Glu

Более 40% всех лекарственных средств содержат вещества растительного
происхождения
В Европе в качестве
лекарственных используют
около 2 000 видов растений,
в Индии – около 7 500,
в Китае – более 10 000…
Ежегодно необходимо сотни
тысяч тонн этих растений..
Что же это за растения,
почему они лечат и откуда
их получают?
Как это все начиналось… Гиппократ.
Знаменитый врач Древней Греции Гиппократ
(469 - 377 гг. до н.э.) дал научное обоснование
применению более 230 видов лекарственных
растений, описав их в своих сочинениях.
Любопытно, что свое знакомство с
лекарственными растениями древние греки
связывали с легендарной Колхидой –
то есть с Кавказом. По мнению греков,
в Колхиде под покровительством богини
Артемиды находился волшебный сад ядовитых и
лекарственных растений. Из этого сада, по преданию,
они и попали в Грецию. Удивительно, но сейчас
установлено, что некоторые лекарственные растения
действительно попали в Грецию с Кавказа…
… Диоскорид
"Отец фармакогнозии", знаменитый врач
древнеримской армии времен Нерона, грек по
происхождению Диоскорид Педаний (1 в.н.э.) в
своем сочинении «De materia medica»
(«О лекарственных средствах») описал уже
свыше 600 видов лекарственных растений,
снабдив их рисунками и подробными
указаниями к применению.
… Плиний старший
Плиний-старший (Gaius Plinius Secundus,
I в.н.э.), писатель-эрудит, прокуратор
нескольких провинций, командующий
флотом в Мизене. Во время извержения
Везувия прибыл на кораблях в Стабии
и погиб, отравившись серными
испарениями, когда пытался помочь
пострадавшим..
В своем сочинении "Естественная
история«, состоящей из 37 томов, привел
описание уже 1000 видов растений, в
основном лекарственных.
Любопытно, что одним из главных
лекарственных растений древние
римляне считали капусту разных сортов
… Гален
Бесспорный авторитет в практической медицине
вплоть до XIX века, личный врач нескольких
римских императоров, грек Гален (129 - 217 гг),
в противоположность Гиппократу, утверждал,
что в лекарствах растительного и животного
происхождения имеются полезные и балластные
вещества, то есть впервые ввёл понятие о
действующих веществах. Предложил отделять в
растениях полезное начало от бесполезного, для
чего использовал жидкость – воду, сиропы, вино,
смесь уксуса и мёда…
До сих пор в современной медицине все
препараты, полученные путем экстракции
лекарственных веществ из растения - настои,
настойки, экстракты, отвары, - носят название
"галеновых".
Российские травники были не хуже..
Cкифы (YII в. до н.э. - I в. н.э.) в лечебной практике
с успехом применяли много растений. Опыт скифов
использовали волхвы - лекари-профессионалы Киевской
Руси, а также ведуны и знахари. После крещения Руси
лечением травами стали заниматься в монастырях.
Первая аптека открылась в Москве в 1581 году при Иване Грозном
для обслуживания царского двора. В том же году была основана
Аптекарская изба для организации сбора лекарственных трав по всей
Руси. При Борисе Годунове Аптекарскую избу преобразовали в
"Обтекарский приказ" с сушильными складами, аптеками и боярином
во главе. В это время на Руси появляются переводные переписанные
травники - "вертограды".
К примеру, в "вертограде" 1614 года о корне валерианы писано
следующее: "Корень тое травы в зелия полагаем. Сама та трава и
корень вельми дух тяжел имеет. Кошки трутся около тое травы...
Врачеве глаголют, что тое травы корение высушено, соблюдаем его на
три годы без умаления силы его. Тот корень собираем в месяце августе".
Некоторые из наиболее известных «растительных» лекарств
История растительных ядов более драматична..
В древней Греции преступников казнили,
заставляя их выпить сок ядовитого растения. И
не только преступников.
