Лікарські рослини. Велика енциклопедія нафти та газу

Сторінка 3

Біосинтез дидимової кислоти, як і деяких інших поліциклічних лишайникових речовин (зокрема, що розглядаються в цьому розділі уснінової кислоти і стрепсиліну), ймовірно, здійснюється шляхом конденсації ацетильних залишків з утворенням відповідних фенольних сполук521, які потім піддаються окислювальної димеризації і подальшого окислення.

Слід, втім, зауважити, що препарат, отриманий з лишайника Evernia i - irunastri і містить поряд з усніновою кислотою (про неї див. стор.

Перейдемо до розгляду тих експериментальних даних, які привели до висновку, що формула (333) правильно відображає будову молекули уснінової кислоти.

У той же час, виходячи з формул (333) чи (349), можна цілком задовільно пояснити всі досі відомі властивості та перетворення уснінової кислоти, що і змушує визнати ці формули правильними.

Однак найбільш інтенсивно ці дослідження стали розвиватися лише в період 1930 - 1940 рр., коли з'явилося дуже значне число повідомлень 1409 ms-i - ьь присвячених як самої уснінової кислоти, так і ряду продуктів її розщеплення.

Цікаво, однак, що антибіотичні властивості уснінової кислоти не залежать від просторової будови її молекули: () -, (-) - і () - уснінові кислоти мають практично однакову активність. Її вилучають за допомогою Et2O і після відокремлення від інших лишайникових речовин очищають кристалізацією з петролейного ефіру.

Уснінова кислота (333) та її діацетильна похідна (350) титруються як одноосновні кислоти, хоча вони і не містять карбоксильної групи. Уснінова кислота володіє трьома активними атомами водню, незважаючи на наявність лише двох фенольних гідроксилів. Звідси випливає, що її ациклічна угруповання містить енольний гідроксил, що має сильно кислі властивості.

Незважаючи на те, що уснінова кислота вперше була виділена в 1843 р. з Ramilina fraxinea і L/snea borbata, хімічна будова її протягом майже цілого століття залишалася невідомою. Будівлі уснінової кислоти були присвячені численні роботи; однак ясність щодо головних структурних особливостей цього з'єднання та продуктів його перетворення була внесена в результаті пізніших досліджень, які провели Робертсон, Асахіна та Шепф та їх співробітники.

За допомогою цієї формули можна пояснити поведінку уснінової кислоти як 1 3-дикетону по відношенню до реагентів, що дає характерні реакції з карбонільною групою. Формула XIX дозволяє пояснити поведінку уснінової кислоти при титруванні та при визначенні активного водню за методом Чугаєва – Церевітінова. З цієї структури легко пояснити утворення продуктів гідролітичного розщеплення усниновой кислоти.

Листок у неї має вигляд прямостоячих або розпростертих кущиків, кінцеві гілочки завжди синювато-чорні. Вона містить у великій кількості уснінову кислоту (до 8%), її особливо охоче поїдають північні олені.

Будова більшості О-гетероциклічних антибіотиків в даний час встановлена ​​повністю, а багато з них отримані синтетично. Хімічне вивчення таких антибіотиків, як патулін, уснінова кислота, гризеофульвін, геодин, цитринін і сезамін, зажадало значних зусиль і формули, що пропонувалися для них, неодноразово доводилося переглядати. Як характерний приклад можна навести уснінову кислоту, встановлення будови якої зажадало більш ніж шістдесятирічних досліджень, а її синтез було здійснено ще на 15 років пізніше. З іншого боку, останнім часом було приділено незаслужено багато уваги вивченню досить звичайних перетворень, наприклад такого порівняно простого з'єднання.

Завдяки високій антибіотичній дії ряду лишайників (їх екстрактів) речовини, що містяться в лишайниках, заслуговують на особливу увагу. Біологічна активність пояснюється насамперед наявністю d - уснінової кислоти, що зустрічається у видах уснеа, еверніа, летарія та пар-меліа. З лишайників виділено також близько 70 інших сполук, які можна віднести до депсидів, депсидонів, дибензофуранів та лактонових кислот. Для ідентифікації має сенс поряд з кислотами, виділеними з лишайників, аналізувати хроматографічно і продукти їх гідролізу.

Власники патенту UA 2317076:

Винахід відноситься до хіміко-фармацевтичної промисловості Проводять екстракцію суміші лишайників пологів Usnea і Cladonia органічним розчинником (хлороформ, чотирихлористий вуглець, ацетон, гексан, петролейний ефір, нефрас та суміші перерахованих розчинників) з подальшим виділенням цільового продукту шляхом упарювання органічного розчинника та осадження з екстракту в системі хлороформ 10) або з гексану. Винахід дозволяє підвищити вихід до 0,99-2,44%.

Винахід відноситься до хіміко-фармацевтичної промисловості і стосується отримання уснінової кислоти - (2,6-діацетил-3,7,9-тригідрокси-8,9b-диметил-9bН-дибензофуран-1-вона) наступної структурної формули I:

Уснінова кислота - жовта кристалічна речовина з кістяком дибензофурану має високу активність по відношенню до багатьох патогенних організмів вірусної, бактеріальної та грибкової природи, завдяки своїм властивостям використовується в косметиці, стоматології та інших галузях медицини. Хорошим джерелом уснінової кислоти є різні види лишайників, наприклад, лишайники пологів Usnea і Cladonia, в яких ця сполука є основним метаболітом.

Відомі способи отримання уснінової кислоти шляхом екстрагування лишайника бензолом, які відрізняються стадією виділення чистої речовини із сухого екстракту.

За способом, описаним у [Моїсеєва О.М. Біохімічні властивості лишайників та його практичне значення. Вид. АН СРСР, 1961, с.43-47.], лишайник екстрагується бензолом, бензол видаляється, сухий екстракт лишайника обробляється хлороформом, хлороформний екстракт упарюється, залишок обробляється холодним спиртом, кристали уснинової кислоти, що випали далі, ще раз розчиняють в та ефіром. Таким чином, процедура вилучення уснінової кислоти з екстракту багатостадійна, а вихід, що досягається, становить всього 0.66%.

