Гнозия 2. Природные соединения, в основе структуры которых лежит бензоaпирон

Название	Природные соединения, в основе структуры которых лежит бензоaпирон
Дата	12.02.2023
Размер	29.83 Kb.
Формат файла
Имя файла	Гнозия 2.docx
Тип	Документы #933602

1

Кумарины – природные соединения, в основе структуры которых лежит бензо-a-пирон.

Кумарины являются производными орто-гидроксикоричной (о-кумаровой) кислоты. Цис-форма о-гидроксикоричной кислоты, называемая также кумариновой кислотой, весьма неустойчива и подвергается лактонизации с образованием соответствующего лактона – кумарина:

Кумарины подразделяются на следующие основные группы:

1.     Кумарин, дигидрокумарин. (донник лекарственный)

2.     Гидрокси-, метокси- (алкокси-), метилендигидроксикумарины и их гликозиды. Сюда относятся также широко распространенные в растениях соединения, как умбеллиферон, эскулетин, скополетин. Рутовые, Сельдерейные.

3.     Фурокумарины (кумарон-a-пироны), содержащие ядро фурана, сконденсированное с кумарином в 6,7- или 7,8-положениях. Самая многочисленная группа, широко представленная в сем. Зонтичные (Сельдерейные) и Бобовые:

4. Пиранокумарины или хромено-a-пироны, содержащие ядро 2.2-диметилпирана, сконденсированное с кумарином в 6,7-, или 5,6- или 7,8-положениях:

Из этой группы применение в медицине нашли виснадин и дигидросамидин:

5. 3,4-Бензокумарины (дифенилметилолиды), содержащие бензольное кольцо, сконденсированное с кумарином в 3,4-положениях. Розовые, сумаховые.

6. Куместаны (кумариновые соединения) – кумарины, содержащие систему бензофурана, сконденсированную с кумарином в 3,4-положениях (куместрол-куместан и др.).

4

Помимо различия в структуре циклических систем природные кумарины различаются по характеру, числу и положению замещающих радикалов. Из радикалов наиболее часто встречается ОН-группа, она бывает свободной или находится в виде простых или сложных эфиров. Алкилирующим компонентом является метильная группа – СН₃. Из углеводных компонентов чаще всего – глюкоза, примвероза. В составе сложных эфиров – остаток ангеликовой или изовалериановой кислоты. Наиболее частыми заместителями бывают изопреновые цепи, соединенные С–С-связью.

Кумарины широко распространены в растительном мире. В небольшом количестве встречаются в растениях, издавна используются человеком в пищу (петрушка, пастернак, укроп и т.д.).

Они найдены у представителей 34 семейств. Наиболее распространены в сем. Apiaceae, Rutaceae, Fabaceae, Hippocastanaceae. Локализуются в различных органах растений. Чаще всего это бывают плоды, подземные органы, кора; в меньшей степени – листья и стебли. Количественное содержание различно, но чаще колеблется от 0,5 до 2%, нередко составляя 5-6%. В некоторых видах, например в цветках Daphne mezereum, их содержание доходит до 22%.

Физиологическая роль кумаринов до конца не установлена. Предполагают, что они участвуют в регуляции роста растений, являясь антогонистами ауксинов, тем самым вызывают торможение прорастания семян и роста корней. Кумарины, поглощая УФ-лучи, защищают молодые растения от чрезмерного солнечного облучения. По данным некоторых исследователей, они предохраняют растения от вирусных заболеваний.

6

Кумарины – кристаллические вещества, бесцветные или слегка желтоватые, хорошо растворимые в органических растворителях: хлороформе, диэтиловом эфире, этиловом спирте; кроме того, растворяются в жирах и жирных маслах. Гликозиды кумаринов растворимы в полярных и нерастворимы в неполярных растворителях. При нагревании до 100°С кумарины возгоняются.

