अल्कलॉइडे : ज्यांच्यात नायट्रोजन आहे अशी क्षारकीय (अम्लाशी विक्रिया झाल्यास लवणे तयार करणारे पदार्थ) व वनस्पतीत आढळणारी रासायनिक संयुगे. बहुसंख्य अल्कलॉइडांत एक किंवा अधिक नायट्रोजन अणू वलयी रचनेत (वलयाच्या स्वरूपात निदर्शित करता येईल अशी अणूंची जोडणी असलेल्या रचनेत) असतात. कित्येक गोत्रांच्या किंवा जातींच्या वनस्पतींत अल्कलॉइडे आढळतात. ती निरनिराळ्या वनस्पतींच्या निरनिराळ्या भागांत, बियांत, मुळांत किंवा सालींत आढळतात. त्यांच्या औषधी किंवा विषारी गुणांमुळे फार प्राचीन काळापासून मनुष्याचे त्यांच्याकडे लक्ष गेलेले आहे.
अल्कलॉइडे ही मुख्यतः फुले येणाऱ्या द्विदल वनस्पतींत आढळतात. रुबिएसी, पॅपॅव्हरेसी, फ्यूमॅरिएसी, सोलॅनेसी, लेग्युमिनोजी व ॲपोसायनेसी या वनस्पति-कुलांत ती प्रामुख्याने आढळतात. एकाच वनस्पति-गोत्राच्या किंवा परस्पर-संबंधित गोत्रांच्या वनस्पतींत सर्वसाधारणतः एकच अल्कलॉइड किंवा एकाच तऱ्हेची अनेक अल्कलॉइडे सापडतात. उदा., सोलॅनेसी कुलातील सात निरनिराळ्या वनस्पतींत हायोसायनीन हे ॲट्रोपिनाचे नैसर्गिक स्वरूपातील अल्कलॉइड आढळते. त्याचप्रमाणे काही विशिष्ट कुलांतील वनस्पतींत असंख्य अल्कलॉइडे आढळून येतात. उदा., पॅपॅव्हरेसी या कुलातील वनस्पतींपासून आतापर्यंत १२६ निरनिराळी अल्कलॉइडे मिळाली असून त्यांपैकी २१ तर केवळ अफूतच (पॅपॅव्हर सोम्निफेरम) आढळतात.
साधारणतः वनस्पतीच्या सर्व भागांतून द्रव्ये पसरलेली असली तरी वनस्पतीची साल, मूळ, बी किंवा पाने अशा काही विशिष्ट भागांतच ती प्रामुख्याने साठविलेली दिसतात. बहुधा ही द्रव्ये निसर्गात आढळणाऱ्या कार्बनी किंवा अकार्बनी अम्लांच्या जलविद्राव्य (पाण्यात विरघळणाऱ्या) लवणांच्या स्वरूपातच या वनस्पतींत आढळतात.
वनस्पतीपासून पहिले अल्कलॉइड वेगळे करण्याचे श्रेय चार्लस डेरोस्ने यांनी मिळविले. त्यांनी १८०३ मध्ये अफूच्या अर्कापासून नार्कोटीन व मॉर्फीन ही अल्कलॉइडे अशुद्ध स्वरूपात मिळविली. त्यानंतर १८०६ मध्ये बी. ए. गोम्स यांना सिंकोनाच्या सालीपासून एक अल्कलॉइड मिळाले. त्यास त्यांनी ‘सिंकोनिनो’असे नाव दिले. प्येअर पेल्त्ये व जे. बी. काव्हेंतू यांनी १८२० मध्ये ते क्विनीन व सिंकोनीन या दोन अल्कलॉइडांचे मिश्रण असल्याचे सिद्ध केले. जवळजवळ सर्व महत्त्वाची अल्कलॉइडे १८१७—४० या दरम्यान शोधून काढण्यात आलेली आहेत. १९५७ पर्यंत निरनिराळ्या १५७ वनस्पति-कुलांतील २,६७१ वनस्पतींतून २,२३३ अल्कलॉइडे मिळाल्याची नोंद आहे.