За винаходом [А.с. СРСР 833255, МКІ3 А61К 35/82. Спосіб отримання уснінової кислоти, БІ №20, 1981] вихід цільового продукту також невисокий - 0.76%. Спосіб полягає в екстрагуванні лишайника бензолом, видаленні бензолу, обробки сухого залишку хлороформом, після чого вилучена з екстракту уснінова кислота очищається з використанням силікагелю. Спочатку забруднена уснінова кислота в розчині наноситься на силікагель, розчинник видаляється, а цільовий продукт елююється з силікагелю на колонці сумішшю бензол - хлороформ. Такий багатоступінчастий спосіб очищення з використанням силікагелю не є технологічним і ускладнюватиме виділення великих кількостей уснинової кислоти.

Як прототип обраний спосіб [Моїсеєва О.М. Біохімічні властивості лишайників та його практичне значення. Вид. АН СРСР, 1961, с.43-47], якому властива сукупність ознак, найбільш близька до сукупності суттєвих ознак винаходу.

Завданням винаходу є створення технологічного способу отримання уснінової кислоти з доступної сировини з високим виходом.

Поставлене завдання вирішується способом екстракції повітряно-сухої сировини доступними розчинниками при кип'ятінні з наступним виділенням чистої уснінової кислоти у вигляді жовтих кристалів при витримуванні розчину після часткового видалення екстрагента або при розчиненні сухого екстракту при нагріванні в суміші хлороформ - етиловий спирт (1:10) з наступним охолодженням розчину, причому як сировина - джерел уснінової кислоти - використовуються суміші лишайників роду Usnea, які досі є невикористовуваним відходом при лісозаготівлях, а також лишайників роду Cladonia, що входять до складу оленячого моху, широко поширеного в тундрі та гірському Алтаї.

Лишайники роду Usnea є джерелом виділення (+)-усниновой кислоти, лишайники роду Cladonia - виділення (-)-усниновой кислоти. А із суміші лишайників пологів Usnea і Cladonia витягується (±)-уснінова кислота.

Як розчинники для вилучення уснінової кислоти використовуються хлороформ, чотирихлористий вуглець, бензол, ацетон, гексан, петролейний ефір, нефрас і суміші перерахованих розчинників у різних співвідношеннях. Такий підбір розчинників для екстракції та виділення заснований на тому, що уснінова кислота розчинна в хлороформі та бензолі, в гексані, петролейному ефірі та ацетоні - розчинна при нагріванні, важко розчинна - в етанолі. Саме тому уснінова кислота добре кристалізується з частково випареного гексанового розчину або розчину в петролейному ефірі та нефрасі при охолодженні; із сконцентрованого хлороформного екстракту - висаджується спиртом, або сухий екстракт при нагріванні розчиняється у підібраній системі хлороформ - етанол (1:10), з якої кристалічна уснінова кислота випадає при охолодженні.

Вихідна сировина – сума лишайників роду Usnea – заготовлювалася на Алтаї, збиралася на гілках ялиці та ялини, на ділянках лісу, що мають потенційну цінність для лісозаготівель. Зразки лишайників роду Cladonia зібрано на Семінському перевалі (Алтай). Зібрані на гілках ялиці та їли лишайники роду Usnea мають наступний склад: Usnea hirta Web., Usnea longissima Arh. (Основні види в суміші), у меншій кількості Usnea subfloridana Stirt., Usnea glabrescens Hav. Ap.Lynge, Usnea wasmuthii Ras., Usnea glabrata (Arh.) Vain., Usnea scabrata NyL; зібрані на Алтаї лишайники роду Cladonia: основні види - Cladonia uncialis (L.) Wigg., Cladonia rangiferina (L.) Web. ex Wigg., Cladonia stellaris (Opiz) Pouzard et Vezda, у меншій кількості – Cladonia mitis (Sandst). Hustich, Cladonia pyxidata (L.) Hoffm., Cladonia crispata (Ach.) Flot, Cladonia cariosa (Ach.) Spreng.f.cariosa, Cladonia Squamosa (Scop.) Hoffm.ssp. squamosa, Cladonia gracilis (L.) Willd. Уснінова кислота може бути вилучена як з окремих видів лишайників пологів Usnea і Cladonia, так і сумішей видів і пологів лишайників, перерахованих вище.

Таким чином, пропонований спосіб отримання уснінової кислоти простий у технологічному виконанні і дозволяє отримати чисту уснінову кислоту з високим виходом після одноразового осадження, без додаткового очищення, він має ряд переваг порівняно з відомими способами:

Екстракція проводиться із суми лишайників, які можуть бути легко заготовлені на відміну від збору індивідуальних видів;

Для вилучення уснінової кислоти використовуються різні розчинники та суміші розчинників; відігнаний з екстракту розчинник не вимагає додаткового очищення або регенерації для використання у повторних екстракціях, що дуже технологічно. Розчинники підібрані таким чином, що уснінова кислота, що осаджується з розчинів, не вимагає додаткового очищення і виділяється з виходом більшим, ніж у способах-аналогах, зазначених вище. Вихід цільового продукту за пропонованим способом становить 0.99-2.44% проти 0.66% за відомим способом-прототипом.

Отримана речовина є усніновою кислотою без домішок, чистота якої доведена на підставі даних спектрів ЯМР 1 H і високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ). Отримані кристали мають т.пл. 198°С. Чистота по ВЕРХ – 97-98%.

Винахід ілюструється наведеними нижче прикладами.

