Алкалоиды ряда изохинолина и пурина. (Лекция 10)

1.

Химия биологически
активных веществ
Лекция 10
Алкалоиды ряда
изохинолина и пурина

2.

Понятие об алкалоидах
Алкало́иды — группа азотсодержащих
органических соединений природного
происхождения (чаще всего
растительного), преимущественно
гетероциклических, большинство из
которых обладает свойствами слабого
основания
Термин «алкалоид» («похожий на щелочь») был предложен в 1819 г. фармацевтом В. Мейснером.
Определение алкалоидов (1910, Э. Винтерштейном и Г. Триром).
Алкалоид - азотсодержащее вещество основного характера, удовлетворяющее
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.
2

3.

Пуриновые алкалоиды
O
H3C 1
2
O
N 6
5
3
N 4
CH3
O
CH3
N7
H3C
8
N
9
кофеин
O
O
H
N
N
N
N
CH3
теофиллин
N
HN
O
CH3
N
N
CH3
теобромин
1,3,7-триметилксантин
Кофеин - психоактивное стимулирующее средство с горьким вкусом, без запаха,
содержится в кофе, чае, какао, коле. Влияя на центральную нервную систему
(головной и спинной мозг), кофеин усиливает дыхание, повышает частоту и силу
сердечных сокращений, ускоряет обмен веществ, тем самым создает ощущение
бодрости, снимает усталость и сонливость. Кофеин также оказывает мочегонное
действие и стимулирует сужение кровеносных сосудов, что определяет его
способность облегчать головные боли, вызванные расширением кровеносных
сосудов головы.
3

4.

Некоторые препараты, содержащие кофеин
1 таблетка Цитрамона содержит:
Ацетилсалициловая кислота - 240 мг;
Парацетамол - 180 мг;
Кофеин - 30 мг;
Вспомогательные вещества.
1 таблетка Цитрамон Экстра содержит:
Парацетамол - 500 мг;
Кофеин - 50 мг;
Вспомогательные вещества.
1 таблетка Цитрамон Форте содержит:
Ацетилсалициловая кислота - 320 мг;
Парацетамол - 240 мг;
Кофеин - 40 мг;
Лимонная кислота - 7 мг;
Вспомогательные вещества.
Экседрин
парацетамол
250 мг
ацетилсалициловая кислота
250 мг
кофеин
65 мг
4

5.

Промышленное получение теофиллина
O
O
O
N
NaOH
N
NH
CH3
CH3
O
O
N
Na
-
N
N
CH3
CH3
H3C
+
O
H3C
N
N Na+
N
O
N
N
O
CH3
O
H3C
O
O
NaNO2 H3C
N
N
CH3
NH2
N
N
HCl
O
N
CH3
O
O
NH2
NiRen
H3C
N
O
NH2
H3C
NH2
O
CH3
O
H
NH
N
O
H3C
H
N
N
HCOOH
O
N
CH3
Эуфиллин
NH2
N
NH2
O
N
N
CH3
CH3
Теофиллин –
бронхолитическое
средство
соединение теофиллина с этилендиамином, что
облегчает его растворимость и улучшает
абсорбцию.
5

6.

Метилирование теофиллина при 20-30 0С диметилсульфатом в щелочи
дает кофеин практически с количественным выходом.
O
H3C
O
H
N
N
N
N
O
CH3O-SO2-OCH3
H3C
NaOH
CH3
N
N
N
N
O
CH3
CH3
теофиллин
кофеин
Получение кофеина из мочевой кислоты
O
O
H
N
HN
(CH3CO)2O
O
N
N
O
H
H
мочевая кислота
O
H3C
O
- CO2
- CH3CO2H
O
CH3
Cl2 H3C
N
N
O
CH3
тетраметилксантин
N
O
CH3
N
H
N
H
8-метилксантин
O
CH3
-
N
N
t, HO
H3C
CCl3
CH3
N
(CH3O)2SO2
N
HN
N
N
CH3
Селективное хлорирование
по метильной группе в положении 8
O
CH3
N
N
N
N
CH3
гидролиз
в карбоновую кислоту,
которую декарбоксилируют
6

7.

Дипрофиллин
OH
O
H3C
H
N
N
H3C
OH
N
N
O
применяется при бронхиальной
и сердечной астме,
при хронической коронарной
недостаточности
O
Cl
HO
N
N
N
O
CH3
OH
N
CH3
дипрофиллин
теофиллин
Ксантинола никотинат
Cl
O
H3C
O
H
N
N
O
O
Cl
H3C
эпихлоргидрин
N
N
O
CH3
N
N
N-метилэтаноламин
N
N
CH3
N
O
O
OH
CH3
теофиллин
H3C
H3C
OH
H
N
N
CH3
COOH
OH
N
N
CH3
N H
N
+
O
OH
N
H3C
O
N
N
OH
OH
расширяет
периферические сосуды,
усиливает мозговое
кровообращение
COO
N
CH3
-
N
N
ксантинола никотинат
7

8.

