Onze Eeuw. Jaargang 2

[p. 542]

Begeleidende alkaloïden in tabak
Door Dr. R.S. Tjaden Modderman.

Van Wollaston, engelsche arts, natuur- en scheikundige uit den aanvang der 19de eeuw, wordt verhaald dat hij voor zijne chemische onderzoekingen steeds van zeer geringe hoeveelheden stof uitging en dienovereenkomstig met kleine toestellen werkte. De bezoeker, die zijne verbazing uitte over zijn retorten, kolven, schalen, bekerglazen, trechters, enz., alle van Lilliputsche afmetingen, kreeg tot bescheid, dat de lichamen in 't klein dezelfde eigenschappen hadden als in 't groot.

Vermoedelijk zal dit verhaal ietwat overdreven zijn: een praatje groeit onder 't gaan en een Engelschman heet nu eenmaal excentriek. In elk geval is het niet aan te nemen, dat de ontdekker van het palladium en het rhodium (twee aan het platina verwante metalen, die dit in geringe hoeveelheden in de natuur vergezellen) deze methode altijd zal gevolgd hebben.

Dat deze overigens voor den chemicus veel aanlokkelijks heeft, is te begrijpen. Zijn onderzoekingen eischen veel tijd en geduld en de aanvanger die nog te leeren heeft, dat het ‘slechts één ding tegelijk doen’ cum grano salis is op te vatten en men, om een passend beeld te gebruiken, meer dan één pan op het vuur kan hebben, staat

[p. 543]

in 't laboratorium dikwerf met de handen over elkaar. ‘Die Chemie ist ein beschäftigter Müssiggang’, zegt men in de duitsche laboratoria.

Nu is het duidelijk, dat herhaaldelijk voorkomende bewerkingen, z.a. distilleeren, indampen, filtreeren, uitwasschen, minder tijd kosten, naarmate men van kleinere hoeveelheden is uitgegaan, alsook dat men met kleinere toestellen netter werken kan, deze minder plaats beslaan en gemakkelijker te overzien zijn. Toch, al geeft men toe, dat de stoffen in 't klein dezelfde eigenschappen bezitten als in 't groot, de betrekkelijk grove zintuigen, waarmee wij ze moeten waarnemen, stellen grenzen.

De kleinst mogelijke hoeveelheden, waarvan doelmatig kan worden uitgegaan, worden natuurlijk bepaald door den aard van 't onderzoek en van het doel waarmee dit verricht wordt. Is de te onderzoeken stof tamelijk eenvoudig en heeft men zich alleen om de hoofdbestanddeelen te bekommeren, dan kan men op kleine schaal werken; heeft men daarentegen een oogenschijnlijk vrij samengesteld materiaal en is ook op bijbestanddeelen te letten, die gelijk de term luidt slechts in sporen voorhanden zijn, dan is het raadzaam van grootere hoeveelheden uittegaan. Dit laatste zal vooral dan het geval zijn, als die sporen nog onbekende stoffen zijn, die men ter nadere studie wil afzonderen.

In 't algemeen kan men nu zeggen, dat dit in Wollaston's tijd lang zoo dikwijls niet voorkwam als tegenwoordig. 't Aantal der bekende grondstoffen, heden ten dage een tachtig-tal, was ongeveer tweemaal, dat der bestudeerde verbindingen, zonder overdrijving, wel duizendmaal kleiner. En die later ontdekte stoffen zijn meerendeels juist die, welke schaarser in de natuur voorkomen of door chemische processen minder gemakkelijk en in kleinere hoeveelheden ontstaan. Dit is het zeer begrijpelijke gevolg hiervan, dat onze hulpmiddelen ter opsporing in den loop der vorige eeuw voortdurend verbeterd en verfijnd zijn, zoodat men thans op de aanwezigheid van stoffen opmerkzaam wordt, zelfs al zijn ze slechts in onweegbare hoeveel-

[p. 544]

heden voorhanden, waarvan men vroeger niet wist, bijgevolg zich niet om te bekommeren had.

Het zal hieruit duidelijk zijn, dat de noodzakelijkheid om van groote hoeveelheden uit te gaan, in Wollaston's tijd uitzondering, in den loop der vorige eeuw zich steeds veelvuldiger moest voordoen.

