Реферат: Дитерпеновые алкалоиды, виды живокости и аконита
Алкалоиды - это природные азотсодержащие органические соединения основного характера, имеющие сложный состав и обладающие сильным специфическим действием. Большинство их относится к соединениям с гетероциклическим атомом азота в кольце, реже азот находится в боковой цепи. Синтезируются преимущественно растениями.
В переводе термин "алкалоид" (от араб. "alkali" - щелочь и греч. "eidos" - подобный) означает щелочноподобный. Подобно щелочам, алкалоиды образуют с кислотами соли.
1.1 Распространение
В растительном мире распределены неравномерно. В низших растениях их мало. Встречаются в семействе плауновых (плаун-баранец). У злаков и осоковых растений встречаются редко. Наиболее богаты алкалоидами растения семейств маковых, пасленовых, лилейных, мареновых, сельдерейных, амариллисовых, бобовых, лютиковых. В растениях алкалоиды находятся в клеточном соке в растворенном виде. Содержание колеблется от тысячных долей процента до нескольких процентов, а в коре хинного дерева от 15 до 20%.
У некоторых растений алкалоиды содержатся во всех органах (красавка обыкновенная и кавказская), у большинства они преобладают в каком-либо одном органе. Часто у одного растения в разных органах имеется различное число алкалоидов, некоторые органы могут быть безалкалоидными, например, мак опийный - во всех органах, кроме семян, содержит алкалоиды. Обычно в растении встречается несколько алкалоидов: в опии, например, 26 алкалоидов, в корнях раувольфии - 35. Редко присутствует в растении один алкалоид.
1.2 Биологическая роль алкалоидов
Окончательно не выяснена. С. Ю. Юнусов (1948) считает, что алкалоиды при дыхании растений окисляются в пероксид, который переходит в оксид алкалоида, а освобождающийся при этом активированный кислород используется растением для дальнейшего фотосинтеза. Алкалоиды подземных частей, по-видимому, регулируют рост и обмен веществ.
1.3 Классификация
В фармакогнозии принята химическая классификация сырья, содержащего алкалоиды, разработанная акад. А. П. Ореховым. В основу классификации положено деление на группы в зависимости от строения углеродного скелета. Из них некоторые группы встречаются редко. Химическая классификация основана на особенностях молекулярного азотно-углеродного скелета, общих для членов данной группы алкалоидов. Главные структурные классы включают пиридиновые (никотин), пиперидиновые (лобелин), тропановые (гиосциамин), хинолиновые (хинин), изохинолиновые (морфин), индольные (псилоцибин, активное начало мексиканских галлюциногенных грибов, резерпин и стрихнин), имидазольные (пилокарпин), стероидные (томатидин из томатов), дитерпеноидные (аконитин), пуриновые (кофеин из чая и кофе, теофиллин из чая и теобромин из чая и какао) алкалоиды.
1.4 Заготовка
Собирают сырье, учитывая его токсичность. Сборщиков сырья должны предупреждать о ядовитости растений.
1.5 Сушка
В искусственных сушилках при температуре 50-60°С. Возможна сушка под железной или черепитчатой крышей на чердаках, раскладывая сырье тонким слоем.
1.6 Хранение
С предосторожностью, в сухом хорошо проветриваемом помещении по списку Б. Выделенные алкалоиды - по списку А. Соблюдают сроки годности сырья.
1.7 Применение
Медицинское значение алкалоидов разнообразно: обезболивающие (препараты мака), кровоостанавливающие (препараты спорыньи), средства для лечения сердечно-сосудистых и нервных заболеваний (препараты крестовника, эфедры) и др.
1.8 Пути использования лекарственного сырья
Растения и сырье, содержащие алкалоиды, применяются в фармации следующим образом. Небольшая часть используется непосредственно в аптеках для изготовления настоев и отваров (термопсис ланцетовидный, спорынья). Часть алкалоидных растений употребляется для производства галеновых препаратов: настоек, экстрактов, новогаленовых препаратов. Из сырья промышленностью выделяются алкалоиды в чистом виде, которые выпускаются в различных формах; таблетки, драже, ампулы. Некоторые алкалоиды используются в сельском хозяйстве, в пищевой промышленности.
2. Классификация дитерпеновых алкалоидов
Дитерпеновые, или, как их часто называют, аконитовые алкалоиды, избранно накапливаются в растениях, относящихся к родам Aconitum, Delphinium и Garrya. Аконитовые алкалоиды можно разделить на две большие группы: 1) аконитины, углеродный скелет которых состоит из 19 углеродных атомов и которые имеют ликоктониновый скелет; 2) атизины, обладающие углеродным скелетом из 20 углеродных атомов и имеющие в своей основе пергидрофенантреновый скелет.
Аконитиновые алкалоиды обладают высокой физиологической активностью. Они нашли применение в качестве мышечных релаксантов в хирургии.
3. Аконит как лекарственное растение
В Царстве Растений аконит стоит в разряде Высших. Аконит относится к группе покрытосеменных ( Angiospermae). Семейство - Лютиковые ( Ranunculаceae) . Род - Борец ( Aconitum).
Аконит относится к группе сосудистых растений. Выделяется большое количество видов и вариантов. По данным “Флоры СССР” во всем мире насчитывается более 300 видов аконита, из них 54 - на территории бывшего СССР. В свою очередь 38 видов - на Дальнем Востоке.
