21. Понятие об антраценпроизводных, их классификация. Закономерности образования (биосинтез), локализации и распространения в растениях. Роль для жизни растений. Пути использования сырья, медицинское применение.

Производные антрацена

Антраценовые производные— это группа природных фенольных соединений, в основе которых лежит ядро антрацена различной степени окисленности по среднему кольцу В.

 

Антрацен

Нумерация атомов углерода начинается с кольца С, затем нумеруются кольца А и В (9, 10).

• 1, 4, 5, 8 – альфа-положения;
• 2, 3, 6, 7 – бета-положения;
• 9, 10 – гамма-положения.

Впервые из растений антраценпроизводные выделил швейцарский ученый А. Чирх, который установил их структуру и доказал, что они являются действующими веществами большой группы слабительных средств, а также в 1898 г. предложил название «антрагликозиды».

Большой вклад в изучение производных антрацена внесли отечественные ученые (ВИЛАР): А.С. Романова — автор обзора «Природные антрахиноны», А.И. Баньковский и В.А. Стихин, которые занимались установлением структуры, выделением и разработкой методов анализа антраценпроизводных.

 

Классификация антраценпроизводных

Природные производные антрацена образуют компактную группу соединений с незначительным разнообразием в строении углеродного скелета. В качестве заместителей в составе этих соединений обычно встречаются: гидроксильные (-ОН), метоксильные (-ОСН₃), метильные (-СН₃), гидроксиметильные (-СН₂ОН), альдегидные (-СНО), карбоксильные (-СООН) и другие функциональные группы.

В основу классификации антраценпроизводных положены:

• структура и степень окисленности углеродного скелета;
• характер, количество и расположение заместителей.

В зависимости от структуры углеродного скелета, природные производные антрацена делят на 3 основные группы:

I. Мономерные соединения (содержат 1 ядро антрацена);

II. Димерные соединения (содержат 2 ядра антрацена);

III. Конденсированные соединения (содержат 2 ядра и более).

I. Мономерные соединенияв зависимости от степени окисленности среднего кольца В делят на две группы:

1) окисленные (9,10-антрахинон и его производные);

2) восстановленные (антрон, оксиантрон, антранол и их производные).

Окисленные антраценпроизводные – антрахиноны, в зависимости от положения гидроксилъных (-ОН) групп, делят на две подгруппы:

1) Ализарин и его производные. Обнаружены в растениях семейств Rubiaceae, Scrophulariaceae.

 

Ализарин и его гликозид – кислота рубэритриновая являются основными действующими веществами подземных органов марены красильной.

2) Хризацин и его производные. Обнаружены в растениях семейств Rhamnaceae, Polygonaceae,Asphodelaceae, Fabaceae.

Встречается в коре крушины ольховидной, плодах жостера слабительного, корнях ревеня тангутского и щавеля конского.

Является одним из представителей группы эмодинов — веществ, производных 1,8-дигидроксиантрахинона, которые содержат в своем составе 3 и более гидроксильных групп. Эмодины имеют сходное строение. В зависимости от растительного источника отличаются стереоструктурой и названием:

• реумэмодин (Rheum palmatum var. tanguticum, Rumex confertus);
• франгулаэмодин (Frangula alnus, Rhamnus cathartica);
• франгулин — 6-рамнозид франгулаэмодина (Frangula alnus, Rhamnus cathartica);
• глюкофрангулин — 6-рамноглюкозид франгулаэмодина (Frangula alnus, Rhamnus cathartica);
• алоээмодин — 3-оксиметил-хризацин (Aloë arborescens);
• реин — 3-карбоксихризацин (Cassia acutifolia).

II. Димерные соединения.

Встречаются окисленные и восстановленные соединения. Молекулы димерных антраценпроизводных могут состоять из одинаковых (симметричные) или различных мономеров (несимметричные), связанных по кольцу В в гамма-положениях. Обнаружены в растениях семейств Fabaceae, Rhamnaceae.

Сеннидины А и В (стереоизомеры диреин-антрона) содержатся в листьях сенны.

III. Конденсированные соединения.

Состоят из двух мономеров антрахинонов, соединенных по альфа— игамма-положениям. Обладают фотосенсибилизирующим действием. Обнаружены в растениях семейства Hypericaceae.

 

Биосинтез, локализация, влияние факторов на накопление производных антрацена в растениях

Биосинтез антраценпроизводных происходит по общему пути образования фенольных соединений. В 60-е годы XXв. Берч и Донован выдвинули ацетатную теорию биосинтеза производных антрацена, согласно которой в растениях происходит конденсация ацетатных остатков с последующей их циклизацией. Позднее эта версия была подтверждена методом меченых атомов.

