Бетулін і його похідні

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Федеральне державне освітня установа вищої професійної освіти
"Сибірський федеральний університет"
Інститут кольорових металів і матеріалознавства
Кафедра аналітичної та органічної хімії
Курсова робота
Бетуліном І ЙОГО ПОХІДНІ
Керівник
С.А. Кузнєцова
Студент ХФ06-21бс
А.С. Сегінь
Красноярськ 2009

Зміст
Введення
Глава 1 Літературна частина
1.1 Екстрактивні речовини зовнішнього шару кори берези
1.2 бетуліном
1.3 діацетат бетуліном
1.4 Бетуліновая кислота
1.5 Інші складні ефіри бетуліновой кислоти
Висновок
Список літератури

Введення

В останні роки, коли береза ​​залучається все більше в хімічну переробку, її екстрактивні речовини досліджують в більш широкому аспекті. Одним з основних продуктів її переробки є бетулін, які володіє широким спектром цінних медичних властивостей. У зв'язку з цим має велике значення вивчення структури бетуліном і схожих з ним речовин, у тому числі похідних.

Глава 1 Літературна частина

1.1 Екстрактивні речовини зовнішнього шару кори берези

Речовини рослинного походження знаходять широке застосування в якості біологічно активних добавок та лікарських засобів. Останнім часом зростає увага фахівців до рослинних тритерпеноїдів, поєднує їх доступність з цінною біологічною активністю. Найбільш багата екстрактивними речовинами зовнішня кора різних видів беріз, в екстрактах якій переважають пентациклічні тритерпеноїдів ряду лупа і β-аміріна, причому основним компонентом є бетулін. Бетулін і його похідні проявляють широкий спектр біологічної активності (противірусну, противиразкову, протипухлинну, капілляроукрепляющім та іншу) Цілеспрямована хімічна модифікація природних біологічно активних сполук призводить в ряді випадків до отримання речовин, які володіють більш широким спектром дії і низькою токсичністю.
Основну масу зовнішнього шару кори берези складають органічні речовини (близько 99%), які можна підрозділити на структурні компоненти і екстрактивні речовини. До структурних компонентів відносять вуглеводну і ароматичну частини деревини.
Вуглеводна частина деревини являє собою комплекс полісахаридів (ВМС), званий холоцеллюлозой [1].
Ароматична частину деревини, або лігнін, являє собою суміш ароматичних полімерів (ВМС) спорідненого будови. Частка лігніну дорівнює ≈ 20%. Лігнін в аналізі деревини розглядається як "негідролізуемая" частина. Після екстрагування підходящими органічними розчинниками і повного гідролізу вуглеводної частини деревини лігнін виділяється у вигляді негідролізуемого залишку. У порівнянні з полісахаридами лігнін більш легко окислюється. Це властивість використовують в аналізі для делігніфікації деревини (видалення лігніну. Після екстрагування органічними розчинниками і обробки деревини підходящим окислювачем у вигляді залишку виходить холоцеллюлоза) [2].
Екстрактивні речовини - речовини, які витягуються з сировини органічними розчинниками або водою без будь-яких хімічних перетворень [1].
Кора берези має дві чітко помітні частини-зовнішню і внутрішню. Найбільш багата екстрактивними речовинами зовнішня частина кори: їх зміст доходить до 40%. Основним компонентом практично всіх екстрактів є бетулін, що обумовлює білий колір кори [3].
Бетулін виявлений у березі бородавчастої, або повислої, і березі пухнастою, найбільш широко поширених в Росії. Зміст бетуліном в зовнішній частині кори варіюється в межах 10-35% залежно від виду берези, місце і умов її зростання, віку дерева та інших факторів [4].
У екстрактах кори цих беріз поряд з бетуліном містяться його окислені похідні: бетуліновая кислота, бетуліновий альдегід, метиловий ефір бетуліновой кислоти, бетулоновий альдегід, бетулоновая кислота.
Бетулін і бетуліновая кислота представляють інтерес для медицини в якості основи для розробки нових противірусних агентів. Вони є інгібіторами вірусу поліомієліту, гарячкові і респіраторних захворювань. Бетулін здатний інгібувати розвиток мікробактерій туберкульозу [3].
Бетуліновая кислота проявляє високу ефективність при придушенні зростання клітин меланоми, виявляє антибактеріальну активність щодо ряду грампозитивних та грамнегативних, а також грибів.
Під впливом бетулоновой кислоти і її амідів відбувається поліпшення цитостатичної структури тканин печінки, нирок, серця, селезінки та тимуса, що дозволяє робити висновок про органопротекторний дії бетулоновой кислоти. Вона проявляє високу активність у відношенні клітин меланоми [5].
Постійним супутником бетуліном є лупеолом (10% від бетуліном). Було встановлено, що він є активним цитостатиком. Описано сильне інгібуючу дію лупеола щодо лейкоцитарної еластази людини. Показано також, що лупеолом має властивості супресора зростання клітин людської лейкемії [6]. Відома здатність лупеола знижувати ризик формування каменів в нирках шляхом запобігання пошкодження тканин в нирок, а так само впливати на процес розчинення сечокам'яні конкрементів. Ці дані дозволили віднести лупеолом до уролітікам [7].
Поряд з похідними Лупана кора берези містить трітерпени ряду олеонана і Урса.
Суберіном, зміст якого в бересті кори берези складає від 20 до 30% мас., Являє собою комплекс гидрокислоти і фенольних кислот, пов'язаних між собою простими ефірними зв'язками з утворенням сітчастої полімерної структури - поліестоліда. При його гідролізі утворюються складні суміші так званих суберінових кислот. Хімічний склад і будова суберінових речовин визначається способами їх вилучення з бересту [8].