वनस्पतींपासून अल्कलॉइडे शुद्ध स्वरूपात मिळविण्याच्या विविध पद्धती त्या त्या क्षारकाचे नैसर्गिक स्वरूप, त्यांची संरचना, भौतिक व रासायनिक गुणधर्म यांवर आधारित असतात. साधारणपणे वनस्पतीचा विशिष्ट भाग सुकवून त्याची पूड करतात. नंतर ती पूड पाणी, अल्कोहॉल किंवा विरल अम्ले यांबरोबर मर्यादित तापमानापर्यंत तापवून तिचा अर्क काढला जातो. अखेरीस अमोनिया किंवा क्षार (सोडियम, पोटॅशियम यांसारख्या मूलद्रव्यांची व तीव्र क्षारकीय गुणधर्म असलेली हायड्रॉक्साइडे व कार्बोनेटे) यांच्या साहाय्याने या अर्कापासून अशुद्ध अल्कलॉइडांचे मिश्रण अवक्षेपित (न विरघळणारा साका तळाशी बसविणे) केले जाते. काही वेळा क्षाराच्या विद्रावात वनस्पती तापविल्याने बाहेर पाडणारी जल-अविद्राव्य अल्कलॉइडे ही बेंझीन, क्लोरोफॉर्म किंवा इतर सोयीस्कर विद्रावकांच्या (विरघळविणाऱ्या पदार्थांच्या) साहाय्याने निष्कर्षण (विद्रावकात विरघळवून काढून घेणे) करून वेगळी केली जातात.
वनस्पतीपासून अल्कलॉइडाचे निष्कर्षण पूर्ण झाले आहे किंवा नाही याची परीक्षा घेण्यासाठी वनस्पतीच्या पुडीचे किमान तीन वेळा निष्कर्षण केल्यावर चौथ्या वेळी जो अर्क येईल, त्याचे काही थेंब घेऊन त्यात पोटॅशियम-मर्क्युरी आयोडाइडाच्या विद्रावाचा एक थेंब टाकतात. निष्कर्षण पूर्ण झाले असल्यास द्रव धूसर (गढूळ) न होता स्वच्छ राहतो. निष्कर्षण कार्बनी विद्रावकाने केले असल्यास तीन वेळा निष्कर्षण केल्यानंतर, चौथ्या वेळी येणाऱ्या अर्काचा थोडा भाग (१ ते २ घ. सेंमी.) घेऊन त्यात तेवढ्याच हायड्रोक्लोरिक अम्लाचा
०·१० सममूल्य विद्राव [→ विद्राव] घालून मिश्रण हालवितात व नंतर बाष्पीभवनाने कार्बनी विद्राव काढून टाकतात. उरलेला जलीय भाग एका परीक्षा नळीत घेऊन त्यात पोटॅशियम-मर्क्युरी आयोडाइडाचा एक थेंब टाकतात. निष्कर्षण पूर्ण झाले असल्यास विद्राव फार तर किंचित धूसर होतो.
निष्कर्षणाने मिळालेल्या मिश्रणातून विशिष्ट अल्कलॉइडे ही विविध विद्रावकांतील त्यांच्या लवणांच्या विद्राव्यतेतील फरकांचा फायदा घेऊन निराळी केली जातात. अलीकडे अल्कलॉइडांच्या मिश्रणाचे पृथक्करण (पदार्थातील घटक ओळखणे व प्रमाण ठरवणे) स्तंभ-वर्णलेखन, विभाजन-वर्णलेखन किंवा परस्परविरोधी प्रवाह-वितरण (वाटणी) इ. पद्धतींनी करतात [→ वर्णलेखन]. शेवटी अशुद्ध अल्कलॉइडांच्या लवणांचे सक्रियित (अधिक क्रियाशील बनविलेल्या) कोळशाने विरंजन (रंग काढून टाकण्याची क्रिया) करतात.