Кумарины флуоресцируют в УФ-свете желтым, зеленоватым, голубым, фиолетовым светом. В щелочной среде флуоресценция усиливается. Особенно интенсивно флуоресцируют 7-гидроксикумарины, что связано с образованием хиноидной структуры в щелочной среде. В кислой среде флуоресценция становится менее интенсивной. Одним из самых характерных свойств кумаринов как лактонов является их специфическое отношение к щелочи. Для кумаринов характерна большая устойчивость лактонного кольца, которое под действием горячей разбавленной щелочи размыкается с образованием соли цис-орто-коричной кислоты (кумаринаты). При этом раствор желтеет. При подкислении раствора a-пироновое кольцо замыкается и кумарины регенерируются в неизменном виде. Это свойство кумаринов используется для их качественного определения (лактонная проба).

Для обнаружения кумаринов используют также их свойство вступать в реакцию азосочетания. При действии солей диазония в слабощелочной среде группа ArN₂ присоединяется в шестом положении кумариновой системы, т.е. в n-положении к фенольному гидроксилу цис-о-коричной кислоты. Получаемые соединения дают окраску от коричнево-красной до вишневой.

В основу количественного определения кумаринов положены их специфические физико-химические свойства. Методики количественного определения кумаринов можно подразделить на объемные, оптические, полярографические, комбинированные. В настоящее время для количественной оценки сырья и кумаринсодержащих препаратов используют хроматоспектрофотометрический, спектрофотометрический, полярографический и хроматополярографический методы.

9

Многие природные кумарины являются биологически активными веществами и оказывают разнообразное действие на организм. Одним из характерных свойств кумаринов является антикоагулирующая активность. Особенно это выражено у дикумарола, этим же свойством отличается скополетин. На основе дикумарола получены препараты с высокими антикоагулянтными свойствами. Многие фурокумарины обладают фотосенсибилизирующей активностью, т.е. повышают чувствительность кожи к ультрафиолетовым лучам, при этом наблюдаются интенсивная пигментация кожи и сильные ожоги. Это свойство фурокумаринов используют для лечения витилиго (лейкодермии). Наиболее выражены фотосенсибилизирующие свойства у псоралена и ксантотоксина. Предполагают, что фурокумарины ускоряют образование меланина, причем ответственным за это действие является фурановое ядро. Ряд кумаринов и фурокумаринов проявляют бактериостатические свойства. Производные фурокумаринов и пиранокумаринов обладают спазмолитическим и коронарорасширяющим действием. Наиболее активны виснадин, дигидросамидин. У куместрола и родственных ему соединений отмечена значительная эстрогенная активность. У кумаринов выявлена антимитозная активность, которая послужила толчком к изучению их противоракового действия. Установлено, что этим действием обладают ряд фурокумаринов, в особенности пейцеданин и фурокумарины, замещенные в восьмом положении (ксантотоксин). Эти соединения усиливают действия алкилирующих противоопухолевых препаратов.

12

Хромоны - группа природных фенилпропаноидов, в основе которых лежит ядро бензо-γ-пирона. По своей структуре хромоны близки как флавоноидам, так и кумаринам, однако в природе встречаются реже. Найдены в сем. Myrtaceae, Apiaceae. В медицине нашли применение фуранохромоны, образованные конденсацией хромона с фурановым кольцом (виснага, укроп,морковь дикая).

Хромоны - это кристаллические вещества, растворимые в органических растворителях. Гликозиды растворимы в воде и водно-спиртовых растворах. В УФ свете флуоресцируют (голубой, желтый, зеленовато-желтый, желто-коричневый, коричневый.).

В отличие от флавоноидов они не дают реакции со смесью борной и лимонной кислот. От кумаринов их можно отличить по спектрам поглощения, по реакции с диазореактивом.

Качественные реакции:

1. С концентрированными кислотами (серная, хлористоводородная, ортофосфорная) – лимонно-желтый цвет (оксониевые соли).

2. С концентрированной щелочью – пурпурно-красное окрашивание.

1. Фотоэлектроколориметрический метод. Метод используется для определения суммы хромонов в плодах виснаги морковевидной. Получают хлороформное извлечение, удаляют растворитель, сухой остаток хромонов растворяют в кислоте серной и у полученного окрашенного раствора измеряют оптическую плотность с помощью фотоэлектроколориметра.

