Растительные экдистероиды: химическая структура и биологическая активность
Основные этапы развития исследований экдистероидов
жүктеу/скачать 203.13 Kb.
|
| Основные этапы развития исследований экдистероидов
Согласно международной базе http://ecdybase.org/ [16] в настоящее время известно 526 соединений экдистероидов и коммерческих продуктов на их основе, предлагаемых на мировом коммерческом рынке. Однако следует отметить, что в основе лежат экдистероиды растительного происхождения, а применяемое сырье для их выделения значительно ограничено. В связи с этим, исследования по созданию оригинальных технологий производства препарата актопротекторного и профилактического действия, а также стандартных образцов для контроля качества на основе местного промышленно доступного и технологичного растительного сырья, является актуальным и практически важным направлением современной биотехнологии, биоорганической и фармацевтической химии. Следует отметить, что ученые многих стран проявляют научный интерес к поиску и оптимизации методов выделения экдистероидов из растительных объектов, изучением их биологических, биохимических и биотехнологических свойств. Так, в Узбекистане и в России [17] ученые создают международные коллаборации с французскими и монгольскими коллегами по изучению и выделению экдистероидов из растений. Ими изучен химический состав новых растительных источников, интродуцируемых из Западной Европы в Сибирском ботаническом саду Томского государственного университета - Silene frivaldszkyana Hampe., S. gigantea L., S. roemeri Friv., S. viscosa (L.) Pers., S. graminifolia Otth., S. jenissensis Willd., S. melzheimeri Greuter., S. schmuckeri Wettst, S. mellifera Boiss.et Reuter. Для S. frivaldszkyana и S. gigantea характерны биосинтез 26-гидроксипроизводных экдистероидов – 26-гидроксиинтегристерона А, 20,26-дигидроксиэкдизона и 26-гидроксиполиподина В, в том числе новые – 26-гидроксиинтегристерона А и 2-дезокси-20Е -25-глюкозид. Авторами в работе [18] впервые исследована флора Монголии на наличие экдистероидов и его продуктов. Из 297 проанализированных видов обнаружено 17, в том числе 7 новых продуцентов – Silene ichebogdo Grub., S. mongolica Maxim., S. turgida Bieb. ex Bunge, Elisanthe aprica (Turch. еx Fischer et Meyer) Peschk., Serratula marginata Tausch., Chenopodium frutescens C.A.Meyer, Axyris prostratа L. Впервые экдистероиды обнаружены в роде Elisanthe (сем. Caryophyllaceae). Володин и др. [19] разработали методологию скрининга растений, основанной на принципах хемосистематики и использовании экспрессных и чувствительных методов анализа. Авторы применяют биотест на культурах клеток Drosophila melanogaster, которые чувствительны к присутствию в биоматериале веществ с активностью гормона линьки, радиоиммунный анализ позволяет определять следовые количества экдистероидов в пробе, а также метод ВЭЖХ. Данная методология позволяет с достаточной степенью вероятности прогнозировать обнаружение экдистероидов на внутрисемейственном уровне в определенных трибах и родах, таких, как Rhaponticum (R. carthamoides, R. serratuloides), Serratula (S. coronata, S. tinctoria, S. quinquefolia, S. radiata, S. gmelini), Silene (S. tatarica, S. repens), Chenopodium (Ch. bonus-henricus) и др. Одиноков и др. [20] исследовали экдистероидный состав сока свежесобранных в период вегетации растений вида Serratula coronata L., произрастающих в Башкортостане. Применяя колоночную хроматографию и трехступенчатую процедуру метода ВЭЖХ, авторы выделили, и, используя комбинации 1D и 2D 1Н и 13С ЯМР- и масс-спектрометрию, идентифицировали еще 17 минорных фитоэкдистероидов. В Казахстане изучение фитоэкдистероидов было начато в 2000-х годах, когда А.Г. Бердин, У.А. Балтаев, Б.