В настоящее время установлено, что существует 2 пути образования производных антрацена в растениях:

• По ацетатно-малонатному пути образуются антраценпроизводные в грибах и лишайниках и производные хризацина в растениях.
• По смешанному пути происходит образование производных ализарина и эмодинов в растениях.

В растениях гликозиды производных антрацена находятся в растворенном виде в клеточном соке, а агликоны – в виде кристаллических включений; локализуются преимущественно в основной ткани: паренхиме коры, сердцевине и сердцевинных лучах. Накопление антраценпроизводных происходит в листьях, побегах, траве, плодах, подземных органах, коре. Содержание их в растениях колеблется от 2 % до 6 %.

В растениях антраценпроизводные встречаются как в свободном состоянии, так и в виде гликозидов. Чаще образуют О-гликозиды, реже — С-гликозиды (барбалоин из листьев алоэ древовидного). В качестве сахарного компонента могут выступать глюкоза, рамноза, арабиноза, ксилоза. В зависимости от количества и места присоединения сахарных остатков, антраценпроизводные делят на монозиды, биозиды и дигликозиды. Наиболее часто в образовании гликозидов участвуют ОН-группы в положениях 1, 3, 6, 8.

На накопление антраценпроизводных влияют условия внешней среды, возраст и фаза развития растения:

1. Установлено, что максимальное содержание производных антрацена в подземных органах наблюдается на второй, третий или четвертый год жизни, после чего их содержание снижается.

2. В ходе вегетативного развития растений происходит изменение в качественном и количественном отношении: осенью преимущественно накапливаются гликозиды антрахинонов, а летом и весной — свободные агликоны; в молодых растениях (в начале вегетации) преобладают восстановленные формы, а в старых (к концу вегетационного периода) — окисленные. Так, в листьях сенны, траве зверобоя максимальное содержание производных антрацена наблюдается в период цветения.

Данные закономерности указывают на активное участие производных антрацена в окислительно-восстановительных процессах. Это свойство необходимо учитывать при заготовке и применении сырья крушины. Собранная весной кора крушины содержит преимущественно восстановленные формы производных антрацена, которые при использовании вызывают тошноту и рвоту. Поэтому кору крушины перед применением выдерживают в течение 1 года при обычных условиях хранения или в течение 1 часа при 100-105 °С в сушильном шкафу. При этом происходит окисление восстановленных форм производных антрацена.

Распространение производных антрацена в растительном мире, роль для жизнедеятельности растений

Антраценпроизводные широко распространены в растительном мире. По данным В.А. Стихина и А.И. Баньковского в растениях обнаружено около 200 веществ этой группы. Наиболее часто встречаются в растениях семейств Fabaceae, Hypericaceae, Liliaceae, Polygonaceae, Rhamnaceae, Rubiaceae. Также они обнаружены в грибах, в том числе различных видах плесени, лишайниках, насекомых и морских животных.

Наиболее важной функцией антраценпроизводных является их участие в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растениях. Также они выполняют защитную функцию от различных микроорганизмов, насекомых (обладают антибиотическими свойствами); стимулируют образование полисахаридов в растениях.

Пути использования сырья. Применение в медицине

Из лекарственного растительного сырья, содержащего антраценпроизводные, получают:

1. Экстемпоральные лекарственные формы:

• настои (сырье сенны, жостера слабительного, зверобоя);
• отвары (сырье ревеня, щавеля конского, крушины, марены);
• сборы и чаи (желудочные, слабительные, противогеммороидальные).

2. Экстракционные (галеновые) лекарственные формы:

• настойки (сырье зверобоя);
• линименты (сырье алоэ);
• экстракты:
• жидкие (сырье крушины, алоэ);
• сухие (сырье крушины, ревеня, сенны, марены).

3. Новогаленовые и комплексные препараты:

• «Рамнил» (сырье крушины);
• «Новоиманин» (сырье зверобоя);
• «Сенадексин», «Антрасеннин», «Кафиол» и др. (сырье сенны);
• «Марелин», «Цистенал» (сырье марены).

Фармакотерапевтическое действие антраценпроизводных в большой степени зависит от их химического строения.

1. Слабительное действие. Характерно для производных хризацина.

По своему фармакологическому действию антрагликозиды отличаются от известных солевых и масляных слабительных. Свое действие антраценпроизводные проявляют только в толстом кишечнике, где они гидролизуются под действием кишечной флоры. Образовавшиеся агликоны раздражают стенки прямой кишки и усиливают ее перистальтику. Послабляющее действие развивается медленно и длительно (в течение 8-10 часов). В качестве слабительных производные антрацена используются в пожилом возрасте, когда замедляется подвижность кишечника.

