Изопреноиды.

Под этим названием объединяются разные по строению соединения, которые по числу представителей превосходят все другие классы вторичных метаболитов, но по фармакологической активности они уступают алкалоидам. Большинство изопреноидов имеют полициклическое строение. Они построены из разветвленных пятиуглеродных изопреновых единиц: Н2С = С(СН3) - СН = СН2, число которых в молекуле может изменяться от 1 до 1000 и более (в каучуке). Общим специфическим предшественником изопреноидов является изопентенил дифосфат. Он образуется у животных, архео- бактерий, грибов и в цитоплазме растительной клетки из ацетил-КоА через промежуточную стадию мевалоновой кислоты. У эубактерий и в хлоропластах растений функционирует открытый недавно другой путь образования изопентенил дифосфата: с помощью конденсации глицеральдегид-3-фосфата с продуктом декарбоксилирования пиро- виноградной кислоты.

В растениях часто встречаются также соединения, у которых только часть молекулы образуется изопреноидным путем, как, например, в пренилхинонах, хлорофиллах. Изопреноидная боковая цепь, гидрофобная по своим свойствам (имеющая сродство к липидам и растворяющаяся в них), помогает этим физиологически активным соединениям встраиваться в биологические мембраны.

Примером такого рода соединений является открытый в 1980-е гг. новый тип белков — пренилированные белки, у которых к остатку цистеина с С-конца молекулы белка присоединен С15- или C2q- изопреноидный остаток. Этот остаток играет роль якоря, закрепляющего белок в мембране. К настоящему времени показано, что около 2 % всех белков пренилированы, причем в их число входят физиологически активные белки.

В последнее время в борьбе с раком возлагаются большие надежды на дитерпеноиды таксанового строения, которые выделяют из коры тисового дерева. Эти соединения — таксолы имеют сложное полициклическое строение, и их невозможно заменить синтетическими препаратами. Они являются чрезвычайно активными цитостатиками, действуя на раковые клетки в очень малых дозах.

Сердечные гликозиды, или карденолиды, образуют самую фармакологически важную группу изопреноидов. Их молекулы построены из стероидной части (агликона) и нескольких сахарных остатков. Наиболее значимыми для медицины растениями — продуцентами карденолидов являются наперстянка и строфант. Из наперстянки пурпуровой (Digitalis purpurea L.) и наперстянки шерстистой (D. lanata L.) выделено более 50 карденолидов — ланатозидов и пур- пуреагликозидов, в том числе дигитоксин. Карденолиды отличаются друг от друга строением агликона и сахарной части, в состав которой кроме глюкозы входят сахара весьма необычного строения (дигитоксоза, цимароза).

Лиана Strophanthus kombe L. произрастает во влажных тропических лесах Африки. Местное население с давних времен использовало сок этого растения в качестве яда для стрел. Только в 1937 г. после длительных исследований из семян строфанта выделили природный гликозид К-строфантозид, который широко вошел в медицинскую практику и является незаменимым средством для оказания скорой помощи: он действует на сердце через 1—3 мин после внутривенного введения.

Сердечные гликозиды являются активным началом еще одного широко известного лекарственного растения — ландыша майского (Convallaria majalis L.). Его лекарственные свойства известны давно и не утратили своего значения до сих пор. Раньше из ландыша готовили лекарства от водянки, сердечных болезней, эпилепсии, лихорадки. Из ландыша были выделены карденолиды, причем некоторые из них, например конваллотоксин, по активности превосходят другие сердечные гликозиды — дигитоксин, цимарин. Изучение механизма действия карденолидов на сердце показало, что они влияют на систолическое сокращение мышцы миокарда, воздействуя на транспорт ионов калия и натрия, осуществляемый мембранной АТФ-азой — ферментом, который обеспечивает миокард энергией.

Другие важные для медицины группы изопреноидов представляют собой стероидные и тритерпеновые гликозиды, или сапонины. Их название происходит от способности этих соединений к пено- образованию, вызванному высокой поверхностной активностью сапонинов. Большинство представителей этой группы имеют высокую биологическую активность, которая обусловливает лечебное действие и, соответственно, лекарственное применение таких известных биостимуляторов, как женьшень, солодка, аралия. Подобно сердечным гликозидам, эти соединения также состоят из агликона стероидного или тритерпеноидного строения и сахарной части. Чаще всего в ее состав входят такие сахара, как глюкоза, рамноза, ксилоза, арабиноза.

Женьшень (Рапах ginseng С. А. Меу) называют корнем жизни. Он известен народной медицине Востока уже несколько тысячелетий. Настойка корней женьшеня обладает тонизирующими, стимулирующими и адаптогенными свойствами, повышает сопротивляемость организма к заболеваниям. Женьшень оказывает благотворный эффект при гипотонии, нервных заболеваниях и депрессиях. Эти свойства особенно важны в наше время, когда условия современной жизни требуют от человека чаще всего не физических, а умственных и эмоциональных усилий. Своим тонизирующим действием женьшень обязан не только комплексу тритерпеновых гли- козидов — панаксозидов, а также содержащимся в нем витаминам С, В В2, пантотеновой, никотиновой и фолиевой кислотам.

Стероидные гликозиды по биологической активности несколько отличаются от тритерпеновых. Они обладают фунгицидными (противогрибковыми), бактерицидными, гемолитическими (разрушающими кровь) свойствами. В последнее время у некоторых представителей этой группы соединений выявлена заметная противораковая активность. Возможность их применения в медицине пока только исследуется, хотя уже сейчас у отдельных стероидных гликозидов отмечены заметная адаптогенная (антистрессовая), антиоксидантная, иммуностимулирующая активности и способность стимулировать овуляцию у животных.

Однако основное стероидных гликозидов значение для современной медицины заключается в том, что они служат исходным сырьем для синтеза многих гормональных и противозачаточных средств. Осуществлять химическим путем общий синтез стероидного ядра с определенными, важными для сохранения биологической активности особенностями стереохимической конфигурации молекулы чрезвычайно дорого и нецелесообразно. Гораздо удобнее и дешевле использовать уже готовое стероидное ядро, присутствующее в агли- коне этих гликозидов. Начиная с 1940-х гг. для получения стероидного сырья в основном используют агликон диосгенин, получаемый в результате кислотного гидролиза гликозидов, накапливающихся в корневищах различных видов лиан из рода Dioscorea. В настоящее время более 50 % всех стероидных лекарственных средств (главным образом аналогов кортикостероидов, мужских и женских половых гормонов, а также противозачаточных средств) получают из диос- генина, годовая потребность в котором составляет 1000 т.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >