Медицинские препараты, получаемые из алколоидов лекарственных растений

Министерство образования  и науки Российской Федерации 
федеральное государственное бюджетное образовательное 
учреждение высшего профессионального образования  
«ПЕТРОЗАВОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» 
(ПетрГУ)

Медицинский факультет

 

 

 

 

 

 

Медицинские препараты, получаемые из алколоидов лекарственных растений

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила : 
студентка курса 
заочного отделения  
группы  
ФИО

 

 

 

 

Петрозаводск 
2014

Содержание

Стр.

1. Введение……………………………………………………………………………………….3

2.1. Общие сведения об алкалоидах…………………………………………………………….3 
2.2. Фармакологическая активность……………………………………………………………3 
2.3. Распространенность…………………………………………………………………………4 
2.4. Биогенез……………………………………………………………………………………...5 
2.5. Функции алкалоидов………………………………………………………………………..5

3.1. Алкалоиды, применяемые в медицинской практике……………………………………..6 
3.2. Характеристика отдельных видов ЛРС и их использование……………………………..9

Заключение……………………………………………………………………………………...28

Список литературы……………………………………………………………………………..29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Лекарственные растения стали  использоваться для лечения различных  заболеваний задолго до того, как  их действующие вещества были открыты  и синтезированы. Фитотерапия не теряет свою актуальность до сих пор. Среди современных лекарственных средств насчитывается более 250 препаратов содержащих  биологически активные вещества, входящие в состав растений. Следует отметить, что фармакологический эффект лекарственных растений обусловлен действием комплекса веществ, но всё-таки существует ряд групп веществ, для которых действие чистого вещества и эффект фитопрепарата ,содержащего это вещество, в достаточной степени сходны. Наиболее известной группой среди таких веществ являются алкалиоды, для которых эффект часто проявляется в минимальных дозах. Алкалоиды являются основной группой из которой современная медицина черпает высокоэффективные лекарственные средства. На данный момент многих учёных волнуют вопросы взаимосвязи химического строения и фармакологического действия, границ терапевтического и токсического эффектов, биогенез алкалоидов и их роль для самого растения.

 

2.2. Общие сведения об алкалоидах.

Термин "алкалоид" ("похожий  на щелочь") был предложен в 1819 фармацевтом В.Мейснером. Первое современное определение (1910), данное Э.Винтерштейном и Г.Триром, описывает алкалоид в широком смысле как азотсодержащее вещество основного характера растительного или животного происхождения; при этом истинный алкалоид должен удовлетворять четырем условиям: 1) атом азота должен быть частью гетероциклической системы; 2) соединение должно иметь сложную молекулярную структуру; 3) оно должно проявлять значительную фармакологическую активность и 4) иметь растительное происхождение. К настоящему времени выделено свыше 12 000 алкалоидов разнообразных структурных типов, что превышает число известных соединений любого другого класса природных веществ. Неудивительно, что классическое определение Винтерштейна - Трира устарело: соединения, рассматриваемые большинством химиков и фармакологов как алкалоиды, не отвечают всем его требованиям. Например, колхицин и пиперин не имеют основного характера, в то же время колхицин и такие фенилэтиламины, как мескалин, не являются гетероциклами. 
Современное определение алкалоидов – это природные азотсодержащие органические соединения природного (чаще всего растительного) характера , имеющие сложный химический состав и обладающие сильным фармакологическим действием. 
Следует отметить вклад Александра Павловича Орехова , организовавшего планомерное исследование растений на наличие алкалоидов и выпустившего монографию «Химия алкалоидов».

2.2 Фармакологическая активность.

Фармакологическая активность алкалоидов изменяется в широких пределах в зависимости от структуры. Среди них имеются обезболивающие средства и наркотики (морфин, кодеин); мощные стимуляторы центральной нервной системы (стрихнин, бруцин), мидриатические (т.е. расширяющие зрачок) средства (атропин, гиосциамин) и миотические (т.е. суживающие зрачок) средства (физостигмин, пилокарпин). Некоторые алкалоиды обнаруживают адренергическую активность, возбуждают симпатическую нервную систему, стимулируют сердечную деятельность и повышают кровяное давление (эфедрин, эпинефрин). Другие - снижают кровяное давление (резерпин, протовератрин А). Многие вещества со структурой классических алкалоидов получены из материалов нерастительного происхождения - тканей животных, грибов (в том числе плесневых), бактерий.

