<<
>>

КУМАРИНЫ И ХРОМОНЫ

Кумарины — кислородсодержащие гетероциклические соединения. В основе структуры их молекул лежит бензо-а-пирон — лактон цис-орто-оксикоричной кислоты (у хромонов — бензо-у-пирон).

Классификация

В зависимости от замещения Н в бензольном (А) и лактонном (В) кольцах радикалами (—ОН, —СН3, —ОСН3), а также от конденсации с фурановым, пира- новым и бензольными кольцами (см.

приведенные ниже формулы) кумарины подразделяют:

• на простые кумарины, оксикумарины и метоксикумарины;

• фуранокумарины, содержащие пятичленное фурановое кольцо, сконден- сированое с кумарином в С6-7 (тип псоралена), либо в С7-8 (тип изопсоралена, или ангелицина);


пиранокумарины, содержащие 6-членное пирановое кольцо, сконденсированное с кумарином в С5-6-, С6-7- или С7-8-положениях, и имеющие заместителей в пирановом, бензольном и пироновом кольцах:

Цис-орто-окси- коричная кислота

• бензокумарины;

• куместаны (бензофураны, сконденсированные с кумарином в С3-4-поло- жениях);

• димерные кумарины;



OH

• хромоны и фуранохромоны;

• афлатоксины — более сложные соединения с ядром кумарина.

Связь строения кумаринов с биологической активностью

Приведенная классификация кумаринов впервые была предложена Е.

Шпе- том в 1937 г. Она выдержала критику и оказалась полезной для фармакогнозии также по причине взаимосвязи химической структуры молекул и их фармакологического действия. Так, эскулетин и другие оксикумарины проявляют поливитаминную активность. Они делают более проницаемыми и эластичными капилляры кровеносных сосудов. Метоксикумарины (точнее, метоксигруппы кумаринов) часто являются ядами для рыб и моллюсков. Производные фурано- и пиранокумаринов обладают коронарорасширяющим и спазмолитическим эффектом на мускулатуру кровеносных сосудов. Кроме того, фурано- и пиранокумарины известны своей фотосенсибилизирующей активностью, способностью повышать чувствительность кожи к УФ-лучам и вырабатывать меланины клетками кожи. Бензо- и аминокума- рины проявляют инсектицидную и антибактериальную активность, куместаны — эстро- и лактогонное действие. Дикумарин препятствует образованию протромбина в крови и способствует повышению проходимости крови по сосудам, но в больших дозах приводит к тяжелым кровоизлияниям и опасен для здоровья. Некоторые кумарины имеют антимитотические и антиканцерогенные свойства.

Физико-химические свойства

Кумарины представляют собой кристаллические вещества — бесцветные или слегка желтоватые, без запаха (кроме собственно кумарина, имеющего запах свежего сена).

Гликозиды кумаринов растворяются в воде, спиртах и не растворяются в органических растворителях. Агликоны кумаринов растворимы в органических растворителях: хлороформе, метиловом и этиловом спиртах, петролейном и диэтиловом эфирах, маслах, но в воде не растворимы.

Для кумаринов характерна высокая устойчивость лактонного кольца, которое не раскрывается даже при долгом кипячении в воде. Они не взаимодействуют с кислотами и аммиаком, при температуре около 100 °С возгоняются.

Важным свойством кумаринов является раскрытие лактонного кольца при нагревании в разбавленном растворе NaOH (или KOH), в результате чего образуются соли кумаровой кислоты желтого цвета. При подкислении данного раствора лактонное кольцо кумаринов вновь замыкается, образуя исходный кумарин. Это свойство кумаринов положено в основу одного из методов их качественного обнаружения — «лактонной пробы».

Кумарины флуоресцируют в УФ-лучах желтым, зеленоватым, голубым, фиолетовым светом; в щелочной среде и в парах аммиака их флуоресценция усиливается. Кумарины имеют максимум поглощения в УФ и инфракрасных областях спектра.

