Uchebnik

непредельных кислот:

номенклатура полиненасыщенных кислот;

реакции присоединения по С=С / С С связям отличаются;

свойства кислот;

взаимное влияние связано с расстоянием реакционных центров. примеры:

карбонилсодержащих кислот:

альдегидо + кетонокислоты, различное отношение к окислению;

взаимное влияние связано с расстоянием реакционных центров. примеры:

5 Сложные эфиры:

продукты этерификации, могут быть линейного и «пространственного» строения, в том числе, циклические;

специфическая реакция – гидролиз.

311

примеры:

кислоты могут быть любые, в том числе высшие предельные (жиры), непредельные (масла), минеральные, смешанные (воск, липиды);

спирты могут быть любые по атомности и строению.

6 При взаимодействии аминокислот между собой образуется пептидная

связь (линейная или в цикле) с различным числом аминокислотных остатков.

Аминокислоты делят на 4 условные группы: 1 – нейтральные, неполярные, гидрофобные; 2 – нейтральные, полярные, гидрофобные; 3 – кислые, полярные, гидрофильные; 4 – основные, полярные, гидрофильные.

В реакциях поликонденсации аминокислот могут участвовать одинаковые или разные по составу и структуре аминокислоты.

Полимеры на основе α-аминокислот – белки.

Внутренние соли N-триалкилзамещенных аминокислот – бетаины (R1, R2, R3 – могут быть одинаковые или разные).

7 Различают 4 основных типа структур белков (первичная, вторичная, третичная и четвертичная). Белки бывают простые (альбумины, глобулины, кератины, коллаген и др.) и сложные, когда кроме аминокислот, структуру образуют нуклеиновые, фосфорные кислоты, углеводы, липиды, металлы и т.д. (нуклео-, фосфо-, глико-, липо-, хромопротеины).

8 Единого, универсального метода выделения карбоновых кислот нет, что обусловлено их структурным многообразием (см.п.1), R – разные.

Все кислоты объединяет наличие одной или нескольких СООН-групп и связанной с этим различной растворимостью в воде и спиртах.

Сумму свободных карбоновых кислот получают экстракцией сырья указанными растворителями, отделяют сопутствующие вещества фильтрацией и/или центрифугированием, и разделяют на ионитах, ГЖХ, ЖЖХ или ВЭЖХ, или в виде эфиров – методом ГЖХ или ТСХ на носителях, содержащих ионы серебра.

312

Комплексы аминокислот с ионами меди позволяют разделять аминокислоты и пептиды.

9Биологическая роль карбоновых кислот и их производных разнообразна

всвязи с многообразием их структур.

Все кислоты и их производные отличаются растворимостью в воде, поэтому их отличает биодоступность; все они регулируют рН желудочного сока, участвуют в обмене веществ, специфике действия ферментов.

10 Метод ИК-спектроскопии позволяет идентифицировать основные структурные элементы (наличие С-С, С=С, С С, Hal, NH2(NH), CHO, C(R)O, COOH, NO2).

ГЖХ (ВЭЖХ) в присутствии СО позволяет идентифицировать кислоты по времени удерживания.

Масс-спектрометрия – по молекулярной массе и специфической фрагментации.

ПМР-спектроскопия - по положению сигналов и КССВ.

13С-ЯМР-спектроскопия – специфику углеродного скелета кислот.

Рекомендуемая литература к главе

Основная

1В.В.Племенков. Введение в химию природных соединений. Казань, 2001, 376с.

2А.А.Семенов. Очерк химии природных соединений. Новосибирск, 2000, 664с.

3З.С.Сеитов. Биохимия. Алматы, 2000, 898с.

4И.И.Грандберг. Органическая химия, М., 1980; М., 2002, 455с.

5Ю.А.Овчинников. Биоорганическая химия. М., 1987, 815с.

Дополнительная

1 В.М.Дембицкий, Г.А.Толстиков. Природные галогенированные органические соединения. Новосибирск, 2003, 365с.

2П.Каррер. Курс органической химии. М., 1962, 1241с.

3Р.А.Музычкина, Д.Ю.Корулькин, Ж.А.Абилов. Качественный и количественный анализ основных групп БАВ в лекарственном растительном сырье и фитопрепаратах. Алматы, 2004, 283с.

4А.П.Арзамасцев. Руководство к лабораторным работам по фармхимии.

М., 1987, 303с.

5Э.М.Хефтман. Хроматография. Практическое приложение метода. 1986

т.1, С. 130-134, 286-293

6V.Kates. // In: Laboratory, Techniques in Biochemistry and Molecular Biology. Techniques of Lipidology / Ed Work T.S., Amsterdam, 1972, v. 3, Р. 347

7Г.А.Мелентьева, М.А.Краснова. Учебное пособие по фармхимии. М., 1979, 122с.

8А.Вайсбергер. Установление структуры органических соединений физическими и химическими методами. М., 1967, т. 1, 531с.

313

Глава 8. КСАНТОНЫ

Термин «ксантон» образован от греческого слова «ксантос» - желтый и объединяет соединения, относящиеся к производным γ-пирона, общей формулы скелета С6-С1-С6:

То есть ксантоны – это конденсированная система бензольных колец и гетерокольца. В растениях это пигменты желтого цвета, чаще – и - оксипроизводные и димерные структуры, которые обладают антимикробным и инсектицидным действием.

Все производные ксантонов растворимы в спирте при нагревании, в эфире, бензоле и хлороформе.

