Altfragen Alkaloide

Morphin:

chemische Eig.:

- opiatähnliches Alkaloid

- hat eine Phenanthren-Struktur

- ist in Wasser löslich

pharmakologische Eig.:

- starkes Analgetikum und wirkt als ZNS-Depressivum

- häufig in der Schmerztherapie eingesetzt

- hat auch euphorisierende Effekte und kann abhängig machen

Codein:

chemische Eig.:

- Alkaloid, strukturell verwandt mit Morphin

- ist ein Prodrug von Morphin -> wird im Körper in Morphin umgewandelt

pharmakologische Eig.:

- wird oft in Hustenmitteln verwendet, um den Hustenreflex zu unterdrücken

- hat auch eine gewisse analgetische Wirkung, aber im Vergleich zu Morphin ist diese schwächer

Thebain:

chemische Eig.:

- Alkaloid, strukturell verwandt mit Morphin

- Phenanthren-Struktur, und ist ein Oxymorphin

pharmakologische Eig.:

- geringe schmerzstillende Wirkung

- wird nicht so häufig wie Morphin oder Codein in der Medizin verwendet

Alkaloide sind N-haltige organische Verbindungen von zumeist komplexer Struktur.

Merkmale:

- enthalten min. ein N-Atom, das in der Regel heterozyklisch ist

- kommen vor allem in Pflanzen vor, obwohl sie auch in einigen Tieren und Mikroorganismen gefunden werden können

- zeigen oft starke, charakteristische physiologische Wirkungen

Der Gehaltsbestimmung geht meist eine Alkalisierung der Droge, eine Extraktion der freien Alkaloidbasen und die Abtrennung von Begleitstoffen voraus.

Gehaltsbestimmung:

- direkte/indirekte Gravimetrie

- direkte/indirekte Säure-Base-Titration

- Spektrophotometrie

- Polarimetrie

- HPLC

Echte Alkaloide:

- komplex aufgebaute, heterozyklische gebundene N-haltige organische Verbindungen

- sie enthalten min. ein N-Atom in einem aromatischen Ring

- sie zeigen alkalische Eig. und können Säuren neutralisieren

- viele echte Alkaloide haben pharmakologische Wirkungen und werden in der Medizin genutzt

- Bsp.: Morphin, Chinin, Nikotin

Protoalkaloide:

- einfach gebaute Basen

- Protoalkaloide sind Vorläuferverbindungen, aus denen sich durch chemische Umwandlungen echte Alkaloide entwickeln können. Sie sind oft nicht direkt pharmakologisch aktiv

- Protoalkaloide können enzymatisch oder durch andere Prozesse zu echten Alkaloiden umgewandelt werden

- sie können in Pflanzen als Zwischenprodukte in der Biosynthese von Alkaloiden auftreten

- Bsp.: Ephedrin, Cholin, Capsaicin

Pseudoalkaloide:

- Pseudoalkaloide sind N-haltige Verbindungen, die in ihrer Struktur gewisse Ähnlichkeiten mit echten Alkaloiden aufweisen, aber keine echten Alkaloide sind

- sie enthalten oft N, können aber auch andere Elemente wie O oder S enthalten

- Pseudoalkaloide zeigen nicht immer alkalische Eig.

- einige Pseudoalkaloide können ebenfalls pharmakologische Aktivitäten aufweisen

- Bsp.: Steroidalkaloide

Voraussetzung:

- 2 nicht mischbare Flüssigkeiten werden verwendet

- Substanz muss sich in untersch. Phasen gut in beiden Phasen lösen

Das Ausschütteln einer Droge basiert auf dem Nernst´schen Verteilungsgesetz, das beschreibt, wie sich eine Substanz zwischen zwei nicht miteinander mischbaren Phasen verteilt.

Das Verhältnis der Konzentrationen der Substanz in den beiden Phasen wird als Verteilungskoeffizient bezeichnet.

