Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

ТЕМА- ХІМІКОТОКСИКОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ АЛКАЛОЇДІВ План лекції 1

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2015-07-10


ТЕМА: ХІМІКО-ТОКСИКОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ АЛКАЛОЇДІВ

План лекції

1. Застосування і фізико-хімічні властивості алкалоїдів.

2. Токсична дія.

3. Поводження в організмі і метаболізм.

4. Спрямований хіміко-токсикологічний аналіз алкалоїдів.

1. Застосування і фізико-хімічні властивості алкалоїдів

Алкалоїди - це азотовмісні речовини складної сполуки переважно рослинного походження, які володіють сильною фармакологічною дією.

В основі їхньої хімічної будови лежать найрізноманітніші гетероциклічні ядра: піридину і піперідину, тропану, хіноліну, ізохіноіну, пуріну, індолу й ін.

Похідні піридину і піперідину:

                     

Головними алкалоїдами даної групи є:

Нікотин - міститься в тютюні, хвощі польовому, у плаунах.

                              

Анабазін - міститься в ежовнике безлистяному, у тютюні.

                                   

Пахікарпин - міститься в софорі товстоплідній і термопсісі ланцетоподібному.

                         

Похідні тропану:

                              

Головними алкалоїдами даної групи є:

Атропін - міститься в беладоні, скополії.

                  

Скопаламін - міститься в дурмані, скополії.

                                    

Кокаїн - міститься в листях кока.

                                     

Похідні хіноліну:

                                                       

Головними алкалоїдами даної групи є:

Хінін - міститься в корі хінного дерева.

                                    

Похідні ізохіноліну:

                                                     

Головними алкалоїдами даної групи є:

Морфін і кодеїн - містяться в опії, отриманому зі снодійного маку.

                    

                                  Морфін                                                     Кодеїн

Похідні індолу:

Головними алкалоїдами даної групи є:

Стрихнін і бруцін - містяться в блювотному горісі і бобах Ігнатія.

Резерпін - міститься в раувольфії зміїній.

Похідні пуріну:

     

            

Головними алкалоїдами даної групи є:

Кофеїн - міститься в каві, чаї і деяких інших рослинах.

Теобромін - міститься в плодах какао і листях чаю.

Теофілін - міститься в листях чаю.

Ациклічні алкалоїди.

Ефедрін - міститься в деяких видах ефедри. 

Фізико-хімічні властивості алкалоїдів. Алкалоїди у виді основ - це порошки, добре розчинні в органічних розчинниках (хлороформ, ефір, ізоаміловий спирт), але гірше розчинні або практично нерозчинні у воді. Алкалоїди у виді солей добре розчинні у воді, але гірше розчинні або практично нерозчинні в органічних розчинниках.

Похідні піридину і піперідину - ареколін, коніїн, нікотин, анабазин і пахикарпін - у вигляді основ є безбарвними маслянистими рідинами, які швидко засмолюються на повітрі; добре змішуються з водою й органічними розчинниками, що характеризуються леткістю.

      Застосування.

Похідні піридину і піперідину - нікотин застосовується в сільському господарстві для боротьби зі шкідниками рослин; анабазину гідрохлорид - для полегшення відвикання від паління, анабазин використовується у ветеренарії для боротьби з вошивістю тварин. Пахікарпіну гідройодид - для посилення пологової діяльності, при спазмах периферичних судин.

Похідні тропану - атропіну сульфат застосовується при виразковій хворобі шлунку і дванадцятипалої кишки, холіциститі, жовчокам’яній хворобі, в офтальмології. Скополамін входить до складу таблеток «аерон» у якості противорвотного і заспокійливого засобу при морській і повітряній хворобах. Кокаїну гідрохлорид володіє  місцевоанестезуючою властивістю.

Похідні хіноліну - хінін (у вигляді солей - сульфату, гідрохлориду і дигідрохлориду) - діє на збудника малярії, застосовується при аритміях, в акушерській практиці для посилення пологової діяльності.

Похідні ізохіноліну - морфіну гідрохлорид застосовується як сильний болезаспокійливий засіб при шоці, онкозахворюваннях. Кодеїну  фосфат - застосовується при головних болях; невралгіях; при кашлі; як болезаспокійливий засіб.

Похідні індолу - настій блювотного горіха і стрихніну нітрат застосовуються при гіпотонічній хворобі, зниженому обміні речовин, ослабленні серцевої діяльності, паралічах. Бруцину нітрат - аналогічний по дії стрихніну. Резерпін - для лікування гіпертонії, при серцевій недостатності, застосовується в психіатрії і неврології.

