Стрихнин — алкалоид и яд¶
Стрихнин — природный индольный алкалоид, один из наиболее известных сильнейших ядов растительного происхождения. Представляет собой кристаллическое вещество без запаха, горькое на вкус, плохо растворимое в воде. В медицине применяется в микродозах как стимулирующее средство, в ветеринарии — как средство отравления грызунов. Соли стрихнина (сульфат, нитрат) исторически использовались как яд для приманок.
¶Химические свойства
Стрихнин (C₂₁H₂₂N₂O₂) относится к группе стрихнановых алкалоидов. Молекулярная масса — 334,41 г/моль. Технический стрихнин представляет собой белый или желтоватый кристаллический порошок горького вкуса, плохо растворимый в воде (около 0,02 % при 20 °C), растворимый в спирте, хлороформе, уксусной кислоте. Оптически активен: природный стрихнин — левовращающий изомер.
Основные соли, применявшиеся на практике:
| Соль | Формула | Применение |
|---|---|---|
| Сульфат стрихнина | C₂₁H₂₂N₂O₂·H₂SO₄ | Медицина, ветеринария |
| Нитрат стрихнина | C₂₁H₂₂N₂O₂·HNO₃ | Ядохимикаты, приманки |
| Гидрохлорид стрихнина | C₂₁H₂₂N₂O₂·HCl | Лабораторные исследования |
¶Происхождение и получение
Стрихнин содержится в семенах растений рода Стрихнос (Strychnos), прежде всего в чилибухе (Strychnos nux-vomica) — дереве семейства Логаниевые, произрастающем в Индии, Юго-Восточной Азии и Австралии. Содержание алкалоида в семенах чилибухи достигает 1,5–5 %. Родственное вещество — бруцин — также содержится в растениях рода, но обладает менее выраженной токсичностью.
Стрихнин был впервые выделен в чистом виде в 1818 году французскими химиками Пьером Пеллетье и Жозефом Каванту. Структура молекулы была определена в 1946 году Роберт Вудворд (впоследствии — лауреат Нобелевской премии по химии 1965 года). Синтез стрихнина в лабораторных условиях впервые выполнен в 1954 году тем же учёным.
¶Механизм токсического действия
Стрихнин является антагонистом глициновых рецепторов — ингибирующих (тормозных) рецепторов центральной нервной системы. Глицин — основной тормозной нейромедиатор спинного мозга. Блокируя эти рецепторы, стрихнин снимает тормозное влияние на мотонейроны, что приводит к генерализованному повышению нервно-мышечной возбудимости.
При отравлении развиваются судороги клонического и тонического характера. Характерная особенность — сохранение сознания до самого летального исхода. Судороги провоцируются минимальными раздражениями (звук, свет, прикосновение). Смерть наступает от асфиксии в результате судорожного сокращения дыхательных мышц или остановки сердца.
¶Токсичность
Стрихнин относится к чрезвычайно токсичным веществам. Смертельная доза для человека при приёме внутрь составляет порядка 1–30 мг (по разным данным, от 5 до 100 мг в зависимости от индивидуальной чувствительности). Летальная концентрация в крови — около 0,2–1 мг/л. Период полувыведения — 10–16 часов.
Противоядием является барбитураты (в частности, тиопентал натрия), которые подавляют нервно-мышечную возбудимость. Также применяются миорелаксанты и искусственная вентиляция лёгких.
¶Применение
¶Медицина
В малых дозах стрихнин обладает стимулирующим действием на центральную нервную систему. Исторически применялся при астении, параличах, нарушениях пищеварения. В XX веке препараты стрихнина (настойка, таблетки) входили в фармакопеи ряда стран, включая СССР. В настоящее время медицинское применение стрихнина резко ограничено в связи с узким терапевтическим индексом и наличием более безопасных препаратов.
¶Ветеринария и борьба с грызунами
Нитрат стрихнина применялся как родентицид — яд для отравления крыс и мышей. В ряде стран использование стрихнина в этой роли запрещено или ограничено из-за опасности вторичного отравления хищных животных и птиц, поедающих отравленных грызунов.
¶Криминалистика
Стрихнин исторически считается одним из «классических» ядов, применявшихся для отравлений. Его горький вкус и характерная симптоматика (судороги при сохранном сознании) делали его относительно легко диагностируемым. В современной токсикологии стрихнин выявляется методами хроматографии и масс-спектрометрии.
¶Стрихнин в культуре
Стрихнин упоминается в детективной литературе как орудие отравления — в частности, в произведениях Артура Конан Дойля («Собака Баскервилей», где яд применяется для отравления собаки) и Агаты Кристи. В криминалистической практике XIX — начала XX века стрихнин был одним из наиболее распространённых ядов.
¶Исторические факты
- 1818 — выделение стрихнина Пеллетье и Каванту.
- 1946 — определение химической структуры Робертом Вудвордом.
- 1954 — первый лабораторный синтез стрихнина.
- 1965 — Нобелевская премия по химии Вудворду, в том числе за работы по алкалоидам.