Химия природных лекарственных веществ (стр. 8 )

Тетроновая кислота из австралийской губки вида Psammocinia, обладает антимикробной активностью. Маноалид из губок Hyrtios erecta, противовоспалительный агент, ингибитор фосфолипазы А2. Рауловая кислота - главная биоактивная компонента новозеландского растения Raoulia australis (Asteraceae). Биллосеспен А из губок Dysidea cinerea в Красном море, цитотоксичен к нескольким линиям раковых клеток человека.

Тритерпеноиды отличаются от всех предыдущих групп изопреноидов, во-первых - меньшим разнообразием структурных типов, во-вторых – большим распространением в разнообразных организмах: их находят в растениях, в микроорганизмах, в животных, в морских организмах и в органических геологических сферах (нефть, осадочные породы).

Различают  растительные тритерпеноиды, стероиды, тритерпеноиды морских организмов, гопаноиды.

Химические свойства тритерпеноидов связаны с наличием С=С связей и функциональных групп.

Растительные тритерпены накапливаются в виде эфиров различных кислот или в виде гликозидов. В последнем случае они образуют, так называемые, стероидные сапонины, а тритерпены, участвующие в этих образованиях, выделяют в группу сапогенинов.

Самое большое количество тритерпеновых сапогенинов приходится на тип олеанана - более 50%. Достаточно  часто встречаются сапонины манестановой и даммарановой структуры.

6. Литература.

  Введение в химию природных соединений. –  Казань, 2001. – 376 с. А. Физер, М. Физер. Стероиды. М., 1964, 833с. . Химия и применение природной глицирризиновой кислоты и ее производных. Алматы, 2002, 287с. Горяев природных биологически активных веществ. Алма-Ата, 1977, 425с.

7. Контроль:

Опишите классификацию изопреноидов. Сравните методы выделения и идентификации структурных групп. Опишите основные методы разделения компонентов. В чем заключаются специфические химические свойства изопреноидов? Опишите методы установления структур изопреноидов.

Занятие №11

1. ТЕМА: Выделение терпеноидов

.

2. Цель: Ознакомить студента с основными методами выделения и анализа растительных терпеноидов

3. Задачи обучения: Студент должен научиться выделять и проводить анализ растительных терпеноидов

4. Основные вопросы темы:

Получение ментола из мяты перечной Получение хамазулена из горькой полыни Получение сантонина из цитварной полыни Получение склареола из шалфея мускатного Получение абиетиновой кислоты из канифоли Получение урсоловой кислоты из листьев лаванды Получение ликопина из томатной пасты Получение каротина из моркови

5. Методы обучения и преподавания: лабораторная работа

Лабораторная работа

Опыт №1. Получение ментола из мяты перечной. Листья мяты загружают в 5 литровую колбу, установленную на электрической плитке. Чтобы отогнать эфирное масло, через всю массу пропускают сильную струю пара. Когда на дне колбы сконденсируется небольшое количество воды, включают плитку (колбу заворачивают в асбестовую ткань). Как только объем эфирного масла в приемнике перестанет увеличиваться, перегонку прекращают, масло отделяют и взвешивают. Выход до 2%. Масло растворяют в 50 мл спирта, добавив 2 г едкого кали, смесь кипятят 30 мин. Затем почти полностью отгоняют спирт, к остатку добавляют 25 мл воды и 25 мл эфира. Все это переносят в делительную воронку. Эфирный слой промывают небольшими порциями воды до нейтральной реакции в промывных водах, отделяют и сушат над сульфатом натрия. После отгонки растворителя масло переносят в колбочку Кляйзена, соединенную с приемником через короткий воздушный холодильник; добавляют борную кислоту (1 г на 10 г масла) и включают вакуумный насос. Когда создается разрежение 10—15 мм рт. ст., нагревают колбочку на водяной бане; вода, образующая при этерификации ментола борной кислотой, отгоняется. Затем водяную баню заменяют масляной и медленно повышают температуру до 200°С. Разрежение доводят до 3 мм рт. ст., при этом отгоняются все спутники ментола, а трудно летучий ментиловый эфир борной кислоты остается в перегонной колбе. Остаток переносят в круглодонную колбу емкостью 100 мл вместе с небольшим количеством спирта, используемого для смывания со стенок; добавляют 2 мл насыщенного раствора соды и начинают отгонку с водяным паром. Борный эфир омыляется, и ментол переходит в дистиллят. При помощи делительной воронки еще не застывшее масло отделяют от воды, переносят в коническую колбочку и охлаждают. Затвердевший ментол перекристаллизовывают из петролейного эфира. Выход 50—70% от эфирного масла; т. пл. 42—43°.

