Биологический каталог




Биоорганическая химия

Автор Ю.А.Овчинников

СН3СНг« уСН!СООС2Н5 1.Н,0(Н') ^1-( С HsC и Л-Г 1. н,о(н»)

:Нг._^COCHN, СН3СНг«_.СИ

\ I А910 1 I 2. SOCI,

(4) (5) СНэСН,. »СН,СОСНМг СНяСНд .CH,COCH2CI j^A CH,CHS. yCH,COCH.NH2

снэсн2._>ch,cochn2 сн,сн,«_.сн,сосн2а (PX^NH СНзСН2\_

O'

(6) (')

(8)

CH3CH2a >CH2v CHjCHj. >CrV /

¦SH

Пмлокарп

662

Низко молекулярные биорегуляторы

Евстигнеева Римма Порфирьевна

(p. 1925), советский химик-органик, член-корреспондент АН СССР (1976). Окончила Московский институт тонкой химической технологии им. АЛ. В. Ломоносова (1947), с 1950 г. работает там же (с 1965 г.—-профессор). Научные исследования посвящены химии природных соединений, в первую очередь алкалоидов, порфиринов, липидов. Лауреат Государственной премии СССР (1985).

Группа пельтьерина

Эта группа алкалоидов, являющихся ближайшими биогенетическими родственниками описанных выше тропановых алкалоидов, кониина и лобелина, содержится в коре гранатового дерева Punica granatum (сем. миртовых — Myrtaceae, рис. 353). Алкалоиды пель-тьерин |( — )-изопе1Ьтьерин|. изопельтьерин |(±)-изопельтьерин|

Пельтьерин R-H (изопельтьерин) Метилиэопельтьерин R С Н3

Псевдопель ьерин

Бенэоильное производное диг идропсевдо пельтьерин а

и псевдопельтьерин были открыты в 1878—187° гг., а метилизо-пельтьерин впервые выделен в 1899 г. Легкость рацемизации при выделении и несовершенные методы физико-химической идентификации были причиной длительных и противоречивых структурных и синтетических исследований этих алкалоидов. Впервые синтез

Рис. 35.1. Гранат (Punica granatum).

рацемического пельтьерина, в то время называвшегося изопельтье-рином, был описан еще в IQ-28 г., но наиболее известными считаются синтезы Э. Анета и К. Шёпфа (1949). Псевдопельтьерии был синтезирован Р. Робинсоном в 1924 г. Беиэоильное производное продукта его восстановления, по структуре сходное с кокаином, обладает сильным анестезирующим действием.

Еще в 1884 г. К. Шрёдер показал высокую токсичность пельтьерина для цепней и других ленточных глистов; и в 1932 г. он был включен в британскую, а вскоре и в другие фармакопеи в качестве антигельмннтного средства.

663

СН

I

сн,

I

•СН,

а о

Чг^СОСНл

^COCHj

II

о

I

С—N(OH,),

о

СН

^CCH^CHjCH.

СН,

Алкалоиды

Рис. 354. Арековая пальма (Агеса lech ) плодами

гх-Терпинен

Аналогичным пельтъерину аитигельмиитньгм действием обладает алкалоид из плодов пальмы Агеса catechu (рис. 354) — вреколин, широко Используемый в ветеринарии.

Гельминтные заболевания и сейчас представляют собой одну из серьезнейших медицинских проблем, и в фармацевтической химии известно большое число синтетических и природных антигельминтиков. Среди синтетических препаратов успешно используются пиперазин, его соли и производные, в частности гетразан, а также упомянутый выше противомалярийный препарат акрихин. В ряду лекарственных растений для лечения глистных инвазий очень давно применяют препараты из полыни (Artemisia mariiima) и папоротника (Dryoplens austriaca и Dryopteris filix mas): в полыни содержится наиболее известный природный антнгельминтик — терпеноид а антоннн а в папоротнике — аслидинол. В хеноподиевом семени (ChenopotJiuiii ambrost ides var anlhelmiiiiicuin. к еменству хеноподневых отно сится, в частности, среднеазиатское растение солянка Рихтера) содержится такое эффективное глистогонное средство, как аскаридол; в настоящее время а кари до л получают синтетически — каталитическим окислением а-терпинека.