Приклад 1. 200 г повітряно-сухої подрібненої суміші лишайників роду Usnea послідовно екстрагують послідовно двічі 1.5 л хлороформу при кип'ятінні протягом 4 годин. Розчинник відганяють, сухий залишок становить 6.35 г. Екстракт розчиняють при кип'ятінні в 100 мл суміші хлороформ-етанол (1:10), після охолодження розчину з нього випадають світло-жовті кристали (+)-уснінової кислоти, маса відфільтрованих висушених кристалів становить 2. (вихід – 1.41%). [α] D 25 +395° (з 1.5, CHCl 3) ЯМР 1 Н (CDCl 3 , δ, м.д.) 1.73 С 9b -СН 3 , 2.03 С 8 -СН 3 , 2.64 і 2.65 С 10 3 і З 11-СН 3 , 5.93 Н 4 , 10.89 З 8 -ВІН, 13.21 З 6 -ВІН, 18.86 З 3 -ВІН.

Приклад 2. 250 г повітряно-сухої подрібненої суміші лишайників роду Usnea у 2 л колбі кип'ятять із хлороформом двічі по 4 години (по 1.7 л хлороформу). Розчинник видаляють до об'єму екстракту 30-50 мл, додають в колбу 80-100 мл етилового спирту, після чого випадають кристали уснінової кислоти. Осад відокремлюють на вирві Бюхнера, промивають на фільтрі спиртом і сушать на повітрі. Виділяють 4.3 г (+)-уснінової кислоти. [α] D 25 +390° (з 1.4, CHCl 3). Вихід цільового товару 1.72%.

Приклад 3. 292.60 г повітряно-сухого лишайника Cladonia stellaris подрібнюють і триразово екстрагують петролейним ефіром (1,5 л, 3 рази по 4 години). Отриманий екстракт після видалення розчинника до 0,25 л залишають на 4-6 годин. Осад, що випав у вигляді світло-жовтих голок являє собою (-)-уснінову кислоту, масою 3.00 г (Вихід - 1.03%). [α] D 25 -450° (з 1.5, CHCl 3).

Приклад 4. 225 г суміші лишайників пологів Cladonia і Usnea (співвідношення ˜1:1) послідовно екстрагують тричі нефрасом (по 1.5 л, по 4 години), гарячий екстракт зливають, розчинник видаляють до об'єму 0.2-0.3 л і залишають стояти 4- годин. Осад, що випав у вигляді жовтих голок являє собою рацемічну (±)-уснінову кислоту масою 2.81 г (Вихід - 1.25%).

Приклад 5. 81.80 г лишайника Usnea filependula екстрагують гексаном (по 1.0 л, 3 рази по 4 години). Отриманий екстракт упарюють до об'єму 0.25 л. Маса (+)-уснінової кислоти, що випала з охолодженого екстракту, склала 2.00 г (вихід - 2.44%). [α] D 25 +441° (з 1.60, CHCl 3).

Приклад 6. Суміш лишайників роду Usnea масою 210 г екстрагують при кип'ятінні сумішшю ацетону та петролейного ефіру 1:1 (по 1.5 л, 2 рази по 4 години). Отриманий екстракт упарюють насухо, потім розчиняють при нагріванні в 80 мл суміші хлороформ - етанол (1:10). Після охолодження розчину випадають жовті кристали масою 2.05 г (Вихід - 0.98%), які за спектром ЯМР 1 H є усніновою кислотою. [α] D   25 +416 ° (з 1.64, CHCl 3).

Приклад 7. Суміш лишайників роду Usnea масою 190 г екстрагують при кип'ятінні сумішшю ацетону та хлороформу 1:1 (по 1.5 л, 2 рази по 4 години). Отриманий екстракт упарюють насухо, потім розчиняють при нагріванні в 80 мл суміші хлороформ - етанол (1:10). Після охолодження розчину випадають жовті кристали масою 2.65 г (Вихід - 1.39%), які за спектром ЯМР 1 Н є усніновою кислотою. [α] 0   25 +414 ° (з 1.60, CHCl 3).

Спосіб отримання уснінової кислоти з лишайників шляхом екстракції органічним розчинником з подальшим виділенням цільового продукту, який відрізняється тим, що як лишайники використовують суміш лишайників пологів Usnea і Cladonia, в якості органічних розчинників - хлороформ, чотирихлористий вуглець, ацетон, гексан, петролейний ефір, їх суміші, а виділення проводять шляхом упарювання органічного розчинника та осадження з екстракту в системі хлороформ-спирт (1:10) або гексану.

Схожі патенти:

Винахід відноситься до лікарських засобів і стосується депігментуючої композиції для шкіри, яка містить адапален і щонайменше одна депігментуюча речовина, вибрана з похідних фенолу, таких як гідрохінон або 4-гідроксіанізол у фізіологічно прийнятному носії.

Винахід відноситься до медицини і може бути використане для визначення цільової доставки в шлунково-кишковому тракті твердої лікарської форми із захисним покриттям.

Винахід відноситься до галузі фармацевтики і стосується інгібіторів репродукції вірусу грипу (штам A/California/07/09 (H1N1)v), що являють собою (R)-уснинову кислоту (1) і окислене

похідне (S)-уснінової кислоти (2):

Інгібітори мають високу інгібуючу активність. 4 ін., 1 табл.

Винахід відноситься до медицини та фармацевтики, безпосередньо до біологічно активних речовин, які можуть використовуватися як інгібітори репродукції вірусу грипу.

Грип є широко поширеною в усьому світі респіраторною інфекцією. Він викликає щорічні епідемії, які швидко поширюються з країни в країну, залучаючи у важких випадках (пандемії) значну частину людської популяції земної кулі. Він також є причиною 20000-40000 смертельних випадків у США на рік. Незважаючи на успіхи, досягнуті в галузі хіміотерапії, вакцинопрофілактики та імунології грипу, він залишається важко контрольованою інфекцією внаслідок високої генетичної мінливості та різних довготривалих ускладнень після гострої стадії, що призводять до "прихованої", або вторинної смертності, спричиненої не самим вірусом грипу, але вірус вторинними процесами.