साधारणतः कोणतेही अल्कलॉइड, त्यांचा द्रवांक (वितळबिंदू), प्रकाशीय वलन (एकाच प्रतलात कंप पावणाऱ्या प्रकाशाच्या म्हणजे ध्रुवित प्रकाशाच्या कंपनाचे प्रतल विशिष्ट कोनातून फिरणे, → ध्रुवणमिति) इ. भौतिक स्थिरांकावरून ओळखता येते, अलीकडे मात्र त्यासाठी दृश्य वर्णपटातील जांभळ्या रंगापलीकडील (जंबुपार) व तांबड्या रंगाअलीकडील (अवरक्त) भागांची सापेक्ष तीव्रता मोजणाऱ्या उपकरणांचा (वर्णपट-प्रकाशमापकांचा) मोठ्या प्रमाणावर उपयोग करण्यात येतो. त्याचप्रमाणे प्रोटॉन चुंबकीय-अनुस्पंदन
[→ अनुस्पंदन] अभिलेखकाचाही (नोंद करणाऱ्या उपकरणाचाही) यासाठी उपयोग करून अल्कलॉइडांच्या संरचनेची बरीच माहिती उपलब्ध होते. बाष्पनशील अल्कलॉइडांच्या बाबतीत त्यांचा रेणुभार (रेणूतील अणूंच्या अणुभारांची बेरीज, →रेणुभार) द्रव्यमान-वर्णपटमापकाच्या [→द्रव्यमान वर्णपटविज्ञान] साहाय्याने निश्चित करता येते. तसेच क्ष-किरण विवर्तनाने (अपारदर्शक पदार्थाच्या कडेवरून किरणांचे त्याच्या छायेमध्ये वळण्याने) अल्कलॉइडांच्या पुडीचे किंवा स्फटिकांचे परीक्षण करता येते.
सर्वसाधारणपणे अल्कलॉइडे ही वर्णहीन, स्फटिकी व अबाष्पनशील, पाण्यात अविद्राव्य पण कार्बनी (सेंद्रिय) विद्रावकांत विद्राव्य असतात. काही अल्कलॉइडे द्रवरूप असतात. उदा., कोनीन व ⇨निकोटीन. काही क्वचित रंगीतही असतात. उदा., बेरबेरीन पिवळे असते. अल्कलॉइडे गंधहीन परंतु चवीला अत्यंत कडू असतात व काही अपवाद सोडल्यास ती विषारीही असतात. बहुसंख्य अल्कलॉइडे प्रकाश-सक्रिय (ध्रुवित प्रकाशाचे प्रतल फिरविणारी) असून बहुधा वामवलनी (प्रतल डाव्या बाजूला वळविणारी) असतात.
बहुतेक सर्व अल्कलॉइडांची निरनिराळ्या अम्लांबरोबर विद्राव्य लवणे मिळतात. बहुधा हायड्रोक्लोराइड, सल्फेट किंवा फॉस्फेट अशा लवणांच्या स्वरूपातच त्यांचा औषधांत उपयोग होतो. वर्गशः अल्कलॉइडे व विविध अम्ले आणि विशिष्ट धातूंची जटिल लवणे यांच्यामध्ये रासायनिक विक्रिया होऊन विशिष्ट अवक्षेप तयार होतात. अशाच तऱ्हेची महत्त्वाची विक्रियाकारके पोटॅशियम-मर्क्युरी आयोडाइड (मेअर विक्रियाकारक), पोटॅशियम-बिस्मथ आयोडाइड (ड्रगेनडॉर्फ विक्रियाकारक), कॅडमियम आयोडाइड (मार्मे विक्रियाकारक), आयोडिनाचा पोटॅशियम आयोडाइडामधील विद्राव (वॅगनर विक्रियाकारक), सिलिको-टंगस्टिक अम्ल, टॅनिक अम्ल व गोल्ड क्लोराइड ही होत. त्याचप्रमाणे काही अल्कलॉइडे ही फार्माल्डिहाइड, पोटॅशियम डायक्रोमेट किंवा मॉलिब्डिक अम्ल यांच्या सल्फ्यूरिक अम्लातील विद्रावाबरोबर विविध रंगांची संयुगे तयार करतात. या संयुगांच्या रंगांवरून व पुढे दिलेल्या इतर परीक्षांवरून वनस्पतींच्या अर्कांतील विविध अल्कलॉइडे ओळखता येतात.
(१) आर्नल्ड परीक्षा अल्कलॉइड
अल्कलॉइड + फॉस्फो- हिरवट निळा रंग—कोनीन
रिक अम्ल घेऊन दहा शेंदरी रंग—निकोटीन
मिनिटे पाण्यावर तापवणे. जांभळा रंग— ॲकोनिकोटीन
(२) डेहन-स्कॉट परीक्षा निरनिराळ्या अल्कलॉइडांपासून निर-
५ मिग्रॅ. अल्कलॉइड निराळ्या रंगांची द्रव्ये तयार होतात.
