Uchebnik

Листья растения Kaunia содержат 19 сесквитерпеновых лактонов, в том числе хлорсодержащих. Водоросли Laurensia отличает наличие сесквитерпенов спиранового типа – хамигренов и их галогенопроизводных, например:

пасифенол джонстонол

Дитерпены (хлор- и бром) содержатся во многих растениях, в водорослях различных морей, губках, кораллах, моллюсках. Высшие терпены и стероиды антибактериальной активности отличает наличие йода (-СН2I) и до 6 атомов брома, причем галогеностероиды содержатся не только в водорослях, но и в высших растениях (Jaborsa, Withania, Physalis, Dunalia,Acnistus и др.).

Хлорсодержащие стероиды проявляют высокую цитотоксическую активность по отношению к аденокарциноме человека, а также к Т-лимфоцит- лейкемийным клеткам.

Серусодержащие соединения в растениях и микроорганизмах представлены меркаптанами, сульфидами и полисульфидами (аминокислоты цистеин и метионин, в чесноке содержится диаллилсульфид), тиоэфирами (антибиотик резортиомицин, фунгицид ниранин).

Циклические сульфиды (насыщенные и ароматические) являются основой биотина и тиамина; тиофенольные соединения, тиофены, серосодержащие алкалоиды (неамфин) и т.д.:

диаллилдисульфид

Дисульфидсульфоксиды содержатся в луке и чесноке и отвечают за антимикробное, антивирусное и фунгицидное действие, что связано с разным валентным состоянием серы в структуре этих соединений:

551

Сочетание азота и серы в структуре съедобных грибов Lentinus edodes является отличием лентиновой кислоты:

обладающей оптической и высокой антимикробной (противотуберкулезной) активностью.

Сочетание серы и фосфора отличает структуру фосфатидилсульфохолинов:

Ацетогенины – метаболиты жирных кислот, выделенные из 30 различных видов Annonaceae, характеризуются наличием в их молекулах лактонного (чаще - ) цикла, ОН, СOO, С17-37 и высоким противоопухолевым действием, иммунорегулирующей, инсектицидной и антипаразитарной активностью.

Например, из корней Annona coriaceae и A.squamosa и из листьев Annona glabra выделены активные против различных видов карцином ацетогенины:

Необычно высокая цитотоксичность ацетогенинов связана с наличием непредельного лактонного цикла (электрофильность!).

Более, чем в 10 раз активнее адриамицина в отношении опухоли поджелудочной железы пираницин из коры Goniothalanus gigantes:

Карбоциклические оксилипины – также являются метаболитами жирных кислот, чаще полиеновых С18-20, например, арахидоновой кислоты. Размеры цикла определяются расположением ОН и СООН-групп, например, в высших растениях идентифицированы циклопентановые оксилипины.

Порфирины – производные пиррола, образующиеся из α-L-аминокислот, по биологической активности превосходят алкалоиды (гемоглобин, хлорофилл, билирубин и др.). Например, широко распространены, но в небольших, иногда следовых количествах, монопиррольные производные, многие из которых обладают свойствами антибиотиков, а некоторые являются феромонами:

552

2-ацетилпиррол найден в листьях табака, чая, в бобах кофе и какао.

Бута-, бутепентанолиды и их производные описаны в растениях семейства Myristicaceae, в красных водорослях, морских кораллах, в различных видах лишайников; их отличает высокая антибактериальная активность против

Staphylococcus aureus и Bacillus subtilisa, например:

Высокую противоопухолевую активность проявляют (+) и (-)-прото- лихестериновые кислоты:

Пентанолиды описаны в одном виде лишайника Acarospora chlorophana:

Серия гликозидов бутанолидов выделена из 10 видов лишайников:

Пульвиновая кислота, более сложный лактон и ее дилактон, амид и метиловый эфир:

описаны в 5 видах лишайников и обладают высокой и разносторонней активностью.

Тетрапиррольную структуру имеют металлопорфирины, например, гемоглобин (Fe) и хлорофиллы (Mg); порфирины - главные участники процесса фотосинтеза:

553

Амиды различного строения найдены в растениях, мхах и морских организмах. Например, в листьях томатов накапливаются амиды кумариновой и феруловой кислот, обеспечивающие защиту растений; капсацин и нонивамид выделены из живицы растений Capsicum и используются в фармации при приготовлении мягких лекформ местноанестезирующего действия; из ветвей и листьев растения Aglaia выделена серия рокагламидов с высокой инсектицидной активностью:

Чрезвычайно богата разнообразными соединениями морская флора, фауна и микроорганизмы.

Метаболиты, содержащие атомы азота и серы немногочисленны, но отличаются уникальным строением. Например, диэпоксиды гидроиндольного типа (скаброзины) и др.:

Производные дибензофурана, редкие антибиотики, стали известны с (+) и (-)-усниновой кислоты с большей активностью (-) изомера.

554

Антибиотическая и микоцидная активности описаны для других дибензофурановых производных, например:

Депсидами называют сложные эфиры, образованные двумя молекулами оксибензойных кислот (чаще резорциловой). Если в связи присутствуют м-ОН 2,3,4-триоксибензойной кислоты и ее О- и С-метиловые эфиры, продуктами являются депсиды изо-строения:

Совместно могут продуцироваться полиоловые эфиры, например, эритрин, депсид леканоровой кислоты и эритрита:

Депсиды с кетоалкильным заместителем легко окисляются, если реакция проходит при высоких температурах или в присутствии кислот и не фиксируется исследователями, например:

В последние годы многие депсиды стали известны как перспективные лекарственные средства противомикробной и противогрибковой активности.

