Хінін - біологія
(8-еα,9Р.) -6'-метоксицинхонан-9-ол
біла кристалічна тверда речовина майже без запаху [1]
дуже добре розчиняється у воді: 0,5 г л −1 (20 ° C) [1]
хінін є природною хімічною сполукою з групи алкалоїдів у корі цинхони. Це білий, дуже погано розчинний у воді, кристалічний порошок з гірким смаком, який використовується як гірка і лікарська речовина. Одним з діастереомерів хініну є хінідин.
Виникнення
Хінін виготовляється з кори дерева цинхони (Cinchona pubescens) (родина Rubiaceae, підродина Cinchonoideae). Місцем походження є високий ліс (1500–2700 м над рівнем моря) Анд (Венесуела до Болівії). Назва рослини походить від корінного населення (кечуа хіна-хіна 'Кора кори'), який вже знав про жарознижуючі властивості.
Латинська назва Чинчона, після чого пізніше був названий хінін, рослина, ймовірно, була отримана від графині Чінчон, дружини віце-короля Луїса Жеронімо Фернандеса де Кабрери Бобаділла Серда-і-Мендоса з іспанських колоній, яка в 1638 році лікарем де Вега заварила порошок кори від малярії можна вилікувати. [11] Єзуїти забезпечили поширення препарату в Європі, звідси і назви кора єзуїтів, кардинальний порошок тощо.
Хінін отримують у кількості приблизно від 300 до 500 тонн на рік шляхом видобування кори з культурних рослин переважно в Індонезії, Малайзії та Демократичній Республіці Конго; [2] деякі види містять від 11 до 15 відсотків хініну в корі.
історія
Хінін був виділений з кори цинхони в 1820 р. П'єром Жозефом Пелтьє та Жозефом Бієнеме Кавенту екстракцією спиртом. [12] [13] Екстракт розбавляли розчином гідроксиду калію, після чого утворювався жовтуватий аморфний осад дуже гіркого смаку. [14] Пеллетьє та Кавенту назвали висушену речовину хініном.
У 1823 році фармацевт Фрідріх Кох в Оппенгеймі вперше видобув хінін у промислових масштабах з кори видів Cinchona. Конституція хініну була висвітлена Пікте в 1911 році. [15]
У 1944 р. Хінін був формально повністю синтезований Робертом Б. Вудвордом [16] [17], фактичний загальний синтез був досягнутий лише до 1970 р. М. Р. Ускоковичем [18] [19]
Француз Франсуа Магенді вперше проаналізував фізіологічні ефекти хініну приблизно в 1840 році.
У 1916 р. Хінін вперше пригнітив експериментально викликані нервово-м’язові спазми. Подальші результати досліджень близько 1930 р. Викристалізували два основні ефекти хініну: нейротропний (пов’язаний з нервами) та міотропний (пов’язаний з м’язами) ефект. [20] [21] [22]
характеристики
Хінін гіркий на смак. Він флуоресцирує в кислому розчині під впливом ультрафіолетового випромінювання (365 нм) інтенсивно світло-блакитного кольору. Флуоресценція зникає при додаванні соляної кислоти [23], оскільки містяться в ній хлоридні іони гасять флуоресценцію.
За допомогою хромового (VI) оксиду (CrO3) хінін може окислюватися в кислому водному розчині до хінінової кислоти та мерохінену. [24]
Вплив та використання
Медичне використання
Хінін використовується для лікування малярії (особливо складної тропічної малярії); він запобігає утворенню ферменту гемополімерази, від якого патогени залежать протягом свого життєвого циклу в еритроцитах. [25]
Лікування малярії відбувається протягом 1,5–2 тижнів з пероральним введенням солей хініну в дозах, які відповідають принаймні 0,8-1 грамам вільної основи хініну на день (наприклад, щоденне введення 1,95 грама дигідрату хініну сульфату). [26]
Хінін надає знеболювальну, наркотичну та знижувальну температуру в безпосередній близькості. [27] У Китаї завдяки своїм жарознижуючим та знеболюючим ефектам його додають у малих дозах до засобів для лікування грипоподібних інфекцій. Він також застосовується при судомах у м’язах (наприклад, нічні судоми в литках). [28]
Однак тут застосовують набагато меншу дозу, ніж для лікування малярії. Передбачається щоденна доза від 200 до 400 міліграмів.
Природна речовина хінін використовується, наприклад, у фармацевтичному препараті як сульфат хініну і використовується для профілактики та лікування судом у ногах. З фармацевтичної точки зору діюча речовина хінін є одним із периферійних міорелаксантів. Сульфат хініну діє на кінцеву пластину мотора в місцях з'єднання нервів і м'язових волокон. [29] Хінінсульфат має спазмолітичну дію і тим самим полегшує біль. Функція м’яза не порушена.
У США хінін дозволений лише для лікування тропічної малярії через серйозні побічні ефекти. Однак у Німеччині дозволено використання хініну для профілактики та лікування нічних судом у ногах. Дослідження зафіксували зменшення частоти, інтенсивності та тривалості судом, викликаних хініном. [31]
Хінін надає стимулюючу дію на м’язи матки і раніше використовувався як засіб для просування пологів. У цьому контексті хінін також був перерваний як засіб для аборту, що часто призводило до смерті матері через прийом дуже високих доз. Федеральний інститут оцінки ризику (BfR) у своїй публікації застерігає від споживання вагітними жінками через вплив на маткову мускулатуру. [32]
Хінін може викликати алергічні реакції у чутливих людей. [33] Можливе окислення гемоглобіну під впливом хініну також може спричинити метгемоглобінемію. [34]
Хінін, як і будь-який препарат, токсичний залежно від дозування. Передозування, крім іншого, призводить до запаморочення, головного болю, шуму у вухах, глухоти, тимчасової сліпоти та паралічу серця. Побічні ефекти засновані на пригніченні ферментів тканинного дихання та блокуванні синтезу ДНК. Смертельна доза для дорослої людини становить приблизно від п’яти до десяти грамів хініну. [35] Смерть настає від паралічу центрального дихання. [36]
Немедичне використання
Хінін на гіркий смак додається в невеликій кількості до таких напоїв, як гіркий лимон або тонізуюча вода. Максимальна дозволена кількість у Німеччині становить 85 мг/кг у безалкогольних напоях та 300 мг/кг у спиртних напоях. [37]
Гіркі лимонні напої походять з Африки; Хінін додавали там до напоїв, щоб запобігти малярії. Загалом, це популярний виробник гіркоти в харчовій промисловості, а також його можна зустріти, наприклад, у гірких.
Однак, оскільки це фармакологічно активна речовина, його використання у безалкогольних напоях у Німеччині повинно бути завжди зазначеним. [38]
Хінін також іноді використовують як розширювач для героїну. [39]
У процесі хімічної реакції хінін або його похідні можуть бути використані в асиметричних синтезах. Завдяки тому, що хінін можна отримати енантіомерно чистим з природи, його особливо використовують для утворення діастомерних пар з енантіомерами, які відрізняються за хімічними та фізичними властивостями. Це дозволяє розділити попередньо хімічно та фізично однакові енантіомери. Хінін також часто служить каталізатором для індукції специфічної стереохімічної інформації, щоб отримати певний енантіомер з більшою ймовірністю синтезу (велике значення ее). Прикладами є епоксидування, дигідроксилювання та аміногідроксилювання на подвійних зв’язках.