Общие методы изучения структуры.
При изучении структуры алкалоидов особо важную роль играют реакции размыкания гетероциклических колец, так как они позволяют перейти от сложных полициклических структур к более простым. Наряду с этими реакциями большое значение имеют также реакции, ведущие к установлению основного азотно-углеродистого “скелета” изучаемого алкалоида, т.е. той упрощенной структуры, которая остается после удаления боковых групп и цепей.
Типичными примерами являются реакции раскрытия кольца, в частности одной из важнейших является “гофманский распад” и его модификация “распад по Эмде”. Это удается осуществить благодаря тому, что при нагревании четвертичных оснований, последние распадаются с образованием воды, третичного амина и ненасыщенного углеводорода.
При изучении алкалоидов, являющихся третичным основаниями с метильной труппой при азоте, бывает важно перейти к соответствующему вторичному основанию, лишенному этой группы, т.е. надо провести диметилирование. Эта реакция осуществляется: действием бромциана; сухой перегонкой хлор- или иодгидрата с отщеплением хлорметана или иодметана; действием хлоргидритов на основание, дающее сначала хлорамин, восстанавливающийся до вторичного амина (метод Вильштеттера); окислением основания перманганатом, дающее соответствующую N-карбоновую кислоту, самопроизвольно теряющую CO2; действием азотной кислоты (при повышенной температуре) на третичное основание.
Наиболее часто применяются разнообразные методы окисления и восстановления, имеющие своей целью либо видоизменение тех или иных групп молекул, или провести распад молекулы на более простые части.
В качестве окислителей используют перманганат (в различных средах) и хромовую кислоту (в кислой среде). В качестве восстановителей применяют водород в момент выделения или же элементарный водород в присутствии металлических катализаторов.
§5. Растения - продуценты алкалоидов (краткая ботаническая характеристика. Биологические особенности – распространение в природе. Особенности культивирования).
CAREXL.-Осока. сем. Осоковые Cyperaceae
Краткое описание.
Осоки похожи на травы, и большинство их растут на болотистых местах и вдоль водоемов. С первого взгляда растения можно спутать со злаками, но есть одна особенность, которая позволяет "узнать их в лицо", - это трехгранный стебель, ребра которого могут быть острыми или закругленными. Большинство осок - многолетники с длинным или укороченным корневищем. Род Саrех охватывает множество видов, отличающихся друг от друга не только по облику и высоте, но и по экологическим требованиям. Среди них найдутся горные виды, арктические, а также низменные и болотные виды, растущие на мокрых кислых лугах, торфяниках, песчаниках. Одни образуют небольшие плотные подушки, другие — большие кустарники или зеленые ковры. Цветки однодомные или двудомные, состоящие из одного или двух колосков, которые могут быть двуполыми, мужскими или женскими. Плод — пушистая семянка. Осоки декоративны в период цветения своими пыльниками, повисающими на тонких нитях.
Род Carex - крупнейший род, включающий около 2000 видов. Представители Carex произрастают по всему земному шару – от высокой Арктики до самых южных пределов распространения покрытосеменных, встречаясь во всех климатических зонах, но наиболее характерен этот род для умеренных и холодных областей северного полушария.
На территории бывшего СССР встречается около 400 видов осок. 87 видов с подвидами произрастают на территории флоры северо-востока европейской части.
Самая многочисленная группа осок представлена здесь бореальными видами, из которых наибольшее распространение имеют C.aquatilisssp.aquatilis, C.rostrata, C.vesicaria, C.globularis, C.caespitosa, C.diandra, C.cinerea. Небольшая часть осок является арктическими видами: C.aquatilisssp.stans, C.bigelowiissp.arctisibirica, C.rariflora, C.glacialis, C.rotundata, C.misandra, C.ursina.
К арктоальпийской группе видов принадлежит C.atrata, C.rupestris, C.fuscidula, C.crause, C.ledebouriana, C.atrofusca, C.bicolor, C.tripartita. Неморальными элементами флоры являются C.digitata, C.ornithopoda, C.pediformisssp.rhizodes, C.muricata, C.contigua. Эти виды приурочены, как правило, к карбонатным почвам и встречаются большей частью на возвышениях рельефа. На территории европейского северо-востока Росии лежат единичные местонахождения горно-степных (C.praecox, C.obtusata) видов.
Большинство видов Carex связано в своем распространении с различного типа болотами, луговыми ассоциациями (преимущественно гигрофильного характера), заболоченными тундрами, берегами водоемов. Некоторые осоки (C.recta, C.paleacea, C.salina, C.subspathacea, C.maritima, C.glareosa, C.mackenziei, C.ursina) обитают по морским побережьям на приморских лугах, песках, галечниках.
Отдельные виды, ксерофильные, встречаются на сухих местообитаниях: щебенистых, каменистых и мелкозернистых склонах, песчаных местах, известняковых обнажениях (C.rupestris, C.obtusata, C.praecox, C.ornithopoda, C.pediformisssp.pediformis, C.glacialis, C.fuscidula). Лесными видами являются C.digitata, C.pediformisssp.rhizodes, C.macrouta.
