Студопедия

КАТЕГОРИИ:



Мы поможем в написании ваших работ!

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Мы поможем в написании ваших работ!

Простые фенолы





По числу гидроксильных групп различают одноатомные, двухатомные и трехатомные простые фенолы (рис.1). Чаще всего они находятся в связанном виде в форме гликозидов или сложных эфиров или являются структурными элементами более сложных соединений, в том числе полимерных (дубильные вещества).

 

Рис.1. Представители класса простых фенолов.

Гидрохинон - один из немногих простых фенолов, который может присутствовать в растениях в несвязанном виде. Гидрохинон легко окисляется до бензохинона, очень активного и токсического вещества, образуемого только как защитное вещество против микроорганизмов и/или насекомых.

Простые фенолы могут обладать лечебными свойствами. Например, фенологликозиды родиолы розовой (Rhodiola rosea L.) снимают умственную и физическую усталость, β-глюкозид гидрохинона арбутин из толокнянки обыкновенной (Arctostaphylos uva-ursi L.) используется для лечения воспалительных процессов мочевого пузыря, ацилфлороглюцинолы из корневища щитовника мужского (Dryopteris filix-mas (L.) Scott.) обладают противоглистными свойствами.

В растениях также встречаются более сложные бензохиноны с изопреноидной цепочкой (рис.2), их относят к классу терпеноидных бензохинонов, которые образуются путем присоединения полиизопреновой цепочки к р-бензойной кислоте. Они служат переносчиками электронов по ЭТЦ хлоропластов (пластохинон) или митохондрий (убихинон).

 

Рис.2 – Сложные бензохиноны с изопреноидной цепочкой

Фенолокислоты –производные бензойной кислоты (С61), содержащие одну или несколько гидроксильных групп, широко распространены в растениях. Сама бензойная кислота – хороший антисептик, поэтому содержащие его ягоды (брусника, клюква, калина) при хранении долго не портятся, а также оказывают выраженное противомикробное действие. Бензойная кислота (Е210), бензоат натрия (Е211) или калия (Е212) широко используется в пищевой промышленности как относительно безопасные консерванты.

В зависимости от положения гидроксильной группы относительно карбоксильной различают пара- и орто-оксибензойные кислоты (рис.3), из последних наиболее известной является салициловая кислота (СК), получившая название от лат. Salix – ива. В растениях СК играет важную защитную роль, участвуя в реакции сверхчувствительности и индуцируя синтез многих PR-белков (от англ. pathogenesis related –связанных с патогенезом), таких как глюканазы, хитиназы и др. Кроме того, СК может ингибировать синтез этилена, индуцировать цветение (у рясковых и ароидных), образование адвентивных корней, вегетативных почек, регулировать устьичные движения. Большинство исследователей относят СК к новому классу фитогормонов, однако его внутриклеточные концентрации при патогенезе могут достигать 1 мМ, что на два-три порядка выше верхней границы диапазона концентраций классических гормонов.



 

Рис.3 – Представители класса фенольных кислот

 

Полиоксибензойные кислоты, содержащие две или три ОН-группы, широко распространены в природе и имеют важное практическое значение. Одним из таких является ванилин, альдегид ванилиновой кислоты (рис.3), содержащийся в плодах тропической лианы ванили душистой (Vanilla planifolia Andr.) в виде гликозида глюкованилина. В процессе длительного дозревания собранных стручков высвобождается ванилин, имеющий характерный ароматный запах, благодаря которому он используется в кулинарии и кондитерской промышленности. Среди триоксибензойных кислот следует отметить галловую кислоту (рис.3), получившую свое название от опухолеподобных образований - галлов (от лат. galla – чернильный орех), из которых она добывалась, в том числе для изготовления черных чернил. Образование галл вызывается насекомыми для развития их личинок, в ответ растения повышают содержание защитных дубильных веществ - галлотаннинов до 70-80%.. Диметиловый эфир галловой кислоты - сиреневая (рис.3) является специфичным соединением для покрытосеменных растений и часто получается при гидролизе лигнина.