2. Хроматоспектрофотометрический метод. Используется для определения келлина в плодах виснаги морковевидной. Метод основан на получении спиртового извлечения, разделении суммы хромонов методом тонкослойной хроматографии и определении оптической плотности элюата келлина с помощью спектрофотометра.

Медицинское применение нашли фуранохромоны, выделенные из сырья виснаги морковевидной (амми зубной). Из сырья виснаги морковевидной на фармацевтических заводах получают препараты, расширяющие коронарные сосуды сердца и бронхи, а также расслабляющие мышечную ткань органов брюшной полости и мускулатуру мочеточников:

— «Келлин» используется как спазмолитическое и седативное средство при стенокардии и бронхиальной астме;

— «Ависан» — препарат, содержащий сумму фуранохромонов, пиранокумаринов и флавоноидов виснаги морковевидной. Является эффективным спазмолитическим средством при спазмах мочеточников, почечных коликах и выведении почечных камней.

Келлин в настоящее время как самостоятельное средство почти не применяется. Он используется главным образом в составе комплексных препаратов «Викалин» и «Марелин». «Викалин» применяется при язве желудка, двенадцатиперстной кишки и гиперацидных гастритах. «Марелин» как спазмолитическое и противовоспалительное, а также способствующее отхождению почечных конкрементов средство применяется при почечных коликах, для профилактики рецидивов после операционного удаления камней и их самопроизвольных отхождений.

14

Лигнаны –димерные фенилпропаноиды,фрагменты которых соединены С-С связью между средними углеродами боковых радикалов (между Сb). Впервые были получены из древесины и получили свое названия(«лигнум» древесина, дерево)

В настоящее время известно более 200 представителей этой группы. Разнообразие лигнанов обусловлено наличием различных заместителей в бензольных кольцах и характером связи между ними, а также степенью насыщенности боковых цепей и степенью окисления b-углеродных атомов. Наиболее часто в составе ароматических колец имеются гидроксильные (-ОН), метоксильные     (-ОСН₃) и метилендигидрокси группы .

Классификация лигнанов основана на строении углеродного скелета.

Собственно лигнаны – соединения, в молекулах которых арилпропановые С6-С3 фрагменты соединены по типу «хвост к хвосту».Известно 6 типов : диарилбутановый, дигидронафталиновый, диарилтетрагидрофурановый, тетрагидронафталиновый, диоксабициклооктановый (сезаминовый),диарилоктановый.

Неолигнаны - соединения, в молекулах которых арилпропановые фрагменты соединены по типу «голова к хвосту». В положении Сb-Сγ часто бывает двойная связь.

Лигноиды - соединения, в молекулах которых   фрагмент С6-С3 соединены с другимси группами фенольных соединений (флаволигнаны, ксантолигнаны, кумаринолигнаны).

В настоящее время практическое применение имеют следующие группы лигнанов:

1.     Производные дибензилбутана:

К этой группе относятся лигнаны, содержащиеся в смоле, получаемой из древесины гваякового дерева (Guajacum officinale), например, гваяретовая кислота и также в плодах кубебы (Piper cubeba), например, кубебин.

2. Производные дибензоциклооктадиена:

Содержатся в плодах и семенах лимонника китайского – Schisandra chinensis, например, схизандрин.

3.     Производные дибензилбутиролактона:

4.     Производные 2,6-дифенилтетрагидрофурофурана:

Содержатся в корневищах и корнях элеутерококка колючего – Eleutherococcus senticosus (сирингарезинол и его гликозид – элеутерозид Е) и семенах кунжута – Sesamum indicum (сезамин).

5.     Производные 1-фенилтетрагидронафталин-2,3-бутиролактона:

Содержатся в смоле и подземных органах подофилла щитовидного – Podophyllum peltatum.

