4. Понятие о терпенах. Классификация. Закономерности образования (биосинтез) и распространение в растениях

Терпеноиды - соединения, по составу кратные изопрену - C₅H₈.

Классификация

В этом большом классе природных соединений различают:

1. монотерпены С_1ОН₁₆ или чаще просто терпены

2. сесквитерпены С₁₅Н₂₄, или полуторатерпены

3. дитерпены С₂₀Н₃₂ = (С₁₀Н₁₆)₂

4. тритерпены С_зоН₄₈ = (С₁₀Н₁₆)₃

5. тетратерпены С₄₀Н₆₄ = (С₁₀Н_1б)₄

6. политерпены (С₁₀Н₁₆)_n

Строение молекул

В настоящее время общепринято, что терпены состоят из остатков изопрена.

Изопреновая основа терпенов была подмечена еще в 1860 г. Бертоле. Однако признание изопреновая структура получила только после работ немецкого ученого Валлаха, который в 1887 г. предложил "изопреновое правило" и классифицировал известные тогда терпеноиды исходя из C₅H₈-единицы.

В 1953 г. швейцарский ученый Л.Ружичка в результате обширных исследований по определению структуры терпеноидов сформулировал "биогенетическое изопреновое правило", различая в нем общие и частные изопреновые правила.

"Общее изопреновое правило" гласит, что терпеноиды состоят из изопреновых звеньев, крайние из которых получили названия "голова" и "хвост".

Порядок, по которому соединяются изопреновые звенья в терпеноидах, различен и определяется "частными изопреновыми правилами". Одним из таких частных правил является "правило гераниола", по которому изопреновые звенья всегда соединяются "голова к хвосту":

"Правило гераниола" справедливо только по отношению к наиболее простым терпеноидам. В более сложных структурах (каротиноиды, стероиды и тритерпеноиды) звенья изопрена могут соединяться по типу "хвост к хвосту". Характер соединения не всегда четко виден из-за циклизации.

Биосинтез

Источником изопреновых групп оказалась мевалоновая кислота, открытие которой явилось решающим поворотом в изучении биосинтеза терпенов. Мевалоновая кислота образуется из уксусной кислоты в результате последовательной конденсации трех ее молекул с образованием на предпоследней стадии метилоксиглутариловой кислоты.

Биосинтез мевалоновой кислоты и последующих биосинтезов на основе мевалоновой кислоты катализируется входящей в состав KoA-SH АТФ-аде-низилтрифосфорной кислотой, которая при дефосфорилировании (АТФ → АДФ → АМФ) освобождает большое количество энергии. Богата энергией и тиоэфирная связь в KoA-SH.

Понятие об эфирных маслах. Классификация эфирных масел и лекарственного растительного сырья. Способы получения эфирных масел. Пути использования сырья, медицинское применение.

Эфирные масла— многокомпонентные смеси летучих органических соединений, которые образуются в растениях и обусловливают их запах.

Эфирные масла получили свое название потому, что имеют маслянистую консистенцию, на бумаге оставляют жирное пятно, исчезающее через некоторое время.

.

Эфирные масла являются сложными природными смесями различных органических соединений. В большинстве эфирных масел преобладают различные терпены. Эта группа эфирных масел наиболее обширна. Однако наряду с ними имеются растения, в эфирных маслах которых преобладают ароматические соединения. Эти растения имеют в медицине не меньшее значение.

В эфирных маслах часто содержатся соединения алифатического (жирного ряда). Они могут быть представлены углеводородами (гептан, ионан и др.), спиртами (изоамиловый спирт, ундециловый и др.), альдегидами и кетонами (изовалериановый альдегид, метилгептилкетон и др.), кислотами (ангеликовая и др.).

Ввиду разнообразия эфирных масел, а также исходных видов сырья их классификация представляет определенные затруднения. Она осложняется еще и тем, что в фармацевтической практике количество используемых эфирных масел ограничено по сравнению с тем широким ассортиментом, который вырабатывается отечественной и мировой эфирно-масличной промышленностью. Наиболее пригодна (хотя и условно) классификация, в основу которой положены главные ценные составные части, являющиеся носителями запаха данного эфирного масла. При этом носители запаха в количественном отношении по массе не всегда могут быть преобладающими в масле.

По этому принципу эфирно-масличное сырье и их эфирные масла можно разделить на группы, содержащие:

1. ациклические монотерпены

2. моноциклические монотерпены

3. бициклические монотерпены

4. сесквитерпены

5. ароматические соединения

6. смолы и бальзамы