1 Лекция 30_ 1 5 23.12.2011 Биологически активные природные соединения. 3

Алкалоиды

Исходный уровень к лекции 30_15
– гетероциклические соединения,

липиды

Бауков Ю.И.

углеводорода изопрена (С5Н8)
изопрен
(С5Н8)n – терпены
полиизопрен
Терпены и терпеноиды
Терпенами обычно

называют углеводороды; терпеноидами – их кислородсодержащие производные

природный каучук

n = 1 – гемитерпены

n = 103–105 – каучуки

n = 2 – монотерпены

n = 3 – сесквитерпены

n = 4 – дитерпены

n = 5 – сестертерпены

n = 6 – тритерпены

хвосту
β-мирцен
эфирное масло лавра, хмеля, лаванды
ациклический монотерпен
α-фарнезен
кожура яблок
феромон тревоги у тлей
ациклический

сесквитерпен

Ациклические терпены

Строение терпенов

(смесь Z- и Е-изомеров)
эфирное масло лимона и эвкалипта;
противовоспалительное и антисептическое

действие

гераниол и цитраль являются феромонами *

* О феромонах, см. Приложение.

кристаллогидрат
терпингидрат – отхаркивающее средство

эфирное масло мяты перечной;
воздействует на холодовые рецепторы, обладает успокаивающим

и слабым анальгетическим действием.

Смесь изомеров ментола получают гидрированием тимола – п-метилизопропилбензола.

Валидол – ментиловый эфир изовалерановой кислоты.

Стенокардия, истерия, невроз, головная боль на фоне приема нитратов.

– входит в состав валокордина, корвалола

Ментиловый эфир α-бромизовалериановой кислоты

*

*

* Наиболее стабильная конформация ментола и формула каннабидиола приведены в Приложении.

монотерпеноидов

монотерпены и монотерпеноиды

и дыхание; оказывает положительное влияние на обменные процессы в миокарде.

полынь

камфарное дерево

действует успокаивающе, улучшает сердечную деятельность.

Камфора и ее производные ─ лекарственные средства

*

*

зрительного восприятия, см. Приложение.

в небольшом количестве в пище человека необходимо

для нормальной жизнедеятельности.

Жирорастворимые витамины

Витамины группы Е – производные гидрохинона с изопреноидной цепью (токоферолы)

содержатся в растительных маслах

биоантиоксиданты

феноксильный радикал α-токоферола

α-токоферол

существуют также -, - и δ-токоферолы

растениях
менахиноны (витамины группы К2), n = 4–9
в животных организмах
менадион (витамин

К3)

синтетический аналог витаминов К

in vivo

викасол

увеличивает свертываемость крови

– производные 1,4-нафтохинона и изопреноидов филлохинон (К1) и менахиноны (К2)

Q, n = 6–10)
восстановленные убихиноны (кофермент QH, n = 6–10)
принимают

участие в процессе переноса электронов в системе дыхания, обеспечивая поглощение кислорода, а также ряде других важных биохимических процессах в организме

среду и являющиеся средствами внутривидовой сигнализации
терпеноидоподобные соединения
(половые аттрактанты, феромоны тревоги,

дифференцирующие развитие особей данного сообщества. например у пчел и муравьев)

(первый выделенный феромон — половой аттрактант самки тутового шелкопряда, А. Бутенант, 1959 г; из желез 500 000 самок — несколько мг; минимальная концентрация феромона, вызывающая ответную реакцию 50% самцов — 10–10 мкг/мл)

цис- и транс-вербенолы

агрегационные феромоны жука короеда

бомбикол

[(10E, 12Z)-гексадекадиенол]

Приложение (справочный и дополнительный материал)

ненасыщенных спиртов и простых эфиров
ювенильные гормоны
– гормоны сесквитерпеновой природы,

контролирующие развитие насекомого на ранних стадиях

общая структура ювенильных гормонов,
R, R1, R2 = CH3, C2H5

циклогексанового кольца – в экваториальном положении)
Промышленный синтез рацемического ментола
(±)-ментол
мета-крезол
тимол

лежит углеводород пергидроцик-лопентанофенантрен (стеран или гонан)
стеран
Общий скелет большинства природных стероидов
18,

19 – ангулярные метильные группы, в положении 3 – кислород-содержащий заместитель или функциональная группа, в положении 17 – органический радикал или кислородсодержащая функциональная группа.