Согласно преданию, испил чашу с ядом по
решению афинских властей в 399 году до н.э. и
философ Сократ... До сих пор не совсем ясно,
какое же растение было использовано в качестве
"палача". Историки Древнего Рима Плиний и
Тацит утверждали, что это был болиголов
(Conium maculatum). Казнь его соком ввели в
Греции в начале правления 30 тиранов (404 - 403
гг. до н.э.) в период распада Афинского
государства. Римляне называли ядовитый
напиток из сока болиголова "sorbito cicutae".
Ядом этого растения является алкалоид кониин.
Другие исследователи считают, что помимо
болиголова в состав Сократова кубка входил сок
цикуты Cicuta virosa (веха ядовитого), ядом
которого является цикутотоксин.
История растительных ядов более драматична..
В Европе, после того как криминалисты
научились определять отравление мышьяком,
преступники обратили свой взор на
растительные яды, не без основания полагая,
что в организме человека обнаружить их не
удастся.
В 1847 году, на склоне лет, сам Матье Жозеф
Бонавантюр Орфила (1787 – 1853) - человек,
завоевавший почетный титул
"родоначальника токсикологии" - после
бесчисленных экспериментов на животных
утверждал, что, видимо, никогда нельзя будет
разгадать тайну смерти тех, кто стал жертвой
растительных ядов...
Алкалоиды – азотсодержащие «растительные яды»
Вторичный метаболизм растений: всего 120 лет исследований.
Из лекции «О химическом составе клеток» немецкого
биолога, лауреата Нобелевской премии 1910 года
Альбрехта Косселя, которую он прочел для
Берлинского общества физиологов 1891 году:
“В то время как первичные метаболиты присутствуют в каждой растительной
клетке, способной к делению, то вторичные метаболиты присутствуют в
клетках только “нечаянно” и не необходимы для жизни растения. ...
Случайное распространение этих соединений, их нерегулярное нахождение в
близких видах растений, вероятно, свидетельствует о том, что их синтез
связан с процессами, не являющимися неотъемлемыми для каждой клетки, а
имеющими скорее вторичный характер.... Я предлагаю называть соединения,
имеющие важность для каждой клетки первичными, а соединения, не
присутствующие в любой растительной клетке - вторичными”
Растения отличают от других организмов два принципиально
важных процесса: фотосинтез и вторичный метаболизм
Академик А.Т.Мокроносов
Вторичные метаболиты:
• относительно низкомолекулярные соединения
• не обязательно присутствуют в каждом растении
• как правило, являются биологически активными соединениями
• синтезируются из немногих первичных метаболитов.
Основные классы:
• изопреноиды:
• алкалоиды:
• фенольные соединения
• минорные группы
~
~
~
~
35 000 структур
12 000 структур
8 000 структур
10 000 ?
Изопреноиды: соединения, составленные из изопреновых фрагментов.
Фитохимический «рог изобилия»
OH
O
OCH3
OH
CH2
OH
O
methylsalicylate
H
limonene
H
linalool
OCH3
benzaldehyde
OH
eugenol
phenylethanol
CH2
OH
O
OH
O
H
CH2
linalool
phenylacetaldehyde
phenylacetaldehyde
linalool
O
OH
O
OH
neral
geranial
OH
linalool
OH
linalool
CH2
nerolidol
limonene
phenylethanol
OH
CH2
OH
OH
phenylethanol
geraniol
linalool
Монотерпены – компоненты эфирных масел
Лаванда и лавандовое масло…
Лаванда лекарственная.
Lavandula officinalis Chaix.
(S)-(+)-Linalool и (R)-(−)-Linalool
d-линалоол найден в масле из семян мексиканского линалоэ,
розового дерева (80-85%), мускатного ореха, сладкого
апельсина, кориандрового семя.
l-линалоол - в масле из древесины «хо» (80-90%), древесины
мексиканского линалоэ (60-80%), лаванды, лавандина, шалфея,
бергамота, лимона, лайма, французского и немецкого
базилика, цейлонской корицы.
