Jak działają alkaloidy tropanowe?

Alkaloidami nazywane są związki występujące głównie w roślinach, cechujące się zróżnicowanym działaniem farmakologicznym i mniej lub bardziej zasadowym charakterem. Ich cząsteczki zawierają atom azotu i na ogół układ heterocykliczny.

Pod względem chemicznym alkaloidy tropanu mają charakter estrów, zbudowanych z alkoholoamin (tropiny, skopiny, pseudotropanolu) i kwasów aromatycznych lub alifatycznych (np. benzoesowego, tropowego. octowego). Podstawę cząsteczki stanowi szkielet tropanu. Z uwagi na drogę syntezy alkaloidy tropanowe zaliczane są do grupy alkaloidów właściwych, czyli związków, które powstały w wyniku biosyntezy aminokwasów, w tym przypadku ornityny. Związki te występują głównie z roślinach należących do rodzin Psiankowatych (Solanaceae) i Krasnodrzewowatych (Erythroxylaceae). Związkami charakterystycznymi dla pierwszej rodziny są pochodne tropiny (np. apoatropina, skopolamina, belladonina), a drugiej – estry pseudotropanolu z kwasem octowym (np. kokaina, ekgonina).

Najbardziej powszechnymi związkami zaklasyfikowanymi jako alkaloidy tropanowe są atropina i skopolamina.

Atropina jest związkiem powstającym w trakcie suszenia (-)-hioscyjaminy, estru tropiny i kwasu tropowego. Związek obecny jest w niektórych gatunkach rodziny Psiankowatych, takich jak pokrzyk wilcza jagoda czy bieluń dziędzierzawa. Zgodnie z Farmakopeą Polską VIII w lecznictwie atropina stosowana jest w postaci siarczanu (Atropini sulfas). Substancja pozyskiwana jest z korzeni lub liści pokrzyku lub otrzymywana syntetycznie. Dobrze wchłania się po podaniu doustnym. Charakter lipidowy sprawia, że łatwo przenika przez barierę krew-mózg. Metabolitami atropiny są tropina i kwas tropowy, niewykazujace aktywności biologicznej. Mechanizm działania atropiny polega na hamowaniu układu przywspółczulnego, na skutek inhibicji receptorów muskarynowych – antagonista acetylocholiny.

Skutkiem tego oddziaływania jest przede wszystkim rozkurcz mięśni gładkich przewodu pokarmowego, dróg żółciowych, moczowych i oskrzeli. Ponadto związek hamuje aktywność wydzielniczą gruczołów ślinowych i potowych. Ograniczone jest również wydzielanie śluzu w oskrzelach i jonów wodorowych w żołądku. Atropina hamuje także odruch wymiotny, działa chrono- i dronotropowo dodatnio i rozszerza źrenicę oka. Siarczan atropiny wykorzystywany jest przede wszystkim w resuscytacji krążeniowo-oddechowej, premedykacji, zatruciu związkami fosforoorganicznymi i lekami cholinomimetycznymi oraz w okulistyce do rozszerzenia źrenicy i porażenia akomodacji.

Skopolamina (hioscyna) również wykazuje działanie parasympatykomimetyczne i jeszcze łatwiej przenika do ośrodkowego układu nerwowego. Związek otrzymywany jest na drodze syntezy chemicznej lub pozyskiwany z korzenia bielunia indiańskiego. Skopolamina podobnie jak atropina działa przeciwwymiotnie, znosi sztywność mięśni, hamuje wydzielanie śliny i rozszerza źrenicę oka. Ponadto uspokaja i działa nasennie. W lecznictwie stosowany jest bromowodorek, butylobromek i metylobromek skopolaminy. Pierwszy wykorzystywany jest jako środek zapobiegający wymiotom (m.in. w chorobie lokomocyjnej), w premedykacji oraz w ostrej manii i delirium jako środek uspokajający. Natomiast butylobromek i metylobromek skopolaminy cechują się silniejszym działaniem spazmolitycznym i słabszym wpływem na OUN. Wchodzą więc w skład preparatów rozkurczających wykorzystywanych w stanach skurczowych narządów trzewnych, chorobie wrzodowej żołądka i dwunastnicy oraz w przygotowaniu do badań diagnostycznych.

Zobacz również:

Ze stosowaniem alkaloidów tropanowych wiąże się ryzyko wystąpienia charakterystycznych dla tych związków działań niepożądanych, takich jak suchość w jamie ustnej, zaburzenie akomodacji, przyspieszona akcja serca, zmniejszenie wydalania moczu. Przy dużych dawkach możliwe są również halucynacje i drgawki. W związku z tym alkaloidy tropanowe nie powinny być stosowane u osób z jaskrą, gruczolakiem prostaty, ostrym obrzękiem płuc i arytmią częstoskurczową. Przeciwwskazaniem jest także mechaniczne zwężenie przewodu pokarmowego i okrężnica olbrzymia.