1.2 бетуліном

Бетулін - це тритерпенових спирт ряду Лупана, що має хімічну формулу З 30 Н 50 О 2 та хімічна назва бетуленол. Він міститься у великій кількості рослин (ліщина, календула, солодка і пр), але в промислових масштабах ми отримуємо його екстракцією з берести - зовнішнього шару кори берези білої (betula alba). Нашій компанії належить ряд патентів на виробництво і застосування бетуліном.
Незважаючи на те, що бетулін відомий своїми цілющими властивостями давно (він був відкритий Т. Є. Ловіц - наступником М. В. Ломоносова - у 1778г), в останні роки у світовій фармакології спостерігається небувалий сплеск інтересу до нього. Дослідженнями фахівців різних країн доведено, що сам бетулін (бетуленол) і його похідні - бетуліновая кислота та інші деривати мають вираженої фармакологічної активністю і надають такі дії:
Різноманіття дій бетуліном визначено філософією походження цієї речовини: рослини синтезують бетуліном для захисту від всіх несприятливих факторів зовнішнього середовища і накопичують його виключно у своїй оболонці.
Дія бетуліном на організм:
активно інгібує фермент еластазу, відповідальну за втрату пружності еластичними волокнами шкіри;
стимулює синтез колагену і зупиняє запальні процеси в шкірі, захищаючи її від впливу протеїнкіназ;
відбілює шкіру за рахунок гальмівної дії на меланогенез.
Не викликає сумнівів виражена противірусна активність бетуліном, особливо стосовно всіх форм вірусу герпесу. Протигрибкову дію бетуліном відкриває широкі перспективи в його застосуванні, як для профілактики, так і для лікування мікозів шкіри, нігтів і волосся. Вченими США і Японії доведена протівомеланомная активність самого бетуліном і його дериватів. При включенні бетуліном в крему він продемонстрував сонцезахисний дію (УФО-фільтр), що захищено патентами США, Польщі та інших країн
Запропоновано різні способи виділення бетуліном з кори берези. Відповідно до березову кору екстрагують бензолом, що виділився при охолодженні бетулін фільтрують і сушать. Для його вилучення використовувалася також послідовна екстракція подрібненої кори петролейним ефіром, чотирьоххлористим вуглецем і хлороформом. Запропоновано багатостадійний метод виділення бетуліном з кори берези, що включає екстракцію трихлоретиленом, пряме ацелірованіе екстракту і гідроліз діацетату бетуліном.

