Лекарственные растения и сырье, содержащие кумарины

Тема лекции

Лекция № 7

Развитие способностей

Любые задатки, прежде чем стать способностями, должны развиться. В процессе развития способностей выделяется ряд этапов:

1) подготовка анатомо-физиологической основы будущих способностей;

2) становление задатков небиологического плана;

3) собственно развитие способностей до соответствующего уровня.

Первичный этап в развитии способностей относится к дошкольному детству (0-6 лет). У ребенка формируются общие способности, которые выступают как предпосылки (задатки) для последующего развития специальных способностей. Становление специальных способностей начинается к концу этого периода и продолжается в школе, особенно в младших и средних классах. Важным моментом в развитии способностей у детей является комплексность, т.е. одновременное совершенствование нескольких взаимно дополняющих друг друга способностей.

Выделяют основные требования к деятельности, развивающей способности человека:

1. Творческий характер деятельности.

2. Оптимальный уровень ее трудности для исполнения.

3. Должная мотивация и обеспечение положительного настроя в ходе и по окончании выполнения деятельности.

Если выполняемая деятельность находится в зоне оптимальной трудности, т.е. на пределе возможностей ребенка, то такую зону Л.С. Выготский назвал зоной потенциального развития. Важным моментом развития человеческих способностей является их компенсируемость.

1. Понятие о кумаринах.

2. Распространение кумаринов в растительном мире, роль для жизни растений.

3. Биосинтез, локализация и накопление кумаринов в растениях.

4. Классификация кумаринов.

5. Физические и химические свойства кумаринов.

6. Оценка качества сырья, содержащего кумарины. Методы анализа.

7. Сырьевая база растений, содержащих кумарины.

8. Особенности сбора, сушки и хранения сырья, содержащего кумарины.

9. Пути использования сырья, медицинское применение препаратов, содержащих кумарины.

10. Лекарственные растения и сырье, содержащие кумарины

Понятие о кумаринах

Кумарины - природные фенольные гетероциклические соединения, производные цис-ортооксикоричной кислоты. В основе строения кумаринов лежит 9,10-бензо-α-пирон (ненасыщенный ароматический лактон цис-ортооксикоричной кислоты).

Свое название кумарины получили от народного названия южноамериканского дерева тонка душистого (Dipterix odorata, сем. Fabaceae) - кумарун, из плодов которого в 1820 г. Фогель впервые выделил кумарин.

Первые работы по выделению производных кумарина носили эмпирический характер. До начала XX в. было найдено только 26 соединений этой природы. С развитием физико-химических методов анализа развивалась и химия кумаринов. В 30-40-х годах признанным центром по изучению кумаринов была Вена (Австрия), где под руководством Е. Шпета было проведено более 50 фундаментальных работ по выделению, изучению и разработке методов анализа кумаринов.

Начиная с 50-х годов, крупные исследования по изучению кумаринов развернулись в США, Египте, Италии.

В нашей стране первые систематические исследования кумаринов были начаты в 1946 голу в Ботническом институте им. Комарова (г. Санкт-Петербург) под руководством профессора Т. А. Кузнецовой. Бю написана монография «Природные кумарины и фурокумарины». В ВИЛРе известна школа Г.К. Никонова, исследования направлены на поиск веществ с высокой биологической активностью и создание на их основе лекарственных препаратов.

Распространение кумаринов в растительном мире,

роль для жизни растений

Кумарины широко распространены в растительном мире. Они обнаружены в более, чем в 200 видах высших и низших растений из 34 семейств. Наиболее богаты кумаринами растения семейств Apiaceae, Fabaceae, Rutaceae, Asteraceae, Saxifragaceae, Hyppocastanaceae и др.

Некоторые кумарины встречаются в продуктах животного происхождения (желчь бобра, сельди и другие).

Биологическая роль кумаринов для растений пока еще до конца не выяснена. Предполагают, что кумарины:

- являются регуляторами роста (в больших концентрациях угнетают рост растений, в малых - стимулируют рост);

- выступают в роли защитных веществ против заболеваний и вредителей растений;

- предохраняют молодые органы растения от избыточного действия ультрафиолетовых лучей.

Биосинтез, локализация и накопление кумаринов

в растениях

Структура кумаринов впервые была установлена А. Г. Перкиным в 1877 году. Им также осуществлен синтез кумарина из салицилового альдегида и установлена его связь с ортооксикоричной кислотой. В дальнейшем биосинтез был изучен более подробно и установлено, что он идет по шикиматному пути.

По органам и тканям растений кумарины распространены неравномерно.

Чаще встречаются наиболее простые производные кумаринов в виде агликонов и реже в виде гликозидов. Как правило, они сосредоточены в плодах, семенах и подземных органах, меньше их в листьях, стеблях. У растений семейства Apiaceae кумарины локализуются в эфиромасличных канальцах и вместилищах.