Men zal zich dan ook niet verwonderen, dat Pictet en Rotschy, uit wiens onlangs verschenen verhandeling over nieuwe alkaloïden in tabak ik straks een en ander wil meedeelen, van ruim 100 kilo uitgingen.

Voordat ik daartoe overga, zal het evenwel ter beter begrip niet ondienstig zijn, eerst bij de alkaloïden in 't algemeen stil te staan.

Onder deze benaming vat men plantaardige stoffen samen, zooals chinine, morphine en strychnine, die, physiologisch sterk werkzaam, in chemisch opzicht met de alkaliën, vooral met de ammonia, overeenkomst bezitten. Evenals deze vereenigen zij zich met zuren, en wel tot meest goed kristalliseerende zouten¹⁾. Zij bestaan uit koolstof, waterstof en op weinige uitzonderingen na (z.a. coniïne, nicotine) ook nog uit zuurstof. Eén en hetzelfde alkaloïde vindt men gewoonlijk slechts in eene of eenige weinige verwante plantensoorten, doch - gelijk vooral in den laatsten tijd hoe langer hoe meer blijkt - zelden alleen: het wordt vergezeld door andere, veelal in geringere hoeveelheden, en met slechts kleine verschillen in samenstelling. Zoo wordt, om alleen namen te noemen tot het dagelijksch leven doorgedrongen, strychnine in verschillende soorten van het plantengeslacht Strychnos (boomen en struiken in Oost-Indië) vergezeld door brucine en worden in ‘atropa belladonna’ naast atropine kleine hoeveelheden van hyoscyamine (duboisine) aangetroffen, dat kwalitatief en kwantitatief dezelfde samenstelling heeft, of, om de geijkte uitdrukking te bezigen, met het hoofdalkaloïde isomeer is. Het kan daarin zelfs gemakkelijk worden omgezet.

Onze meest gebruikelijke warme dranken, koffie, thee

1) Een dergelijk zout is b.v. zwavelzuur-chinine, in 't dagelijksch leven kortweg chinine genoemd.

[p. 545]

en chocolade bevatten nauwverwante alkaloïden. Want het theobromine uit den cacaoboom - door Linnaeus ‘Theobroma (d.i. Godendrank) cacao’ genoemd - gaat door verwarming met joodmethyl en bijtende potasch in coffeïne over en is dus het lagere homoloog daarvan.¹⁾ Anders gezegd: coffeïne is methyl-theobromine. En wat het alkaloïde uit de thee betreft, reeds in 1838 is door G.J. Mulder aangetoond, dat het aanvankelijk zoogenoemde theïne identisch is met coffeïne.

Gelijk wij thans weten, komen de genoemde alkaloïden niet onvergezeld in de respectieve plantenstoffen voor. Bij gelegenheid, dat in 1883 E. Schmidt uit een groote hoeveelheid cacao het theobromine afgescheiden had, als een kristallijn poeder, zag hij in de overgeblevene moêrloog nog eenige lange naaldvormige kristallen ontstaan, die op coffeïne geleken en bij nader onderzoek dit ook werkelijk bleken te zijn.

Eenige jaren later onderzocht H. Kossel thee-extract, waarvan hem een ruime voorraad door een vriend uit Rostock was toegezonden. Hij vond daarin, behalve natuurlijk coffeïne of theïne, kleine hoeveelheden: vooreerst van xanthine, dat is een lagere homoloog van theobromine, doch vervolgens ook een nog niet bekend alkaloïde, dat hij theophylline (ine uit het theeblad) noemde. Het gaat door ‘methyleeren’ (d.i. door verwisseling van waterstof tegen methyl) in coffeïne over, evenals theobromine, doch is met dit laatste niet identisch, maar isomeer. Want bij geheel gelijke samenstelling is er wel geen groot, maar toch zeer duidelijk verschil in physische en chemische eigenschappen.

