Витанолиды, их химическая природа (стр. 2 из 3)
Из надземной части выдели витанолид состава С29H40O8 – физалактон. Наличие у физалактона максимума при λmaxС2H5OH 228 нм, интенсивных полос при νmaxKBr 1100 (C-O-C), 1690 и 1710 см-1 (α и β ненасыщенный лактон и циклический кетон), максимального фрагмента m/e 125 в масс спектре и пяти трехпротонных синглетов при ϭ 1,04; 1,28; 1,43; 1,89; 1,95 в ЯМР спектре позволило предположить, что он относится к витанолидам. <9>
Небольшое смещение максимума в УФ спектре в сторону длинных волн и сравнительно небольшая величина молекулярного коэффициента экстинкции, свидетельствует о том, что кольцо A насыщенное.
Нахождение в масс-спектре физалактона, помимо иона с m/e 125, наличие которого свидетельствует о том, что в витанолидах присутствует в боковой цепи ненасыщенное лактонное кольцо, ионов с m/e 347 и 169 (разрыв между С17 и С20) и ионов с с m/e 303 и 213 (разрыв между С13 и С17 и одновременно между С15 и С16), определяют положения двух гидроксильных групп при С17 и С20. Трехпротонный синглет при ϭ 1,43 (21 СH3) и однопротонный синглет при ϭ 4,86 (22-H) – подтверждают OH группу при С-20.
В ЯМР – спектре физалактона обнаруживается сигнал метоксильной группы при ϭ 3,34. Ионы с m/e 516,484, 391,347 для самого витанолида, свидетельствуют о том, что метоксильная группа и одна ацетильная находятся в стероидной части молекулы. <9>
Заслуживает внимания тот факт, что химсдвиги протонов в кольцах А и B физолактона (I) хорошо совпадают с величинами химсдвигов 2,3 – дигидро-3-метоксивитаферина A (II). Это соединение получили нагреванием витаферина A в метанольном растворе поташа.
Позже из растений р. Physalis из водного экстракта были выделены соединения витафизанолид, его структура установлена спектральными методами анализа.
Наличие гидроксильной группы у С20 доказывается реакцией окисления с реактивом Джонса до лактона и ацетокси -5-α-окси – 1,7 – диоксо – андростандиена.
Выделение физалактона
Берут 3 -5 кг измельченной воздушно-сухой надземной надземной части растения заливают холодной водой и нагревают до кипения. Горячую массу отжимают через полотно, растение вновь заливают холодной водой и нагревают. Объединенный водный экстракт извлекают хлороформом. После отгонки получают 14 г. светло-зеленого порошка (0.46%).<9>
Качественный анализ
Хромотография.
Для тонкослойной хроматографии (ТСХ) применяют силикагель марки КСК, содержащий 5% гипса в системе бензол-хлороформ-метанол в соотношении 5:5:1. Проявитель насыщенный хлороформный раствор SbCl3 при нагревании.
Порошок (5г) хромотографают на колонке, содержащей около 400 г. силикагеля. Элюируют смесью равных объемов хлороформа и бензола с постепенным добавлением метанола от 1 до 5%. Фракции отбираем по 300 мл.
Также для анализа используют УФ, ИК и ЯМР спектроскопию.<9>
Фармакологические свойства витанолидов
Витастероиды имеют широкий спектр фармакологической активности:
– противомикробная
– проивоопухолевая
– противовоспалительная
– гепатопротекторная
– иммуномодулирующая
– антифибротическая
– инсектицидная
1. Противоспалительное действие. Витанолиды блокируют избирательно циклооксигеназу-2 (ЦОГ-2).ЦОГ-это фермент под влиянием которого из арахидоновой кислоты образуются простагландины – медиаторы воспаления. Арахидоновая кислота высвобождается от фосфолипидов клеточных мембран под влияние фермента фосфолипазы – А2. Известно два типа фермента ЦОГ. ЦОГ-1 и ЦОГ-2. ЦОГ-1 образуется в физиологических условиях и отвечает за постоянных синтез простагландинов, которые участвуют в местной регуляции кровообращения, функций желудочно-кишечного тракта, почек, матки и других органов.<10>
ЦОГ-2 образуется в клетках при повреждении, воспалении, ишемии. Образующиеся под ее влиянием простагландины (преимущественно серий E2 и F2α) проявляют себя как наиболее активные медиаторы воспаления. С ними связаны такие эффекты как:
1) повышение чувствительности болевых рецепторов к действию раздражающих и вызывающих боль («альгогенных») эндогенных веществ (брадикини, гистамин, серотонин), экзогенных химических и механических факторов, что проявляется резким усилением болевой чувствительности в месте повреждения тканей
2) расширение с сосудов, повышение их проницаемости для воды и возникновения местного отека тканей, усиление выхода жидкости в полость сустава. Из-за накопления межклеточной жидкости и внутрисуставной жидкости повышается внутритканевое давление, усиливается растяжение капсул, что является источником раздражения болевых механорецепторов.