Рацемический линалоол (смесь d- и l-изомеров) в природе не
встречается.
Главной составной частью масла являются сложные эфиры спирта L-линалоола и кислот
(уксусной, масляной, валериановой и капроновой). Кроме того, в нем обнаружен
кариофиллен, гераниол, лавандиол, борнеол и др.
Масло имеет антисептические и бактерицидные свойства. Раствор эфирного масла
стимулирует заживление ран без грубых рубцов на коже
Сесквитерпеноиды. Эфирное масло липы
Фарнезол
Липа Tilia europaea
Слава колдовского дерева издревле уживалась с репутацией мощного средства исцеления
от эпилепсии и паралича. Практичные римляне варили вместе с солониной липовый луб,
который делал мясо не таким соленым. Липовый цвет смешивали с хмелем и пили как
снотворное.
В липовых цветках содержится 0,04-0,1% эфирного масла, основной компонент - фарнезол
Считается, что масло уменьшает потоотделение, исцеляет гноящиеся раны, препятствует
разрастанию раковых опухолей.
Имеет гипотензивное; мочегонное свойства; помогает при нервных расстройствах,
стимулирует работу мозга; потогонное; противокашлевое; спазмолитическое;
тонизирующее, успокоительное; смягчает кожу.
Сесквитерпеноиды. Ромашка.
Из листьев и соцветий различных эфиромасличных растений
выделены сотни сесквитерпеновых лактонов. Некоторые из них
под действием водяного пара дают азуленкарбоновые кислоты,
которые затем быстро превращаются в различные азулены.
Например, матрицин (6,7-гвайянолид), содержащийся в ромашке
превращается в хамазуленкарбоновую кислоту и далее в хамазулен.
Ромашка
пахучая
Matricaria
matricarioides
Ромашка аптечная
(Matricaria chamomilla)
Сесквитерпеноиды. Багульник.
Багульник болотный — Ledum palustre
Ледол
Во всех частях растения, за
исключением корней, содержится
эфирное масло, обладающее
одуряющим запахом, вызывающее
головную боль. Больше всего его
накапливается перед цветением в
листьях первого года (до 7,5%).
В состав эфирного масла входят
спирты азуленового ряда: ледол
(сильнейший яд, поражающий
нервную систему), палюстирол,
углеводород мирицен, П-цимол
В больших дозах эфирное масло
обладает способностью
парализовать центральную
нервную систему, вызывая
двигательные параличи, параличи
кишок, матки; сильно нарушает
дыхание и сердечную деятельность
Госсипол – димерный сесквитерпеноид
Гемигоссипол
В необжаренном хлопковом масле. Димерный
сесквитерпеноид.
Обладает активностью в отношении различных
штаммов вирусов, в том числе дерматотропных
штампов вируса герпеса. Опоясывающий лишай,
простой пузырчатый лишай и псориаз.
Контрацептивные свойства для мужчин. В 70-х
годах в Китае проверили на 8800 волонтерах,
эффект (причем, обратимый) – 99,89%. Но
отказались из-за побочных эффектов (снижение
калия в крови, диарея…)
Госсипол
Сесквитерпеновые лактоны
Сесквитерпеновый лактон артемизинин – мощное новое
средство против малярии. Применялось в Китае в течение
2000 лет…
Тетрациклические дитерпеновые гликозиды стевии Stevia rebaudiana –
некоторые из них в 300 раз слаще сахара…
Стевиозид
R1: Glu
R2: Glu- Glu
Ребаудиозид А
R1: Glu
R2: Glu- Glu
|
Glu
Ребаудиозид С
R1: Glu
R2: Glu- Rha
|
Glu
Stevia rebaudiana
Тис – источник противоопухолевых дитерпеноидов
Тис ягодный
Taxus baccata
Тис остроконечный
Taxus cuspidata
Тритерпеноиды. Сердечные гликозиды наперстянки.
