Alkaloid nedir? Alkaloidler nelerdir? Alkaloidlerin özellikleri, sınıflandırılması ve tiplerine göre Alkaloidler hakkında açkıklamalar.
Bir fenetilamine alkaloid olan efedrin’in kimyasal yapısı (Kaynak : wikipedia.org)
Alkaloidler; çeşitli bitkilerde bulunan baz özelliği gösteren azotlu maddelerdir. Bu tür maddelerin alkali benzeri davranışlarından kaynaklanarak bunlara sekaloitler de denir. Sekaloitler bitkilerde sürekli oksalik, asetik, laktik, malik, tartarik, sitrik ve akotinik asit gibi bitkisel asitlerle oluşturdukları tuzları biçiminde bulunurlar. Bununla birlikte bazı alkaloidler bitkiyi karakterize eden, örneğin mekonik asit gibi bazı asitler kovalent bağlı olarak bulunurlar. Kimyasal yapı bakımından birbiriyle ilişkili bir alkaloid dizisi genellikle aynı bitki türünün (genus) üyesi olan çeşitli bitkilerde bulunur. Bitkilerin alkaloid içerikleri mevsime ve yetiştikleri bölgelere göre değişiklikler gösterirler. Sekaloitlerin bitkilerdeki biyolojik işlevleri konusunda fazla bilgi elde edilememiştir. Birçok alkaloidin eser miktarları bile hayvansal organizmanın fizyolojik etkinliği üzerine güçlü etki gösterirler. Çok eski dönemlerden beri alkaloid içeren bitkiler uyuşturucu olarak ve çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanılmışlardır. Bunların bazıları da güçlü zehir özelliği gösterirler.
Bitkilerdeki alkalolitlerin çıkarılması için genellikle bitki önce kurutulup toz edilir ve sulu asit çözeltisiyle işleme sokulur. Bu sırada baz özelliği gösteren alkaloidler tuzları biçiminde asitli çözeltiye geçerler. Ardında bu çözeltiye amonyak ya da alkali hidroksit katılarak alkaloid serbest baz durumuna geçirilir. Serbest duruma geçen alkaloid, sulu çözeltiden kloroform ya da eter gibi bir organik çözücü yardımıyla ya da su buharı damıtmasıyla saf olarak ayrılır. Bazı durumlarda sulu çözeltiden bunlarla çözenmez, tuzlar ya da kompleksler oluşturan fosfotungstik asit, pikris asit, tanen ya da cıva tuzları yardımıyla çöktürülerek ayrılırlar. Sekaloitlerin çoğu basit ya da karmaşık keterosiklik halka sistemleri içerirler. Çok büyük bir bölümünün yapısı aydınlatılmış ve birçoğunun da sentezi gerçekleştirilmiştir. Sekaloitler genellikle suda oldukça çözünen, asitlerle tuz oluşturan kristalize bazlardır. Genellikle optikçe aktiflik gösterirler ve doğal olanların büyük çoğunluğu sola çeviren yapıdadırlar. Sekaloitler içerdikleri temel halka sistemlerine göre sınıflandırılırlar. Aşağıda alkaloidler bu biçiminde sınıflandırılmış ve her sınıf için fizyolojik etkinlik açısından çok önemli olan bazı örnekler verilmiştir.
Feniletilamin tipi alkaloidler:
Bu gruba giren alkaloidler feniletilamin iskeletini içerirler. Grubun en önemli üyesi bir tropik bitki olan ephedra vulgaris’de bulunan efedrin’dir. Efedrin kan basıncını arttırır ve merkezi sinir sistemini etkiler. Bu gruba giren öteki önemli alkaloidler arasında peryitin, tir amin, hor denin, bir kaktüs türü olan lophora williamsii de bulunan mezkalin ve streptomyces venezuelae tarafından üretilen bir antibiyotik olan kloromisetin (kloramfenikol) sayılabilir.
Piridin tipi alkaloidler:
Bu grubun en önemli üyesi tütün bitkisinin (nicotiana tabacum) kök ve yapraklarında bulunan başlıca alkaloid olan nikotin’dir. Nikotin suyla karışabilen, havada kahverengileşen tütün kokusunda bir sıvıdır. Bu gruba giren öteki önemli alkaloidler arasında ilk kez sentezi yapılan alkaloid olan (Ladenburg, 1886) ve conium maculatum bitkisinde bulunan koniin (2-propilpiperidin; C8H17N) tobelia inflatada bulunan lobelin (C22H27NO2), karabiberde (piper nigrum) bulunan başlıca alkaloid olan ve karabiberin acı tadını veren piperin (C17H19NO3) sayılabilir.