2.3 Распространенность

Согласно данным, берущим  свои истоки из трудов академика А.П.Орехова (1955), алкалоиды находятся не во всех растениях и число последних  невелико. Но из-за малого изучения растений в этой области можно ожидать  определенных перемен в сторону  увеличения числа видов алкалоидсодержащих растений. Распределение алкалоидов между ботаническими видами довольно неравномерно. Некоторые семейства богаты алкалоидоносными представителями, в других царит отсутствие таковых. Часто растения, стоящие близко одно к другому в системе ботанической классификации, заключают в себе ряд алкалоидов, весьма близких по своему строению и образующих естественную группу. Но известны случаи, когда из двух весьма близких между собой ботанических видов один богат алкалоидами, а другой или совершенно их не содержит, или же содержит алкалоиды другого строения. Раньше считалось, что определенные алкалоиды являются характерными и специфичными для определенных ботанических семейств или даже видов, и не встречаются ни в каких других растениях. Однако по мере рассмотрения этого вопроса выявился ряд случаев, когда один и тот же алкалоид был найден в растениях, стоящих очень далеко одно от другого в ботанической классификации и принадлежащих к совершенно разным свойствам. Поскольку число таких случаев довольно велико, их нельзя считать исключениями и не может идти речи о строгой ботанической специфичности алкалоидов.

Алкалоиды часто встречаются  в виде солей растительных кислот. Одни из них присутствуют в растениях  в соединениях с сахарами (например, соланин в картофеле Solanum tuberosum и томатах Lycopersicon esculentum), другие - в форме амидов (например, пиперин из черного перца) или сложных эфиров (кокаин из листьев Erythroxylum coca), а третьи сохраняются в твердом состоянии в омертвевших тканях, таких, как клетки коры. Обычно в алкалоидосодержащем растении встречается сразу несколько алкалоидов, иногда до 50.

В качестве примеров соединений, которые широко известны как алкалоиды, - морфин (опийный мак, Papaver somniferum) - первый алкалоид, выделенный в чистом виде (Сертюрнер, 1805); никотин (табак, Nicotiana tabacum); стрихнин (Strychnos nux-vomica и S. ignatii); хинин (хинная корка, Cinchona); кониин (болиголов, Conium maculatum) - первый синтезированный алкалоид (А.Ладенбург, 1886). Последние три алкалоида были выделены Пельтье и Кавенту в 1819, 1820 и 1826 соответственно. Пример современного алкалоида - резерпин (раувольфия змеиная, Rauvolfia serpentina), применяемый в медицине как антигипертензивное средство и транквилизатор.

 

2.4 Биогенез

Одна из наиболее захватывающих  и увлекательных сторон химии  алкалоидов - это их синтез в растениях. В течение последних десятилетий  химики предложили много биогенетических  схем синтеза различных алкалоидов. Большая часть этих схем основана на мысли, что алкалоиды образуются из относительно простых предшественников, например, фенилаланина, тирозина, триптофана, гистидина, ацетатных и терпеновых остатков, метионина и других аминокислот, таких, как антраниловая кислота, лизин и орнитин. Структуры большинства алкалоидов можно вывести теоретически из таких простых предшественников, используя немногие хорошо известные химические реакции. Несколько простых алкалоидов были синтезированы из производных аминокислот в физиологических условиях с применением таких биогенетических концепций. С помощью радиоактивных меток эти теории были подвергнуты экспериментальной проверке.

Биосинтетические исследования алкалоидов включают введение меченых  предшественников в растения с последующим (после надлежащего периода роста) выделением алкалоидов. Полученные алкалоиды  подвергают последовательным реакциям расщепления, чтобы определить положение  меченых атомов. Этот метод продемонстрировал, что тебаин, кодеин и морфин последовательно образуются в растении из тирозина.

Сходные эксперименты продемонстрировали, что многие другие алкалоиды (никотин, гиосциамин, пеллотин, папаверин, колхицин, грамин) синтезируются из аминокислот. В настоящее время произошел качественный скачок в исследованиях биогенеза алкалоидов: в растительную систему биосинтеза успешно вводят не только аминокислоты, ацетаты и мевалонолактон, но и в некоторых случаях большие промежуточные соединения.

 

2.5Функции алкалоидов в растениях.

 Существует несколько теорий, но не одна из них не даёт ответа на этот вопрос. не вполне понятны. Одни ученые видели в них регуляторные вещества наподобие гормонов, другие - средство защиты от поедания животными, третьи - "биохимический мусор", побочные продукты азотистого обмена. Последняя теория наименее убедительна: для большинства растений азот - элемент слишком дефицитный, чтобы связывать его в бесполезных соединениях. К тому же,содержание алкалоидов в растении не нарастает монотонно с возрастом, а закономерно меняется. Обычно в молодом растении их мало, затем их содержание постепенно растет, достигая пика к моменту цветения, а после отцветания снижается (хотя известно немало исключений из этой схемы). Концентрация алкалоидов меняется и в течение суток - обычно вечером и ночью она заметно выше, чем днем.

