Низкомолекулярные регуляторы: никотин

Рис. 5. Биосинтез пиридинового кольuа[5]1 кислота аспарагиновая, 2 - глицерол, 3 - кислота хuнолuновая, 4 - кислота никотиновая, 5 - ,катионом N-метиллирролиния, 6 – никотин.Синтез начинается с образования пиридинового кольца из аспарагиновой кислоты и глицерола или его фосфорилированногопроизводного - фосфоглицериновый альдегида.Через ряд превращений образуется никотиновая кислота, которая и является непосредственным предшественником алкалоида никотина. Она конденсируется с катионом N-метиллирролиния (с потерей последней СООН-грулпы в результате отщепления СО2В листьях табака никотиновая кислота и превращаются в никотин при взаимодействии с орнитином:Особую проблему в технологиях получения никотина из растительного сырья представляет получение высокого выхода и надлежащая очистка продукта от балластных веществ.Наиболее распространенные методы:1. Отгонка с водяным паром.Процесс перегонки никотина с водяным паром характерен только для свободного никотина, а так как в табаке никотин содержится в основном в виде солей, то перед отгонкой табак предварительно подщелачивают для высвобождения никотина.Метод сульфатирования рименяется для получения никотина сельскохозяйственного назначения.Используются отходы табака, обработанные слабым щелочным раствором с последующим окислением серной кислотой в процессе отгонки. Полученное сырье упаривается для получения нужной концентрации.2. Экстрагирование водой или керосиномРаствор никотина в воде или керосине обрабатывается серной кислотой, в результате чего получается 40% никотина сульфат, также используемый в сельском хозяйстве3. Экстрагирование многоатомными спиртами с последующим вымораживанием. Так получают никотин для фармацевтической промышленности, лабораторных нужд.4.Растворение в органических растворителях с последующей отгонкой и упариванием[9, 10].Этот способ также позволяет получить никотин, пригодный для использования в медицинских целях.Например, экстракция бензином(марки АИ-92) при соотношении сырье-растворитель 1:4 и температуре 200°С в течение 3-х часов обеспечивает максимальную экстрацию алкалоидов (В.Э.Бернян, 2017)[2].До последнего времени в качестве сырья для получения никотина использовались отходы табачной промышленности. В настоящее время для получения чистого сырья и высокого выхода никотина перспективныметоды биотехнологии. Среди них назовемкультивирование клетокNicotiana tabacum в биореакторах и культуры «бородатых корней»,способных к неограниченному росту на безгормональныхпитательных средах[7, 10].Таким образом, для получения никотина, пригодного для применения в медицинских целях в промышленных масштабах, в основном используется его экстрагирование из растительного сырья с последующей очисткой. ЗАКЛЮЧЕНИЕВ результате проведенного исследования сделаны следующие выводы:1. Никотин является алкалоидом – продуктом жизнедеятельности растений, наиболее известным из которых является (Nicotiana tabacum L). В растениях никотин выполняет роль утилизации продуктов азотистого обмена и инсектицида. 2. Действие никотина на организм животных, в том числе человека, связано с его структурным сходством с молекулой ацетилхолина – одного из основных медиаторов нервной системы. Связываясь с н-холинорецепторами центральной и периферической нервной системы, никотин вызывает многообразные эффекты, которые связаны с выбросом ряда медиаторов (адреналина, дофамин, серотонин, ГАМК), гормонов (вазопрессина, соматотропина, глюкокортикоидов), эндорфинов и др. Действие никотина в малых дозах сходно с действием ацетилхолина, однако более длительное. В больших дозах он вызывает блокаду ацетилхолиновых рецепторов.3. В небольших дозах никотин оказывает возбуждающее действие на ЦНС, активизирует мыслительные процессы, повышает концентрацию внимания. В больших дозах оказывает седативное влияние. При регулярном употреблении никотина вызывает