Ациклічні алкалоїди - ефедрину гідрохлорид застосовується при лікуванні бронхіальної астми, в очній практиці, входить до складу таблеток «теофедрин» і інших лікарських засобів..

Похідні піримідину - кофеїн застосовується у вигляді солей - кофеїну бензоат натрію, кофеїну саліцилат натрію й у вигляді лікарських форм (аскофен, пірамеїн, цитрамон) для лікування захворювань центральної нервової системи, для збудження дихального центру, при лікуванні мігрені. Теобромін - у вигляді лікарських форм (темісал, теоверин) стимулює серцеву діяльність, підсилює діурез, використовується при спазмах судин мозку. Теофіллін - застосовується у вигляді лікарських форм (еуфіллін, теофедрин) як диуретик, протиастматичний засіб, для лікування ішемічної хвороби серця.

2. Токсична дія алкалоїдів.

Токсична дія й особливості клінічних проявів, характерні для алкалоїдів:

  •  анабазин - збудження, а потім параліч закінчень преганглионарних волокон вегетативної нервової системи (частіше дихання, підвищення кров'яного тиску), випадання волосся, пронос; нейролептичне;
  •  нікотин - нейролептичне; збудження, а потім гноблення Н-холінореактивних систем ЦНС, гангліїв наднирників (слиновиділення, диспептичні розлади, звуження зіниці, порушення зору, слуху, миофібрилляція), (смертельна доза – 0,01 0,08 г);
  •  атропін - блокада М-холінореактивних систем організму, парасимпатична денервація. Підвищення внутріочного тиску тахікардія, розширення зіниці, фотофобія, гіпотензія, сухість шкіри й ін. У великих дозах - психічне і рухове збудження (смертельна доза - 0,01 г - для дітей, 0.05-0,1 - для дорослих);
  •  кокаїн - нейротоксичне; звикання, пристрасть; галюцинації, марення, страх, притуплення або втрата відчуття, смаку, слуху, зору, розширення зіниць (смертельна доза - 0,1 - 1,2 г при підшкірних ін'єкціях);
  •  морфін - наркотичне; збудження центрів блукаючого нерву; кома, що супроводжується міозом з ослабленням реакції на світло, гіпертонія скелетних м'язів, пригнічення дихання, гіперемія шкіри, параліч дихання (смертельна доза - 0,1-0,4 г);
  •  кодеїн - те ж саме (смертельна доза - 0,8 г);
  •  хінін - дистрофія зорового нерву, неясність бачення, сліпота, розлад ритму і провідності серця; параліч дихання і серця (смертельна доза - близько 10 г); 
  •  стрихнін - збудження ЦНС із переважним підвищенням рефлекторної збудливості; «судорожна» отрута; напруга в жувальних і потиличних м'язах, затруднення дихання, ковтання; раптові приступи тетанічних судорог рефлекторного характеру; гіркий смак у роті; почуття страху; параліч дихального центру з зупинкою дихання (смертельна доза – 0,05 г);
  •  ефедрин - нейротоксичне; головний біль, збудження серцебиття, тремтіння кінцівок, затруднення сечовипускання, безсоння. Підвищення артеріального тиску, послаблення серцевої діяльності, клоніко-тонічні судороги, різке зниження артеріального тиску; смерть від порушення дихання, послаблення серцевої діяльності і паралічу (смертельна доза - 0,2 г - для дітей, 2,0 г - для дорослих);
  •  кофеїн - збудливе на ЦНС; виснаження нервових клітин, клоніко-тонічні судороги, погіршення роботи серця (смертельна доза -1,0 г і більше);
  •  пахікарпін - нейротоксичне, зубумовлене блокуванням передачі збудження у вегетативних вузлах (пригнічує дію ацетилхоліну, пригнічує активний транспорт йонів), слухові і зорові галюцинації, судорожні реакції; збудження пам'яті, поліневрити (смертельна доза - 1,0 - 1,5 г).

3. Поведінка в організмі і метаболізм.

Алкалоїди всмоктуються в тонкому кишковику, частково зв'язуються з білками, піддаються метаболічним змінам переважно в печінці, виводяться з організму в нативному вигляді й у вигляді метаболітів нирками і кишковиком. Нікотин і анабазин можуть виводитися через легені.