Вакцинація проти грипу є ефективним протиепідемічним засобом, проте внаслідок постійної зміни антигенних властивостей збудника потрібен постійний моніторинг та розробка нових вакцинних штамів, що відповідають циркулюючою в людській популяції в кожний конкретний епідемічний сезон.

Хіміопрофілактика та хіміотерапія грипу застосовуються поряд з вакцинацією для запобігання та лікування захворювання. В даний час для цих цілей доступний широкий спектр патогенетичних, імуномодулюючих, загальнозміцнювальних препаратів поряд із засобами специфічної протигрипозної терапії. Останні препарати представлені хімічними сполуками двох груп, що відрізняються за механізмом дії та мішеням у життєвому циклі вірусу грипу. Препарати першої групи - римантадин (-метил-1-адамантилметиламіну гідрохлорид) і амантадин (1-аміноадамантан) - блокують білок М2 вірусу грипу, що грає роль іонного каналу у вірусній мембрані, перешкоджаючи тим самим процесу розщеплення гемаглютиніну та злиття мембраном вірусу. Препарати другої групи спрямовані на пригнічення вірусної нейрамінідази - ферменту, необхідного для нормального брунькування вірусних частинок та прояву інфекційних властивостей вірусу грипу. До цієї групи сполук відносяться занамівір (5-(ацетиламіно)-4-[(аміноімінометил)-аміно]-2,6-ангідро-3,4,5-тридезокси-D-гліцеро-D-галактонон-2-енонова кислота) , озелтамівір ((3R,4R,5S)-етил-4-ацетамідо-5-аміно-3-(пентан-3-ілокси)циклогекс-1-енкарбоксилат) і перемівір ((1S,2S,3S,4R)-3 -[(1S)-1-ацетамідо-2-етил-бутил]-4-(діамінометиліденаміно)-2-гідрокси-циклопентан-1-карбонова кислота) . Обидві групи з'єднань мають недоліки. Щодо групи похідних адамантану можна відзначити порівняно високу токсичність, вузький спектр дії (препарати активні проти грипу А, але не проти грипу В) та швидке формування стійкості вірусу до препаратів. Для інгібіторів нейрамінідази характерна дещо менша клінічна ефективність та висока вартість синтезу, що робить ці препарати менш доступними для широкого використання. Все сказане вище свідчить про необхідність пошуку та розробки ефективних і дешевих протигрипозних препаратів можливо ширшого спектра дії.

Ще одним препаратом, який іноді використовується при терапії грипу, є рибавірин. Як аналог нуклеозидів, рибавірин ефективний у субтоксичних концентраціях, і системне його застосування викликає побічні реакції, зокрема, анемію та тератогенний ефект при вживанні під час вагітності. Переважно рибавірин у комбінації з інтерфероном застосовується при лікуванні гепатиту, проте його ефект показаний при місцевому (інгаляційному) застосуванні у разі РС-вірусної та ранніх стадій грипозної інфекції.

Тим не менш, при появі випадків захворювання людини на атипову пневмонію (SARS), а пізніше - грип птахів підтипу H5N1 рибавірин використовувався внутрішньовенно при терапії тяжких випадків захворювання. Після використання рибавірину були відмічені випадки полегшення хвороби та повного одужання пацієнтів.

Рибавірин є препаратом комплексного механізму дії. Він впливає на реплікацію вірусу грипу двома шляхами - прямо, втручаючись в полімеразні процеси при транскрипції та реплікації вірусного геному, і опосередковано - пригнічуючи клітинний фермент інозинмонофосфатдегідрогеназу і виснажуючи тим самим клітинний пул ГТФ, необхідного для побудови. Оскільки головна мета препарату не вірусний, а клітинний фермент, то стійкі до рибавірину штами вірусу грипу відзначаються дуже рідко або виявляються взагалі. У той же час суттєві побічні ефекти та невисока активність дозволяють рекомендувати його тільки при тяжких станах хворих на грип (De Clercq E. // Nat Rev Dmg Discov. 2006; 5:1015-25; Beigel J, Bray M. // Antiviral Research 2008 78:91-102).

Завданням винаходу є розширення асортименту інгібіторів репродукції вірусу грипу.

Завдання вирішується застосуванням (R)-уснінової кислоти формули 1 і окисленого похідного (S)-уснінової кислоти формули 2:

як інгібітори репродукції вірусу грипу.

Уснінова кислота є унікальним і доступним вітчизняним рослинним метаболітом. З лишайників різних видів у достатній кількості виділяється оптично активна уснінова кислота з протилежними за знаком кутами обертання і високою оптичною чистотою. Обидва енантіомери мають цілий спектр біоактивних властивостей. Найбільш широко вивчені антибактеріальні, інсектицидні та фунгіцидні властивості уснінової кислоти, але відомі також дані про її противірусну активність. Так, комерційно доступна (S)-уснінова кислота інгібує цитопатичний ефект вірусу герпесу 1 типу. Комплексний препарат Zn-уснінова кислота тестувався проти папіломавірусу та виявив ефект запобігання розмноженню вірусу в період до 6 місяців після терапії. (S)-Уснінова кислота в концентраціях 1.0 µg/ml виявила інгібуючий ефект щодо реплікації вірусу Епштейна-Барра, при цьому (R)-уснінова кислота виявилася менш активною, її ефективна концентрація склала 5.0 µg/ml. Біологічна активність уснінової кислоти та її похідних щодо вірусу грипу не описана у літературі.