3) обеспечивают выход лизосомальных ферментов в поврежденных тканях
4) влияет на центр термогрегуляции – вызывает лихорадку.<10>
Помимо витанолидов, ЦОГ могут блокировать нестероидные противовоспалительные препараты. Однако большинство из них блокируют неизбирательно ЦОГ, в связи с блокирование ЦОГ-1 – возникает много побочных эффектов. Витанолиды именно селективно блокируют ЦОГ-2 и мало влияют на ЦОГ-1. Поэтому витанолиды имеют преимущество по сравнению с неселективными НПВС.
Под номерами указаны следующие витанолиды. Эти витанолиды были выделены и очищены из растения Withania somnifera. Их структура названия представлены ниже:
1 соединение – Физагулин D или (1->6)-β-D-глюкопирпнозил-1 – (1->4)-β-D-глюкопиранозид
2 соединение – 27-O-β-D-глюкопиранозил физагулин D
3 соединение –27-O-β-D вискозалактон B
4 соединение – 4,17 дигидроки-5β, 6β-епоксифизагулин D
5 соединение – 4 – (1-гтдрокси-2,2 диметио-цикло-пропанон-) – 2,3 – дигидровитаферин
6 соединение – Витаферин А
7 соединение – 2,3 – дигидровитаферин А
8 соединение – Вискозалактон B
9 соединение – 23,24 – дигидровитаферин А
10 соединение – ситоинозид IX
11 соединение – физагулин D
12 соединение – витанолид IV<10>
Принципиально важно, что витанолиды даже при концентрации 500 мг/мл – не ингибируют ЦОГ-1.<10>
2) Антиоксидантные свойства
Ингибирование перекисного окисления липидов.
бутилоксианизол (BHA)
бутилокситолуол (BHT)
– синтетические ингибиторы перекисного окисления, синтетические антиоксиданты
Характерно только для соединений 4,7,10,11.<10>
3) Противомикробная активность
Была изучена противомикробная активность витаферина А, и было определено, что витаферин А проявляет большую противомикробную активность по отношению к Г+бактериям, и практически не действует на Г –.
20-диоксивитанолид D имеет наибольшую противомикробную активность среди всех других проанализированных витанолидов.
Противогрибковая активность витаферина А в отношении следующих грибов – Aspergillus flavus, Epidermophyton floccosum, Cladosporium herbarum.
16,24 цикло-иксокарпалактон, таккаланозид полученные из китайского лекарственного растения Tacca plantaginea эффективна против малярийного паразита Plasmodim berghai. <2>
4) Противоопухолевая и цитостатическая активность
Витаферин А, 20 диоксивитанолид D, таккаланозид, витакнистин показали цитотоксическую активность против KB клеток. KB клетки – клетки рака полости рта. Также витаферин обладает ингибирующим действием на при саркому Sarcoma -180 (SA) у мышей, и внутримышечную карциносаркому 256 (WM) у крыс. Он также подавлял развитие асцитной карциномы Эрлиха в мышах, мышам вводили внутрибрюшинно однократную дозу витаферина А (25–40 мг/кг). Полное исчезновение раковых клеток наблюдалось у 80% мышей.<2>
Витаферин А действует как митотический яд, он подавляет деление культивированных раковых клеток гортани в фазу метафазы. Помимо перечисленные 4-х витанолидов, цитотоксическими свойствами обладают и другие витанолиды, такие как: 4-гидроксивитанолид Е, витанолид D, Также противоопухолевыми свойствами обладают 4β-гидроксивитанолид Е действует на B-16 меланосаркому и L-1210-при лейкемиях. Витагулатин А ингибирует топоизомеразу II<2>
Биологическая активность подгруппы физалина изучена недостаточно. Физалин B – проявляет цитотоксические свойства по отношению к 9 KB раковым клеткам, физалин D при B-16 меланокарциноме. В то время как 5α, 6α – Эпоксифизалин B обладала более цитотоксическими свойствами по отношению к 9 KB, чем физалин B, в результате чего пришли к выводу, что 5α, 6α – эпоксигруппировки повышают противоопухолевую активность. Физалин B и физалин F более активны чем витамин А., а физалин Е и физалин L не активны. <2>
5) Восстановливает связи между нейронами в поврежденном мозгу. Применяют для лечения нейродегенеративных заболеваний.
При проведении опытов на мышах, витанолиды продемонстрировали их способность улучшать память при заболеваниях, которые сопровождаются нарушением связей между нейронами, таких как болезнь Альцгеймера. Таким образом, было показано, что витанолиды способствуют регенерации аксонов и синапсов.
6) Антифибротическое действие
Витанолиды угнетают фиброз.
Фиброз – это патология, при которой происходят изменения рубцового типа, являющиеся следствием соединительнотканных уплотнений, которые, в свою очередь, возникают в основном как последствия воспалений хронического характера. Причины возникновения разнообразны. В основном это инфекционные, аллергические заболевания, травмы и облучения. Например, фиброз печени, фиброз легких после системной красной волчанки.
Фиброз возникает как осложнение в результате хирургических операций, трансплантации органов, во время раковой опухоли, в результате приема алкоголя, заболеваний сердечно-сосудистой системы
Механизм антифибротического действия связан с ингибированием убиквитин-протеосомного пути (УПП), который играет ключевую роль в регуляции метаболизма отдельных белков <11>
7) Иммуностимулирующая активность.
Подавление развития асцитной карциномы Эрлиха – показывает наличие иммуноактивирующих свойств у витаферина А. <2>