Выделение из ЛРС

Экстракцию кумаринов из ЛРС проводят этанолом (в жидкую фазу переходят как агликоны, так и гликозиды кумаринов). После отгона спирта густой экстракт обрабатывают диэтиловым или петролейным эфиром, в который переходит сумма агликонов и значительное количество балластных веществ. Эфирный слой отделяют, водно-спиртовой — выбрасывают. Далее эфирное извлечение обрабатывают 0,5 % водным раствором КОН на холоде, водную фазу вновь выбрасывают. Затем эфирную фазу обрабатывают 10 % водно-спиртовым раствором КОН при слабом нагревании. Происходит разрыв лактонного кольца, и образуются кумаринаты, которые переходят в водный слой. В слое органического растворителя остаются балластные вещества (смолы, стерины, спирты), органическую фазу выбрасывают. Водно-щелочной слой подкисляют разбавленой НО: происходит замыкание лактонного кольца с образованием кумаринов, извлекаемых органическим растворителем. Органический растворитель отгоняют и получают сумму кумаринов, которую разделяют хроматографически на селикагеле или оксиде алюминия. Кумари- ны, содержащие ОН-группы (спиртовые или фенольные), сильнее адсорбируются на оксиде алюминия, чем на силикагеле, причем адсорбционное сродство кумари- нов к оксиду алюминия усиливается с увеличением числа ОН-групп. Затем из колонки кумарины элюируют большим объемом полярных растворителей, подобных спирту. На хроматограмме флуоресцирующие пятна кумаринов обводят карандашом и проявляют диазотированным сульфаниламидом, от действия которого ку- марины (в зависимости от структуры) окрашиваются в оранжевый, красный и фиолетовый цвета, видимые при дневном свете.

Качественные реакции определения кумаринов

Существуют две основные реакции: лактонная проба и диазореакция.

Лактонная проба. К спиртовому извлечению из ЛРС прибавляют 10 % спиртовой раствор КОН и нагревают: раствор желтеет (при разрыве лактонного кольца образуются кумаринаты, окрашивающие раствор в желтый цвет). При добавлении небольшого количества дистиллированной воды раствор становится более прозрачным (кумаринаты растворимы в воде). Подкислив раствор 10 % НО до кислых значений рН, наблюдаем помутнение раствора или выпадение осадка: регенерировавшие кумарины не растворимы в воде.

Диазореакция. К спиртовому извлечению прибавляют 10 % спиртовой раствор КОН и нагревают: раствор желтеет. Затем прибавляют свежеприготовленный диазореактив (смесь равных объемов растворов п-нитроанилина и нитрита натрия в концентрированной НО): при наличии кумаринов раствор приобретает вишнево-бурую окраску.

Количественное определение содержания кумаринов

1. Гравиметрический метод, основанный на обратимом размыкании и замыкании лактонного кольца.

2. Колориметрический метод, в основе которого лежит способность кумари- нов вступать во взаимодействие с солями диазония. В качестве диазореагента применяют диазотированный п-нитроанилин, сульфаниловую кислоту, сульфаниламид.

3. Специфическое отношение кумаринов к гидроксидам металлов лежит в основе метода нейтрализации (обратного титрования), применяемого для определения суммы кумаринов и их компонентов.

4. Метод УФ-спектрофотометрии.

5. Особенности качественного и количественного определения хромонов

Подобно кумаринам, хромоны образуют окси-, метокси- и другие оксипро- изводные. Конденсируясь с фурановым кольцом, они образуют фуранохромоны. Хромоны по структуре близки к кумаринам и флавоноидам, но в природе встречаются реже, чем кумарины.

Для обнаружения хромонов в ЛРС используют микрохимические реакции, которые основаны на способности хромонов образовывать с концентрированными минеральными кислотами (хлористо-водородной, серной и др.) оксониевые соли лимонно-желтого цвета. С концентрированными растворами NaOH или KOH хромоны, содержащиеся в ЛРС, образуют соединения, окрашенные в пурпурно-красный цвет. Многие хромоны в УФ-лучах дают флуоресценцию, аналогичную кумаринам: голубую, желто-оранжевую или коричневую.