1.3 діацетат бетуліном

Діацетат бетулінола [3,28-діацетоксі-луп-20 (29) - ен (1)] має гіполіпідемічну і жовчогінною дією. Крім того, діацетат бетулінола служить сировиною для багатьох органічних синтезів, таких як отримання бетуліновой кислоти, серопроізводних бетуліном, синтез Амінопохідні діацетату бетуліном та інших.
Відомі способи отримання діацетату бетуліном засновані на класичних реакціях ацетилювання бетуліном, попередньо виділеного з кори берези. Як правило, вони є багатостадійним і нерідко вимагають використання токсичних і дорогих реагентів. Відомо, що спроба синтезу діацетату бетуліном прямий етерифікацією бетуліном оцтовою кислотою без використання мінеральної кислоти як каталізатора не дозволила отримати цільовий продукт високої якості. Крім того, незважаючи на постійне вдосконалення способів вилучення бетуліном з берести, процес його отримання залишається технічно складним. Все це здорожує синтез діацетату бетуліном і не дає можливості досягти його високого виходу в розрахунку на початковий зміст бетуліном в березовому корі. Метою даного дослідження стала розробка нового простого способу отримання діацетату бетуліном безпосередньо з берести кори берези, ідентифікація та підтвердження його структури, вивчення його антиоксидантної активності.
Сучасні способи отримання діацетату бетулінола засновані на реакціях ацетилювання бетуліном, виділеного з кори берези. Відомі способи отримання діацетату бетулінола з бетуліном, кип'ятінням бетулінола в суміші піридину і оцтового ангідриду, а також при кип'ятінні бетулінола в суміші оцтової кислоти та оцтового ангідриду. Також відомий метод отримання діацетату бетулінола ацетилюванням бетулінола сумішшю оцтової кислоти та ацетатів спиртів З 1-С 4 в присутності каталізатора. У відповідності з даним способом діацетат бетулінола отримують шляхом ацетилювання бетулінола в реакторі, обладнаному дефлегматором. У реактор завантажують бетулінол, оцтову кислоту і алкілацетат. Нижні межі співвідношень бетулінол: оцтова кислота і бетулінол: алкілацетат обумовлені виконанням умови повного розчинення твердого бетулінола в реакційній суміші. В якості каталізатора у вихідну суміш додають п-толуолсульфокіслоту. Процес проводять в умовах кипіння реакційної суміші протягом 4-6 ч. Отриманий продукт має в своєму складі до 93% діацетату бетулінола. Недоліками даних способів є використання токсичних і дорогих хімікатів, необхідність додаткової стадії - отримання бетулінола з берести.

1.4 Бетуліновая кислота

Бетуліновая кислота - рослинний пентациклічні тритерпеноїдів, що володіє виборчим цитотоксическим дію відносно різних пухлинних клітин. Протипухлинна активність була показана на пухлинних клітинах людини (на клітинних лініях меланом, лімфом, нейробластом), а також на моделі in vivo, на бестімусних мишах, несучих людську меланому. В даний час бетуліновая кислота проходить клінічні дослідження в США в якості засобу для лікування злоякісної меланоми. Бетуліновая кислота блокує ріст меланоми без шкоди для нормальних клітин. В даний час з бетуліном і бетуліновой кислоти в промислових умовах отримують біологічно активні добавки, березовий спирт, водно-жирову емульсію з вмістом бетуліном 25%, березовий віск.
Отримання бетуліновой кислоти зазвичай відбувається у дві стадії: окислення бетуліном в бетулоновую кислоти і подальше відновлення бетулоновой кислоти

