एल्कलॉएड

प्रथम विशिष्ट एल्कलॉएड, मॉर्फीन १८०४ में अफीम (Papaver somniferum) से निकाला गया था।

कैफीन का संरचना सूत्र

एल्कलॉएड प्राकृतिक रूप से उपलब्ध रासायनिक यौगिक होते हैं, जिनमें प्रायः क्षारीय नाइट्रोजन परमाणु होते हैं। इस समूह में कुछ ऐसे बन्धु यौगिक भी आते हैं, जिनमें उदासीन एवं अशक्त अम्लीय गुण होते हैं। समान गुणों और संरचना वाले कुछ अन्य यौगिकों को भी एल्कलॉएड समूह में रखा जाता है। कार्बन, हाइड्रोजन एवं नाइट्रोजन, अणुओं के अलावा एल्कलॉएड यौगिकों में गंधक और कभी-कभार क्लोरीन, ब्रोमीन या फॉस्फोरस भी उपस्थित हो सकते हैं।

परिचय

'ऐलकालाँयड' (Alkaloid) शब्द का प्रयोग प्रारंभ से ही नाइट्रोजन वाले कार्बनिक क्षारीय यौगिकों के लिए किया गया था, क्योंकि उनके गुण क्षारों से मिलते-जुलते है का प्रयोग वनस्पतियों तथा प्राणिजगत्‌ में पाए जानेवाले जटिल-कार्बनिक-क्र्कय दृष्टि से सक्रिय होते हैं। साधारण ऐमिन, ऐमिनो अम्ल तथा इस समुदाय में नहीं आते। ऐलकालायडों महत्व है। अनेक वनस्पतियों के निचोड़, जो ऐलकालायड हैं, ओषधियों के रूप में आदिकाल से प्रयुक्त होते रहे हैं और इनमें से कुछ का प्रयप में भी होता रहा है।

[चाचार्फीम]] के निचोड़ को पानी से तनु करके एक मणिभीय (crystaline) पदार्थ प्राप्त किया, जिसको पृथक करने तथा शुद्ध करने पर एक यौगिक मिला जो संभवत: पहला ऐलकालॉयड नारकोटीन था। क्षारीय विलयन के प्रयोग से उसने इस प बढ़ाने का प्रयत्न किया, किंतु इस प्रयास में उसे एक दूसरा ऐलकालॉयड प्राप्त हुआ, जो मारफ़ीन था। लगभग उसी समय ए. ऐगियम ने भी इसी विधि से मारफीन बनाया। परंतु किसी विशेष ऐलक में प्राप्त करके उसके गुणधर्मों को ठीक से प्रस्तुत करने का श्रेय एफ़.डब्ल्यू. ए. सर्टुनर्र को है। उसने सन्‌ 1816 ई. में एक नवीन कार्बनिक लवण बनानेव प्राप्ति की जिससे उसने अनेक लवण बनाए और उसकी पोषकीय अभिक्रिया भी प्रदर्शित की। इसी बीच सन्‌ 1810 ई. में बी.ए. गोम्स ने सिनकोना के ऐलकोहलीय निचोड़ पर क्षारीय विलयन से अभिक्रिया करके एक अवक्षेप प्राप् द्वारा मणिभीकृत करके सिनकोनीन प्राप्त किया। सन्‌ 1817 ई. तथा 1840 ई. के मध्य प्राय: समस्त महत्वपूर्से वेरट्रीन, , पा, कोडीन आदि प्राप्त कर लिए गए।

अधिकांश ऐलकालायडों के नाम उन वनस्पतियों के आधार पर रखे गए हैं जिनसे वे प्राप्त किए जाते हैं। कुछ के नाम उनके द्वारा होनेवाले पोषकीय प्रभावों के अनुसार रखे गए हैं, जैसे मारफ़ीन का नाम स्वप्नों के ग्रीक देवता मारफ़िअस के आधार पर रखा गया है। कुछ के नाम प्रसिद्ध रसायनज्ञों के नाम पर रखे गए, जैसे पेलीटरीन का नाम फ्रांसीसी रसायनज्ञ पेलीटियर के नाम पर रखा गया है। ऐलकालॉयड वनस्पतियों के विभिन्न भागों में, जैसे पत्ती, छाल, जड़, आदि में, पाए जाते हैं। ये क्षारीय होते हैं, अत: इनमें से अधिकांश कुछ कार्बनिक अम्लों, जैसे औक्सैलिक, सक्सीनिक, साइट्रिक, मैलिक टैनिक आदि के साथ लवण रूप में पाए जाते हैं।