(R)-Уснинову кислоту 1 виділяли з лишайника Cladonia stellaris, (S)-уснінову кислоту 3 із суміші лишайників роду Usnea за методикою [Н.Ф.Салахутдінов, М.П.Половинка, М.Ю.Панченко, Пат. РФ №2317076 С1; Бюл. Зобр. 2008 № 5]. З'єднання 2 і 4 можуть бути отримані окисленням відповідно сполук 3 і 1 різними органічними надкислотами за раніше запропонованою методикою відповідно до схеми:

Дослідження біологічної активності сполук 1 -4 , проведені щодо вірусу грипу, показали їхню високу ефективність як інгібіторів репродукції цього вірусу. В результаті досліджень виявлено, що з'єднання 1 і 2 більш активно впливають на репродукцію вірусу грипу, що підтверджується наведеними нижче даними. Зауважимо, що з модифікаціях ізомерів усниновой кислоти відбувається звернення біологічної активності. (R)-Уснінова кислота 1 виявляє більшу противірусну активність, ніж її (S)-енантіомер 3 , тоді як із пари енантіомерних похідних 2 і 4 істотно більшу активність має (S)-енантіомер - з'єднання 2 .

Отримані кількісні показники інгібування підтверджують високий рівень придушення реплікації вірусу грипу в культурі клітин MDCK сполуками 1 і 2 , що перевищує, наприклад, той самий показник у зразка порівняння - рибавірину в 2-3 рази.

Винахід ілюструється наведеними нижче прикладами.

Синтез (1аR,4аS,4bS,9аS)-1а,6-діацетил-4,4а,7-тригідрокси-3,4b-диметил-1аН-бензо[b]оксиренобензофуран-2,5(4аН,4bН)-діону 2

До розчину з'єднання 3 2 із виходом 41%.

(1аR,4аS,4bS,9аS)-1а,6-діацетил-4,4а,7-тригідрокси-3,4b-диметил-1аН-бензо[b]оксиренобензофуран-2,5(4аН,4bН)-діон 2. т.пл. 145°С (із СНСl 3). D +36,8 ° (з 0.199; СНСl 3). ЯМР 1 Н (СDСl 3 м.д.): 1.47 (3Н, с, Н-13), 1.78 (3Н, с, Н-12), 2.40 (3Н, с, Н-11), 2.63 (3Н, с, Н-15), 3.51 (1Н, с, ОН-4а), 5.85 (1Н, с, Н-8), 11.28 (1Н, с, ОН-4), 18.81 (1Н, с, ОН-7) . ЯМР 13 С (СDСl 3 , м.д.): 7.70 (С-12), 24.22 (С-13), 27.95 (С-15), 28.49 (C-11), 59.88 (C-4b), 65.67 ( C-1a), 75.49 (C-4a), 95.26 (C-9a), 99.21 (C-8), 106.53 (C-6), 114.95 (C-3), 162.09 (C-4), 173.97 (C -8a), 185.81 (C-2), 191.53 (C-7), 194.46 (C-5), 198.00 (C-10), 202.15 (C-14). ІЧ-спектр (KBr, см -1): 841, 1115, 1123, 1465, 1646, 1688, 1719, 2708, 3311. Мас-спектр, m/z (I відн, %): 376.1 (M + 3 182.1 (43.78), 167.1 (100.00), 43.0 (48.46).

Синтез (1аS,4аR,4bR,9аR)-1а,6-діацетил-4,4а,7-тригідрокси-3,4b-диметил-1аН-бензо[b]оксиренобензофуран-2,5(4аН,4bН)-діону4.

До розчину з'єднання 1 (1 ммоль) в 5 мл додають 3 мл розчину надоцтової кислоти (1 ммоль/мл) у хлороформі і залишають при перемішуванні та кімнатній температурі на добу. Після доби реакційну суміш промивають водою, сушать над MgSO 4 видаляють розчинник і хроматографують на колонці з силікагелем, елюенти - хлороформ. Виділяють з'єднання 4 із виходом 41%.

(1аS,4аR,4bR,9аR)-1а,6-діацетил-4,4а,7-тригідрокси-3,4b-диметил-1аН-бензо[b]оксиренобензофуран-2,5(4аН,4bН)-діон 4. Спектральні дані ті ж, що і для з'єднання 2 D -36,2° (з 0.199; СНСl 3).

Вивчення токсичності препаратів

Токсичність продуктів була попередньо вивчена щодо клітин MDCK. Клітини MDCK сіяли в 96-лункові планшети і культивували при 37°С в середовищі MEM з додаванням 10% сироватки великої рогатої худоби в атмосфері 5% 2 (у газопроточному інкубаторі Sanyo-175) до стану моношару. З досліджуваних препаратів готували матковий розчин концентрації 10 мг/мл у диметилсульфоксиді, після чого готували серію дворазових розведень препаратів серед MEM від 1000 до 3,75 µg/ml. Розчинені препарати вносили в лунки планшетів та інкубували 2 доби при 37°С. Після цього терміну клітини промивали 2 рази по 5 хвилин фосфатно-сольовим буфером, і кількість живих клітин оцінювали за допомогою мікротетразолієвого тесту (МТТ). З цією метою до лунок планшетів додавали по 100 мкл розчину (5 мг/мл) 3-(4,5-диметилтіазоліл-2) 2,5-дифенілтетразолію броміду (ICN Biochemicals Inc., Aurora, Ohio) на фізіологічному розчині. Клітини інкубували при 37°С в атмосфері 5% 2 протягом 2 годин і промивали 5 хвилин фосфатно-сольовим буфером. Осад розчиняли 100 мкл на лунку ДМСО, після чого оптичну щільність в лунках планшетів вимірювали на багатофункціональному рідері Victor 1420 (Perkin Elmer, Finland) при довжині хвилі 535 нм. За результатами тесту кожного продукту визначали 50% цитотоксичну дозу (CTD 50), тобто. концентрацію препарату, що викликає загибель 50% клітин у культурі.

Противірусна активність препаратів

Визначення противірусної активності препаратів проводили на клітинах MDCK у 96-лункових планшетах для клітинних культур. З'єднання розчиняли в підтримуючому середовищі клітин, вносили в лунки панелей з клітинним моношаром і інкубували протягом 1 години при 36°С в атмосфері 5% 2 .

