Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 3 (28 ερωτήσεις) (σελ. 39, 44, 54, 64) – ΦΑΡΜΑΚΟΓΝΩΣΙΑ Γ΄ ΕΠΑΛ

ΦΑΡΜΑΚΟΓΝΩΣΙΑ Γ΄ ΕΠΑΛ ΦΑΡΜΑΚΟΓΝΩΣΙΑ Γ΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 3 (28 ερωτήσεις) (σελ. 39, 44, 54, 64) – ΦΑΡΜΑΚΟΓΝΩΣΙΑ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 3 (28 ερωτήσεις)

Πλήρεις λύσεις και των 28 ερωτήσεων του κεφαλαίου 3 — ο ορισμός και η παρουσία των αλκαλοειδών, η σημασία τους για το φυτό και τον άνθρωπο, η ονοματολογία, οι φυσικές, χημικές και φαρμακολογικές ιδιότητες, η ανίχνευση, η παραλαβή πτητικών και μη πτητικών, ο καθαρισμός και ο ποσοτικός έλεγχος και η ταξινόμηση σε κατηγορίες και ομάδες.

Ερώτηση 1 (3.1.6) — Ποιες ενώσεις είναι αλκαλοειδή

Ερώτηση: Ποιες ενώσεις χαρακτηρίζονται αλκαλοειδή;

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 34): ως αλκαλοειδές ορίζεται η οργανική ένωση που περιέχει άζωτο —κατά κανόνα ετεροκυκλικό (δηλαδή 1 τουλάχιστον άτομο αζώτου υπάρχει σε δακτύλιο)—, έχει βασικές (=αλκαλικές) ιδιότητες, δηλαδή μπορεί να ενωθεί με οξέα και να σχηματίσει άλατα, και έχει συνήθως έντονη δράση, δηλαδή μπορεί να επηρεάσει τον οργανισμό σε πολύ μικρές δόσεις.

Η αντίδραση που τα χαρακτηρίζει: ΑΛΚΑΛΟΕΙΔΕΣ (ΒΑΣΗ) + ΟΞΥ → ΑΛΚΑΛΟΕΙΔΕΣ (ΑΛΑΣ).

Τα τρία κριτήρια | Κριτήριο | Περιεχόμενο | |---|---| | Άζωτο | κατά κανόνα ετεροκυκλικό, σε δακτύλιο | | Βασικότητα | ενώνεται με οξέα και σχηματίζει άλατα | | Δράση | έντονη, σε πολύ μικρές δόσεις |

Γιατί ονομάστηκαν έτσι: επειδή παρουσιάζουν αλκαλικές ιδιότητες, όπως τα αλκάλια· στην αρχή είχαν κατατάξει στα αλκαλοειδή όποια ουσία είχε αλκαλικές ιδιότητες, π.χ. αμίνες, αλλά σήμερα περιορίζεται ο αριθμός σε πιο συγκεκριμένα όρια και δεν περιλαμβάνει πλέον οποιοδήποτε αζωτούχο μεταβολίτη.

Οι εξαιρέσεις: η καφεΐνη δεν σχηματίζει άλατα με οξέα, γιατί είναι ασθενής βάση, ενώ η εφεδρίνη δεν έχει ετεροκυκλικό άζωτο, αλλά σε πλάγια αλυσίδα, και όμως εντάσσεται στα αλκαλοειδή, μάλλον λόγω της δράσης της· μερικά χαρακτηρίζονται ως πρωτο-αλκαλοειδή επειδή μοιάζουν πολύ περισσότερο με αμίνες, π.χ. η μεσκαλίνη και η σεροτονίνη, ενώ ως ψευδο-αλκαλοειδή χαρακτηρίζονται εκείνα που έχουν στεροειδική δομή και εκείνα που έχουν τερπενοειδή.

Η σημασία τους: τα αλκαλοειδή είναι η πιο σημαντική φυτοχημική ομάδα, αφού περιλαμβάνουν πάρα πολλά δραστικά φάρμακα και τοξικές ουσίες.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αλκαλοειδές ορίζεται η οργανική ένωση που περιέχει άζωτο, κατά κανόνα ετεροκυκλικό, δηλαδή με ένα τουλάχιστον άτομο αζώτου σε δακτύλιο, έχει βασικές ή αλκαλικές ιδιότητες, ώστε να ενώνεται με οξέα και να σχηματίζει άλατα, και έχει συνήθως έντονη δράση, δηλαδή επηρεάζει τον οργανισμό σε πολύ μικρές δόσεις. Ονομάστηκαν έτσι επειδή παρουσιάζουν αλκαλικές ιδιότητες όπως τα αλκάλια. Υπάρχουν εξαιρέσεις: η καφεΐνη δεν σχηματίζει άλατα γιατί είναι ασθενής βάση, ενώ η εφεδρίνη έχει το άζωτο σε πλάγια αλυσίδα και εντάσσεται στα αλκαλοειδή λόγω της δράσης της.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 (3.1.6) — Πού βρίσκονται στη φύση

Ερώτηση: Πού τα βρίσκουμε στη φύση;

Απάντηση:

Κυρίως στα φυτά (σελ. 35): πιστεύεται ότι το 15-20% των φυτών περιέχουν αλκαλοειδή, κυρίως στα ανώτερα και λιγότερο στα κατώτερα φυτά· μερικές οικογένειες φυτών είναι πλούσιες σε αλκαλοειδή, π.χ. Solanaceae, Apocynaceae, Liliaceae.

Αλλά και στο ζωϊκό βασίλειο: τα αλκαλοειδή θεωρούνταν αποκλειστικά φυτικά προϊόντα· όμως έχει αποδειχθεί ότι ανευρίσκονται και στο ζωϊκό βασίλειο — μπορεί αυτό να οφείλεται στην τροφή που καταναλώνουν οι ζωϊκοί οργανισμοί, όπως η καστοραμίνη στους κάστορες που τρώγουν νούφαρα, ή αλκαλοειδή πυρρολιζιδίνης στις πεταλούδες· σε άλλες όμως περιπτώσεις η παρουσία τους οφείλεται στις διεργασίες μεταβολισμού των ζωϊκών οργανισμών· τα τελευταία χρόνια έχουν απομονωθεί αρκετά αλκαλοειδή από θαλάσσιους οργανισμούς.

Η κατανομή ανά οικογένεια: σε κάποιες οικογένειες συναντάμε αλκαλοειδή που ανήκουν στην ίδια ομάδα, π.χ. αλκαλοειδή πυρρολιζιδίνης στην οικογένεια Boraginaceae, αλκαλοειδή τροπανίου στην οικογένεια Solanaceae· αντίθετα, μερικά αλκαλοειδή ανευρίσκονται σε οικογένειες που διαφέρουν ταξινομικά μεταξύ τους, π.χ. η καφεΐνη, η υοχιμβίνη.

Και συνθετικά: πάρα πολλά φυσικά αλκαλοειδή παρασκευάζονται και συνθετικά, ενώ μερικά είναι μόνο προϊόν σύνθεσης, π.χ. η ηρωίνη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα αλκαλοειδή υπάρχουν κατά κύριο λόγο στα φυτά: πιστεύεται ότι το 15-20% των φυτών τα περιέχουν, κυρίως τα ανώτερα και λιγότερο τα κατώτερα, ενώ πλούσιες σε αυτά είναι οικογένειες όπως οι Solanaceae, Apocynaceae και Liliaceae. Έχει αποδειχθεί όμως ότι ανευρίσκονται και στο ζωϊκό βασίλειο, είτε λόγω της τροφής, όπως η καστοραμίνη στους κάστορες που τρώνε νούφαρα, είτε λόγω των διεργασιών του μεταβολισμού, ενώ τα τελευταία χρόνια έχουν απομονωθεί αρκετά και από θαλάσσιους οργανισμούς. Επιπλέον, πολλά παρασκευάζονται συνθετικά και μερικά, όπως η ηρωίνη, είναι μόνο προϊόν σύνθεσης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 (3.1.6) — Σε ποια μέρη των φυτών υπάρχουν

Ερώτηση: Σε ποια μέρη των φυτών υπάρχουν;

Απάντηση:

Ο κανόνας (σελ. 35): τα αλκαλοειδή ενός φυτού εντοπίζονται συνήθως σε ένα όργανο, π.χ. η κινίνη στον φλοιό της κιγχόνης, αλλά μερικές φορές και σε δεύτερο, π.χ. τα αλκαλοειδή τροπανίου στα φύλλα και τις ρίζες της Atropa belladonna· στην τελευταία περίπτωση μπορεί η σύσταση του μείγματος αλκαλοειδών να είναι διαφορετική.

Με ποια μορφή (σελ. 36): τα αλκαλοειδή μπορεί να υπάρχουν ως ελεύθερα μόρια, δηλαδή ως βάσεις, μέσα στο φυτό, όμως μπορεί να είναι συνδεδεμένα με οξέα του φυτού και να υπάρχουν και ως άλατα· σχεδόν πάντα υπάρχουν ως μείγματα μορίων με μικρές διαφορές στη χημική δομή τους, που ανήκουν όμως στην ίδια ομάδα — υπάρχουν κάποιες εξαιρέσεις, π.χ. στο όπιο συναντάμε αλκαλοειδή που ανήκουν σε δύο διαφορετικές ομάδες, δηλαδή της ισοκινολίνης και του φαινανθρενίου.

Σε τι ποσότητες: τα αλκαλοειδή μπορεί να υπάρχουν σε ελάχιστες ποσότητες στο φυτό, π.χ. σε έναν τόννο φύλλων του Catharanthus roseus βρίσκονται μόνο περίπου 3 γραμμάρια βινβλαστίνης· αντίθετα ο φλοιός της κιγχόνης περιέχει μέχρι και 15% αλκαλοειδών.

Χαρακτηριστικά όργανα από την ταξινόμηση του κεφαλαίου: φλοιός (κιγχόνη → κινίνη), φύλλα και ρίζες (Atropa belladonna → ατροπίνη), ρίζες (Cephaelis ipecacuanha → εμετίνη), σπέρματα (Strychnos nux vomica → στρυχνίνη), γαλακτώδης οπός των ώριμων καρπών (Papaver somniferum → μορφίνη), πράσινα μέρη (πατάτα → σολανίνη).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα αλκαλοειδή ενός φυτού εντοπίζονται συνήθως σε ένα όργανο — για παράδειγμα η κινίνη στον φλοιό της κιγχόνης — αλλά μερικές φορές και σε δεύτερο, όπως τα αλκαλοειδή τροπανίου στα φύλλα και τις ρίζες της Atropa belladonna, οπότε η σύσταση του μείγματος μπορεί να διαφέρει. Μέσα στο φυτό υπάρχουν είτε ως ελεύθερες βάσεις είτε ενωμένα με οξέα του φυτού ως άλατα, και σχεδόν πάντα ως μείγματα μορίων της ίδιας ομάδας. Οι ποσότητες ποικίλλουν πολύ: σε έναν τόνο φύλλων Catharanthus roseus υπάρχουν μόλις 3 γραμμάρια βινβλαστίνης, ενώ ο φλοιός της κιγχόνης φτάνει το 15% αλκαλοειδών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 (3.1.6) — Σημασία για το φυτό

Ερώτηση: Ποια είναι η σημασία τους για το φυτό;

Απάντηση:

Η αβεβαιότητα (σελ. 36): δεν έχει αποδειχθεί απόλυτα ο ρόλος τους για τα φυτά, αλλά δίνονται ορισμένες πιθανές εξηγήσεις.

