Важнейшие производные птеридина

Фолиевая кислота (витамин Вс)

Молекула фолиевой кислоты включает три структурных фрагмента – птеридиновое ядро, остатки n-аминобензойной и L-глутаминовой кислот.

Фрагмент п-Аминобензойная L-Глутаминовая к-та

птеридина к-та

В большом количестве фолиевая кислота содержится в листьях шпината, моркови и других овощах. Фолиевая кислота стимулирует кроветворение, биосинтез нуклеиновых кислот, белковый и углеводный обмен. Применяется в медицине для лечения некоторых форм анемии.

Фолиевая кислота является стимулятором роста микроорга-низмов. Доказано, что бактериостатическое действие сулфаниламидных препаратов основано на нарушение биосинтеза фолиевой кислоты, имея структурное сходство с n-аминобензойной кислотой. В результате блокируется последующая конденсация с глутаминовой кислотой и тем самым прекращается биосинтез фолиевой кислоты, что ведет к гибели микроорганизмов

n-Аминобензойная к-та Сульфаниламид

Аллоксазин и изоаллоксазин (флавин).

Аллоксазин образуется при конденсации о-фенилендиамина и аллоксана и состоит из трех циклов – бензола, пиразина и гидрированного пиримидина:

о-фенилендиамин аллоксан аллоксазин

Изоаллоксазин является таутомерной формой аллоксазина:

Аллоксазин Изоаллоксазин (Флавин)

Изоаллоксазин имеет желтую окраску и поэтому называется флавином. Важным свойством флавина является его способность к восстановлению с образованием бесцветного соединения (лейкосоединение), которое при окислении превращается снова в флавин:

Флавин Лейкосоединение флавина

Ядро флавина входит в структуру рибофлавина (Vit. B₂), представляющий собой продукт конденсации флавина с рибитолом.

Рибофлавин (Vit. B₂).

Рибофлавин входит в структуру кофермента FAD, участвующего в окислительно–восстановительных процессах в живых организмах.

Алкалоиды

Алкалоидами называют группу азотсодержащих органических соединений, преимущественно растительного происхождения, проявляющие основные свойства и высокую биологическую активность.

Для удобства изучения алкалоиды делят на группы. Первоначально использовали классификацию по ботаническому признаку, т.е. по источнику выделения алкалоидов, например, маковые, табачные и др. алкалоиды.

В настоящее время, когда установлена структура алкалоидов, общепринята химическая классификация, в основу которой положена природа гетероцикла, входящего в структуру алкалоида. Согласно этой классификации, алкалоиды делят на следующие основные группы: производные пиридина, хинолина, изохинолина, индола, тропана, пурина и др.

1. Алкалоиды группы пиридина и пиперидина.

Никотин.Алкалоид никотин содержится в листьях табака в виде

солей лимонной и яблочной кислот. Его молекула состоит из пириди-нового и N-метилпирролидинового циклов, связанных между собой простойсвязью. При окислении никотина образуется никотиновая кислота:

Никотин Никотиновая кислота

Никотин очень токсичен, смертельная доза для человека составляет около 40 мг. В небольших количествах оказывает возбуждающее действие на нервную систему и повышает кровяное давление. Являясь очень ядовитым веществом, никотин используется в качестве инсектицида в сельском хозяйстве.

Анабазин.Алкалоид анабазин содержится в ежовнике безлистном и в небольшом количестве в листьях табака. Молекула анабазина состоит из пиридинового и пиперидинового циклов связанных простой связью.

Анабазин Сульфат анабазина

Подобно никотину, анабазин очень ядовит и обладает сильным инсектицидным действием. В виде сернокислой соли применяется в медицине в качестве средства против курения.

Кониин. Алкалоид кониин содержится главным образом в семенах растения болиголова. На основании многих исследований было установлено, что строение кониина представляет α-пропилпиперидин. Синтез кониина является первым синтезом природного алкалоида и был осуществлен исходя из α-пиколина.

Кониин

Кониин сильный яд, в больших дозах вызывает смерть вследствие паралича дыхательного центра. Сок болиголова применялся в древние времена для казни приговоренных к смерти. Таким соком отравился известный античный философ Греции – Сократе.

1. Алкалоид группы хинолина и изохинолина.

Хинин.Хинин является главным алкалоидом выделенный из коры хинного дерева. В основе структуры молекулы хинина лежит ядро хинолина, связанное через вторичную спиртовую группу с хинуклидиновым ядром.