ксантон хромон

Фрагмент молекулы ксантонов, -пирон или хромон роднит эти молекулы с флавоноидами, а характер сочленения колец – с антрахинонами:

314

Незамещенный ксантон в природе не описан; моно- и диоксипроизводные описаны из тропических растений, например эйксантон из Mangiferа и Platonia темно-желтого цвета и эйксантиновая кислота – продукт животного происхождения (в положении 7 находится остаток глюкуроновой кислоты).

В корнях горечавки содержатся ксантоны с 3-мя заместителями, желтый гентизин, 3-метоксипроизводное гентизеин кремового цвета.

4 заместителя содержат мангин, 5-мангиферин из Mangiferа и равенелин метаболит двух видов грибов Helminthosporium желтого цвета.

Лишайник Umbilicaria proboscidea распространенный на Урале, примечателен тем, что продуцирует пренилированые ксантоновые гликозиды и ксантоновые гликолипиды:

Ксантоны являются вторичными метаболитами и описаны в семействах высших растений (Asteraceae, Betulaceae, Gentianaceae, Gesneriaceae, Guttiferae, Iridaceae, Polygalaceae и др.), в некоторых видах папоротников, грибов и в лишайниках.

Во флоре СССР описано более 200 видов растений, содержащих ксантоны, во флоре Казахстана точное число таких растений не указано.

Все известные ксантоны делят на 5 основных групп:

1простые окисленные ксантоны;

2гликозиды ксантонов;

3пренилсодержащие и родственные ксантоны;

4ксантонолигноиды;

5смешанные ксантоны.

315

Разные исследователи каждую из этих основных групп делят дополнительно на более мелкие.

Другой подход к классификации:

1собственно ксантоны;

2пирано- и дигидропираноксантоны;

3дипираноксантоны;

4фураноксантоны;

5ксантонолигноиды.

К первой группе отнесены различно замещенные ксантоны, имеющие С6- С1-С6 основной скелет молекулы и от 1 до 8 заместителей (1 – 1,2,3, 4, 5, 6, 7, 8).

Вторую группу отличает наличие конденсированного шестичленного гетерокольца (пирано-, дигидропирано-) (2 – 1, 2, 3, 4, 5).

В третьей группе ксантонов содержится 2 шестичленных гетерокольца в любых положениях колец А и В (3 – 1, 2).

Фураноксантоны отличает наличие одного или более фурановых циклов, которые могут быть в одном или разных кольцах ксантонового скелета (4 - 1,2).

Более сложное строение имеют ксантонолигноиды (5 – 1, 2).

316

Ксантоны являются специфическими органическими соединениями и часто используются для хемотаксономии растений, однако, наибольший интерес представляют их фармакологические свойства: противобактериальные, противогрибковые, противоопухолевые, ингибирующие развитие вируса иммунодефицита человека.

И ксантоны и их производные обладают также кардиотоническим, диуретическим, желчегонным, психотропным, противовирусным, противотуберкулезным действием.

Наиболее изученным на биологическую активность является мангиферин, обладающий стимулирующим действием на ЦНС. Показано, что О-глюкозиды являются антагонистами С-глюкозидов, они проявляют антиконвульсионный эффект и угнетают ЦНС.

Противовирусной активностью обладают аминозамещенные ксантоны, они проявляют также противоаллергическую активность и облегчают проявления бронхиальной астмы; 1,3- и 1,6-диоксиксантоны активны в отношении саркомы.

При заболеваниях печени используется фитопрепарат ксантонов и их гликозидов из галении рогатой (Hаleniа) семейства горечавковых.

К настоящему времени описано более 1000 ксантонов с точно установленной структурой и среди них около 70 являются хлорсодержащими, большинство из которых выделено из различных лишайников и грибов и содержат от 1 до 4 атомов хлора, например:

317

Высокоактивными противораковыми препаратами является псоросперминхлоргидрин и его аналог из растения Psorospermum, ceмействa Guttiferaе.

HO OH Cl

O

O O

O O

псороспермин хлоргидрин

Описано около двух десятков димерных и более сложных конденсированных производных различных ксантонов нескольких структурных типов. Например, из растения Swertie hirata выделен хирантин, из спорыньи выделен димер с С-С связью, секалоновая кислота (эргохром), стимулирующий иммунный ответ в организме млекопитающих. Некоторые ее полусинтетические липофильные производные перспективны как иммуномодуляторы для лечения инфекционных заболеваний и рака.

(связь С-С)

секалоновая кислота

(связь С-О-С) хирантин

Пренилированные формы вносят большое разнообразие в структуры.

Например, глобуксантон из Callophуlum, мангостин, из Gentiana mangostica.

HO O OH

O

O OH

318

Из коры корней маклюры оранжевой выделено 5 пренилированных ксантонов:

Такие пренилированные формы циклизуясь дают начало пираноксантонам (линейным, ангулярным или смешанным) и фураноксантонам.

Некоторыми видами растений продуцируются ксантолигноиды, например, каденсин.

OH

HOO

O

O O

O

OH O

Пираноксантоны найдены в семействах Guttiferaе и Polygalaceae, а также в некоторых грибах.

O OH

O

OH O

товоксантон маклюроксантин

У растений семейства Guttiferaе найдено небольшое число фураноксантонов и фурофураноксантонов например:

редиаксантон стигматоцистин

Наиболее часто в высших растениях описаны структуры, приведенные ниже, их аналоги и производные:

319