A: Anfangspunkt: Alkaloid ist basisch bedeutet die Titration mit der Lösung des Alkaloids beginnt bei einem pH von 11

B: pufferpunkt: der Pufferpunkt bei der Titration von Alkaloiden bezieht sich auf den pH-Wert, bei dem das Alkaloid seine höchste Löslichkeit aufweist und somit in der besten Form für die Extraktion vorliegt.

C: Endpunkt (Äquivalenzpunkt): jener Punkt, an dem die Base vollständig neutralisiert vorliegt

Amin-Struktur:

- können primäre, sekundäre oder tertiäre Amine oder auch quartäre Ammoniumbasen sein

Basizität:

- die Basizität variiert je nach Art der Bindung des N-Atoms und Nachbargruppeneffekte

- kann durch Basenkonstante Kb oder Dissoziationskonstante pKb quantifiziert werden

Löslichkeit:

- meist als wasserlösliche Salze organischer Pflanzensäuren oder an Gerbstoffe gebunden

- freie Basen lösen sich gut in lipophilen Lösungsmitteln

- es gibt Unterschiede im Lösungsverhalten zwischen freien Basen und ihren Salzen

Fällungsreagenzien:

- Dragendorffs Reagenz (K(BiI4))

- Mayers Reagenz (K2(HgI4))

- Pikrinsäure, Phosphormolybdänsäure

Farbreaktionen:

- Marquis-Reaktion: Opium-Alkaloide -> Schwefelsäure/Formaldehyd

- Thalleiochin-Reaktion: China-Alkaloide -> Bromwasser/konz. Ammoniak

- Vitali-Reaktion: Tropan Alkaloide -> Salpetersäure/alk. Kalilauge

- Van-Urk-Reaktion: Mutterkorn-Alkaloide -> 4-Dimethylaminobenzaldehyd/Schwefelsäure/FeCl3

der pKb-Wert ist ein Maß für die Basizität einer schwachen Base.

je höher der pKb-Wert, desto schwächer ist die Base, da der pKb mit der Basenkonstanten negativ korreliert ist.

Hier sind einige Aspekte in Bezug auf den pKb-Wert von Alkaloiden und ihre Basizität:

1 Basizität:

- ein höherer pKb-Wert deutet auf eine schwächere Basizität hin, da der pKb negativ mit der Basenkonstanten Kb korreliert ist.

- schwache Basen sind Moleküle, die in wässriger Lösung nur teilweise dissoziieren und somit eine geringere Affinität für Protonen haben.

2 Dissoziationskonstante Kb:

- die Dissoziationskonstante Kb beschreibt die Stärke einer Base und ist definiert als das Verhältnis von BH+ OH-/B, wobei B die Base und BH+ das konjugierte Säure-Ion ist.

- ein höherer Kb-Wert bedeutet eine stärkere Base

Die Nutzung von pKb-Werten von Alkaloiden sind vielfältig:

- Protonierung und Löslichkeit: schwache Basen können in sauereren Umgebungen leichter protoniert werden, was ihre Löslichkeit beeinflussen kann

- Extraktion und Trennung: in der Extraktion von Alkaloiden können Informationen über die Basizität bei der Auswahl von Lösungsmitteln und pH-Bedingungen hilfreich sein

- Charakterisierung von Alkaloiden über ihre Basizität

- Säureamide, nicht basisch, sondern sauer bzw. neutral

- relativ geringe Löslichkeit in kaltem Wasser

- N-haltige Basen: die Verbindung enthält mehrere N-Atome, die zu den N-haltigen Basen beitragen; in der Xanthin-Struktur sind dies zwei im Pyrimidinring und zwei im Imidazolring

- Xanthin-Grundstruktur: Koffein gehört zur Klasse der Methylxanthine und ist ein Derivat der Xanthin-Grundstruktur

Besonderheiten von Koffein:

1 stimulierende Wirkung:

- Koffein ist ein zentralnervöses Stimulans. Es wirkt, indem es die Adenosinrezeptoren im Gehirn blockiert, was zu einer Erhöhung der Freisetzung von NTs wie Dopamin und Noradrenalin führt.