Полиоксибензойные кислоты могут димеризоваться путем образования сложноэфирной депсидной связи за счет гидроксильной и карбоксильной групп двух молекул. Депсид галловой кислоты - прямой предшественник эллаговой кислоты является основным источником эллаготаннинов. Депсид орселлиновой кислоты - леканоровая кислота (от лат. Lecanora – род накипных лишайников) является специфическим лишайниковым метаболитом, обусловливающим их бактерицидное и антиоксидантное действие (рис.3).

К соединениям С62-ряда относят фенолоспирты и фенилуксусные кислоты.Наиболее известным фенолоспиртом является п-оксифенилэтанол, агликон гликозида салидрозида, являющегося одним из основных действующих веществ родиолы розовой Rhodiola rosea L. сем. Толстянковые (Crassulaceae). Корень родиолы, или золотой корень внесен в Государственную Фармакопею из народной медицины Сибири благодаря исследованиям, начатым Г.В.Крыловым. Золотой корень обладает выраженным стимулирующим и адаптогенным действием, приближенным к таковому растений сем. Аралиевые (женьшень, элеутерококк и т.д.). Оксифенилуксусная кислота присутствует в корнях одуванчика, а также в дрожжах.

К фенилпропаноидам63-ряд) относят оксикоричные кислоты (ОКК), оксикоричные спирты, кумарины, хромоны.

Оксикоричные кислотып-кумаровая или п-оксикоричная и кофейная, и их метилированные производные феруловая и синаповая - образуются из коричной кислоты и обычно находятся в связанном состоянии за исключением кофейной кислоты, которая более распространена в свободном виде. Так, в плодах кофе Coffea arabica сем. Мареновые она достигать 9%. Производными п-кумаровой, феруловой и синаповой кислот являются соответственно кумаровый, конифериловый и синаповый спирты – непосредственные предшественники лигнина. Следовательно, ОКК и их производные в основном локализуются в клеточной стенке, играя существенную роль в регуляции их физико-химических свойств. Они связываются с молекулами полисахаридов и/или лигнина простыми и сложными эфирными связями, образуя множество поперечных связей между полимерными молекулами клеточных стенок, сшивая в одну огромную структуру и снижая их растяжимость. Следует отметить, что число эфиров оксикоричных кислот превосходит число эфиров любых других растительных фенолов. Исследования последних лет выявили корреляцию между процессами соматического эмбриогенеза и содержанием ОКК, что позволяет предположить участие фенольных соединений в образовании и развитии эмбриоидов. Ранее на культурах с высокой морфогенной способностью было обнаружено повышенное содержание феруловой кислоты, эфирносвязанной с полисахаридами клеточных стенок.



Характерной особенностью ОКК является индуцируемая УФ-светом цистранс-изомерия. При освещении транс-формы оксикоричных кислот преобразуются в более богатые энергией цис-формы. В результате при спонтанном обратном темновом переходе в транс-форму происходит преобразование поглощенной энергии, которая может быть использована на физиологические процессы. Предполагается, что цис-формы могут действовать как рецепторы УФ и контролировать фототропизм, являться активаторами ростовых процессов растений. Кроме того, цистранс-изомерия является важным этапом образования кумаринов.

Фенилпропаноидные лактоны или кумарины – летучие вещества с приятным запахом свежего сена, усиливающимся по мере высушивания. Сам кумарин в свободном виде обнаруживается редко, среди исключений можно отметить листья донника лекарственного (Melilotus officinalis Desr.) сем. Бобовые, где его содержание достигает до 0.9%. Чаще кумарин образуется при повреждении тканей, когда происходит отщепление глюкозы от гликозида орто-оксикоричной кислоты с последующей ее изомеризацией и циклизацией. Следовательно, благодаря летучим свойствам кумарины выполняют фитонцидную и репеллентную защитную функцию. Кумарины обладают также высокой физиологической активностью, ингибируя прорастание семян, процессы роста и развития. Предполагается, что его неспецифическое действие на метаболизм растений осуществляется за счет подавления активности многих ферментов, синтеза хлорофилла, антоцианов и др. Следует отметить, что аллелопатическая активность видов растений количественно оценивается в кумариновых единицах.