साधारणतया ऐलकालॉयड मणिभीय रूप में होते हैं और इनमें कार्बन, हाइड्रोजन, आक्सीजन तथा नाइट्रोजन तत्व पाए जाते हैं। परंतु निकोटीन तथा कोनीन जैसे कुछ ऐलकालॉयडों में आक्सिजन नहीं होता और वे अधिकतर द्रव रूप में रहते हैं। ऐलकालॉयडों में नाइट्रोजनवाले विषमचक्रीय कुछ यौगिक, जैसे पिरीडीन, पायरोल, क्वीनोलीन, आइसोक्वीन हैं और अन्य मूलक तत्व या कार्बन शृंखलाएँ इनके साथ संयुक्त रहती हैं। ये जल में अधिकतर अविलेय होते है, परंतु ऐलकोहेल, ईथर या क्लोरोफ़ार्म में विलेय होते हैं। अधिकांश ऐलकालॉयड प्रकाशसक्रिय होते हैं। ये कार्बनिक तथा अकार्बनिक अम्लों के साथ लवण बनाते हैं। प्राय: अधिक मात्रा में ऐलकालॉयडों का प्रभाव हानिकारक होता है, परंतु कम मात्रा में वे ओषधियों के रूप में प्रयुक्त होते हैं। इनका स्वाद कड़वा होता है।

वनस्पतियों से ऐलकालॉयड निकालने के लिए उनको हाइड्रोक्लोरिक या सल्फ़्यूरिक अम्ल से, या अम्लीय ऐथिल ऐलकोहल के साथ पाचित किया जाता है। इस कार्य के लिए एक विशेष मिश्रण का भी प्रयोग होता है, जिसमें ईथर, एथिल ऐल्कोहल तथा अमोनिया निश्चित मात्रा में मिले रहते हैं। इस मिश्रण को 'प्रोलियस द्रव' (प्रोलियस फ़्लुइड) कहते हैं।

कुछ अभिकर्मकों के साथ ऐलकालॉयड एक विशेष प्रकार का रंग या अवक्षेप बनाते हैं, जिनके द्वारा ये पहचाने जा सकते हैं। इनमें से प्रमुख ये हैं :

एर्डमान का अभिकर्मक – सांद्र सल्फ़यूरिक अम्ल जिसमें कुछ नाइट्रिक अम्ल मिला होता है;

फ़ोयड् अभिकर्मक – सांद्र सल्फ़्यूरिक अम्ल में अमोनियम मालिब्डेट का 1ऽ विलयन; सांद्र सल्फ़्यूरिक अम्ल में सोडियम मेटावेनेडेट का विलयन;

मेयर अभिकर्मक – मरकयूरिक का पोटैसियम आयोडाइड में विलयन;

वैगनर अभिकर्मक – आयोडीन का पोटैसियम आयोडाइड में विलयन

डेगंड्राफ अभिकर्मक – पोटैसियम-बिसमथ-आयोडाइड का विलयन; तथा

साइबलर अभिकर्मक – क्लोरोप्लैटिनिक, क्लोरो ऑरिक, फ़ासफ़ोटंग्स्टिक या सिलिको-टंग्स्टिक अम्ल का विलयन।

वर्गीकरण

नीचे की सारणी में मोनोमेरिक अल्कलॉयड की मुख्य श्रेणीयों के प्रमुख विवरण दिये गये हैं-