2 Diuretische Wirkung:

- Koffein hat eine leichte diuretische Wirkung, was bedeutet, dass es die Ausscheidung von Wasser durch die Nieren erhöhen kann

Nachweis von Purin-Drogen: Murexid NW

chelidonii herba - chelidonium majus - papaveraceae - schöllkraut

Gehaltsbestimmung:

- Extraktion der Alkaloide (mit Säure, alkalisieren und mit DCM ausschütteln)

- eindampfen und Chromotropsäure in konz. Schwefelsäure zugeben

- 10min am Wasserbad, abkühlen und Absorption messen (570nm)

atropa belladonna - belladonnae folium - solanaceae

Inhaltsstoffe:

- Alkaloide: Hyoscyamin, Scopolamin, Apoatropin, Belladonnin

- Wasserdampfflüchtige N-Derivate: Nikotin, Pyridin

- Flavonoide: Quercetin, Kämpferol

- Cumarine: Scopolamin

Gehaltsbestimmung

- Bestimmung des Trocknungsverlustes

- Extraktion der Droge (Perkolation) mit DCM/NH3/Ether

- Zusatz von Ether, dass Wasser die Unterphase bildet; mit 0,5N Schwefelsäure ausschütteln

- alkalisieren der wässrigen Phase mit NH3 und ausschütteln mit DCM

- einengen der DCM-Phase zur Trockene

- zur Entfernung der flüchtigen Basen wird 15min bei 100°C erhitzt

- Lösen der Alkaloide in 0,02N Schwefelsäure und Rücktitration mit 0,02N NaOH

Atropin: 1-säurige Base mit Kb=5x10hoch-5

Indikator: Methylrot

Nachweis: Tropanalkaloide - Vitali Reaktion

Drogen mit Tropan-Alkaloiden:

- belladonnae folium, hyoscyami folium, stramonii folium

Drogen mit Nikotin-Alkaloiden:

- nicotinae folium

Drogen mit Steroidalkaloiden:

- solanum arten

Drogen mit Säureamiden:

- capsici fructus

Die Extraktion von Alkaloiden erfolgt durch den Prozess der Alkalisierung, gefolgt von der Extraktion und Abtrennung von Begleitstoffen.

Alkalisierung:

bei der Alkalisierung werden die Alkaloide unter alkalischen Bedingungen protniert und dadurch in wasserlösliche Salze umgewandelt.

= mit NaOH, KOH, Ca(OH)2, NaHCO3, NH4OH oder MgO

Extraktion: mit org. LM (DCM, Diethylether, Isopropanol)

Extraktion der alkalierten Alkaloide mit einem organischen LM, das aufgrund der Lipophilie der Alkaloide eine effiziente Lösung ermöglicht. Die organische Phase, die die extrahierten Alkaloide enthätl, wird dann von der wässrigen Phase getrennt, wodurch die Isolierung der Alkaloide erreicht wird.

Abtrennung von Begleitstoffen:

nach der Extraktion der Alkaloide erfolgt die Abtrennung von Begleistoffen.

Filtration über neutrale oder basische Aluminiumoxid-Säulen:

- das filtrierende Aluminiumoxid dient als Adsorptionsmittel, um Verunreinigungen zu entfernen, während die Alkaloide zurückgehalten werden

Überführung in Chlorid- oder Weinsäuresalze:

- die Alkaloide werden in ihre Salzformen umgewandelt, meistens als Chlorid- oder Weinsäuresalze

- dies verbessert die Löslichkeit in Wasser und ermöglicht die weitere Trennung von lipophilen Begleitstoffen.

Zusatz von Traganth, Talcum oder CaSO4 (Klärstoffe):

- diese Substanzen werden zugesetzt, um die organische Phase zu klären und ungelöste Teilchen abzuscheiden.

- Traganth, Talcum oder CaSO4 dienen als Klärstoffe, die unerwünschte Feststoffe absorbieren und die Lösung transparenter machen.

Die Kombination dieser Schritte trägt dazu bei, die Alkaloide von störenden Verbindungen zu trennen und die Reinheit der isolieten Alkaloide zu verbessern.