Производные кумарина широко распространены в растительном мире, их насчитывается около 1500 видов. Одним из оксикумаринов является умбеллиферон, получивший название от сем. Зонтичные (Umbelliferae). Диоксикумарин эскулетин, выделенный из околоплодников конского каштана (Aesculus hippocastanum L.), входит во многие коммерческие препараты, предназначенные для профилактики и лечения варикозной болезни ног благодаря специфическому антикоагуляционному действию. Димерные соединения оксикумарина – дикумарин или дикумарол препятствует свертыванию крови в 1000-5000 раз сильнее кумарина. Дикумаролы образуются вследствие микробиологических процессов при неправильном хранении сена из бобовых растений и могут вызывать внутренние кровотечения у домашних животных при длительном применении вплоть до смертельного исхода. Дикумарин является антагонистом витамина К1, необходимого для синтеза факторов свертывания крови (протромбина и др.). Вместе со снижением количества протромбина уменьшается содержание протоконвертина, замедляется рекальцификация плазмы. При этом содержащийся в крови протромбин постепенно разрушается, а его образованию препятствует угнетение соответствующих биохимических систем печени. Действие таких непрямых антикоагулянтов, как дикумарин, развивается медленно (через 12-72 ч после приема) и практически бессимптомно. На геморрагическом эффекте основано и применение зоокумаринов - современных средств борьбы с грызунами. Кстати, одно из самых ядовитых растений нашей зоны - волчник, или волчеягодник обыкновенный (Daphne mezereum L., лат. мezereum - смертельный), обязан своему названию и действию содержащимся в ягодах дикумаролам.

 

Рис. 4. Разнообразие кумаринов.

 

Кроме собственно кумаринов в растениях встречаются более сложные природные кумарины, у которых кумариновое ядро сконденсировано с каким-либо циклом. Наиболее важными для медицины являются производные фурокумаринов, имеющие дополнительное фурановое кольцо (рис.4). Они обладают выраженным коронарнорасширяющим, спазмолитическим, противосудорожным, противоопухолевым, антисептическим и др. действием. Благодаря способности линейных фурокумаринов - псораленов увеличивать чувствительность кожи к УФ (фотосенсибилизирующий эффект), они стали использоваться в фотохимиотерапии многих, в том числе раковых, заболеваний. Специфически связываясь с пиримидиновыми основаниями (цитозином и тимином) ДНК, они блокируют процессы транскрипции, а при действии УФ в области 320-400 нм становятся цитотоксичными. Было выяснено, что при действии света фуранокумарины способны модифицировать биологические молекулы, вызывая в конечном счете стимуляцию работы иммунной системы. Фурокумарины содержатся в пряных растениях сем. Зонтичные (петрушка, сельдерей, пастернак и т.д.), руте душистой Ruta graveolens L. и цитрусовых сем. Рутовые, инжире и др. Не рекомендуется использовать содержащие их продукты перед контактом с солнечными лучами, поскольку это может привести к возникновению фотодерматитов. Особенно болезненные, длительно незаживающие ожоги появляются при контакте кожи с видами пастернака и борщевика, особенно борщевика Сосновского (Heracleum Sosnovskyi). Однако в малых количествах, например, метоксифурокумарин бергаптен из плодов пастернака посевного (Pastinaca sativa L.), используют для повышения пигментации кожи при лечении витилиго («географическая болезнь»). Интересно отметить, что оксифурокумарин бергаптол является компонентом бергамотового эфирного масла.

