Základy fytochemie a farmakognozie P1 2024/2025 Rostlinné fenoly I Velká skupina látek, které mají odlišný skelet i účinek. • nejméně jeden aromatický kruh substituovaný nejméně jednou hydroxylovou skupinou (volnou nebo vázanou a tvořící jinou funkci, např. ether, ester, glykosid) Na základě této definice patří do skupiny fenolů látky strukturně rozdílné a ještě rozmanitější z hlediska biologické aktivity a zařazení do fytochemických skupin, např. • alkaloidy (morfin) • terpenoidy (thymol, gossypol) • třísloviny → ve farmakognozii je nezbytné znát biosyntézu, prekursory, a určit správné rozmezí mezi jednotlivými fytochemickými skupinami ROSTLINNÉ FENOLY ROSTLINNÉ FENOLY O N CH3 H OH OH N CH3 OH OH MeO MeO OH OH OH OH OH CHO OH OH OH CHO O O OH OH OH OH O O 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 A B C D Morphine Boldine Thymol Carvacrol Gossypol Ellagic acid Pouze rostliny a mikroorganismy* jsou schopné biosyntetizovat aromatické jádro. Strukturní rozdílnost rostlinných fenolů je dána dvojím biosyntetickým původem • šikimátovým • acetátovým Je zvyšována častou kombinací šikimátové a acetátové cesty, např. u flavonoidů, stilbenů. Do biosyntézy někdy vstupuje třetí základní synton – mevalonát • šikimát + mevalonát (např. furanokumariny) • acetát + mevalonát (kanabinoidy) Na biosyntéze se podílejí všechny tři prekurzory: rotenoidy * výjimkou je např. biosyntéza estrogenu ROSTLINNÉ FENOLY FENOLY VZNIKAJÍCÍ ŠIKIMÁTOVOU A ACETÁTOVOU CESTOU OH MeO OMe CO2H O OH OH O OH OH O OOH OHOH CH3 O O OH OHO OH CH3 O OH CH3 OHOH sinapic acid phenylpropanoic acid aesculetine coumarine magnoliol neolignane S h i k i m a t e s A c e t a t e sjuglone naphtoquinone chrysophanol anthraquinone hypericine naphtodianthrone FENOLY VZNIKAJÍCÍ KOMBINACÍ OH OH OH O OH OOH OH OH OH O O OH OH OH OH Glc 8 7 6 10 9 6 4 3 2 1 OH C5H11 5 O S h i k i m a t e s + A c e t a t e s resveratrol stilbene quercetine flavonol mangiferine xanthone A c e t a t e + M e v a l o n a t e a THC • kyselina šikimová je prekurzorem většiny přírodních látek obsahujících aromaticý kruh • podstatně menší množství aromátů vzniká acetátovou cestou • původ aromátu – podle polohy hydroxylových skupin: PŘÍRODNÍ LÉČIVA ODVOZENÁ OD KYSELINY ŠIKIMOVÉ OH OH OH OHOH COH C COOH catechol pyrogallol p-coumaric acid OH OH OH OH OH resorcinol phloroglucinol .....CH2COCH2COCH2CO..... šikimátový původ acetátový původ TVORBA KYSELINY ŠIKIMOVÉ CH2 O OH OH H PO CH2 PO COOH OH OHOH OPO COOH OH O OH OH COOH OH OH OH OH COOH OH OH COOH O OH OH COOH OH + erythrose-4-phosphate 2-phospho-enol -pyruvate 2-keto-3-deoxy-7-phospho-D-araboheptonic acid quinic acid 3-dehydroquinic acid 3-dehydroshikimic acid shikimic acid DERIVÁTY KYSELINY ŠIKIMOVÉ OH O OH COOH OH OH OH COOH OH PO OH COOH OH COOH O C CH2 COOH OH CH2COCOOHHOOC C COOH CH2 OP 3-dehydroshikimic acid shikimic acid 5-phosphoshikimic acid gallic acid protocatechuic acid p-aminobenzoic acid anthranilic acid p-hydroxybenzoic acid salicylic acid chorismic acid prefenic acid ........ → kyselina chorismová.......→ fenylalanin → kyselina skořicová KYSELINA SKOŘICOVÁ Z FENYLALANINU NH2 COOH R COOH R L-phenylalanine- or L-tyrosine-amonialyase R = H = phenylalanine R = OH = tyrosine cinnamic acid p-coumaric acid Phenylalanine proteins alkaloids cinnamic acid and its derivatives L-tyrosine-amonia-lyase exclusivelly in grass (Graminae) L-phenylalanine-amonia-lyase generally widespread stereospecific deamination of natural L-acids PŘEMĚNY KYSELINY SKOŘICOVÉ COSCoA ArCOCH2CO SCoA ArCO SCoA ArCOCH3 ArCH CHCHO ArCH CHCH2OH ArCH CHCH3 ArCH2CH CH2 ArCH CH(CH2CO) CH2COOHn C6-C1 C6-C2 C6-C3 C6-C3(C2)n cinnamoylcoenzym A + malonylcoenzym A reduction -oxidation oxidation kys. salicylová kys. gallová kys. vanilová kys. p-hydroxybenzoová SILICE • heterogenní skupina látek; dráždí čich a projevují se vůní • za pokojové teploty jsou tekuté, prchavé; skladováním oxidují a pryskyřičnatí – tmavnou a houstnou • jsou lipofilní, ve vodě nerozpustné, nižší hustotu než voda (výjimka např. skořicová silice) • v čerstvém stavu jsou bezbarvé (heřmánková silice přechází hydrodestilací na modrou) • vykazují různou biologickou aktivitu • získávají se destilací s vodou, s vodní parou, lisováním Základní dělení 1. Silice s převahou terpenoidní složky (původ mevalonátový) – monoterpeny, seskviterpeny 2. Silice s převahou derivátů fenylpropanu (původ šikimátový) FENOLOVÉ GLYKOSIDY SALICIS CORTEX – Vrbová kůra (ČL 2017) druhy r. Salix – vrba (Salicaceae), S. purpurea, S. fragilis • dvojdomé keře nebo stromy, mírný a subarktický pás Droga • usušené kůra mladých větví nebo její úlomky, zřetelně hořká chuť OL • min 1,5 % salicylových derivátů, dále katechinové třísloviny, hydroxyderiváty kys. skořicové, flavonoidy Použití vnitřní – nálev • nemoci z nachlazení, zánětlivá onemocnění, revmatické potíže Použití zevní – adstringens Individuální intolerance na salicyláty (kopřivka, spasmy bronchů) SALICIS CORTEX – Vrbová kůra (ČL 2017) CH2OH O Glc CH2OH OH Glc OH COOH CH2 O O C6H10O5 OH OC CH2OH O Glc OH O OH OH OOGlc CH2 OH O C6H10O5 OH OC R OH C O R R +hydrolýza oxid salicin saligenin kyselina salicylová salireposid isosalipurposid salikortin = salicylpopulin = H = populin = UVAE URSI FOLIUM – Medvědicový list (ČL 2005) Arctostaphylos uva-ursi – Medvědice lékařská (Ericaceae) • vytrvalý dřevnatějící keřík lesů Droga • celý nebo řezaný usušený list OL • nejméně 7 % arbutinu (fenolové glykosidy arbutin a methylarbutin), triterpeny (kys. ursolová) Použití: urinární desinficiens UVAE URSI FOLIUM – Medvědicový list (ČL 2005) OH O-Glc OH OH O-Glc OMe OH COOH arbutin + Glc hydrochinon methylarbutin kyselina ursolová Ostatní drogy s obsahem arbutinu • MYRTILLI FOLIUM – borůvkový list, Vaccinium myrtillus (Ericaceae) • VITIS IDEAE FOLIUM – brusinkový list, Vaccinium vitis-idaea (Ericaceae) FENYLPROPANOIDY mají různé stupně oxidace tříuhlíkatého řetězce, liší se přítomností a polohou dvojné vazby na trojuhlíkatém řetězci a substitucí aromatického kruhu CH2OH CHO CH2OH OH MeO MeO O MeO MeO MeO