Наперстянка шерстистая
Digitalis lanata
D-дигитоксоза
Наперстянка пурпурная
Digitalis purpurea
Одно из самых ядовитых
растений.
Анчар – дерево смерти. Не такое оно уж и ядовитое. Уловки аборигенов..
Antiaris toxicaria
Антиарин
Сердечные гликозиды строфантов
Strophanthus preussii
Strophanthus kombe
Стероидные гликозиды - спиростаноловые и фуростаноловые
Диоскорея дельтовидная
Dioscorea deltoidea
Спиростаноловые
Фуростаноловые
Водонерастворимы
Лизируют мембраны
Цитотоксичны
Иммуносупрессоры
Водорастворимы
Не лизируют мембраны
Стимулируют пролиферацию
Иммуноситмуляторы
Антиоксиданты
Женьшень и структура гинзенозидов –
тритерпеновых гликозидов даммаранового ряда
Структура семи основных гинзенозидов
Гинзенозиды Rg-группы
Гинзенозиды Rb-группы
Гинзенозид Rb1
Гинзенозид Rg1
Седативное
действие
Стимулирует
активность ЦНС
Антиконвульсант
Активирует моторику
Гипотензивное
действие
Гипертензивное
действие
Примеры каротиноидов. Стандартные...
Каротиноиды – красные пигменты
Каротиноиды – красно-оранжевые пигменты.
Рубиксантин – в
шиповнике
Флавоксантин –
в ноготках
Ретрокаротиноиды – сдвиг двойной связи
«Присемянники» тиса ягодного…
«Калифорнийский мак»
Eschscholtzia californica.
Апокаротиноиды – «укороченные» тетратерпеноиды.
Полиизопреноиды – каучук, гуттаперча, чикль…
Каучук, цис-1,4-полиизопрен,
n – 1000 – 40000
Саподилла, или Чику,
Manilkara zapota
Гевея
транс-1,4-полиизопрен, n ~ 100
Алкалоиды – азотсодержащие «растительные яды»
Хинолиновые алкалоиды - «патриархи» и «юниоры» лекарственных средств...
Характерны для видов Cinchona и Remijia (Rubiaceae)
Camptotheca acuminata
Камптотецин –
цитотоксический
хинолиновый
алкалоид (по синтезу –
индольный) из
эндемичного растения
Китая Camptotheca
acuminata
ингибирующий
топоизомеразу I .
Используется в
онкологической
практике.
Индольные алкалоиды типа коренантеина
Найдены в представителях трех семейств Rubiaceae, Loganiaceae и Apocynaceae
Йохимбин (Yohimbine) (также называемый квебрахин)
алкалоид вечнозеленого дерева Йохимбе (Yohimbe).
со стимулирующим действием.
Единственный подтвержденный медициной афродизиак.
Использование растения йохимбе в этом качестве в местах
его исконного распространения хорошо задокументировано и
знания о йохимбине оценены по достоинству во многих
частях мира, особенно в Европе. Менее известно на западе
использование йохимбе как галлюциногена
Йохимбин
Йохимбе (Pausinystalia johimbe Pierre ex
Beille), семейство Мареновые (Rubiaceae),
произрастает в центральной части Африки
Индольные алкалоиды типа ибогана
Около 250 представителей, присутствуют
исключительно в растениях подсемейства
Plumerioideae (Apocynaceae).
Ибога - кустарник (Камерун, Конго) высотой
0.9…1.5 метра. Корни содержат до 5 - 6%
индольных алкалоидов, наиболее известен
ибогаин (ibogaine), обладающий
стрихниноподобным действием на ЦНС.
Алкалоиды в ибоги обладают спазмолитическим,
антиаритмическим, стимулирующим аппетит
действием. Ибогаин - галлюциноген, признается
и как средство воздействия на прочность брачных
уз, и как афродизиак. Это одно из немногих
растений среди десятков других, объявляемых
афродизиаками, которое действительно
представляет собой то, что рекламируется.
