Стероидные алкалоиды Veratrum и родственных растений
Химические свойства, строение и классификация соединений класса стероидных алкалоидов. Характеристика компонентов растений рода Veratrum. Роль гликозидов в жизнедеятельности растительного организма. Исследование конфигураций империалина и вертицина.
Рубрика | Химия |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 26.05.2018 |
Размер файла | 7,2 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru
МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
ФЕРГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Естественно-географический факультет
Направление химия
Выпускная квалификационная работа
На тему:
“Стероидные алкалоиды Veratrum и родственных растений ”
Выпускницы Хайрутдиновой Лилианы Наргизовны
Руководитель: Доктор химических наук,
профессор А.А. Ибрагимов
Фергана-2012
Введение
Актуальность исследования: Узбекистан после обретения независимости выбрал свой собственный путь развития -- путь масштабных реформ, направленных на строительство демократического правового государства, социально ориентированной рыночной экономики и сильного гражданского общества.
Главным приоритетом реализуемой в Узбекистане в годы независимости государственной политики стала забота о воспитании гармонично развитого молодого поколения -- физически здорового и духовно зрелого, интеллектуально богатого, обладающего разносторонними знаниями.[2]
В республике осуществлено кардинальное реформирование системы воспитания, образования и подготовки кадров на основе прочно сформированной законодательной базы.
В Конституции Республики Узбекистан закреплено, что каждый имеет право на образование, при этом государство гарантирует получение бесплатного общего образования.
Началом нового этапа глубоких реформ в этой важнейшей сфере стало принятие Закона «Об образовании» и Национальной программы по подготовке кадров.
Образование в Узбекистане было законодательно провозглашено приоритетной сферой развития, удовлетворяющей экономические, социальные, научно-технические и культурные потребности личности, общества и государства.[1]
Успехи Узбекистана в социальном и человеческом развитии заслуживают высокой оценки. Глубоко продуманное и своевременное инвестирование в сферу образования способствует экономическому росту и приносит пользу обществу.
Узбекская модель образования учитывает потребности, связанные с глобализацией, и является средством обеспечения того, чтобы Узбекистан играл все более важную роль в Азии и в целом мире.
Создание системы среднего специального, профессионального образования было обусловлено в первую очередь потребностями экономики страны, ориентированной на выпуск конкурентоспособной продукции и нуждающейся в том, чтобы молодежь, получившая базовое среднее образование, приходила на предприятия уже подготовленной, имеющей специальность, знающей основы производственного процесса.
Эту задачу успешно решают колледжи, где юноши и девушки не только совершенствуют свои знания по общеобразовательным дисциплинам, но и обретают сразу несколько востребованных на рынке труда профессий. Важную функцию выполняют и лицеи, где учащиеся, также получая общее образование, более углубленно, с академическим уклоном, изучают дисциплины определенного профиля.
После окончания как лицеев, так и колледжей молодые специалисты имеют достаточный уровень знаний, для того чтобы поступить в ВУЗ и продолжить образование по выбранной специальности.
В настоящее время в Узбекистане насчитывается 1396 профессиональных колледжей и 141 академический лицей. Особо следует отметить, что такие учебные заведения есть сегодня даже в самых отдаленных районах страны.
Учебно-производственные помещения и лаборатории оснащены современной аппаратурой. Сегодня в этих учебных заведениях обучается около 1,7 миллиона юношей и девушек.
Разработан общегосударственный классификатор, который охватывает 86 направлений обучения, 225 профессий и 578 специальностей, востребованных в разных отраслях экономики.
Отраслевые профессиональные колледжи находятся под патронажем крупных промышленных предприятий страны, участвующих в подготовке молодых кадров для своего производства.[2]
Современный мир, когда большинство стран продолжает оставаться под воздействием мирового финансово-экономического кризиса, начавшегося в 2008 году и грозящего новыми всплесками глобальной рецессии, остро нуждается в устойчивом экономическом и социальном развитии.
В этих условиях о себе может заявить только то государство, у которого в числе основных приоритетов всегда остается рост инвестиций и вложений в человеческий капитал, подготовка образованного и интеллектуально развитого поколения, являющегося в настоящее время важнейшей ценностью и решающей силой в достижении целей демократического развития, модернизации и обновления.
Изучение стероидных соединений из растительных источников представляет большой интерес в связи с высокой физиологической активностью этих веществ, сложностью строения.
Изучение алкалоидов Veratrum, Eduardi, Buxus показало, что эти раотения продуцируют большое число сложных по строению алкалоидов. Исследование растений, содержащих стероидные соединения, является актуальной задачей.
Степень изучения темы. Изучение стероидных алкалоидов начато ещё в начале прошлого столетия. До 50-ых годов строение стероидных алкалоидов, встречающихся в растениях рода Veratrum, Buxus, Petilium, Korolkovia и других представляло одно из нерешенных проблем в химии природных соединений.
Доказательством структуры этих алкалоидов стало возможно благодаря сочетанию химических методов с современными методами исследования.
Цель и задачи исследования: Вератровые алкалоиды имеют признанное значение в экспериментальной и практической медицине. Протовератрин известный лечебный гипотензивный препарат, а вератрин и вератридин широко применяются в качестве фармакологического инструмента для медико-биологических исследований.
Вератровые алкалоиды иервин и вератрамин представляют интерес как вещества, обладающие возбуждающим, анестизирующим и противоаритмическим свойствами.
Индивидуальные алкалоиды, выделяемые из растений рода обладают спазмолитическим и противовоспалительным действием. Следовательно, исследование растений, содержащих стероидные соединения, является актуальной задачей.
Германитрин, неогермитрин, гермерин, гермбудин,герминалин, герминалинин обладают выраженным, а вералодин ивералодинин слабым гипотензивным свойством.
Гермерин по терапевтической широте в 2,5 раза превосходит широко при меняемый препарат - протовератрин и может представить определенный интерес как гипотензивное средство.
Вералозин, вералозинин в малых дозах вызывают общее возбуждение животных, а в больших дозах - судороги, обладаютантинаркотическими свойствами. Вералозинин и дезацетилвералозин увеличивают силу сокращений мышцы.
Империалин и некоторые его производные обладают невысокой токсичностью, умеренным гипотензивным, гипотермическим и спазмолитическим действием.
Циклобуксин-D и его производные являются малотоксичными препаратами и обладают противовоспалительным свойством и по своей активности не уступают известным противовоспалительным препаратам.
Объект и предмет исследования: Объектом исследования являются стероидные алкалоиды Veratrum и родственных растений; их строение свойства и применение.
Научная новизна: Изучая состав алкалоидов и их количество в разных частях растения посредством научных работ отечественных учёных было ещё раз подтверждена, выявленная ранее закономерность о том, что каждый орган растения в зависимости от места произрастания и периода вегитации может содержать качественно и количественно разные алкалоиды.
Были изучены и обобщены физические и химические свойства, строение, классификация соединений класса стероидных алкалоидов.
Были изучены и обобщены сведения о других компонентах, входящих в состав растений. Таких как дубильные вещества, гликозиды и другие.
Структура и объём работы: данная выпускная квалификационная работа выполнена на 84 листах компьютерного текста и состоит из введения, 2-х глав, выводов и списка использованных литературы.
В первой главе описываются химические компоненты, входящие в состав изучаемого растения.
