История, ботаническое происхождение и медицинское применение скополамина - Kaif

История, ботаническое происхождение и медицинское применение скополамина

Я уже немного знал о скополамине и о том, что он связан с красавкой из семейства пасленовых. Мой опыт применения скополамина в качестве лекарства вызвал мое восторженное любопытство. Кто открыл первые растения, из которых произошел скополамин? Какова была его история? Как и почему его стали использовать в качестве лекарства? Как это работает? По мере того, как я погружался в мир скополамина, начала появляться интригующая хронология врачей, ботаников и химиков, которые ввели скополамин в современное использование и сделали его одним из самых важных лекарств на сегодняшний день.

История

История Скополамина начинается с врача и натуралиста Джованни Антонио Скополи. В 1750 году австрийское правительство отправило Скополи на ртутные рудники в Карниоле для изучения влияния ртути на горняков. Находясь там, Скополи часто бродил по горам Карниолы, каталогизировав за время своего пребывания 1500 экземпляров, включая скромное кустарниковое растение, которое он впоследствии назвал Флора карниолика. Эти экземпляры вместе с Флора карниолика, были опубликованы в 1760 году. Четыре года спустя венский ботаник Николаус Йозеф фон Жакин переименовал Флора карниолика к Скопола карниолика в честь Скополи за его уникальную находку.

Фармакологи приступили к изучению Скопола карниолика и растения с аналогичными свойствами к концу 19 в.9й век. Это привело немецкого ученого Эрнеста А. Шмидта (1845-1921) из Марбургского университета к открытию того, что впоследствии станет важным фитохимическим веществом. Скопола карниолика. Из его высушенного стержневого корня Шмидт обнаружил то, что позже стало известно как тропановый алкалоид, и назвал его скополамин.

Известный немецкий химик Альберт Ладенбург (1842–1911) продолжал изучать скополамин и, в конце концов, выделил его для современного использования в 1880 году. В 1875 году Ладенбург впервые синтезировал атропин, аналогичный алкалоиду скополамина. Он получил престижную медаль Дэви за синтез природных алкалоидов в 1905 году и проложил путь к полному синтезу скополамина в 1959 году. Однако в настоящее время искусственно синтезированные формы скополамина все еще не так эффективны, как его извлечение из производящих его растений.

Жарнек, Кшиштоф, Кенрайз. (2019). СС BY-SA 4.0. Scopolia carniolica в Ботаническом саду Варшавского университета [онлайн-фотография].
Жарнек, Кшиштоф, Кенрайз. (2019). СС BY-SA 4.0. Scopolia carniolica в Ботаническом саду Варшавского университета [онлайн-фотография].

Ботаническое происхождение

Ботаническое происхождение скополамина уходит своими корнями в семейство пасленовых, также широко известных как пасленовые. Другие растения, продуцирующие скополамин, в этом семействе включают других представителей, продуцирующих скополамин, включая белладонну (Атропа красавка), белена, (Hyoscyamus нигер), дурман, (Дурман стромониевый) и труба ангела, (Бругамансия суавеоленс). Эти смертоносные, ядовитые растения также относятся к семейству пасленовых с вкусными и съедобными помидорами, картофелем и баклажанами.

Семейство пасленовых насчитывает около 2500 видов и 102 рода. Только около пятидесяти видов встречаются в Соединенных Штатах и ​​​​Канаде. Основная часть видов семейства пасленовых обитает в более жарких и тропических зонах, и очень немногие встречаются в регионах с умеренным климатом. Почти половина всех видов относится к роду solanum и лишь около того из родов, продуцирующих скополамин, в том числе всем известные Atropa, Brugamansia, Hyocyamus и, конечно, Scopolia.

Характерно, что пасленовые растения могут быть однолетними, многолетними или двулетними. Листья обычно простые и растут поочередно. Цветы часто бывают звездчатой ​​или плоской, круглой формы, которые располагаются поодиночке или в соцветиях. Однако чаще встречается цветок колокольчатой ​​или трубчатой ​​формы. У них пять чашелистиков, лепестков, тычинка и верхняя завязь, которая находится над другими частями цветка.

Стебли паслена, как правило, травянистые и слабые, а также колючие или опушенные. Их корни представляют собой корневую или стержневую корневую систему, как у картофеля. Они также являются плодоносящими растениями, которые производят ягоды, как помидоры. Как и у большинства растений, производство горьких азотсодержащих соединений, известных как алкалоиды, помогает растению защищаться от травоядных и болезней. Известно около 5000 алкалоидов, из которых скополамин — только один, и их можно найти как в растительных, так и в животных источниках.