Οι πιθανές εξηγήσεις
1. Τελικά προϊόντα μεταβολισμού: λαμβάνοντας υπόψη ότι συνήθως βρίσκονται σε περιφερικά όργανα του φυτού θεωρούνται τελικά προϊόντα μεταβολισμού.
2. Ουσίες ανάπτυξης: όμως υπάρχουν και σε ρίζες και γι' αυτό θεωρούνται ουσίες που χρησιμεύουν στην ανάπτυξη του φυτού.
3. Βοήθεια στη βλάστηση: όσα βρίσκονται σε σπέρματα βοηθούν στη βλάστηση.
4. Άμυνα: επειδή είναι τοξικά, μπορεί να προφυλάσσουν το φυτό από τα φυτοφάγα έντομα.
5. Αποτοξίνωση: με τη χημική βιοσύνθεσή τους μέσα στο φυτό εξουδετερώνουν τοξικές ουσίες μέσα στο ίδιο το φυτό.
6. Ρύθμιση του μεταβολισμού: θεωρείται ότι υπάρχει αλληλεπίδραση με τα ένζυμα του φυτού και, επομένως, επηρεάζουν τον μεταβολισμό του.
7. Τυχαία προϊόντα: δεν αποκλείεται πάντως μερικά να σχηματίζονται από τυχαίες αντιδράσεις.
Στην Ανακεφαλαίωση (σελ. 39): η σημασία τους για το φυτό αποδίδεται σε διάφορους λόγους, π.χ. προστασία του από φυτοφάγα ζώα, ενώ για τον άνθρωπο η σπουδαιότερη αξία τους είναι ως φάρμακα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο ρόλος τους για τα φυτά δεν έχει αποδειχθεί απόλυτα, δίνονται όμως πιθανές εξηγήσεις. Επειδή βρίσκονται συνήθως σε περιφερικά όργανα, θεωρούνται τελικά προϊόντα μεταβολισμού· επειδή όμως υπάρχουν και στις ρίζες, θεωρούνται ουσίες χρήσιμες για την ανάπτυξη, ενώ όσα βρίσκονται σε σπέρματα βοηθούν στη βλάστηση. Καθώς είναι τοξικά, μπορεί να προφυλάσσουν το φυτό από τα φυτοφάγα έντομα ή, με τη βιοσύνθεσή τους, να εξουδετερώνουν τοξικές ουσίες μέσα στο ίδιο το φυτό. Θεωρείται ακόμη ότι αλληλεπιδρούν με τα ένζυμα και επηρεάζουν τον μεταβολισμό, ενώ δεν αποκλείεται μερικά να προκύπτουν από τυχαίες αντιδράσεις.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 5 (3.1.6) — Σημασία για τον άνθρωπο

Ερώτηση: Ποια είναι η σημασία τους για τον άνθρωπο;

Απάντηση:

Η βασική θέση (σελ. 37): τα αλκαλοειδή δίκαια χαρακτηρίζονται ως η πιο σημαντική ομάδα συστατικών, γιατί περιλαμβάνουν ενώσεις που σε ελεγχόμενες δόσεις καλύπτουν ένα μεγάλο φάσμα φαρμακολογικών δράσεων.

Παράδειγμα του εύρους: υπάρχουν αλκαλοειδή που κατεβάζουν την πίεση του αίματος, π.χ. ρεσερπίνη, και άλλα που την ανεβάζουν, π.χ. εφεδρίνη.

Η δραστικότητα και το τίμημά της: επιπλέον είναι δραστικές ενώσεις, αφού φέρνουν αποτέλεσμα όταν δίνονται σε πολύ μικρές δόσεις· γι' αυτό πολλά είναι τοξικά και η απρόσεκτη χρήση τους προκαλεί δηλητηριάσεις.

Ο εθισμός: κάποια από αυτά όμως, όταν τα παίρνει κανείς επανειλημμένα, προκαλούν εθισμό· συνηθίζει δηλαδή ο οργανισμός στην παρουσία τους, μάλιστα αρκετά γρήγορα χρειάζεται όλο και μεγαλύτερες δόσεις ή άλλες πιο δραστικές ουσίες, και τελικά δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς αυτά· εξαρτάται κυριολεκτικά από αυτά —γι' αυτό και ο σωστός όρος είναι εξαρτησιογόνα— και όχι ναρκωτικά, όπως πρέπει να ονομάζονται μόνο οι ουσίες που προκαλούν νάρκωση.

Ο κανόνας του βιβλίου: για να αποφύγει κανείς την καταστροφή ο χρυσός κανόνας είναι ένας: ΑΡΝΕΙΤΑΙ ΚΑΙ ΝΑ ΤΑ ΔΟΚΙΜΑΣΕΙ.

Παραδείγματα θεραπευτικών δράσεων (σελ. 43): αναλγητικά: μορφίνη· διεγερτικά: στρυχνίνη· μυδριατικά: ατροπίνη· μυοτικά: πιλοκαρπίνη· αυξάνουν την πίεση αίματος: εφεδρίνη· μειώνουν την πίεση αίματος: ρεσερπίνη· αντιβηχικά: κωδεΐνη· αντικαρκινικά: βινκριστίνη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για τον άνθρωπο τα αλκαλοειδή είναι η πιο σημαντική ομάδα συστατικών, γιατί σε ελεγχόμενες δόσεις καλύπτουν μεγάλο φάσμα φαρμακολογικών δράσεων: άλλα κατεβάζουν την πίεση, όπως η ρεσερπίνη, και άλλα την ανεβάζουν, όπως η εφεδρίνη, ενώ υπάρχουν αναλγητικά, διεγερτικά, μυδριατικά, μυοτικά, αντιβηχικά και αντικαρκινικά. Επειδή δρουν σε πολύ μικρές δόσεις, πολλά είναι τοξικά και η απρόσεκτη χρήση τους προκαλεί δηλητηριάσεις. Κάποια, με επανειλημμένη λήψη, προκαλούν εθισμό και ο οργανισμός χρειάζεται όλο και μεγαλύτερες δόσεις — γι' αυτό ο σωστός όρος είναι εξαρτησιογόνα και όχι ναρκωτικά, που είναι μόνο όσα προκαλούν νάρκωση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 6 (3.1.6) — Η ονομασία των αλκαλοειδών

Ερώτηση: Πώς παίρνουν το όνομά τους;

Απάντηση:

Η κατάληξη (σελ. 37): έχει καθιερωθεί να λήγουν τα ονόματα των αλκαλοειδών σε –ίνη, π.χ. μορφίνη· όμως δεν είναι αλκαλοειδές όποια ένωση λήγει σε –ίνη, π.χ. η ρουτίνη είναι μια ουσία που ανήκει στους γλυκοσίδες των φλαβονοειδών.

Οι μικρές διαφορές: τα αλκαλοειδή που ανήκουν στην ίδια ομάδα, αλλά διαφέρουν σε ένα μικρό μέρος της δομής τους, δηλαδή σε έναν υποκαταστάτη ή έναν διπλό δεσμό, συνήθως έχουν και μια μικρή διαφορά (μια συλλαβή, ένα πρόθεμα) στο όνομά τους, π.χ. ατροπίνη - αποατροπίνη.

Οι πηγές των ονομάτων (σελ. 38) — τα ονόματα των αλκαλοειδών μπορεί να προέρχονται από: | Πηγή | Παράδειγμα | |---|---| | το όνομα της οικογένειας στην οποία ανήκει το φυτό | σολανίνη (Solanaceae) | | το όνομα του γένους του φυτού | ατροπίνη (Atropa belladonna) | | το όνομα του είδους του φυτού | κοκαΐνη (Erythroxylon coca) | | τη δράση του αλκαλοειδούς | εμετίνη (εφόσον προκαλεί έμετο) | | το όνομα ανθρώπων που συνδέονται είτε με την ανακάλυψη είτε τη διακίνησή τους | νικοτίνη (από τον Γάλλο διπλωμάτη Jean Nicot που έφερε τον καπνό στην Ευρώπη) |

Και ένα ακόμη παράδειγμα από το κεφάλαιο: η μορφίνη πήρε το όνομά της από τον Μορφέα, ο οποίος ήταν ο θεός του ύπνου, γιατί σε μεγαλύτερες δόσεις προκαλεί ύπνο (σελ. 56).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Έχει καθιερωθεί τα ονόματα των αλκαλοειδών να λήγουν σε -ίνη, όπως η μορφίνη, χωρίς όμως κάθε ένωση που λήγει σε -ίνη να είναι αλκαλοειδές — η ρουτίνη, για παράδειγμα, είναι γλυκοσίδης φλαβονοειδών. Αλκαλοειδή της ίδιας ομάδας που διαφέρουν σε έναν υποκαταστάτη ή έναν διπλό δεσμό έχουν συνήθως μικρή διαφορά στο όνομα, όπως ατροπίνη και αποατροπίνη. Τα ονόματα προέρχονται από την οικογένεια του φυτού, όπως η σολανίνη από τις Solanaceae, από το γένος, όπως η ατροπίνη από την Atropa belladonna, από το είδος, όπως η κοκαΐνη από το Erythroxylon coca, από τη δράση, όπως η εμετίνη που προκαλεί έμετο, ή από ονόματα ανθρώπων, όπως η νικοτίνη από τον Jean Nicot.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 1 (3.2.5) — Φυσικές ιδιότητες

Ερώτηση: Ποιες είναι οι φυσικές ιδιότητες των αλκαλοειδών;

Απάντηση:

Οι φυσικές ιδιότητες (σελ. 40)
- Τα περισσότερα είναι στερεά, έχουν πικρή γεύση και κρυσταλλική μορφή.
- Όσα είναι υγρά δεν έχουν οξυγόνο στο μόριό τους, π.χ. σπαρτεΐνη, κωνειίνη.
- Ελάχιστα έχουν χρώμα, π.χ. η βερβερίνη, ενώ μερικά είναι πτητικά, δηλαδή όταν εκτεθούν στον αέρα εξατμίζονται.
- Πολλά αλκαλοειδή παρουσιάζουν στροφική ικανότητα, δηλαδή στρέφουν το επίπεδο του πολωμένου φωτός, δεξιά ή αριστερά, και χαρακτηρίζονται αντιστοίχως δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα.
Τι είναι το πολωμένο φως: πολωμένο φως είναι το μονοχρωματικό, δηλαδή αυτό που έχει ένα μήκος κύματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος· γνωρίζουμε, π.χ., ότι άλλο μήκος κύματος έχει το κίτρινο και άλλο το πράσινο φως· η στροφική ικανότητα οφείλεται σε κάποια ασυμμετρία που υπάρχει στη δομή του μορίου.

Και η διαλυτότητα: η διαλυτότητα των αλκαλοειδών είναι σημαντική — όταν είναι ελεύθερες βάσεις διαλύονται σε οργανικούς (άπολους) διαλύτες, π.χ. χλωροφόρμιο, αιθέρα, βενζόλιο, ενώ όταν είναι άλατα, διαλύονται στο νερό και την αραιή με νερό αλκοόλη.

Στην Ανακεφαλαίωση (σελ. 43): τα αλκαλοειδή είναι πικρές στην πλειονότητά τους μη πτητικές ουσίες, που μπορεί να παρουσιάζουν στροφική ικανότητα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα περισσότερα αλκαλοειδή είναι στερεά, με πικρή γεύση και κρυσταλλική μορφή. Όσα είναι υγρά δεν έχουν οξυγόνο στο μόριό τους, όπως η σπαρτεΐνη και η κωνειίνη, ελάχιστα έχουν χρώμα, όπως η βερβερίνη, και μερικά είναι πτητικά, δηλαδή εξατμίζονται όταν εκτεθούν στον αέρα. Πολλά παρουσιάζουν στροφική ικανότητα, στρέφοντας το επίπεδο του πολωμένου φωτός δεξιά ή αριστερά, οπότε χαρακτηρίζονται δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα· η ιδιότητα αυτή οφείλεται σε ασυμμετρία της δομής του μορίου. Σημαντική είναι και η διαλυτότητά τους, που διαφέρει ανάλογα με το αν βρίσκονται ως βάσεις ή ως άλατα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 (3.2.5) — Μορφές στη φύση

Ερώτηση: Σε ποιες μορφές υπάρχουν στη φύση;

Απάντηση:

Οι δύο μορφές (σελ. 36): τα αλκαλοειδή μπορεί να υπάρχουν ως ελεύθερα μόρια, δηλαδή ως βάσεις, μέσα στο φυτό, όμως μπορεί να είναι συνδεδεμένα με οξέα του φυτού και να υπάρχουν και ως άλατα.

Η μετατροπή: ΑΛΚΑΛΟΕΙΔΕΣ (ΒΑΣΗ) + ΟΞΥ → ΑΛΚΑΛΟΕΙΔΕΣ (ΑΛΑΣ) — η ίδια αντίδραση αξιοποιείται τεχνικά στην παραλαβή: προσθέτουμε άλκαλι και έτσι μετατρέπονται όλα σε βάσεις, ή προσθέτουμε αραιό οξύ και στο όξινο περιβάλλον όλα τα αλκαλοειδή γίνονται άλατα, που είναι διαλυτά στο νερό (σελ. 47-48).

Τι αλλάζει με τη μορφή | Μορφή | Διαλυτότητα | Σταθερότητα | |---|---|---| | Βάση | σε οργανικούς (άπολους) διαλύτες: χλωροφόρμιο, αιθέρα, βενζόλιο | σε διάλυμα επηρεάζονται από το οξυγόνο, τη θερμότητα, το φως | | Άλας | στο νερό και την αραιή με νερό αλκοόλη | τα διαλύματα των αλάτων θεωρούνται πιο σταθερά | Και στις δύο μορφές: η σκέτη αλκοόλη διαλύει τα αλκαλοειδή και με τις δύο μορφές τους.