1.5 Інші складні ефіри бетуліновой кислоти

Ацильниє похідні бетуліном проявляють виражену анти-ВІЛ-гепатопротекторну, противиразкову, протизапальну, ранозагоювальну і імуномоделюючий активності. Так, 3,28-О-дінікотінат бетуліном виявляє гепатопротекторну і анти-ВІЛ-активність. Встановлено, що 3,28-О-діметілсукцінат бетуліном проявляє високу анти-ВІЛ-активність, причому діметілсукцінільние похідні бетуліном виявилися більш активними, ніж С 3 або З 28 моноефіри. Ацильниє похідні бетуліном мають гепатопротекторну властивостями.
Показано, що ряд ацілатов бетуліном перевершує гепатопротекторну дію бетуліном і силібору, що виявляється при лікуванні захворювань печінки піддослідних тварин, викликаних ССl 4, тетрацикліном і етанолом. Найбільш високу активність має бісгеміфталат бетуліном в дозі 20 мг / кг, що перевершує по активності відомий гепатопротектор "Карсил".
Дінікотінат бетуліном сприяє відновленню рівня маркерних ферментів сироватки крові лужної фосфотази і білірубіну. Крім того, дане з'єднання зменшує інтенсивність процесу перехідного окислення ліпідів у ≈ 1,8 рази і має аніоксідантнимі властивостями. Деякі з бутилат бетуліном володіють кардіотропну, гепатопротекторну, протизапальну, противірусну та імуностимулюючої активністю.
Бісгеміфталат бетуліном проявляє високу противірусну активність у поєднанні в імуностимулюючим дією.
Діацетат бетуліном має жовчогінну дію. Крім того, діацетат бетулінола служить сировиною для багатьох органічних синтезів, таких як отримання бетуліновой кислоти, серопроізводних бетуліном, синтез амінопроізводнихдіацетата бетуліном та ін
Введення бісгеміфталата бетуліном піддослідним тваринам призводить до зменшення проявів інтоксикації та прискоренню відновлення функції гепатоцитів. Противиразкові ефект бісгеміфталата і дінікотіната бетуліном аналогічний активності препаратів "Вентер" і "Омез" у дозах 12 і 20 мг / кг. Ефіри бетуліном з пальмітинової і лінолевої кислоти виявляють антіартрітное дію. Аналіз літературних даних показав, що багато ацильниє похідні бетуліном мають біологічну активність широкого спектру дії, але, разом з тим, можливості цього класу похідних бетуліном далеко не вичерпані. Необхідно розширити коло ацильних похідних бетуліном для виявлення найбільш ефективних у плані біологічної активності представників цього класу тритерпеноїдів. Складні ефіри бетуліном можна синтезувати з бетуліном та відповідних хлорангидридов:

Таким способом можна отримати ацилированием бетуліном 28-Про-(1-адамантат) бетуліном, 28-О-гідроціннамат бетуліном, 3,28-О-дікапрілат бетуліном. Як ацилюється реагентів, як правило, застосовують ангідриди або хлорангідриди карбонових кислот в присутності піридину чи третинних амінів.

Висновок

Вивчено літературні дані за властивостями бетуліном і його основних похідних. Розглянуто основні шляхи виділення бетуліном з кори берези. Вивчено способи синтезу його похідних.

Список літератури

1. Кислицин О.М. Екстрактивні речовини бересту: виділення, склад, властивості, застосування / О.М. Кислицин / / Хімія деревини. - М.: Хімія, 1994. - 361з.
2. Оболенська А.В. Лабораторні роботи з хімії деревини та целюлози / О.В. Оболенська, А.А. Леонович. - М.: Вища школа, 1991. - 594с.
3. Толстіков Г.А. Бетулін і його похідні. Хімія і біологічна активність / Г.А. Толстіков, О.Б. Флехтер, Е.Е. Шульц / / Хімія в інтересах сталого розвитку. -2005. - № 13. - С.1-30
4. Бабкін В.А. Медичні препарати з відходів гідролізного лігніну / В.А. Бабкін, В.П. Леванова / / Хімія в інтересах сталого розвитку. - 1994. - № 2. - С.559-580
5. Толстікова Т.Г. Терпеноїди ряду Лупан - біологічна активність та фармакологічні перспективи. Похідні ряду Лупана / Т.Г. Толстікова, І.В. Сорокіна / / Біоорганічна хімія. -2006. - № 1. - С.42-55
6. Василенко Ю.К. Фармакологічні властивості тритерпеноїдів кори берези / Ю.К. Василенко, В.Ф. Семенченко / / Експериментальна та клінічна фармакологія. -1993. - № 4. - С.53-55
7. Толстікова Т.Г. Терпеноїди ряду Лупан - біологічна активність та фармакологічні перспективи. Напівсинтетичні похідні Лупана. / Т.Г. Толстікова, І.В. Сорокіна / / Біоорганічна хімія. -2006. - № 3. - С.291-307
8. Кузнєцов Б.М. Виділення бетуліном і суберіна з кори берези, активованої в умовах вибухового автогідроліза / / Б.М. Кузнєцов, В.А. Левданскій / Хімія рослинної сировини. -1998. - № 1. - С.5-9
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Хімія | Курсова
32.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Хлор та його похідні
Бензімідазол його похідні їх властивості та синтез тріхлорбензімідазола
Сильнодіючі отруйні речовини Гідразин і його похідні
Похідні фенантренізохіноліна
Похідні бензодіазепіну
Агресія та її похідні
Похідні фінансові інструменти
Похідні цінні папери 2
Похідні цінні папери
© Усі права захищені
написати до нас