Хромоны от кумаринов можно отличить с помощью диазотированной суль- фаниловой кислоты, с которой они не образуют характерных для кумаринов вишнево-красных соединений. В отличие от флавоноидов, хромоны не дают окраски со смесью борной и лимонной кислот.

Для количественного определения хромонов применяют метод колориметрии, а также метод хроматоспектрофотометрии

Распространение в растительном мире. Локализация в органах и тканях

Производные кумаринов и хромонов широко распространены в мире растений, из которых уже получено более 200 соединений этого типа. Наиболее часто встречаются кумарины и фуранокумарины. Около 1/3 всех изолированных из растений кумаринов выделено из семейства Сельдерейные и еще 1/3 — из семейств Рутовые и Бобовые, тогда как из остальных семейств — лишь небольшое число ку- маринов. Выделенные из ЛРС кумарины являются преимущественно агликона- ми, реже — гликозидами.

Кумарины локализуются в различных органах растений, но чаще всего — в корнях, коре, плодах и реже — в стеблях и листьях. Содержание кумаринов в растениях колеблется от 0,2 до 2—6 %. Иногда в одном растении выявляется несколько кумаринов. Часто накапливаются вместе с эфирными маслами в канальцах и вместилищах.

Значение кумаринов в жизни растений. Биологическая и фармакологическая активность

Роль кумаринов в жизни растений не ясна. Полагают, что они участвуют в регуляции роста растений, являясь антагонистами ауксинов, задерживают процесс прорастания семян и рост корня. Поглощая УФ-лучи, кумарины защищают молодые растения от вирусных заболеваний и их распространения в растении. Показано, что они могут действовать как инсектициды, а также как яды для поражающих растения нематод, моллюсков. Кумарины токсически действуют на рыб, наркотически — на земляных червей и кроликов, седативно и токсически — на мышей, овец, собак и лошадей. Афлатоксины представляют собой ядовитые соединения, вырабатываемые некоторыми видами грибов, патогенных для растений, животных и человека.

Имеются кумарины (например, эскулин), обладающие поливитаминной активностью, фуранокумарины проявляют фотосенсибилизирующую активность, пиранокумарины и фуранохромоны — спазмолитическую и коронарорасширя- ющую, дикумарин — тромболитическую, кумарины с аминоалкильными заместителями оказывают стимулирующее влияние на ЦНС, некоторые кумарины — антибактериальный и антигрибковый эффект, а отдельные действуют на клетки как митотические яды. Из хромонов наибольшее фармакологическое значение имеют фуранохромоны (проявляют спазмолитический эффект).

<< | >>
Источник: Карпук, В. В.. Фармакогнозия : учеб. пособие / В. В. Карпук. — Минск: БГУ, 2011. — 340 с. — (Классическое университетское издание). 2011
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме КУМАРИНЫ И ХРОМОНЫ:

  1. ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ И ЛЕКАРСТВЕННОЕ РАСТИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ, СОДЕРЖАЩИЕ КУМАРИНЫ И ХРОМОНЫ
  2. ЛИМОН
  3. АНТИБИОТИКИ, ОБРАЗУЮЩИЕСЯ ПУТЕМ КОНДЕНСАЦИИ НЕСКОЛЬКИХ МЕТАБОЛИТОВ
  4. Пираны
  5. Пассивная кожная анафилаксия
  6. СЕЛЬДЕРЕЙ
  7. Респираторная анафилаксия
  8. Разработка и клинические эффекты хромогликата
  9. ГЛИКОЗИДЫ
  10. Гетерогенность тучных клеток: тканевая и видовая специфичность хромогликата
  11. Фармакокінетика
  12. ФЕНОЛЬНЫЕ ГДИКОЗИДЫ
  13. Витамин Р (цитрин, витамин проницаемости)
  14. Стимуляция витаминами процессов утилизации продуктов метаболизма клетки
  15. ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ И ЛЕКАРСТВЕННОЕ РАСТИТЕЛЬНОЕ СЫРЬЕ, СОДЕРЖАЩИЕ АРОМАТИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ
  16. 6.4.1. ПОЛОСТЬ РТА и желудочно-кишечный ТРАКТ