+ ५ घ. सेंमी. अल्को-
हॉल + २ ते ४ थेंब
सोडियम हायपो-
ब्रोमाइट विद्राव.
(३) फ्लुकिंझर परीक्षा
(अ) ॲट्रोपीन + संहत हिरवा-पिवळा मोरपंखी रंग (एखाद्या
ॲसिटिक अम्ल + विशिष्ट तरंगलांबीच्या किरणांचे शोषण
संहत सल्फ्यूरिक अम्ल करून अधिक तरंगलांबीच्या किरणांचे
घेऊन तापविणे. उत्सर्जन होते, अनुस्फुरण)
(आ) ब्रूसीन (विरल सल्फ्यू- रंगात लाल-शेंदरी-तपकिरी असा
रिक अम्लातील बदल होतो.
विद्राव) + एक थेंब
विरल पोटॅशियम डाय-
क्रोमेटाचा विद्राव.
(इ) कोकेन (विरल हायड्रो- काळा रंग
क्लोरिक अम्लातील
विद्राव) + गुळाची
लकडी (कॅरामेल) +
अल्कोहॉल.
(ई) कॉल्चिसीन + संहत निळा-जांभळा रंग
नायट्रिक अम्ल.
(४) स्मिथ परीक्षा काळसर लालरंग-ब्रूसीन
अल्कलॉइड + वितळ- ब्राँझचा रंग- ॲकोनिकोटीन
विलेले अँटिमनी हिरवा रंग-मॉर्फीन व कोडीन
ट्रायक्लोराइड. तांबडा रंग-थिबेन
बहुतेक अल्कलॉइडे कार्बन, हायड्रोजन, नायट्रोजन व ऑक्सिजन यांची ⇨विषमवलयी संयुगे असतात. काही अल्कलॉइडांमध्ये फक्त पहिली तीनच मूलद्रव्ये असतात. अल्कलॉइडांची संरचना कळून घेण्यासाठी त्यांच्या संरचनेतील वलय तुटेल व तिचे तुकडे होऊन सहज ओळखता येण्यासारखी संयुगे तयार होतील अशा विक्रिया उपयोजिल्या जातात व त्यांच्यापासून मिळणारी माहिती जुळवून संरचना ठरविली जाते.
निसर्गात आढळणाऱ्या अल्कलॉइडांचे वर्गीकरण त्यांच्या शारीरिक क्रियांवर होणाऱ्या परिणामावरून किंवा त्यांच्या भौतिक गुणधर्मांवरून किंवा कोणत्या वनस्पतीत त्या आढळतात त्यावरून अथवा त्यांच्या रासायनिक संरचनेवरून करता येणे शक्य आहे. पण साधारणपणे त्यांचे वर्गीकरण त्यांच्या रासायनिक संरचनेनुसार म्हणजेच त्यांच्या रेणूंतील घटक-वलयांच्या स्वरूपानुसार करण्यात येते.
एकेका अल्कलॉइडात विविध प्रकारांची व सातापर्यंत घटक-वलये असू शकतात. तथापि त्याच्यातील अधिक मूलभूत वलयांच्या स्वरूपानुसारच वर्गीकरण करण्यात येते. काही अधिक महत्त्वाचे वर्ग, त्यांच्यातील मूलघटक वलयांचे सूत्र व त्या वर्गातील महत्त्वाची अल्कलॉइडे खाली दिली आहेत. अल्कलॉइडाचे नैसर्गिक प्राप्तिस्थान कंसात लिहिलेले आहे.