Class	प्रमुख समूह	संश्लेषण के प्रमुख चरण	उदाहरण
Alkaloids with nitrogen heterocycles (true alkaloids)
Pyrrolidine derivatives		Ornithine or arginine → putrescine → N-methylputrescine → N-methyl-Δ1-pyrroline	Cuscohygrine, hygrine, hygroline, stachydrine
Tropane derivatives	Atropine group Substitution in positions 3, 6 or 7	Ornithine or arginine → putrescine → N-methylputrescine → N-methyl-Δ1-pyrroline	Atropine, scopolamine, hyoscyamine
	Cocaine group Substitution in positions 2 and 3		Cocaine, ecgonine
Pyrrolizidine derivatives	Non-esters	In plants: ornithine or arginine → putrescine → homospermidine → retronecine	Retronecine, heliotridine, laburnine
	Complex esters of monocarboxylic acids		Indicine, lindelophin, sarracine
	Macrocyclic diesters		Platyphylline, trichodesmine
	1-aminopyrrolizidines (lolines)	In fungi: L-proline + L-homoserine → N-(3-amino-3-carboxypropyl)proline → norloline	Loline, N-formylloline, N-acetylloline
Piperidine derivatives		Lysine → cadaverine → Δ1-piperideine	Sedamine, lobeline, anaferine, piperine
		Octanoic acid → coniceine → coniine	Coniine, coniceine
Quinolizidine derivatives	Lupinine group	Lysine → cadaverine → Δ1-piperideine	Lupinine, nupharidin
	Cytisine group		Cytisine
	Sparteine group		Sparteine, lupanine, anahygrine
	Matrine group		Matrine, oxymatrine, allomatridine
	Ormosanine group		Ormosanine, piptantine
Indolizidine derivatives		Lysine → δ-semialdehyde of α-aminoadipic acid → pipecolic acid → 1 indolizidinone	Swainsonine, castanospermine
Pyridine derivatives	Simple derivatives of pyridine	Nicotinic acid → dihydronicotinic acid → 1,2-dihydropyridine	Trigonelline, ricinine, arecoline
	Polycyclic noncondensing pyridine derivatives		Nicotine, nornicotine, anabasine, anatabine
	Polycyclic condensed pyridine derivatives		Actinidine, gentianine, pediculinine
	Sesquiterpene pyridine derivatives	Nicotinic acid, isoleucine	Evonine, hippocrateine, triptonine
Isoquinoline derivatives and related alkaloids	Simple derivatives of isoquinoline	Tyrosine or phenylalanine → dopamine or tyramine (for alkaloids Amarillis)	Salsoline, lophocerine
	Derivatives of 1- and 3-isoquinolines		N-methylcoridaldine, noroxyhydrastinine
	Derivatives of 1- and 4-phenyltetrahydroisoquinolines		Cryptostilin
	Derivatives of 5-naftil-isoquinoline		Ancistrocladine
	Derivatives of 1- and 2-benzyl-izoquinolines		Papaverine, laudanosine, sendaverine
	Cularine group		Cularine, yagonine
	Pavines and isopavines		Argemonine, amurensine
	Benzopyrrocolines		Cryptaustoline
	Protoberberines		Berberine, canadine, ophiocarpine, mecambridine, corydaline
	Phthalidisoquinolines		Hydrastine, narcotine (Noscapine)
	Spirobenzylisoquinolines		Fumaricine
	Ipecacuanha alkaloids		Emetine, protoemetine, ipecoside
	Benzophenanthridines		Sanguinarine, oxynitidine, corynoloxine
	Aporphines		Glaucine, coridine, liriodenine
	Proaporphines		Pronuciferine, glaziovine
	Homoaporphines		Kreysiginine, multifloramine
	Homoproaporphines		Bulbocodine
	Morphines		Morphine, codeine, thebaine, sinomenine
	Homomorphines		Kreysiginine, androcymbine
	Tropoloisoquinolines		Imerubrine
	Azofluoranthenes		Rufescine, imeluteine
	Amaryllis alkaloids		Lycorine, ambelline, tazettine, galantamine, montanine
	Erythrina alkaloids		Erysodine, erythroidine
	Phenanthrene derivatives		Atherosperminine
	Protopines		Protopine, oxomuramine, corycavidine
	Aristolactam		Doriflavin
Oxazole derivatives		Tyrosine → tyramine	Annuloline, halfordinol, texaline, texamine
Isoxazole derivatives		Ibotenic acid → Muscimol	Ibotenic acid, Muscimol
Thiazole derivatives		1-Deoxy-D-xylulose 5-phosphate (DOXP), tyrosine, cysteine	Nostocyclamide, thiostreptone