Ως μείγματα: σχεδόν πάντα υπάρχουν ως μείγματα μορίων με μικρές διαφορές στη χημική δομή τους, που ανήκουν όμως στην ίδια ομάδα — με εξαίρεση π.χ. το όπιο, όπου συναντάμε αλκαλοειδή που ανήκουν σε δύο διαφορετικές ομάδες, δηλαδή της ισοκινολίνης και του φαινανθρενίου.

Ο περιορισμός: όσα είναι ασθενείς βάσεις δεν σχηματίζουν άλατα (Ανακεφαλαίωση, σελ. 43) — π.χ. η καφεΐνη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στη φύση τα αλκαλοειδή υπάρχουν σε δύο μορφές: ως ελεύθερα μόρια, δηλαδή ως βάσεις, και ως άλατα, όταν είναι ενωμένα με οξέα του φυτού. Οι βάσεις διαλύονται σε οργανικούς διαλύτες, όπως χλωροφόρμιο, αιθέρας και βενζόλιο, ενώ τα άλατα στο νερό και στην αραιή αλκοόλη· η σκέτη αλκοόλη διαλύει και τις δύο μορφές, ενώ τα διαλύματα των αλάτων είναι πιο σταθερά, αφού οι βάσεις επηρεάζονται από το οξυγόνο, τη θερμότητα και το φως. Σχεδόν πάντα βρίσκονται ως μείγματα μορίων της ίδιας ομάδας, ενώ όσα είναι ασθενείς βάσεις, όπως η καφεΐνη, δεν σχηματίζουν άλατα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 (3.2.5) — Πού διαλύονται

Ερώτηση: Πού διαλύονται τα αλκαλοειδή;

Απάντηση:

Ο κανόνας (σελ. 40): τα αλκαλοειδή, όταν είναι ελεύθερες βάσεις διαλύονται σε οργανικούς (άπολους) διαλύτες, π.χ. χλωροφόρμιο, αιθέρα, βενζόλιο, ενώ όταν είναι άλατα, διαλύονται στο νερό και την αραιή με νερό αλκοόλη· η σκέτη αλκοόλη διαλύει τα αλκαλοειδή και με τις δύο μορφές τους.

Ο πίνακας | Μορφή | Διαλύτες | |---|---| | Βάσεις | οργανικοί (άπολοι): χλωροφόρμιο, αιθέρας, βενζόλιο | | Άλατα | νερό, αραιή με νερό αλκοόλη | | Και οι δύο | σκέτη αλκοόλη |

Η σταθερότητα των διαλυμάτων: τα διαλύματα των αλάτων θεωρούνται πιο σταθερά, ενώ οι βάσεις σε διάλυμα επηρεάζονται από το οξυγόνο, τη θερμότητα, το φως.

Γιατί έχει σημασία στην πράξη (σελ. 47-48): πάνω σε αυτή τη διπλή διαλυτότητα στηρίζεται ο πρώτος τρόπος παραλαβής των μη πτητικών αλκαλοειδών — με τη διαχωριστική χοάνη μετατρέπουμε τα αλκαλοειδή σε βάσεις (με άλκαλι) ώστε να περάσουν στον οργανικό διαλύτη, πετάμε τη στοιβάδα του νερού, μετά τα μετατρέπουμε σε άλατα (με αραιό οξύ) ώστε να περάσουν στο νερό και πετάμε τη στοιβάδα του οργανικού διαλύτη, με αποτέλεσμα να μας μείνουν στο νερό όλα τα αλκαλοειδή που είχε το φυτό.

Η προϋπόθεση: η μέθοδος αυτή είναι σχετικά απλή και οικονομική, αλλά προϋποθέτει ότι τα αλκαλοειδή είναι ισχυρές βάσεις, ώστε να μπορούν να σχηματίζουν άλατα και έτσι να υπάρχουν είτε με τη μία είτε με την άλλη μορφή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα αλκαλοειδή ως ελεύθερες βάσεις διαλύονται σε οργανικούς, άπολους διαλύτες, όπως το χλωροφόρμιο, ο αιθέρας και το βενζόλιο, ενώ ως άλατα διαλύονται στο νερό και στην αραιή με νερό αλκοόλη· η σκέτη αλκοόλη διαλύει και τις δύο μορφές. Τα διαλύματα των αλάτων είναι πιο σταθερά, ενώ οι βάσεις σε διάλυμα επηρεάζονται από το οξυγόνο, τη θερμότητα και το φως. Πάνω σε αυτή τη διπλή διαλυτότητα στηρίζεται και ο βασικός τρόπος παραλαβής των μη πτητικών αλκαλοειδών με τη διαχωριστική χοάνη.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 (3.2.5) — Ισχυρές και ασθενείς βάσεις

Ερώτηση: Τι είναι ισχυρές και τι ασθενείς βάσεις;

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 40-41): μερικά αλκαλοειδή χαρακτηρίζονται ως ισχυρές βάσεις, δηλαδή μπορούν να ενωθούν και να σχηματίσουν σταθερά άλατα με οξέα, π.χ. η πιλοκαρπίνη, η στρυχνίνη, ενώ άλλα δεν μπορούν να ενωθούν με οξέα και γι' αυτό χαρακτηρίζονται ως ασθενείς βάσεις.

Από τι εξαρτάται: η αλκαλικότητα οφείλεται στο άζωτο και αν είναι μεγάλη ή μικρή εξαρτάται από τα γειτονικά προς το άζωτο τμήματα του μορίου.

Παραδείγματα | Χαρακτηρισμός | Παραδείγματα | |---|---| | Ισχυρές βάσεις | πιλοκαρπίνη, στρυχνίνη | | Ασθενείς βάσεις | η καφεΐνη, που δεν σχηματίζει άλατα με οξέα (σελ. 34) |

Οι πρακτικές συνέπειες
1. Στην παραλαβή: η μέθοδος της διαχωριστικής χοάνης προϋποθέτει ότι τα αλκαλοειδή είναι ισχυρές βάσεις, ώστε να μπορούν να σχηματίζουν άλατα και έτσι να υπάρχουν είτε με τη μία είτε με την άλλη μορφή (σελ. 48).
2. Στον ποσοτικό έλεγχο: η ογκομέτρηση εφαρμόζεται μόνο για όσα αλκαλοειδή είναι ισχυρές βάσεις (σελ. 50).
3. Στην ταξινόμηση: τα αλκαλοειδή της πουρίνης ή μεθυλοξανθίνης από φυτοχημική άποψη δεν θεωρούνται γνήσια αλκαλοειδή, γιατί δεν δίνουν θετικές τις γενικές αντιδράσεις της ομάδας αυτής ούτε σχηματίζουν άλατα με οξέα (σελ. 59).
Στην Ανακεφαλαίωση (σελ. 43): τα περισσότερα υπάρχουν σε δύο μορφές, ως ισχυρές βάσεις που διαλύονται σε οργανικούς διαλύτες και ως άλατα που διαλύονται σε νερό· όσα είναι ασθενείς βάσεις δεν σχηματίζουν άλατα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ισχυρές βάσεις χαρακτηρίζονται τα αλκαλοειδή που μπορούν να ενωθούν με οξέα και να σχηματίσουν σταθερά άλατα, όπως η πιλοκαρπίνη και η στρυχνίνη· ασθενείς βάσεις είναι εκείνα που δεν μπορούν να ενωθούν με οξέα, όπως η καφεΐνη. Η αλκαλικότητα οφείλεται στο άζωτο και το μέγεθός της εξαρτάται από τα γειτονικά προς το άζωτο τμήματα του μορίου. Η διάκριση έχει πρακτική σημασία, αφού τόσο η παραλαβή με διαχωριστική χοάνη όσο και ο ποσοτικός έλεγχος με ογκομέτρηση προϋποθέτουν ισχυρές βάσεις.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 5 (3.2.5) — Γενικές αντιδράσεις

Ερώτηση: Αναφέρατε τρεις γενικές αντιδράσεις των αλκαλοειδών.

Απάντηση:

Το πλαίσιο (σελ. 41): τα αλκαλοειδή αντιδρούν με ορισμένα αντιδραστήρια δίνοντας θετικές χημικές αντιδράσεις· σε μερικές αντιδράσεις προκύπτει ίζημα, ενώ σε άλλες παρατηρείται αλλαγή χρώματος· υπάρχουν γενικές αντιδράσεις, δηλαδή αντιδράσεις που δίνουν θετικό αποτέλεσμα με όλα σχεδόν τα αλκαλοειδή, αλλά υπάρχουν και οι ειδικές αντιδράσεις, που είναι θετικές μόνο για μια ομάδα αλκαλοειδών ή ακόμα μόνο για ένα συγκεκριμένο αλκαλοειδές.

Οι τρεις γενικές αντιδράσεις | Αντιδραστήριο | Αποτέλεσμα | |---|---| | Wagner (Βάγκνερ) | καστανό ίζημα | | Mayer (Μάγερ) | λευκοκρυσταλλικό ίζημα | | Dragendorff (Ντράγκεντορφ) | καστανό κρυσταλλικό ίζημα | Το βιβλίο σημειώνει: υπάρχουν και άλλα αντιδραστήρια με τα οποία αντιδρούν γενικά όλα τα αλκαλοειδή.

Πού χρησιμοποιούνται (σελ. 45): στην ανίχνευση — μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε κάποια από τις γενικές χημικές αντιδράσεις (Wagner, Mayer, Dragendorff) στο εκχύλισμά μας· αν η αντίδραση είναι θετική, τότε μπορούμε να υποθέσουμε ότι υπάρχουν αλκαλοειδή στο φυτό· δεν θα είμαστε απολύτως σίγουροι, επειδή και μερικές άλλες ουσίες, που δεν είναι όμως αλκαλοειδή, μερικές φορές δίνουν θετικές τις γενικές αντιδράσεις των αλκαλοειδών· όμως μια αρνητική γενική αντίδραση, εκτός από λίγες εξαιρέσεις, θα σημαίνει απουσία αλκαλοειδών από το φυτό.

Και στη χρωματογραφία: συνηθέστερα χρησιμοποιείται το τροποποιημένο για χρωματογραφία αντιδραστήριο του Dragendorff — εκεί που θα έχει φτάσει στο χρωματογράφημα το αλκαλοειδές, θα χρωματίζεται ροζ ή έντονο πορτοκαλί.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι τρεις γενικές αντιδράσεις, δηλαδή αυτές που δίνουν θετικό αποτέλεσμα με όλα σχεδόν τα αλκαλοειδή, είναι η αντίδραση Wagner, που δίνει καστανό ίζημα, η αντίδραση Mayer, που δίνει λευκοκρυσταλλικό ίζημα, και η αντίδραση Dragendorff, που δίνει καστανό κρυσταλλικό ίζημα. Χρησιμοποιούνται κυρίως στην ανίχνευση: θετικό αποτέλεσμα υποδηλώνει παρουσία αλκαλοειδών χωρίς απόλυτη βεβαιότητα, ενώ αρνητικό σημαίνει, με ελάχιστες εξαιρέσεις, απουσία τους.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 6 (3.2.5) — Ειδικές αντιδράσεις

Ερώτηση: Αναφέρατε δύο παραδείγματα ειδικών αντιδράσεων αλκαλοειδών.

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 41): στις ειδικές αντιδράσεις υπάγονται όσες είναι θετικές για μία μόνο ομάδα των αλκαλοειδών — γενικά οι ειδικές αντιδράσεις είναι θετικές μόνο για μια ομάδα αλκαλοειδών ή ακόμα μόνο για ένα συγκεκριμένο αλκαλοειδές.

