Никоти́н [франц. nicotine; от имени французского дипломата Ж. Нико (J. Nicot), который в 1560 г. ввёз во Францию табак], 3-(1-метил-2-пирролидинил)пиридин, токсичный алкалоид, содержащийся в растениях семейства паслёновых (Solanaceae).

Никотин присутствует в табаке – концентрация в высушенном растении достигает 7,5 %, а в некоторых видах табака, например, в махорке (Nicotiana rustica) доходит до 14 %, он также есть в картофеле, томатах и др. (в меньшем количестве). Никотин вырабатывается в корнях, а накапливается в листьях и стеблях. Его производство активизируется в ходе защитной жасмонат-зависимой реакции, развивающейся при повреждении растения. Никотин также удалось обнаружить в нектаре табака – в низких концентрациях он влияет на поведение колибри, способствуя опылению и ауткроссингу.

История открытия и исследования

Впервые в Европу семена табака привёз в 1556 г. монах ордена францисканцев А. Теве. Но популярным заморское растение стало чуть позже. В 1560 г. французский посол в Португалии Ж. Нико прислал из Лиссабона в Париж нюхательный табак и его семена для королевы Франции Екатерины Медичи. Перед этим посол экспериментировал с фитопрепаратами табака для лечения кожных и других заболеваний. По результатам своих исследований он предложил королеве табак как лекарство от мучившей её мигрени. Екатерина Медичи пристрастилась к табаку, после чего он быстро вошёл в моду при дворе, а вскоре курение стало популярным и среди населения, так как считалось, что оно защищает от болезней, в том числе и от чумы. В честь Ж. Нико растение назвали herbe nicotiane – трава Нико. Сегодня известно, что Теве привёз в страну Nicotiana tabacum, а мигрень королевы дипломат Нико лечил более токсичным Nicotiana rustica.

В 1572 г. французский врач Ж. Гоори впервые описал табачное масло в книге «Instruction sur l’herbe petum» (1572). Позже процесс получения никотина из листьев табака в деталях расписал его соотечественник, химик Н. Лефевр в своём труде «Traité de la chymie» (1660). В 1809 г. была опубликована работа ещё одного французского химика и фармацевта, Л.–Н. Воклена, выделившего чистый никотин. Но первооткрывателями нового вещества считаются немецкие химики К. В. Поссельт и К. Л. Рейман, которые в 1828 г. получили приз Гейдельбергского университета за исследования никотина и доказали, что алкалоиды могут быть жидкостями. Эмпирическую формулу нового соединения в 1843 г. предложил бельгийский химик Л.-А.-Ф. Мельсенс. Окончательно структура никотина было определена немецкими химиками А. Пиннером и Р. Вольффенштайном в 1893 г. А в 1904 г. никотин был впервые синтезирован швейцарским химиком А. Пикте.

Химия никотина

Никотин – это гигроскопичная маслянистая жидкость, хорошо смешивающаяся с водой при температурах ниже 60 °С и выше 120 °С, со спиртом и с эфиром и имеющая горький вкус. Молярная масса никотина 162,23 г/моль, температура плавления –80 °С, температура кипения 247 °С.

В состав молекулы никотина входят пиридиновый и пирролидиновый циклы. Никотин – основание, в реакции с кислотами образует твёрдые и водорастворимые соли.

Способность никотина проходить через биологические мембраны зависит от рН: при высоких значениях рН он быстрее проникает через слизистые оболочки. Он также хорошо всасывается через кожу и способен преодолевать гематоэнцефалический барьер, проникая в мозг.

В организме теплокровных животных в ходе окисления никотина пирролидиновый цикл заменяется на карбоксильную группу, образуется никотиновая кислота (витамин РР).

Действие никотина

В организме никотин, который по структуре похож на нейромедиатор ацетилхолин, взаимодействует с н-холинорецепторами (никотиновыми ацетилхолиновыми рецепторами, англ. nAChR). Они обеспечивают в синапсах передачу нервного импульса и имеются в центральной и периферической нервной системе, в нервно-мышечных синапсах, в тканях иммунной системы и эпителия.

В малых дозах никотин стимулирует рецепторы синапсов и действует возбуждающе (повышает частоту сердечных сокращений, усиливает слюноотделение и перистальтику кишечника), в больших – конкурентно блокирует ацетилхолиновые рецепторы и оказывает на нервную систему парализующее действие. Это ядовитый алкалоид: несколько капель жидкого никотина (0,5–1 г, т. е. количество, содержащееся примерно в 500–1000 сигарет) при введении человеку могут вызвать остановку дыхания и смерть (Mayer. 2014). Острое отравление никотином проявляется в виде тошноты, рвоты, брадикардии, которая сменяется тахикардией, судорогами и угнетением дыхания. Длительное курение (небольшими дозами на протяжении долгого времени) вызывает хроническое отравление (никотинизм). Никотин не токсичен для коз и косуль.

В тканях головного мозга никотин взаимодействует с разновидностью н-холинорецепторов, имеющих очень высокое сродство с никотином, – с α4β2-рецепторами дофаминэргических нейронов. Данные рецепторы задействованы в выбросе большого спектра медиаторов – дофамина, глутамата и γ-аминомасляной кислоты (ГАМК). Активация этих рецепторов может положительно влиять на процессы, протекающие в головном мозге, что стало поводом для исследований в области поисков лекарства от болезни Альцгеймера и других причин деменции.

Никотин вызывает высвобождение эндогенных опиоидов (эндорфинов и др.), что приводит к развитию обезболивающего эффекта и может активировать гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось, играющую ключевую роль в реакции организма на стресс.

Он также активирует нейроны, синтезирующие проопиомеланокортин (ПОМК-нейроны). Это способствует снижению аппетита и тоже приводит к снижению болевых реакций. Постоянное поступление никотина повышает уровень гормонов орексинов, влияющих на аппетит, сон и формирование зависимости от наркотических веществ.

Никотин метаболизируется в печени посредством цитохрома Р450 до котинина, в виде которого в основном и выводится из организма.

Применение никотина

Никотин в листьях защищает растения от поедания их насекомыми, поэтому с 17 в. экстракты табачных листьев использовались в качестве инсектицида. В 2000-е гг. развитые страны постепенно перестали использовать никотиновые пестициды. Их ещё применяют в Китае и ряде других стран, но при импорте оттуда продуктов питания осуществляется контроль содержания в них никотина. На смену никотиновым пестицидам пришли их синтетические аналоги – неоникотиноиды, современные инсектициды, похожие по структуре на никотин.

Препараты с никотином активно используются в медицине для лечения никотиновой зависимости. Никотинзаместительная терапия в разных её формах (жевательные резинки, назальные спреи, ингаляторы и леденцы с никотином, никотиновые пластыри, и др.) увеличивает вероятность отказа от курения на 50–60 %. Ведутся исследования в области применения никотина для повышения эффективности терапии некоторых нейродегенеративных заболеваний (болезнь Паркинсона, деменция) (Brooks. 2021), расстройств психики (депрессия, синдром дефицита внимания и гиперактивности) (Addicott. 2019), а также злокачественных опухолей (саркома Капоши) (Régnier–Rosencher. 2013).

Никотин является рекреакционным наркотиком и способен вызывать быстрое, в течение нескольких дней, привыкание. При курении табака никотин возгоняется, проникает с дымом в дыхательные пути и, всасываясь, действует на центральную и периферическую нервную систему по описанному выше механизму.