зависимость, что связано с активацией дофаминергической системы.4. Действие никотина на систему кровообращения связано с симпатическими эффектами (тахикардия, сужение сосудов, повышение артериального давления), он также увеличивает риск тромбообразования, способствуя агрегации тромбоцитов.5. Прочие эффекты: снижает клеточный и гуморальный иммунитет, усиливает окислительный клеточный стресси стимулирует пролиферацию клеток (что способствует образованию и росту опухолей, особенно эпителиальных клеток), оказывает нейропротекторное действие, обладает противовоспалительным эффектом, снижает аппетит, усиливает секрецию бронхиальных и желудочных желез.6. Основное применение никотина – инсектицид в сельском хозяйстве и никотинзаместительная терапия. Возрастает потребность в никотине при все более широком распространении электронных систем доставки. Необходимы дальнейшие исследования возможности применения никотина в лечении наркотических зависимостей, профилактики и лечения нейродегенеративных заболевания, лечения ожирения, стимуляции когнитивных способностей. Трудность медицинского применения никотина связана с многообразием оказываемых им эффектов. 7. Основным способом получения никотина является экстрагирование из растительного сырья (отходов табачной промышленности). Химический синтез также возможен, однако он не нашел широкого применения из-за дороговизны и токсичности производства. Список литературы:Асфандиярова Н. С. Никотин и система иммунитета //Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2018. – №. 3. – С. 6-12.Бернян В. Э. и др. Выделение алкалоидов из отходов табачного производства для использования в фармацевтической промышленности //Научные труды ЮКГУ им. М. Ауэ-зова. – 2017. – №. 3. – С. 27-32.Бонь Е.И. Характеристика медиаторов и модуляторов, их биологическая роль в функционировании нервной системы // Вестник НовГУ. Сер.: Медицинские науки. 2021. №1(122). С.6-14.Граник В. Г. Биотрансформация лекарственных препаратов, принадлежащих к ряду азотсодержащих гете-роциклов //Известия Академии наук. Серия химическая. – 2010. – №. 1. – С. 1-36.Кедик С.П. Алкалоиды: синтез, методы выделения и анализа / С.А.Кедик, А.И. Марахова– М.: 2010. - 246 с.Кульбацкий Д. С., Бычков М. Л., Люкманова Е. Н. Никотиновые ацетилхолиновые рецепторы человека. Часть I: строение, функция и роль в нейромышечной передаче и работе ЦНС //Биоорганическая химия. – 2018. – Т. 44. – №. 6. – С. 595-607.Мусин Х. Г. и др. Особенности роста культур генетически трансформированных (бородатых) корней та-бака и витании при изменении объема питательной среды //Вестник биотехнологии и физико-химической биологии им. ЮА Овчинникова. – 2017. – Т. 13. – №. 2. – С. 46.Офицеров Е. Н. и др. Химические основы биологической активности никотина: молекулы хамелеоны //Молекулярные и Биологические аспекты Химии, Фармацевтики и Фармакологии. – 2020. – С. 84-84.Покровская Т. и др. История и практика применения никотина //Евразийский Союз Ученых. – 2019. – №. 5-1 (62).Самиева Ж. Т., Абдуллаева Р. А. Методы получения и области применения никотина //Наука. Образование. Техника. – 2020. – №. 1. – С. 42-48.Сташина Е. В., Гаврилов Н. А., Шабанов П. Д. Нейроповеденческие эффекты холинергических веществ в пренатальном периоде //Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. – 2017. – Т. 15. – №. 3.Терпинская Т. И. Никотиновые ацетилхолиновые рецепторы в регуляции физиологических функций клетки и организма // Женщины-ученые Беларуси и России. – Минск : БГУ, 2021. – С.383-395..Тюльганова, Д. Никотин как алкалоид – https://biomolecula.ru/articles/nikotin-kak-alkaloidФармакология нервной системы. Курс лекций/ сост. С. Д. Тржецинский, Е. В. Гречаная, Г. В. Мазулин [и др.].Шулепко М. А. и др. Никотиновые ацетилхолиновые рецепторы человека. Часть II: не-нейрональная холинергическая система //Биоорганическая химия. – 2019. – Т. 45. – №. 3. – С. 227-237.