alkaloit İsim Fransızca; alcaloïde (l'ler ince okunur) Kimya; Özellikleri ile alkalileri andıran organik madde. Molekülündeki...
alkaloit
İsim
Fransızca; alcaloïde
(l'ler ince okunur)
Kimya;
Özellikleri ile alkalileri andıran organik madde.
Molekülündeki halka yapısında azot atomu içeren, bitkisel kökenli bazik, organik bileşik.
Alkaloitler, bitkilerin tohum, tohum kapsülü, kök ve kabuklarından bir alkaloit karışımı şeklinde çıkarılarak birbirlerinden kromatografiyle ayrılırlar; sentetik olarak yapılmaktaysalar da bu yol pahalıdır. En bilinenleri, morfin, kodein, tütündeki nikotin, güzelavratotundaki atropin, kokadaki kokain, kınakınadaki kinin, kargabükendeki striknindir. Bunlar bitkilerde asetik, oksalit, malik, laktik, tartarik ve sitrik asidi gibi asitlerin tuzları olarak bulunurlar. Çok güçlü zehirler oldukları hâlde, küçük dozlarının tedavi edici etkisi vardır.
TDK
Morpa Genel Kültür Ansiklopedisi
Alkaloit Nedir?
Alkaloitler, doğal olarak birçok bitki türünde ve yalnızca birkaç hayvanda bulunan, yapısındaki karbon, hidrojen ve azot atomlarının varlığıyla nitelenen organik maddeler sınıfı. Alkaloitlerin çok küçük miktarlarının bile insanlar ve hayvanlar üstünde güçlü fizyolojik etkileri vardır.
Alkaloitler genellikle baz özelliği gösteren bileşiklerdir; asitleri nötrleştirerek, suda çözünebilen kristalli tuzlar oluştururlar. Suda çok az, alkol, kloroform ve eter gibi organik çözücülerde ise çok iyi çözünürler. Kimyasal yapılan çok karmaşık olan alkaloitlerin en bilinen örnekleri morfin, striknin, kinin, efedrin ve nikotindir.
Haşhaştan elde edilen ilk alkaloit morfindir. Bu bileşiklerin tıpta geniş bir uygulama alanı olması bu maddelerin tanınmasına ve bireşim yoluyla elde edilmesine yönelik araştırmalara büyük bir atılım kazandırmıştır.
Alkaloitlerin sınıflandınlmasında, biyolojik dağılımlanna, fizyolojik etkilerine ve kimyasal yapılanna dayanan değişik yöntemler uygulanır. Yenidünya kunduzu ve bir çörel (semender) dışında hayvanlarda rastlanmayan alkaloitler, genellikle çiçekli bitkilerde, daha seyrek olarak da çiçeksiz bitkilerde bulunur. Bazı bitki familyalannın bütün cinslerinde ve türlerinde alkaloitlere rastlanır: Düğünçiçeğigiller (Ranunculace-ae), gelincikgiller (Papaveraceae), patlıcangiller (Solanaceae), kadıntuzluğugiller (Ber-beridaceae), zakkumgiller (Apoynaceae) ve Annonaceae gibi. Aynca hezaren, kınakına, çayırsedefi, domates, patates, güzelavrat-otu, tütün, tatula, kanaryaotu ve acıbakla bitkileri de çeşitli alkaloitlerin kaynağıdır. Ne var ki, alkaloitlerin bitki yaşamındaki rolü henüz kesin olarak açıklığa kavuşturulamamıştır.
Alkaloitlerin çoğu, büyük ve küçükbaş hayvanlar ile insanda zehirlenmelere yol açar. Örneğin Crotalaria ve Heliotropium türlerinde bulunan bir alkaloit sürekli alındığında karaciğer sirozuna neden olur. Çav-darmahmuzu olarak bilinen ve tahıl tohum-lannda rastlanan bir tür mantann ürettiği alkaloit, ergotizm hastalığının nedenidir. Bu bileşiklerin fizyolojik etkileri tıpta büyük önem taşır. Ağn kesici olarak en çok kullanılan alkaloitler, haşhaştan elde edilen morfin ve türevleridir. Bunlardan kodein genellikle alışkanlık yapmaz, ancak eroin (diasetil morfin) bağımlılık yaratabilir. Kimdin alkaloitlerinden kinkona, kalp atış-lannı düzenleyen bir kalp uyancısıdır. Nikotin, sitisin ve koniin ise solunum uyarıcı olarak kullanılır. Ancak, baldırandan elde edilen ve zehirli olan koniin fazla kullanıldığında solunum yollarını uyuşturarak ölüme yol açar. Uygun dozda verilen atropin de solunumu uyancı bir alkaloittir, ama beyinde yan etkileri gözlemlenmiştir. Kan damar-lannı büzücü etkisi olan alkaloitlerden ergo-novin, doğumdan sonra dölyatağı kanamalarını azaltmak için kullanılır. Efedrin, özellikle nezle, soğuk algınlığı, saman nezlesi ve bronşiyal astım gibi hastalıklarda çok sık kullanılan ilaçların bileşiminde bulunur. Yerel (lokal) uyuşturucu etkisi olan kokainin istenmeyen yan etkileri olduğu için, genellikle molekül yapısında değişiklik yapılarak elde edilen türevleri daha güvenli ve etkin biçimde kullanılmaktadır. Sıtma savaşının en etkili silahlarından biri olan kinin, kinkona alkaloitlerindendir. Kas gevşetici alkaloitlerin en iyi bilinen örneklerinden biri, Güney Amerika Yerlilerinin ok zehiri olarak kullandıkları kürardır. Striknin de bu alkaloite benzer etkiler gösterir ve her ikisi de tıpta kullanılır. Liserjik asit dietila-midi (LSD), meskalin, psilosibin gibi alkaloitler, bilinci etkileyerek sannlara yol açarlar.
Molekül yapılan olağanüstü karmaşık olan alkaloitlerde, genellikle amin yapısı içinde en az bir azot atomu bulunur. Azota, karbon ve hidrojenden oluşan hidrokarbon grupları bağlanmıştır ve amin yapısı çoğu kez, azot ya da hidrokarbon gruplan üzerindeki halkalı bir yapının içinde yer alır.
Alkaloitlerin kimyasal yapılarına göre sınıflandırılmasında, bileşiklerindeki halkalar ve bunlara bağlı gruplar gözönüne alınır. En basitleri, bir azot ile dört karbon atomundan oluşan beş üyeli pirol halkasının türevi olan bileşiklerdir. Daha karmaşık yapılar, halka sistemlerine, sayısına ve moleküldeki azot atomlannın sayısına göre önemli değişiklikler gösterir. Tütün, kakao yaprağı ve güzelavratotunda pirolidin halkası taşıyan alkaloitler bulunur. Altılı aromatik halkasında bir azot bulunan piridinin doymuş ve doymamış biçimlerinin başka halkalarla yaptığı türevler içinde en çok bilinen alkaloit nikotindir. Piridinin indirgenme ürünü piperidin ise, lobelin alkaloitinin çekirdeğini oluşturur. Lobelin, tıpta tütün tiryakiliğini önlemekte kullanılır. Beş üyeli iki halkanın ortak bir azot atomu üzerinden kaynaşmasıyla oluşan pirolizidi-nin en önemli türevi baklagiller ve hodangillerde rastlanan retronesindir. Halkalı dies-ter türevlerinden retorsin meyve sineğinde başkalaşıma, farelerde karaciğer tümörlerine yol açar. İkişer azotlu, kaynaşmış beş ve altılı halkalardan oluşan purin bazlarının en önemli alkaloiti kafeindir. Uyarıcı niteliği yüksek olan kafeine karşı köpeklerin duyarlılığı insanlannkinden daha fazladır. Purin çekirdeği triakantin alkaloitinde de bulunur. İzokinolinler, biri azot içeren kaynaşmış iki altılı halka çekirdeğinden oluşur. Bunlara benzil, aril ve alkil gruplan bağlanabilir. İzokinolin alkaloitlerinin en iyi bilinen örnekleri papaverin, protoberberin ve porotopindir. Morfin ve kodein ise benzilizokinolinler grubundandır. Bisbenzi-lizokinolinler arasında, cerrahide kullanılan tubokürarin ve izotrilobin sayılabilir. İndol türevi alkaloitler, gramin ve striknini de içeren bir aile oluşturur ve güçlü fizyolojik etkileri vardır. Gene büyük bir alkaloitler grubunu oluşturan kinolinler içinde kinin ve kalisantin önemli bir yer tutar. Belirli bir sınıf içine sokulamayan likapodin, kolşisin, spartein ve pilokarpin gibi alkaloitlere de rastlanmıştır.