Несмотря на большой выбор эффективных антибиотиков (тетрациклины, мономицин, хлоромнцетин и др.), лечение амебной дизентерии, вызываемой En ha moeba hyst lyii а протекает с трудом. Для этого до сих пор применяется главный алкалоид рвотного камня корней ипекакуаны (Uragoga (Cephaelis) ipecacuanha из сем. мареновых — Rubiaceae) —эметин. Он впервые выделен в 1807 г. П. Ж. Пельтье, его строение выяснено в 1948 г, Р. Робинсоном, стереохимия — А. Р. Баттерсби и Э. ван Тамеленом в 195ч г., а nt-раый синтез осуществлен Н. А. Преображенским и Р. П. Евстигнеевой в 1950 г. Средн синтетических препаратов, которые обычно применяются для долечивания амебной дизентерии, надо

664

Ни з ко мо л в кул яр и ые биорегуляторы

упомянуть хнннофон (итрен) и некоторые мышьяковые средства, например осарюл, используемый также для лечения трихомонадных заболеваний и сифилиса. Для химиотерапии других протозоннык и бактериальных желудочно-кишечных инфекций широко используется ряд синтетических лекарств. Это, в первую очередь, налидиксо-вая кислота (неграм) — производное нафтирндиновой кислоты, действующее на i piiMi три цате 1 ные бактерии (кишечная паточка, сальмонеллы, шигеллы) и на простейших, а также родственный ей по структуре энтеросептол (хиноформ) -иодхлоргидроксихинолин. активный против грамположительных и грамптридательных бактерий и амеб и часто испочьзуемый при -(нтероколитах. амебной и бацнл лярной дизентерии. Энтеросептол входит и в состав комбинированной) препарата мексаформа. содержащею, кроме него, фанхинон и оксифеноний бромид. Более мягким действием обладает другой аналог 8-гидроксихинолнна нитроксалин (."> НОК) Среди дезинфицирующих, антисептических средств для борьбы с желудочными инфекциями применяют также интетические производные нитрофурана: фураюлидон. фурациллин и фурагин.

Группа резерпина

665

Алкалоиды

Резерпин — главный алкалоид растения раувольфия змеиная (Rauwoifia serpentina, рис. 355) и многих других видов кутровых (Аросупасеае), произрастающих на Индостанском и Индокитайском полуостровах, в Шри-Ланке и Индонезии. Он открыт в 1952 г. й. М. Мюллером, строение этого алкалоида установлено в 1954 г. усилиями нескольких групп химиков, а полный синтез, осуществленный в 1956 г. Р. Б. Вудаордом, представляет собой одно из блестящих достижений биоорганической химии.

Резерпин обладает низкой токсичностью (но, по последним данным, заметной канцерогенностью), сильным гипотензивным действием и успокаивающим влиянием на центральную нервную систему; он является симпатолитиком, блокирующим адренергиче-ские нейроны на уровне пресинаптической мембраны и уменьшающим уровень иорадреналина, дофамина и серотонина в крови Алкалоид широко используется в медицине при гипертонии, а также для лечения психических и неврологических заболеваний. Кроме него в медицине часто применяется раунатин, представляющий собой смесь алкалоидов раувольфии.

666

Низко молекулярные биорегуляторы

Раувольфня змеиная получила вое название по имени описавшего ее в XVI в врача Л. Раувольфа н из-за ее широк ч о употребления индийцами для лечения от укусов змей. В индийских и африканских видах раувпльфии содержится более 20 алкаюндов многие из которых имеют скелет и химб на Среди них особого внимания заслуживает и химбин. открытый в 1896 г. в коре африканского дерева Corynanlhe yohimbe. Его формула была выведена К. Шольцем в 1435 г. и окончательно подтверждена Б. Виткопом в 1443 г., а полный синтез впервые осуществлен Э. ван Тамеленом в 1958 г. Иохимбин, как и резерпин, является активным симпато-литиком (вазодилатором) и адренергнческим блокатором, но основное применение он находит в качестве афродиазика т. е. средства, возбуждающего половую деятельность. Не исключено, что «любовные напитки* средневековых рыцарских романов реально готовили из коры коринанта, привозимого в Европу из Камеруна и Конго.

