Акониты [фармакология, токсикология и применение]
Шрифт:
Смешанные колонии двух аконитов обнаружены также и урочище Кокуй-Бель, Кара-Токо и Афлатун. Произрастающий здесь высокостсбельный аконит, который раньше признавался за один вид (A. talassicum М. Pop.), жителями верховья Чаткала считается ядовитым.
Аконитовая флора тяньшаньского ареала имеет тенденцию к расширению и сгущению ее плотности на отдельных массивах. Из года в год повышается нагрузка пастбищ, на которых все съедобные травы поедаются животными. За счет этого акониты и другие ядовитые, несъедобные растения получают возможность к беспрепятственной вегетации на землях, освободившихся от кормовых трав. Таким образом, сырьевые запасы аконитов с каждым годом увеличиваются.
За время поездок по республике было заготовлено сырьё наиболее распространенных видов аконита (A. soongaricum Stapf, A. karacolicum Rapes., A. talassicum М. Pop., A. leucostomum Worosch., A. rotundifolium Kar et Kir., A. kirgisorum), которые послужили материалом для исследований.
3. Химические исследования аконитов
Открытие немецким аптекарем Сертюрнером (Serturner) в 1806 г морфина в млечном соке мака положило начало химическим исследованиям лекарственных, и ядовитых растений на наличие особых органических соединений, содержащих азот и имеющих щелочную реакцию, которые из-за этих свойств получили название алкалоиды. Термин алкалоид впервые был предложен Мейснером (Meisner, 1819) Он состоит из арабского alqali — щелочь и греческого eidos — подобный.
По словам Е. С. Шацкого (1889), «...открытие алкалоидов, последовавшее в начале нынешнего столетия, имело для медицины почти такое же важное значение, как открытие железа для мировой культуры». Естественно, аконит как наиболее известное ядовитое и лекарственное растение одним из первых был подвергнут химическим исследованиям. В 1811 г Гейгером и Гессе (Geiger и Gesse, 1823) из европейского аптечного реповидного аконита (A. napellus L.) был получен алкалоид, а в 1819 г независимо от этих авторов Брандеску (Brandescu, 1866) выделил алкалоид из той же секции растений. Однако Пешир (Peschier, 1820) сообщил о нахождении им аморфного алкалоида в клубнях A. napellus первым.
Первый кристаллический аконит был получен в 1837 г. Морсоном (Morson, 1837) из A. ferax и назван «английским аконитином».
Лежуа и Отто (Liegeois et Hottot, 1861) сообщили о том, что из A. napellus L., произрастающего во Франции, они выделили «французский аконитин», несколько отличающийся по физиологическим свойствам от «аконитина немецкого». Более очищенный кристаллический аконитин был получен Дюкнелем (Duquesnele, 1973), им же была предложена его суммарная формула C54H40NO20, хотя позже другими исследователями она была признана ошибочной. Ульмон (Oulmont) в 1877 г опубликовал ряд статей, посвященных определению аконитина в препаратах из секции Napellus. Он обнаружил, что в водных экстрактах листьев содержатся только следы, в спиртовых настойках из корней — около 3% чистого алкалоида. Другие исследователи (Wright and Luft, 1877, 1878) выяснили, что этот алкалоид под влиянием высокой температуры во влажной среде гидролизуется на органическую кислоту и новое основание, названное ими аконином. Немецкие ученые М. Фройнд и П. Бекк (М. Freund und P. Beck, 1894, 1895) опубликовали свои исследования, посвященные химическому анализу аконитина, где утверждают, что он является эфирным соединением ацетил-бензоил-аконина и имеет суммарную формулу C34H47NO11, которая признается правильной и в на стоящее время.
Однако до 30-х годов нынешнего столетия физиологические свойства аконитина обусловливались способами его получения и на этикетках продажного аконитина обязательно отмечалось «аконитин немецкий», «аконитин английский» и «аконитин французский», так как каждый из них имел свои фармакологические и токсикологические особенности. Вопрос почему химически однородное вещество аконитин вызывает различную реакцию в организме животных, был разрешен только в 1929 г японским ученым Б. Майима (В. Majim 1929) и его сотрудниками. Оказывается, все вышеуказанные «аконитины» фактически состояли из смеси трех родственных, алкалоидов собственно аконитина C34H47NO11, мезаконитина C33H45NO11 и гипаконитина C33H45NO10. Следовательно, степень токсичности продажного аконитина зависела от количественных соотношений этих алкалоидов. Этими учеными было выяснено, в частности, что «кристаллический немецкий аконитин» фирмы Мерка содержит 80% собственно аконитина, 10 мезаконитнна и 10% гипаконитина.
Алкалоид аконитин имеет следующую физико-химическую характеристику ромбовидные кристаллы с температурой плавления 202—203°, полярографически не активен, почти и растворим в воде, петролейном эфире, менее растворим в эфг ре, абсолютном спирте, хорошо растворяется в хлороформе бензоле. С кислотами алкалоид образует соли бромгидрат, йодгидрат, перхлорат и хлораурат.
Установлено, что не все виды аконита обладают токсическими свойствами. Такие факты не могли пройти мимо внимания химиков. Начались интенсивные химические исследования всех известных в то время видов, в результате чего к настоящему времени число открытых аконитовых алкалоидов превышает 250 (Н. Туляганов и др., 1976). В табл. 2 приводятся наиболее известные алкалоиды из разных видов аконита.
