Часть 3. Выделение сесквитерпеновых лактонов

3.1. Общая характеристика

К сесквитерпеновым лактонам относятся кислородосодержащие, производные сесквитерпеноидов, имеющие в своем составе 15 атомов углерода и 1 (реже 2) g - лактонный цикл, а также, как правило, кетонную, гидроксильную, эпоксидную или сложноэфирную группы. Наряду с этим известно незначительное количество лактонов, содержащих хлор, серу, азот. В последнее время выделены соединения, состоящие из 30 атомов углерода и получившие название дисесквитерпеноидов.

Долгое время сантонин (сесквитерпеновый лактон), выделенный из соцветий цитварной полыни Artеmisia cina Berg., являлся единственным представителем этой группы соединений

g - Сантонин(С15 Н20 О4)

С 1954 г., благодаря работам чешских ученых Ф. Шорм, В. Героута, число выделенных и изученных сесквитерпеновых лактонов стало быстро расти.

В настоящее время из растительных источникив выделено свыше 1200 лактонов различных типов. Указанный класс терпеноидов усиленно изучают во многих странах мира в связи с широким спектром их биологического действия - антигельминтного, кардио - тонического, противовоспалительного, анальгезирующего, противомалярийного, противоопухолевого и др.

Первым сесквитерпсновым лактоном, применявшимся как антигельминтное средство, был сантонин. Аналогичным действием обладает также геленин - сумма сесквитерпеновых лактонов из девясила высокого Inula helenium L., который более эффективен, чем сантонин, в особенности в детской практике. Сесквитерпеновый лактон тауремизин оказывает возбуждающее действие на кору головного мозга, урежает ритм сердечных сокращений, мягко повышает артериальное давление, значительно усиливает сокращение мышцы сердца, несколько увеличивает диурез и применялся в официальной медицине. Матрицип и матрикарин обладают противовоспалительной активностью, что связано со способностью матрицина легко превращаться в хамазулен. Последний малотоксичен, активирует процессы грануляции и эпителизации ран. Арнифолин в опытах на животных обнаружил тонизирующее действие на гладкую мускулатуру матки.

Известно, что многие лактоны, содержащие экзоциклическую метиленовую группу, проявляют цитотоксическую активность, хотя это и не является обязательным условием указанного эффекта. Количество лактонов, для которых установлено противораковое действие, уже перевалило за 70. Большинство из них относится к гермакранолидам (костунолид, алатолид, партенолид, элафантин, кницин, элеганин и др.), гвайанолидам (дезацетоксиматрикарин,. артеглазины А и В, гросгеймин, цинаропикрин, амброзин, геленалин, пауцин и др.). Внедрение этих соединений в медицинскую практику тормозится их весьма высокой токсичностью. С другой стороны, описаны g - лактоны (например, гейгерин), стимулирующие процессы злокачественных новообразований. Установлена также антибактериальная и антипротозойная активность некоторых лактонов.

3.2. Распространение в растительном мире

Сесквитерпеновые лактоны широко распространены в природе и изучены в основном в высших растениях. Наиболее богатым является семейство Asteraceae (Compositae), в нем отличаются большим разнообразием содержащихся лактонов роды: Achillea, Acroptilon, Ambrosia, Artemisia, Helenium, Inula, Gaillardia, Matricaria, Saussurea. Из других семейств следует отметить Acanthaceae, Amarantaceae, Apiaceae (и его род Ferula), Aristolochiaceae, Canellaceae, Coriariaceae, Illiciaceae, Lauraceae, Lamiaceae (Labiatae), Magnoliaccae, Меnispermaceae, Polygoniaceae, Umbelliferae.

Из низших растений известны представители двух семейств, содержащих ' сескпитерпеновыс лактоны - Russulaceae и Frullaniaceae.

3.3. Локализация в растениях

Сесквитерпеповые лактоны могут накапливаться во всех органах растений, но большинство их выделено из надземной части.

Более редки случаи выделения лактонов из подземных частей растений. В частности, из корней соссюреи репейниковой (лопуховидной) Saussurea lappa Clarke - растения, широко используемого в народной и официальной.медицине стран Востока, получены костунолид, дегидрокостуслактон, дигидрокостуслактон, мокколактон, сауссуреалактон, 12 -метоксидигидрокостунолид. Сумма сесквитерпеновых лактонов, называемых алантоном, изолирована из корней и корневищ девясила высокого. Кроме того, выделены сесквнтерпеновые лактоны из корней рода Ferula.

3.4. Классификация

По строению углеродного скелета все известные сесквитерпеновые лактоны подразделяют на 24 основных типа. Наибольшее их количество относится к типам гермакрана (гермакранолиды), гвайана (гвайанолиды), амброзана (амброзанолиды) и эвдесмана (эвдесманолиды):

Гермакран Гермакрноолиды Гвайана Гвайанолиды

Амброзан Амброзанолиды Эвдесман Эвдесманолиды

По строению углеродного скелета лактоны можно классифицировать как ациклические, моноциклические, бициклические и трицикличсские. Некоторые из них могут быть эстерифицированы по спиртовому гидроксилу.

Изредка встречаются гликозидированные лактоны, которые могут быть эстерифицированы по гидроксилам сахарного компонента.

3.5. Физико - химические свойства

Большинство лактонов - это твердые кристаллические вещества, реже - маслообразные жидкости, нерастворимые в воде и растворимые в органических растворителях: этаноле, хлороформе, диэтиловом эфире, гексане. На растворимость лактонов в воде значительное влияние оказывают сопутствующие экстрактивные вещества, в присутствии которых она резко повышается. На этом основан один из простых методов выделения. В водных растворах щелочей сесквитерпеновые лактоны растворяются вследствие раскрытия лактонного кольца и образования солей соответствующих кислот.

Лактоны не имеют общих свойств, которые можно было бы использовать при их выделении. Наиболее. достоверная информация может быть получена при ИК - спектроскопии извлечения из растений. С этой целью выделение лактонов производит по методу К. С. Рыбалко, который основан на способности этих соединений растворяться в горячей воде в присутствии других экстрактивных веществ с последующим извлечением их хлороформом.

Не исключается возможность проверки наличия сесквитерпеновых лактонов методом ИК - спектроскопии в других извлечениях, полученных при обработке сырья петролейным эфиром, хлороформом, этилацетатом, ацетоном, этанолом.

Лактоны содержат g - лактонный цикл и поэтому имеют в ИК-спектре полосу поглощения лактонного карбонила в области 1740 - 1800 см - 1. Однако в области 1740 - 1750 см - 1 дает полосу поглощения также и карбонил d - лактона кумаринов, сложных эфиров и др. Но кумарины и ароматические сложные эфиры отличаются еще наличием двух полос в анализируемой области: 1680 - 1750 (С = О) и 1600 - 1620 см - 1 (ароматическая С = С). При отсутствии второй полосы в области 1600 - 1620 см - 1 полностью исключаются ароматические соединения, что указывает на возможность присутствия g - лактонов; наличие же полос поглощения в области 1760 - 1800 см - 1 при возможной второй полосе в области 1610 - 1660 см - 1 свидетельствует о присутствии g - лактонов, в молекуле которых имеются двойные связи в сопряжении; a - метилен - g - лактонный цикл.