Биогенетически с иохимбановыми алкалоидами, по-видимому, тесно связано еще несколько групп индольных алкалоидов. Из них в последние годы особый интерес вызывают алкалоиды барвинка розового (Vinca rosea, или* правильнее, Caiharanihus roseus), который культивируется теперь во многих тропических странах. Лечебные свойства растения были описаны еще в 1653 г., но только в

Рис. 355. Раувольфня змеиная (Rauwol-fia serpentina).

CHaCH, OCCH,

н /'-с II

ОН^\ о О ОСН,

Винбластин к СН Винкристии К СНО

1958 г. был выделен первый алкалоид этой группы — винбластин, а затем показана его противораковая активность. Димерны алкалоиды винбластин и виикристин, строение которых установлено в 1965 г. главным образом Дж. М нкрифом и У. Н. Липскомбом, в настоящее время довольно широко применяются в химиотерапии опухолей (карцином, сарком, меланом, лейкозов и т. п.), а также как противовирусные агенты; механизм их действия связан с подавлением м кро убулярной системы и синтеза ДНК и РНК.

Группа колхицина

Колхицин и колхамин, наряду с несколькими другими алкалоидами, содержатся в луковицах растений родов Coichicum и Мегеп dera например в безвременнике великолепном (С. peciosum) и безвременнике осеннем (С. autumnale), иногда неправильно назы-

ОСНз

Калкиции R=COCHj Колкймми R CHj

ваемых крокусами. Колхицин выделен впервые П. Ж. Пельтье и Ж. Кавенту в 1819 г., а его формула установлена С . Дьюаром в 1945 г.; колхамин выделен Ф. Шаитавы и сотр. в 1950 г., и структура его описана теми же авторами в 1953 г.

Колхицин широко применяется в селекционной работе как агент, вызывающий удвоение хромосом и образование полиплоидных форм растений. В то же время колхицин и колхамии. который существенно менее токсичен, применяются для лечения рака пищевода и рака кожи, а колхицин еще и как антиконвульсаит и лучшее на сегодняшний день средство против средиземноморской лихорадки.

Алкалоиды

Дьюар IDewar] Джеймс (1642—1923), английский фиэикохимик. Окончил Эдинбургский университет (1861), с 1877 г.— профессор Королевского Института в Лондоне- Предложил оригинальную формулу бензола («бензол Дьюара»), расшифровал структуру пиридина. Изобретатель «сосуд Дьюара», или термоса.

СН СООН

Н,»С СН*. Стипитатовая кислота R^H

Пуберулпваи кислота R ОН

и—Туаллицин

Колхицин является производным трополона. В природе встречаются и другие производные трополонов, проявляющие свойства ароматичности, особенно в виде солей металлов. Так. в эфирном масле и древесине кипарисовых (Cupressaceae) содержатся изомерные изопропилтрополоны, например Ц-туяплицин (хинокитол), а плесеии Penicillium stipiialum и P. puberulum продуцируют стипита товую и пуберуловую кислоты; все эти соединения являются слабыми антибиотиками.

668

Витамины

Ни зко молекул ярные биорегуляторы

Хопкинс |Hopkins| Фредерик Гоуленд

(1861 —1947), английский биохимик, иностранный почетный член АН СССР (1934). Окончил Лондонский университет (1694), работал в Кембриджском университете Основные работы посвя щены биохимии азотистого обмена. Открыл аминокислоту триптофан (1901). Один из основателей витаминологии. Обнаружил в молоке витамины А и D. Выделил из живой ткани глу-татион (1921) и показал его роль в окислительных процессах в клетке- Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине (1929, совместно с X. Эйк-маном).

