13. 7.2 Производные пяти – и шестичленных гетероциклических соединений

Никотин

.

Вместе с анабазином содержится в листьях табака- однолетнего растения семейства пасленовых ( Nicotiana tabacum). Растение названо по имени Жана Нико- французского посланника в Португалии, который прислал в 1560 г. семена этого растения во Францию. Листья табака после особой обработки( сушки и ферментации) используют для курения. Содержание никотина достигает( % ) 0,75 -8,0. В родственном растении махорке

( Nicotiana rusticus - лат – rusticus- сельский) в листьях содержится 5-15% никотина, 15-20% лимонной кислоты. мейства пасленовых.ка 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

Никотин открыт ( выделен из листьев табака , очищен, проведен анализ состава)

в 1829 г Поссельтом и Рейманом. Состав С10 Н11 N2 , бесцветное масло с запахом табака, хорошо растворимое в воде и органических растворителях.. Знак вращения( -), токсичность L- никотина в 300 раз выше, чем D- изомера. В молекуле никотина содержится два основных центра и образуются соли по обоим центрам.

Формула никотина предложена Пиннером и подтверждена реакциями расщепления.

Из никотина после обработки хромовой кислотой в мягких условиях образуются в отношении 1:1 никотиновая и L- гигриновая кислота.( N- метил-пирролидин-2-карбоновая кислота) . При жестком окислении происходит более глубокий распад :

окисление

Никотин ———> никотиновая кислота + СН3 NH2 + НООС-СН 2-СООН

метиламин малоновая кислота

Два атома азота никотина имеют различные основные свойства: пиридиновый атом , естественно, менее основен, чем третичный атом пирролидинового цикла . При действии одного моль кислоты образуется пирролидиниевый катион.

Никотин превращается в организме человека несколькими путями: образуется более чем в 20 разных метаболитов, которые быстро появляются в моче после курения:

А. Происходит окисление атома азота пирролидинового цикла.

Б. Происходит окисление и разрыв пирролидинового цикла.

В. Происходит удаление метильной группы пирролидинового цикла.

Г. Происходит метилирование пиридинового цикла (получается соединение, которое имеет электронное подобие с коферментом НАД⁺ и, очевидно, может препятствовать реакциям окисления в клетке с участием кофермента НАД⁺).

Главные метаболиты – N-оксид никотина (путь А) и котинин (путь Б).

( схема дана для информации - надо знать, что происходит в бронхах и альвеолах легких

и печени при курении! )

Никотин – один из самых ядовитых алкалоидов. Для человека смертельная доза никотина при введении per os составляет 30-40 мг (2 капли чистого никотина, или примерно -200г табака ). Хроническое отравление при курении вызывает привыкание и зависимость от табака ( никотинизм) – разновидность наркомании. Весь цивилизованный мир включился в борьбу с курением. Существует приказ Росздрава о запрещении курения в медицинских учреждениях( клиники, вузы)

• Никотин блокирует участие НАД в биохимических реакциях.

При курении табака никотин возгоняется , проникает с дымом в дыхательные пути, всасывается в кровь и действует на ганглии вегетативной нервной системы. В малых дозах – возбуждающе, в больших дозах – вызывает явления паралича. В составе табачного дыма содержится несколько десятков химических соединений в количествах, которые сразу вызывают токсическое действие и еще несколько сотен других органических соединений. катионов металлов, неорганических анионов, которые оказывают токсическое действие при накоплении при хроническом потреблении табака.

Противоядием никотину является атропин.

Анабазин

Отличается от никотина содержанием шестичленного пиперидинового цикла вместо пятичленного N-метилпирролидинового.

Состав С10 Н14 N2, бесцветная вязкая жидкость. Содержится в листьях табака, извлекают анабазин из ежовника безлистного ( Anabasis aphylla). Анабазин обладает высокой токсичностью, легко всасывается в желудочно-кишечном тракте, через кожу. По физиологическому действию напоминает никотин, лобелин

Содержит два основных центра, образует соли по обоим центрам. При действии алкилгалогенидов образует N- алкиланабазин.

пиперидиновый цикл

пиридиновый цикл

.

Хлороводородная соль анабазина( протон присоединяется к более основному атому азота пиперидинового цикла)- средство . помогающее отвыкнуть от курения. Принимают в виде таблеток per os, под язык. Если закурить на фоне приема соли анабазина, возникнет сильная рвота.

( Сравните основность обоих атомов азота и выберите для образования соли наиболее основный центр)

Морфин и кодеин

Эти два алкалоида целесообразно рассмотреть вместе, т.к. они близки по строению и изучались исторически одновременно. Морфин выделен из опия Сертюрнером в 1806 г, кодеин Робике в 1832 г.

Опий- сгущенный сок семенных коробочек различных видов мака. Содержит более десятка родственных алкалоидов.

Морфин С17 Н19 N O3 получают из опия – сгущенного млечного сока, вытекающего из надрезов на недозрелых головках снотворного мака. Кодеин С18 Н21 N O3 получают из высохшего на воздухе млечного сока несозревших плодов снотворного мака.

Морфин имеет 2 разные ОН группы – фенольную и спиртовую , растворим в щелочах. Кодеин - монометиловый эфир морфина, метилирована фенольная ОН группа, поэтому он не растворим в щелочах.

Морфин в медицине применяется как наркотический анальгетик:

• оказывает сильное болеутоляющее и противошоковое действие;

• в больших дозах - снотворное;

• угнетает дыхательный центр;

• вызывает эйфорию;

• при его повторном применении развивается болезненное пристрастие – морфинизм.

Кодеин по характеру действия близок морфину, но его болеутоляющее действие выражено слабее:

• тормозит кашлевой центр и купирует приступы кашля.

Весьма опасным наркотическим препаратом является производное морфина- героин- диацетил морфин( обе гидроксигруппы ацетилированы -образовали сложные эфиры с уксусной кислотой

Особую опасность героина связывают с его утроенным биологическим воздействием: первая фаза как диацетильное производное , вторая - после гидролиза как моноацетильное соединение и третья фаза после полного гидролиза в качестве морфина .