Во второй главе описываются строение алкалоидов, входящих в состав вышеописанного растения.
1. О растениях рода Veratrum
1.1 Общая характеристика растений рода Veratrum
Род Veratrum включает 45 видов, распространенных главным образом в умеренных, реже в холодных областях северного полушария. Это высокие травы (иногда до двух метров) с коротким, толстым подземным корневищем. Некоторые ученые, в частности немецкий ботаник А. Майер (1882), подземный побег чемерицы считают промежуточным образованием между корневищем, клубнем и луковицей. Листья чемерицы складчатые (гофрированные), с сильно развитыми дуговидными жилками и с замкнутыми влагалищными основаниями. Тесно налегающие друг на друга, как бы вставленные друг в друга, листовые влагалища создают впечатление стебля, но это ложный стебель.
Чемерица зацветает только на 16-30 год жизни. Цветонос однолетний, полый внутри, вверху опушенный. Соцветия метельчатое, длиной до 60 см. Цветки от беловатых и зеленоватых до желтых и черновато-красных, колокольчатые или колесовидные, полигамные. Околоцветник венчиковидный, широкораскрытый, из шести свободных листочков, остается при плодах. Плод многолистовка, семена крылатые, распространяются ветром. Нектар и сильный малоприятный, для человека, запах привлекает различных насекомых-опылителей, главным образом падальных и черных мясных мух. Разные виды чемерицы произрастают на пойменных, субальпийских и альпийских лугах, на лесных опушках и полянах, на берегах рек и озер, в кустарниковых зарослях. Все чемерицы ядовитые растения, которые вызывают тяжелые отравления и нередко гибель домашних животных, включая лошадей и птиц.
Чемерица - очень ядовитое растение. Корни содержат алкалоиды , из которых наиболее ядовитый протовератрин. Опасны семена, но особенно ядовиты корни и корневища растения. Яды способны проникать в кровь даже через кожу. Если натереть кожу чемеричным соком, то сначала ощущается теплота, затем жжение, сменяющееся долгим и сильным холодом, после чего наступает почти полная потеря чувствительности.
Ничтожное количество пыли чемеричного корня вызывает сильнейшее чихание и слёзотечение. Чемерица опасна не только в свежем виде, но и в сене, её яды не разрушаются при высушивании и пропитывают другие растения прилегающие к ней. Мясо и молоко животных, питавшихся чемерицей, могут вызвать отравление. Ядовит и мёд с примесью нектара её цветков. Яды чемерицы действуют на нервно-мышечную систему, желудочно-кишечный тракт и сердечнососудистую систему. Первые признаки отравления - жжение и покалывание в горле, обильное слюнотечение, насморк, затруднённость глотания. Затем возникают боли в животе, рвота, понос, головная боль, головокружение, общее возбуждение, судороги, ослабление сердечной деятельности (резкая брадикардия), гипотония, шок и смерть, причём сознание сохраняется до самого конца. При особо сильном отравлении смерть может наступить уже через 3 часа после поступления токсинов в организм. Противоядий от ядов чемерицы пока не найдено.
Ниже описаны несколько видов, входящих в род Veratrum:
Чемерицабелая -- VeratrumalbumL.
Растет на сырых лугах, у ключей, на стоянках скота, травяных болотах, в светлых лесах, особенно в среднегорном и альпийском поясах гор в Западной и Средней Европе.
Растения 50--150 см высотой. Стебель густо опушен. Листья снизу вой-лочно опушенные, сверху голые, жесткие, складчатые, до 20 см длиной и до 8--10 см шириной; нижние широкоэллиптические, верхние ланцетные. Цветки беловатые внутри, зеленоватые и опушенные снаружи, 0.8-- 1.5 см в диаметре. Цветет в середине лета. Плодоносит в августе. В культуре с 1529 года, морозостойка, неприхотлива.
Чемерица даурская - Veratrum dahuricum (Turcz.) Loes. fil.
Родина - Сибирь и Дальний Восток. Растет на увлажненных лугах. Стебель 50-100(120) см высотой, в верхней части густо опушенный. Листья, как правило, равномерно расположены по стеблю, широкоэллиптические, снизу с серым или беловатым войлочным опушением. Метелки широкопирамидальные.
Листочки околоцветников 8-12 мм длиной, 3-6 мм шириной и желтовато-зеленые, эллиптические, к основанию суженные, по краю зубчатые, снаружи так же, как и цветоножки, опушенные. Цветоножки 8 - 4 мм длиной, короче прицветников.
Чемерица калифорнийская -- Veratrum califomicum Durand
Обитает на влажных лугах в теплоумеренной и субтропической зонах запада Северной Америки.
Многолетнее растения 100--200 см высотой. Стебель наверху войлочно-опушенный. Листья складчатые, жесткие, по краям реснитчатые; нижние округлые, заостренные, 20--50 см длиной и 10-- 20 см шириной; верхние ланцетные.
Цветоножки до 0.3 см дл. Прицветники пленчатые, яйцевидно-ланцетные, равны или длиннее цветоножек. Листочки околоцветника яйцевидные, 1.2--1.5 см длиной и 0.5--0.8 см шириной, белые, с зеленоватыми жилками и V-образным зеленым пятном у основания. Цветет в середине лета, плодоносит.
Чемерица Лобеля, или обыкновенная -- Veratrum lobelianum Bemh
Многолетник с укороченным, длиной 2 -- 7 см, утолщенным, ежегодно нарастающим в толщину до 2--3 см корневищем. Стебель высотой 50--150 см, в верхней части с редким опушением, высокооблиственный. Нижние листья складчатые, широкоэллиптические, шириной 10-- 15 см и длиной 15--25 см, снизу голые или с рассеянными волосками, верхние листья ланцетные.
Соцветие метельчатое, раскидистое, длиной 20--60 см, многоцветковое. Цветоножки длиной 2-- 3 мм, опушенные, прицветники длиной 3--5 мм. Листочки околоцветника желтовато-зеленые, туповатые, мелкозубчатые или почти цельнокрайние, длиной 8-- 12 мм и шириной 4--6 мм; в основании их находятся нектарники. Тычинок 6, они короче околоцветника. Завязь верхняя. Плод -- трехлистовка с покрывалом. Семена продолговатые, сплющенно-крылатые, длиной 10--15 мм (см. рис.).
Распространена в Средней Европе, Средиземноморье, Малой Азии, Северной Монголии, на Кавказе, в Западной и Восточной Сибири, Средней Азии (Прибалхашье и Тянь-Шань), на Дальнем Востоке. Растет на суходольных и пойменных лугах, полянах. Мезофит. Приурочена к местам с близким залеганием грунтовых вод; избегает мест с застойным увлажнением и сухие участки. Светолюбива, но может расти и в полутеневых условиях. Морозоустойчива; способна произрастать в различных, контрастных климатических условиях -- от Арктики до Кавказа. Имеет широкий диапазон местообитаний: от клеевых почв до черноземных, от бедных до богатых и среднесолончаковых, обычна на глинистых и суглинистых со слабощелочной или нейтральной реакцией почвах. Размножается преимущественно семенами. Одна особь продуцирует их в среднем около 5--6 тыс. Семенные растения развиваются на первых этапах очень медленно. Генеративного состояния они достигают лишь на 16-- 30-й год жизни.