З вірусом рідини (штам A/California/07/09 (H1N1)v) готували серію десятикратних розведень від 10 -1 до 10 -7 , додавали в лунки з препаратами і інкубували при 36°С протягом 48 годин в атмосфері 5% СО 2 . Після закінчення терміну інкубації аліквоту культуральної рідини змішували з рівним обсягом 1% курячих еритроцитів в окремих планшетах із круглим дном. Облік результатів проводили за 60 хвилин інкубації при 20°С. За титр вірусу в контролі та досвіді приймали величину, обернену до десяткового логарифму найбільшого розведення вихідного вірусу, здатного викликати позитивну реакцію гемаглютинації в лунці і виражали в кількості 50% інфекційних доз (ID 50). Вірусингибуючу дію досліджуваних сполук оцінювали зниження титру вірусу в досвіді порівняно з контролем. З отриманих даних розраховували 50% інгібуючу дозу ED 50 , тобто. концентрацію препарату, що знижує рівень вірусної реплікації вдвічі (на 0,3 lg ID 50), і індекс селективності, або хіміотерапевтичний індекс (SI), що є відношенням CTD 50 до ED 50 .

Таким чином, з'єднання 1 і 2 мають високу біологічну активність, яка проявляється в тому, що вони ефективно пригнічують реплікацію вірусу грипу в клітинах, і можуть використовуватися в чистому вигляді або як основа для нових високоефективних лікарських форм для лікування грипу.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

Застосування (R-) - уснінової кислоти формули 1:

та окисленого похідного (S)-уснінової кислоти формули 2:

як інгібітори репродукції вірусу грипу (штам A/California/07/09 (H1N1)v).

Син: ісландський лишайник, колючник, сухобірний мох, лопастянка, легеневий мох, кошмар, рябчиковий мох, ісландська лопастянка.

Цетрарія ісландська (ісландський мох) – унікальна цілюща рослина, назва якої не має нічого спільного зі справжніми мохами. Цей лишайник є показник екологічної чистоти місцевості. Застосовується у медицині, народному господарстві, кулінарії.

Поставити запитання експертам

В медицині

Цетрарія ісландська знайшла своє застосування в офіційній та народній медицині. У складі рослини присутня уснінова кислота, яка має сильну антибіотичну активність, тому ісландський мох успішно використовується при лікуванні простудних захворювань, запалення органів черевної порожнини та кишечника. Корисні властивості цетрарії відомі людству з давніх-давен. Ще в ІХ столітті цей лишайник був визнаний офіційною медициною. Друга його назва звучала як «легеневий мох», оскільки доведено його ефект при застудних захворюваннях, кашлі.

Цетрарія показана для лікування виснажених хворих, при анемії, попрілості та опіках, виразках та гастритах. Рослина має потужні антибактерицидні, ранозагоювальні, імуностимулюючі властивості. Тому успішно використовується для загоєння ран, лікування захворювань шкіри, інфекційних недуг від кашлю.

Поживна цінність цетрарії має високі показники: 80% маси становлять вуглеводи, 2% – жири, 3% – білки. Мох легко засвоюється організмом, відсутні витрати енергії для цього процесу. Він показаний для виснажених хворих та після тяжких інфекційних хвороб.

У складі лишайника містяться в'яжучі активні компоненти, крохмаль. З рослини готують колодці та застосовують при діареї. Дубильні речовини ісландського моху сприяють лікуванню організму від отруєння отрутами рослинного походження та важкими металами.

У кулінарії

Деякі народи застосовують лишайники у кулінарії. У складі ісландського моху знайдені пектинові речовини, які мають високу здатність до утворення клейкої маси - желе. Тому рослину застосовують для приготування колодця, киселю. З ісландського моху виходить непогане пиво. Північні жителі подрібнений висушений мох додають у муку і печуть хліб.

В інших областях

У минулому лишайники, у тому числі і цетрарію, використовували як фарбувальну сировину. Сьогодні синтетичні анілінові барвники витіснили кустарне виробництво барвників з цих рослин.

У 20 столітті з ісландського моху, що стелиться, було вироблено клейову високоякісну речовину, що нагадує желатин.

Лишайник росте лише в екологічно чистому середовищі. Ісландський мох є чудовим кормом для оленів та свиней.

Класифікація

Цетрарія ісландська або ісландська мох (лат. Cetraria islandica) належить до роду Cetraria, сімейства Пармелієвих.

Ботанічний опис

Ісландський мох є невеликим гіллястим кущем з листовим талломом (сласлом). Багаторічна рослина відноситься до звичайних лишайників, пофарбована в буро-зелений відтінок з білими плямами. Досягає у висоту зазвичай 12-15 см. Листок складається з плоских, згорнутих у вигляді жолобка лопатей. Цей гіллястий кущ кріпиться до субстрату (ґрунту, кори дерев або старих пнів) ризоидами. Таллом моху буває різного забарвлення: від світло-коричневого до зеленувато-бурого. На нижній частині слані є отвори, які призначені для проникнення повітря. Лопаті по краях трохи загнуті, блискучі.

Розмножується цетрарія спорами. Плодові тіла ісландського моху мають блюдцеподібну форму, вони плоскі або злегка увігнуті, утворюються на кінцях лопатей талому. За сприятливих умов мох добре росте, розмножується. Якщо ж настає посуха, то рослина підсихає, змінює колір свого забарвлення від зеленого до білувато-сріблястого. У такому стані анабіоз може провести до декількох років, після чого при достатньому зволоженні субстрату відроджується знову за кілька годин.

Розповсюдження

Цетрарія ісландська як представник лишайників поширена у всіх регіонах Росії, зустрічається на Кримському півострові, Кавказі, а також Австралії, Азії, Африці. Віддає перевагу кліматичним умовам помірних широт, тундри і лісотундри. Ісландський мох виростає в соснових лісах, прикріплюючись ризоидами до грунту чи корі великих старих пнів, чудово почувається в піщаних незатінених місцях, на болотах і високогір'ях. Добре росте в екологічно чистих умовах, розростається колоніями на добре освітлених територіях.

Регіони розповсюдження на карті Росії.