Eindelijk heeft men ook in de koffie een begeleidend alkaloïde gevonden. In 1894 toch verkreeg een italiaansch

1) Homologen zijn verbindingen van 't zelfde chemisch karakter, doch met verschil in samenstelling van CH₂ (1 atoom koolstof en 2 atomen waterstof) of veelvouden daarvan. Een lager homoloog (d.i. met minder aantal CH₂-groepen) gaat in de daaropvolgende hoogere over door 1 at. waterstof te vervangen door de methyl-groep (CH₃), wat o.a. kan op de boven aangeduide wijze. Men kent geheele reeksen van homologen; door hunne overeenstemming in eigenschappen, waarin slechts trapsgewijze verandering komt, vergemakkelijken zij de studie zeer.

[p. 546]

scheikundige, Palladino, uit koffieboonen, na afscheiding van het coffeïne, nog een alkaloïde, dat hij coffearine doopte. Het bezit narcotische eigenschappen (0,2 gram waren doodelijk voor een kikvorsch) en schijnt van een meer ingewikkelden bouw dan coffeïne en theobromine.

Was in de aangevoerde voorbeelden het aantal begeleidende alkaloïden klein, dit schijnt te klimmen, naarmate het plantenmateriaal waarin ze voorkomen, nauwkeuriger en op grooter schaal onderzocht wordt. En nu zijn er wel geene plantenstoffen, die zoo vlijtig en zoo aanhoudend bestudeerd zijn als het opium en de kinabasten.

Opium, het ingedroogde melksap uit de zaaddoozen van de maankop (‘papaver somniferum’) bevat, gelijk ieder weet, morphine, terwijl men uit de basten van verschillende soorten van ‘cinchona’ het chinine afzondert. Deze twee behooren tot de langst bekende alkaloïden¹⁾ en daar zij als hooggewaardeerde geneesmiddelen sedert lang in 't groot worden afgescheiden, had de scheikundige gelegenheid om de overblijvende moederloogen der fabrieken op begeleidende alkaloïden te onderzoeken, zonder dat hij zelf genoodzaakt was van groote hoeveelheden stof uit te gaan. Welnu, daarvan is dan ook ruimschoots gebruik gemaakt en dientengevolge bedraagt het geheele aantal, voor en na gevonden, èn voor opium èn voor kinabast, reeds een eind in de twintig. Sommige daarvan, tevens de langste bekende begeleiders, zooals cinchonine van chinine en narcotine van morphine, komen

1) Morphine werd reeds in 1803 door Derosne te Parijs afgescheiden, doch zonder dat hij of anderen de waarde dezer ontdekking inzagen. Eerst na de verhandeling van Serturner, apotheker te Hameln, in 1817 verschenen onder den titel van: ‘Morphin, eine neue salzfähige Grundlage’, werd men wakker en gingen vele scheikundigen aan 't opsporen van giftige basen in het plantenrijk. Vooral Pelletier en Caventou te Parijs waren daarin gelukkig; in 1818 ontdekten zij het strychnine, in 1819 het brucine en tegelijkertijd met Meissner - het veratrine in Sabadilzaad. Hunne verhandeling over chinine en cinchonine, door hen in 1820 het eerst uit de kina afgezonderd, ligt vóór mij in netten herdruk. De verdienstelijke chinoloog, Dr. de Vrij, was daarmede zoo ingenomen dat hij ze, kort voor zijn dood, liet overdrukken en aan vrienden en belangstellenden ten geschenke aanbood.

[p. 547]

betrekkelijk ruim voor; de meesten evenwel slechts in geringe hoeveelheden. Zeer waarschijnlijk bestaat tusschen alle china- en eveneens tusschen alle opium-alkaloïden verband in samenstelling, dat evenwel nog maar ten deele is aangetoond.

Na lezing van 't bovenstaande, zal men het begrijpelijk vinden, dat Pictet en Rotschy, gelijk zij in hunne verhandeling meedeelen, op het denkbeeld kwamen naar begeleiders van het nicotine te zoeken door de overweging, dat planten, die alkaloïden voortbrengen, er doorgaans verscheidene, dikwerf zelfs vele tegelijk bevatten. Naar men ziet, redeneerden zij eenvoudig uit analogie. Toch verdient hun gedachtengang eenige opmerkzaamheid, als voorbeeld hoe men tegenwoordig, door de ondervinding wijzer wordend, er meer en meer toe komt om op de samengesteldheid der natuurverschijnselen te speculeeren. Door de beperktheid van ons kenvermogen, zijn wij geneigd ons die steeds zoo eenvoudig mogelijk voor te stellen, niet bedenkende dat Boerhaave's zinspreuk,¹⁾ hoe toepasselijk ook op menschelijk bedrijf, niet voor den makrokosmos geldig is, die een anderen maatstaf heeft voor 't geen eenvoudig of samengesteld is.