Чемерица Маака -- Veratrum maack2 Regel
Обитает в кустарниковых зарослях, на заливных лугах. Общее распространение: Япония, Китай, юг Дальнего Востока. Многолетники до 120 см высотой. Стебли тонкоребристые, с пучками коротких жестких волосков по ребрам, внизу слегка утолщенный. Листья до 40 см длиной и 7 см шириной удлиненно-широколанцетные до узколанцетных, с обеих сторон голые. Соцветие кистевидное или кистевидно-метельчатое. Цветки до 1,5 см в диаметре, черно-пурпурные.
Чемерица черная -- Veratrum nigrum L.
В диком виде растет в европейской части России, Сибири, на Дальнем Востоке, в Средней Европе, Китае, Японии.
Многолетнее растение до 130 см высотой. Стебли плотные, толстые, облиственные. Листья крупные, гофрированные, овально-ланцетные, голые, до 40 см длиной, в числе 7-8. Цветки многочисленные, черновато-красные, до 1,5 см в диаметре, собраны в метельчатое соцветие. Цветет в июле. Плодоносит. Наиболее декоративный вид.
В культуре известна давно. Неприхотлива, но не переносит застойных вод. Вид морозостоек. Цветет во второй половине лета.
Чемерица зеленая -- VeratrumvirideAit.
Встречается на болотах и в сырых лесах в таежной зоне и ши роко-лиственной области Северной Америки.
Растения 50--100 см высотой. Листья 15--30 см длиной и 7--15 см шириной, широкоовальные или эллиптические у основания стебля и ланцетные в его верхней части. Цветоножки 0.2--0.6 см длиной, короче прицветников. Цветки желтовато-зеленые; листочки околоцветника обратноланцетные, 0.8-- 1 см длиной, клочковато опушенные, мелкопильчатые, реснитчатые. Цветет в середине лета.
1.2 Характеристика химических компонентов растений рода Veratrum
Все растение рода чемерицы (Veratrum) содержат большую группу алкалоидов (несколько десятков),содержание которых колеблется и различно в разных органах; в корнях до 2,4%, корневищах -- 2%, в листьях-- до 0,55%. Кроме алкалоидов в растениях рода чемерица имеются: гликозиды, дубильные и красящие вещества, крахмал, сахар, смола, минеральные и другие вещества.[6]
1.2.1 Стероидные алкалоиды
Стероидные алкалоиды - это алкалоиды, содержащие в молекуле скелет 3-метил-1,2-циклопентенофенантрена ( называется также углеводородом Дильса) или 8-метил-7-этил-1,2-бензофлуорена ( углеводород Джекобса), связанный с гетероциклом. Выделены из растений семейств лилейных (Liliaceae), пасленовых (Solanaceae), самшитовых (Buxaceae). Некоторые стероидные алкалоиды обладают гипотензивным, спазмолитичным, бронхорасширяющим, противовоспалительным, противогрибковым действием.
Часто различают четыре группы стероидных алкалоидов, которые выделяют из растений родов паслен (Solanum), чемерица (Veratrum), голаррена (Holarrhena), фунтумиа (Funtumia), самшит (Buxus). Наибольшее значение имеют алкалоиды чемерицы и паслена. Первые иногда делят на две группы в зависимости от числа атомовкислорода в их молекулах. Алкалоиды одной группы содержат 1-4 атома О и обычно присутствуют в растениях в виде свободных аминов или моно-D-гликозидов. Типичный представитель этого класса стероидных алкалоидов-иервин (2I). Молекулыалкалоидов другой группы содержат 7-9 атомовкислорода и находятся в растениях в виде сложных эфиров. Примерами могут служить протовератрины А (IV; R = Н) и В (IV; R = ОН), используемые в фармакологии. При внутривенном введении они вызывают брадикардию и снижают кровяное давление. [4]
стероидный растительный алкалоид вертицин гликозид
Алкалоиды паслена представляют интерес как потенциальные источники стероидов. Некоторые из них проявляют фунгистатичную активность. Внутри этой группы различают алкалоиды типа томатидина (V) из диких томатов (Solanum lycoperisicum) и алкалоиды типа соланидина (VI), выделенные из нескольких растений рода паслен. Томатидин и соланидин получены также синтетически.[5]
Стероидные алкалоиды сочетают свойства стероидных сапонинов и алкалоидов. В основе структуры стероидных алкалоидов лежит скелет циклопентанопергидрофенантрена, связанный с гетероциклической системой. В положении 3 находится группа ОН, через которую присоединяется углеводная часть молекулы; в положениях 10, 13, 18 -- метильные группы. У большинства алкалоидов стероидных в положениях 5, 6 имеется двойная связь. Углеводная часть молекулы представлена D-глюкозой, D-галактозой, L-рамнозой, L-арабинозой, D-ксилозой, L-фруктозой и кислотами: D-глюкуроновой и D-галактуроновой. В растениях алкалоиды стероидные могут находиться как в свободном состоянии, так и в виде гликозидов.
Алкалоиды стероидные используются для синтеза гормональных препаратов типа кортизона. Ограниченно в ветеринарии применяют галеновые препараты из чемерицы Лобеля.
1.2.2 Дубильные вещества
Дубильными веществами называются высокомолекулярные, генетически связанные между собой природные фенольные соединения, обладающие дубящими свойствами. Они являются производными пирогаллола, пирокатехина, флороглюцина и имеют молекулярную массу от 1000 до 20 000. Простые фенолы дубящее действие не оказывают, но вместе с фенолкарбоновыми кислотами сопутствуют дубильным веществам.
Растительное сырье, содержащее дубильные вещества, издавна применяется в народном хозяйстве для дубления кож, а также для изготовления натуральных красителей.
Распространение. В природе многие растения (особенно двудольные) содержат дубильные вещества. Среди низших растений они встречаются в лишайниках, грибах, водорослях, среди споровых - во мхах, хвощах, папоротниках. Богаты дубильными веществами представители семейств сосновых, ивовых, гречишных, вересковых, буковых, сумаховых. Семейства розоцветных, бобовых, миртовых насчитывают многочисленные роды и виды, в которых содержание дубильных веществ доходит до 20-30% и более. Больше всего (до 50-70%) дубильных веществ найдено в патологических образованиях - галлах. Наиболее богаты дубильными веществами тропические растения. Дубильные вещества содержатся в подземных и надземных частях растений: накапливаются в клеточном соке. В листьях дубильные вещества, или танниды, обнаружены в клетках эпидермы и паренхимы, окружающих проводящие пучки и жилки, в корневищах и корнях - накапливаются в паренхиме коры и сердцевинных лучах.
Факторы, влияющие на накопление дубильных веществ. Содержание дубильных веществ в растении зависит от возраста и фазы развития, места произрастания, климатических и почвенных условий. На накопление дубильных веществ оказывает большее влияние высотный фактор. Растения, произрастающие высоко над уровнем моря (бадан, скумпия, сумах), содержат больше дубильных веществ. Освещение не является решающим фактором - повышенная освещаемость у одних содержание таннидов увеличивает, у других - уменьшает. Растения, произрастающие в сырых местах, содержат больше дубильных веществ, чем растущие в сухих местах. В молодых растениях дубильных веществ больше, чем в старых. В утренние часы (от 7 до 10) содержание таннидов достигает максимума, в середине дня доходит до минимума, а к вечеру вновь повышается. Выявление закономерности в накоплении дубильных веществ в растениях имеет большое практическое значение для правильной организации заготовки сырья.