Основні шляхи і продукти метаболізму алкалоїдів:

  •  атропін - гідроліз по ефірній групі до тропіну; деметилування по -N –СН3 - групі; кон'югація;
  •  морфін - норморфін (втрата – СН3 - групи), псевдоморфін 2,2-біморфін; етерифікація із сульфатною кислотою; глюкуронід морфіну,
  •  кодеїн - деметилування - морфін; окислення (N - деметилування норкодеїн); глюкуронид морфіну; псевдоморфін;
  •  срихнін - 4 метаболіти (окси-2-стрихнін і ін.);
  •  ефедрин - дезметилювання, дезаминування, окислення, кон'югація;
  •  хінін - окислювання: 2-гідроксихинін, хінетин (окислювання в бічному ланцюзі), диоксихинін (-2-гідроксильні групи в хінуклидиновому ядрі);
  •  нікотин - конітин (окислювання);
  •  кофеїн - деметилювання й окислювання: 1 і 7 - метилксантини; 1 і 7 -диметилксантин; 1-метилсечова кислота і 1,3-диметилсечова колота.

4. Спрямований хіміко-токсикологічний аналіз алкалоїдів.

Об'єкти дослідження - мозок, печінка, нирки, шлунок і кишиковик з вмістом, промивні води, легені, сеча.

Ізолювання препаратів проводиться по методу В.Ф.Крамаренко - з врахуванням фізико-хімічних властивостей алкалоїдів.

Метод характеризується використанням полярного розчинника - води, підкисленної сульфатною кислотою. Сульфатна кислота застосовується для руйнування зв'язку отрута - білок (рН 2-3), для утворення стійких солей з алкалоїдами - сильними основами, які добре розчинні у воді. Для очищення витяжки від домішок використовуються: висолювання за допомогою (NH4)2SO4, центрифугування й екстракція ефіром домішок.

Враховуючи, що алкалоїди - сильні основи, їхнє виділення з водного середовища в хлороформну фазу проводиться при рН 8,5-9, для чого водні витяжки подлужнюють розчином NaOH. При ненаправленому аналізі алкалоїди - сильні основи й алкалоїди середньої основності попадають в «лужний» хлороформний витяг, а алкалоїди - слабкі основи (похідні пурину й індолу) - можуть попадати й у «кислий» витяг, тому що вони утворють із оксалатною (слабо органічною) кислотою легко гідролізуючі в кислому середовищі солі.

Основність алкалоїдів залежить від константи дисоціації. Чим більша константа дисоціації, тим алкалоїд являється сильною основою.

Алк.·ОН ═ алк.+ +ОН-

К дис=

Апоморфін     К·10 –7

Атропін          К·10 –4,35

Бруцин          К·10 11 - слабка основа – переходить в кислий екстракт

Кодеїн            К·10 –6,05

Кокаїн            К·10 5,6

Коніїн             К·10 3

Кофеїн           К·10 13 - слабка основа – переходить в кислий екстракт

Морфін           К·10 6,13

Наркотин        К·10 –7,8

Никотин         К·10 6

Папаверін       К·10 8

Стрихнін       К·10 11 - слабка основа – переходить в кислий екстракт

Хінін               К·10 6

 Якщо константа дисоціації більша, ніж 10 –7, то такі алкалоїди являються сильними основами.

Якщо константа дисоціації менша, ніж 10 –7, то такі алкалоїди являються слабкими основами і при екстракції кислого розчину вони переходять в перші кислі хлороформні витяжки – кофеїн, стрихнін, бруцин. Це пояснюється гідролізом їх солей.

ТСХ-скринінг алкалоїдів проводиться в загальній системі розчинників -хлороформ - диоксан - ацетон - 25 % розчин аміаку (45:47,5:5:2,5); сорбент - силікагель КСК; проявник - реактив Драгендорфа по Муньє, алкалоїди виявляються за наявністю плям оранжевого і оранжево-коричневого забарвлення в 1-4 зонах. Отруту із сорбенту силікагелю виділяють елюентом - метанол-диетиламін (9:1) з наступним проведенням підтверджуючого етапу в окремих системах розчинників - хлороформ - етанол(20:1); циклогексан-ацетон (5:1); хлороформ - диетиламін (9:1); хлороформ - ацетон (5:1).

В якості «свідків» використовуються хлороформні розчини препаратів даної групи. Для проведення наступного етапу аналізу алкалоїди елююють сумішшю розчинників - метанол - диетиламін (9:1).

Очищення. Етап скринінгу методом тонкошарової хроматографії дозволяє паралельно проводити якісне очищення від біогенних домішок, що локалізуються на хроматографічних пластинках в областях Rf < 0,2 і Rf > 0,8.

