Циклобуксин - Cyclobuxine - Wikipedia

Циклобуксин
Cyclobuxine.svg
Имена
Название ИЮПАК
(20S) -14-Метил-3β, 20-бис (метиламино) -4-метилиден-9,19-цикло-5α, 9β-прегнан-16α-ол
Другие имена
Циклобуксин D
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ChemSpider
КЕГГ
UNII
Характеристики
C25ЧАС42N2О
Молярная масса386.624 г · моль−1
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

Циклобуксин является алкалоид, который можно найти в Самшит семпервиренс (семья Buxaceae), более известный как самшит обыкновенный, и происходит от холестерин скелет.[1] Алкалоиды можно найти во всем растении,[2] но наибольшее количество алкалоидов (до 3%), включая циклобуксин, можно найти в листьях и лаять.[3]

Вхождение

Циклобуксин - одно из соединений B. sempervirens, который растет в Европа, северо-Запад Африка и юго-запад Азия.[4] Также его можно найти в восточной Соединенные Штаты в качестве Вирджиния, Теннесси, Огайо, Нью-Йорк и Северная Каролина.[5] Этот широкий, толстый, вечнозеленый куст с кожистыми листьями обычно выращивают в качестве живой изгороди и для создания скульптур из нее.

История

B. sempervirens не был известен своим медицинским использованием до начала 1600-х годов.[6] После этого было обнаружено, что листья (содержащие алкалоиды, масла и танин), кора (содержащие хлорофилл, воск, смола, лигнин и минералы ) и масло из дерева оказало лечебное действие.[7] Затем его использовали для лечения подагры, мочеиспускательный канал инфекции, кишечные глисты, хронические кожные проблемы, сифилис, геморрой, эпилепсия, головная боль и геморрой,[8] но также имел репутацию лекарства от проказы, ревматизма, ВИЧ, лихорадка и малярия.[5][9] Для лечения малярии его использовали как заменитель хинина, но из-за побочных эффектов и того факта, что есть растения лучше, чем B. sempervirens обычно он больше не используется для лечения этих болезней.[10]

Гомеопатия все еще использовала листья против ревматизм, ВИЧ и высокая температура[2] путем заваривания чай от них.[11] В индюк этот чай (один стакан в день) по-прежнему употребляют в качестве противоглистного, потогонного и желчегонного средства и называют «Аби Шимшир».[12] Также листья от B. sempervirens использовались как каштановые краски для волос.[13]

Структура и реакционная способность

Циклобуксин - стероидный алкалоид и, следовательно, органическое полициклическое соединение. Он содержит циклопропановое кольцо, содержащее циклическую структуру 9β, 19-циклопрегнана (некоторые родственные алкалоиды имеют структуру 9 (10 → 19) -абеопрегнана и могут иметь аминогруппу при C3 и / или C-20). Циклобуксин имеет 4-метиленовую группу.[14] Молекула имеет паттерн замещения в C-4 и C-14, который в биогенетической схеме занимает промежуточное положение между стероидами ланостеринового и холестеринового типов.[15]

Синтез

Биосинтетическим предшественником циклобуксина является циклоартенол.[16] Он может быть синтезирован деградацией боковой цепи 17β-боковой цепи.[14] Однако его часто не синтезируют, а извлекают из самого растения.

Механизмы действия

Циклобуксин может вызывать разные реакции в организме. Он известен как токсин, но также было доказано, что они обладают полезными свойствами.

В 1999 г. исследование B. sempervirens выявлено токсическое действие на человека. Интоксикация у людей и животных не была редкостью. За первоначальным возбуждением последовала растущая мобилизация, и, наконец, смерть была вызвана паралич, то есть дыхательная недостаточность.[17]

