Фармакогнозія з основами біохімії рослин - Ковальов В. М. 2004
Спеціальна частина
Ефірні олії
Сесквітерпени і сесквітерпеноїди
Сесквітерпени та їхні похідні є найпоширенішою групою серед відомих терпенів як за кількістю сполук (досліджено понад 2000 представників), так і за різноманіттям структурних варіантів і чисельністю типів. Сесквітерпени часто зустрічаються разом з монотерпенами в ефірних оліях. У таких випадках їх знаходять в особливих клітинних структурах. Сесквітерпени є практично в усіх вищих рослинах.
Подібно до монотерпенів, сесквітерпени існують в ациклічній і циклічній (моноциклічні, біциклічні і трициклічні) формах. Відомо понад 200 основних типів вуглеводневого скелета сесквітерпенів. Наводимо лише головні з них, які поширені в лікарських рослинах.
Ациклічні сесквітерпени утворюються з трьох С5-одиниць за ізопреноїдним правилом «голова до хвоста». Структуру їх зображують лінійно або у вигляді незамкненого ланцюга.
Варіанти зображення молекули фарнезену
Ациклічний сесквітерпеноїд фарнезол знайдений в квітках липи.
Моноциклічні сесквітерпени — це сполуки з циклогексановим одним незамкненим гідроароматичним кільцем та двома-чотирма подвійними зв’язками. Поширеними в природі є сполуки типів бісаболану (лимон, ромашка, імбир, види сосни), гумулану (хміль), елеману (аїр).
Сполуки типу бісаболану:
Біциклічні сесквітерпени мають два конденсовані вуглеводневі кільця з двома — чотирма подвійними зв’язками. За будовою кілець та типом конденсації або зв’язку сесквітерпени поділяють на типи, основними з яких є кадінан, евдесман і гвайан.
Сполуки типу кадінану і евдесману знайдені в сировині аїру, валеріани, берези, оману та ін.
Сполуки типу гвайану:
Похідними гвайану є гвайол, азулен, хамазулен, гвайазулен тощо, які відрізняються за розташуванням замісників і подвійних зв’язків. Азулени у вільному стані в природі не зустрічаються, а утворюються в процесі перетворень їх попередників — лактонів гвайанолідів (проазуленів) при перегонці ефірної олії з водяною парою або дегідруванням азуленогенів, які містяться в ефірних оліях. Для підвищення виходу азуленів сировину обробляють лугом, а потім переганяють у кислому середовищі.
Азулени — рідкі, іноді кристалічні речовини, забарвлені в синій, фіолетовий, рідше — зелений колір. Повільно розкладаються на повітрі, змінюючи забарвлення до брунатного.
Похідні гвайану виділені з ромашки лікарської, полину гіркого, деревію, арніки, евкаліпта.
Окрему групу сесквітерпеноїдів складають сесквітерпенові лактони з високою фармакологічною активністю. Відомо понад 1200 сполук (моно-, бі- і трициклічних) які виділені переважно з рослин родини Asteraceae, але зустрічаються також в родинах Аmаranthaceae, Lamiaceae, Magnoliaceae, Lauraceae, Apiaceae і в деяких грибах. Вважають, що з фарнезилпірофосфату синтезуються гермакраноліди, з яких далі утворюється більшість відомих типів сесквітерпенових лактонів.
Біогенетичний взаємозв'язок основних структурних типів сесквітерпенових лактонів
Лактонний цикл частіш за все розміщений при С6—С7 або С7— С8. Крім лактонного угрупування ці речовини звичайно мають гідроксильну, кетонну, епоксидну або складноефірну групу. Різноманіття сполук в межах одного типу залежить від ступеня насиченості кілець, розташування подвійних зв’язків і функціональних груп.
До гермакранолідів належить кніцин хрестового кореня бенедектинського. Він діє цитотоксично і бактеріостатично. Лопух містить лактон аркціопікрин, який має гіркий смак і антибіотичну активність.
Тип елеманолідів поширений в тропічних рослинах род. Balsameaceae (Burseraceae), сполуки спорадично зустрічаються в рослинах з родів полин, волошка тощо.
Відомими сполуками типу евдесману є алантолактон з оману високого. Полин цитварний містить лактон з кетогрупою — сантонін, відомий своєю антигельмінтною дією, який раніше широко застосовували при аскаридозі. Практично всі види полину синтезують артемізин, близький за хімічною будовою до сантоніну.
Кадінаноліди мало поширені в рослинному світі і менш досліджені.
У сесквітерпенових лактонах типу гвайанолідів лактонове кільце приєднане до вуглеводневого скелета в положеннях С6-С7 або C7-C8. Останні знайдені в квітках ромашки аптечної, траві полину гіркого, траві деревію, квітках арніки. До цієї групи відноситься багато сполук (матрицин, лактукопікрин, цинаропікрин, ахілін, артабсин та ін.), які мають потенційну протизапальну дію внаслідок утворення похідних азулену. Гіркий смак лактонів спричиняє використання сировини кульбаби, полину гіркого, деревію як гіркоти для збудження апетиту і поліпшення травлення.
Незвичайну хімічну будову має ароматичний сесквітерпеновий димер госипол з бавовнику. Відомі також нелеткі сесквітерпенові ацилгліцероли (гліцериди), ефіри і алкалоїди.
Сесквітерпенові лактони, які входять до складу ефіроолійної сировини, мають виражену протимікробну і протимікозну дію. Цитотоксичну дію сесквітерпенових лактонів пов’язують з ненасиченим дактонним кільцем, кетогрупою або епоксидним угрупуванням. Складноефірні радикали виконують роль «носія», який забезпечує проникнення речовини крізь клітинні мембрани.
Деякі сесквітерпенові лактони викликають загибель комах внаслідок несвоєчасного метаморфозу. Ці речовини є потенційними антифідантами і атрактантами комах. Вважають також, що лактони є інгібіторами амілаз і протеаз, їм властива регулююча дія на проростання насіння та ріст рослин.