Τα δύο παραδείγματα του βιβλίου | Αντίδραση | Για ποια ομάδα | |---|---| | Αντίδραση Vitali-Morin (Βιτάλι-Μορίν) | για τα αλκαλοειδή της ομάδας τροπανίου | | Αντίδραση μουρεξίδης | για τα αλκαλοειδή της ομάδας μεθυλοξανθίνης |

Ποια αλκαλοειδή αφορούν
- Ομάδα τροπανίου: ατροπίνη (Atropa belladonna), σκοπολαμίνη (Datura stramonium), κοκαΐνη (Erythroxylon coca) — τα περισσότερα αλκαλοειδή τροπανίου υπάρχουν σε φυτά της οικογένειας Solanaceae.
- Ομάδα μεθυλοξανθίνης (πουρίνης): καφεΐνη, θεοφυλλίνη, θεοβρωμίνη — που από φυτοχημική άποψη δεν θεωρούνται γνήσια αλκαλοειδή, γιατί δεν δίνουν θετικές τις γενικές αντιδράσεις της ομάδας αυτής ούτε σχηματίζουν άλατα με οξέα· γι' αυτό ακριβώς η ειδική αντίδραση μουρεξίδης είναι το εργαλείο ταυτοποίησής τους.
Η χρησιμότητα: ενώ οι γενικές αντιδράσεις απαντούν στο ερώτημα «υπάρχουν αλκαλοειδή;», οι ειδικές απαντούν στο ερώτημα «ποιας ομάδας;» — και η ταξινόμηση σε ομάδες διευκολύνει την ταυτοποίηση, τον ποιοτικό και ποσοτικό έλεγχο και δίνει ένδειξη για τις φαρμακολογικές ιδιότητες (σελ. 55).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ειδικές είναι οι αντιδράσεις που δίνουν θετικό αποτέλεσμα μόνο για μία ομάδα αλκαλοειδών ή ακόμη και για ένα μόνο αλκαλοειδές. Δύο παραδείγματα είναι η αντίδραση Vitali-Morin, για τα αλκαλοειδή της ομάδας τροπανίου, όπως η ατροπίνη, η σκοπολαμίνη και η κοκαΐνη, και η αντίδραση μουρεξίδης, για τα αλκαλοειδή της ομάδας μεθυλοξανθίνης, δηλαδή την καφεΐνη, τη θεοφυλλίνη και τη θεοβρωμίνη — ομάδα που μάλιστα δεν δίνει τις γενικές αντιδράσεις των αλκαλοειδών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 7 (3.2.5) — Παράγοντες της φαρμακολογικής δράσης

Ερώτηση: Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν τη φαρμακολογική δράση;

Απάντηση:

Η βασική αρχή (σελ. 42): η συντριπτική πλειοψηφία των φαρμάκων που επιδρούν στον οργανισμό το πετυχαίνει, επειδή το μόριό τους ή ένα τμήμα τους «ταιριάζει» (όπως περίπου το κλειδί στην κλειδαριά λόγω του σχήματός του στον χώρο) σε κάποια σημεία του οργανισμού· η δράση τους οφείλεται στη χημική δομή τους και ειδικότερα σε ένα τμήμα του μορίου που χαρακτηρίζεται ως φαρμακοφόρος ομάδα του μορίου.

Οι παράγοντες
1. Η φαρμακοφόρος ομάδα: όταν δύο ουσίες που ανήκουν στην ίδια γενική ομάδα έχουν και ίδια φαρμακοφόρο ομάδα, τότε έχουν κατά βάση και την ίδια δράση, π.χ. η ατροπίνη και η σκοπολαμίνη· η αποατροπίνη που μοιάζει πολύ με την ατροπίνη, αλλά δεν έχει την ίδια φαρμακοφόρο ομάδα, έχει τελείως διαφορετική δράση.
2. Η ισομέρεια και η διάταξη στον χώρο: οι ισομερείς ενώσεις είναι ενώσεις με ίδιο μοριακό τύπο, αλλά διαφορετικό χημικό τύπο, π.χ. η ατροπίνη και η υοσκιαμίνη· η ισομέρεια έχει μεγάλη σημασία, γιατί επηρεάζει τη δραστικότητα — τα αριστερόστροφα αλκαλοειδή της ερυσιβώδους όλυρας είναι πολύ πιο δραστικά από τα δεξιόστροφα και η υοσκυαμίνη είναι 40 φορές πιο δραστική από την ισομερή της ατροπίνη, αλλά η δράση της δεν διαρκεί.
3. Η δόση: τα αλκαλοειδή είναι πολύ δραστικές ενώσεις και γι' αυτό απαιτείται μεγάλη προσοχή στη χρήση τους — είναι δραστικά σε πολύ μικρές δόσεις, ενώ σε μεγαλύτερες είναι τοξικά (σελ. 39).
Στην Ανακεφαλαίωση (σελ. 43): οι φαρμακολογικές ιδιότητες των αλκαλοειδών, όπως και σχεδόν όλων των φαρμάκων, βασίζονται στη χημική δομή τους· τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά της δομής είναι η φαρμακοφόρος ομάδα των μορίων και η διάταξή τους στον χώρο στην οποία οφείλονται οι περισσότερο, λιγότερο ή καθόλου δραστικές ισομερείς μορφές.

Και μια υπενθύμιση: ένα αλκαλοειδές, όπως εξάλλου κάθε ουσία, έχει συνήθως περισσότερες από μία φαρμακολογικές ιδιότητες.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η φαρμακολογική δράση βασίζεται στη χημική δομή του μορίου: το μόριο ή τμήμα του «ταιριάζει», όπως το κλειδί στην κλειδαριά, σε σημεία του οργανισμού, και το τμήμα αυτό ονομάζεται φαρμακοφόρος ομάδα. Ουσίες της ίδιας ομάδας με ίδια φαρμακοφόρο ομάδα έχουν κατά βάση την ίδια δράση, όπως η ατροπίνη και η σκοπολαμίνη, ενώ η αποατροπίνη, που μοιάζει με την ατροπίνη αλλά έχει διαφορετική φαρμακοφόρο ομάδα, έχει τελείως διαφορετική δράση. Καθοριστική είναι και η ισομέρεια, δηλαδή η διάταξη στον χώρο: η υοσκυαμίνη είναι σαράντα φορές πιο δραστική από την ισομερή της ατροπίνη. Τέλος μετράει η δόση, αφού τα αλκαλοειδή δρουν σε ελάχιστες ποσότητες και σε μεγαλύτερες γίνονται τοξικά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 8 (3.2.5) — Η φαρμακοφόρος ομάδα

Ερώτηση: Τι είναι η φαρμακοφόρος ομάδα;

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 42): η δράση τους οφείλεται στη χημική δομή τους και ειδικότερα σε ένα τμήμα του μορίου που χαρακτηρίζεται ως φαρμακοφόρος ομάδα του μορίου.

Η εικόνα που δίνει το βιβλίο: η συντριπτική πλειοψηφία των φαρμάκων που επιδρούν στον οργανισμό το πετυχαίνει, επειδή το μόριό τους ή ένα τμήμα τους «ταιριάζει» (όπως περίπου το κλειδί στην κλειδαριά λόγω του σχήματός του στον χώρο) σε κάποια σημεία του οργανισμού.

Το κριτήριο: όταν δύο ουσίες που ανήκουν στην ίδια γενική ομάδα έχουν και ίδια φαρμακοφόρο ομάδα, τότε έχουν κατά βάση και την ίδια δράση, π.χ. η ατροπίνη και η σκοπολαμίνη.

Η αντίστροφη απόδειξη: η αποατροπίνη που μοιάζει πολύ με την ατροπίνη, αλλά δεν έχει την ίδια φαρμακοφόρο ομάδα, έχει τελείως διαφορετική δράση — δηλαδή η ομοιότητα του συνολικού μορίου δεν αρκεί· κρίνει η φαρμακοφόρος ομάδα.

Πρακτική αξιοποίηση (σελ. 56): στην κοκαΐνη, με μικρές μετατροπές του μορίου (ημισύνθεση) ή με αντιδράσεις σύνθεσης, αλλά κρατώντας τη φαρμακοφόρο ομάδα, έχουμε πάρει πολλά τοπικά αναισθητικά φάρμακα, π.χ. νοβοκαΐνη, λιδοκαΐνη — παράδειγμα του πώς η διατήρηση της φαρμακοφόρου ομάδας διατηρεί τη δράση, ενώ οι υπόλοιπες αλλαγές βελτιώνουν άλλες ιδιότητες.

Η θέση της στη συνολική εικόνα (Ανακεφαλαίωση, σελ. 43): τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά της δομής είναι η φαρμακοφόρος ομάδα των μορίων και η διάταξή τους στον χώρο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Φαρμακοφόρος ομάδα είναι το τμήμα του μορίου στο οποίο οφείλεται η φαρμακολογική δράση. Τα φάρμακα δρουν επειδή το μόριό τους ή ένα τμήμα του «ταιριάζει», όπως το κλειδί στην κλειδαριά, σε ορισμένα σημεία του οργανισμού. Όταν δύο ουσίες της ίδιας γενικής ομάδας έχουν την ίδια φαρμακοφόρο ομάδα, έχουν κατά βάση και την ίδια δράση, όπως η ατροπίνη και η σκοπολαμίνη· αντίθετα η αποατροπίνη, αν και μοιάζει πολύ με την ατροπίνη, έχει τελείως διαφορετική δράση γιατί δεν έχει την ίδια φαρμακοφόρο ομάδα. Στην πράξη, διατηρώντας τη φαρμακοφόρο ομάδα της κοκαΐνης προέκυψαν με ημισύνθεση τοπικά αναισθητικά όπως η νοβοκαΐνη και η λιδοκαΐνη.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 9 (3.2.5) — Η ισομέρεια

Ερώτηση: Τι είναι η ισομέρεια και γιατί είναι σημαντική;

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 42): οι ισομερείς ενώσεις είναι ενώσεις με ίδιο μοριακό τύπο, αλλά διαφορετικό χημικό τύπο, π.χ. η ατροπίνη και η υοσκιαμίνη.

Πώς εκδηλώνεται: έτσι η μία ισομερής ένωση μπορεί να είναι δεξιόστροφη ενώ η άλλη αριστερόστροφη· αν υπάρχει ισομερής ένωση που δεν είναι ούτε δεξιόστροφη ούτε αριστερόστροφη, τότε ονομάζεται ρακεμική.

Η σύνδεση με τη στροφική ικανότητα (σελ. 40): πολλά αλκαλοειδή παρουσιάζουν στροφική ικανότητα, δηλαδή στρέφουν το επίπεδο του πολωμένου φωτός, δεξιά ή αριστερά — η στροφική ικανότητα οφείλεται σε κάποια ασυμμετρία που υπάρχει στη δομή του μορίου.

Γιατί είναι σημαντική: η ισομέρεια έχει μεγάλη σημασία, γιατί επηρεάζει τη δραστικότητα.

Τα δύο παραδείγματα του βιβλίου
1. Τα αριστερόστροφα αλκαλοειδή της ερυσιβώδους όλυρας (που έχουν σαν βασικό σημείο της δομής τους το λυσεργικό οξύ από όπου συνθέτουν το LSD) είναι πολύ πιο δραστικά από τα δεξιόστροφα.
2. Η υοσκυαμίνη είναι 40 φορές πιο δραστική από την ισομερή της ατροπίνη, αλλά η δράση της δεν διαρκεί.
Η γενική διατύπωση (Ανακεφαλαίωση, σελ. 43): τα σημαντικότερα χαρακτηριστικά της δομής είναι η φαρμακοφόρος ομάδα των μορίων και η διάταξή τους στον χώρο στην οποία οφείλονται οι περισσότερο, λιγότερο ή καθόλου δραστικές ισομερείς μορφές.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ισομερείς είναι οι ενώσεις που έχουν ίδιο μοριακό τύπο αλλά διαφορετικό χημικό τύπο, όπως η ατροπίνη και η υοσκιαμίνη. Η μία ισομερής μπορεί να είναι δεξιόστροφη και η άλλη αριστερόστροφη, ενώ αν δεν στρέφει καθόλου το πολωμένο φως ονομάζεται ρακεμική. Η ισομέρεια είναι σημαντική γιατί επηρεάζει άμεσα τη δραστικότητα: τα αριστερόστροφα αλκαλοειδή της ερυσιβώδους όλυρας είναι πολύ πιο δραστικά από τα δεξιόστροφα, ενώ η υοσκυαμίνη είναι σαράντα φορές δραστικότερη από την ισομερή της ατροπίνη, αν και η δράση της δεν διαρκεί.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 10 (3.2.5) — Παραδείγματα φαρμακολογικών δράσεων

Ερώτηση: Αναφέρατε μερικά παραδείγματα φαρμακολογικών δράσεων αλκαλοειδών.