Нуклеиновые взаимодействия циклобуксина хорошо изучены в одном конкретном исследовании. Было обнаружено, что циклобуксин оказывает двухфазное действие на стабильность нуклеиновые кислоты. Это означает, что при низких концентрациях циклобуксин оказывает благоприятный эффект стабилизации исходной конформации ДНК и других полидеоксинуклеотидов, он оказывает неблагоприятное воздействие на дестабилизацию исходной структуры при высоких концентрациях. Этот эффект циклобуксина на нуклеиновые кислоты однако является обратимым и, как было установлено, не влияет на разделение или повторное объединение нитей. Самое простое объяснение этого эффекта токсином, вероятно, состоит в том, что стабилизация вызывается сильным и предпочтительным связыванием молекул циклобуксина с определенными сайтами на спирали нативной ДНК B, предположительно с участием мостиковой структуры с использованием обеих аминогрупп. Дестабилизация вызвана более слабым взаимодействием с участками катушек, которые становятся немаскированными, по крайней мере частично, как денатурация прогрессирует, и структура становится все более и более беспорядочной. Это означает, что конформационная стабильность высокоупорядоченного полинуклеотида (ДНК, РНК и т. д.) можно манипулировать либо добавлением циклобуксиноподобных молекул небольшими порциями, либо в их присутствии при довольно низкой концентрации путем флуктуаций ионной силы. Это может лечь в основу модели действия стероидные гормоны на уровне полинуклеотидов.[18]

Метаболизм

Известно, что алкалоиды играют важную роль в защите растений от травоядные животные.[19] Циклобуксин не является исключением, поскольку он защищает Самшит растение из травоядных.

Точные пути метаболизм еще плохо изучены. Благодаря новым методам исследователи могут намного лучше изучить сложную биологию алкалоидных путей, что будет способствовать более эффективным и надежным исследованиям путей циклобуксина в будущем. Поскольку предполагается, что циклобуксин действует / вмешивается в пути, приводящие к ВИЧ /СПИД, это наиболее понятный путь. Антиретровирусный эффект SPV-30 был впервые выявлен Дюрантом, который представляет собой травяной экстракт (содержащий циклобуксин) из B. sempervirens. Циклобуксин - один из пяти самых активных алкалоидов, присутствующих в этом экстракте.[20] Он нацелен на фермент обратной транскриптазы и тем самым оказывает ингибирующее действие на ВИЧ, по-видимому, задерживая снижение количества клеток CD4. Хотя эти результаты кажутся многообещающими, необходимы дополнительные научные доказательства, чтобы показать точные пути и эффекты циклобуксина.[19]

Наиболее важным и наиболее изученным отрицательным путем циклобуксина является ингибирование ацетилхолинэстераза (АХЭ).[21][22] Этот процесс повысит уровень ацетилхолина и будет иметь холинергические эффекты. Это может взаимодействовать с несколькими заболеваниями и состояниями человеческого тела.[21] Циклобуксин также может положительно влиять на Болезнь Альцгеймера, поскольку ингибиторы ацетилхолинэстеразы являются важной терапевтической стратегией при болезни Альцгеймера.[23][24]

Показания

Показания к отравлению циклобуксином включают: тошнота, рвота, головокружение, понос, одышка, атаксия, судороги и, возможно, смерть от остановки дыхания. Не все эти отдельные симптомы являются прямым указанием на прием циклобуксина. Другие химические вещества или заболевания могут привести к тем же показаниям, поскольку причинная связь циклобуксина еще не определена. Осмотр человека будет необходим для правильного диагноз.

Исследование

Циклобуксин изучался для лечения ВИЧ / СПИДа и других заболеваний, связанных с фактор некроза опухоли (TNF). Медицинское исследование показало, что прием следовой дозы экстракта из Самшит растение (SPV30) для пациентов с ВИЧ приводит к задержке прогрессирования ВИЧ и к тому, что серьезных побочных эффектов не наблюдается.[20] Есть данные, что 990 мг экстракта из Самшит растение в день может замедлить прогрессирование заболевания у ВИЧ-инфицированных пациентов. В этом экстракте присутствует циклобуксин. Снижение количества лимфоцитов CD4 замедляется при приеме этой дневной дозы экстракта. Более высокая доза 1980 мг в день не оказывает никакого эффекта, что, возможно, связано с окислительным стрессом, который вызывается флавоноидами в экстракте.[20][21]

Побочные эффекты

Циклобуксин относится к следующим классам токсинов: воспалительный, цитотоксический, нейротоксичный.[25] Цитотоксины могут вмешиваться в важные клеточные функции, воздействуя на биологические мембраны (которые контролируют импорт и экспорт метаболитов и ионов в клетках), некоторые ферменты и белки, а также ДНК / РНК и связанные с ними процессы. Нейротоксины могут влиять на важные ионные каналы нейрональных клеток, такие как каналы Na +, K + и Ca2 +, путем постоянной активации или ингибирования. И ингибирование, и активация блокируют передачу нейрональных сигналов и тем самым запрещают активность Центральная нервная система а также нервно-мышечная передача сигналов.