555

Описано выделение из лишайников 26 тридепсидов и одного

тетрадепсида, например:

Редкими являются бензилдепсиды; еще реже встречаются депсидоны и депсоны, которые, также как и депсиды, могут быть нескольких типов:

Депсонами называют спиродиеноны, внутримолекулярные окислительные сочетания депсидов различных типов:

Из лишайников выделены хлорсодержащие депсиды и депсидоны с одним или несколькими атомами хлора:

556

Вопросы для самоконтроля студентов

1 Выявите взаимосвязь строения природных галогенорганических соединений и их реакционной способности.

2Опишите взаимосвязь строения цианогенных растительных гликозидов

иих биологической активности.

3Сравните химические свойства каротиноидов и ацетогенинов. Выявите различия.

4Опишите взаимосвязь строения и свойств металлопорфиринов на примере гемоглобина, хлорофиллов.

5Укажите основные фармакофорные группы серусодержащих природных метаболитов.

6Назовите основные особенности строения и свойств промышленноважных депсидов.

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.

3М.И.Горяев. Химия природных биологически активных веществ.-

Алма-Ата, 1977.- 425с.

4В.А.Куркин. Фармакогнозия. Самара, 2007, 1236с.

5Д.Ю.Корулькин, Р.А.Музычкина, Ж.А.Абилов. Биологически активные вещества. Выделение, разделение, анализ. Алматы, 2006, 486с.

Дополнительная

1Государственная фармакопея СССР, Х и ХI изд. М., 1968 и 1990 гг.

2Д.А.Муравьева. Фармакогнозия. М., 2002, 643с.

3Н.И.Гринкевич, Л.Н.Сафронич. Химический анализ лекарственных растений. М., 1983, 176с.

4З.С.Сеитов. Биохимия. Алматы, 2000, 898с.

5В.М.Дембицкий, Г.А.Толстиков. Органические метаболиты лишайников. Новосибирск, 2005, 135с.

6В.М.Дембицкий, Г.А.Толстиков. Природные галогенированные органические соединения. Новосибирск, 2003, 366с.

7В.П.Георгиевский, Н.Ф.Комиссаренко, С.Е.Дмитрук. Биологически активные вещества лекарственных растений. Новосибирск, 1990, 333с.

8 Э.П.Кемертелидзе, В.П.Георгиевский. Физико-химические методы анализа некоторых БАВ растительного происхождения. 1977, 205с.

557

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АТР, ADP, АМР – аденозинмоно(ди-, три-)фосфат brd – расширенный дублет

brs – расширенный синглет C6D6 – дейтерированный бензол

CD3ОD – дейтерированный метанол CDCl3 – дейтерированный хлороформ (СD3)2СO-d6 – дейтерированный ацетон C5D5N – дейтерированный пиридин

13С-ЯМР – спектроскопия ядерного магнитного резонанса на ядрах 13С d - дублет

dd – дублет-дублетов ddd – тройной дублет

D2O – вода дейтерированная

D-Gal – D-галактопираноза

D-GalA – D-галактопиранозы перацетат D-Glc – D-глюкопираноза

D-GlcA – D-глюкопиранозы перацетат DPPH - 1,1-дифенил-2-пикрилгидразил D-Xyl – D-ксилопираноза

DМSО-d6 – дейтерированный диметилсульфоксид E.coli – кишечная палочка

Ef – коэффициент электрофоретической подвижности Fi - фактор идентификации в УФ-спектроскопии Gall – остаток галловой кислоты

Glu - глюкоза

1Н-ЯМР – спектроскопия ядерного магнитного резонанса на протонах водорода HIV – вирус иммунодефицита человека

HMBC – гетероядерная многополосная корреляция в двумерных спектрах ЯМР in vitro - технология выполнения экспериментов, когда опыты проводятся вне живого организма.

in vivo - технология выполнения экспериментов, когда опыты проводятся на живых организмах

L-Ara – L-арабинопираноза

L-Rha – L-рамнопираноза m - мультиплет

NOESY – двумерная спектроскопия ядерного эффекта Оверхаузера q - квадруплет

558

RDA - ретродиеновый распад в масс-спектрометрии

Rf - коэффициент запаздывания (в плоскостной хроматографии) s - синглет

t - триплет

[α]D- оптическое вращение вещества Аотн - относительная оптическая плотность БАВ – биологически активное вещество БУВ – н-бутанол – уксусная кислота - вода БХ – хроматография на бумаге

ВМВС – внутримолекулярная водородная связь ВЭЖХ – высокоэффективная жидкостная хроматография ГЖХ – газожидкостная хроматография ГСО – государственный стандартный образец

ГФ Х, Х1 – Государственная фармакопея Х и Х1 изданий ДМФА, DMFA – диметилформамид

ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота Еmax - коэффициент молярного поглощения ЖАК – железоаммониевые квасцы ЖЖХ – жидкость-жидкостная хроматография ИК – инфракрасный спектр ИУ – индекс удерживания

КССВ - константа спин-спинового взаимодействия в ЯМР-спектроскопии ПМР – спектр протонного магнитного резонанса ПОЛ – перекисное окисление липидов рКа - константа относительной кислотности рКосн- константа относительной основности РНК – рибонуклеиновая кислота РСА – рентгеноструктурный анализ РСО – рабочий стандартный образец СГ – силикагель СО – стандартный образец

ТМС,TMS - тетраметилсилан

Тпл – температура плавления вещества ТСХ – хроматография в тонком слое сорбента УФ – ультрафиолетовый спектр ФС – Фармакопейная статья хлф - хлороформ

ЦНС – центральная нервная система ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота

559