Биологическая роль дубильных веществ. Роль таннидов для растений окончательно не выяснена. Предполагают, что они являются запасными веществами (накапливаются в подземных частях многих растений) и, обладая бактерицидными и фунгицидными свойствами (фенольные производные), препятствуют гниению древесины, то есть выполняют защитную функцию в отношении возбудителей патогенных заболеваний.
Классификация. Существует несколько классификаций дубильных веществ. Одна из них, наиболее старая, но не потерявшая своего значения и в настоящее время, основана на способности дубильных веществ разлагаться при нагревании.
Классификация дубильных веществ |
|||
Разновидность дубильных веществ |
Нагревание до 180-200°С |
Действие раствором солей окисного железа |
|
Пирогаллоловая группа |
Выделяется пирогаллол |
Черно-синее окрашивание |
|
Пирокатехиновая группа |
Выделяется пирокатехин |
Черно-зеленое окрашивание |
По классификации Фрейденберга (более поздней) дубильные вещества делятся на гидролизуемые и конденсированные. Обычно в сырье содержатся разные группы дубильных веществ, но преобладает одна из них.
Некоторые авторы делят дубильные вещества на 3 группы:
1. Гидролизуемые (галлотанины);
2. Частично гидролизуемые (эллаготанины);
3. Конденсированные (катехины).
Гидролизуемые таниды подвергаются гидролизу ферментами (таназой) или кислотами с выделением фенольных соединений. Имеют гликозидный характер. Содержат эфиры ароматических оксикарбоновых кислот (галловой, эллаговой и др.) и сахарный компонент. С солями окисного железа образуют черно-синие осадки. Примером гидролизуемых дубильных веществ является танин. Конденсированные танниды негликозидного характера. Бензольные ядра соединены друг с другом посредством углеродных связей С-С; они являются производными главным образом катехинов и лейкоантоцианидов, с солями железа дают черно-зеленое окрашивание.
Составной частью конденсированных дубильных веществ является простейшее соединение этой группы - эпикахетин.
Дуб, бадан, лапчатка содержат дубильные вещества смешанной группы - конденсированные и гидролизуемые. Дубильные вещества легко извлекаются водой и водно-спиртовыми смесями.
Физико-химические свойства. Дубильные вещества обычно аморфные; многие хорошо растворяются в воде и спирте, имеют вяжущий вкус. В растворе дают слабокислую реакцию. В кристаллическом состоянии известны только катехины, они плохо растворимы в холодной воде, лучше в горячей. Многие дубильные вещества оптически активны. Большинство таннидов сильно гигроскопичны.
В лекарственных смесях их нельзя смешивать с солями тяжелых металлов, белковыми веществами и алкалоидами, так как образуются осадки. Дубильные вещества с белками создают непроницаемую для воды пленку (дубление).
Вызывая частичное свертывание белков, они образуют на слизистых оболочках и раневых поверхностях защитную пленку. При соприкосновении с воздухом (например, резке свежих корневищ) дубильные вещества легко окисляются, превращаясь во флобафены или красени, которые обусловливают темно-бурую окраску многих кор и других органов, настоев.
Флобафены нерастворимы в холодной воде, растворяются в горячей воде, окрашивая отвары и настой в бурый цвет.
Качественные реакции. Для обнаружения дубильных веществ используют следующие реактивы:
1. Раствор желатина - к 2-3 мл испытуемого раствора добавляют по каплям раствор желатина; появляется муть, исчезающая при добавлении избытка желатина;
2. Бромная вода - к 2-3 мл испытуемого раствора прибавляют по каплям бромную воду (5 г брома в 1 л воды) до появления в растворе запаха брома; в случае присутствия конденсированных дубильных веществ образуется осадок.
Количественное определение. Проводится весовым способом и по методу Левенталя, указанному в ГФ Х (путем окисления перманганатом калия в присутствии индигокармина или индигосульфокислоты). Используются и другие методы.
Применение. Дубильные вещества денатурируют белки клеток с образованием защитной альбуминатной пленки, оказывая на микроорганизмы бактерицидное или бактериостатическое действие. Лекарственное сырье, содержащее дубильные вещества, проявляет вяжущие свойства, поэтому используется для полосканий, при ожогах в виде присыпки, внутрь при желудочно-кишечных расстройствах, а также отравлениях тяжелыми металлами и растительными ядами.
1.2.3 Гликозиды
Гликозиды - это природные углеводосодержащие вещества органического характера, преимущественно растительного происхождения. В состав молекулы гликозидов входит сахар и несахаристая часть - агликон, или генин.
Греческая приставка "а" означает отрицание, агликон в переводе означает "несахар". Агликон и сахар соединены между собой связью, подобной сложноэфирной, поэтому молекула гликозида легко расщепляется в присутствии воды под влиянием энзимов (ферментов), содержащихся в этих растениях. Формулу гликозида можно представить следующим образом:
Связь сахарного остатка (гликозила) с генином (R) осуществляется либо через кислород (O-гликозиды), либо азот (N-гликозиды), либо серу (тиогликозиды), либо углерод (С-гликозиды).
Характеристика сахаров. Сахарные компоненты, входящие в состав гликозидов, в основном относятся к моносахаридам. Чаще всего встречаются глюкоза, рамноза, галактоза и др. Иногда в состав гликозидов входит несколько моносахаридов. В этом случае они при ферментативном гидролизе гликозида отщепляются постепенно. В составе некоторых гликозидов (гликозиды сердечной группы) содержатся специфические сахара, нигде более не встречающиеся, например цимароза. По числу молекул сахара гликозиды делятся на монозиды, биозиды, триозиды. Гликозиды, содержащие 4 и более молекул сахара, встречаются реже. Первым установленным сахаром была глюкоза, поэтому соединения назывались глюкозидами. После обнаружения других сахаров утвердилось групповое название "гликозиды".
Характеристика агликона. Агликоны гликозидов очень разнообразны. Они принадлежат к различным классам органических соединений: спиртам, альдегидам, кислотам, фенолам, производным антрацена, циклопентанопергидрофенантрена и т. д. Терапевтическое действие гликозидов на организм обусловливается в основном их агликонами. Присутствие сахара способствует растворению, усилению и ускорению их действия.
Классификация. В 1890 г. Е. И. Шацкий предложил классификацию гликозидов. В настоящее время в зависимости от химического строения агликона все гликозиды делятся на 2 группы: гомогликозиды и гетерогликозиды.
Гомогликозиды (полисахариды) - сахаристая часть и агликон принадлежат к одному классу соединений, то есть полисахаридам (крахмал, целлюлоза или клетчатка, слизи, камеди, пектиновые вещества).
Полисахариды содержат только углеводные остатки, поэтому и называются гомогликозидами. Алтей лекарственный, подорожник большой, лен обыкновенный и др.