Фенил-(или б-нафтил)уретан. В сухой пробирке, подготовленной для запаивания, смешивают 2—3 капли ментола с десятикратным избытком фенил - (или б-нафтил)изоцианата и разбавляют 1 мл сухого петролейного эфира. Пробирку запаивают и оставляют на несколько часов. Если кристаллы уретана не выделяются, то смесь подогревают на водяной бане. Вскрывают пробирку и извлекают уретан петролейным эфиром. Растворитель отгоняют, а остаток перекристаллизовывают из спирта. Температура плавления фенилуретана L-ментола 112°С, б-нафтилуретана 120°С.

Цветная реакция. К 1 мл насыщенного водного раствора ментола приливают одну каплю 1%-ного раствора ванилина и 1 мл концентрированной серной кислоты. После смешения появляется устойчивая фиолетово-синяя окраска.

Опыт №1. Получение хамазулена из горькой полыни. Сухие измельченные листья полыни (Artemisia absinthium) экстрагируют спиртом в аппарате Сокслета. К экстракту, еще содержащему растворитель, приливают 50 мл 10%-ного спиртового раствора едкого кали, колбочку присоединяют к обратному холодильнику и нагревают 10 ч на водяной бане.

Охлажденный щелочной раствор осторожно обрабатывают разбавленной серной кислотой до кислой реакции по конго и перегоняют хамазулен с водяным паром. Перегонку ведут до появления бесцветных погонов (хамазулен окрашен в синий цвет). Дистиллят переносят в делительную воронку, и продукт несколько раз извлекают петролейным эфиром. Объединенные вытяжки обрабатывают трижды концентрированной соляной кислотой порциями по 10 мл. Кислый экстракт разбавляют 300 мл воды. Хамазулен снова извлекают эфиром. Раствор сушат сульфатом натрия, растворитель отгоняют на водяной бане; в остатке будет сырой хамазулен. Для окончательной очистки его перегоняют в вакууме из маленькой колбы Кляйзена или воротничковой колбочки, собирая фракцию 145—150°С при 10 мм рт. ст. Выход около 0,2 г.

Аддукт с тринитробензолом. Равные количества симметричного тринитробензола и хамазулена растворяют при нагревании в десятикратном количестве спирта. Аддукт выкристаллизовывается при охлаждении. Т. пл. 131—132°С.

Опыт №2. Получение сантонина из цитварной полыни. Цитварное семя и гашеную известь тщательно растирают в ступке. Смесь переносят в широкогорлую коническую колбу емкостью 1 л, заливают 0,5 л горячей воды и кипятят 30 мин. Горячую массу фильтруют на воронке Бюхнера через фильтр из двойного слоя марли. Остаток три раза промывают горячей водой. Фильтрат и промывные воды еще теплыми переносят в делительную воронку, нейтрализуют по лакмусу соляной кислотой (плотность 1,12 г/мл) и обрабатывают последовательно 80, 60 и 40 мл хлороформа. Хлороформные вытяжки объединяют и промывают небольшим количеством холодной воды, а затем взбалтывают с активированным углем. Раствор фильтруют. Хлороформ полностью отгоняют на водяной бане. Остаток переносят в колбу, снабженную обратным холодильником, и растворяют при кипячении в 30 мл 70%-ного спирта. Горячий раствор фильтруют через складчатый фильтр или тампончик ваты и ставят на кристаллизацию в холодильник. Выпавшие кристаллы сантонина отсасывают, а маточник упаривают до половины объема. При охлаждении упаренного маточника получают дополнительное количество продукта. Выход около 2 г. Сантонин кристаллизуется в виде бесцветных блестящих табличек; т. пл. 169—170°С. Плохо растворим в холодной воде, значительно лучше — в горячей. Растворим в спирте, хлороформе.