Bitkilerin alkaloit bireşimlerinin (sentezinin) aminoasitlerden yapıldığı sanılmaktadır. Radyoaktif bir izotop olan karbon-14 ile işaretlenmiş aminoasitlerin alkaloitlere dönüşme süreci izleme teknikleriyle saptanabilmiş, hatta laboratuvar koşullannda aminoasitlerden alkaloitlerin bireşimi gerçekleştirilmiştir.
Morfin gibi ticari önemi olan alkaloitlerin bitkilerden elde edilebilmesi için, bu maddelerin sulu çözeltilerinin hazırlanması gerekir. Dokulardaki alkaloitler ya sulu asit çözeltileriyle işlenerek çözünür tuzlara dönüştürülür ya da önce alkolle özütlenerek yağ, mum ve reçinelerle birlikte çözülüp sonra asitlendirilir. Çözeltideki alkaloitleri ayırmak için, genellikle alumina ve silika gibi katiların yüze tutma (adsorpsiyon) niteliklerinin değişik olmasına dayanan kro-matografi yöntemlerine baş vurulur. Aynca, tuzların kristalleşme koşullarının değiştirilmesiyle de alkaloitler birbirinden ayrılabilir.
Orta molekül ağırlığındaki alkaloitlerin antılmasmda damıtma ve süblimleştirme yöntemleri uygulanır. Ters akım dağılım yöntemi de kimi alkaloitlerin antılmasmda yararlı sonuçlar vermektedir.
Türkiye'de geniş ekim alanları olan haşhaşın kapsülündeki alkaloitlerin değerlendirilmesi için 1927'de İstanbul Eyüp'te kurulan ilk fabrika 1931'de kapatılmıştır. Bolvadin' de kurulan afyon alkaloitleri fabrikası, yılda 20 bin ton çizilmemiş haşhaş kapsülü işlemek üzere tasarlanmıştır. 1980'de üretime geçen fabrikanın ürünleri, morfin hidroklo-rür, etilmorfin hidroklorür, kodein ve kodein fosfattır.
Alkaloitler, doğal olarak birçok bitki türünde ve yalnızca birkaç hayvanda bulunan, yapısındaki karbon, hidrojen ve azot atomlarının varlığıyla nitelenen organik maddeler sınıfı. Alkaloitlerin çok küçük miktarlarının bile insanlar ve hayvanlar üstünde güçlü fizyolojik etkileri vardır.
Alkaloitler genellikle baz özelliği gösteren bileşiklerdir; asitleri nötrleştirerek, suda çözünebilen kristalli tuzlar oluştururlar. Suda çok az, alkol, kloroform ve eter gibi organik çözücülerde ise çok iyi çözünürler. Kimyasal yapılan çok karmaşık olan alkaloitlerin en bilinen örnekleri morfin, striknin, kinin, efedrin ve nikotindir.
Haşhaştan elde edilen ilk alkaloit morfindir. Bu bileşiklerin tıpta geniş bir uygulama alanı olması bu maddelerin tanınmasına ve bireşim yoluyla elde edilmesine yönelik araştırmalara büyük bir atılım kazandırmıştır.