De genoemde scheikundigen hielden zich reeds geruimen tijd onledig met de uitvoerige bestudeering van het nicotine en toen zij nu daarvan een nieuwen voorraad te bereiden hadden, besloten zij van de gelegenheid gebruik te maken, om naar begeleidende alkaloïden in den tabak te zoeken, die mogelijk tot nog toe niet gevonden waren, omdat zij slechts in geringe hoeveelheden voorkwamen.

Als punt van uitgang diende een geconcentreerde tabaksloog uit een sigarenfabriek te Vevey. Deze wordt verkregen door droge bladen (uit Kentucky) korten tijd met lauw water uit te trekken, en de loog in 't luchtledig tot 40^o Baumé, d.i. tot een soortelijk gewicht van 1,375, in te dampen. Uit 100 kilo tabak verkrijgt men aldus ongeveer 11,4 kilo geconcentreerde loog, die gemiddeld 10 procent nicotine bevat.

1) ‘Simplex sigillum veri’, 't eenvoudige kenmerk van het ware.

[p. 548]

Er werd nu op de gebruikelijke wijze uit 13 kilo loog (verkregen derhalve uit 114 kilo tabak) het nicotine afgescheiden. Dit hevig plantengift (1828 't eerst bereid, in 1851 algemeen bekend geworden door 't proces Bocarmé) is in vrijen staat een waterheldere vloeistof, van een hoog kookpunt, doch gemakkelijk te vervluchtigen in den damp van kokend water. In de tabaksbladen is het in het sap aanwezig als zout en wel gebonden aan plantenzuren (appelzuur, citroenzuur.) De afscheiding uit de loog komt nu hierop neer, dat men een niet-vluchtige basis toevoegt, (bijtende potasch of soda) teneinde het nicotine van de plantenzuren vrij te maken en dat men vervolgens onder doorleiden van stoom distilleert. Men verkrijgt dan het nicotine in het distillaat, doch door de massa verdichten stoom in zeer verdunde oplossing. Doch ook van 't geen in den distilleerketel achterblijft, wordt het volume zeer vergroot en Pictet en Rotschy hielden dan ook, na het overdrijven van het nicotine, meer dan 100 liter over van een (door de bijgevoegde bijtende potasch) sterk alkalisch vocht. Hierin moesten, zoo aanwezig, die begeleidende alkaloïden steken, welke minder vluchtig dan nicotine zijn.

Ik zal niet uitvoerig beschrijven hoe door schudden met aether, mengen van het hierdoor verkregen aether-uittreksel met verdund zuur, herhaalde distillaties, enz. daarnaar gezocht werd en bepaal mij tot de vermelding, dat tenslotte werkelijk 15 gram van een nog onbekend vloeibaar alkaloïde verkregen werd en voorts nog 0,4 gram van een ander, dat bij de gewone temperatuur vast was en in fijne, kleurlooze naaldjes kristalliseerde. Het eerste lichaam doopten zij nicoteïne en het tweede nicotelline. Van die laatste stof zouden zij, gelijk later bleek, waarschijnlijk iets meer verkregen hebben, wanneer zij, inplaats van met aether, de waterige oplossing met chloroform hadden geschud. Want in dit laatste vocht lost nicotelline rijkelijker op dan in aether, waarin het bijna onoplosbaar is. In elk geval zou het met chloroform veel vlugger gegaan zijn.