Pirrolidin-piperidin tipi alkaloidler:
Bu türe giren alkaloidler pirrolidin ve piperin halkalarının kaynaşmasından oluşmuş iki halkalı bir çekirdek içerirler. Bu tipe giren önemli alkaloidler atropin ve kokain grubu alkaloidleridir. Stropin (C17H23NO3) güzelavratotu (atropa belladona) ve datura stramonium meyvelerinde bulunan öldürücü zehir niteliğinde bir alkaloidtir. Tropin ile tropik asidin birleşmesinden oluşmuştur. Çözeltisi göze damlatıldığında göz bebeğini büyütür. Benzer alkaloidler arasında hyoscyamus niger’de de bulunan hiyosiyaminn (C17H23NO3), solanaceae türlerinde bulunan skopolamin (C17H21NO4) sayılabilir. Kokain (C17H21NO4) Güney Amerika ve Cava’da yetişen erythroxylon coca bitkisinin yapraklarında bulunan başlıca alkaloidtir. Yapısı atropine çok benzer. Kokain önemli bir uzun etkili lokal uyuşturucudur. Sinirleri felce uğratarak deri ve dokuların acıya karşı duyarsız olmasını sağlar. Bir uyuşturucu madde olarak uzun süreli kullanımı alışanlık yaratır (kokainizm) ve sonunda solunum merkezlerini felce uğratarak ölüme neden olur.
Kinolin tipi alkaloidler:
Bu grubun en önemli üyesi subtropik bölgelerde yetişen cinchona ve remijia ağaçlarının kabuklarında bulunan kinin’dir. Kinin ilk kez 1820’de cinchona kabuklarında Pelletier ve Caventou tarafından bulunmuştur. Sıtmaya karşı etkin bir ilaçtır. Kinin tuzları çok acıdır ve çözeltileri güçlü mavi fluoresans gösterir. Kininin varlığı bir renk reaksiyonu ile anlaşılır. Kinin tuzu çözeltisi klor suyu ile reaksiyona sokulup ardından aşırı amonyak katılırsa zümrüt yeşili bir renk ortaya çıkar. Yapısal olarak kinine çok benzeyen öteki alkaloidler kinidin(C20H24N2O2),çinkonin (C19H22N2O) ve kuprein (C19H22N2O2)dir.
İzokinolin tipi alkoloitler:
Bu grubu oluşturanlardan 25 kadar alkaloid, haşhaş (papaver somniferum) bitkisinin olmamış (ham) kapsüllerindeki sütsü özsuyunda bulunur. Bu nedenle bunlara afyon (opium) alkaloidleri adı verilir. İzokinolin tipi alkoloitler kimyasal yapılarına göre papaverin, berberin, morfin ve kurare alt gruplarına ayrılırlar. Papaverin (C20H21NO4) ile aynı gruba giren laudanosin (C21H19NO4) ve narkotin (C22H23NO7) afyonda, hidrastin (C21H21NO6) ise hydrastis canadensis bitkisinin köklerinde bulunur. Berberin (C29H19NO5) berberis valgaris bitkisinin köklerinde bulunan başlıca alkaloidtir. Sıtmaya ve morfin alışkanlığına karşı kullanılır. Morfin (C17H19NO3) kristalize olarak elde edilen ilk alkaloidtir (Sertürner, 1806). Bununla birlikte kapalı formülü doğru olarak ancak 1848’de saptanabilmiş ve yapısının aydınlatılabilmesi için bir 75 yıl daha geçmiştir. Sentezi ise elde edilişinden 150 yıl sonra 1952’de Gates ve Tschudi tarafından gerçekleştirilmiştir. Morfinin tuzları ve özellikle hidroklorürü tıpta kuvvetli ağrı kesici olarak yaygın biçimde kullanılır. Bu uyuşturucu maddenin tekrarlanan kullanılışı alışkanlık (morfinizm) yapar ve bunun sonucunda hızlı bir fiziksel çöküntü ortaya çıkar.
Kodein (C18H21NO3) morfinin metil esteridir. Morfine oranla daha zayıf uyuşturucu etkisi vardır. Özellikle öksürük kesici ilaçların yapımında kullanılır. Kurare grubu alkaloidler Güney Amerika’da yetişen curare türlerinde (örneğin chonodendron tomentosum) bulunurlar. Bu alkaloidleri Güney Amerika yerlileri ok zehiri olarak kullanırlardı.
İndol tipi alkaloidler:
Bu tip alkaloidler 13-karbonilin, strisnos ve ergot alkaloidleri olarak alt sınıflara ayrılırlar. 6-karbonlin alkaloidler arasında arariba türlerinin kabuklarında bulunan karman, peganum harmala bitkisinde bulunan karmin ile karmalin, Batı Afrika’da yetişen corynanthe yohimbe ağacınm kabuğunda bulunan yokimbin (C21H26N2O3) ve Hindistan’da yetişen rauwolfia serpentina bitkisinde bulunan reserpin (C33H4N2O9) sayılabilir. Saf olarak ilk kez 1952’de izole edilen reserpin kan basıncını düşürücü ilaç olarak ve psikiyatride akıl hastalarının iyileştirilmesinde kullanılır. Striknos alkaloidlerinden striknin (C21H2N2O2) kargabüken (strychnos nux vomica) bitkisinin tohumlarında bulunur. Molekülü çok karışık yapılıdır ve çok güçlü bir zehirdir.Brusin (C23H26N2O4) strikninin bir türevidir. Ergot ya da çavdarmahmuzu alkaloidleri çavdar ve öteki buğdaygiller üzerinde parazit olarak yaşayan bir mantar olan claviceps purpurea tarafından üretilirler. Bunların en önemlileri ergotamin (C33H35N5O5) ile ergobasin’dir (C19H23N3O2).