Нафтохиноны (С64-ряд)являются хиноидными пигментами растений, часто выделяются в форме окрашенных продуктов. Производные 1,4-нафтохинона могут содержать гидроксильные, метильные, пренильные и другие группировки (рис.12). Известным темноокрашенным пигментом нафтохинонового происхождения являются юглон, содержащийся в листьях и околоплодниках разных видов ореха Juglans sp. Фитонцидные свойства юглона настолько сильны, что подавляется почвенная микрофлора и прорастание семян других видов. Еще в Древнем Египте применяли желто-коричневую краску хну, основной компонент которой лавсон получил свое название от растительного источника - Lawsonia alba сем. Дербенниковые, а также красный пигмент алканин из корней растений сем. Бурачниковые (Boraginaceae). В настоящее время оптический изомер алканина шиконин (рис.12) получают из культуры клеток воробейника краснокорневого (Lithospermum erythrorhizon), который обладает антибактериальными, противовоспалительными и противоопухолевыми свойствами, а также используется как пищевой краситель. Нафтохиноном, содержащимся во всех фотосинтезирующих тканях как акцептор электронов в реакционном центре фотосистемы I, является филлохинон (витамин К1). Витамин К1 (от лат. coagulation – свертывание, сгущение) обладает кровоостанавливающим действием.

 

 

Рис.12. Представители класса нафтохинонов.

 

В основе строенияантрахиноновлежит антрацен (рис. 13). Степень окисленности среднего кольца В может быть различной. Однако большинство относится к антрахиноновому типу, т.к. антрон и антранол лабильны и легко окисляются. В растениях они находятся в основном в виде гликозидов, иногда образуют димеры (гиперицин зверобоя и гречихи, рис. 13) и даже могут конденсироваться. Антрахиноны могут проявлять антибактериальное или антигрибковое действие. Как, например, гиперицин из зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum L.).

В медицине антрахиноны используются в основном как слабительные (франгулоэмодин, рис.13) при хронических запорах, усиливая перистальтику толстых кишок. Наиболее часто с этой целью применяют кору крушины ломкой (Frangula alnus Mill.), плоды крушины слабительной (Rhamnus cathartica L.), корень ревеня тангутского (Rheum palmatum L.), листья сассии остролистной (Cassia acutifolia Del.), также как и препарат на ее основе ("сенна").

Некоторые антрахиноны (например, ализарин, рис.13) имеют литолитическое, и особенно нефролитическое, действие. Корни и корневища марены красильной (Rubia tinctorium L.) и фармпрепарат "Цистенал" на ее основе используют при лечении почечно-каменной болезни благодаря мочегонному действию и разрушению мочевых конкрементов, состоящих из фосфатов кальция и магния. В древности толченый корень марены (крап) использовался для получения красок разных цветов. Взаимодействуя с разными металлами, ализарин дает соединения разного цвета.

 

Рис.13. Антрахиноны.

Стильбены - сравнительно небольшая группа веществ (известно около 300 различных стильбенов), которые встречаются в основном в древесине различных видов деревьев, а также в тканях мховых, папоротникообразных. В растениях стильбены играют защитную роль, в основном противогрибковую (ингибирование созревания спор, роста гифов, фитоалексиновые свойствами) и нематодоцидные свойства. В последнее время широко обсуждается значение стильбена резвератола, содержащегося в красном вине и винограде, как эффективного противоопухолевого средства. Он является мощным антиоксидантом, активность которого превосходит таковой витамина Е. Помимо этого, резвератрол проявляет эстрогенную активность, связываясь с теми же самыми рецепторами, что и эстрадиол.

В отличие от эстрадиола, который способен приводить к ускорению развития ряда гормон-зависимых опухолей, фитоэстроген резвератрол, ингибируя рибонуклеотид-редуктазу и подавляя синтез ДНК, напрямую блокирует размножение опухолевых клеток млекопитающих.





Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 1392; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.005 сек.