Таблица 2
Список наиболее известных аконитовых алкалоидов
В свое время У. Дэнстон и Т. Генри (U. Dunstan а Т. Henry, 1905) предложили химическую классификацию известных аконитовых алкалоидов, разбив их на две группы 1) аконитины — сложные эфиры, сильно токсичные алкалоиды и 2) атизины — аминоспирты, менее токсичные алкалоиды. Однако в связи с открытием новых алкалоидов и усовершенствованием методов структурного анализа веществ эта классификация в настоящее время считается устаревшей. Согласно современной классификации, аконитовые алкалоиды раз делятся по строению на три группы: 1 — алкалоиды аконитинового типа, имеющие в основе ликоктоновый скелет; II — алкалоиды гетератизинового типа, имеющие в ликоктоновом скелете вместо 5-членного кольца 6-членный лактоновый цикл; III — атизиновые алкалоиды, имеющие в своей основе пергидрофенантреновый скелет.
Одним из трудных этапов в изучении аконитовых алкалоидов явилось выяснение их структуры. Хотя суммарная формула аконитина была установлена еще в 1895 г., его структуру не могли расшифровать долго. В 1944 г американские ученые К. С. Крейдж и другие (С. S. Craig a. and, 1944) предложили первую развернутую формулу аконина — продукта щелочного гидролиза аконитина. По их мнению, в основе аконина лежит фенантреноподобное ядро. Однако полная структурная формула аконитина была расшифрована только в 1959 г К. Унснером и его сотрудниками (К. Weisner, D. L. Simmons, L. R. Fowler, 1959), с одной стороны, и Г. Мейером и Л. Марионом (FI. Meyer a. L. Marion, 1959), — с другой. Обе группы ученых работали независимо друг от друга. В. Шнейдер и Г Таузенд (W Schneider u. Н. Tausend, 1960) подтвердили справедливость этой формулы.
В настоящее время почти всеми признана окончательной следующая структурная формула аконитина (рис. 6).
Рис. 6 Структурная формула аконитина.
За последние 15 лет из различных видов аконита выделено довольно много новых индивидуальных алкалоидов, чему, безусловно, способствовало окончательное установление структуры аконитина. Канадские ученые Н. Моллов и др. и 1969 г определили структуру лаппаконина, а его рентгеноструктурный анализ в том же году был сделан Георге И. Бирнбаум. Независимо от них советский ученый М. С. Юнусов (1973) расшифровал структуру лаппаконина и нашел, что он имеет ликоктониновый скелет.
Содержание алкалоидов в растениях зависит от стадии их вегетации и условий внешней среды. Г. Мадаус и Г. Шиндлер (L. Madaus и Н. Schindler, 1938) приводят интересные данные, из которых следует, что в клубнях аконита максимальное накопление аконитина наблюдается после отмирания листьев (0,87—0,86% в октябре—январе), а минимальное — в период вегетации растения (0,28% в мае) A. Л. Шинкаренко и Е. А. Грязнова (1959), исследовавшие различные части аконитов восточного и носатого (A. orientale Mill, и A. nasatum Fisch.), растущих на различных высотах Кавказских гор, установили, что алкалоиды имеются во всех частях растений. При этом авторами была подмечена следующая закономерность. наибольшее количество алкалоидов содержится в обоих видах аконита, произрастающих на высоте 1400 м над уровнем моря. В клубнях наибольшее количество алкалоидов отмечено у аконита носатого в период цветения, у аконита восточного — в период плодоношения. Наибольший процент алкалоидов в листьях и стеблях аконита носатого приходится на период до цветения, а аконита восточного — на период цветения. З. И. Чупрова (1958) подвергла химическому исследованию наземные и подземные части аконита лесного (А. пе-morum М. Pop.), произрастающего в Заилийском Алатау Казахстана. По ее данным, качественный состав алкалоидов в обеих анатомических частях растения одинаков, но количество алкалоидов в клубнях в период плодоношения растения увеличивается, а в листьях уменьшается. Этот же автор в другой работе (1960) доказывает, что в растениях, перенесенных из дикорастущей флоры в культуру, количество алкалоидов в первый год жизни снижается. С. И. Цицина и др. (1964), исследуя различные анатомические части аконита Фишера в культуре, тоже подтверждают, что алкалоидами наиболее богаты клубни, затем листья и стебли. По ван Бранкхорсту (V. Brankhorst, 1935), даже в клубнях одного и того же растения содержание алкалоидов неодинаково. В материнских клубнях их несколько больше, чем в дочерних. М. Кунце и М. Хедикке (М. Kuntze и М. Hadicke, 1958) предложили определять содержание аконитина в настойке аконита с помощью окиси алюминия.
Фитохимические исследования аконитов в видовом аспекте и в зависимости от экологических условий за последние 15 лет получили в нашей стране широкий размах (З. И. Бошко, Г М. Валяева, 1965; Н. В. Плеханова и Г. П. Шевелева, 1965, Е. В. Никитина, Л. С. Редченко, Н. В. Плеханова, 1970; Т. И. Плеханова и Д. А. Муравьева, 1973; Н. М. Голубев, 1973; Д. А. Муравьева, 1974 и др).
Величина суммы алкалоидов в препаратах, изготовленных из аконита, зависит не только от вида, места произрастания, срока сбора и анатомических частей растения, но и от способа изготовления и срока хранения препаратов (Swanson, 1923; Goris и Metin, 1925; V. Brankhorsl, 1935; Г. К. Никонов, 1954; V. Mital, Н. Muhlemann, 1956; Е. Selles, Е. Selles-Flores, 1956; Аркел, Майст, 1956; Paris, Dillemann, Faugearas, 1959; С. Д. Добржинский, 1959 и др.)