OMe OH MeO OH MeO O O O MeO MeO O O hydroxycinnamoylalcohol cinnamoylaldehyde coniferylalcohol anethol aniseketone -asarone eugenol isoeugenol foeniculin myristicine isomyristicine LIGNIN A LIGNANY • velmi rozšířené fenylpropanoidy • lignin – nejrozšířenější polymerní fenolová sloučenina rostlinného původu • tvoří se oxidativní dimerisací či polymerizací C6-C3 jednotek • základní monomery mají vždy phydroxyfenylpropanoidní strukturu • p-kumarylalkohol • koniferylalkohol • sinapylalkohol C C C OH R1 R2 R1 = R2 -H, -OH, -OCH3 LIGNIN A JEHO TYPY OH COOH OH CHO OH CH2OH OH COOH OMe OH CHO OMe OH CH2OH OMe OH COOH OMeMeO OH CHO OMeMeO OH CH2OH OMeMeO sinapic acid sinapylaldehyde sinapylalcohol ferulic acid conifericaldehyd coniferylalcohol p-coumaric acid p-coumarylaldehyde p-coumarylalcohol lignine of conifers lignine of grasses lignine of broad-leaf trees LIGNANY • vznikají spojením dvou C6-C3 látek (fenylpropanů) přes β-uhlíkový atom (oxidativní dimery konyferylalkoholu) CH CH CH2OH OH CH O OH CH CH2OH OMeMeO CH OH CH2 O CH CH CH2 OH O CH MeO OMeC OH C C OMe C C C OH MeO           olivil pinoresinol hydronaphtalene type (for example podofyllotoxin) diarylbutane type (for example kubebin)   cyclooctadiene type (for example schisandrin) SCHIZANDRAE FRUCTUS – Plod schizandry Schizandra chinensis – Klanopraška čínská (Schizandraceae) • plazivá bylina severní Číny Droga • usušené plody OL • sloučeniny lignanového typu (dosud popsáno cca 50, více než 30 má dibenzocyklooktadienovou strukturu) • triterpeny, silice Použití • součást geriatrických směsí, hepatoprotektivum OH OMe MeO MeO MeO MeO schizandrin KUMARINY Laktony kys. o-hydroxyskořicové, deriváty 2-benzopyronu (Fabaceae, Poaceae); charakteristická vůně COOH COOH OH O Glc COOH OO COOH OH COOH OHOH O Glc COOH OH OOOH COOH OH OH COOH OH OH OH O Glc COOH OH OH OO OH OH cinnamic acid p-kumaric acid caffeic acid aesculetin umbelliferon coumarin KUMARINY • působí tlumivě na CNS, snižují teplotu • účinky spasmolytické, sedativní, diuretické, antiseptické • fototoxicita DIKUMAROL • zapaření sena, mikroorganismy → látka s antikoagulačními účinky (Melilotus officinalis – komonice lékařská) O OO O OH OHR R = H = dicoumarol R = COOC2H5 = pelentan FURANOKUMARINY Obsahují navíc furanový kruh – furanokumariny lineární nebo angulární Drogy s obsahem kumarinů • LEVISTICI RADIX – Libečkový kořen, Levisticum officinalle (Apiaceae) • PETROSELINI RADIX – Petržel kadeřavá, Petroselinum crispum (Apiaceae) O OO O OO 6 7 8 7 psoralen angelicin PSORALENY Rutaceae: Citrus bergamia Apiaceae: Apium graveolens, Ammi majus Fabaceae: Psoralea corylifolia Moraceae: Ficus Použití: fototerapie vitiliga O OO R1 R2 O O R2 R1 O6 7 1 2 3 45 8 R1 R2 Psoralene H H Bergaptene OCH3 H Xanthotoxin H OCH3 Imperatorin H =CH2-CH=(CH3)2 1 2 3 4 5 6 7 8 PETROSELINI RADIX – Petrželový kořen (ČL 1997) Petroselinum crispum – Petržel kadeřavá (Apiaceae) • dvouletá bylina s vřetenovitým kořenem, plodem je rozpadavá dvounažka Droga • usušený, vřetenovitý, napříč kroužkovaný