Производные индола и их медицинское применение

Относительно  роли индольных алкалоидов в растении есть предположение, что их образование оберегает растения от избыточного накопления гетероауксина – фитогормона, стимулятора роста растений, т.е. алкалоиды выполняют регуляторную функцию (3).

Регуляция биосинтеза и метаболизма алкалоидов происходит либо по аминокислотному  пути, либо через белковый (энзиматический) путь.

О взаимосвязи  между биосинтезом алкалоидов и  пулом свободных аминокислот  свидетельствуют данные об увеличении содержания алкалоидов в 2 раза при  добавлении в среду ткани катарантуса  розового – Catharanthusroseus (L.) G.Don больших количеств триптофана. В опытах с некоторыми штаммами введение экзогенного триптофана позволило достичь трехкратного увеличения содержания серпентина и аймалицина.

Увеличение  пула свободных аминокислот наблюдается  при ингибировании синтеза белка  различными веществами.

Что касается активации биосинтеза, то получен  целый ряд данных, свидетельствующих  о том, что участие аминокислот  в образовании алкалоидов не ограничивается только ролью предшественников, субстрата  для биосинтеза. Напротив имеются  указания на то, что аминокислоты являются индукторами ферментов биосинтеза алкалоидов и, следовательно, выполняют определенную регуляторную функцию в их биосинтезе. Однако при высоких концентрациях триптофана наблюдается снижение образования алкалоидов, без нарушения роста и развития растений, что исключает токсическое влияние триптофана на растение и позволяет сделать вывод о репрессии ферментов, ответственных за синтез этих алкалоидов.

Регуляция образования алкалоидов осуществляется также путем аллостерического ингибирования ключевых ферментов их биосинтеза конечными продуктами реакций. Так, в опытах с культурой ткани барвинка розового было показано снижение активности в среднем на 50% цитохром Р-450-зависимой монооксигеназы такими алкалоидами как катарантин, винбластин и виндолин, т.е. конечными продуктами биосинтеза. Дополнительное изучение кинетики выявило, что этот процесс является неконкурентным и линейным, т.е. аллостерическим 

  Основные направления  медицинского применения.

Из-за своей  многочисленности и разнообразия строения индольные алкалоиды обладают большим набором фармакологических эффектов и широко используются в медицине.

Основной  группой эффектов является седативный и снотворный эффекты, присущие алкалоидам ряда гармана, встречающихся в пассифлоре инкарнатной – PassifloraincarnataL., жидкий экстракт травы которой применяется как успокаивающее средство у больных с неврастеническими жалобами и вегетативными нарушениями на фоне различных заболеваний нервной системы (атеросклероз, гипертоническая болезнь, состояния после церебральных сосудистых кризов, посттравматическая энцефалопатия, постконтузионный синдром, постгриппозные энцефалиты и арахноидиты, постинфекционная астения и т.д.), когда наряду с органической симптоматикой отмечаются жалобы на повышенную раздражительность, нервозность, ослабление тормозных реакций, нарушения сна, сердцебиения, потливость.

Седативным  эффектом обладают также и монотерпеноидные алкалоиды раувольфии змеиной – RauwolfiaserpentinaBenth., некоторые из которых  раньше широко применялись в психиатрической и неврологической клинике, преимущественно при нервно-психических расстройствах, имеющих основой повышенное артериальное давление, а также при упорной бессоннице и других заболеваниях. При лечении шизофрении иногда применяют резерпин в комбинации с другими нейролептиками. Резерпин также рекомендуется для лечения алкогольных психозов. В настоящее время резерпин используется в основном как антигипертензивное средство.

Антигипертензивный  эффект выражен и у дигидрированных  алкалоидов спорыньи – Clavicepspurpurea (Fries) Tulasne, в то время как собственно алкалоиды, обладают тонизирующим  действием на матку и применяются для стимуляции родов и остановки маточных кровотечений.

