Биосинтез кумаринов в растениях

Биосинтез кумаринов Структура кумаринов впервые была установлена А. Г. Перкиным в 1877 году.

Он же осуществил синтез кумарина из салицилового альдегида и установил его связь с ортооксикоричной кислотой.

В дальнейшем биосинтез был изучен более подробно и установлено, что он идет по шикиматному пути.

Идет по общей схеме биосинтеза растительных фенолов, т. е.

Из углеводов идет синтез 5-дегидрохинной кислоты — 5-дегидрошикимовой кислоты — шикимовой кислоты — хоризмовой кислоты — префеновой кислоты — гидроксипировиноградной кислоты — тирозин — Кумаровых кислот (оксикоричных), после гидроксилирования и лактонизации которых образуется ядро кумарина.

В растениях образование ядра кумарина идет через форму гликозида-предшественника с одновременным переходом из трансформы в цис-форму.

Биосинтез фурокумаринов Фурокумарины образуются из 7-оксипроизводных, имеющих у С-6 изопентильный заместитель.

6-изопентилкумарин фурокумарин.

Классификация кумаринов

Химическая классификация кумаринов предложена в 1938 г. Е. Шпетом дополнена отечественными учеными Г. К. Никоновым и Г. А. Кузнецовой.

В зависимости от своей химической структуры, все кумарины делят на 7 групп:

1. Собственно кумарины: кумарин, изокумарин, дигидрокумарин и их гликозиды:

Кумарин дигидрокумарин изокумарин мелилотозид Все эти соединения обнаружены в траве донника лекарственного (Melilotus officinalis, c. Fabaceae).

2. Окси-, метокси- (алкокси-) и метилендиоксикумарины:

3. Фурокумарины, или кумарон-альфа-пироны.

Образуются в результате конденсации кольца фурана и ядра кумарина.

В зависимости от места конденсации подразделяются на группы:

А) производные псоралена, т. е. фурокумарины, фурановое ядро которых сконденсировано с кумарином в 6,7-положении (псорален, ксантотоксин, бергаптен, изопимпинеллин);

фуро- 2¹, 3¹: 6,7-кумарин или 6,7-фурокумарин (Псорален) Содержится в плодах псоралеи костянковой (Psoralea drupacea, c. Fabaceae) и в листьях инжира, с. тутовых (Ficus carica, с. Moraceae).

К производным псоралена относятся его метоксипроизводные:

ксантотоксин бергаптен.

Изопимпинеллин Пеуцеданин Ксантотоксин, бергаптен, изопимпинеллин выделены из плодов амми большой (Ammi major,) и пастернака посевного (Pastinaca sativa); пеуцеданин — из корней горичника Мориссона (Peucedanum morisonii,) c. Apiaceae.

Б) производные ангелицина, т. е. фурокумарина, фурановое ядро которого сконденсировано с кумарином в 7,8-положении: например, ангелицин, атамантин.

• 7,8-фурокумарин или фуро-2¹3¹:7,8-кумарин
• (ангелицин) (изопсорален)

Содержится в плодах псоралеи костянковой (Psoralea drupacea, c. Fabaceae) и пастернака посевного (Pastinaca sativa, c. Apiaceae).

4. Пиранокумарины, или хроменопироны.

Образованы в результате конденсации кольца пирана и ядра кумарина.

В зависимости от места конденсации подразделяются на 3 группы:

• а) производные 5,6-пиранокумарина;
• б) производные 6,7-пиранокумарина;
• в) производные 7,8-пиранокумарина.

виснадин (2,2¹-диметил-3¹-бутирил-4¹-ацетил-7,8-пиранокумарин) Содержится в корневищах и корнях вздутоплодника сибирского (Phlojodicarus sibiricus) и укропа огородного (Anethum graveolens) c. Apiaceae.

5. 3,4-бензокумарины — образуются в результате конденсации в положении 3,4 бензольного кольца и ядра кумарина.

Соединения, образовавшиеся в результате конденсации кумарина с бензольным кольцом в положении 3,4, например, эллаговая кислота Занимает промежуточное положение между кумаринами и оксибензойными кислотами.

Эллаговая кислота является структурным элементом гидролизуемых дубильных веществ.

Содержится в растениях сем. розоцветных (кровохлебка лекарственная — Sanguisorba officinalis; лапчатка прямостоячая — Potentilla erecta).

Эллаговая кислота.

6. Бензофуранокумарины или Куместаны (куместролы).

Кумарины, содержащие систему бензофурана, сконденсированную с кумарином в 3,4-положениях:

Куместрол Куместролы выделены из различных видов клевера сем. Бобовых.

7. Некоторые другие более сложные конденсированные производные кумарина (афлатоксин), пока в медицине не используются.