Απάντηση:

Ο κατάλογος του βιβλίου (σελ. 43) | Δράση | Αλκαλοειδές | |---|---| | Αναλγητικά | μορφίνη | | Διεγερτικά | στρυχνίνη | | Μυδριατικά | ατροπίνη (μεγέθυνση της κόρης του οφθαλμού) | | Μυοτικά | πιλοκαρπίνη (σμίκρυνση της κόρης του οφθαλμού) | | Αυξάνουν την πίεση αίματος | εφεδρίνη | | Μειώνουν την πίεση αίματος | ρεσερπίνη | | Αντιβηχικά | κωδεΐνη | | Αντικαρκινικά | βινκριστίνη κτλ. |

Και άλλα παραδείγματα από την ταξινόμηση (ενότητα 3.4)
- Κινίνη: επί πολλά χρόνια ήταν το μοναδικό φάρμακο για την ελονοσία.
- Κοκαΐνη: η δράση της είναι ως τοπικό αναισθητικό.
- Σκοπολαμίνη: έχει χρησιμοποιηθεί για τη ναυτία.
- Παπαβερίνη: χρησιμοποιείται, κυρίως για τις αναλγητικές της ιδιότητες, ως σπασμολυτικό.
- Εμετίνη: προκαλεί τον έμετο· σε μικρότερες δόσεις είναι αποχρεμπτική και έχει και αμοιβαδοκτόνες ιδιότητες.
- Σπαρτεΐνη: έχει καρδιοτονωτικές, διουρητικές και αιμοστατικές ιδιότητες.
- Καφεΐνη, θεοφυλλίνη, θεοβρωμίνη: είναι ελαφρά αναληπτικά, διευκολύνουν την αναπνοή και είναι και διουρητικά.
- Κολχικίνη: αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων και χρησιμοποιείται κατά της αρθρίτιδας και μάλιστα της ρευματοειδούς.
Η υπενθύμιση: ένα αλκαλοειδές, όπως εξάλλου κάθε ουσία, έχει συνήθως περισσότερες από μία φαρμακολογικές ιδιότητες και τα αλκαλοειδή λόγω της ποικιλίας των μορίων τους καλύπτουν σχεδόν όλα τα θεραπευτικά πεδία.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Χαρακτηριστικά παραδείγματα είναι τα αναλγητικά με τη μορφίνη, τα διεγερτικά με τη στρυχνίνη, τα μυδριατικά με την ατροπίνη που μεγαλώνει την κόρη του οφθαλμού και τα μυοτικά με την πιλοκαρπίνη που τη σμικρύνει. Η εφεδρίνη αυξάνει την πίεση του αίματος και η ρεσερπίνη τη μειώνει, η κωδεΐνη είναι αντιβηχικό και η βινκριστίνη αντικαρκινικό. Προστίθενται η κινίνη για την ελονοσία, η κοκαΐνη ως τοπικό αναισθητικό, η παπαβερίνη ως σπασμολυτικό και η εμετίνη ως εμετικό και αποχρεμπτικό. Κάθε αλκαλοειδές έχει συνήθως περισσότερες από μία δράσεις, ώστε συνολικά η ομάδα καλύπτει σχεδόν όλα τα θεραπευτικά πεδία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 1 (3.3.6) — Ανίχνευση σε δοκιμαστικό σωλήνα

Ερώτηση: Πώς γίνεται η ανίχνευση των αλκαλοειδών σε δοκιμαστικό σωλήνα;

Απάντηση:

Ο ορισμός (σελ. 45): ανίχνευση ονομάζεται ο έλεγχος που κάνουμε για να δούμε αν υπάρχουν αλκαλοειδή στο φυτό.

Η διαδικασία: μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε κάποια από τις γενικές χημικές αντιδράσεις (Wagner, Mayer, Dragendorff) στο εκχύλισμά μας.

Η ερμηνεία του αποτελέσματος | Αποτέλεσμα | Συμπέρασμα | |---|---| | Θετική αντίδραση | μπορούμε να υποθέσουμε ότι υπάρχουν αλκαλοειδή στο φυτό — δεν θα είμαστε απολύτως σίγουροι, επειδή και μερικές άλλες ουσίες, που δεν είναι όμως αλκαλοειδή, μερικές φορές δίνουν θετικές τις γενικές αντιδράσεις | | Αρνητική αντίδραση | εκτός από λίγες εξαιρέσεις, θα σημαίνει απουσία αλκαλοειδών από το φυτό |

Ο περιορισμός της μεθόδου: οι χημικές αντιδράσεις που γίνονται στους δοκιμαστικούς σωλήνες απαιτούν κάποια σχετική ποσότητα των ουσιών· όμως τα αλκαλοειδή υπάρχουν σε μικρές ποσότητες στα φυτά και τα εκχυλίσματά τους και έτσι οι άλλες ουσίες μπορεί να επηρεάζουν το αποτέλεσμα της αντίδρασης.

Πότε το αποτέλεσμα είναι βέβαιο: αν έχουν απομακρυνθεί κάποιες ουσίες από το εκχύλισμα ή αν έχουμε απομονώσει το αλκαλοειδές, τότε το αποτέλεσμα των χημικών αντιδράσεων θα είναι σίγουρο.

Οι τρεις αντιδράσεις και τα ιζήματά τους (σελ. 41): Wagner: καστανό ίζημα· Mayer: λευκοκρυσταλλικό ίζημα· Dragendorff: καστανό κρυσταλλικό ίζημα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ανίχνευση είναι ο έλεγχος για το αν υπάρχουν αλκαλοειδή στο φυτό. Σε δοκιμαστικό σωλήνα γίνεται με μία από τις γενικές χημικές αντιδράσεις — Wagner, Mayer ή Dragendorff — πάνω στο εκχύλισμα. Αν η αντίδραση είναι θετική, υποθέτουμε ότι υπάρχουν αλκαλοειδή, χωρίς απόλυτη βεβαιότητα, γιατί και κάποιες άλλες ουσίες δίνουν θετικό αποτέλεσμα· αν είναι αρνητική, σημαίνει με ελάχιστες εξαιρέσεις απουσία αλκαλοειδών. Ο περιορισμός είναι ότι οι αντιδράσεις σε σωλήνα απαιτούν σχετική ποσότητα ουσίας, ενώ τα αλκαλοειδή υπάρχουν σε μικρές ποσότητες και οι άλλες ουσίες μπορεί να επηρεάσουν το αποτέλεσμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 (3.3.6) — Ανίχνευση με χρωματογραφία

Ερώτηση: Με ποιον άλλο τρόπο μπορεί να γίνει η ανίχνευση;

Απάντηση:

Η εναλλακτική (σελ. 45): για να υπάρχει ένα βέβαιο αποτέλεσμα χωρίς να χρειάζεται να «καθαρίσουμε» το αρχικό εκχύλισμα από τις άλλες ουσίες ξοδεύοντας αντιδραστήρια και χρόνο, μπορούμε να ελέγξουμε την παρουσία των αλκαλοειδών με χρωματογραφία.

Πώς λειτουργεί (σελ. 46): όπως αναπτύσσεται το χρωματογράφημα από τους ειδικούς διαλύτες, οι ουσίες χωρίζονται μεταξύ τους, σύμφωνα με την περισσότερη ή λιγότερη διαλυτότητά τους· όταν στεγνώσει το χρωματογράφημα, το ψεκάζουμε με διάλυμα αντιδραστηρίου — συνηθέστερα χρησιμοποιείται το τροποποιημένο για χρωματογραφία αντιδραστήριο του Dragendorff.

Το αποτέλεσμα: εκεί που θα έχει φτάσει στο χρωματογράφημα το αλκαλοειδές, θα χρωματίζεται ροζ ή έντονο πορτοκαλί, ενώ οι υπόλοιπες ουσίες που δεν είναι αλκαλοειδή δεν θα δώσουν χρώμα.

Η ουσία της μεθόδου: γίνεται, δηλαδή, η χημική αντίδραση της ουσίας με το αντιδραστήριο πάνω στο χρωματογράφημα αντί μέσα στον δοκιμαστικό σωλήνα.

Το πλεονέκτημα: τα άλλα συστατικά έχουν ήδη διαχωριστεί από τα αλκαλοειδή πάνω στο χρωματογράφημα, οπότε δεν επηρεάζουν το αποτέλεσμα — γι' αυτό, όπως λέει η Ανακεφαλαίωση (σελ. 53), με μεγαλύτερη βεβαιότητα μάλιστα, όταν έχουμε μικρές ποσότητες εκχυλίσματος, η ανίχνευση γίνεται με χρωματογραφία και χρησιμοποιώντας το τροποποιημένο αντιδραστήριο Dragendorff.

Η εικόνα του βιβλίου: Εικ. 3.17 Διαχωρισμός αλκαλοειδών με χρωματογραφία λεπτής στοιβάδας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η ανίχνευση μπορεί να γίνει και με χρωματογραφία, χωρίς να χρειαστεί να καθαριστεί το αρχικό εκχύλισμα από τις άλλες ουσίες. Καθώς αναπτύσσεται το χρωματογράφημα με τους ειδικούς διαλύτες, οι ουσίες διαχωρίζονται ανάλογα με τη διαλυτότητά τους· όταν στεγνώσει, ψεκάζεται με διάλυμα αντιδραστηρίου, συνηθέστερα με το τροποποιημένο για χρωματογραφία αντιδραστήριο Dragendorff. Εκεί όπου έχει φτάσει το αλκαλοειδές εμφανίζεται ροζ ή έντονο πορτοκαλί χρώμα, ενώ οι υπόλοιπες ουσίες δεν χρωματίζονται. Η αντίδραση δηλαδή γίνεται πάνω στο χρωματογράφημα αντί μέσα στον δοκιμαστικό σωλήνα, γι' αυτό η μέθοδος δίνει μεγαλύτερη βεβαιότητα, ιδίως σε μικρές ποσότητες εκχυλίσματος.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 (3.3.6) — Παραλαβή πτητικών αλκαλοειδών

Ερώτηση: Πώς παραλαμβάνονται τα πτητικά αλκαλοειδή;

Απάντηση:

Η μέθοδος (σελ. 46): αν τα αλκαλοειδή του φυτού είναι πτητικά, τότε τα αποστάζουμε.

Η προϋπόθεση: πριν να τοποθετήσουμε το φυτό στη συσκευή απόσταξης, πρέπει να εξασφαλίσουμε ότι τα αλκαλοειδή είναι με τη μορφή βάσης, γιατί αν έχουν ενωθεί με οξέα που υπάρχουν στο φυτό και έχουν μετατραπεί σε άλατα, δεν θα αποστάξουν.

Η αλκαλοποίηση: για να είμαστε σίγουροι, αλκαλοποιούμε το εκχύλισμα, προσθέτοντας σ' αυτό ένα άλκαλι, π.χ. καυστικό νάτριο ή καυστικό κάλιο (ποτάσα), οπότε θα ελευθερωθούν τα αλκαλοειδή και θα υπάρχουν όλα ως βάσεις.

Η απόσταξη: τότε θερμαίνοντας τη φιάλη απόσταξης τα αλκαλοειδή θα εξατμίζονται, αφήνοντας στη φιάλη τα υπόλοιπα συστατικά· τα αλκαλοειδή, όταν περνούν μέσα από τον ψυκτήρα —το τμήμα όπου κυκλοφορεί διαρκώς κρύο νερό—, συμπυκνώνονται και από την αέριο μορφή τους ξαναγίνονται υγρά και συλλέγονται στον υποδοχέα (= φιάλη όπου συλλέγονται τα προϊόντα της απόσταξης).

Η δέσμευσή τους στον υποδοχέα: για περισσότερη ασφάλεια, δηλαδή για να μην εξατμίζονται τώρα από τον υποδοχέα, αφού έτσι κι αλλιώς είναι πτητικά, τα δεσμεύουμε ως άλατα· αυτό γίνεται έχοντας βάλει στον υποδοχέα ένα διάλυμα οξέος, κι όπως έρχονται σε επαφή με αυτό, τα συμπυκνωμένα και σε υγρή μορφή αλκαλοειδή μετατρέπονται σε άλατα.

Η εναλλακτική: ως εναλλακτική λύση, αντί να χρησιμοποιήσουμε οξύ, τοποθετούμε τον υποδοχέα μέσα σε πάγο, ώστε να αποφεύγεται η εξάτμιση των αλκαλοειδών.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα πτητικά αλκαλοειδή παραλαμβάνονται με απόσταξη. Πριν την απόσταξη πρέπει να βρίσκονται με τη μορφή βάσης, γιατί ως άλατα δεν αποστάζουν· γι' αυτό αλκαλοποιούμε το εκχύλισμα προσθέτοντας άλκαλι, όπως καυστικό νάτριο ή καυστικό κάλιο. Θερμαίνοντας τη φιάλη, τα αλκαλοειδή εξατμίζονται, περνούν από τον ψυκτήρα, συμπυκνώνονται και συλλέγονται στον υποδοχέα. Για να μην εξατμιστούν ξανά, τα δεσμεύουμε ως άλατα βάζοντας στον υποδοχέα διάλυμα οξέος, ή εναλλακτικά τοποθετούμε τον υποδοχέα μέσα σε πάγο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 (3.3.6) — Παραλαβή μη πτητικών αλκαλοειδών

Ερώτηση: Με ποιους τρόπους παραλαμβάνονται τα μη πτητικά αλκαλοειδή;

Απάντηση:

Υπάρχουν τρεις τρόποι για την απομόνωση των αλκαλοειδών που δεν είναι πτητικά (σελ. 47-49).