Naar men begrijpt konden Pictet en Rotschy dit vooruit niet weten en bestond er voor hen geen reden tot

[p. 549]

wijziging der gewone methode, die voor het onttrekken aan water van sporen van alkaloïden in vrijen staat uitschudden met aether voorschrijft.¹⁾

Uit het distillaat werd het nicotine afgezonderd, dat evenwel nog een zuivering moest ondergaan van mede vervluchtigde stoffen. Daaronder bleek nu ook een nog onbekend alkaloïde te schuilen. De afzondering daarvan in zuiveren staat was lastig: zij slaagden daarin niet zonder aanzienlijk verlies. Dit nieuwe alkaloïde bleek in samenstelling overeen te komen met nicotine, doch verschilde daarvan in eigenschappen. Het was ook niet identisch met een reeds bekend isomeer, in 1894 door Pinner kunstmatig uit nicotine verkregen en meta-nicotine genoemd. Het moest dus een afzonderlijken naam hebben. Deze - uicotimine - is niet willekeurig gekozen.

De samengestelde ammoniakken, waartoe de alkaloïden behooren, (de meesten zijn kunstproducten) stammen af van ammonia, d.i. van een verbinding van één atoom stikstof met drie atomen waterstof. Deze laatste zijn geheel of ten deele door samengestelde atoomgroepen (gewoonlijk van kool- en waterstof) vervangen. Men verdeelt ze nu allereerst in primaire, secundaire en tertiaire, al naar dat in de ammonia één, twee of alle drie waterstof-atomen vervangen zijn.

De meeste alkaloïden, en zoo ook het nicotine, behooren tot de klasse der tertiaire. Niet alzoo het nieuwe lichaam, dat zich, door toepassing van een karakteristieke reactie, als een secundaire deed kennen. Het moest dus een naam

1) Het voorschrift berust op de ervaring, dat als men twee onderling niet-mengbare vloeistoffen schudt, in aanraking met een lichaam, dat in beide vochten oplosbaar is, dit tendeele in de eene, tendeele in de andere vloeistof zal overgaan. De verhouding waarin de deeling geschiedt is onafhankelijk van de betrekkelijke hoeveelheden der vochten, doch wordt o.a. bepaald door de betrekkelijke oplosbaarheid der stof in beide. Schudt men dus een waterige oplossing herhaalde malen met kleine hoeveelheden aether of chloroform, deze laatste telkens weer door versche porties vervangend, dan zal men tenslotte aan het water zoo goed als geheel de opgeloste stof kunnen ontnemen, doch sneller naarmate de oplosbaarheid der stof in aether of chloroform grooter is.

[p. 550]

hebben volgens de daarvoor door de scheikundigen aangenomene benoemingswijze, die op imine eindigde.

Men spot wel eens met de in de chemie gebruikelijke benamingen en het is toe te geven, dat zij lang niet altijd welluidend, dikwerf zelfs barbaarsch zijn. Doch er is methode in: ze zijn praktisch, de ingewijde begrijpt, om een triviaal beeld te gebruiken, onmiddellijk uit de samenflansing daarvan welk vleesch hij in de kuip heeft en daar die namen internationaal zijn, worden ze door de chemici van alle landen begrepen.

In 't geheel zijn er dus nu vier alkaloïden in de tabak bekend. Over de betrekkelijke hoeveelheden kan men nog niet oordeelen. Van het hoofd-alkaloïde weet men dat het gehalte, zelfs in dezelfde variëteit van tabak, zeer afwisselt. Er is wel eens minder dan 1% en wel eens meer dan 7% gevonden. In vergelijking daarmede zullen de nieuw ontdekte, vermoedelijk althans, steeds schaars voorhanden zijn.

Pictet en Rotschy geven evenwel een ruwe schatting van de verhouding waarin de alkaloïden in de tabaksloog voorkomen, waarvan zij uitgingen. In 10 kilo daarvan zijn ongeveer, uitgedrukt in grammen: 1000 nicotine (10%), 20 nicoteïne (2 per mille), 5 nicotimine (0,5 p. mille) en 1 nicotelline (0,1 p. mille). Tot de verhouding in de Kentucky-bladen kan men daaruit niet besluiten, omdat men bij de loogbereiding deze niet volkomen uittrekt en de hoeveelheden waarin de alkaloïden in 't water overgaan ook van hun respectieve oplosbaarheid afhangen.

