИН

Способы приема и время действия • Способы употребления опиатов различны: пероральный, курение, интраназальный, инъекционный в/м и в/в

• Эффективность действия (биодоступность) обуславливается способом его введения. • Биодоступность составляет 100 % для ВВ и ВМ введения и около 20 -30 % для перорального применения морфина и 70 % кодеина, так как происходит интенсивный метаболизм морфина в печени и, в меньшей степени, - в стенке кишечника.

• При внутривенном введении морфина максимальная концентрация в плазме крови достигается за 2 -15 мин. , при внутримышечном - за 7, 5 -20 мин. , приеме внутрь за - 30 -120 мин. • Морфин быстро покидает кровеносное русло, перераспределяясь в паренхиматозные органы (печень, почки, легкие, селезенка, мозг (в 2 -5 раз выше концентрация чем в крови)), в скелетные мышцы и миокард.

• Основной механизм метаболизма коньюгация с образованием сульфатов и глюкуронидов. Основные метаболиты: морфин-3 -О-глюкуронид, морфин-3 -Осульфат, морфин-6 -О-глюкуронид, норморфин-глюкуронид. • Экскреция метаболитов морфина, а также неизменных молекул, происходит путем выведения с мочой. За 8 часов выводится 80 % введенной дозы, за 24 часа- 64 -90 %, через 72 -100 часов в моче определяются лишь следы морфина.

• .