Alkaloitlerin sınıflandınlmasında, biyolojik dağılımlanna, fizyolojik etkilerine ve kimyasal yapılanna dayanan değişik yöntemler uygulanır. Yenidünya kunduzu ve bir çörel (semender) dışında hayvanlarda rastlanmayan alkaloitler, genellikle çiçekli bitkilerde, daha seyrek olarak da çiçeksiz bitkilerde bulunur. Bazı bitki familyalannın bütün cinslerinde ve türlerinde alkaloitlere rastlanır: Düğünçiçeğigiller (Ranunculace-ae), gelincikgiller (Papaveraceae), patlıcangiller (Solanaceae), kadıntuzluğugiller (Ber-beridaceae), zakkumgiller (Apoynaceae) ve Annonaceae gibi. Aynca hezaren, kınakına, çayırsedefi, domates, patates, güzelavrat-otu, tütün, tatula, kanaryaotu ve acıbakla bitkileri de çeşitli alkaloitlerin kaynağıdır. Ne var ki, alkaloitlerin bitki yaşamındaki rolü henüz kesin olarak açıklığa kavuşturulamamıştır.
Alkaloitlerin çoğu, büyük ve küçükbaş hayvanlar ile insanda zehirlenmelere yol açar. Örneğin Crotalaria ve Heliotropium türlerinde bulunan bir alkaloit sürekli alındığında karaciğer sirozuna neden olur. Çav-darmahmuzu olarak bilinen ve tahıl tohum-lannda rastlanan bir tür mantann ürettiği alkaloit, ergotizm hastalığının nedenidir. Bu bileşiklerin fizyolojik etkileri tıpta büyük önem taşır. Ağn kesici olarak en çok kullanılan alkaloitler, haşhaştan elde edilen morfin ve türevleridir. Bunlardan kodein genellikle alışkanlık yapmaz, ancak eroin (diasetil morfin) bağımlılık yaratabilir. Kimdin alkaloitlerinden kinkona, kalp atış-lannı düzenleyen bir kalp uyancısıdır. Nikotin, sitisin ve koniin ise solunum uyarıcı olarak kullanılır. Ancak, baldırandan elde edilen ve zehirli olan koniin fazla kullanıldığında solunum yollarını uyuşturarak ölüme yol açar. Uygun dozda verilen atropin de solunumu uyancı bir alkaloittir, ama beyinde yan etkileri gözlemlenmiştir. Kan damar-lannı büzücü etkisi olan alkaloitlerden ergo-novin, doğumdan sonra dölyatağı kanamalarını azaltmak için kullanılır. Efedrin, özellikle nezle, soğuk algınlığı, saman nezlesi ve bronşiyal astım gibi hastalıklarda çok sık kullanılan ilaçların bileşiminde bulunur. Yerel (lokal) uyuşturucu etkisi olan kokainin istenmeyen yan etkileri olduğu için, genellikle molekül yapısında değişiklik yapılarak elde edilen türevleri daha güvenli ve etkin biçimde kullanılmaktadır. Sıtma savaşının en etkili silahlarından biri olan kinin, kinkona alkaloitlerindendir. Kas gevşetici alkaloitlerin en iyi bilinen örneklerinden biri, Güney Amerika Yerlilerinin ok zehiri olarak kullandıkları kürardır. Striknin de bu alkaloite benzer etkiler gösterir ve her ikisi de tıpta kullanılır. Liserjik asit dietila-midi (LSD), meskalin, psilosibin gibi alkaloitler, bilinci etkileyerek sannlara yol açarlar.
Molekül yapılan olağanüstü karmaşık olan alkaloitlerde, genellikle amin yapısı içinde en az bir azot atomu bulunur. Azota, karbon ve hidrojenden oluşan hidrokarbon grupları bağlanmıştır ve amin yapısı çoğu kez, azot ya da hidrokarbon gruplan üzerindeki halkalı bir yapının içinde yer alır.