(१) |
फिनिल अल्किल अमाइन गट |
: |
विषम (घटक) वलय नसलेल्या अल्कलॉइडांचा हा गट सून,शरीरातील रक्तदाब वाढवणे हात्याचा प्रमुख इंद्रियकार्य-विषयक गुणधर्म. उदा., मॅफिड्रीन,होर्डेनीन, मेसकालीन. |
(२) |
पिरिडिन-गट |
: |
कोनीन (हेमलॉक), पिपेरीन(काळी मिरी), रिसिनीन(एरंडी), आरेकोलीनआरेकेडीन, पेलेटिअरीन (डाळिंबाचे मूळ). |
(३) |
पायरोलिडीनगट |
: |
हायग्रीन ( कोका). |
(४) |
पिरीडीन पायरोलिडीन गट |
: |
निकोटीन (तंबाखू). |
(५) |
पिपरिडीन पायरोलिडीन गट |
: |
पिपरिडीन पायरोलिडीन गटसर्वसाधारणपणे विषारी वसंवेदनाहारी (शुद्धी नाहीशी करणारे).उदा., ॲट्रोपीन (धोतरा), कोकेन (कोका), हायोसिन (धोतरा). |
(६) |
क्विनोलीन गट |
: |
सर्वसाधारणपणे ज्वरशामक.उदा., क्विनीन, सिंकोनीन (सिंकोनाची साल),कुस्परीन, गॅलिपीन, गॅलिपोलीन. |
(७) |
आयसोक्विनोलीन गट |
: |
उदा., पॅपॅव्हरीन (अफू). |
(८) |
फिनांथ्रीन गट |
: |
सर्वसाधारणपणे संमोहक (झोप आणणारी व क्षुब्धावस्था कमी करणारी).उदा., मॉर्फीन (अफू), कोडीन, थिबेन. |
(९) |
इंडोल गट |
: |
उदा., एब्रिन, ग्रामीन, स्ट्रिक्नीन (कुचल्याचे बी), ब्रूसीन. |
(१०) |
झँथीन गट |
: |
सर्वसाधारणपणेउद्दीपक ( उत्साह वाढविणारी ), उदा., कॅफीन (चहा), थिओब्रोमीन (कोको), थिओफिलीन (चहा). |
नित्योपयोगी औषधी अल्कलॉइडे : (१) एफेड्रीन : सूत्र C10H15ON. घनरूप, द्रवांक ३८० से. निसर्गात एफेड्रागोत्राच्या वनस्पतीत आढळते. त्याचा औषधी उपयोग हायड्रोक्लोराइड लवणाच्या स्वरूपात करतात. हृदय स्पंदनाचा वेग वाढवून रक्तदाब वाढविणे हे त्याचे मुख्य इंद्रियविषयक कार्य. श्वसनी-दमा व डांग्या खोकला यांवर, तसेच निकोटिनाच्या विषबाधेवर उतारा म्हणून उपयोगी.
(२)कोनीन : सूत्र C8H17N. द्रवरूप, क्वथनबिंदू (उकळबिंदू) १६६० से. निसर्गात हेमलॉकच्या
तेलात आढळते. अत्यंत विषारी. रुधिराभिसरण थांबवून मृत्यू घडवून आणते. तथापि शरीरातील विष लघवीवाटे त्वरेने निघून जात असल्याने कित्येक वेळा प्राणघातक ठरत नाही. डांग्या खोकला व दमा यांपासून आराम मिळविण्यासाठी थोड्या प्रमाणात औषधी म्हणून वापर.
(३)आरेकोलीन : सूत्र C8H13O2N. द्रवरूप, क्वथनबिंदू २०९० से. निसर्गात सुपारीमध्ये आढळते. अत्यंत सौम्य प्रमाणात पोटातील जंतविरोधी म्हणून क्वचित वापर. सौम्य उद्दीपक.
(४) पेलेटिअरीन : सूत्र C8H5ON. निसर्गात डाळिंबाच्या झाडाच्या मुळाच्या सालीत आढळते. प्रभावी कृमिनाशक. टॅनिक अम्लाच्या लवणाच्या स्वरूपात अतिसौम्य प्रमाणात (१ : १०,००० विद्राव) पोटातील कृमिनाशक म्हणून वापर.
(५)मॉर्फीन : सूत्र C17H19O3N. घनरूप, द्रवांक २५४० से. हायड्रोक्लोराइड व सल्फेट लवणांच्या स्वरूपात डांग्या खोकला व दमा यांवर औषध म्हणून उपयोग [→ मॉर्फीन].
(६) कोडीन : सूत्र C18H21O3N. घनरूप, द्रवांक १५५० से. निसर्गात अफूच्या बोंडात आढळते. संरचना मॉर्फिनाप्रमाणेच क्लिष्ट. कोडिनाचे मिथिल अनुजात (एका संयुगापासून मिळविलेले दुसरे संयुग) अमली, वेदनाशामक पण कमी प्रभावी.