Качественные реакции.

Подщелачивание спиртового раствора сантонина спиртовым раствором едкого кали вызывает карминово-красное окрашивание. Нагретый до 100°С раствор сантонина в 50%-ной серной кислоте окрашивается каплей раствора хлорного железа в кроваво-красный цвет.

Опыт №2. Получение склареола из шалфея мускатного. Сухой шалфей грубо измельчают, помещают в коническую колбу, заливают петролейным эфиром и оставляют стоять 10—12 ч. Затем экстракт сливают через слой марли, а в колбу заливают новую порцию петролейного эфира. После трехкратного настаивания объединенный фильтрат отгоняют на водяной бане. Выход сухого остатка 7—10 г. Для отделения воскообразных примесей экстракт растворяют при нагревании в 100 мл спирта, раствор охлаждают и выдерживают 5 ч в холодильнике при температуре не выше 0°С. Выпавший осадок воска отфильтровывают или центрифугируют. Из фильтрата полностью отгоняют спирт и остаток перекристаллизовывают из ацетона до тех пор, пока не будет достигнута температура плавления 100°С и не исчезнет запах вещества. При необходимости для осветления применяют активированный уголь. Для этого требуется провести четыре-пять кристаллизаций, используя в каждом случае по 10—15 мл ацетона. Выход склареола 2—3 г. Для получения чистого препарата проводят возгонку в вакууме и еще раз одну кристаллизацию из ацетона. Т. пл. 102—103°С.

Опыт №3. Получение абиетиновой кислоты из канифоли

В двугорлую круглодонную колбу на 250 мл, снабженную обратным холодильником и газоподводящей трубкой, помещают 25 г канифоли, 75 мл этилового спирта и 5 мл концентрированной соляной кислоты. Смесь кипятят 2 ч, пропуская через нее умеренный ток углекислого газа, так как среда, лишенная кислорода воздуха, предотвращает окисление смоляных кислот. Затем обратный холодильник заменяют на прямой и водяным паром отгоняют спирт и соляную кислоту. Остаток растворяют в 100 мл эфира, верхний слой отделяют, дважды промывают водой и сушат над прокаленным сульфатом натрия. К изомеризованной канифоли в эфирном растворе, после отделения от сульфата натрия, постепенно приливают 8 мл диэтиламина. Раствор помещают в холодильник; при этом начинают выпадать кристаллы соли диэтиламина и абиетиновой кислоты. Компоненты нейтрального характера, содержащиеся в канифоли, остаются в эфирном растворе. После отгонки эфира их отбрасывают. Кристаллы отфильтровывают на воронке Бюхнера и три раза перекристаллизовывают из петролейного эфира. Т. пл. 110—113°С. Соль взбалтывают в таком количестве воды, чтобы раствор стал прозрачным, и добавляют насыщенный водный раствор борной кислоты до полного осаждения. Абиетиновая кислота выпадает в виде мелкодисперсного осадка. Осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из водного спирта. Абиетиновую кислоту растворяют в минимальном количестве спирта и добавляют по каплям воду до помутнения раствора. При охлаждении нагретого раствора выпадают кристаллы. Т. пл. 170—172°С. Выход от 5 до 10 г в зависимости от качества канифоли.