Алкалоиды 2

В реакции Манниха, помимо амина и карбонильного соединения, участвует также карбанион, играющий роль нуклеофила в процессе присоединения к иону, образованному взаимодействием амина и карбонильного соединения.

Реакция Манниха также может осуществляться как межмолекулярно, так и внутримолекулярно. Примером внутримолекулярной реакции Манниха может служить синтезпирролизидинового ядра.

Разновидностью внутримолекулярной реакции Манниха является реакция Пикте — Шпенглера — циклизация шиффовых оснований, образованных из β-фенилэтиламинов с образованием системы тетрагидроизохинолина. У растений биосинтез А. происходит всегда под действием ферментов, у животных же известны случаи неферментативного синтеза изохинолиновых А., включающий две последовательные стадии — образование основание Шиффа из катехоламинов и альдегида и реакцию Пикте — Шпенглера. Обе эти реакции могут протекать в физиологических условиях и в отсутствии ферментов. Обычно неферментативный синтез А. происходит при нарушениях обмена веществ или интоксикациях, когда в организме имеется избыток аминов или альдегидов. Так, высокий уровень катехоламинов в мозгу человека наблюдается при шизофрении, паркинсонизме. Сопутствующие этим заболеваниям нарушения психики отчасти связывают с неферментативным синтезом изохинолиновых А. В результате приёма алкоголя из дофамина и ацетальдегида образуется А. салсолинол, который является одним из факторов развития алкогольной зависимости. 

Помимо описанных выше мономерных А., существует также некоторое количество димерных (реже — тримерных, значительно реже — тетрамерных) А., образующихся в процессе конденсации двух (трёх, четырёх) мономерных А. Как правило, димерные А. являются результатом конденсации двух А. одинакового типа. Наиболее распространены бисиндольные А.  и димерные изохинолиновые А. Основные механизмы димеризации А.:

• Реакция Манниха. Примером является бисиндольный алкалоид воакамин.

• Реакция Михаэля — виллальстонин.

• конденсация альдегидов с аминами — токсиферин.

• Окислительное сочетание фенолов — даурицин, тубокурарин.

• Лактонизация — карпаин.

• Воакамин

   

• Виллальстонин

   

• Токсиферин

   

• Даурицин

   

• Тубокурарин

   

• Карпаин

Значение А. для живых организмов, их синтезирующих, до сих пор изучено недостаточно. Первоначально предполагалось, что алкалоиды являются конечными продуктамиметаболизма азота у растений, как мочевина у млекопитающих. Позднее было показано, что во многих растениях содержание А. может как увеличиваться, так и уменьшаться с течением времени; таким образом, эта гипотеза была опровергнута.

Большинство известных функций А. относятся к защите растений от внешних воздействий. Так, например, апорфиновый алкалоид лириоденин, вырабатываемый лириодендроном тюльпановым, защищает растение от паразитических грибов. Кроме того, содержание А. в растении препятствует их поеданию насекомыми и растительноядными хордовыми, хотя животные, в свою очередь, выработали способы противодействия токсичному действию А.; некоторые из них даже используют А. в собственном метаболизме.

А. имеют и эндогенное значение. Такие вещества, как серотонин, дофамин и гистамин, иногда также относимые к А., являются важными нейромедиаторами у животных. Известна также роль А. в регулировке роста растений.

Медицинское применение растений-алкалоидоносов имеет давнюю историю. В XIX веке, когда первые А. были получены в чистом виде, они сразу нашли своё применение в клинической практике в качестве лекарственного средства Многие А. до сих пор применяются в медицине (чаще в виде солей), например:

Алкалоид	Фармакологическое действие
Аймалин	антиаритмическое
Атропин, скополамин, гиосциамин	антихолинергические препараты
Винбластин, винкристин	противоопухолевое
Винкамин	сосудорасширяющее, антигипертензивное
Кодеин	противокашлевое средство
Кокаин	анестетик
Колхицин	средство от подагры
Морфин	наркотический анальгетик
Резерпин	антигипертензивное
Тубокурарин	миорелаксант
Физостигмин	ингибитор ацетилхолинэстеразы
Хинидин	антиаритмическое
Хинин	антипиретическое, противомалярийное
Эметин	рвотное, антипротозойное
ЭргоА.	симпатомиметическое, сосудорасширяющее, антигипертензивное

Многие синтетические и полусинтетические препараты являются структурными модификациями А., разработанными с целью усилить или изменить основное действие препарата и ослабить нежелательные побочные эффекты. Так, например, налоксон, антагонист опиоидных рецепторов, является производным содержащегося в опиуме алкалоида тебаина:

• Тебаин

   

• Налоксон

До разработки широкой гаммы относительно малотоксичных синтетических пестицидов некоторые А. достаточно широко применялись в качестве инсектицидов (соли никотина ианабазина). Их применение было ограничено высокой токсичностью для людей.

Многие А. являются психоактивными веществами. Препараты растений, содержащих А., их экстракты, а позже и чистые препараты А. использовались в качестве стимулирующего и/или наркотического средства. Кокаин и катинон являются стимуляторами центральной нервной системы. Мескалин и многие индольные А. (такие какпсилоцибин, диметилтриптамин, ибогаин) обладают галлюциногенным эффектом. Морфин и кодеин — сильные наркотические обезболивающие.

Кроме того, существуют А., не обладающие сильным психоактивным действием, но являющиеся прекурсорами для полусинтетических психоактивных веществ. Например, изэфедрина и псевдоэфедрина синтезируются меткатинон (эфедрон) и метамфетамин.