1. Μετατροπή στις δύο μορφές και παραλαβή με διαλύτες
- Οι ουσίες των φυτών ή είναι αρκετά διαλυτές στο νερό ή αρκετά διαλυτές στους οργανικούς διαλύτες (π.χ. χλωροφόρμιο, αιθέρας, πετρελαϊκός αιθέρας, βενζόλιο, διχλωρομεθάνιο)· αυτοί οι διαλύτες δεν αναμιγνύονται με το νερό.
- Χρησιμοποιούμε μια διαχωριστική χοάνη, η οποία έχει συνήθως κωνικό σχήμα, στο κάτω άκρο έχει ένα βρυσάκι και στο πάνω ένα πώμα.
- Βήμα Ι: προσθέτουμε άλκαλι και έτσι μετατρέπονται όλα σε βάσεις, που είναι διαλυτές σε οργανικό διαλύτη· πετώντας τη στοιβάδα του νερού, απαλλασσόμαστε από τις ουσίες του φυτού που είναι διαλυτές στο νερό.
- Βήμα ΙΙ: προσθέτουμε νέα ποσότητα νερού και αραιό οξύ· στο όξινο περιβάλλον όλα τα αλκαλοειδή γίνονται άλατα, που είναι διαλυτά στο νερό, οπότε μεταφέρονται στη στοιβάδα του νερού και όταν πετάξουμε τη στοιβάδα του οργανικού διαλύτη, θα μας μείνουν στο νερό όλα τα αλκαλοειδή που είχε το φυτό.
- Βήμα ΙΙΙ: αν τα θέλουμε με τη μορφή βάσεων, αλκαλοποιούμε και αναταράσσουμε με οργανικό διαλύτη· στη συνέχεια εξατμίζουμε τον διαλύτη και μας μένουν τα αλκαλοειδή σε στερεά μορφή ως βάσεις.
- Προϋπόθεση: η μέθοδος αυτή είναι σχετικά απλή και οικονομική, αλλά προϋποθέτει ότι τα αλκαλοειδή είναι ισχυρές βάσεις.
2. Μετατροπή των αλκαλοειδών σε σύμπλοκα άλατα: υπάρχουν κάποια αντιδραστήρια συμπλόκων αλάτων, με τα οποία τα αλκαλοειδή δίνουν ακόμα πιο σύμπλοκα ιζήματα· ένα τέτοιο είναι το άλας του Reinecke (Ραϊνέκε)· όταν προσθέσουμε στο εκχύλισμα του φυτού ένα σύμπλοκο άλας, καθιζάνουν τα αλκαλοειδή, αλλά όλες οι υπόλοιπες ουσίες μένουν διαλυμένες· διηθώντας μένουν στον ηθμό (=φίλτρο) τα αλκαλοειδή, ως σύνθετα άλατα — όμως τα άλατα αυτά πρέπει να μπορούν να διασπώνται, ώστε να ξαναπαίρνουμε τα αλκαλοειδή.

3. Καθίζηση των υπόλοιπων ουσιών: υπάρχουν αντιδραστήρια τα οποία δίνουν ίζημα με τις άλλες ουσίες αφήνοντας τα αλκαλοειδή στο διάλυμα· κάποια άλατα του μολύβδου έχουν αυτήν την ιδιότητα· με διήθηση απομακρύνονται οι άλλες ουσίες και στο διάλυμα θα υπάρχουν τα αλκαλοειδή μαζί με κάποια ποσότητα του διαλύματος του αντιδραστηρίου· με κάποιο άλλο αντιδραστήριο καθιζάνει το πρώτο, γίνεται διήθηση και μένουν στο διάλυμα τα αλκαλοειδή.

Ο κανόνας επιλογής: πριν εφαρμοσθούν αυτές οι μέθοδοι, πρέπει να γνωρίζουμε τόσο τη φύση των αλκαλοειδών όσο και των άλλων ουσιών του εκχυλίσματος, ώστε να επιλέξουμε την πιο συμφέρουσα μέθοδο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Υπάρχουν τρεις τρόποι. Ο πρώτος εκμεταλλεύεται τη διπλή μορφή και διαλυτότητά τους σε διαχωριστική χοάνη: με άλκαλι γίνονται όλα βάσεις και περνούν στον οργανικό διαλύτη, οπότε πετάμε τη στοιβάδα του νερού· με αραιό οξύ γίνονται άλατα και περνούν στο νερό, οπότε πετάμε τη στοιβάδα του διαλύτη· αν τα θέλουμε ως βάσεις, αλκαλοποιούμε ξανά, εκχυλίζουμε με οργανικό διαλύτη και τον εξατμίζουμε. Η μέθοδος είναι απλή και οικονομική, αλλά απαιτεί ισχυρές βάσεις. Ο δεύτερος τρόπος είναι η μετατροπή τους σε σύμπλοκα άλατα, π.χ. με το άλας του Reinecke, οπότε καθιζάνουν και συγκρατούνται στο φίλτρο, με την προϋπόθεση ότι τα άλατα διασπώνται ξανά. Ο τρίτος είναι η καθίζηση των υπόλοιπων ουσιών, π.χ. με άλατα μολύβδου, ώστε μετά τη διήθηση να μείνουν τα αλκαλοειδή στο διάλυμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 5 (3.3.6) — Καθαρισμός και απομόνωση

Ερώτηση: Ποια μέθοδο χρησιμοποιούμε για τον καθαρισμό ― απομόνωση των αλκαλοειδών;

Απάντηση:

Η απάντηση (σελ. 49): επειδή τα αλκαλοειδή που υπάρχουν σε ένα φυτό ανήκουν συνήθως στην ίδια ομάδα, έχουν και σχεδόν όμοιες ιδιότητες· η μέθοδος που μπορεί να κάνει λεπτούς διαχωρισμούς μεταξύ τους είναι η χρωματογραφία.

Οι εφαρμογές της: αυτή εφαρμόζεται με πολλούς τρόπους, π.χ. σε στήλη ή σε λεπτή στοιβάδα ή με υψηλή πίεση.

Το κρίσιμο σημείο: διαλέγοντας τον πιο κατάλληλο τρόπο και κυρίως τους διαλύτες και τα μείγματα των διαλυτών, μπορούμε να πάρουμε τα απομονωμένα αλκαλοειδή σε καθαρή μορφή.

Γιατί η χρωματογραφία: γιατί βασίζεται στη διαλυτότητα — κάθε ουσία, σε σύγκριση με κάποια άλλη, είναι περισσότερο ή λιγότερο ή καθόλου διαλυτή σε έναν διαλύτη ή μείγμα διαλυτών· την ελάχιστη αυτή διαφορά στη διαλυτότητα χρησιμοποιεί η Χρωματογραφία, για να ξεχωρίσει τις ουσίες μεταξύ τους (κεφ. 1, σελ. 25) — και οι ουσίες δεν υφίστανται χημικές αλλοιώσεις.

Η σειρά των εργασιών (Ανακεφαλαίωση, σελ. 53): πριν απομονώσουμε ένα-ένα τα αλκαλοειδή, τα παραλαμβάνουμε ως ομάδα από το φυτό — πρώτα η παραλαβή (απόσταξη ή ένας από τους τρεις τρόπους για τα μη πτητικά), μετά ο καθαρισμός και η απομόνωση με χρωματογραφία.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για τον καθαρισμό και την απομόνωση χρησιμοποιείται η χρωματογραφία. Επειδή τα αλκαλοειδή ενός φυτού ανήκουν συνήθως στην ίδια ομάδα και έχουν σχεδόν όμοιες ιδιότητες, μόνο η χρωματογραφία μπορεί να κάνει τους λεπτούς διαχωρισμούς μεταξύ τους. Εφαρμόζεται με πολλούς τρόπους — σε στήλη, σε λεπτή στοιβάδα ή με υψηλή πίεση — και με κατάλληλη επιλογή κυρίως των διαλυτών και των μειγμάτων τους παίρνουμε τα αλκαλοειδή απομονωμένα σε καθαρή μορφή. Προηγείται πάντα η παραλαβή τους ως ομάδας από το φυτό.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 6 (3.3.6) — Τρόποι ποσοτικού ελέγχου

Ερώτηση: Με ποιους τρόπους γίνεται ο ποσοτικός έλεγχος των αλκαλοειδών;

Απάντηση:

Το πλαίσιο (σελ. 50): ο ποσοτικός έλεγχος γίνεται σχεδόν πάντοτε για το σύνολο των αλκαλοειδών που περιέχει ένα εκχύλισμα φυτών· υπάρχουν διάφοροι τρόποι ποσοτικών ελέγχων και η επιλογή εξαρτάται τόσο από τη χημική σύσταση του εκχυλίσματος όσο και από τα μέσα που διαθέτει ένα εργαστήριο.

Οι έξι τρόποι
1. Ογκομέτρηση: εφαρμόζεται μόνο για όσα αλκαλοειδή είναι ισχυρές βάσεις· δεν χρειάζεται πολύπλοκος εξοπλισμός αλλά μόνο απλά όργανα Χημείου.
2. Με ζύγισμα: μπορεί να εφαρμοσθεί μόνο όταν η ποσότητα των αλκαλοειδών είναι μεγάλη στο δείγμα μας.
3. Με αντιδραστήρια: χρησιμοποιώντας κάποιες ουσίες που δίνουν ευαίσθητες αντιδράσεις με τα αλκαλοειδή — ευαίσθητες αντιδράσεις είναι εκείνες στις οποίες ελάχιστες διαφορές στην ποσότητά τους εμφανίζουν διαφορές στο αποτέλεσμα.
4. Με φασματοσκοπία: σήμερα στα εργαστήρια, τόσο ο ποιοτικός όσο και ο ποσοτικός έλεγχος όλων των ουσιών και κατά κύριο λόγο η έρευνα, γίνεται κατά το μεγαλύτερο ποσοστό με τη φασματοσκοπία· για τους ποσοτικούς προσδιορισμούς χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο η ακτινοβολία που καλύπτει την περιοχή του υπεριώδους και του ορατού τμήματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
5. Με χρωματογραφία: σε μερικές περιπτώσεις χρησιμοποιείται και η χρωματογραφία για ποσοτικούς προσδιορισμούς κυρίως σε μείγματα· η μέθοδος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον σκοπό αυτό είναι η χρωματογραφία υψηλής πίεσης.
6. Με βιολογικούς ελέγχους: π.χ. για να ελέγξουν την τοπική αναισθητική δράση, μετρούσαν πόσες σταγόνες διαλύματος κοκαΐνης χρειάζονταν ώστε να σταματήσουν τα αντανακλαστικά στο μάτι λαγού — όμως αυτοί οι έλεγχοι αποφεύγονται, αφενός γιατί είναι απλούστερο να γίνονται με άλλους τρόπους και αφετέρου γιατί η χρησιμοποίηση πειραματόζωων υπόκειται σε πολύ αυστηρούς ελέγχους.
Γιατί χρειάζεται: οι φαρμακευτικές εταιρείες, για να δουν αν τους συμφέρει η εκμετάλλευση ενός φυτού, είναι απαραίτητο να ελέγξουν το ποσοστό των αλκαλοειδών στα διάφορα είδη, ενώ στις ανατολικές θεραπευτικές (κινεζική, ινδική) χρησιμοποιούνται εκχυλίσματα όλου του φυτού — είναι λοιπόν απαραίτητο να γνωρίζουμε το ποσοστό τους, όπου χρησιμοποιούνται φυτά, εκχυλίσματα ή φάρμακα που περιέχουν αλκαλοειδή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο ποσοτικός έλεγχος γίνεται σχεδόν πάντα για το σύνολο των αλκαλοειδών ενός εκχυλίσματος και η επιλογή της μεθόδου εξαρτάται από τη χημική σύσταση και τα μέσα του εργαστηρίου. Οι τρόποι είναι έξι: η ογκομέτρηση, μόνο για ισχυρές βάσεις και με απλά όργανα χημείου· το ζύγισμα, μόνο όταν η ποσότητα των αλκαλοειδών στο δείγμα είναι μεγάλη· η χρήση αντιδραστηρίων που δίνουν ευαίσθητες αντιδράσεις· η φασματοσκοπία, που σήμερα καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος των ελέγχων, κυρίως στο υπεριώδες και το ορατό· η χρωματογραφία υψηλής πίεσης, κυρίως σε μείγματα· και οι βιολογικοί έλεγχοι, που πλέον αποφεύγονται.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 7 (3.3.6) — Ογκομέτρηση ή ζύγισμα

Ερώτηση: Πότε επιλέγομε την ογκομέτρηση και πότε το ζύγισμα για τον ποσοτικό έλεγχο των αλκαλοειδών;

Απάντηση:

Ογκομέτρηση (σελ. 50): η μέθοδος εφαρμόζεται μόνο για όσα αλκαλοειδή είναι ισχυρές βάσεις· δεν χρειάζεται πολύπλοκος εξοπλισμός αλλά μόνο απλά όργανα Χημείου. Πώς γίνεται: είναι ίδια με τη μέθοδο παραλαβής όπου μετατρέπονται τα αλκαλοειδή από βάσεις σε άλατα, αλλά χρησιμοποιείται γνωστή ποσότητα οξέος (έστω, π.χ., 20 ml), γνωστής περιεκτικότητας (έστω, π.χ., 0,1%) και μάλιστα σε περίσσεια — αν χρησιμοποιήσουμε ένα διάλυμα αλκάλεως που να έχει την ίδια περιεκτικότητα όπως του οξέος (δηλ. 0,1%), για να εξουδετερώσουμε την περίσσειά του (έστω ότι χρειάστηκαν 12 ml), θα ξέρουμε πόση ποσότητα χρειάστηκε για να μετατρέψει τα αλκαλοειδή σε άλατα (στο παράδειγμά μας θα είναι 20 – 12 = 8 ml)· κάθε αλκαλοειδές ανάλογα με τον χημικό του τύπο, χρειάζεται και συγκεκριμένη ποσότητα οξέος· επομένως, με τη μέθοδο των τριών γνωστών μπορούμε να βρούμε την ποσότητα των αλκαλοειδών που ελέγχουμε.