Гетерогликозиды - гликозиды, содержащие в молекуле различные агликоны. Они классифицируются на следующие группы:
1. Растения и сырье, содержащие монотерпеновые гликозиды. Вахта трехлистная, одуванчик лекарственный, золототысячник зонтичный;
2. Растения и сырье, содержащие карденолиды и буфадиенолиды (сердечные гликозиды). Наперстянка (пурпуровая, крупноцветковая, шерстистая и др.), строфант Комбе, адонис весенний, ландыш майский, желтушник раскидистый, морозник красноватый;
3. Растения и сырье, содержащие тритерпеновые гликозиды (сапонины). Солодка (голая, уральская), синюха, женьшень, аралия маньчжурская, первоцвет весенний;
4. Растения и сырье, содержащие стероидные гликозиды (сапонины). Диоскорея (кавказская и ниппонская), эхинопанакс (заманиха) высокий;
5. Растения и сырье, содержащие фенольные соединения и их гликозиды (простые фенолы и их гликозиды). Мужской папоротник, толокнянка, брусника, родиола розовая, фиалка трехцветная и полевая;
6. Растения и сырье, содержащие антраценопроизводные. Кассия (остролистная и узколистная), алоэ, жостер слабительный, крушина ольховидная, ревень тангутский, щавель конский, зверобой продырявленный, марена красильная;
7. Растения и сырье, содержащие флавоноиды. Боярышник (различные виды), пустырник сердечный, софора японская, бессмертник песчаный, пижма обыкновенная, горец (перечный, почечуйный, птичий), стальник полевой, шлемник байкальский, хвощ полевой, сушеница топяная, череда трехраздельная;
8. Растения и сырье, содержащие кумарины и фуранохромоны: амми большая, амми зубная, пастернак посевной, укроп огородный, псоралея костянковая, горичник (русский, Морисона, горный);
9. Растения и сырье, содержащие танниды (дубильные вещества). Скумпия кожевенная, сумах дубильный, бадан толстолистный, дуб обыкновенный, змеевик, кровохлебка лекарственная, лапчатка прямостоячая, черемуха обыкновенная, черника, ольха (серая и клейкая);
10. Растения и сырье, содержащие тиогликозиды. Горчица (сарептская и черная);
11. Растения и сырье, содержащие нитрилгликозиды. Миндаль горький;
12. Растения и сырье, содержащие гликоалкалоиды. Это природные соединения, в которых сочетаются свойства алкалоидов и стероидных сапонинов, например соласадин. Содержится в траве паслена дольчатого. Используется в производстве гормональных препаратов;
13. Растения и сырье, содержащие различные гликозиды.
Физико-химические свойства. Гликозиды - бесцветные или окрашенные кристаллические вещества, некоторые флавоноиды и антраценопроизводные гликозиды, легко растворимые в воде, труднее в спирте, почти не растворимы в эфире, некоторые из них хорошо растворимы в хлороформе и дихлорэтане.
Агликоны в воде не растворяются, но растворимы в органических растворителях. Обладают горьким вкусом (за исключением рутина). С увеличением цепочки углеводных компонентов растворимость гликозидов в воде увеличивается.
С увеличением молекулярной массы агликона растворимость гликозида снижается. Все природные гликозиды обладают оптической активностью, имеют определенную температуру плавления. Гликозиды обладают большой реакционной способностью: ферментативный и кислотный гидролиз.
Дубильные вещества гидролизуются щелочами. В отличие от алкалоидов гликозиды не имеют общих реакций.
Распространение. Гликозиды в растительном мире распространены широко. Среди однодольных растений особенно богаты семейства ароидных, мятликовых. Наиболее часто гликозиды встречаются у двудольных в семействах лилейных, норичниковых, бобовых, лютиковых, кутровых, астровых, гречишных, розоцветных, крушиновых. Г
ликозиды могут находиться во всех органах растений. В одном и том же растении они накапливаются в различных органах, например, в ландыше майском они содержатся в листьях, цветках, траве. Иногда в одном органе могут накапливаться гликозиды, различные как по химическому строению, так и по физиологическому действию; например, в листьях наперстянки пурпурной встречаются гликозиды кардиотонического действия и сапонины стероидного ряда.
В присутствии сапонинов активность гликозидов возрастает. Содержание гликозидов в растениях колеблется от 0,01 до 60-70%. В растениях гликозиды находятся в клеточном соке в растворенном состоянии, многие из них обладают флюоресценцией, что позволяет обнаружить локализацию флавоноидов и антрагликозидов с помощью люминесцентного микроскопа.
Роль гликозидов. Гликозиды играют важную роль в жизнедеятельности растительного организма:
1) Участвуют в окислительно-восстановительных реакциях в растительной клетке;
2) Являются переносчиками сахара;
3) Многие группы химических веществ в период интенсивного роста и развития растения находятся в виде гликозидов;
2. Стероидные алкалоиды рода Veratrum и родственных растений
2.1 Cтероидные алкалоиды Veratrum.
Растения рода Veratrum содержат в своём составе следующие стероидные алкалоиды: иервин, псевдоиервин, гермерин, гермбудин, вератроилзигаденин, г - соланин, неогерметрин, германитрин, соланидин, рубииервин, вераломидин, гермин, дезацетилвералозин, вералозидин, вералозин, вералозинин, вералозинидин, вералодизин, вералодинин, вераломин, вералодин, герминалин, герминанилин, вералин и многие другие.[4]
2.1.1 Вералозидин
Вералозидин С27Н43N02 (I) - оптически активное основание, в ИК-спектре проявляются полосы поглощения гидроксильных (3330, 1060 см-1) групп, а также С=СН (3036 см-1), С=N (1650 см-1) двойных связей. УФ-спектр [зmax 242 нм (?g е 2.45)] сходен с таковым веразина. В масс-спектре вералозидина имеются пики ионов с m /е 98, 2I, 125 (100 %), 138, 162, 413 (М+), характерные для типичных стероидных алкалоидов. В ЯМР-спектре отмечены синглеты от протонов C-I8, C-I9 и дублеты от протонов С-2I, С-27 метильных групп, однопротонный мультиплет от олефинового протона.
При ацетилировании уксусным ангидридом в пиридине образуется 0,0,N триацетилвералозидин (2). В ИК-спектре 2 отмечаются полосы поглощения сложноэфирных (1720, 1250 см-1), амидной карбонильной (1640 см-1) групп, отсутствует полоса поглощения гидроксильной группы. [7]
На основании вышеизложенных данных вералозидин относится к типичным стероидным алкалоидам и содержит две вторичные гидроксильные группы и две двойные связи. Образование ?4 - вералозидинона-3 (2I) при окислении вералозидина по Оппенауэру и труднорастворимого дигитонида с дигитонином указывает на наличие в вералозидине ?5-3в-ОН групы. При каталитическом восстановлении вералозидина по Адамсу образуется тетрагидровералозидин (IV). Окисление IV даёт тетрагидровералозидиндион (V), в ИК-спектре которого имеются полосы поглощения карбонила в пятичленном и шестичленном циклах. Следовательно, в молекуле вералозидина вторая гидроксильная группа находится в пятичленном кольце при C15 или C16.
Для определения месторасположения второй гидроксильной группы в пятичленном кольце, а также для установления конфигурации асимметрических центров вералозидина необходимо проделать некоторые химические превращения. Ниже приведена схема данных превращений.