Проглатывание циклобуксина (среди других стероидных алкалоидов, содержащихся в экстрактах Самшит растение) оказывает на животных ряд неблагоприятных воздействий. Из-за отсутствия знаний о механизме действия циклобуксина (неблагоприятные) эффекты токсина рассматриваются как общие реакции, как указано в разделе «Показания».[26]

Токсичность

По устным токсичность циклобуксин подпадает под класс токсичности Ib, который определяет его действие как очень опасное (от 5 до 50 мг / кг массы тела). Известно, что соединения этого класса токсичности влияют на центральные функции у животных.[25] Циклобуксин обычно считается умеренно токсичным для человека. Однако для животных (кошек, собак и особенно лошадей) он считается очень токсичным и даже может быть смертельным. (Зарегистрированный) смертельная доза Циклобуксина (листья до 1% сухой массы) составляет 0,1 г / кг для собак и 750 г листьев или уровни, приближающиеся к 0,15% массы тела для лошадей.[26]

Воздействие на животных

Циклобуксин, как известно, вызывает нарушение желудочно-кишечный (GI) тракта и, как упоминалось ранее, ядовит для животных, особенно травоядных (например, лошадей) .Экспериментальное исследование на изолированной крысе матка привело к предположению, что циклобуксин оказывает ингибирующее действие (снижение пикового напряжения и продолжительности) на ацетилхолин, окситоцин и сокращение гладкой мускулатуры, индуцированное Ba2 +, что может быть связано с блокированием калий -активированные кальциевые каналы, чувствительные к напряжению кальций каналы.[27]

В последовательных исследованиях, проведенных Lee et al., Сообщалось о положительных эффектах циклобуксина. В одном исследовании предполагается, что циклобуксин обладает противовоспалительным действием, уменьшая простагландин производство и лейкоциты миграция (в воспалительных экссудатах как in vitro, так и in vivo) дозозависимым образом. Этот эффект можно объяснить снижением доступности арахидоновой кислоты из-за одновременного ингибирования обоих путей поступления арахидоновой кислоты. оксигенация[требуется проверка ].[28] В другом, более недавнем исследовании было обнаружено, что циклобуксин оказывает защитное действие на миокард клетки против ишемия и реперфузия (в изолированной модели сердца крысы). Было доказано, что циклобуксин ингибирует высвобождение АТФ метаболиты и предотвращают высвобождение креатинфосфокиназы, вызванное ишемией. Таким образом, циклобуксин способен подавлять повреждение (повреждение миокарда), вызванное ишемией.[29]

Как указано выше, на животных было проведено исследование эффектов циклобуксина. Однако еще неизвестно, можно ли экстраполировать эти результаты на другие виды.