Однак, в елюаті можлива присутність залишків домішок, які віддаляються з використанням методів: екстракційного; хроматографії-гель-хроматографії; електрофорезу; сполучення екстракціного і ТСХ-методів.

Підтверджуючі дослідження елюату включають найбільш чутливі хімічні і фізико-хімічні методи аналізу алкалоїдів.

Хімічні реакції:

1. Реакції осадження з загальалкалоїдними осадовими реактивами (пікринова кислота; сіль Рейнеке; реактиви Драгендорфа; Марме; Майєра; Зонненшейна й ін.).

Аморфні або кристалічні осади з нехарактерною формою частинок вказують на наявність гетероциклічного атому азоту в препаратах. Реакції високочутливі, не специфічні.

2. Мікрокристалокопічні реакції.

Очищений хлороформний екстракт випарюють досуха, залишок розчиняють у 0,1 М розчині хлороводневої кислоти. По краплі розчину наносять на предметні скельця з заглибленнями, куди додають різні реактиви, результат спостерігають під мікроскопом.

Форма кристалів при проведенні реакцій на алкалоїди

Речовина

Реактив

Форма кристалів

1

2

3

Похідні піридину і піперідину

Нікотин

Драгендорфа

В вигляді літаючих птахів, букви К і Х

Сіль Рейнеке

Зростки призматичних кристалів

Р-н йоду в ефірі

Голчасті рубінові кристали

Анабазин

Драгендорфа

Зростки з голчастих кристалів в вигляді пік

Сіль Рейнеке

Голчасті кристали

Пахікарпін

Бушарда

Золотисто-жовті або золотисто-зелені в формі дубових листків

Роданідний комплекс кобальту

Зростки з голубих призматичних кристалів, при стоянні гілчасті дендрити

Пікринова кислота

Зростки з жовто-зелених призматичних кристалів

Похідні тропану

Атропін

Пікринова кислота

Світло-жовті кристали в вигляді пластинок або зростків з них

Атропін, скополамін

Сіль Рейнеке

Зростки кристалів з ромбовидними кінцями

Атропін

Бромна вода

Жовті або червоно-бурі кристали рисоподібної форми

Скополамін

Золотобромистоводнева к-та

Світло-коричневі, жовті зубчасті дендрити

Кокаїн

Перманганат калію

Червоно-фіолетові прямокутники і зростки з них

Похідні ізохіноліну

Морфін

Йодид кадмію

Безбарвні голки, зібрані в пучки

Хлорид ртуті

Зростки з голчастих кристалів у вигляді пучків

Кодеїн

Йодид кадмію

Призматичні одинокі і зібрані в пучки

Похідні хіноліну

Хінін

Роданід кобальту

Голчасті, зібрані в зростки в вигл. пучків

Похідні індолу

Стрихнін

Пікринова кислота

Дрібні голчасті кристали у вигл. Пластинок або зростки з них

Ациклічні алкалоїди

Ефедрін

Сіль Рейнеке

Тонкі пластини прямокутної форми

Похідні піримідину

Кофеїн, теобромін, теофелін

Реактив Несслера

Червоно-бурий осад

Реакції високочутливі і специфічні за певних умов (додаткове очищення, температура, вологість і тиск у лабораторії).

2. Реакції забарвлення на алкалоїди.

Для проведення кольорових реакцій на алкалоїди хлороформний екстракт або елюат вносять в декілька порцелянових чашок або тиглів, одержують сухі залишки, до яких додають по краплі різних реактивів і спостерігають забарвлення.

Можна провести кольорові реакції на хроматографічних пластинах:

•   декілька крапель екстракту наносять на одну точку пластини за допомогою

   капіляра;

  після висихання плями на нього наносять різні реагенти.

Реакції чутливі, неспецифічні.

Результати реакцій забарвлення на алкалоїди.

Назва речовини

Реакція або реактив

Характер забарвлення

Похідні піридину і піперидину

Нікотин

Формальдегід, HNО3 конц.  

Рожеве

п-диметиламінобензальдегід

Рожеве, що переходить в фіолетове

Анабазин

Пергідроль, H2SO4 конц.

Коричневе

Ванілін, HCl конц.

