Пирролизидин (1-азабицикло[3.3.0]октан) — гетероциклическое органическое соединение, представляющее собой систему из двух пирролидиновых колец, имеющих общий атом азота. Образует центральную химическую структуру различных алкалоидов, известных под общим названием пирролизидиновые алкалоиды[2]. Представляет собой бесцветную маслянистую жидкость с аминным запахом. Преимущественно существует в конформации с цис-сочленением колец.
По своим химическим свойствам пирролизидин является третичным амином, который легко образует соли и четвертичные аммониевые основания, например тетрахлораурат, гексахлор-платинат, пикрат, иодметилат. При окислении он легко превращается в N-оксид. При воздействии щелочей на четвертичные соли пирролизидина происходит расщепление кольца; последующее гидрирование продуктов реакции приводит к 1-метил-2-пропилпирролидину.
Получают пирролизидин путём действиея концентрированной серной кислоты на N-бром-2-про-пилпирролидин, циклизацией N,N-дибром-4-аминогептана, каталитическим дегидратированием 2-(3-аминопропил)фурана с последующим гидрированием промежуточно образующегося 1,2-триметиленпиррола, конденсацией оснований Манниха, полученных из пиррола, с малоновым эфиром с последующей восстановительной циклизацией[3].
К производным этой группы принадлежит большая группа растительных алкалоидов. Они содержат в своей молекуле остаток пирролизидина. Обнаружены пирролизидиновые алкалоиды в 14 семействах растений, а также в организмах животных. Наиболее богаты данными алкалоидами растения родов бузульник (Ligularia) и Кресто́вник (лат. Senécio) из семейства сложноцветных, чернокорень (Cynoglossum), гелиотроп (Heliotropium) и трахелантус (Trachelanthus) семейства бурачниковых, кротолярия (Crotolaria) семейства бобовых. Всего они найдены в примерно 250 видах растений[4].
Биосинтетическим предшественником служит диамин — кадаверин. Одна его молекула окисляется до гамма-аминомасляного альдегида, который, реагируя с неизмененным амином, образует шиффово основание. Из него пирролизидины образуются путём последующих реакций окисления, восстановления и циклизации. Обычно растительные пирролизидиновые алкалоиды обладают структурой сложных неинновых спиртов с одно- (гелиотрин) или двухосновными (платиффишш) полифункциональными нециновыми кислотами.
Канцерогенные и гепатотоксические свойства пирролизидиновых алкалоидов проявляются в результате летального синтеза, и образующийся в печени при метаболизме пирролизидинов резонансно стабилизированный катион способен атаковать биологические нуклеофилы — белки и нуклеиновые кислоты, повреждая их структуру.