Заготівля сировини

Ісландський мох заготовляють наприкінці літа чи ранньої осені. Щоб зберегти лікувальні властивості рослини, сировину ретельно просушують і зберігають не більше двох-трьох років. Зібрані руками або за допомогою граблів лишайники очищають від залишків ґрунту, хвої, дрібно ріжуть і висушують у добре вентильованому приміщенні. Бажано щоб прямі промені не потрапляли на слані лишайників, оскільки багато корисних компонентів руйнуються під впливом ультрафіолету. Сировину ще раз перевертають та досушують. Зберігають у мішках, дерев'яних бочках або скляних банках у темному місці за кімнатної температури.

Хімічний склад

У складі рослини виявлено більше 10 корисних мікроелементів: активний компонент ліхенін, ізолихенін, цукру, віск, камедь, марганець, залізо, йод, мідь, титан, пігменти, лишайникові кислоти (уснінова, ліхестеринова, протолихестеринова). Наявність кислот надають рослині гіркоти, а також зумовлюють її антисептичні та тонізуючі властивості. Багатий склад мікроелементів, наявність полісахаридів сприяють зміцненню захисних сил людини.

Фармакологічні властивості

Препарати з ісландського моху мають імунномоделюючий, протизапальний ефект, мають антимікробну, антиоксидантну, абсорбуючу, онкопротекторну дію на організм людини. Слизова речовина усуває подразнення, обволікає запалені шлунки, ротової порожнини, гортані, кишечника.

Натрієва сіль уснінової кислоти, яка має антибактеріальну властивість, успішно використовується у складі препаратів цетрарії. Ліхестеринова, а також протолихестеринова кислоти особливо активні щодо стрептококів, стафілококів та інших стійких мікробів. Уснінат натрію використовується зовнішньо при терапії трофічних виразок, інфікованих ран, опіків.

Завдяки унікальному складу ісландський мох вважається природним антибіотиком, сила якого нерідко переважає над звичайними антибіотиками. На хвороботворні бактерії, віруси та грибки ефективно впливають кислоти лишайника, зокрема уснінова.

Групою німецьких фармацевтичних компаній розроблено препарати на основі моху ісландського: Ісла-Моос та Ісла-Мінт, Бронхікал плюс для дітей, Bronchialtee 400, Salus Bronchial-Tee №8, присутні на ринку вже багато років. Це говорить про їхню затребуваність і про унікальність складових компонентів лишайника. Дані ліки успішно виліковують хвороби верхніх дихальних шляхів, показані при сухому кашлі, що гавкає, при патологічних станах від ларингіту до астми, при осиплісті голосу і його повній втраті. Активні компоненти препаратів не тільки лікують, а й чудово захищають, попереджають розвиток різноманітних застудних інфекцій у холодну пору року.

Вживання цетрарії у формі лікарських засобів сприятливо впливає на роботу кишечника, шлунка, активізуючи його секреторну функцію і тим самим підвищуючи апетит.

Біологічно активні речовини цетрарії мають протизапальну, пом'якшувальну та відхаркувальну дію.
Полісахариди ісландського моху мають здатність захищати слизову оболонку дихальних шляхів від впливу різних хімічних факторів.
Встановлено, що окремі лишайникові кислоти виявляють виражену протимікробну активність. Особливо цінна уснінова кислота, що має сильну антибіотичну активність. Її натрієва сіль пригнічує зростання мікобактерій туберкульозу та інших грампозитивних мікроорганізмів (стафілококів, стрептококів). За антибактеріальною активністю уснінова кислота приблизно в 3 рази поступається стрептоміцином. Встановлено, що лишайникові екстракти діють переважно на грампозитивні кислотостійкі бактерії. І лише деякі, як виняток - на окремі грамнегативні види. У процесі вивчення технології лікарських засобів, які виготовляються із цетрарії, було встановлено, що при виготовленні відвару у воду переходить лише цетрарова кислота, а уснінова кислота – ні.
Уснінова кислота в невеликих дозах має здатність вбивати збудників туберкульозу та деякі інші грампозитивні бактерії.
Велике значення має і фумарпротоцентрарова кислота, яку вважають одним із найактивніших протимікробних факторів цетрарії. Крім вищезгаданого, німецькі вчені вважають протоцетрарову кислоту, виділену з водної витяжки цетрарії, сильним імуномодулятором, що сприяє активізації імунної системи.
У вільному стані та у вигляді солей D-протолихестеринова кислота активна проти Helicobacter pylori. Очевидно, з цією дією хоча б частково пов'язана терапевтична ефективність ісландського моху при виразковій хворобі шлунка та дванадцятипалої кишки.

Застосування у народній медицині

Лишайник вже багато століть застосовується у народній медицині. Цілющі відвари та настої використовують при туберкульозі, астмі, кашлі, хронічних запорах, спазмах у кишечнику та шлунку. Мох застосовують при запаленні мигдаликів, бронхіті, кашлюку, пневмонії, для зняття зубного болю. Екстракти цетрарії на спирті або олії особливо ефективні при гнійних ранах, опіках та виразках.

Ісландському моху властиві протизапальні, протимікробні, кровоспинні та легкі седативні властивості. Цетрарія відзначена як тонізуючий, імуномодулюючий, загальнозміцнюючий засіб. У деяких країнах Європи лишайник використовується для виробництва ліків проти ВІЛ-інфекції. Японські дослідники виявили особливі властивості моху, які виліковують онкологічні захворювання та різні інфекції.