Содержание этих соединений в растениях колеблется от 0,2% до 10%, причем часто можно обнаружить 5-10 различных кумаринов в одном растении. Состав кумаринов изменяется также в онтогенезе растения, максимально накапливаются в многолетних видах. По данным Г. К. Никонова в растениях южных

широт наиболее часто встречаются кумарины, содержащие в качестве заместителей изопреноидные цепи и их производные. В растениях умеренного климата и северных широт наблюдается преимущественное накопление кумаринов, обогащенных кислородом, содержащих в своем составе окси- метокси-, сложно-эфирные и окисные группировки и остатки Сахаров.

Классификация кумарипов

Химическая классификация кумаринов предложена в 1938 г. Б. Шпетом и дополнена отечественными учеными Г. К. Никоновым и Г. А. Кузнецовой.

В зависимости от своей химической структуры, все кумарины делят на 7 групп:

1. Кумарин, дигидрокумарин и их гликозиды.

Содержатся в траве донника лекарственного (Melilotus officinalis) и рослогс (M.altissimus, Fabaceae).

2. Окси-, метокси- и алкилированные производные кумарина.

7-оксикумарин 6,7-диоксикумарин 7-метокси-8-изопентенил-кумарин

3. Фуранокумарины - образуются в результате конденсации кольца фурана и ядра кумарина. В зависимости от места конденсации, делятся на две группы:

а) производные псоралена (6,7-фуранокумарин);

б) производные ангелицина (7,8-фуранокумарин, изопсорален). Содержится в корневищах и корнях вздутоплодника сибирского (Phlojidocarpus sibirica, Apiaceae) и плодах укропа огородного (Anethum graveolens, Apiaceae).

5. 3,4-бензокумарины - образуются в результате конденсации в положении 3,4 бензольного кольца и ядра кумарина.

Занимает промежуточное положение между кумаринами и оксибензойными кислотами. Эллаговая кислота является структурным элементом гидролизуемых дубильных веществ. Содержится в растениях сем. Rosaceae (кровохлебка лекарственная, лапчатка прямостоячая).

6. Бензофуранокумарины или кумеетаны, выделены из растений семейства Fabaceae.

7. Кумарины, имеющие более сложное строение (пока не нашли медицинского применения).

Физические и химические свойства кумаринов

Кумарины - это аморфные или кристаллические вещества, бесцветные или слегка окрашенные. При нагревании большинство кумаринов способны возгоняться.

Простые кумарины, их окси- и метоксипроизводные и гликозиды растворимы в воде, спирте. Фурокумарины и пиранокумарины растворяются только в органических растворителях (хлороформе, этаноле, диэтиловом эфире) и жирных маслах.

Многие кумарины в зависимости от структуры имеют в УФ-свете флуоресценцию желтого, желто-зеленого, синего, фиолетового или ярко-голубого цвета. Флуоресценция усиливается при обработке щелочами или парами аммиака. В УФ- и ПК-областях имеют характерные спектры поглощения.

Химические свойства обусловлены наличием бензольного и лактонного (пиронового) колец. Кумарины вступают в реакции:

1. Реакция разрыва лактонного кольца (лактонная проба). Основана наразрыве лактонного кольца под действием щелочи с образованием солей кумаровой кислоты, растворимых в воде, которые легко окисляются до соединений хиноидной структуры, имеющих желтый цвет. Реакция обратима, т.е. под действием кислот лактонное кольцо вновь замыкается, образуя исходный кумарин. Лактонное кольцо не раскрывается при кипячении с водой и при воздействии карбонатов щелочных металлов.

Это одна из наиболее характерных реакций на кумарины, которая используется как для обнаружения кумаринов в сырье, так и для их очистки.

2. Реакция азосочетания с солями диазония. Продукты щелочного гидролиза (после раскрытия лактонного кольца) образуют в слабощелочной среде соли цис-орто-оксикоричной кислоты, фенольный гидроксил которой ориентирует азогруппу в о- или п-положение 6 или 8 с образованием азокрасителя. При избытке диазореактива образуются бидиазосоединения. Окраска азокрасителя зависит от заместителей в исходном кумарине и может варьировать от желтого до красного-вишневого цвета.

3. Реакция сплавления со щелочью. При сплавлении с кристаллическим натрия гидроксидом происходит разрыв лактонного кольца с образованием простых фенолов (например, резорцина).

4. При повышенном давлении и в присутствии катализатора возможно присоединение водорода в положении 3,4 и гидрирование двойных связей в ароматическом кольце.

Оценка качества сырья, содержащего кумарины

Методы анализа

Выделяют кумарины из сырья экстракцией органическим растворителями, чаще всего метанолом или этанолом. Спиртовое извлечение очищают от сопутствующих веществ осаждением раствором основного ацетата свинца.

Дата добавления: 2014-01-20