Quinazoline derivatives	3,4-Dihydro-4-quinazolone derivatives	Anthranilic acid or phenylalanine or ornithine	Febrifugine
	1,4-Dihydro-4-quinazolone derivatives		Glycorine, arborine, glycosminine
	Pyrrolidine and piperidine quinazoline derivatives		Vazicine (peganine)
Acridine derivatives		Anthranilic acid	Rutacridone, acronicine
Quinoline derivatives	Simple derivatives of quinoline derivatives of 2 – quinolones and 4-quinolone	Anthranilic acid → 3-carboxyquinoline	Cusparine, echinopsine, evocarpine
	Tricyclic terpenoids		Flindersine
	Furanoquinoline derivatives		Dictamnine, fagarine, skimmianine
	Quinines	Tryptophan → tryptamine → strictosidine (with secologanin) → korinanteal → cinhoninon	Quinine, quinidine, cinchonine, cinhonidine
Indole derivatives See also: indole alkaloids	Non-isoprene indole alkaloids
	Simple indole derivatives	Tryptophan → tryptamine or 5-hydroxitriptofan	Serotonin, psilocybin, dimethyltryptamine (DMT), bufotenin
	Simple derivatives of β-carboline		Harman, harmine, harmaline, eleagnine
	Pyrroloindole alkaloids		Physostigmine (eserine), etheramine, physovenine, eptastigmine
	Semiterpenoid indole alkaloids
	Ergot alkaloids	Tryptophan → chanoclavine → agroclavine → elimoclavine → paspalic acid → lysergic acid	Ergotamine, ergobasine, ergosine
	Monoterpenoid indole alkaloids
	Corynanthe type alkaloids	Tryptophan → tryptamine → strictosidine (with secologanin)	Ajmalicine, sarpagine, vobasine, ajmaline, yohimbine, reserpine, mitragynine, group strychnine and (Strychnine brucine, aquamicine, vomicine )
	Iboga-type alkaloids		Ibogamine, ibogaine, voacangine
	Aspidosperma-type alkaloids		Vincamine, vinca alkaloids, vincotine, aspidospermine
Imidazole derivatives		Directly from histidine	Histamine, pilocarpine, pilosine, stevensine
Purine derivatives		Xanthosine (formed in purine biosynthesis) → 7 methylxantosine → 7-methyl xanthine → theobromine → caffeine	Caffeine, theobromine, theophylline, saxitoxin
Alkaloids with nitrogen in the side chain (protoalkaloids)
β-Phenylethylamine derivatives		Tyrosine or phenylalanine → dioxyphenilalanine → dopamine → adrenaline and mescaline tyrosine → tyramine phenylalanine → 1-phenylpropane-1,2-dione → cathinone → ephedrine and pseudoephedrine	Tyramine, ephedrine, pseudoephedrine, mescaline, cathinone, catecholamines (adrenaline, noradrenaline, dopamine)
Colchicine alkaloids		Tyrosine or phenylalanine → dopamine → autumnaline → colchicine	Colchicine, colchamine
Muscarine		Glutamic acid → 3-ketoglutamic acid → muscarine (with pyruvic acid)	Muscarine, allomuscarine, epimuscarine, epiallomuscarine
Benzylamine		Phenylalanine with valine, leucine or isoleucine	Capsaicin, dihydrocapsaicin, nordihydrocapsaicin, vanillylamine
Polyamines alkaloids
Putrescine derivatives		ornithine → putrescine → spermidine → spermine	Paucine
Spermidine derivatives			Lunarine, codonocarpine
Spermine derivatives			Verbascenine, aphelandrine
Peptide (cyclopeptide) alkaloids
Peptide alkaloids with a 13-membered cycle	Nummularine C type	From different amino acids	Nummularine C, Nummularine S
	Ziziphine type		Ziziphine A, sativanine H
Peptide alkaloids with a 14-membered cycle	Frangulanine type		Frangulanine, scutianine J
	Scutianine A type		Scutianine A
	Integerrine type		Integerrine, discarine D
	Amphibine F type		Amphibine F, spinanine A
	Amfibine B type		Amphibine B, lotusine C
Peptide alkaloids with a 15-membered cycle	Mucronine A type		Mucronine A
Pseudoalkaloids (terpenes and steroids)
Diterpenes	Lycoctonine type	Mevalonic acid → izopentenilpyrophosfate → geranyl pyrophosphate	Aconitine, delphinine
Steroids		Cholesterol, arginine	Solasodine, solanidine, veralkamine, batrachotoxin