При ацетилировании I уксусным ангидридом в ледяной уксусной кислоте в присутствии хлористого цинка получается 0,0-диацетилвералозидин (VI). Восстановление I боргидридом натрия приводит к дигидровералозидину (V2). [10]
Ацетолизом соласодина (V2I) получили 0,0-диацетилпсевдосоласодин (IX), а последующим ацетилированием IX - 0,0,N -триацатил псевдосоласодин (Х). При гидрировании соласодина боргидридом натрия образуется дигидросоласоденол (XI), а по Адамсу - тетрагидросоласодин.
Сравнение УФ-спектров 2 и X показывает, что эти соединения структурно близки. Для подтверждения этого можно сравнить ЯМР-спектры 2, VI, V2 с ЯМР-спектрами соединений IX, X, XI.
Из данных таблицы видно, что при переходе от вералозидина к ди- и триацетилвералозидину не наблюдается изменение химического сдвига (ХС) 18--СН3 группы, поэтому положение C15 для второй гидроксильной группы исключается и она может находиться только при C16. В ЯМР-спектрах ди- и триацетилвералозидина, дигидровералозидина сигналы протонов от C-I8 метильной группы смещены на 14-20 гц, сигнал протона C-I6, геминального к гидроксильной и ацетоксильной группам на 17-35 гц в более сильное поле по сравнению с таковыми в спектрах ди- и три-ацетилпсевдосоласодина и дигидросоласоденола. Отсюда можно заключить, что гидроксильнал группа при С16 б -ориентирована. [18]
Резонансные сигналы от протонов 27-СН3 группы диацетилвералозидина также сдвинуты в более сильное поле на 7 гц по сравнению с таковым диацетилпсевдосоласодина. Химические сдвиги остальных метильных, метиновых и олефиновых протонов в ди- и три-ацетилвералозидине, дигидровералозидине близки с таковыми ди- и три-ацетилпсевдосоласодина, дигидросоласоденола. Значения ХС протонов I9-CH3, 18-СН3 метильных групп в ЯМР-спектрах I - 2I, VI, VI являются характерными и указывают на транс сочленение колец В/С, С/Д. Сравнительное изучение ЯМР-спектров 2, VI, V2 с ЯМР-спектрами модельных соединений IX-XI показывает, что 21-СН3 метильная группа и водород при С17 ориентированы, как в соласодине и его продуктах превращений (IX-XI).
Конформацию азометинового кольца в вералозидине определяют изучением циркулярного дихроизма вералозидина и его продуктов превращения.[13]
В спектре циркулярного дихроизма (ЦД) вералозидина наблюдается эффект Коттона (ЭК) при 235 нм, обусловленный n>р переходом в азометиновом хромофоре. Отрицательный знак данного ЭК свидетельствует о том, что вералозидин относится к 25 s-ряду. Для подтверждения этого вывода необходимо спектры ЦД еще двух производных вералозидина: ?-вералозидин-она-3 (2I) и 0,0-диацетилвералозидина (VI). Полученные спектры сравнили со спектрами ЦД продукта ацетолиза соласодина - О,0-диадетилпсевдосоласодина (IX), известного алкалоида, относящегося к 25R -ряду. В области поглощения азометинного хромофора в спектре ЦД IX отмечается положительный эффект Коттона, а в спектрах 2I и VI - отрицательный эффект Коттона.
Вещество |
Метанол |
||
лmax, нм |
?е |
||
Вераозидин (I) |
235 |
-4,34 |
|
?-вералозидин-она-3 (2I) |
315 |
-1,40 |
|
242 |
-2,78 |
||
210 |
+8,35 |
||
0,0-диацетилвералозидин (VI) |
237 |
-5,50 |
|
О,0-диадетилпсевдосоласодин (IX) |
237 |
+2,08 |
Следовательно, конформация кольца Р и конфигурация центра С25 в вералозидине и его производных противоположны таковым производного соласодина IX, то есть соединение 2I и 2 относятся к 25 S-ряду. Как видно из таблицы, интенсивность эффекта Коттона при 242, обусловленного n>р переходом в азометиновом хромофоре, у 2I меньше, чем у I и VI соединений, так как он перекрывается положительным эффектом Коттона, связанным с n>р переходом в б,в -ненасыщенном карбонильном хромофоре. Отрицательный знак ЭК при 314 нм, связанный с n>р карбонильным переходом, свидетельствует о транс-сочленении колец В/С у кетона 2I, а следовательно, и у исходного вералозидина.[15]
Таким образом, вералозидин имеет строение и конфигурацию как Зв,16б-диокси,22,26-амино,?5,22(N) -холестадиена (I).
2.1.2 Вералозин и вералозинин
Вералозин C35H55N08 - дает хлоргидрат и ацетильное производное. В ИК-спектре Х2 проявляются полосы поглощения гидроксильных (3450 см-1), сложноэфирной карбонильной (1725 см-1) групп, С=N-двойной связи (1660 см-1); имеется также широкая полоса поглощения, характерная для гликоалкалоидов (I000-1100 см-1). УФ-спектр вералозина [зmax 245нм (?gе 2,20)] сходен с таковыми веразипа и вералозидина. В ЯМР-спектре вералозина отмечаются синглеты при 0,71 (18-СН3), 0,92 (19-СН3), 1,93 (ОСОСН3), дублеты при 0,81 (27-СН3), 1,02м.д. (21-СН3).
Вералозин гидролизуется соляной кислотой в присутствии спирта. Из продуктов гидролиза получают агликон-вералозидин (I), дезацетилвералозин (Х2I), D -глюкозу и уксусную кислоту.
Дезацетилвералозин не дает дигитонида, что указывает на связанность Зв-ОН группы. Тогда ацетоксильная группа в молекуле вералозина находится при C16. Данные сравнения молекулярных вращений показали, что в вералозине в соответствии с правилами Кляйна D-глюкоза соединена с 16-ацетилвералозидином в-гликозидной связью.
Вералозинин имеет состав C27H45N03 (XIV), в его ИК - спектре в отличие от вералозина отсутствует широкая полоса поглощения, характерная для гликоалкалоидов.[14]
В ЯМР-спектре XIV наблюдаются синглеты при 0,71(18-СН3), 0,94 (19-СН3), 1,93 (ОСОСН3), дублеты при 1,03 (21- СН3), 0,81 (27- СН3) и мультиплеты при 5,27 (Н. олефиновый протон), 4,87 м.д. (Н, C-I6).
Омылением вералозинина спиртовой щелочью можно получить аминоспирт с т.пл. 153-155°, идентичный вералозидину (I), и уксусную кислоту. При ацетилировании ХIV образуется ацетильное производное, тождественное 0,0,N триацетилвералозидину (2). Следовательно, вералозинин является эфироалкалоидом вералозидина. Остаток уксусной кислоты в молекуле ХIV может находиться при С3 или C16. Положение С3 исключается на основании данных ЯМР-спектра, так как по сравнению с ЯМР-спектром вералозидина смещение ХС протонов 19-СН3 группы не наблюдается. Кроме того, вералозинин со спиртовым раствором дигитонина дает дигитонид, что указывает на присутствие в веществе свободной Зв-ОН-группы.[14]
Таким образом, вышеизложенные данные указывают, что вералозин имеет строение 3в-D -глюкопиранозидо-16б-ацетоксивералозидина (Х2), а вералозинин - 3в-окси-16б-ацетокси, 22,26-имино ?5,22(N) -холестадиена (ХIV).
