ЭФИРНЫЕ МАСЛА


Дата добавления: 2014-05-15 | Просмотров: 1139


<== предыдущая страница | Следующая страница ==>

Общая характеристика терпеноидов. В растительном и животном мире широко распространена группа веществ, известных под общим названием “терпены”. Впервые термин “терпен” появилось в XIX веке при изучении химического состава эфирного масла сосны - скипидара (от немецкого Terpentin - скипидар). Так был назван углеводород состава С10Н16, состоящий из двух молекул изопрена. В течение многих лет слово “терпен” связывали с ароматными летучими веществами, содержащимися в высших растениях. Однако по мере развития исследований в этой области, с открытием множества родственных соединений, в том числе и кислородсодержащих, с точки зрения химической номенклатуры окончание “ен” стало не пригодным и появился более общий термин “терпеноид”, что означает терпеноподобный. Это название имеет больше прав на существование, так как с одной стороны подчеркивает общее биогенетическое происхождение этой группы биологически активных веществ, а с другой - указывает неоднородность их химической структуры. В настоящее время используются оба термина, но правильнее словом “терпен” называть углеводороды, а терпеноидами - их производные: альдегиды, кислоты, спирты и т.д.

Наиболее точно определение терпенов дано Хааген-Смитом в 1948 г: “ терпены ... все соединения, которые имеют определенное архитектурное и химическое отношение к простой молекуле изопрена, т.е. С5Н8”:

Изопрен

Таким образом, терпены - это обширный класс природных органических соединений с общей формулой (С5Н8)n, где n равно или больше 2-х. Исходя из этого все терпены классифицируются на:

1. Монотерпены, структуры которых построены из двух изопреновых звеньев, следовательно, их состав С10Н16-22 (здесь и далее количество водородных атомов зависит от степени насыщенности соединения);

2. Сесквитерпены - соединения состава С15Н24-32. Они составлены из трех изопреновых звеньев и по отношению к монотерпенам являются полуторными (в латинском языке приставка “sesqui” - означает “в полтора раза”;

3. Дитерпены - соединения, составленные из четырех изопреновых звеньев. Их общая химическая формула С20Н30-42;

4. Тритерпены состоят из шести изопреновых звеньев. Их структура - С30Н48-62;

5. Тетратерпены - соединения, состоящие из восьми изопреновых звеньев, имеют состав С40Н64-82;

6. Политерпены5Н8)n.

В составе эфирных масел наиболее часто встречаются группа моно- и сесквитерпенов. Ди- и тритерпеноиды входят в состав нелетучих камедей и смол. Тритерпеноидное строение имеют агликоны сапонинов и сердечных гликозидов, тетратерпены входят в состав каротиноидов, политерпены - это каучук и гутта.

Пути биогенеза терпеноидов. Хотя терпеноиды достаточно широко распространены в высших растениях, путь их биосинтеза пока еще изучен недостаточно. Это объясняется следующими причинами. Во-первых, только сравнительно недавно были установлены строение и абсолютная конфигурация основных представителей терпенов высших растений. Разумеется, нельзя изучить такую сложную проблему, как биосинтез каких-либо соединений, пока не будет известно их строение. Во-вторых, имеются большие трудности при выделении и очистке из сложной смеси различных соединений искомого компонента без изменения его химической структуры. В то же время при изучении биогенеза природных соединений необходимо, чтобы исследуемые производные по возможности соответствовали исходному строению с тем, чтобы можно было определить их место в цепи метаболизма. Однако начальные стадии биосинтеза терпенов выяснены полностью.

Еще в 1860 г. Бертоле установил определенную периодичность в строении молекул некоторых терпенов и определил так называемый принцип “изопренового правила”, который состоит в том, что молекулы этого ряда природных соединений построены из нескольких отдельных изопреноидных единиц. Однако фундаментальное значение “изопреновое правило” приобрело лишь после работы О. Валлаха (1914 г), который классифицировал известные тогда терпены, исходя из С5С8-единиц. О. Валлах показал, что моноциклические монотерпены могут быть построены (т.е. их формулы могут быть записаны на бумаге) в виде двух изопреновых единиц, замкнутых определенным образом в кольцо. Изопреновое правило О. Валлаха впоследствии развил Л. Ружечка (1953 г) - появилось биогенетическое правило Л. Ружечки, согласно которому молекулы изопрена могут конденсироваться “голова к хвосту” по ионному или радикальному механизму, образуя все известные моно-, сескви- и дитерпены. Для этого необходимо лишь одно условие - наличие “активного изопрена”. После работ Л. Ружечки в этом направлении появился целый ряд открытий. Так, в частности, Блохом и Линеном в 1958 г было установлено, что роль активного пятиуглеродного фрагмента выполняет изопентилпирофосфат, образующийся из ацетата через мевалоновую кислоту.

Биогенез простейших терпеноидов можно представить в виде следующей упрощенной схемы:

- HSCoA

Глюкоза ® Глюкозо-6-фосфат ® Фосфоенолпируват ® CH3CO~SCoA + CH3CO~SCoA ®

Ацетилкоэнзим А

OH

CH3COCH2CO-ScoA + CH3CO-SCoA - HSCoA ½ + 2NADPH2

Ацетоацетилкоэнзим А ® HOH2C-CH2-C-CH3 ®

½

CH2 COOH

Мевалоновая кислота

 

H3С H3С H3С

½ Изомераза ½ ½

С - H2C - H2C - О-Р-Р ® С = CH - CH2 - О-Р-Р + С - H2C - H2C - О-Р-Р ®

êê ½ êê

CH2 H3С CH2

Изопентилпирофосфат Диметилаллилпирофосфат

 

H3С H3С

½ ½

С С

/ \\ / \\

Н2С СН Фосфотаза Н2С СН

ê ê ® ê ê

Н2С СН2-О-Р-Р Н2С СН2ОН

\ \

CH CH

êê êê

C C

/ \ / \

Н3С СН3 Н3С СН3

Гераниолпирофосфат Гераниол

Гераниолпирофосфат является родоначальником большинства существующих монотерпенов. Последующее присоединение к гераниолпирофосфату изопентилпирофосфата (наращивание количества изопреновых звеньев) ведет к образованию фарнезилпирофосфата – родоначальника группы сескви-, ди- (при взаимодействии с еще одной молекулой изопентилпирофосфата) и тритерпенов, в образовании которых принимают участие две молекулы фарнезилпирофосфата.

Эфирные масла (Olea aetherea) - летучие жидкие смеси органических веществ, вырабатываемые растениями и обусловливающие их запах. За летучесть и способность перегоняться с водяным паром эти смеси называются эфирными, а за внешнее сходство с жирными маслами - маслами.

Основными компонентами, определяющими свойства эфирных масел, являются терпеноиды - монотерпеноиды, сесквитерпеноиды, ароматические терпеноиды, реже дитерпеноиды, а также соединения фенилпропановой структуры.

Из эфирных масел выделено более 1000 компонентов, представленных различными типами углеводородов, спиртами, кетонами, кислотами, сложными эфирами, лактонами и другими органическими соединениями.

Таким образом, эфирные масла представляют собой сложные многокомпонентные смеси биологически активных веществ, объединенных в общую группу по физическим признакам - летучести и маслообразной консистенции.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |

При использовании материала ссылка на сайт Конспекта.Нет обязательна! (0.08 сек.)