Рекомендации

  1. ^ М. Роберт, М. В., Алкалоиды: биохимия, экология и применение в медицине. 1998 г.
  2. ^ а б Баумгертнер, Б. Бухсбаум (Buxus sempervirens). Доступна с: http://www.natwiss.ph-karlsruhe.de/GARTEN/material/steckbrief/Giftpflanzen/buchsbaum_ph-ka.pdf В архиве 2018-11-23 в Wayback Machine.
  3. ^ Bös, B. Giftpflanzen. »Giftpflanzen-Kompendium« [дата обращения: 01.03.2016]; Доступна с: http://www.giftpflanzen.com/buxus_sempervirens.html.
  4. ^ Мейер, Э. Вуд База данных. 2008-2015; Доступна с: http://www.wood-database.com/lumber-identification/hardwoods/boxwood/.
  5. ^ а б Барселю Д.Г. Медицинская токсикология природных веществ: продукты питания, грибы, лекарственные травы, растения и ядовитые животные. Джон Вили и сыновья, 2008.
  6. ^ Сад, U.o.O.B. Buxus sempervirens - Добродетели. Доступна с: http://www.botanic-garden.ox.ac.uk/buxus-sempervirens.html В архиве 2016-05-05 в Wayback Machine.
  7. ^ Стурлусон, Т. Польза самшита для здоровья и побочные эффекты. 2015; Доступна с: http://www.herbal-supplement-resource.com/boxwood.html.
  8. ^ Уильямсон, Э.М., Травяная циклопедия Поттера. 2003, Эссекс: Саффрон Уолден.
  9. ^ Рахман, А.-у. и М. Чоудхари, Глава 2 «Химия и биология стероидных алкалоидов», в «Алкалоиды: химия и биология», редактор А.К. Джеффри. 1998,
  10. ^ Невес Дж. М. и др., Этнофармакологические заметки о древнем использовании лекарственных растений в Трас-ос-Монтес (север Португалии). Журнал этнофармакологии, 2009. 124 (2): с. 270-283.
  11. ^ Рамона, В. Пфланценфройнде. Доступна с: http://www.pflanzenfreunde.com/hausmittel/fieber-senken.htm.
  12. ^ Байтоп Т. Терапия лекарственными растениями в Турции (прошлое и настоящее). Публикации Стамбульского университета, 1999. № 3255.
  13. ^ Баун, Д., Новая энциклопедия трав и их использования Королевского садоводческого общества. 2002, Лондон :: Дорлинг Киндерсли.
  14. ^ а б Штеглих, Ф., Ланг-Фугманн, Натуральные продукты, в энциклопедии Römpp Natural Products. 2000, издательство Thieme Medical Publishers 2005. стр. 748.
  15. ^ Браун, К. и С. Купчан, Алкалоиды Самшита. III.1 Структура циклобуксина. Журнал Американского химического общества, 1964. 86 (20): p. 4414-4424.
  16. ^ Фортес, C.C., Полный синтез алкалоидов вератрума. 1964 г.
  17. ^ Шлауэр Дж. Алкалоиды - биохимия, экология и применение в медицине. Фитохимия, 1999. 52 (6): с. 1179.
  18. ^ Малер, Х.Р. и Дж. Даттон, Взаимодействия нуклеиновых кислот. V. Эффекты циклобуксина. Журнал молекулярной биологии, 1964. 10: с. 157-175.
  19. ^ а б Циглер Дж. И П. Дж. Факкини, Биосинтез алкалоидов: метаболизм и торговля. Анну. Ред. Биол. Растений, 2008. 59: с. 735-769.
  20. ^ а б c Дюрант, Дж. И др., Эффективность и безопасность препаратов Buxus sempervirens L. (SPV (30)) у ВИЧ-инфицированных бессимптомных пациентов: многоцентровое рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование. Фитомедицина, 1998. 5 (1): с. 1-10.
  21. ^ а б c Ульбрихт, К. Натуральные лекарства. Самшит [База данных] 13 марта 2015 г. [процитировано 1 января 2016 г.].
  22. ^ Орхан И.Е. и др., Селективные ингибиторы холинэстеразы из Buxus sempervirens L. и их исследования молекулярного докинга. Curr Comput Aided Drug Des, 2011. 7 (4): с. 276-86.
  23. ^ МакГлинон, Б.М., К.Б. Дайнан и А.П. Пассмор, Ингибиторы ацетилхолинэстеразы при болезни Альцгеймера. Британский журнал клинической фармакологии, 1999. 48 (4): p. 471-480.
  24. ^ Мюррей, А.П. и др., Природные ингибиторы AChE из растений и их вклад в терапию болезни Альцгеймера. Current Neuropharmacology, 2013. 11 (4): с. 388-413.
  25. ^ а б Винк М. Механизм действия и токсикология токсинов растений и ядовитых растений. 2009 г.
  26. ^ а б Кэтрин Барр, A., Глава 27 - Домашние и садовые растения A2 - Талкотт, Майкл Э. Петерсон, Патриция A, в токсикологии мелких животных (третье издание). 2013, W.B. Сондерс: Сент-Луис. п. 357-400.
  27. ^ Квон, Дж. Т. и др., Влияние циклобуксина D на вызванные лекарствами сокращения изолированной мышцы матки крысы и активируемые калием кальциевые каналы в гладкой мышце кишечника. Корейский журнал фармакологии, 1988. 24: с. 103-109.
  28. ^ Ли, Дж. Х. и е. др., Влияние циклобуксина D на биосинтез простагландинов in vitro, продукцию простагландинов и миграцию лейкоцитов in vivo. Корейский журнал фармакологии, 1987. 23 (51-56).
  29. ^ Ли, J.H. и др., Циклобуксин защищает изолированное сердце крысы от повреждений миокарда, вызванных ишемией и реперфузией. Planta Med, 1993. 59 (4): p. 296-301.