Ζύγισμα: αυτή η μέθοδος μπορεί να εφαρμοσθεί μόνο όταν η ποσότητα των αλκαλοειδών είναι μεγάλη στο δείγμα μας — από τα γνωστά φυτά με αλκαλοειδή, χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι ο φλοιός του δέντρου που παίρνουμε την κινίνη (=το γνωστό κινίνο), όπου το σύνολο των αλκαλοειδών φτάνει το ποσοστό 5-6%.

Η σύγκριση | Μέθοδος | Προϋπόθεση | Εξοπλισμός | |---|---|---| | Ογκομέτρηση | τα αλκαλοειδή να είναι ισχυρές βάσεις (να σχηματίζουν άλατα) | απλά όργανα Χημείου (προχοΐδα) | | Ζύγισμα | μεγάλη ποσότητα αλκαλοειδών στο δείγμα | ζυγός |

Το συμπέρασμα: η ογκομέτρηση επιλέγεται όταν το κριτήριο είναι η χημική φύση (ισχυρές βάσεις), το ζύγισμα όταν το κριτήριο είναι η ποσότητα (πλούσιο δείγμα).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η ογκομέτρηση επιλέγεται μόνο όταν τα αλκαλοειδή είναι ισχυρές βάσεις, ώστε να μπορούν να μετατραπούν σε άλατα με γνωστή περίσσεια οξέος· η περίσσεια εξουδετερώνεται με διάλυμα αλκάλεως ίδιας περιεκτικότητας και από τη διαφορά υπολογίζεται η ποσότητα. Πλεονέκτημά της είναι ότι δεν απαιτεί πολύπλοκο εξοπλισμό παρά μόνο απλά όργανα χημείου. Το ζύγισμα επιλέγεται μόνο όταν η ποσότητα των αλκαλοειδών στο δείγμα είναι μεγάλη, όπως στον φλοιό της κιγχόνης, όπου το σύνολο των αλκαλοειδών φτάνει το 5-6%.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 8 (3.3.6) — Η φασματοσκοπία

Ερώτηση: Τι γνωρίζετε γενικά για τη φασματοσκοπία;

Απάντηση:

Η θέση της σήμερα (σελ. 51): σήμερα στα εργαστήρια, τόσο ο ποιοτικός όσο και ο ποσοτικός έλεγχος όλων των ουσιών και κατά κύριο λόγο η έρευνα, γίνεται κατά το μεγαλύτερο ποσοστό με τη φασματοσκοπία.

Πώς λειτουργεί: στη φασματοσκοπία επηρεάζουμε μια ουσία με ακτινοβολία μέσω κάποιων ειδικών συσκευών· ως αποτέλεσμα παίρνουμε κάποια γραφήματα (όπως δηλαδή το καρδιογράφημα), τα φάσματα (δηλαδή ακανόνιστες καμπύλες), στις οποίες υπάρχουν διάφορες κορυφές σε ορισμένα σημεία τους ή περιοχές τους.

Γιατί έχουν νόημα οι κορυφές: αυτές οι κορυφές δεν είναι τυχαίες, αλλά εξαρτώνται από τη χημική δομή των μορίων και εμφανίζονται σε συγκεκριμένες θέσεις (μήκη κύματος) στα φάσματα· ανάλογα με την περιοχή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (π.χ. περιοχή υπεριώδους ακτινοβολίας, περιοχή υπερύθρου ακτινοβολίας) η κάθε ουσία θα δώσει χαρακτηριστικά φάσματα, από τα οποία βγάζουμε σημαντικά συμπεράσματα.

Τα πλεονεκτήματα (σελ. 52): η φασματοσκοπία έχει σημαντικά πλεονεκτήματα· είναι ακριβέστατη μέθοδος, απαιτείται πολύ μικρή ποσότητα ουσίας και η ουσία δεν καταστρέφεται ούτε αλλοιώνεται.

Όταν το φάσμα δεν αρκεί: σε μερικές περιπτώσεις, όπου δηλαδή τα φάσματα δεν εμφανίζουν σημαντικές κορυφές, είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθεί κάποιο αντιδραστήριο, ώστε το προϊόν της αντίδρασης να δώσει χαρακτηριστικό φάσμα που θα μας βοηθήσει να βγάλουμε τα συμπεράσματα που επιδιώκουμε.

Ποια περιοχή για ποσοτικό έλεγχο: για τους ποσοτικούς προσδιορισμούς χρησιμοποιείται κατά κύριο λόγο η ακτινοβολία που καλύπτει την περιοχή του υπεριώδους και του ορατού τμήματος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος (στο ορατό έχουμε τα χρώματα της ίριδος).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στη φασματοσκοπία επηρεάζουμε μια ουσία με ακτινοβολία μέσω ειδικών συσκευών και παίρνουμε γραφήματα, τα φάσματα, δηλαδή ακανόνιστες καμπύλες με κορυφές σε ορισμένα σημεία. Οι κορυφές δεν είναι τυχαίες, αλλά εξαρτώνται από τη χημική δομή των μορίων και εμφανίζονται σε συγκεκριμένα μήκη κύματος, ενώ ανάλογα με την περιοχή της ακτινοβολίας, όπως το υπεριώδες ή το υπέρυθρο, κάθε ουσία δίνει χαρακτηριστικά φάσματα. Τα πλεονεκτήματά της είναι ότι είναι ακριβέστατη, απαιτεί πολύ μικρή ποσότητα ουσίας και δεν καταστρέφει ούτε αλλοιώνει το δείγμα· για ποσοτικούς προσδιορισμούς χρησιμοποιείται κυρίως η περιοχή του υπεριώδους και του ορατού.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 1 (3.6) — Χρησιμότητα της ταξινόμησης

Ερώτηση: Σε τι χρησιμεύει η ταξινόμηση των αλκαλοειδών και γιατί;

Απάντηση:

Το κριτήριο της ταξινόμησης (σελ. 55): προκειμένου να μελετηθούν τα αλκαλοειδή, κατατάσσονται σε ομάδες ανάλογα με τη βασική δομή τους, δηλαδή τον κοινό βασικό σκελετό των μορίων τους, επειδή αυτός επηρεάζει τόσο τις φυσικοχημικές όσο και τις φαρμακολογικές ιδιότητές τους.

Σε τι χρησιμεύει
1. Στην ταυτοποίηση: γνωρίζοντας την ομάδα στην οποία ανήκουν διευκολύνουμε την ταυτοποίησή τους (δηλαδή να ξέρουμε ακριβώς ποια ουσία είναι).
2. Στον έλεγχο: αλλά και τον ποιοτικό και ποσοτικό έλεγχο των φυτών και των σκευασμάτων τους.
3. Στην πρόβλεψη της δράσης: ακόμα έχουμε μια ένδειξη για τις φαρμακολογικές τους ιδιότητες.
4. Στη σύνδεση με τη βοτανική: συμβαίνει σε αρκετό ποσοστό να βρίσκουμε σε μια οικογένεια φυτών αλκαλοειδή που ανήκουν στην ίδια ομάδα και κατά πάσα πιθανότητα έχουν και ίδιες ιδιότητες.
Η επιφύλαξη: δεν πρέπει δηλαδή να ξεχνάμε ότι μικρές διαφορές στη δομή τους μπορεί να αλλάζουν τις ιδιότητές τους κυρίως τις φαρμακολογικές — όπως δείχνει η αποατροπίνη, που μοιάζει πολύ με την ατροπίνη, αλλά δεν έχει την ίδια φαρμακοφόρο ομάδα και έχει τελείως διαφορετική δράση.

Στην Ανακεφαλαίωση (σελ. 63): η ταξινόμηση των αλκαλοειδών είναι πολύ χρήσιμη για τη μελέτη τους, γιατί μας διευκολύνει τόσο στον χημικό όσο και στον φαρμακολογικό έλεγχό τους.

Και μια πρακτική εφαρμογή: οι ειδικές αντιδράσεις είναι θετικές μόνο για μία ομάδα — π.χ. η Vitali-Morin για την ομάδα τροπανίου και η μουρεξίδη για την ομάδα μεθυλοξανθίνης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα αλκαλοειδή κατατάσσονται σε ομάδες ανάλογα με τη βασική τους δομή, δηλαδή τον κοινό σκελετό των μορίων τους, επειδή αυτός επηρεάζει τόσο τις φυσικοχημικές όσο και τις φαρμακολογικές τους ιδιότητες. Η ταξινόμηση διευκολύνει την ταυτοποίηση, δηλαδή το να γνωρίζουμε ακριβώς ποια ουσία έχουμε, καθώς και τον ποιοτικό και ποσοτικό έλεγχο των φυτών και των σκευασμάτων τους, ενώ δίνει και ένδειξη για τις φαρμακολογικές ιδιότητες. Συχνά μάλιστα μια οικογένεια φυτών περιέχει αλκαλοειδή της ίδιας ομάδας με παρόμοιες ιδιότητες. Δεν πρέπει όμως να ξεχνάμε ότι μικρές διαφορές στη δομή μπορεί να αλλάξουν τις ιδιότητες, κυρίως τις φαρμακολογικές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 2 (3.6) — Οι μεγάλες κατηγορίες

Ερώτηση: Ποιες είναι οι μεγάλες κατηγορίες αλκαλοειδών; Αναφέρατε τα πιο σημαντικά παραδείγματα.

Απάντηση:

Οι κύριες κατηγορίες (Ανακεφαλαίωση, σελ. 63) | Κατηγορία | Χαρακτηριστικό | Παραδείγματα | |---|---|---| | Ετεροκυκλικά αλκαλοειδή | το άζωτο είναι τμήμα δακτυλίου | περιλαμβάνουν πολλές ομάδες — η σπουδαιότερη κατηγορία | | Αλκαλοειδή με αλειφατικό άζωτο | το άζωτο δεν είναι μέσα σε δακτύλιο | εφεδρίνη (Ephedra), κολχικίνη (Colchicum autumnale), ερυθρομυκίνη (Streptomyces erythraeus) | | Αλκαλοειδή με τερπενοειδή δομή | αναλογία ατόμων άνθρακα προς υδρογόνα 5:8 και πολλαπλάσια | ακονιτίνη (ρίζες του Aconitum) | | Αλκαλοειδή με στεροειδή δομή | εξακυκλική ένωση με 27 άτομα άνθρακα | κονεσίνη | | Πολυπεπτιδικά αλκαλοειδή | κυκλική δομή με το άζωτο ενωμένη με 3 ή 4 αμινοξέα | οικογένεια Rhamnaceae | | Γλυκαλκαλοειδή | περιέχουν στο μόριό τους κάποιο σάκχαρο | σολανίνη (Solanum tuberosum) |

Σημειώσεις για τα παραδείγματα
- Εφεδρίνη: έχει παρόμοιες ιδιότητες με την αδρεναλίνη αλλά ασθενέστερες· χρησιμοποιείται κυρίως στην αλλεργική ρινίτιδα, αλλεργικά κρυολογήματα, π.χ. βρογχικό άσθμα, ανεβάζει την πίεση του αίματος και προκαλεί ευφορία, γι' αυτό έχει χρησιμοποιηθεί για φαρμακοδιέγερση (=το γνωστό doping των αθλητών).
- Κολχικίνη: επειδή επηρεάζει τη διαίρεση των κυττάρων, αναστέλλει τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων· το φυτό πήρε το όνομά του από την αρχαία Κολχίδα και χρησιμοποιείται κατά της αρθρίτιδας και μάλιστα της ρευματοειδούς.
- Ερυθρομυκίνη: είναι περισσότερο γνωστή ως αντιβιοτικό και χρησιμοποιείται για την αντιμικροβιακή της δράση.
- Ακονιτίνη: επειδή είναι τοξικό απαγορεύεται να υπάρχει σε φυτοθεραπευτικά σκευάσματα στις δυτικές χώρες.
- Σολανίνη: περιέχεται στα πράσινα μέρη του φυτού, όχι στους κονδύλους (=πατάτες) που τρώμε, τα οποία πρέπει να αφαιρούμε επειδή περιέχουν το αλκαλοειδές που είναι τοξικό.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι μεγάλες κατηγορίες είναι έξι. Πρώτη και σπουδαιότερη τα ετεροκυκλικά αλκαλοειδή, όπου το άζωτο ανήκει σε δακτύλιο και τα οποία περιλαμβάνουν πολλές ομάδες. Ακολουθούν τα αλκαλοειδή με αλειφατικό άζωτο, όπου το άζωτο δεν είναι σε δακτύλιο, με παραδείγματα την εφεδρίνη, την κολχικίνη και την ερυθρομυκίνη· τα αλκαλοειδή με τερπενοειδή δομή, όπως η ακονιτίνη του Aconitum· τα αλκαλοειδή με στεροειδή δομή, όπως η κονεσίνη· τα πολυπεπτιδικά αλκαλοειδή, με κυκλική δομή ενωμένη με τρία ή τέσσερα αμινοξέα, που απαντούν στην οικογένεια Rhamnaceae· και τα γλυκαλκαλοειδή, που περιέχουν σάκχαρο, με γνωστότερο τη σολανίνη στα πράσινα μέρη της πατάτας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 3 (3.6) — Οι ομάδες των ετεροκυκλικών

Ερώτηση: Ποιες είναι οι ομάδες των ετεροκυκλικών αλκαλοειδών; Αναφέρατε τα πιο σημαντικά παραδείγματα και ό,τι γνωρίζετε γι' αυτά.