2.1.3 Вералозидинин
Вералозидинин C29H45N04 (ХV) - третичное основание. В ИК-спектре алкалоида имеются полосы поглощения гидроксильных (3420, 1065 см-1) и сложноэфирных (1725, 1250 см-1) групп, а также С=СН (3030 см-1), С=N (1650 см-1) двойных связей. УФ-спектр [зmax 248нм (?gе 2,44)] сходен с УФ-спектрами веразина, вералозидина, имеющих холестановые скелеты.
В масс-спектре ХV отмечены основные пики ионов с m/е 98, 99, 110, 111, 124, 125 (100 %), 126, 138, 148, 162, 163 (М-60)+, 412, 413 (М-42)+, (М-15)+, 471 (М+), как и при фрагментации алкалоидов вералозидина, вералозинина. В ЯМР-спектре вералозидинина наблюдаются синглеты при 0,58 (ЗН, 18-СН3), 0,89 (ЗН, 19-СН3), 1,95 (ЗН, ОСОСН3); дублеты при 0,86 (ЗН, 21-СН3), 0,92 (ЗН, 27-СН3); мультиплеты при 4,85 (Н, Н-С-ОСОСН3), 5,23 м.д. (Н, олефиновый протон).[15]
При гидрировании ХV в спирте образуется дигидровералозидинин (ХVI), в ИК-спектре которого исчезает полоса поглощения, характерная для С=N - связи. Ацетилирование ХV приводит к получению 0,0',N -триацетилвералозидинина (ХV2), в ИК-спектре которого имеются полосы поглощения 0-ацетила (1730), N-ацетила (1670) и С=СН (1650 см-1) двойной связи. В ЯМР-опектре ХV2 наблюдаются синглеты при 0,67 (ЗН, 18-СН3), 0,93 (ЗН, 19-СН3), 1,95 (9Н, -ОСОСН3), 2,11 (ЗН, N-СO-СН3); дублеты при 0,91 (ЗН, 21-СН3), 0,86 (ЗН, 27-СН3); мультиплеты при 5,02; 4,69; 4,46 (ЗН, Н-С-OСOСН3), 5,32 и 5,27 м.д. (2H, олефиновые протоны). Вералозидинин омыляется спиртовой щелочью. Из продуктов щелочного гидролиза выделяют уксусную кислоту и аминоспирт вералозидининол (ХV2I), М 429 (масс-спектрометрия).
В ИК-спектре ХV2I отсутствует полоса поглощения сложноэфирного карбонила. В ЯМР-спектре имеются синглеты при 0,56 (ЗН, 18-СН3), 0,91 (ЗН, 19-СН3); дублеты при 0,87 (ЗН, 27-СН3), 1,13 (ЗН, 21-СН3) и мультиплеты при 5,26 м.д. (Н, олефиновый протон).
Таким образом, результаты сравнительного изучения физико-химических свойств вералозидинина и его продуктов превращения c таковыми вералозидина и других стероидных алкалоидов свидетельствуют о том, что в основе вералозидинина лежит гетероциклический скелет вералозидина (I).[16]
Поглощение около 3030 и 1065 см-1 в ИК-спектре вералозидинина указывает на присутствие в нем ?5 - Зв-ОН -группы. Разница в ХС протонов 18-СН3, 21-СН3 - групп в спектрах ХV и ХV2I показывает, что ацетоксильная и вторая гидроксильная группы в вералозидинине могут располагаться только при углеродных атомах колец С и Д в положениях С11, С12, С15, С16. Смещение ХС протонов 18-СН3 в ЯМР-опектре ХУШ в сильное поле на 3 гц по сравнению с ХС протонов 18-- СН3 в спектре ХV исключает для ацетоксильной группы положения С11, С12, С15. Ацетоксильная группа может находиться в кольце Д при С16 и иметь б-ориентацию. Это подтверждается разностью молекулярных вращений (?[M]D-301, 56) вералозидинина и вералозидининола [-815,63 (XV) -514,07 (XV2I)], которая близка к найденному инкрименту (-298) для С16-б-OСOСН3-группы.
В ЯМР-спектре ХV2 сигнал от протонов 18-СН3-группы сдвигается в более слабое поле на 9 гц по сравнению с аналогичным сигналом в ХV, что исключает для второй гидроксильной группы положения С11, С12 и указывает на ее нахождение при С15 в в-ориентации. Значения ХС протонов 18-СН3, 19-СН3, 27-СН3 в ЯМР-спектре ХV2 хорошо согласуются с ХС протонов соответствующих метильных групп 0,0,N- триацетилвералозидина. Это свидетельствует о том, что кольца В/С, С/Д в молекуле вералозидинина транс-сочленены и остальные асимметрические центры имеют одинаковую конфигурацию с асимметрическими центрами вералозидина (I). Большая разница в ХС протонов 21-СН3 группы 0,0,N- триацетилвералозидинина и 0,0,N- триацетилвералозидина объясняется, по-видимому, наличием в молекуле 0,0,N- триацетилвералозидинина I5в -ОСОСН3-группы.
В спектре ЦД вералозидинина присутствует отрицательный эффект Коттона при 242 нм (?е -2,06), который свидетельствует о 25s-конфигурации.
На основании вышеизложенного вералозидинин имеет наиболее вероятное строение и конфигурацию 3в,15в -диокси, 16б-ацетокси, 22,26-имино- ?5,22(N)-холестадиена (ХV).[4]
2.1.4 Вералодизин и вералодинин
Вералодизин C29H43N04 (XIX) третичное основание, в ИК-спектре которого проявляются полосы поглощения гидроксильных (3475, 1060 см-1) и сложноэфирных (1730, 1270 см-1) групп, а также С=СН (3030 см-1), C=N (1620 см-1) двойных связей и карбонила шестичленного кольца (1700 см-1). УФ-спектр XIX [зmax 275 нм (?gе 3,63)] сходен о УФ - спектром томатилидина. В ЯМР-спектре XIX отмечаются синглеты при 0,64 (3Н, 18-СН3), 0,92 (ЗН, 19-СН3), 1,99 (3Н, ОСОСН3); дублеты при 0,93 и 1,00 (две вторичные метильные группы, J = 6 Гц); мультиплеты при 3,71 (CН - ОH), 4,96 (СH - ОCОCH3), 5,26 м.д. (С=СН). В масс-спектре XIX имеются основные пики ионов с m /е 83, 84, 110, 111, 139, 140, 164, 177, 272, 409 (100 %), 426, 427 (М-42)+, 441 (М-С0)+, 454 (М-СН3)+, 469 (М+). Подобную картину дает при масс-спектрометрическом распаде томатилидин.
Вералодизин образует труднорастворимый дигитонид, что свидетельствует о его принадлежности к типичным стероидным алкалоидам и наличии 3в-ОН группы. Омылением XIX получают аминоспирт вералодизинол (XX) и уксусную кислоту. В ИК-спектре XX отсутствует полоса поглощения сложноэфирного карбонила.
В ЯМР-спектре XX имеются синглеты при 0,61 (ЗН, 18-СН3), 0,91 (ЗН, 19-СН3) и шестипротонный дублет при 0,98 от двух вторичных метильных групп, мультиплеты при 3,60 и 4,10 (2Н, 2СН-ОН), 5,23 м.д. (IH, С=СН).
