Класифікація алкалоїдів по А.П. Орєхову.

В основу цієї класифікації покладено структуру гетероциклу, що входить в молекулу алкалоїду. Виділяють такі основні групи:

- Піперидину (лобелін)
- Піридину (нікотин, анабазин)
- Піролізидину (платифілін)
- Хінолізидину (цитизин)
- Хіноліну (хінін, ехінопсин)
- Ізохіноліну (папаверин, глауцин, морфін)
- Індолу (резерпін, алкалоїди ріжків, стрихнін)
- Тропана (атропін, скополамін, кокаїн)
- Дігідроіндолу
- Імідазолу (пілокарпін)
- Акридину
- Пурину (кофеїн, теобромін, теофілін)
- Стероїдні алкалоїди.
- Терпеноїдні алкалоїди (аконітин)
- Алкалоїди без гетероциклів (капсаїцин, колхамін, колхіцин, ефедрин)

 

Алкалоїди, похідні пурину.

Пурин – конденсована гетероциклічна система, яка складається з двохциклів: піримідинового (А) і імідазольного (Б)

Якщо в ядрі пурину атоми водню в піримідиновому ядрі замінити на гідроксильні групи, отримаємо ксантин:

 

 

 

Три природні алкалоїди похідні ксантину: кофеїн, теобромін, теофілін:

 

 

 

До Державної фармакокопії входять такі препарати пуринових алкалоїдів:кофеїн, теобромін і теофілін, а також їх комплексні водорозчинні солі:кофеїн-бензоат натрію, темісол і еуфілін.Природними джерелами пуринових алкалоїдів служать тропічні рослини: чай китайський, кавове дерево, дерево кола тощо. Із сировини, одержаної від цих рослин, виробляють продукти, які використовуються (в побуті) для приготування тонізуючих напоїв. Для медичних цілей, в даний час, пуринові алкалоїди отримують синтетичним і напівсинтетичним методами. Тому значення рослин, як джерел алкалоїдів, знизилося. Пуринові алкалоїди служать сировиною для отримання синтетичних препаратів на їх основі. Теофілін служить для отримання діпрофіліна, а теобромін - пентоксифіліну.
У медицині препарати кофеїну мають широке застосування. Вітчизняна фармацевтична промисловість випускає комплексний препарат «Цитрамон С», що містить кофеїн, папаверину гідрохлорид, анальгін. Препарат застосовується для зняття спазмів судин головного мозку. Здатність кофеїну утворювати стійкі подвійні солі з солями органічних кислот, лежить в основі отримання кофеїну - бензоату натрію. Аналогічні властивості проявляє теофілін (препарат «Еуфілін»). Всі препарати мають вазодилатуючі і ангіопротекторні властивості. Пентоксифілін має також антиагрегатну і антитромботичну дію. Його призначають при порушеннях периферичного кровообігу, цереброваскулярної патології, застосовують в офтальмології та отоларингології.

Добування кофеїну, теофіліну та теоброміну, фізичні та хімічні властивості вказаних сполук.

Кофеїн – алкалоїд рослинного походження, знаходиться у деяких рослинах, найвідоміші з яких кавове дерево, чай, какао.

 

Властивості

Білі голчасті шовковисті кристали або білий кристалічний порошок без запаху,гіркий на смак.На повітрі вивітрюється при нагріванні- сублімується.Повільно розчиннийу воді легкорозчинний у гарячій воді й хлороформі важкорозчинний у спирті дуже малорозчинний в ефірі.

 

Загальні
Хімічна назва	3,7-Дигідро-1,3,7-триметил- 1 H -пурин-2,6-діон
Структурна формула
Молярна маса	194.19 г/моль
Синоніми	1,3,7-Триметилксантин, 1,3,7-триметилдіоксопурин, теїн, метилтеобромін
Фізичні властивості
Температура плавлення	238 °C
Температура сублімації	178 °C
Кислотно-основні властивості
pH	6.9 (1 % розчин)
Токсичність
Миші, LD50 (мг/кг)	127 (перорально)

 

 

Теобромін

 

Теобромін — алкалоїд, міститься, здебільшого, у бобах какао. За будовою близький до кофеїну.

Властивості

Білий кристалічний порошок.Малорозчинний у воді, спирті і хлороформі,легкорозчинний у гарячій воді, розчинний у розведених кислотах і лугах.Амфотерна сполука з переважанням кислотних властивостей(за рахунок рухомого атома гідрогену при нітрогені в положенні 1або7)

 

Загальні
Хімічна назва	3,7-Диметилксантин
Структурна формула
Молярна маса	180 16г/моль
Фізичні властивості
Температура плавлення	351°C

 

Теофілін

 

Теофілін- метилксантин похідне пурина гетероциклічний алкалоїд рослинного походження.

Властивості

Білий кристалічний порошок.Мало розчинний у воді спирті і флороформі легкорозчинний у гарячій воді розчинний у розведених кислотах і лугах.

Амфотерна сполука з переважанням кислотних властивостей(за рахунок рухомого атома гідрогену при нітрогені в положенні 1або7).

 

 

Загальні
Хімічна назва	1, 3 - диметил-7H- пурин-2 6 діон теофілін
Структурна формула
Молярна маса	180,164 г/ моль
Фізичні влативості
Температура плавлення	168°C

 

Синтез пуринових алкалоїдів

 

Синтетичні способи отримання пуринових алкалоїдів відрізняються більш високою економічністю і доступністю вихідної сировини. Такою сировиною є сечова кислота.

Добувають напівсинтетично з сечової (уреатної) кислоти, гуаніну, сечовини:

 

 

Перша стадія процесу - взаємодія сечової кислоти з оцтовим ангідридом. У результаті складної реакції відбувається заміщення гідроксильної групи в складі імідазольного циклу на метильную групу. Схема цієї реакції включає розмикання імідазольного циклу і заміну фрагмента мурашиної кислоти на фрагмент оцтової кислоти. Отриманий таким чином 8-метилксантин алкилируют диметилсульфатом по обох атомам азоту в складі піримідинового гетероциклу і одному з атомів азоту імідазольного фрагмента з утворенням тетраметілксантіна. Для того щоб прибрати «зайву» метильную групу, тетраметілксантін хлорують, причому реакція протікає селективно по метильної групи в положенні 8. Утворюється тріхлорметільное похідне гідролізують в карбонову кислоту, яка при декарбоксилюванні дає кофеїн. Кофеїн можна також отримувати метилюванням ксантину диметилсульфатом при рН середовища 8,0 - 9,0. Ксантин отримують за методом Траубе (див. вище) або дією формамідом на сечову кислоту.

 

 

Синтез теоброміну. ​​Теобромін отримують метилюванням ксантину диметилсульфатом в присутності гідроксиду калію та метанолу при 60 - 70 ° С.
Синтез теофіліну. Теофілін отримують за методом Траубе із заміною, на першій стадії, сечовини на N, N - діметілмочевіну.