SUROWCE ROŚLINNE ZAWIERAJĄCE ALKALOIDY TROPANOWE

Liść pokrzyku (Beladonnae folium), tak jak to zostało wspomniane, jest źródłem atropiny. W surowcu obecne są jednak także inne alkaloidy tropanowe, między innymi: (-)-hioscyjamina, apoatropina, belladonina i niewielkie ilości skopolaminy. Zespół alkaloidów sprawia, że wyciągi z liści pokrzyku obwodowo porażają układ przywspółczulny. Skutkiem tego jest zwiotczenie mięśni gładkich, a co za tym idzie zniesienie stanów spastycznych obejmujących mięśniówkę przewodu pokarmowego i dróg żółciowych. Zmniejsza się także drżenie i usztywnienie mięśniowe. Liść pokrzyku działa ponadto depresyjnie na OUN. Aktywność surowca znalazła zastosowanie w leczeniu stanów skurczowych żołądka i jelit, kolek nerkowych i żółciowych oraz zaparć spastycznych. Przetwory z pokrzyku wykorzystywane są również w skurczach oskrzeli oraz pomocniczo w skłonności do wymiotów, chorobie wrzodowej i nadmiernej potliwości. Wyciąg suchy z liści pokrzyku wchodzi także w skład syropu wykrztuśnego i preparatów stosowanych w żylakach odbytu.

Liść bielunia (Stramonii folium) jest surowcem pozyskiwanym z bielunia dziędzierzawy, rośliny należącej do rodziny Psiankowatych. W związku z tym w surowcu występują takie alkaloidy jak: (-)-hioscyjamina, skopolamina i apoatropina. Działanie liści bielunia jest zbliżone do aktywności liści pokrzyku. Surowiec ten wykazuje jednak silniejsze właściwości uspokajające, które wynikają z obecności większych ilości skopolaminy. Dawniej surowiec wchodził w skład preparatów (proszków, papierosów) o działaniu przeciwastmatycznym. Ze względu na trudności w określeniu ilości alkaloidów, jaka ulega wchłonięciu do organizmu zostały one wycofane. Liście bielunia straciły na znaczeniu również z uwagi na znaczny potencjał uzależniający. Wspomniany tytoń antyastmatyczny był często nadużywany w celu wywołania efektu narkotycznego. Do tej pory stosowane są jednak preparaty zawierające wyciągi z liści bielunia lub izolowane z rośliny alkaloidy. Wykorzystywane są one głównie w stanach skurczowych przewodu pokarmowego oraz kolkach: żółciowej, jelitowej lub nerkowej.

Liście i nasiona bielunia indiańskiego (Daturae folium/semen) są źródłem otrzymywanej na skalę przemysłową skopolaminy.

Liść lulka czarnego (Hyoscyami folium) obecności alkaloidów tropanowych, głównie (-)-hioscyjaminy i skopolaminy, zawdzięcza swoją aktywność parasympatykolityczną. Z uwagi na stosunkowo małą zawartość związków alkaloidowych (0,04-0,15%) aktywność ta jest słabo zaznaczona. Dawniej surowiec był wykorzystywany do otrzymywania maceratu olejowego stosowanego w bólach reumatycznych i nerwobólach. Wyciąg z liści lulka czarnego był natomiast używany jako środek rozkurczający.

Liść kokainowca (Coca folium) jest źródłem takich alkaloidów tropanowych, jak: kokaina, metylocynamoiloekgonina, kokamina i izokokamina. Surowiec szybko uzależnia psychicznie, znosi bowiem uczucie zmęczenia oraz pobudza, zarówno ruchowo, jak i psychicznie. W dawkach leczniczych natomiast pobudza układ sympatyczny, miejscowo znieczula i obkurcza drobne naczynia krwionośne, przez co zmniejsza obrzęki i krwawienia. Wyodrębniona z liści kokainowca kokaina, w postaci chlorowodorku jest używana w laryngologii i okulistyce w celu wywołania miejscowego znieczulenia.

Marta Grochowska

Źródła:
Lamer-Zarawska E., Kowal-Gierczak B., Niedworok J.: Fitoterapia i leki roślinne. PZWL, Warszawa 2007.
Matławska I. (red.): Farmakognozja. Akademia Medyczna im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu, Wyd. 3. popr. i uzup., Poznań 2008.