Ядро хинуклидина

Ядро хинолина

Хинин применяется в медицинской практике в качестве противомалярийного средства, а также как общий антипиретик, что обусловлено действием на нервный центр, регулирующий температуру тела.

С химической точки зрения, хинин представляет собой гетерофункциональное соединение обладающее свойством гетероциклического азотистого основания, вторичного спирта, простого эфира и алкена.

При действии хромовой кислоты хинин окисляется с образованием хининовой кислоты и мерохинена:

Хинин Хининовая Мерохинен

кислота

Долгое время хинин был единственным средством против острых малярийных заболеваний. В настоящее время в качестве противомолярийного средства применяется синтетическое производное хинолина – плазмохин, который превосходит хинин по своему действию, уничтожая половозрелые формы возбудителя малярии.

Папаверин. Папаверин относится к алкалоидам изохиноли-нового ряда, был выделен из опия и впоследствии получен синтети-чески. В виде хлороводородной соли папаверин применяется в медицине в качестве спазмолитического и сосудорасширяющего средства. Большое значение имеет структурный аналог папаверина н о - ш п а(дротаверин).

Изохинолин

Папаверин Но-шпа

Морфин.Алкалоид морфин впервые выделен из опия и среди алкалоидов был открыт первым.

Молекула морфина имеет сложное строение и является производным фенантрен–изохинолина. Частично гидрированные ядра фенантрена и изохинолина соединены в молекуле морфина таким образом, что один шестичленный цикл является общим и для фенантренового, и для изохинолинового циклов. Молекула морфина содержит две гидроксильные группы,которые обладают разными свойствами; гидроксильная группа в положении 3 является фенольной, а в положении 6 – является вторично спиртовой.

Морфин ослабляет и парализует деятельность центральной нервной системы, вызывая анальгетический эффект. В виде хлороводородной соли морфин применяется в медицинской практике в качестве обезболивающего средства. В больших дозах морфин сильный наркотик, который может вызвать потерю сознания и коматозное состояние. При длительном применении к нему быстро развивается болезненное пристрастие – наркомания.

Морфин Героин

Диацетильное производное морфина - героин является наиболее распространенным наркотиком и в несколько раз активнее и токсичнее чем морфин.

Кодеин.По химическому строению кодеин представляет собой метиловый эфир морфина, образованный с участием фенольного гидроксила. Содержание кодеина в опии невелико, поэтому в значительной степени получается путем метилирования морфина.

Кодеин практически не обладает

наркотическим эффектом морфина, а его

болеутоляющее действие в несколько раз

слабее. В отличие от морфина, кодеин

уменьшает возбудимость кашлевого центра,

что позволяет использовать его в основном

как противокашлевое средство. Однако, при

длительном применении кодеин вызывает к

себе привыкание.

1. Алкалоиды группы тропана

В основе структуры этой группы лежит бициклическая система тропана, состоящая из пирролидиного и пиперидинового колец, имеющих общий атом азота.

Тропан Атропин

Алкалоид атропин содержится главным образом в растениях красавке и дурмане.

По химической структуре атропин представляет собой сложный эфир, при гидролизе образующий спирт тропин и троповую кислоту (β-гидрокси-α-фенилпропановая кислота).

Троповая кислота

Атропин Тропин

Атропин является одним из сильнейшим ядром. В очень малых дозах применяется в медицине в качестве спазмолитического средства, а также в офтальмологической практике для обследования глазного дна.

Алкалоид кокаин содержится в листьях кустарника кока. По химической структуре представляет собой сложный эфир образованный гидроксикислотой экгонином, метиловым спиртом и бензойной кислотой. Разбавленными растворами кислот и щелочей кокаин расщепляется на экгонин, бензойную кислоту и метанол:

Кокаин Экгонин

Кокаин оказывает сильное местноанестизирующее действие. Однако, из-за высокой токсичности и способности вызывать кокаинизм (наркомания) он имеет ограниченное применение.

1. Алкалоиды группы индола.

Резерпин.Алкалоид резерпин содержится в корнях растения раувольфия змеиная, произрастающего в Индии.

Резерпин обладает гипотензивным действием и оказывает успокаивающее действие на центральную нервную систему. Применяется в медицине для лечения гипертонической болезни и психических расстройств.

Резерпин