Теобромин
O
H
N
HN
O
N
H
N
ксантин
O
CH3O-SO2-OCH3
CH3
N
HN
0
NaOH, MeOH, 60-70 C
O
N
N
CH3
теобромин
В медицине препарат теобромин применяется для лечения
бронхолегочных заболеваний. Также используют двойную соль
теобромина с салициловокислым натрием, известная под
названием диуретин.
8

9.

Пентоксифиллин (трентал)
O
N
HN
O
CH3
N
N
CH3
теобромин
O
1) NaOH
N
N
Cl
CH3
H3C
O
2) ClCH2CH2CH2Br
O
CH3
N
O
O
O
N
N
H3C
CH3
N
O
CH3
пентоксифиллин
N
N
CH3
тормозит агрегацию тромбоцитов, оказывает сосудорасширяющее действие,
способствует улучшению снабжения тканей кислородом. Этот препарат применяют
для лечения сосудистых патологий, атеросклероза, ишемических состояний.
9

10.

Алкалоиды – производные изохинолина
CH3O
CH3O
N
OMe
Папаверин
OMe
Применяется в качестве эффективного противосудорожного и сосудорасширяющего средства.
10

11.

Синтез папаверина
HO
CH3O
CH3I
HCl
параформ
CH3O
HO
CH2Cl NaCN
CH3O
CH3O
CH2CN
CH3O
CH3O
вератрол
пирокатехин
CH2CN
CH3O
CH2CH2NH2
CH3O
H2, Ni
кипячение
в ксилоле
CH3O
CH3O
1) NaOH, HOH
2) HCl
CH2COOH
CH3O
CH3O
CH3O
CH3O
1) POCl3
NH
O
2) NaOH
CH3O
CH3O
Pd, Al2O3
CH3O
N
OMe
OMe
CH3O
N
OMe
OMe
11

12.

Дротаверин (но-шпа) – спазмолитик универсального действия
C2H5O
C2H5O
N .HCl
OC2H5
Дротаверин
(но-шпа)
OC2H5
Синтез дротаверина ведут по схеме, аналогичной синтезу папаверина. Она отличается лишь тем,
что на первой стадии вместо вератрола получают 1,2-диэтоксибензол с использованием
диэтилсульфата а качестве алкилирующего средства, а также отсутствием стадии дегидрирования.
12

13.

Тубокурарин
В травматологии иногда пользуются тубокурарином для расслабления мышц
при репозиции отломков, вправлении сложных вывихов и т. п.
13

14.

Алкалоиды - производные индола и имидазола
OMe
MeO
фрагмент
индола
OMe
N
фрагмент
индола
N
O
N
H
O
N
OMe
CH3O
O
Резерпин
O
O
Стрихнин
Резерпин – алкалоид, проявляющий гипотензивное и успокаивающее
действие.
Стрихнин – очень ядовитый алкалоид, содержащийся в семенах
чилибухи (Strychnos nux-vomica), которые называют “рвотными орешками”.
14

15.

Пилокарпин используется для лечения глазных заболеваний.
H3C
N
N
O
ядро
имидазола
O
Пилокарпин
Иохимбин
N
N
H
был выделен из коры дерева Corynante Yohimbe,
произрастающего в тропической Африке. Кора этого
дерева пользуется у туземцев репутацией
вещества, стимулирующего половую деятельность
15

16.

винбластин и винкристин
HO
CH2CH3
H
N
COOCH3
N
H
N
CH2CH3
H
H
OC(O)CH3
COOCH3
CH3O
N H
R
OH
R = Me – винбластин,
R = С(O)H – винкристин
Винбластин применяется для лечения различных форм рака и особенно эффективен при
болезни Ходжкина (лимфогранулематоз) и хорионкарциноме. Винкристином лечат острую
лейкемию, а в комбинации с другими препаратами – лимфогранулематоз.
16

17.

Винкамин и его синтетический аналог - кавинтон
винкамин
алкалоид, содержащийся
в листьях барвинка (Vinca minor);
корректор нарушений
мозгового кровообращения.
Расслабляет гладкую мускулатуру кровеносных
сосудов мозга. Усиливает поглощение и
обмен глюкозы, улучшает насыщение ткани мозга
кислородом. Повышает умственную
работоспособность, облегчает процесс
запоминания.
17

18.

Курс лекций является частью учебно-методического комплекса
«Химия биологически активных веществ»
автор:
Носова Эмилия Владимировна, д.х.н., доцент кафедры органической и биомолекулярной
химии УрФУ
Учебно-методический комплекс подготовлен на кафедре органической химии
химико-технологического института УрФУ
Никакая часть презентации не может быть воспроизведена в
какой бы то ни было форме без письменного разрешения авторов
18