циклов А и В
5α-стероид
5β-стероид
Заместители, расположенные перед условно плоским стерановым скелетом

(или над ним) обозначаются β, а уходящие за плоскость чертежа (или под ним) – α.

и 10% — в крови. Около 20% от общего количества холе-стерина в

организме содержится в головном и спинном мозге — он является структурным компонентом миелиновой «изоляции» нервов. В плазме крови он находится в виде сложных эфиров с высшими жирными кислотами и служит переносчиком при их транспорте.

Холестерин нерастворим в воде, растворим в жирах и органических растворителях. Около 80 % холестерина вырабатывается самим организмом (печенью, кишечником, почками, надпочечниками, половыми железами), остальные 20 % поступают с пищей.
В организме находится 80 % свободного и 20 % связанного холестерина. Холестерин обеспечивает стабильность клеточных мембран в широком интервале температур. Он необходим для выработки витамина D, выработки надпочечниками различных стероидных гормонов.

Холестерин в составе клеточной плазматической мембраны играет роль модификатора бислоя, придавая ему определенную жесткость за счет увеличения плотности «упаковки» молекул фосфолипидов.
Таким образом, холестерин — стабилизатор текучести плазматической мембраны.

D регулируют фосфорно-кальциевый обмен в организме. Недостаток приводит

к возникновению рахита у детей.

hν

D2)
холекальциферол (витамин D3)

COOH
таурохолевая кислота: R = SO3H
Парные желчные кислоты

надпочечников, — глюкокортикоид.
В медицинской практике используют естественный гидрокортизон или его

эфиры (гидрокортизона ацетат и гидрокортизона натрия гемисукцинат).

Фармакологическое действие – глюко-кортикоидное, противошоковое, проти-вовоспалительное, противо-аллергическое, иммунодепрессивное, антиэкссудативное, противозудное.
Тормозит реакции гиперчувствитель-ности, пролиферативные и экссуда-тивные процессы в соединительной ткани, в очаге воспаления. Уменьшает местную гиперемию и гипертермию кожи. Действие опосредовано через специ-фические внутриклеточные рецепторы.

Преднизолон в 4—5 раз более активен по сравнению с кортизоном

и в 3—4 раза по сравнению с гидро-кортизоном при применении внутрь.
В отличие от кортизона и гидро-кортизона он не вызывает заметной задержки натрия и воды и лишь незна-чительно повышает выделение калия.

Дексаметазон оказывает противовоспалительное, противоаллергическое, десенсибилизирующее, иммунодепрессивное, противошоковое и антитоксическое действие.

преднизолон

дексаметазон (F)

Препарат оказывает выраженное противовоспалительное, антиаллергическое, антиэкссудативное, противошоковое, антитоксическое действие.

вызывают усиление канальцевой реабсорбции катионов натрия, анионов хлора и одновременно

усиливают канальцевую экскрецию катионов калия и повышают гидрофильность тканей (способность тканей удерживать воду), способствуют переходу жидкости и натрия из сосудистого русла в ткани.

Конечным результатом действия минералокортикоидов является увеличение объёма циркулирующей крови и повышение системного артериального давления.

надпочечников. В начале беременности об-разование прогестерона происходит в орга-низме матери;

затем первые этапы синтеза происходят в организме матери, а дальней-шие осуществляются плацентой. Прогесте-рон подготавливает эндометрий матки к им-плантации оплодотворенной яйцеклетки, а затем способствует сохранению беремен-ности: подавляет активность гладкой муску-латуры матки, стимулирует рост матки, ока-зывает иммунодепрессивное действие, по-давляя реакцию отторжения плодного яйца.

Являясь эфиром гидрокси-прогестерона, медленнее прогестерона метаболизи-руется (оказывает более продолжительное действие).
После однократного в/м введения масляного раствора его действие продолжается от 7 до 14 дней. По биологичес-ким свойствам сходен с прогестероном

дигидроксипрогестерона капронат

развитие вторичных половых признаков, половое созревание и нормальную половую функцию

у мужчин.