Осокам принадлежит весьма существенная роль в сложении растительного покрова флоры территории европейского северо-востока Росии. В особенности это относится к видам, произрастающим обычно в массовом количестве и занимающим нередко большие пространства (C.aquatilisssp.stans, C.aquatilisssp.aquatilis, C.bigelowiissp.arctisibiria, C.rotundata, C.rostrata, C.rhycchophysa, C.rariflora, C.globularis и др.).
Полезные свойства. Хим.состав. Применение.
По данным об известном химическом составе, полезных свойствах и применении различных видов представителей рода Carex, произрастающих на интересующей нас территории составим таблицу.
Таблица №1.
| Вид | Хим.состав | Полезные свойства |
| C.acutaL. (C.gracilis Сurt.)- О.острая. | Фитонциды | Фитонциды обладают антибактериальными свойствами. В Беларуси входит в состав сбора для мытья головы при себорее. Пригодна как сырье для целлюлозно-бумажной промышленности. Как плетеночный материал. Кормовое для с/х животных. Декоративное. |
| C.acutiformisEhrh.- О.заостренная. | Листья: фенолкарбоновые кислоты и их производные: хлорогеновая. Флавоноиды: изоориентин, трицин, 5-глюкозид трицина. | |
| C.cespitosa L.- О.дернистая. | Входят в состав полюстровского торфа, используемого в практической медицине для стимуляции регенеративных процессов поврежденных тканей, нормализации обмена веществ, улучшения местного кровообращения, как аналгезирующее. Входят в состав полюстровского торфа, используемого в практической медицине для стимуляции регенеративных процессов поврежденных тканей, нормализации обмена веществ, улучшения местного кровообращения, как аналгезирующее. Мягчительное, при цинге, часотке. | |
| C.dioicaL.- О.двудомная. | Экстракт проявляет бактерицидную активность.Подз.ч: Диуретическое, при ревматизме. Кормовое для с/х животных. | |
| C.hirtaL.- О.волосистая. | Фитонциды | Фитонциды обладают антибактериальными свойствами.Настой-отхаркивающее при заболеваниях верхних дыхательных путей, родовспомогательное, диуретическое; отвар – при ларингите, бронхите, женских болезнях, неврозах, мягчительное при цинге, часотке. |
| C.nigra (L.) Reichard- О.черная. | Циклитолы:мезоинозит. Витамины группы B,PP,H. Листья: Флавоноиды: трицин. Хиноны: пластохинон. | |
| C.praecoxSchreb.- О.ранняя. | Подз.ч. В Беларуси и Брянской обл. (отвар – внутри ванны)-при ревматизме и радикулите. Надз.ч. пригодна как плетеночный, набивочный, упаковочный материал, для изготовления веревок. Кормовое для с/х животных. | |
| C.ripariaCurt. – О.береговая. | Листья. Фенолкарбоновые кислоты и их производные: хлорогеновая. Флавоноиды: изоориентин (гомоориентин, 6-С-глюкозид лютеолина), трицин 5-глюкозид трицина. | В Сибири – при женских болезнях. Надз.ч. Пригодна как сырье для целлюлозно-бумажной промышленности, как плетеночный, набивочный, упаковочный материал. Перганос. Кормовое для КРС. Декоративное. |
Таким образом, осоки обладают рядом лечебных свойств, применяются в качестве сырья целлюлозно-бумажной промышленности, для поделочных целей. Некоторые виды используются в качестве декоративных растений и для озеленения территорий. Осоки также находят применение в качестве корма для сельскохозяйственных животных.
Информация о культивировании осок автору не встречалась, однако тот факт, что различные виды рода Carex применяются в декоративных целях, свидетельствует о том, что на практике это применяется. Вероятно, эта процедура проводится по стандартным ботаническим приемам.
Также приведем информацию об осоке парвской. Этот представитель достаточно изучен, но произрастает исключительно в южных регионах. Из этого вида осок был извлечен ряд алкалоидов и изготовляемые препараты на этой основе нашли применение в медицинской практике, в частности в акушерской.
Осока парвская, CarexBrevicollisDC.
Многолетнее растение 30-45 см высоты, с укороченным густодернистым корневищем, семейства осоковых (Cyperaceae). Листья тонкокожистые, гладкие, 3-5 мм ширины. Соцветие состоит из 2-3 колосков, из которых один мужской – толстый, ржавый, остальные женские. Плод – орешек. Растет в светлых лесах, кутсарниках Среднеднепровья, по склонам гор Западного и Южного Закавказья.
Листья и корни растения содержат алкалоиды, причем содержание их в указанных органах растения неодинакого.
По данным Г.В.Лазурьевского, И.В.Терентьевой и А.В.Боровкова , содержание бревиколлина в листьях достигает 95 % от всей суммы алкалоидов, в корнях – 50 %, содержатся также бревикарин, гарман и др.