Απάντηση:

Τα ετεροκυκλικά αλκαλοειδή, δηλαδή εκείνα που έχουν το άζωτο ως τμήμα δακτυλίου, περιλαμβάνουν τις παρακάτω ομάδες (σελ. 55-62):

1. Αλκαλοειδή τροπανίου: από τα φύλλα και τις ρίζες του φυτού Atropa belladonna παίρνουμε ατροπίνη, που προκαλεί στο μάτι μυδρίαση, βοηθά το αναπνευστικό σε στένωση βρόγχων, καταπραΰνει τους πόνους στα σπλάχνα· από την Datura stramonium παίρνουμε σκοπολαμίνη, που έχει χρησιμοποιηθεί για τη ναυτία αλλά και σε ορό της αλήθειας· τα περισσότερα υπάρχουν σε φυτά της οικογένειας Solanaceae· στην ίδια ομάδα η κοκαΐνη από το Erythroxylon coca, με δράση τοπικού αναισθητικού. 2. Αλκαλοειδή κινολίνης: από τον φλοιό των δέντρων Cinchona succirubra παίρνουμε την κινίνη, που επί πολλά χρόνια ήταν το μοναδικό φάρμακο για την ελονοσία. 3. Αλκαλοειδή φαινανθρενίου: τα πιο γνωστά είναι μερικά αλκαλοειδή του οπίου — το όπιο είναι ο γαλακτώδης οπός (χυμός) που ρέει όταν χαράξουν τον φλοιό των ώριμων καρπών ενός είδους παπαρούνας, του Papaver somniferum· η μορφίνη χρησιμοποιείται ως ισχυρό αναλγητικό, κυρίως για να απαλύνει τους πόνους των καρκινοπαθών και πήρε το όνομά της από τον Μορφέα· στην ίδια ομάδα η κωδεΐνη, που χρησιμοποιείται σε αντιβηχικά σιρόπια. 4. Αλκαλοειδή ισοκινολίνης: η παπαβερίνη του οπίου, ως σπασμολυτικό· η εμετίνη από τις ρίζες του Cephaelis ipecacuanha, που προκαλεί έμετο, σε μικρότερες δόσεις είναι αποχρεμπτική και έχει αμοιβαδοκτόνες ιδιότητες. 5. Αλκαλοειδή ινδολίου: η βινκριστίνη, πολύ αποτελεσματικό φάρμακο σε περιπτώσεις καρκίνου (λεμφώματα), μαζί με τη βινβλαστίνη στο Catharanthus roseus· τα αλκαλοειδή με σκελετό LSD στο Secale cornutum, για τη διευκόλυνση του τοκετού και την καλή αιμάτωση των αγγείων του εγκεφάλου· η ρεσερπίνη της Rauwolfia serpentina, με υποτασική και ηρεμιστική δράση, και η υοχιμβίνη με αφροδισιακή· η στρυχνίνη από τα σπέρματα του Strychnos nux vomica, που ανεβάζει την πίεση και διεγείρει την αναπνοή, αλλά είναι πάρα πολύ τοξική. 6. Αλκαλοειδή ιμιδαζολίου: η πιλοκαρπίνη σε φυτά του γένους Jaborandi, σε κολλύρια για το γλαύκωμα. 7. Αλκαλοειδή κινολιζιδίνης: η σπαρτεΐνη από τα σπάρτα (Spartium junceum), με καρδιοτονωτικές, διουρητικές και αιμοστατικές ιδιότητες. 8. Αλκαλοειδή ακριδόνης: η ακρονυκίνη από είδη του γένους Sarcomelicope, ως ισχυρό αντικαρκινικό. 9. Αλκαλοειδή της πουρίνης ή μεθυλοξανθίνης: καφεΐνη, θεοφυλλίνη, θεοβρωμίνη — δεν θεωρούνται γνήσια αλκαλοειδή, γιατί δεν δίνουν θετικές τις γενικές αντιδράσεις ούτε σχηματίζουν άλατα με οξέα· υπάρχουν στον καφέ, το τσάι, το κακάο, τη σοκολάτα, σε αναψυκτικά τύπου Cola και είναι ελαφρά αναληπτικά, διευκολύνουν την αναπνοή και είναι διουρητικά. 10. Αλκαλοειδή πυριδίνης και πιπεριδίνης: η λοβελίνη από την Lobelia inflata, που βοηθάει την αναπνοή, και η κωνειίνη από το Conium maculatum, με την οποία θανατώθηκε ο Σωκράτης. 11. Αλκαλοειδή πυρρολιζιδίνης: αρκετά είναι τοξικά και αποφεύγονται, όπως και τα φυτά που τα περιέχουν, π.χ. το Tussilago που χρησιμοποιόταν για τον βήχα. 12. Αλκαλοειδή πυρρολίου και πυρρολιδίνης: η τριγωνελλίνη από το Trigonella foenum graecum — εκχύλισμα του φυτού χρησιμοποιείται στο περίβλημα του παστουρμά.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα ετεροκυκλικά αλκαλοειδή, με το άζωτο σε δακτύλιο, περιλαμβάνουν δώδεκα ομάδες. Τα αλκαλοειδή τροπανίου δίνουν την ατροπίνη της Atropa belladonna, τη σκοπολαμίνη της Datura stramonium και την κοκαΐνη ως τοπικό αναισθητικό. Τα αλκαλοειδή κινολίνης δίνουν την κινίνη του φλοιού της κιγχόνης για την ελονοσία, ενώ τα φαινανθρενίου τη μορφίνη και την κωδεΐνη από το όπιο και τα ισοκινολίνης την παπαβερίνη και την εμετίνη. Στα αλκαλοειδή ινδολίου ανήκουν η βινκριστίνη κατά του καρκίνου, τα αλκαλοειδή του Secale cornutum, η ρεσερπίνη της Rauwolfia και η τοξική στρυχνίνη. Ακολουθούν η πιλοκαρπίνη του ιμιδαζολίου για το γλαύκωμα, η σπαρτεΐνη της κινολιζιδίνης, η ακρονυκίνη της ακριδόνης, η καφεΐνη, θεοφυλλίνη και θεοβρωμίνη της μεθυλοξανθίνης, η λοβελίνη και η κωνειίνη της πυριδίνης-πιπεριδίνης, τα τοξικά αλκαλοειδή πυρρολιζιδίνης και η τριγωνελλίνη του πυρρολίου-πυρρολιδίνης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ερώτηση 4 (3.6) — Στρυχνίνη, κοκαΐνη, σκοπολαμίνη

Ερώτηση: Τι γνωρίζετε για τη στρυχνίνη, την κοκαΐνη και τη σκοπολαμίνη;

Απάντηση:

Στρυχνίνη (σελ. 58, ομάδα ινδολίου): άλλο πολύ γνωστό αλκαλοειδές ινδολίου είναι η στρυχνίνη από τα σπέρματα του φυτού Strychnos nux vomica, η οποία έχει την ιδιότητα να ανεβάζει την πίεση του αίματος, να προκαλεί ζωηρότητα και αυξημένη διαύγεια, να διεγείρει την αναπνευστική λειτουργία σε περιπτώσεις όπου καταρρέει ο οργανισμός, αλλά είναι πάρα πολύ τοξική· αρχικά, μάλιστα, είχε γίνει γνωστή από πρωτόγονους λαούς που τη χρησιμοποιούσαν ως δηλητήριο τόξων στο κυνήγι αγρίων ζώων. Είναι επίσης παράδειγμα ισχυρής βάσης (σελ. 41) και καταχωρίζεται στα διεγερτικά (σελ. 43).

Κοκαΐνη (σελ. 55-56, ομάδα τροπανίου): στην ομάδα τροπανίου, αλλά σε άλλη οικογένεια και φυτό, υπάρχει η κοκαΐνη που την παίρνουμε από το Erythroxylon coca· η δράση της είναι ως τοπικό αναισθητικό και με μικρές μετατροπές του μορίου (ημισύνθεση) ή με αντιδράσεις σύνθεσης, αλλά κρατώντας τη φαρμακοφόρο ομάδα, έχουμε πάρει πολλά τοπικά αναισθητικά φάρμακα, π.χ. νοβοκαΐνη, λιδοκαΐνη κτλ.· επειδή προκαλεί ευεξία και αίσθηση αυξημένης σωματικής και νοητικής ενέργειας, την εκμεταλλεύονται οι έμποροι ναρκωτικών με ολέθρια αποτελέσματα των χρηστών. Το όνομά της προέρχεται από το όνομα του είδους του φυτού (Erythroxylon coca) (σελ. 38) και η αναισθητική της δράση ελεγχόταν παλιότερα με βιολογικό έλεγχο στο μάτι λαγού (σελ. 52).

Σκοπολαμίνη (σελ. 55-56, ομάδα τροπανίου): από την Datura stramonium παίρνουμε σκοπολαμίνη, η οποία, εκτός από τις παρόμοιες ιδιότητες με την ατροπίνη, έχει χρησιμοποιηθεί για τη ναυτία αλλά και σε ορό της αλήθειας. Είναι επίσης το παράδειγμα του βιβλίου για τη φαρμακοφόρο ομάδα (σελ. 42): όταν δύο ουσίες που ανήκουν στην ίδια γενική ομάδα έχουν και ίδια φαρμακοφόρο ομάδα, τότε έχουν κατά βάση και την ίδια δράση, π.χ. η ατροπίνη και η σκοπολαμίνη.

Το κοινό τους: και τα τρία είναι ετεροκυκλικά αλκαλοειδή — η στρυχνίνη της ομάδας ινδολίου, η κοκαΐνη και η σκοπολαμίνη της ομάδας τροπανίου — και και τα τρία δείχνουν τη διπλή όψη των αλκαλοειδών: θεραπευτική αξία σε ελεγχόμενες δόσεις, τοξικότητα ή κατάχρηση εκτός αυτών.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η στρυχνίνη είναι αλκαλοειδές ινδολίου από τα σπέρματα του Strychnos nux vomica· ανεβάζει την πίεση του αίματος, προκαλεί ζωηρότητα και αυξημένη διαύγεια και διεγείρει την αναπνευστική λειτουργία όταν καταρρέει ο οργανισμός, είναι όμως πάρα πολύ τοξική και αρχικά χρησιμοποιούνταν από πρωτόγονους λαούς ως δηλητήριο τόξων. Η κοκαΐνη ανήκει στα αλκαλοειδή τροπανίου και προέρχεται από το Erythroxylon coca· δρα ως τοπικό αναισθητικό και, με διατήρηση της φαρμακοφόρου ομάδας, οδήγησε σε φάρμακα όπως η νοβοκαΐνη και η λιδοκαΐνη, ενώ επειδή προκαλεί ευεξία την εκμεταλλεύονται οι έμποροι ναρκωτικών με ολέθρια αποτελέσματα. Η σκοπολαμίνη, επίσης της ομάδας τροπανίου, προέρχεται από τη Datura stramonium, έχει ιδιότητες παρόμοιες με την ατροπίνη και έχει χρησιμοποιηθεί για τη ναυτία αλλά και σε ορό της αλήθειας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Προηγούμενο Στοιχείο

Επιστροφή στην Ενότητα

Επόμενο Στοιχείο