Vermoedelijk zijn alle giftig, doch voorshands was er alleen van nicoteïne, na afloop van het physisch en chemisch onderzoek, genoeg overgebleven om dit op kikvorschen te beproeven. De werking bleek een soortgelijke als van nicotine, doch was nog heftiger. Twee kikvorschen, die elk 23 gram wogen, bezweken na onderhuidsche inspuiting van één milligram nicoteïne, (aan zoutzuur gebonden en in veel water opgelost) terwijl drie andere kikvorschen van 't zelfde lichaamsgewicht de inspuiting van een gelijke dosis nicotine weer te boven kwamen.

[p. 551]

Tusschen alle vier alkaloïden is verband in samenstelling. Want behalve dat, gelijk wij zagen, nicotine en nicotimine isomeer zijn, zijn in nicoteïne twee en nicotelline zes atomen waterstof minder per molecule op dezelfde hoeveelheden koolstof en stikstof. Zulk een onderscheid in samenstelling, alleen in 't aantal atomen waterstof en altijd in even aantal: 2, 4, 6, enz. afwisselend, komt in de organische chemie dikwerf voor bij verbindingen, die met elkander in nauw verband staan.

Het vermoeden van Pictet en Rotschy, dat nicotine niet het eenig alkaloïde in de tabak zou zijn, en dat daarin nog wel kleinere hoeveelheden van andere zouden voorkomen, is dus door de proef juist gebleken. En let men nu op de vele alkaloïden in opium en kinabast, de twee plantenstoffen die van alle het menigvuldigst en op de uitgebreidste schaal onderzocht zijn, dan kan men nog een stap verder gaan en het in 't geheel niet voor onmogelijk achten: vooreerst dat er in tabak nog wel meerdere kunnen zijn en vervolgens dat men ook kans heeft er nieuwe te vinden in alle planten, waarin men tot nog toe slechts een gering aantal aantrof. Doch voor die alkaloïden-jacht zou 't noodig zijn steeds van groote hoeveelheden materiaal uit te gaan. Uit gebrek aan alkaloïden behoeven de in deze richting werkzame scheikundigen dit evenwel niet te doen. Want het geheele bekende aantal is reeds verbazend groot en van jaar tot jaar sterker klimmend, vooral doordien men, ten gevolge van het vergemakkelijkt wereldverkeer thans nagenoeg over de geheele flora der aarde beschikken kan. Wat hoe langer te meer blijkt is, dat het voorkomen van alkaloïden in planten zeer algemeen is; in den laatsten tijd zijn ze in plantenfamilies aangetroffen, waarvan men vroeger meende dat ze daarin nooit voorkwamen.

De begeleidende alkaloïden, waarvan 't bekend aantal ongetwijfeld in deze eeuw sterk zal toenemen, zijn belangrijk voor de chemie en zullen dit niet minder worden voor de physiologie, met name voor de kennis der scheikundige

[p. 552]

omzettingen in de planten. Of er ooit toepassingen van te wachten zijn, moet men niet vragen: mogelijk schuilen er geneesmiddelen onder. De natuuronderzoeker, rustig arbeidend aan 't gebouw onzer kennis, kan en mag zich om toepassingen niet bekreunen; onverwacht vallen ze in zijn schoot.

Wegens de overeenkomst in samenstelling die, in dezelfde plant, de een of twee hoofdalkaloïden met hunne begeleiders plegen te vertoonen, ligt de veronderstelling voor de hand, dat zij door een en hetzelfde chemisch proces, of althans door een aaneenschakeling van uit elkander voortvloeiende processen gevormd worden. Over den aard daarvan is nog bitter weinig bekend en alleen van coffeïne en consorten kan men met eenige zekerheid stellen, dat zij ontledingsproducten van eiwitstoffen zijn. Theobromine toch en theophylline ontstaan, gelijk reeds boven werd aangeduid, gemakkelijk uit xanthine en wel door twee atomen waterstof te vervangen door twee methylgroepen. Beide zijn, zooals men zegt, di-methyl-xanthinen. Voorts is coffeïne een nog éénmaal gemethyleerd theobromine: tri-methylxanthine dus.