Примечательна биологическая активность алкалоидов катарантуса розового – Catharanthusroseus (L.) G.Don., которые представляют большой интерес для медицины в связи с противоопухолевым действием, отмеченной как у галеновых препаратов растения, так и у изолированных, выделенных из растения алкалоидов. Самыми активными из алкалоидов в этом отношении являются винкалейкобластин (препарат "Винбластин") и лейкокристин (препарат "Винкристин"). Они обладают противоопухолевой цитостатической активностью, блокируют митозы клеток на стадии метафазы, подавляют размножение опухолевых клеток и лимфоцитов, в меньшей мере влияют на эритропоэз.

В плодах физостигмы ядовитой – PhysostigmavenenosumBalf., содержится алкалоид физостигмин, являющийся обратимым ингибитором холинэстеразы  и применяемый в глазной практике при глаукоме, а также в невропатологии при миастении, невритах, параличах, остаточных явлениях после полиомиелита, прогрессирующей мышечной дистрофии.

Адреноблокирующее действие йохимбина, алкалоида коры йохимбе – Corynantheyohimbe L. позволило  применять его при различных  формах психогенной импотенции.

У ряда племен центральной Америки в  связи с развитием шаманства  активно использовались растения, содержащие алкалоиды различных химических групп, но обладающие сходным антагонистическим  влиянием на серотонинергические структуры  мозга, вызывая тем самым яркие зрительные и слуховые галлюцинации. Сильнейшим полусинтетическим  галлюциногеном является диэтиламид лизергиновой кислоты  (LSD).

Алкалоиды барвинка малого – VincaminorL. избирательно действуют на мозговое кровообращение, снимая спазм артерий и повышая тонус вен, уменьшают зону ишемии при мозговых инсультах. Точкой приложения алкалоидов барвинка считают артериолы головного мозга. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение 

Несмотря  на современное развитие методов  исследований, в изучении индольных алкалоидов остается еще много неизвестного. В частности, не до конца выяснен механизм биосинтеза ряда терпеноидных алкалоидов, ведутся работы по изучению регуляции биосинтеза индольных алкалоидов и их предшественников, взаимосвязи между различными видами обмена веществ в растении и о роли алкалоидов в обмене веществ в растении. 

Интерес представляет хемотаксономический  аспект вопроса о распространении  индольных алкалоидов в растительном мире. Как было сказано, существует ряд алкалоидов, одинаковых для различных видов в пределах одного рода, произрастающих на разных континентах. Изучению путей заселения этих континентов и разыскания филогенетической связи между отдельными таксонами на основании данных о химическом составе, вероятно, будут посвящены будущие перспективные научные исследования. 

Возможно, следует подвергнуть пересмотру и уточнению методы качественного  и количественного анализа сырья  и препаратов, содержащих индольные  алкалоиды, в силу того, что методы, применяемые в настоящее время, были разработаны в условиях иного материально-технического оснащения лабораторий и регламентируются устаревшей нормативно-технической документацией, и, поэтому зачастую не удовлетворяют требованиям современных фармакопей и иных международных конвенций и соглашений. 

Необходимо  отметить, что, несмотря на достаточно широкое применение индольных алкалоидов в современной терапевтической  практике, все-таки их потенциальные  возможности еще не раскрыты в  полной мере. Изыскание новых лекарственных  препаратов на основе лекарственного растительного сырья, содержащего индольные алкалоиды, а также создание новых препаратов с улучшенными фармакотерапевтическими показателями на основе уже имеющихся препаратов может занять достойное место в будущей научно-исследовательской работе. 

Список  использованной литературы

Орехов  А.П. Химия алкалоидов. Изд. 2-е. М.: Издательство академии наук СССР, 1955, 860 с.

Т.А. Генри. Химия растительных алкалоидов. Пер. с англ. М.: государственное научное  техническое издательство химической литературы, 1956, 904 с.

Лазурьевский  Г.В. Терентьева И.В. Алкалоиды и растения. Кишинев: «Штиинца», 1975, 150 с.

Турова  А.Д. Лекарственные растения СССР и  их применение. Изд. 2-е. М.: «Медицина»,  1974,  425 с.

Гаммерман А.Ф., Кадаев Г.Н., Яценко-Хмелевский А.А. Лекарственные растения (растения-целители). Изд. 4-е, исправленное и дополненное. М.: «Высшая школа», 1990, 544 с.