И. Тулеуов и др. [21, 22] сообщили о выделении 20Е и ряда экдистероидов при комплексном химическом исследовании надземной части реликтовых растений R.carthamoides (Willd.) Iljin. и R.serratuloides (Georgi) Bobr. Авторы отмечают, что из R.serratuloides (Georgi) Bobr. выделен новый С-29 экдистероид, содержащий аллильную гидроксильную группу при углеродном атоме С-29-расерстерон (2 β, 3 β, 14 α, 20 R, 22 R, 29-гексагидрокси-5 β (Н)-стигмаст-7, 24 (28)-диен-6-он). Из соседнего вида этого же рода – Rhaponticum karatavicum Regel et Schmalh., эндемика Казахстана, получен экдистероид, имеющий в своей структуре метилзамещенный циклический фрагмент, состоящего из пяти атомов углерода и одного атома кислорода в положении 24 и идентифицированный, как рептанстерон 4, структура которого установлена с применением спектральных методов (ИК-, УФ-, масс- 1Н и 13С ЯМР-спектроскопии, 1Н-1Н COSY-эксперимента). Исследователи Восточной Азии Чжоу и др. [23] выделил ряд стероидных структур: стигмаста-8, 22-диен-7α-метокси-3ß-ол, α-спинастерол-3-0-ß-D-глюкопиранозид, стигмаста-4,6,8,22-тетраен-3-он, эргостерол и др из Cucumis sativus (сем. Cucurbitacea), а Айцюнь Цзя и др. [24] из китайского растения Sagina japonica Ohwi. (Caryophyllaceae Juss.) (японская айва) выделили три фитоэкдистероида: 20Е, 22,25-эпокси-24-метилен-2,3,14,20-тетрагидрокси-холест-7-ен-6-он или японикон (5) и шидастерон (6). Наиболее современные сведения о новых фитоэкдистероидах содержат работы [17, 22, 25]. Исследователи сообщают о трех новых фитоэкдистероидах, содержащих фурановые циклы: ниуксиксинстерон А (20 R, 22R, 25S)-20-O,22-O-(5´-гидроксиметил)-фурфурилиден-2β, 3β, 14α, 25-тетрагидрокси-5β-эргост-7-ен-6-он; ниуксиксинстерон В (20R, 22R)-20-O,22-O-(5´-гидроксиметил )-фурфурилиден-2β, 3β, 25-тригидрокси-14β-метил-18-нор-5β-холеста-7,12-диен-6-они; ниуксиксинстерон С(20 R, 22R, 25R )-20-O,22-O-(5´-гидроксиметил)-фурфурилиден-2β, 3β, 14α, 26-пентагидроксихолест-7-ен-6-он, выделенных из Achyranthes bidentata Bl. (сем. Amaranthaceae). Ряд фитоэкдистероидных соединений, таких, как экдистерон, полиподин V, 2-дезокси-20-гидроксиэкдизон, интегристерон А и 2-дезоксидизон были выделены из растения Stachys hissarica [26] учеными из Узбекистана. Структуры экдистероидов подтверждены методами 13С ЯМР, масс-1Н и ИК-спектроскопии. Кроме того, биологическая активность (активность заживления ран) экстракта растения S. hissarica исследована на крысах. Эти исследования показывают, что экстракт при многократном пероральном введении в дозе 10 мг/кг ускоряет процесс заживления линейных кожных ран у крыс. Заживляющая активность экстракта S. hissarica эффективна и превосходит известное лекарственное средство метилурацил (2,4-диоксо-6-метил-1,2,3,4-тетрагидропиримидин), особенно в случае животных с диабетом, индуцированным аллоксаном. Обобщая структуру экдистероидов, авторы данного обзора отмечают, что для экдистеронов, обладающих активностью гормона линьки, характерны следующие общие структурные элементы: ∆7-6-кетогруппировка в кольце В; цис-сочление колец А/В, гидроксильные группы в стероидном ядре в положения 1,2,3,5,11 и 14, а также боковая цепь, преимущественно содержащая (R)-C22-OH-группу. Очевидным становится факт того, что в большинстве случаев фитоэкдистероиды выделяют в свободном виде, но к настоящему времени обнаружены многие их производные – простые и сложные эфиры, а также гликозиды. Таким образом, физиологические функции экдистероидов в растениях требуют дополнительных исследований. Отмечая роль экдистероидов в растениях следует рассматривать эту проблему точечно, хотя бы на уровне семейств, еще лучше на конкретном растении, т.к. не все растения одного и того же семейства содержат в своем составе экдистероиды. Экдистероидосодержащие растения, в свою очередь, различаются количеством экдистероидов. Даже в одном и том же растении (Chenopodium) содержание экдистероидов градиентно увеличивается в направлении его растущих частей. Содержание экдистероидов в растениях меняется от следовых количеств до нескольких процентов. При этом растения, содержащие экдистероиды в микроколичествах, могут произрастать в жестких климатических условиях (Kochia, Chenopodium), а растения с высоким содержанием экдистероидов произрастают только в мягких условиях (Rhaponticum, Serratula). Следовательно, и значение экдистероидов в разных растениях или семействах растений различна, если в растениях с малым содержанием экдистероидов они играют определяющую роль в росте и развитии, то в растениях с содержанием экдистероидов в несколько процентов они, наверняка, вовлечены в биохимические процессы хранения, транспортировки и метаболизма стеролов. В этом случае не исключено образование таких продуктов метаболизма, которые могут выступать в роли защиты от факторов вредного воздействия окружающей среды. жүктеу/скачать 203.13 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|