מהם האלקלואידים של צמחים?

אלקלואידים קיימים בצמחים רבים, למשל, כאשר אנו קונים בטטות, אנו מוצאים את הידיים שלנו מגרדות לאחר קילוף. אם הידיים שלנו נוגעות בפנים, בצוואר ובאזורים אחרים, הן נעשות מגרדות מאוד ומאדימות במהירות. זה כאשר העור בא במגע עם החומרים הפעילים בטטה, כולל אלקלואידים. בשלב זה, מרחו מעט חומץ וזה יקל במהירות על גירוד.
אלקלואידים הם מרכיב כימי המצוי באורגניזמים חיים. אלקלואידים צריכים להכיל אלקלואידים צמחיים, ואלקלואידים, כמו רכיבים כימיים כגון פלבנואידים וספונינים, הם קבוצה גדולה. תמציות צמחים אינן מתייחסות לרכיבים כימיים, אלא לתערובות. בדרך כלל ניתן להפיק מצמחים אלקלואידים צמחיים, ספונינים צמחיים, פלבנואידים ורכיבים כימיים נוספים.

ישנם סוגים רבים של אלקלואידים, וניתן לחלק אלקלואידים בעלי מבנים ברורים לעשרות סוגים לפי המבנים הכימיים שלהם, והמשותף הבסיסי שלהם הוא כדלקמן:

(1) אלקלואידים בעלי צורה טהורה, רובם מוצקים גבישיים ומעטם אבקות אמורפיות. חלק מהאלמנטים נטולי החמצן הם נוזליים בטמפרטורת החדר, כגון ניקוטין ורוש.

(2) צבע-חלקם תרכובות חסרות צבע, חלקם תרכובות צבעוניות, כגון ברברין הוא צהוב.

(3) ריח אלקלואידים או מלחים שלהם הם בדרך כלל מרים ואין להם ריח.

(4) חומציות רוב האלקלואידים מגיבים בצורה בסיסית, שיכולה להפוך נייר לקמוס אדום לכחול. כמה אלקלואידים הם חלשים ביותר בנייטרליות. בנוסף לאטומי חנקן בסיסיים, למולקולות בודדות יש גם קבוצות חומציות, כמו קבוצות הידרוקסיל פנוליות או קבוצות קרבוקסיל, ולכן הן אמפוטריות על בסיס חומצה, כמו מורפיום וארקולין.

(5) ניתן לחלק אלקלואידים-ביולוגיים מסיסות לאלקלואידים בלתי מסיסים במים ואלקלואידים מסיסים במים, רובם אורגניזמים בלתי מסיסים במים. הם אינם מסיסים ואינם מסיסים במים, אך ניתן להמיס אותם בחומרים אורגניים כגון פגיעה בכלור, אתר, אתנול, אצטון וכו', וניתן גם להמיס אותם בתמיסה מימית של חומצה מדוללת ליצירת מלחים. מלחי אלקלואידים מסיסים יותר במים מאשר בממיסים אורגניים. מאפיין זה נמצא בשימוש נרחב במיצוי, הפרדה וטיהור של אלקלואידים.

(6) תגובת משקעים - לאלקלואידים יש תגובת משקעים רגישה לריאגנטים רבים (בעיקר מלחי מתכת וחומצות מקרומולקולריות). חומרי המשקעים הנפוצים של אלקלואידים כוללים מגיב יוד, מגיב יודיד כספית אשלגן, מגיב יודיד אשלגן, מגיב לכלוריד כספית, מגיב לחומצה טאנית, מגיב לחומצה פיקרית, מגיב לחומצה מוליבדית נחושת, מגיב חומצה סיליקוטונגסטית וכן הלאה. בתהליך של משקעים אלקלואידים, עלינו לשים לב להפרעות של חלבון ורכיבים אחרים. אלקלואידים רבים יכולים לייצר שינויי צבע ברורים שונים כאשר הם פוגשים ריאגנטים מסוימים. מפתחי צבע האלקלואידים הנפוצים הם חומצה גופרתית מרוכזת, חומצה חנקתית מרוכזת, תמיסת חומצה גופרתית מרוכזת המכילה כמות קטנה של פורמלדהיד, תמיסת חומצה גופרתית מרוכזת המכילה כמות קטנה של אמוניום מוליבדאט ותמיסת חומצה גופרתית מרוכזת המכילה 5% אמוניום ונדאט.

(7) סיבוב אופטי - לרוב האלקלואידים יש סיבוב אופטי, ולרובם יש סיבוב אופטי שמאלה.

(8) תנודתיות-רוב האלקלואידים אינם נדיפים בלחץ רגיל ולא ניתן לזקק אותם באדי מים. חריגים בודדים, כגון אפדרין.

לסיכום, אלקלואידים הם מחלקה של תרכובות אורגניות המכילות חנקן אשר בדרך כלל בעלות תכונות דומות ולעיתים קרובות בעלות פעילות ביולוגית חזקה או מיוחדת. הם מרכיבים פעילים בתרופות צמחיות סיניות רבות. עד כה, הרוב המכריע של יותר מ-2000 האלקלואידים שבודדו על ידי אנשים מגיעים מצמחים, ולכן הם מכונים לעתים קרובות "אלקלואידים צמחיים". כמעט כל האלקלואידים שייכים לקבוצה ההטרוציקלית של תרכובות, עם מבנים מולקולריים מורכבים. הרכב היסודות שלהם כולל C, H, O, N, ואטומי חנקן נמצאים בעיקר בטבעת. לכמה מהם יש גם אלמנטים שאינם מכילים חמצן, כגון ארקולין, ניקוטין, רזברטרול וכו'.
אלקלואידים קיימים בדרך כלל במוהל התא של צמחים על ידי שילוב עם חומצות אורגניות שונות ליצירת מלחים, כגון מורפיום וחומצה פפאורית באופיום; כינין בקליפת עצי הקינצ'ונה נקשר לחומצה טאנית כינין. אלקלואידים אחרים כמו טנטים, אוקסלטים, ציטראט, טרטרט, מאלאט וכו' שכיחים יותר. אלקלואידים נוכחים באופן נרחב בצמחים דו-פסיגיים, פחות נפוצים בצמחים חד-פסיגיים, ופחות נפוצים בצמחים מחטניים וצופטוגמים. צמחים ב- Papaveraceae, Solanaceae, Fanghexiaceae, Rubiaceae, Ranunculaceae, Berberidaceae, Leguminosae, Oleander ו- Lycoriaceae עשירים במיוחד בתרכובות ביולוגיות. צמחים קשורים מכילים לרוב אלקלואידים בעלי מבנים כימיים דומים או זהים. צמח מכיל לרוב יותר מאלקלואיד אחד, והתכולה של חלקים שונים של אותו צמח משתנה. לדוגמה, התוכן של קמפטותיצין בשורשים, בגבעולים, בקליפת העץ, בעלים ובפירות של קמפטותיקה משתנה, כאשר התכולה הגבוהה ביותר נמצאת בשורשים. במהלך השנה, כמות האלקלואידים הכלולים בצמחים משתנה לעיתים קרובות בשלבי צמיחה שונים. תכולת האלקלואידים באיברי הצמח נמוכה מאוד, בדרך כלל מתחת ל-1%, אך חלקם יכולים להגיע עד ל-10-15%, כגון קליפת הפאונים הזהובים.