Ибога Tabernanthe iboga Baill
Ибогаин
Димерные индольные алкалоиды.
Катарантус розовый (барвинок розовый) Catharanthus roseus (L.) Don.f. = Vinca rosea L.
Из этого вида выделено более 80 алкалоидов, из
них 26 - димерные. Особый интерес представляют
алкалоиды винкристин, винбластин, лейрозин,
обладающие противоопухолевой активностью.
Эти алкалоиды разрушают микротрубочки
веретена деления в метафазе.
Винкристин
Винбластин
Изохинолиновые алкалоиды
Протоберберины
Берберин
Берберин из барабарисов
Berberidaceae (Berberis
vulgaris, B. japonica B.
stolonifera, B. aggregata).
Обладает
противовоспалительным,
успокаивающим,
кровеостанавливающим,
желчегонным.
Бензофенантридины
Сангвинарин
Сангвинарин и хелидонин из
чистотела Chelidonium majus.
Хелидонин и хелеритрин
обладают бактерицидным и
желчегонным действием.
Хелидонин
Papaver somniferum
Papaver orientalis
P. alpinum
Мак восточный
Мак снотворный
Маковые
Glaucium flavum
Мачек желтый
Papaver somniferum
пионоцветная форма
Chelidonium
majus
Чистотел
Hylomecon vernalis
Лесной мак весенний
Eschscholtia californica
Фенольные соединения тоже небесполезны…
Лигнаны – димерные фенилпропаноиды. Подофиллотоксин
R1 = H – подофиллотоксин; . R1 = OCH3 – 6-метоксиподофиллотоксин
Podophyllum spp;
(Berberidaceae).
Коммерчески
используют P. emodi
Wall. (синоним
P. hexandrum Royle),
Индия и Непал и
P. peltatum L.,
Америка.
С6 – С4 соединения. Нафтохиноны
Нафтахиноны из венериной мухоловки. Кладезь биологической
активности - мощное противомикробное и противоопухолевой дейсвтие
Dionaea muscipula
С6 – С4 соединения. Нафтохиноны
Воробейник краснокорневой
Lithospermum erthrorhizon
R=OH шиконин
R=OCOCH3 ацетилшиконин
R=OCOCH2CH3 пропионилшиконин
R=OCOCH(CH3)2 изобутирилшиконин
R=OCOCH=C(CH3)2 b,b-диметилакрилшиконин
R=OCOCH2CH(CH3)2 изовалерилшиконин
R=OCOCH2C(CH3)2OH b-оксиизовалерилшиконин
R=OCOCH(CH3)CH2CH3 a-метил-N-бутирилшиконин
Шиконин и его эфиры являются природными
антисептиками широкого спектра действия, оказывают
противовоспалительное, регенерирующее действие,
повышают иммунный барьер кожи, обладают
антиоксидантными и УФ-защитными свойствам.
Фенольные соединения с двумя ароматическими кольцами
С6-С1-С6 соединения: Ксантоны.
~ 70 соединений. Встречаются как
в свободном виде, так и в виде
гликозидов.
Главным образом в семействах
зверобойные Guttiferae и
горекчавковые Gentianaceae
Мангиферин. С-гликозид.
Оказывает кардиотоническое, диуретическое,
психотропное, противотуберкулезное,
гидрохолеретическое действие и стимулирует
активность центральной нервной системы.
С6-С2-С6 соединения: антраценовые производные (антрахиноны)
Антраценовые производные: антранолы, антроны, антрахиноны.
Около 200 структур. Мареновые, бобовые, лилейные, крущиновые
1. Группа эмодина
Алоэ древовидное
Alóe arboréscens
2. Группа ализарина
Зверобой
Hypericum perforatum
Небелковые аминокислоты
Более 500 представителей. Найдены прежде всего в растениях, хотя есть и в
грибах.
Присутствуют либо в свободном виде, либо в виде небольших конъюгатов.