 Защитная гипотеза  более обоснованна: некоторые  алкалоиды такую роль действительно  играют. Ещё одна теория утверждает ,что алкалоиды — активные и необходимые вещества в процессах биосинтеза, протекающих в растениях. Данное представление о роли алкалоидов большинством ученых считается наиболее достоверным. Имеются многочисленные факты, подтверждающие наличие связи между алкалоидами и биологией растений.  Алкалоиды, например, иногда выступают в роли сенсибилизаторов, т.е. веществ, усиливающих чувствительность клеток и тканей растений к отдельным частям солнечного спектра. Содействуя поглощению растениями солнечных лучей, они ускоряют протекание фазы образования и развития органов плодоношения. . Наконец, опыты с радиоизотопной меткой показали, что алкалоиды участвуют в биохимических превращениях. Возможно, алкалоиды служат резервом для синтеза белков, химической защитой от животных и насекомых, регуляторами физиологических процессов (роста, обмена веществ и размножения) или конечными продуктами детоксикации, обезвреживающей вещества, накопление которых могло бы повредить растению. Каждое из этих объяснений может быть справедливым в конкретных случаях.

 

3.1. Алкалоиды, применяемые в медицинской практике.

Атропин - оптически неактивная форма гиосциамина, широко применяется в медицине 
как эффективный антидот при отравлениях антихолинэстеразными веществами, такими, как физостигмин и фосфорорганические инсектициды. Он эффективно снимает спазмы бронхов, расширяет зрачок и т.д.

Платифиллин - спазмолитик с миотропным и м-холиноблокирующим действием.

Гиосцин - Блокатор м-холинорецепторов. Понижает тонус гладких мышц внутренних органов, снижает их сократительную активность. Вызывает уменьшение секреции экзокринных желез.

Скополамин является антихолинергическим агентом. Его часто используют для снятия спазмов кишечника при спастическом колите, гастроэнтерите и язве желудка, в качестве успокаивающего при психических возбуждениях. Благодаря антисекреторному действию скополамина его применяют для снижения мокротоотделения при анестезии (для преднаркоза и при операциях), для подавления секреции желудочного сока при лечении язвы желудка и для уменьшения выделений слизистой оболочки носа при простуде и аллергических заболеваниях:

Хинидин - диастереомер хинина - встречается в хинной коре (например, Cinchona succirubra) в количествах от 0,25 до 1,25%. Это антиаритмическое сердечное средство, применяемое для предупреждения фибрилляции предсердий (мерцательной аритмии).

Кодеин - самый распространенный опийный алкалоид. Противокашлевое  средство центрального действия.Агонист опиоидных рецепторов. По свойствам близок к морфину, однако анальгезирующее действие выражено значительно слабее.

Морфин является важнейшим  опийным алкалоидом. Его экстрагируют из высушенного млечного сока, выступающего из надрезов на незрелой головке опийного мака (Papaver somniferum. Он представляет собой наркотический анальгетик и применяется для обезболивания. Однако длительное его употребление приводит к привыканию и вызывает тошноту, рвоту, запоры.

Папаверин - миотропный спазмолитик.

 

Хелидонин. Хелидонин выделен впервые из травы чистотела в 1924 г. и в очищенном виде получен в 1839 г. Хелидонин, гомохелидонин и метоксихелидонин являются митотическими ядами. Цитостатическое действие их подобно колхицину.Торможение роста опухоли авторы связывают с токсическим действием препарата. Работами ряда исследователей установлено антимикробное действие хелидонина. Его бактерицидные свойства обнаружены в отношении золотистого стафилококка и неспоровых форм сибирской язвы.

 

Берберин. Этот алкалоид, относящийся к наиболее распространенным в природе, впервые выделен из растения Xautoxylon clava. берберин в качестве горечи, улучшающей пищеварение и аппетит, а также кровоостанавливающего средства при маточных кровотечениях применялся в отечественной медицине с середины XIX в. В больших дозах его употребляли как нежное слабительное. Позднее в Китае этот алкалоид начали применять при бактериальной дизентерии . Берберин имеет также обезболивающие свойства, несколько угнетает нервные ганглии, вызывает ритмичные сокращения селезенки, повышает диурез.

Сангвинарин. (чистотел) Фармакологические свойства, В 1892 г. впервые установлено, что сангвинарин угнетающе действует на нервную систему холодно- и теплокровных. Подобно хелидонину и β-гомохелидонину, алкалоид вызывает напоминающий вызванный морфином сон. Сангвинарин быстро приводит к ликвидации воспалительных явлений и способствует эпителизации эрозийных и язвенных поверхностей. Алкалоид сангвинарин эффективен при различных формах прогрессивной мышечной дистрофии, особенно миопатии, последствиях гемолитической болезни новорожденных с грубыми церебральными параличами, при спастических парезах вследствие родовой травмы.

Стрихнин. Рвотный орех (чилибуха, Strychnos nux-vomica) содержит от 1,5 до 5% алкалоидов, главным образом стрихнина или бруцина (диметоксистрихнина). Стрихнин чрезвычайно токсичен, действует главным образом на спинной мозг, приводя к конвульсиям (судорогам), и используется для истребления вредных животных. Он применяется в медицине при параличах, связанных с поражениеми ЦНС, при хронических расстройствах ЖКТ и главным образом как общее тонизирующее при различных состояниях расстроенного питания и слабости, а также для физиологических и нейро-анатомических исследований.