3.1 История происхождения
Название происходит, вероятно, от древнегреческого города Аконе, в окрестностях которого эти цветы росли в изобилии. По древнегреческому мифу, аконит вырос из ядовитой слюны объятого ужасом адского пса Цербера, которого Геракл привел из подземного царства на землю (одиннадцатый подвиг Геракла). Названием “борец” растение обязано скандинавской мифологии: борец вырос на месте гибели бога Тора, победившего ядовитого змея и погибшего от его укусов. Ядовитые свойства аконита были известны уже в глубокой древности: греки и китайцы делали из него яд для стрел, в Непале им отравляли приманку для крупных хищников и питьевую воду при нападении врага.Все растение — от корней до пыльцы — чрезвычайно ядовито, ядовит даже запах. Плутарх пишет, что отравленные аконитом воины Марка Антония теряли память, и их рвало желчью. По преданию, именно от аконита умер знаменитый хан Тимур — ядовитым соком была пропитана его тюбетейка. Токсичность растения вызвана содержанием в нем алкалоидов (в первую очередь, аконитина), воздействующих на центральную нервную систему и вызывающих судороги и паралич дыхательного центра. Ядовитость аконита зависит от географического положения (почва, климат), от возраста растения — в южных широтах он максимально ядовит, а в Норвегии, например, им кормят животных. Возделываясь в культуре, на плодородной садовой земле, аконит через несколько поколений утрачивает свои ядовитые свойства. Медицинское применение этого растения весьма разнообразно; в Тибете его называют “королем медицины”, им лечили сибирскую язву, воспаление легких; в русской народной медицине его использовали как наружное болеутоляющее средство. К настоящему времени некоторые виды аконита занесены в Красную книгу.
3.2 Местность произрастания
Аконит растет во влажных землях почти каждой горной страны Северной и Центральной Европы (особенно в Швейцарии, Германии и Швеции), а также в России и Центральной Азии. Аконит предпочитает легкие известняковые, богатые гумусом, хорошо дренируемые почвы, прохладный климат, полутень. Чаще встречается в лесах по берегам рек и ручьев.
По моим наблюдениям, он предпочитает горные районы и распадки. Почва в таких местах, как правило, влажная, с очень тонким (5-10 см) плодородным слоем и каменистой основой, представляющая собой сырой суглинок. На открытых участках аконит чаще всего вял и низкоросл. Во влажных распадках, где есть тень, среди кустарника и деревьев борцы вырастают очень мощными, с диаметром стебля у корня до 3-5 см и длиной до 6-8 м вьющихся видов (А. volubile, А. arcuatum и др.).
Искусственное разведение борца предпринимается и в Европе, в основном в Швейцарских Альпах, Зальцбурге, Северном Тироле и Форарльберге (Австрия), а также в Германии, Испании, Англии и на Украине.
3.3 Описание
Борец - многолетнее, травянистое растение, с прямостоячим либо вьющимся стеблем длиной от 50 см до 8 м. Стебель красновато-коричневый, гладкий, круглый в поперечном разрезе.
Листья черешковые, округлой формы, пальчато-разделенные у одних видов до основания, у других - на две трети листовой пластинки, темно-зеленые, глянцевые с наружной поверхности.
Цветки, собранные в концевую кисть, имеют белые, желтые, синие, сине-фиолетовые лепестки. Цветки неправильные: чашечка пятилистная, венчиковидная. Верхний листочек ее шлемовидный (как у живокости, но без шпорца), под ним - редуцированный венчик, превращенный в два нектарника. Тычинок много, завязь верхняя. Цветок имеет устройство, позволяющее эффективно использовать пчел, собирающих нектар, для опыления. Цветет аконит со второй половины лета до середины сентября.
Плод - сухая сборная листовка.
На поверхности клубня ближе к нижнему концу располагаются несколько зародышевых почек, и если условия жизни благоприятствуют, то летом одна из зародышевых почек начинает формировать стебель цветка, который покажется из-под земли на следующий год. В это же время соседние зародышевые почки корнеклубня выбрасывают короткие стрелки, которые в последствии преобразуются в длинные прямые нисходящие корешки, увенчанные почкой. Эти корешки быстро утолщаются, наполняясь веществами из материнского растения, корень которого постепенно отмирает по мере того, как дочерний корень увеличивается в размере. Таким образом, к концу осени - началу зимы все вещества “перекачиваются” в маленькие дочерние клубни, готовые к росту.
Корень представляет собой клубень реповидной или конусовидной формы, с множественными корешками у Lycoctonum и двумя - тремя веточками, идущими к соседним клубням у Napellus.
Корень аконита джунгарского
Из молодых клубней развиваются молодые растения. Таким образом, аконит как будто шагает под землей. И если выкопать всю корневую систему целиком, то она предстанет перед нами в виде цепочки.
Корнеклубни держатся в почве очень слабо, и если потянуть за стебель, нередко выходят на поверхность. Впрочем, чаще всего корневая система аконита густо переплетена с корнями соседних растений, а стебель борца настолько хрупок, что попытка извлечь клубень на поверхность за стебель заканчивается неудачей. В любом случае, для заготовки корней аконита необходимо вооружиться специальным инструментом. Лучше использовать с этой целью альпинистский ледоруб с длинной лопаточкой.
3.4 Токсичные вещества