Витаминами (от лат. vita — жизнь) называют низко моле кул ярные биорегуляторы, которые необходимы в небольших количествах для нормальной жизнедеятельности человека и должны поступать с пищей, так как организм не может удовлетворить свою потребность в них за счет биосинтеза. К витаминам не относятся обычные продукты питания, обеспечивающие энергетические и белковые потребности организма, а также неорганические соли и микроэлементы, необходимые для жизни. Ряд незаменимых аминокислот (для человека это лизин, изолейцин, лейцин, метионин, фенилаланин, треонин, триптофан, валин, а для детей еще и аргинин и гистидин) также не принято относить'к витаминам. Биосинтез ряда витаминов все же может протекать в организме человека, но только под влиянием внешних факторов, например ультрафиолетового облучения (витамины группы D), или из каких-то предшественников (провитаминов), получаемых с пищей (например, витамин А синтезируется из каротинов). Большинство витаминов являются коферментами или их предшественниками и участвуют в многочисленных ферментативных реакциях. Существует и целый класс антивитаминов — химических аналогов витаминов, способных ингибировать их действие; антивитамины часто употребляются в биохимических исследованиях и при лечении некоторых заболеваний, в частности гипер-витаминозов.

Исторический очерк. Уже в древности люди неоднократно замечали, что отсутствие в пище каких-то компонентов может быть причиной различных заболеваний. Так, в Древнем Китае было известно, что отвар рисовых отрубей излечивает болезнь, названную позднее бери-бери (от сингальского beri — слабость) и представляющую собой полиневрит, основными симптомами которого являются потеря веса, атрофия мыши, сердечно-сосудистые расстройства и отеки. В древнекитайских письменных источниках содержатся также сведения о «куриной слепоте», но лечение згой болезни употреблением в пищу печени впервые упоминается только в трудах великого врача древности Гиппократа; ему принадлежит и первое описание основных признаков цинги (слабость, мышечно-суставные боли, кровоточивость десен, выпадение зубов и т. п.).

Внимание медицины к отысканию эффективных способов лечения цинги (скорбута) было привлечено уже в XVI в., т. е. с наступлением эпохи Великих географических открытий. В 1601 г. Дж. Ланкастер ввел лимоны в качестве обязательного компонента пищевого рациона на английском военно-морском флоте (с тех пор английских моряков стали называть «лимонниками»). Несколько позднее, в 1757 г., английский морской врач Дж. Линд, основатель морской гигиены в Англии, отметил в своем «Трактате о цинге», что только свежие овощи и фрукты «эффективны как факторы, предохраняющие организм от этого заболевания».

В XVIII в. для лечения рахита начинает широко использоваться жир из печени трески. В 1735 г. Г. Казаль, врач испанского короля Филиппа V, впервые описал пеллагру (от итал. pella agra шершавая кожа) — болезнь, при которой сначала поражаются кожа, язык, слизистые оболочки, желудочно-кишечный тракт, а позднее развиваются нервно психические расстройства. Уже в 1785 г итальян ский врач Марзари нашел связь между этим заболеванием и питанием исключительно продуктами из кукуругы. которое характеризовалось им как неполноценная диета. В 1816 г. французский физиолог Ф. Мажанди одним из первых применил экспериментальный

метод в физиологии животных: он содержал молодых животных на искусственных рационах и установил, что они не могут оставаться здоровыми, если получают только белки, сахара и жиры.

Среди исследований, проложивших путь к открытию витаминов, следует упомянуть работы петербургского врача Н. И. Лунина. В 1880 г. он экспериментально доказал, что, кроме белков, углеводов, жиров, солей и воды, для нормального развития, роста и самой жизни животных необходимы особые вещества неизвестной природы, которые содержатся в природных продуктах питания (например, в молоке).

Огромный вклад в изучение витаминов внес голландский врач X. Эйкман, долгое время работавший на острове Ява в Индонезии. В 1897 г. он установил, что болезнь бери-бери развивается при использовании в пищу исключительно полированного риса, а излечивается при приеме водных экстрактов рисовой шелухи или отрубей. Отсюда им был сделан вывод (1906), что рис содержит какой-то фактор — вещество, необходимое организму. В еще более явном виде это положение было сформулировано английск

страница 89
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113

Скачать книгу "Биоорганическая химия" (11.1Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(24.08.2017)