6. Особую группу соединений составляют флаволигнаны, имеющие более сложную структуру (С₆-С₃-С₆-С₃-С₆) и сочетающие в себе свойства флавоноидов и лигнанов, например силибин, силидианин и силихристин, содержащиеся в плодах расторопши пятнистой – Silybum marianum.

Лигнаны довольно широко распространены в растительном мире. Они обнаружены у представителей многих семейств голосеменных и цветковых растений, часто встречаются в семействах Сосновые, Сложноцветные, Аралиевые, Барбарисовые, Рутовые, Кунжутные и др. Накапливаются во всех органах растений, но больше содержится в семенах, корнях, деревянистых стеблях. Могут содержаться в ядровой древесине и смолистых выделениях из раневых повреждений некоторых видов хвойных. В растениях они обычно находятся в растворенном состоянии в жирном и эфирном маслах, смолах или выпадают в виде «бусин» (лигнаны лимонника), поэтому выделение индивидуальных веществ затруднено.

Как правило, это твердые бесцветные или окрашенные кристаллические вещества, хорошо растворимые в спирте, хлороформе, жирных и эфирных маслах; не растворимы в воде (кроме гликозидов). В растениях чаще всего встречаются в форме агликонов. В УФ-свете лигнаны флуоресцируют голубым или желтым цветом.

Химические свойства зависят как от индивидуального строения веществ, так и обусловлены принадлежностью лигнанов к фенольным соединениям.

Сроки заготовки и режимы сушки индивидуальны для разных видов сырья. Методы анализа разработаны недостаточно.

Хранение сырья осуществляется по общему списку, за исключением корневищ с корнями подофилла (список Б).

Многие лигнановые соединения обладают ценными фармакологическими свойствами: противоопухолевыми (подофиллотоксин), стимулирующими и адаптогенными (схизандрин и производные сирингарезинола), антигеморрагическими (сезамин), противомикробными (арктиин) и др. Флаволигнаны расторопши пятнистой оказывают гепатозащитное действие.

17

Ксантоны – класс природных фенольных соединений, имеющих структуру дибензо-g-пирона. Название ксантонов происходит от греческого ксантос, что значит желтый, так как природные производные ксантона имеют желтую или кремовую окраску.

Первый представитель этого ряда – генцизин – выделен Генри еще в 1921 г. из горечавки желтой. В настоящее время насчитывается до 300 выделенных из растений ксантоновых производных.

Их находят в свободном виде и в составе О- и С-гликозидов.

Выделено пять групп: 1) собственно ксантоны; 2) пирано- и дигидропираноксантоны; 3) дипираноксантоны; 4) фураноксантоны; 5) ксантолигноиды.

Из ксантоновых гликозидов наиболее известен мангиферин (трава копеечника), который одним из первых введен в научную медицину:

Ксантоновые производные распространены преимущественно среди горечавковых, зверобойных, истодовых, тутовых. Мангиферин в отличие от большинства других ксантонов широко распространен в растительном мире, в том числе у папоротников.

Интерес к классу ксантонов вызван широким спектром их фармакологического действия: кардиотоническое, диуретическое, желчегонное, психотропное. Отмечена их противовирусная и противотуберкулезная активность.

Ксантоны с замещением в положениях 1,3,8 имеют противогрибковую активность; в 1,3,7,8 – проявляют противотуберкулезный эффект; 1,6 и 1,3 – являются ингибиторами саркомы. Мангиферин стимулирует ЦНС, в больших дозах оказывает кардиотоническое, диуретическое, антибактериальное и противовоспалительное действие. Противовирусный препарат алпизарин из травы копеечника – Herba Hedysari, ЛР копеечник альпийский – Hedysarum alpinum, сем. бобовые – Fabaceae, содержит ксантоны с замещением в положениях 1,3,5,8.

Ксантоны также содержатся в растениях семейства горечавковых – Gentianaceae. Настой травы золототысячника – Herba Centaurii (золототысячник обыкновенный - Centaurium erythraea) и отвар корней горечавки желтой стимулируют аппетит и секрецию пищеварительных желез.