Алкалоид представляет собой разновидность азотсодержащего природного соединения физиологической функции, большинство из которых содержат сложные гетероциклические структуры, а некоторые из них представляют собой неазотистые гетероциклические органические амины. Как правило, они обладают свойствами, аналогичными щелочным. Некоторые виды природных производных витаминов, аминокислот и пептидов хотя и относятся к азотсодержащим соединениям, но, как правило, не относятся к группе алкалоидов. На самом деле слово “алкалоид” до сих пор не имеет строгого и точного определения.
Алкалоид широко распространен в природе, особенно в растительном царстве. Есть также некоторые виды, обнаруженные в животном мире, такие как буфотенин, обнаруженный в жабе, гипоксантин, обнаруженный в дождевом черве. Согласно статистике, алкалоиды были обнаружены не менее чем в 140 видах растений, особенно в маке, мениспермовых, пасленовых, бобовых, олеандре, лютиковых и ветке барбариса. В целом алкалоиды в основном распространены в двудольных растениях, а в однодольных содержится меньше. В голосеменных и папоротниках или даже в низших растениях редко встречаются виды алкалоидов. Растения, содержащие алкалоиды, часто содержат множество алкалоидов схожей химической структуры. Растения имеют близкое семейство & родовое отношение часто содержит алкалоиды схожей структуры, в то время как некоторые из них одинаковы.
Существует несколько способов классификации алкалоидов, растительных источников, химической структуры или физиологического эффекта, все они могут быть приняты в качестве классификационных ссылок с более поздним. будучи более разумным. Общие типы включают пирролы, пиридины, хинолины, изохинолины, индолы, имидазолы, пурины, тропаны, терпены, стероиды и органические амины. Некоторые люди разделили алкалоиды на 59 видов, что иллюстрирует сложность их структуры.
Алкалоиды, за исключением очень немногих видов, которые являются жидкими при комнатной температуре, в основном представляют собой кристаллическое твердое вещество. Они, как правило, бесцветные с горечью, оптически активные и преимущественно левосторонние. Они проявляют щелочность, при этом сила щелочности демонстрирует значительную связь с молекулярной структурой, особенно с состоянием связывания атомов азота. Алкалоиды четвертичного аммония проявляют сильную щелочность, а третичные амины и алкалоиды вторичных аминов являются умеренно или слабощелочными. Молекулы некоторых видов алкалоидов содержат фенольные группы или карбоксильные группы, обладающие амфотерными свойствами. Алкалоиды растений в основном могут связываться с органической кислотой в соль или вступать в реакцию конденсации с сахаром, превращаясь в гликозиды. Несколько видов алкалоидов со слабой щелочностью существуют в свободном состоянии. Соли алкалоидов, после подщелачивания или гликозидов алкалоидов, после гидролиза могут получить свободный алкалоид. Большинство видов алкалоидов нерастворимы или плохо растворимы в воде, растворимы в органических растворителях, таких как бензол, хлороформ, эфир, ацетон, этанол, и образуют соли после растворения в разбавленной кислоте. Соли алкалоидов лучше растворимы в воде и спирте, нерастворимы или плохо растворимы в органических растворителях. Алкалоиды могут реагировать с некоторыми видами реагентов, такими как йодистый калий, висмут, ртуть, йодистый калий, йод-йодистый калий, с образованием осадка различной окраски. Эта реакция осаждения часто применяется для идентификации конкретных алкалоидов.
Существует много способов выделения алкалоидов. Как правило, мы можем сначала использовать воду, кислую воду или спирт для извлечения измельченных образцов; экстракт концентрировали; используйте органический растворитель для извлечения всех алкалоидов после подщелачивания. Или сначала отправить измельченный образец на подщелачивание; далее применяют органический растворитель для извлечения общего количества алкалоидов. Общие алкалоиды могут быть дополнительно разделены различными методами, такими как хроматография, препаративные производные. Существует несколько сублимированных или летучих алкалоидов, которые можно очистить путем перегонки с водяным паром или сублимационной очистки.
Хотя содержание алкалоидов в растениях очень мало, они тесно связаны с человеком. Человечество давно осознало, что некоторые содержащие алкалоиды растения или сырые экстракты могут быть использованы для лечения болезней или в качестве лекарств от отравления. С 1806 года, когда Сертурнер выделил морфин из опийного мака, из растений и животных было извлечено более 6000 видов алкалоидов. Среди них около 100 видов были использованы или испытаны в клиническом применении. Многие виды алкалоидов являются эффективными лекарствами, например, берберин, содержащийся в корневище Ranunculaceae, обладает антибактериальным и противовоспалительным действием; резерпин в раувольфии может снизить кровяное давление; галантамин Lycoris эффективен при лечении постполиомиелитного синдрома. Морфин, содержащийся в кожуре мака, является своего рода известным анальгетиком; хинин щелочной - ценное жаропонижающее средство; Цефалотаксин и винбластин являются эффективными лекарствами от рака; колхициновый (щелочной) мутагенез может давать полиплоиды. Некоторые виды алкалоидов могут быть использованы для получения пестицидов сельскохозяйственного назначения. Также были выделены у позвоночных и беспозвоночных алкалоиды, среди которых алкалоиды, содержащиеся в некоторых животных, связаны с потреблением ими растений. Алкалоиды, содержащиеся в жабах, тритонах и некоторых видах рыб, являются настоящими метаболитами животных.