Alkaloitlerin kimyasal yapılarına göre sınıflandırılmasında, bileşiklerindeki halkalar ve bunlara bağlı gruplar gözönüne alınır. En basitleri, bir azot ile dört karbon atomundan oluşan beş üyeli pirol halkasının türevi olan bileşiklerdir. Daha karmaşık yapılar, halka sistemlerine, sayısına ve moleküldeki azot atomlannın sayısına göre önemli değişiklikler gösterir. Tütün, kakao yaprağı ve güzelavratotunda pirolidin halkası taşıyan alkaloitler bulunur. Altılı aromatik halkasında bir azot bulunan piridinin doymuş ve doymamış biçimlerinin başka halkalarla yaptığı türevler içinde en çok bilinen alkaloit nikotindir. Piridinin indirgenme ürünü piperidin ise, lobelin alkaloitinin çekirdeğini oluşturur. Lobelin, tıpta tütün tiryakiliğini önlemekte kullanılır. Beş üyeli iki halkanın ortak bir azot atomu üzerinden kaynaşmasıyla oluşan pirolizidi-nin en önemli türevi baklagiller ve hodangillerde rastlanan retronesindir. Halkalı dies-ter türevlerinden retorsin meyve sineğinde başkalaşıma, farelerde karaciğer tümörlerine yol açar. İkişer azotlu, kaynaşmış beş ve altılı halkalardan oluşan purin bazlarının en önemli alkaloiti kafeindir. Uyarıcı niteliği yüksek olan kafeine karşı köpeklerin duyarlılığı insanlannkinden daha fazladır. Purin çekirdeği triakantin alkaloitinde de bulunur. İzokinolinler, biri azot içeren kaynaşmış iki altılı halka çekirdeğinden oluşur. Bunlara benzil, aril ve alkil gruplan bağlanabilir. İzokinolin alkaloitlerinin en iyi bilinen örnekleri papaverin, protoberberin ve porotopindir. Morfin ve kodein ise benzilizokinolinler grubundandır. Bisbenzi-lizokinolinler arasında, cerrahide kullanılan tubokürarin ve izotrilobin sayılabilir. İndol türevi alkaloitler, gramin ve striknini de içeren bir aile oluşturur ve güçlü fizyolojik etkileri vardır. Gene büyük bir alkaloitler grubunu oluşturan kinolinler içinde kinin ve kalisantin önemli bir yer tutar. Belirli bir sınıf içine sokulamayan likapodin, kolşisin, spartein ve pilokarpin gibi alkaloitlere de rastlanmıştır.
Bitkilerin alkaloit bireşimlerinin (sentezinin) aminoasitlerden yapıldığı sanılmaktadır. Radyoaktif bir izotop olan karbon-14 ile işaretlenmiş aminoasitlerin alkaloitlere dönüşme süreci izleme teknikleriyle saptanabilmiş, hatta laboratuvar koşullannda aminoasitlerden alkaloitlerin bireşimi gerçekleştirilmiştir.
Morfin gibi ticari önemi olan alkaloitlerin bitkilerden elde edilebilmesi için, bu maddelerin sulu çözeltilerinin hazırlanması gerekir. Dokulardaki alkaloitler ya sulu asit çözeltileriyle işlenerek çözünür tuzlara dönüştürülür ya da önce alkolle özütlenerek yağ, mum ve reçinelerle birlikte çözülüp sonra asitlendirilir. Çözeltideki alkaloitleri ayırmak için, genellikle alumina ve silika gibi katiların yüze tutma (adsorpsiyon) niteliklerinin değişik olmasına dayanan kro-matografi yöntemlerine baş vurulur. Aynca, tuzların kristalleşme koşullarının değiştirilmesiyle de alkaloitler birbirinden ayrılabilir.
Orta molekül ağırlığındaki alkaloitlerin antılmasmda damıtma ve süblimleştirme yöntemleri uygulanır. Ters akım dağılım yöntemi de kimi alkaloitlerin antılmasmda yararlı sonuçlar vermektedir.
Türkiye'de geniş ekim alanları olan haşhaşın kapsülündeki alkaloitlerin değerlendirilmesi için 1927'de İstanbul Eyüp'te kurulan ilk fabrika 1931'de kapatılmıştır. Bolvadin' de kurulan afyon alkaloitleri fabrikası, yılda 20 bin ton çizilmemiş haşhaş kapsülü işlemek üzere tasarlanmıştır. 1980'de üretime geçen fabrikanın ürünleri, morfin hidroklo-rür, etilmorfin hidroklorür, kodein ve kodein fosfattır.
YORUMLAR