Dat xanthine nu is lang bekend; met zijne verwanten hypo-xanthine en urinezuur (bij overigens gelijke samenstelling staat het in zuurstof-gehalte tusschen beiden in) is het in vele weefsels en vochten van het dierlijk lichaam gevonden, als producten van de in sierlijk basterd-hollandsch zoogenoemde retrogressieve stofmetamorphose. Het zijn verbindingen, die door den afbraak, door de geleidelijke ontleding van eiwitstoffen ontstaan, welke ten slotte voert tot het optreden van ureum, den vorm waarin de stikstof (als eiwitstoffen aangevoerd) ons lichaam weer verlaat. Het schijnt daarom niet vermetel als men aanneemt, dat de alkaloïden uit onze warme dranken, in hun hoedanigheid van gemethyleerde xanthinen, het ontstaan verschuldigd zijn aan de ontleding van eiwitstoffen in de respectieve planten: theestruik, koffie- en cacaoboom.

Nu zijn deze alkaloïden van anderen bouw als de overigen. Voor zooverre toch deze laatsten nader bestudeerd zijn, schijnen ze af te stammen van pyridine, een distillatie-

[p. 553]

product van beenderen, dat ook onder 't heerleger van verbindingen voorkomt, die te samen de steenkolenteer uitmaken. Dit pyridine is te beschouwen als een benzol, (eveneens, doch rijkelijker aanwezig in de genoemde teer der gasfabrieken) waarin van de zes methine-groepen (d.i. 1 atoom koolstof aan 1 at. waterstof gebonden) er ééne vervangen is door één atoom stikstof. De benzolformule C₆ H₆ (6 at. koolstof en 6 at. waterstof) wordt mitsdien voor pyridine: C₅ H₅ N. Voor deze afstamming, voor de best onderzochte alkaloïden zoo goed als bewezen, pleit o.a. het reeds lang bekende feit, dat zij verhit met bijtende potasch als distillatie-product pyridine of complicaties daarvan geven.

Deze van de koffie-alkaloïden afwijkende bouw behoeft evenwel geen afdoend beletsel te zijn om ze eveneens als ontledingsproducten van eiwitlichamen op te vatten. Want deze laatsten zijn zeer talrijk en geven in 't algemeen een verbazende menigte ontledingsproducten, die tot allerlei groepen der koolstofverbindingen behooren. Er zijn nu, en wel zeer belangrijke, eiwitstoffen die pyrimidine-derivaten geven, d.w.z. afstammelingen van benzol waarin twee methinegroepen door twee atomen stikstof zijn vervangen. Dit pyrimidine, C₄ H₄ N₂, komt dus het pyridine in structuur zeer nabij. Voorts heeft men in enkele gevallen het ontstaan van alkaloïden in ontkiemende planten aangetoond, die bezwaarlijk anderen oorsprong konden hebben dan uit eiwitstoffen.

Doch, zal men vragen, hoe is die voor alle alkaloïden geldende wijze van ontstaan met hunne talrijkheid te rijmen, met een verscheidenheid zoo groot, dat zij in bijna alle plantenfamilies een eigen karakter bezitten?

Zoo lang men niet in bijzonderheden weet, hoe de alkaloïden in de planten gevormd worden, is die vraag niet bevredigend te beantwoorden. Doch zij vooreerst opgemerkt, dat de meeste alkaloïden om zoo te zeggen slechts kleine variaties zijn van het oorspronkelijke thema: kleine afwijkingen in bouw zijn voor de natuur voldoende geweest om groote verschillen in physiologische werking tot stand te brengen. Van velen is de samenstelling niet ver uiteen-

[p. 554]

loopend. Sommigen, zelfs uit zeer verschillende plantenfamilies, zijn isomeer. Zoo b.v. piperine uit de zwarte peper met morphine uit de papaver; aricine uit de kinabast met brucine uit de braaknoten.

Dat zij in chemische eigenschappen vele punten van overeenkomst hebben, blijkt uit de proeven waardoor de scheikundige ze opspoort. Hij beschikt hiervoor over een groot aantal reagentia, die op alle alkaloïden werken zonder onderscheid, doch in de keuze van speciale reacties, waardoor men een, of eenige alkaloïden van de anderen kan onderscheiden, is hij veel beperkter.

De verschillen tusschen de alkaloïden onderling zijn dus niet bijster groot, doch hoe klein ook, ze bestaan en moeten in de door mij gemaakte veronderstelling, dat allen door eiwitontleding gevormd worden, òf hieruit verklaard worden, dat de ontledingsprocessen in de verschillende plantenfamilies anders verloopen, òf uit onderscheid tusschen de eiwitstoffen in de planten. Niet onmogelijk zouden beide oorzaken kunnen samenwerken, al is op 't oogenblik met zekerheid alleen op de laatste te wijzen.