В мужском организме тестостерон синтезируется преимущественно в яичке, его высокая местная концентрация необходима для нормального сперматогенеза.

У женщин тестостерон образуется при синтезе стероидов в клетках внутренней оболочки фолликула яичников и сетчатого слоя коры надпочечников.

деятельность гонад, предстательной железы, семенных пузырьков, формирование вторичных мужских признаков

(рост, низкий голос, рост бороды и усов), повышает либидо и потенцию; опосредованно, через ЦНС, влияет на половое поведение.

Обладает анаболическими эффектами: участвует в росте скелета, увеличивает массу скелетной мускулатуры

У женщин применяется для лечения рака молочной железы (поздние метастатические формы), рака яичников, миомы матки, эндометриоза, нарушения климактерического периода (совместно с эстрогенами), остеопороза.

гормонов (эстрадиол, эстриол, эстрон); вырабатываются фолликулами яичников, плацентой, корой надпочечников,

семенниками.

Гипо- и гиперсекреция эстрогенов ведет к серьезным нарушениям полового цикла.

для вагинального применения.
Предотвращает выход яйцеклетки из яичника (овуляцию) и таким

образом предупреждает возникновение беременности.

диэтилстильбэстрол

Рак предстательной железы, рак грудной железы (у мужчин - паллиативное лечение неоперабельных стадий);
рак молочной железы у женщин в постменопаузе или с овариэктомией (в т.ч. осложненный метастазами).

Эстрогены – производные 1,2-дифе-нилэтана, по эстрогенной активности равноценны эстрону

эффекте. Проникая в клеточное ядро, активирует генетический аппарат клетки, что

приводит к увеличению синтеза ДНК, РНК и структурных белков, активации ферментов цепи тканевого дыхания и усилению тканевого дыхания, окислительного фосфорилирования, синтеза АТФ и накоплению макроэргов внутри клетки.

ретаболил
(нандролон)

Анаболическое стероидное средство. обладает более высокой, продолжительной анаболической и низкой андрогенной активностью (3-4 недели при использовании эфира деканоата) .

тем, эффективную деятельность сердца.
К растениям, содержащим сердечные гликозиды, относят,

прежде всего, разные виды наперстянки. Это растение получило свое название из-за цветков, которые схожи с наперстком.

Эти средства применяют для лечения больных с сердечной недостаточностью различной этиологии.

Обладает заметным анаболическим действием, но в то же время не

обладает никакой гормональной активностью. Наряду с анаболическим действием повышает как умственную, так и физическую работоспособность.
Применяется в основном в спортивной практике как недопинговое анаболическое средство.

активностью.
Многие алкалоиды применяются в качестве лекарственных препаратов.
Алкалоиды обычно классифицируют по

названию гетероцикла, в который входит атом азота, или по ботаническому признаку – алкалоиды объединяют по растительным источникам

алкалоид табака, сильный яд, воздействующий на центральную и периферическую нервную

систему. В малых дозах вызывает возбуждение ЦНС, усиление дыхания, повышение кровяного давления. В боль-ших дозах — угнетение и паралич нервной системы, остановка дыхания и прекращение сердечной деятельности. Никотин наркотик, к которому раз-вивается привыкание и возникает психическая и физическая зависимость с преобладание первой. Вред табакокурения в значительной степени связан не с потреблением никотина, а с наличием в табачном дыме других веществ, в частности канцерогенных полициклических углеводородов. Никотин используется в сельском хозяйстве как инсектицид и в фармацевтической промышленности для получения витамина РР — никотиновой кислоты.

парализует нервную систему.
Ядовитое вещество, воздействующее на периферическую нервную систему. Применяется

в сельском хозяйстве как инсектицид, а также в ветеринарии против стригущего лишая и блох.