Лекарственные формы, полученные из сырья ревеня и щавеля конского, имеют особенности, связанные с химическим составом. Эти виды сырья, кроме производных антрацена, содержат значительное количество дубильных веществ. Малые дозы препаратов (0,05-0,2 г в пересчете на сухое сырье) оказывают вяжущее (закрепляющее) действие (дубильные вещества). Большие дозы (0,3-0,5 г) вызывают слабительный эффект (производные антрацена).

Противопоказаноиспользование антраценпроизводных в качестве слабительных средств при маточных кровотечениях и беременности (вызывают прилив крови к органам малого таза), при кишечной непроходимости, воспалительных процессах брюшной полости, острых лихорадочных состояниях.

Слабительным действием обладают:

• настои, отвары, экстракты, порошки (в субстанции и таблетках), сборы из сырья крушины, сенны, жостера слабительного, ревеня и щавеля конского;
• «Рамнил» — сухой стандартизированный препарат из коры крушины; содержит не менее 55 % производных антрацена (табл. 0,05 г N 30);
• «Сенаде» («Глаксенна») содержит сумму кальциевых солей сеннозидов (табл. N 50). Оба препарата выпускаются в Индии;
• «Антрасеннин», «Сенадексин» — сухие очищенные экстракты из листьев сенны (таблетки);
• «Кафиол» — комбинированный препарат, содержащий листья и плоды сенны, плоды инжира, мякоть плодов сливы, масло вазелиновое;
• сок и сироп алоэ.

2. Диуретическое инефролитическоедействие. Характерно для производных ализарина.

Действие проявляется в разрыхлении камней в почках (фосфаты, карбонаты и ураты кальция и магния) с последующим выведением их из организма.

Применяют при почечнокаменной болезни для уменьшения спазмов и облегчения отхождения мелких камней.

Противопоказания: острый и хронический гломерулонефрит. Препараты и лекарственные формы:

• экстракт марены сухой — содержит не менее 3 % антраценпроизводных (табл. 0,25 г);
• «Марелин» — комплексный препарат, содержащий сухие экстракты марены, хвоща полевого, золотарника, магния фосфат однозамещенный, келлин и салициламид (таблетки);
• «Цистенал» — комплексный препарат, содержащий настойку марены, магния салицилат, эфирные масла, масло оливковое, спирт этиловый (флаконы по 10 мл).

3. Желчегонноедействие. Характерно для некоторых препаратов, содержащих в составе производные антрацена:

— «Холагол» (Чехия) — суммарный препарат, содержащий франгулаэмодин коры крушины, красящие вещества корня куркумы, эфирные масла, масло оливковое и магния салицилат (флаконы по 10 мл).

Применяют как желчегонное средство при желчнокаменной болезни, холецистите, гепатохолецистите.

— «LIV-52» (Индия) — комплексный препарат из высушенных соков и отваров сенны, тысячелистника, цикория, паслена черного и других растений (таблетки).

Применяют как гепатопротекторное средство при инфекционных и токсических гепатитах, хроническом гепатите и других заболеваниях печени.

4. Антибактериальное ипротивовоспалительное действие.

— «Новоиманин» — масляный экстракт травы зверобоя.

Применяют для лечения ран, язв наружно в виде 1 % и 0,1 % растворов в разведении с новокаином.

— «Хризаробин» — смесь восстановленных форм различных производных хризацина, используется при лечении кожных заболеваний.

Обладает антибактериальной, противовоспалительной активностью, а также рассасывающим и зудоуспокаивающим действием. Применяют при псориазе.

5. Стимулирующееирегенерирующее действие.

Характерно для препаратов биогенных стимуляторов, которые получают из сырья алоэ. Биогенные стимуляторы образуются при консервировании сырья по методу В.П. Филатова (сырье выдерживают более 12 суток в темном месте при температуре 4-8 °С).

Применяют препараты биогенных стимуляторов при лечении заболеваний глаз, кожи, желудочно-кишечного тракта.

— экстракт алоэ жидкий — водный экстракт из свежих или высушенных листьев алоэ (ампулы по 1 мл № 10; флаконы по 100 мл).

— таблетки алоэ — измельченные консервированные листья алоэ в таблетках, покрытых оболочкой (№ 20).

— сок алоэ — получают из свежесобранных листьев и побегов алоэ (флаконы по 100 мл).

Применяют наружно при лечении гнойных ран, ожогов, воспалительных заболеваний кожи; внутрь — при гастритах, гастроэнтеритах, энтероколитах и других заболеваниях желудочно-кишечного тракта.

— линимент алоэ — суммарный препарат, содержащий сок алоэ, масло эвкалиптовое, масло касторовое и другие компоненты (флаконы по 30-50 г).

Применяют наружно при ожогах, для профилактики и лечения поражений кожи при лучевой терапии.