НЕЙРОтикер. (2007). Всеобщее достояние. Структура скополамина [онлайн-фотография].
НЕЙРОтикер. (2007). Всеобщее достояние. Структура скополамина [онлайн-фотография].

Использование в современной медицине

Скополамин представляет собой тропановый алкалоид, сходный по действию и химической структуре с атропином, содержащимся в белладонне. Первое использование скополамина в качестве лекарства началось в 1900-х годах в качестве анестезии. Возможно, самым известным из ранних применений является Dӓmmerschlaf, впервые введенный немецким врачом Карлом Гауссом в 1903 году.

Dӓmmerschlaf, также известный как «сумеречный сон», представлял собой состояние, вызванное у рожениц сочетанием скополамина и морфина. Это было анестезирующим, обезболивающим, и часто мать не помнила родов из-за амнестических свойств скополамина. Эта комбинация использовалась в то время как более безопасная альтернатива хлороформу. Практика наведения сумеречного сна была прекращена в 1960-х годах из-за растущих опасений о серьезных осложнениях, которые приводили к затяжным родам и тяжелому угнетению нервной системы, приводящему к удушью и смерти, особенно у младенцев.

В 1947 году скополамин регулярно применяли в качестве противорвотного средства при укачивании и послеоперационной тошноте и рвоте (ПОТР). Только в 1970-х годах он был официально одобрен FDA для этого использования. Сегодня скополамин в основном используется для лечения укачивания и ПОТР. Обычно его вводят с помощью небольшого трансдермального пластыря, помещаемого за ухом. Не по прямому назначению скополамин также можно использовать для лечения желудочно-кишечных спазмов, мышечных спазмов, симптомов, подобных болезни Паркинсона, приступов астмы или в качестве терапии для отказа от курения.

Интересно, что скополамин не останавливает уже имеющуюся тошноту или рвоту. Его следует вводить задолго до воздействия анестезии или ситуации, связанной с движением, например, перед поездкой на автомобиле. Скополамин в форме трансдермального пластыря действует медленно, начало действия составляет около четырех часов, но его можно носить до трех дней, доставляя в общей сложности 1 мг лекарства за этот период времени.

Три основных механизма действия скополамина: антихолинергический, противорвотный и спазмолитический. Антихолинергический эффект блокирует нейромедиатор ацетилхолин в продолговатом мозге, части мозга, ответственной за рвоту. Его H1-рецепторы восприимчивы к воздействию скополамина, поэтому уменьшают нервные сигналы от мозга, которые вызывают рвоту в желудке. В качестве спазмолитического средства блокирование ацетилхолина также уменьшает непроизвольные движения мышц. Скополамин оказывает амнестическое (вызывающее амнезию/потерю памяти) и седативное действие.

Скополамин, также известный как гиосцин, не следует путать с гиосциамин. Гиосциамин, также называемый датурином, получают из белены.(Гиоциамус нигер). С точки зрения химической структуры скополамин имеет химическую структуру C-17, H-21, NO4, а гиосциамин имеет химическую структуру C-17, H-23, NO3. Эти два тропановых алкалоида очень похожи, но действуют они несколько по-разному.

Гиосцин/скополамин имеет тенденцию быть более сильным в целом и более сильным депрессантом центральной нервной системы, а также амнезиаком. Он избирательно блокирует рецепторы и может быть чрезвычайно токсичным в очень малых дозах. Гиосциамин/датурин имеет тенденцию блокировать все колинергические рецепторы. Как правило, требуется гораздо более высокая доза гиосциамина, прежде чем он станет токсичным, а угнетение центральной нервной системы может занять больше времени по сравнению с гиосцином / скополамином.

Копс, январь (1881 г.). Всеобщее достояние. Флора Батава из Afbeelding en Beschrijving van Nederlandsche Gevassen, XVI. Дил. (1881 г.) [Интернет-фотография].
Копс, январь (1881 г.). Всеобщее достояние. Флора Батава из Afbeelding en Beschrijving van Nederlandsche Gevassen, XVI. Дил. (1881 г.) [Интернет-фотография].

Скополамин остается важным основным лекарственным средством для клинического лечения укачивания, ПОТР и других состояний. Его открытие открыло двери для изучения того, как функционируют растительные алкалоиды, как они были синтезированы, особенно для медицинского использования, и какое ботаническое семейство содержит больше всего растений, производящих скополамин, что подарило нам такие же мощные лекарства. Увлекательная история скополамина, его ботаническое происхождение и применение еще долгие годы будут интриговать врачей, ботаников, фармакологов и просто любопытных.

Добавить комментарий