действие на периферическую нервную систему и может использоваться при хирургических

операциях глаз, носа, горла и в зубной практике. Однако из-за высокой токсичности применяется очень редко.
Кокаин — наркотик, вызывает сильное привыкание и психическую зависимость, но явлений физической абстиненции не проявляет.
В медицине широко применяются синтетические аналоги кокаина — новокаин, дикаин и др. (эфиры пара-аминобензойной кислоты)

Снижает тонус гладкой мускулатуры желудочно-кишечного тракта, желчного и мочевого пузыря,

тонус мышц глаза. Пони-жает секрецию желез. Применяется как спазмолитическое средство при спазмах гладкомышечных органов, в том числе при бронхоспазмах, при лечении язвенной болезни желудка и двенадцатиперсной кишки, остром панкреотите, гиперсаливации. В глазной практике для расширения зрач-ков при исследовании глазного дна и лечения ряда глазных заболеваний.
Широко применяется для премедикации перед хирургическими вмеша-тельствами (подавление деятельности желез внутренней секреции и пред-упреждение отрицательных рефлексов на сердце, в том числе возмож-ность его рефлекторной остановки. Обладает противоаритмическим действием.
Применяется в акушерстве для понижения тонуса шейки матки.

укорачивает время реакций, временно устраняет или уменьшает утомление, сонливость. В

больших дозах действует угнетающе, вызывает тахикардию, иногда аритмию.

Входит в состав эуфиллина (смесь с 1,2-этилендиамином), применяемого в качестве спазмолитического средства. Аналогично кофеину обладает сердечно-стимулирующим, психостимулирующим действием, возбуждающе действует на ЦНС, но слабее, чем кофеин. Диуретическое действие более выражено, чем у кофеина.

Стимулирующие аспекты физиоло-гического действия выражены еще сла-бее, чем у теофил-ина, а диуретичес-кое действие силь-нее. В смеси с са-лицилатом натрия применяется как диуретик (темисал).

успокаивающим действием на центральную нервную систему.
Широко используется в медицине

при гипертонии, а также при лечении психических и неврологических заболеваний.
Кроме него в медицине часто применяется раунатин — смесь алкалоидов раувольфии.

ЦНС, зрение, слух и обоняние, вызывает судороги всех мышц и

смерть от удушья. В малых дозах является стимулятором ЦНС (аналептиком).
В настояшее время в медицине почти не применяется, так как обладает очень маленькой терапевтической широтой.
Иногда препараты стрихнина назначают при парезах и параличах, а также при функциональных нарушениях зрения.

Jahorandi, произрастающего в Бразилии.
Пилокарпин возбуждает периферические м-холинорецепторы, вызывает усиление секреции

пищеварительных и бронхиальных желез, резкое повышение потоотделения, сужение зрачка
(с одновременным уменьшением внутриглазного давления и улучшением трофики тканей глаза), повышение тонуса гладких мышц, бронхов, кишечника, желчного и мочевого пузыря, матки.

Пилокарпин широко применяется в офтальмологической практике для понижения внутриглазного давления при глаукоме, а также для улучшения трофики глаза при тромбозе центральной вены сетчатки, острой непроходимости артерии сетчатки, при атрофии зрительного нерва, при кровоизлияниях в стекловидное тело.

Америки использовали кору хинного дерева для лечения малярии. Хинин до

сих пор используется как противомалярийное средство, несмотря на более низкую антима-лярийную активность по сравнению с современными противомаля-рийными препаратами (в основном на основе хинолина или акридина).
Его преимуществом является очень быстрое развитие эффекта. Хинин достаточно токсичен, при его применении наблюдаются различные побочные эффекты, в частности нарушения слуха и зрения.

но-шпа и дибазол.

находится наряду с наркотином, кодеином, тебаином и еще двумя десятками

алкалоидов. Его получают из опия — высохшего на воздухе млечного сока незрелых плодов мака. Морфин относится к наркотическим анальгетикам. Он обладает также успокоительным и снотворным действием, стимулирует гладкую мускулатуру, а в больших дозах вызывает рвоту, запор, затрудняет диурез, угнетает центры терморегуляции и дыхания. При передозировке может наступить смерть от дыхательного паралича. Морфин действует на кору больших полушарий мозга, вызывая эйфорию — состояние душевного покоя и уединения, устранения гнетущих ощущений и переживаний. При регулярном потреблении развивается привыкание к препарату и возникает психическая и сильная физическая зависимость — происходит перестройка некоторых систем организма

против кашля