Історична довідка

Латинська назва ісландського моху походить від слова cetra у перекладі «щит». Перша письмова згадка про застосування ісландського моху як лікарської сировини з'явилася XVII столітті. Друга половина XVIII і перша половина ХІХ століття були періодом найбільш широкого застосування ісландського моху як лікувального засобу. Серед усіх відомих лишайників деякі тодішні автори особливо високо цінували ісландську цетрарію. Зокрема, в 1809 Луйкен писав, що цей мох знаходиться на першому місці серед ліків. Вказуючи на можливості лікувального застосування цетрарії, у тому числі і при туберкульозі, Луйкен зазначав, що за антисептичний ефект ліки з цетрарією виділяються серед усіх відомих на той час ліків. У XVIII і XIX століттях цетрарія була добре відомим традиційним засобом при лікуванні туберкульозу легень, а її слоїва входила до більшості європейських фармакопей тих часів.
Наприкінці XIX і на початку XX століття у зв'язку з інтенсивним розвитком науково-практичної медицини лікарі рідше стали застосовувати лікарські засоби з цетрарією.
У 1919 році А. А. Єленкін та В. Є. Тищенко написали першу наукову монографію «Ісландський мох та інші корисні лишайники російської флори». Книга була друкована у видавництво Петроградського відділення Російського харчового науково-технічного інституту. Однак ця книга у зв'язку з ліквідацією зазначеного інституту не побачила світ. У тому ж році В. Н. Любименко на основі вищевказаного рукопису опублікував статтю «Ісландський мох як харчовий засіб», а пізніше А. А. Єленкін у монографії «Лишайники як об'єкт педагогіки та наукового дослідження» торкнувся проблем практичного застосування цетрарії ісландської у харчовій промисловості. . У період інтервенції та громадянської війни в СРСР у 20-х роках, які зумовили голод в окремих регіонах країни, народи російської півночі використовували слоевище ісландського моху як додатковий харчовий продукт. Видаляючи за допомогою соди або лугу гіркі речовини з цетрарії та висушуючи очищену слоєвище, підмішували її в борошно та випікали хліб. Серед багатьох жителів півночі цетрарія була відома під назвою хлібний мох. У медичних джерелах минулих років цетрарія згадується як ефективний засіб проти слизу з каналу кишечника, для лікування сечового міхура, нирок, при затяжному проносі.

Література

1. Життя рослин. У 6-ти т. т. 3. Водорості та лишайники / За ред. А. Л. Тахтаджяна. - М.: Просвітництво, 1981

2. Лікарські рослини та їх застосування. - 5-е вид., Перероб. в. дод. - М., Наука та техніка, 1974.

Лишайники добре відомі різноманітністю вторинних метаболітів, так званими лишайниковими речовинами. Мабуть, найбільш відомим вторинним метаболітом лишайників є уснінова кислота, яка продукується під час пологів. Cladonia, Usnea, Lecanora, Ramalina, Evernia, Parmelia, Alectoriaта в інших родах лишайників. Уснінова кислота має противірусну, антибіотичну, аналгетичну, протитуберкульозну та інсектицидну активності.

Уснінова кислота продукується мікобіонтом лишайника, - це було вперше показано в роботі і надалі уснінову кислоту витягли із ізольованих мікобіонтів лишайників роду Ramalina. Уснінова кислота вперше була виділена в 1843 р. з лишайників пологів Ramalinaі Usnea, роком пізніше характеризується як індивідуальна речовина та отримала свою назву. Через дев'ять десятиліть було встановлено її хімічну будову.

Уснінова кислота продукується в лишайниках у великих кількостях, становлячи до 8% від сухої ваги таломів. Спостерігаються великі сезонні коливання вмісту уснінової кислоти в таломах лишайників: піковий рівень наприкінці весни та на початку літа, і загалом низький рівень протягом осені та зими. Вміст уснінової кислоти корелює з часом настання літнього сонцестояння, рівнями сонячної радіації та температурними умовами, залежить від місця зростання лишайника.

Уснінова кислота - кристалічна речовина жовтого кольору, за своєю будовою відноситься до похідних дибензофурану і існує у вигляді двох енантіомерних форм, що відрізняються конфігурацією метильної групи у атома С 9b. Правообертальний енантіомер має R-конфігурацію ангулярної метильної групи та її питоме обертання становить +478 (з 0.2 CHCl 3 (град мл) (г дм) -1). Типовим продуцентом (+)-уснінової кислоти є Usnea longissima, джерелом лівообертаючого енантіомера уснінової кислоти можна назвати Cladonia stellaris(-458, c 0.2 CHCl 3 (град мл) (г дм) -1).

Гідроксильні групи уснінової кислоти беруть участь в утворенні сильних міжмолекулярних водневих зв'язків. Константи дисоціації гідроксильних груп уснінової кислоти, визначені спектрофотометричним титруванням, складають: pKa 1 4.4 (C 3 -OH), pKa 2 8.8 (C 7 -OH), pKa 3 10.7 (C 9 -OH). Кислотність середовища проживання і співвідношення нейтральної і аніонної форм усниновой кислоти, припущення дослідників, грають значної ролі у життєдіяльності лишайника.

Гідроксильні групи цієї молекули утворюють сильні внутрішньомолекулярні водневі зв'язки, а також здатні формувати міжмолекулярні водневі зв'язки, що може сприяти швидкій передачі надлишкової енергії, отриманої лишайниками від Сонця, довкілля у вигляді тепла.

Наявність резорцинового циклу та системи сполучених карбонільних груп сприяють тому, що молекула уснінової кислоти широко поглинає в ближньому УФ (320-400 нм), середньому УФ (280-320 нм) та далекому УФ (нижче 280 нм) діапазонах. Слід зазначити, що цей метаболіт виступає як ефективний сонцезахисний засіб для лишайників. Це дозволяє лишайникам, наприклад, за умови тривалого перебування на сонці у спекотних пустелях знизити шкідливий вплив сонячного випромінювання.

Основним способом отримання уснинової кислоти, починаючи з перших досліджень XIX і до наших днів, є екстрагування лишайників органічними розчинниками і подальші осадження з екстракту або його перекристалізація. Уснінова кислота добре розчиняється в бензолі, хлороформі, аміловому спирті, крижаній оцтовій кислоті, малорозчинна в етанолі, петролейному ефірі, діетиловому ефірі і нерозчинна у воді.