(७) पॅपॅव्हरीन : सूत्र C20H21O4N. घनरूप, द्रवांक १४७० से. प्रकाश- निष्क्रिय. अफूतील दुसरे महत्त्वाचे अल्कलॉइड. सर्वसाधारण इंद्रियविषयक प्रभाव मॉर्फिनाप्रमाणेच. सौम्य प्रमाणात घेतल्यास मादक.
(८) कोकेन : सूत्रC17H21O4N. घनरूप, द्रवांक ९८० से. निसर्गात कोकाच्या पानात आढळते. याच्या ०.५ ते २.०% हायड्रोक्लोराइडाच्या विद्रावाचा स्थानीय संवेदनाहारी म्हणून वापर. याचा प्रभाव कातडीवर न होता फक्त तंत्रिका (मज्जातंतू)-अंत्यशाखांवर—विशेषतः संवेदक तंत्रिकांवर—होऊन त्या अकार्यक्षम होतात [ → कोकेन].
(९) स्कोपोलामीन : (हायोसीन). सूत्र C17H21O4N. दाट द्रवरूप. निसर्गात धोतरा व इतर तत्सम वनस्पतींत आढळते. शरीरातील तंत्रिकांवर त्याचा प्रभाव पडतो. त्यामुळे निद्रानाश-व प्रवास-आजार यांवर शामक म्हणून उपयोग. मॉर्फीन व स्कोपोलामीन यांच्या मिश्रणास ‘ट्वायलाइट स्लीप’म्हणतात व त्याचा उपयोग संमोहक म्हणून करतात.
(१०) ॲट्रोपीन : सूत्र C17H23O3N. घनरूप, द्रवांक ११८० से. ॲट्रोपा बेलाडोना या वनस्पतीत आढळते. पूर्वी दम्यावर व आता नेत्रवैद्यकात बुबुळ-विस्तारक म्हणून वापर. मॉर्फिनावर उतारा म्हणूनही वापरतात
[→ ॲट्रोपीन].
औषधी उपयोगाच्या दृष्टीने अल्कलॉइडे फार महत्त्वाची आहेत. पण काही अतिशय गुणकारी असली तरी त्यांची (उदा., मॉर्फीन व कोकेन यांची) सवय जडत असल्यामुळे ती फार काळजीपूर्वक वापरावी लागतात. कुचल्यातील स्ट्रिक्नीन अतिशय विषारी आहे. परंतु योग्य प्रमाणात वापरले असता हृदयाला उत्तेजित करण्याचा गुण त्याच्या अंगी असतो.
बाजारास विक्रीसाठी येणाऱ्या वनस्पतींच्या नमुन्यात अल्कलॉइड किती प्रमाणात आहे, हे मूळच्या वनस्पतीचे वय, कोणत्या वेळी तिचे पीक काढले, ती किती काळ साठवणीत होती यांवर अवलंबून असते. कच्च्या मालात भेसळ होण्याचा व त्यामुळे वनस्पतीपासून मिळणाऱ्या निष्कर्षात अपायकारक द्रव्ये येण्याचा संभव असतो, म्हणून कच्च्या मालापासून अल्कलॉइडे काढण्याचे काम फार काळजीपूर्वक करावे लागते.
अनेक परीक्षणे करून निष्कर्षणाने मिळणारे द्रव्य शुद्ध आहे की नाही हे पाहावे लागते व या कामासाठी बराच खर्च येतो. अशा अडचणी व धोके टाळण्यासाठी प्रयोगशाळेत संश्लेषण करून (कृत्रिम रीतीने) अल्कलॉइडे मिळविण्याचे प्रयत्न झालेले आहेत व साधी संरचना असलेली कित्येक अल्कलॉइडे तयार करण्यात आली आहेत.
पहा : ॲट्रोपीन कॅफीन कोकेन कोडीन निकोटीन मॉर्फीन स्ट्रिक्नीन.
संदर्भ : 1. Finar, I. L. Organic Chemistry, Vol. II, London, 1962.
2. British Pharmacopia, London, 1963.
नाडकर्णी, म. द.
“