Vroeger, een halve eeuw geleden, meende men dat het aantal eiwitstoffen gering was en ook de verschillen tusschen die weinige niet van veel belang. Doch uit de onderzoekingen der laatste jaren blijkt hoe langer te meer, dat het aantal eiwitlichamen verbazend groot is. Men brengt ze - zoo goed of kwaad dit voorshands te doen is - tot een aantal groepen, elk vele leden tellende. Van sommige is de bouw uiterst samengesteld, van andere daarentegen, betrekkelijk althans, eenvoudig. Naar allen schijn hebben de laatsten niet alleen het vermogen om zich onderling op te hoopen tot meer samengestelde eiwitstoffen, maar ook om met behoud van de hoofdeigenschappen atoomgroepen van geheel andere samenstelling, men zou zeggen op de wijze van een spons, in zich op te nemen. Om kort te gaan, er bestaat een onafzienbaar heerleger van zeer samengestelde verbindingen, die alle de hoofdeigenschappen der eiwitstoffen bezitten, mitsdien recht hebben op die benaming, doch waarvan de systematische indeeling, op grond van

[p. 555]

haar ontledingsproducten, voorshands nog zeer gebrekkig is.

Reeds de eenvoudigsten, de zoogenoemde protaminen, leveren door ontleding lichamen die de ureum-groep bevatten, in xanthine en de koffie-alkaloïden voorhanden. Veel samengestelder zijn de nucleïnestoffen waaruit door afsplitsing, behalve lichamen die tot de suikers behooren, ook afstammelingen van pyrimidine verkregen zijn. 't Overgroot aantal der alkaloïden zou dus heel wel van deze eiwitlichamen kunnen afstammen, waarvan 't groot belang voor de levensverschijnselen in de cellen vaststaat.

De verscheidenheid der alkaloïden, veel minder groot dan zij oppervlakkig schijnt, kan men dus gevoegelijk aan de verschillen der eiwitlichamen endosseeren. Dat dit evenwel inderdaad hunne moederstoffen zijn, is natuurlijk door het aangevoerde in geenen deele bewezen. Ik heb alleen de mogelijkheid zoeken te betoogen, dat het zoo zijn kan. Alleen voor de koffie-alkaloïden heeft de veronderstelling eenigen vasteren grond, terwijl voor de overigen niet uit het oog is te verliezen, dat zij ook wel, geheel of gedeeltelijk, tot de progressieve stofwisseling in de plant kunnen behooren, m.a.w. dat hun ontstaan aan de vorming van eiwit voorafgaat, of eindelijk - wat mij voorloopig het minst waarschijnlijk dunkt - dat er in 't geheel geen generiek verband bestaat tusschen vorming van alkaloïden en eiwitstoffen.

Onze langzame, maar zeker voortschrijdende kennis der laatstgenoemden, die door hare verbazende samengesteldheid en groote verscheidenheid de gebrekkigst bekende verbindingen der geheele chemie zijn en voorts de verdere studie der alkaloïden, waarvan nog slechts enkele kunstmatig bereid werden,¹⁾ zullen daarover ongetwijfeld licht

1) Behalve coffeïne en theobromine, zijn door kunst verkregen: coniïne uit het zaad van de gevlekte scheerling of dolle kervel, (‘conium maculatum’) trigonelline uit ‘trigonella foenum graecum’, arekaïdine en arekoline, beide voorkomende in ‘areca catechu’, piperine uit zwarte peper en eindelijk atropine uit ‘atropa belladonna’.
Van velen (zoo b.v. van cocaïne) is de synthese een goed eind gevorderd.

[p. 556]

verspreiden. Dat daarvoor ook de pas begonnen nadere studie der begeleidende alkaloïden noodig zal zijn, en men ter opsporing daarvan van groote hoeveelheden materiaal zal moeten uitgaan, gelijk Pictet en Rotschy voor de tabak deden, zal geen betoog behoeven.

den Haag, Maart 1902.