При восстановлении XIX алюмогидридом лития образуется тетрагидровералодизинол (XXI), в ИК-спегстре которого исчезают полосы поглощения С = N и С = O групп. Окисление XX по Оппенауэру приводит к б, в -ненасыщенному кетону (ХX2). Вышеизложенное позволяет предположить, что в основе вералозидинина лежит гетероциклический скелет вералозидина. Действительно при восстановлении XX по методу Гуанг-Минлона, из продуктов реакции выделили дезоксовералодизинол, идентичный вералозидину (I).
В масс-спектре XXI максимальным пиком является пик иона с m / е 114, характерный для соединений типа вератрамина, изоиервина и обусловленный фрагментом боковой цепи при С20.
Вышеизложенные данные подтверждают нахождение карбонильной группы в вералодизине в гетероциклической части молекулы. Она может находиться в положениях С23, С24, С26. Вералодизин не обладает свойствами амида и б, в -ненасыщенного кетона. Это обстоятельство исключает положения С23, С26 для карбонила и для него остается положение при С24. Образование труднорастворимого дигитонида вералодизина показывает, что ацетокси группа в вералодизине расположена при C16. Подтверждением этого является тот факт, что сигнал протона гемииального ацетокси группе в ЯМР-спектре вералодизина резонирует при 4,96 м.д., а в спектре XX сигнал этого протона смещается в более сильное поле на 0,86 м.д.. Такое смещение сигнала характерно для протона при C16, геминального ацетатной группе.
Вералодинин (ХХ2I) имеет состав C35H53NO9. В ИК - спектре ХХ2I в отличие от ИК - спектра вералодизина в области 1100 - 1000 см-1 имеется широкая полоса поглощения, характерная для гликоалкалоидов. В ХХ2I с помощью ГЖХ можно определить наличие одной молекулы D-глюкозы.
...Подобные документы
Характеристика алкалоидов как класса органических соединений, история открытия их отдельных представителей. Механизм образования алкалоидов, биосинтез некоторых гетероциклических оснований. Пути выделения алкалоидов в растениях и установление структуры.
презентация [143,5 K], добавлен 13.11.2014Строение и классификация алкалоидов. Сведения об алкалоидоносных растениях и семейства, содержащие алкалоидоносные виды. Факторы, влияющие на накопление алкалоидов, их применение в медицине. Физиологическая и биологическая роль алкалоидов в растениях.
курсовая работа [266,1 K], добавлен 03.09.2014Характеристика понятия и физических свойств алкалоидов; их классификация по ботаническому, фармакологическому, биогенетическому и химическому принципам. Распространение алкалоидов в растительном мире. Методы извлечения азотсодержащих соединений из сырья.
реферат [67,2 K], добавлен 23.08.2013Понятие гликозидов, их классификация и разновидности, значение и характер воздействия на организм, распространенность и основные функции. Биогенные амины и алкалоиды как антиалиментарные факторы. Характеристика основных алкалоидов - морфина и кофеина.
контрольная работа [20,8 K], добавлен 19.09.2009Современное определение алкалоидов. Рассмотрение свойств разных классов токсичных и лекарственных природных соединений. Изучение особенностей распределения алкалоидов в природе. Ознакомление с правилами применения алкалоидов в современной медицине.
реферат [128,8 K], добавлен 18.12.2015Описание общего строения, свойств и функций гетероциклических соединений и их воздействия на организм человека на примере алкалоидов. Сравнительная характеристика представителей группы алкалоидов, их биосинтез, применение и распространение в природе.
презентация [2,5 M], добавлен 22.09.2016Алкалоиды как природные азотсодержащие органические соединения основного характера, имеющие сложный состав и обладающие сильным специфическим действием. Начало химии алкалоидов, особенности их номенклатуры и классификация. Структурная формула морфина.
презентация [1,7 M], добавлен 20.12.2014Общая характеристика, классификация и номенклатура моносахаридов, строение их молекул, стереоизомерия и конформации. Физические и химические свойства, окисление и восстановление глюкозы и фруктозы. Образование оксимов, гликозидов и хелатных комплексов.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 24.08.2014Гликозиды — органические соединения, история их изучения и свойства. Ботаническая, фармакологическая и химическая классификация. Образование гликозидов в растениях, их роль и методы выделения. Качественные реакции и количественное определение гликозидов.
презентация [1,6 M], добавлен 02.12.2015Знакомство с химическим строением и свойствами алкалоидов маклейи мелкоплодной. Особенности свойств алкалоидов маклейи. Характеристика алкалоидов сангвинарина и хелеритрина. Способы подготовки сырья к экстракции. Описание технологических операций.
лабораторная работа [18,9 K], добавлен 11.12.2009Биологическая роль азота и его соединений для живой материи; распространенность, свойства. Факторы, влияющие на круговорот азота в антропогенных биоценозах. Токсикология и "физиологическая необходимость" азота для организма человека, животных и растений.
курсовая работа [82,8 K], добавлен 22.11.2012Физические и химические свойства и электронное строение атома олова и его соединений с водородом, галогеном, серой, азотом, углеродом и кислородом. Оксиды и гидроксиды олова. Окислительно-восстановительные процессы. Электрохимические свойства металла.
курсовая работа [149,5 K], добавлен 06.07.2015Классификация и закономерности протекания химических реакций. Переходы между классами неорганических веществ. Основные классы бинарных соединений. Оксиды, их классификация и химические свойства. Соли, их классификация, номенклатура и химические свойства.
лекция [316,0 K], добавлен 18.10.2013Строение и общие свойства аминокислот, их классификация и химические реакции. Строение белковой молекулы. Физико-химические свойства белков. Выделение белков и установление их однородности. Химическая характеристика нуклеиновых кислот. Структура РНК.
курс лекций [156,3 K], добавлен 24.12.2010Периодическая система химических элементов. Строение атомов и молекул. Основные положения координационной теории. Физические и химические свойства галогенов. Сравнение свойств водородных соединений. Обзор свойств соединений p-, s- и d-элементов.
лекция [558,4 K], добавлен 06.06.2014Получение, строение и разновидности полиэтилентерефталата - термопластика, наиболее распространённого представителя класса полиэфиров, который известен под разными фирменными названиями: полиэфир, лавсан или полиэстер. Физические и химические свойства.
реферат [137,0 K], добавлен 13.01.2011Общая характеристика, распространение и физико-химические свойства фенолгликозидов. Способы получения фенольных соединений из растительного сырья этанолом и метанолом. Методы выделения идентификации, качественное определение и распространение вещества.
презентация [1,5 M], добавлен 27.02.2015Характеристика природных животных и растительных жиров. Кислоты как их составляющая, классификация, свойства, разновидности. Физические и химические свойства жиров. Химические формулы сложных липидов и строение биологических мембран, описание свойств.
курсовая работа [423,3 K], добавлен 12.05.2009История и происхождение названия, нахождение в природе, получение кальция, его физические и химические свойства. Применение металлического кальция и его соединений. Биологическая роль и потребность организма в кальции, его содержание в продуктах питания.
реферат [21,5 K], добавлен 27.10.2009Понятие, основные физические и химические свойства циклоалканов как насыщенных моноциклических углеводородов, алициклических соединений. Исследование примеров данных соединений: бензола, циклогексана: их схемы и элементы, применение и побочные действия.
презентация [158,7 K], добавлен 05.02.2014