Вишнево-червоне

Похідні ізохіноліну

Морфін

Марки, Фреде, Манделіна

Фіолетове

Хлорид заліза (ІІІ)

Фіолетове

Реакція Пеллагри

Зелене

Гексацианоферат (ІІІ) калію і хлорид окисного заліза

Синє

Кодеїн

Марки, Фреде, Манделіна

Зелене, що переходить в синьо-фіолетове

Ациклічні алкалоїди

Ефедрин

Реакції з солями купруму і сірководнем

Жовте або коричневе (бензольний шар)

Розчин нінгідрину

Рожево-фіолетове

Реакція з 2,4-динітрохлорбензолу

Жовте (хлороформний шар)

Похідні індолу

Стрихнін

Конц. H2SO4, кристалик біхромату калію

Фіолетові цівки

Манделіна

Синьо-фіолетове, що переходить в червоне

Віталі-Морена

Червоно-фіолетове

Похідні тропану

Атропін, скополамін

Віталі-Морена

Фіолетове,швидко зникаюче

п-диметиламінобензальдегід,

H2SO4 конц.

Вишнево-червоне, що переходить в фіолетове

Похідні хіноліну

Хінін

Флюоресценції

Блакитне

Таллейохіна

Зелене

Еритрохінна реакція

Рожеве (хлороформний шар)

Похідні піримідину

Кофеїн, теобромін, теофелін

Мурексидна проба

Червоне або фіолетове

Хімізми деяких реакцій забарвлення.

 Реакція Вітаяі-Морена:

Мурексидна проба

            Кофеїн                         1,3-диметилал-    1,3-диметилдиа-

                                                                    локсан               лурова кислота

        

             

амонійна сіль тетраметилпурпурової к-ти

Реакція утворення таллейохіну:

                 

          

                        

Ідентифікація фізико-хімічними методами: за УФ- і ІЧ-спектрами, методами ТСХ, ГРХ, ВЕРХ.

Максимуми поглинання алкалоїдів

Речовина

Розчинник

λ

1

2

3

Хінін

0,05М сульфатна кислота

250, 316, 346

Морфін

Етанол

287

0,1М гідроксид натрію

250 і 296

0,05М сульфатна кислота

284

Кодеїн

Етанол

286

Нікотин

Етанол

260

Атропін

0,05М сульфатна кислота

252, 258, 264

Кокаїн

Етанол

230, 274, 281

0,05М сульфатна кислота

233, 275, (281-згин)

Стрихнін

Етанол

255

0,05М сульфатна кислота

255

Ефедрін

0,05М сульфатна кислота

251, 256, 262

Хінін

Етанол

236, 278, 332

0,05М сульфатна кислота

250, 316, 346

  Ідентифікація за УФ-спектрами можлива тільки після ретельного очищення екстракційним методом і ТСХ- методом, або при їхньому сполученні.

Кількісне визначення проводиться спектральними (УФ-спектрофотометрія, фотоелектроколориметрія, екстракційна фотометрія) і хроматографічними методами (тонкошарова хроматографія - планіметричний і денситометричний методи; газо-рідинна хроматографія і рідинна хроматографія).




1. Реферат- Психологические аспекты нравственного воспитания и самосознания подростка
2. Державний реєстр речових прав - АЛГОРИТМ ДІЙ НОТАРІУСАНОТАРІУСА
3. Опека и попечительство над несовершеннолетними детьми
4. Классификация методов обучения и методика выбора оптимального метода обучения по Ю
5. Тема- Понятие алгоритмов свойства алгоритма
6. малих жанрів в англійському театрі XVIІІ ст
7. Раувольфия змеиная и барвинок малый источники лекарственных средств гипотензивного действия
8. Субъектный подход к изучению личности
9. Тема- Алименты Начало формы Конец формы Если родители уклонялись от выполнения обязанностей роди
10. Задание 1 Задача 1
11. Механізм використання коштів Фонду соціального страхування з тимчасової втрати працездатності Пенсійний контракт та пенсійна система
12. творческой компетенции у студентов педагогического колледжа Чернышева София Анатольевна аспирант Че
13. Курсовая работа- Задача о Ханойских башнях
14. . Понятие процесса овладения грамотой.
15. Правовое регулирование инвестирования предпринимательской деятельности
16. Формулирование проектной идеи открытие поля развития проекта- SWOTанализ Матрица компромисс
17. Доклад- Псевдонаучные теории
18.  Это связано с тем что в любой диаграмме два тождественных состояния начало и конец кругового процесса изо
19. правовая ответственность- понятие условия размер виды
20. Тема- АЛГОРИТМИ ЦИФРОВОЇ ФІЛЬТРАЦІЇ НАД 2МІРНИМИ СИГНАЛАМИ В СПЕЦІАЛІЗОВАНИХ ПРОГРАМНИХ ПАКЕТАХ