Некоторые являются первичными метаболитами (орнитин, гомосерин, )
Часто модификации белковых аминокислот
-- добавление (вычитание) СН2 в цепи (гомометионин)
- гидроксилирование -ОН гидроксипролин
- метилирование СН3 S-метилметионгин
- аминирование - NH2 N’-аминопролин
-Классификация:
примеры
Нейтральные алифатические 5-гидроксинорлейцин, Crotolaria juncea
Дикарбоновые (кислые)
γ-метилен-L-глутаминовая кислота, земляной
орех
Основные
γ-гидроксиогомоаргинин Lathyrus tinigitanus
Серусодержащие
S-метил-L-цистени Phaseolus vulgaris
Селенсодержащие
Se-метил-L-цистени Astragalus spp,
Ароматические
2,4-дигидрокси-метилфенилаланин, куколь
посевной
Гетероциклические
Мимозин, Mimosa pudica
Ацетилированные
N-ацетил-L-орнитин, широко распространен
Беталаины
Сахар
Антоциан (цианидин-гликозид)
Бетациаанин
Беталаины
Батацианины. Около 50 структур. Гликозиды всего двух агликонов – бетанидина
и изобетанидина. Могут с необычным сахаром (софороза) и дисахариды.
Известны ацилгликозиды (кислоты - малоновая, лимонная, п-кумаровая,
феруловая, кофейная)
Бетанидин
Изобетанидин
Амарантин из
амарантов..
Бетанин
Beta vulgaris
Бетаксантины. Около 10 структур
Индикаксантин
Vulgaxanthin I и Vulgaxanthin II
Opuntia ficus-indica
Beta vulgaris
Цианогенные гликозиды
Известно более 30 структур. Распространение - около 2500 видов более 100 семейств
Бобовые Fabaceae, Розоцветные Rosaceae, Льновые Linaceae
R – алифатический,
ароматический,
алициклический..
S-форма – дуррин у сорго,
R-форма – таксифиллин, у некоторых двудольных
Цианолипиды.
Характерны для семейства Sapindaceae, найдены и у Hippocastaneaceae и Boraginaceae.
Cardiospermum
halicacabum
Рамбутан
Nephelium lappaceum
Allophylus edulis
Унгнадия прекрасная
Ungnadia speciosa
Мыльное дерево
Sapindus mukorossi
Stocksia brahuica
Глюкозинолаты (гликозиды горчичных масел)
Бетаины
R = H - Глицинбетаин (бетаин)
Активизирует липидный обмен в
печени, нормализует уровень
триглицеридов в крови, обладает
желчеобразующим и желчегонным
действием, Активно используется в
современных программах
похудения, т.к. способствует
усвоению белков и препятствует
отложению жира. Является
гепатопротектором, способствует
профилактике жирового
перерождения печени и снижению
уровня холестерина в крови.
Буквица
лекарственная
Betonica officinalis
Стахидрин обладает
кровесвертывающим и
сердечно-сосудистым
действием, длительно
снижает кровяное
давление.
Спорынья
Аллиины и аллицины
Серосодержащие
соединения, производные
цистеина и
серусодержащих
небелковых аминокислот.
Liliaceae, Cruciferaceae,
Mimosaceae.
Лук, чеснок…
Ацетогенины.
Открыты в 1982 году – уварицин из Uvaria accuminata. Сейчас – около 300 структур.
Только в растениях семейства Анониевых (Annonaceae). Сильное цитотоксическая
активность против насекомых, грибов, паразитов. Противоопухолевое действие, для
некоторых – очень мощное (сильнее таксола).
Ингибиторы НАДН-дегидрогеназы митохондрий.
Характеризуются обязательным присутствием в молекулах
лактонного цикла, часто это -лактоны. Степень ненасыщеннсти
невелика, обычно двойная связь в лактонном цикле. Всегда
имеются гидроксильные группы и почти всегда — фрагменты
циклического эфира. Размер углеродной цепи от С17 до С37.
Уварицин