kořen charakteristického aromatického zápachu OL • 0,1-0,3 % silice obsahující deriváty fenylpropanu, terpeny, flavonoidy, furanokumariny Použití • diuretikum, stomachikum, karminativum Myristicin zvyšuje tonus uteru. O MeO R apiol myristicin R = OMe R = H Apiol - dráždí ledvinový parenchym - diuretikum Myristicin - vyvolává překrvení malé pánve - zvyšuje tonus a kontrakce dělohy - abortivum, afrodisiakum CARYOPHYLLI FLOS – Hřebíčkovcový květ (ČL 2005) CARYOPHYLLI ETHEROLEUM – Hřebíčková silice (ČL 2005) Syzygium aromaticum – Hřebíčkovec vonný (Myrtaceae) • strom pěstovaný v tropech Droga • celé poupě sušené tak dlouho, dokud nezíská červeno-hnědou barvu OL • nejméně 150 ml silice / 1kg drogy, získává se destilací s vodní parou • silice obsahující 70–85 % eugenolu, 10 % β-karyofylenu, alifatické a aromatické terpenoidy CARYOPHYLLI FLOS – Hřebíčkovcový květ (ČL 2005) CARYOPHYLLI ETHEROLEUM – Hřebíčková silice (ČL 2005) EUGENOL Použití • topické přípravky pro ošetření malých poranění • infekce dutiny ústní (ústní hygiena) • koření (stomachikum, aromatikum) • Indonesie – cigarety „KRETEK“ • kosmetika EUGENOL, CARYOPHYLLI ETHEROLEUM Ve stomatologii • lokální anestetikum • desinficiens OH OMe CH2 CH3-CO-C5H11 CH3-CO-C7H11 eugenol 4-allyl-2-methoxyfenol alfa-karyofylen methyl-n-amylketon methyl-n-heptylketon CINNAMONI CORTEX – Skořicovníková kůra (ČL 2009) Cinnamomum zeylanicum – Skořicovník cejlonský (Lauraceae) • strom udržovaný v kulturách v keřovité formě • Cejlon, jižní Indie, Jamaica, Brazílie Droga • usušená kůra zbavená zevní vrstvy korku a parenchymu kůry (loupaná kůra) OL • silice, třísloviny, škrob, sliz, manitol Použití • stomachikum • korigens chuti a vůně, koření CINNAMOMI ZEYLANICI CORTICIS (FOLII) ETHEROLEUM Silice kůry (listu) skořicovníku cejlonského (ČL 2009) • silice získaná z kůry mladých větví (listů) destilací s vodní parou • světle žlutá, časem červenající kapalina • eugenol, karyofylen, skořicový aldehyd, linalol OH OH OMe Skořicový aldehyd (60-75 %) Eugenol (4-10 %) OH OH OMe Skořicový aldehyd (5-25 %) Eugenol (70-90 %) kůra listy CALAMI RHIZOMA – Puškvorcový oddenek Acorus calamus L. – Puškvorec obecný (Araceae) • vytrvalá bylina na březích vodních toků a bažinatých půd • různé typy – diploidní, triploidní a tetraploidní, liší se množstvím a složením silic Droga • na podzim sbíraný oddenek sušený do 35°C OL • silice (2–4 %), hořčiny, třísloviny Použití • stomachikum, aromatické amarum • likérnictví, parfumerie MeO MeO OMe H H CH3 -Asaron (sedativum, hypnotikum) O O Acoron (hořčina) CURCUMAE XANTHORRHIZAE RHIZOMA Oddenek kurkumy žlutokořenné (ČL 2009) Curcuma xanthorrhiza – kurkuma žlutokořenná (Zingiberaceae) • vytrvalá bylina pěstovaná v Indii a na Jávě Droga • usušené oddenky zbavené silné vrstvy krycího pletiva spařením vodou, nakrájené na plátky OL • silice – seskviterpeny (50 ml v 1 kg), dicinnamoylmethanové deriváty vyjádřené jako kurkumin (min. 1 %) Použití • choleretikum, cholekinetikum s antibakteriálními účinky • koření, barvivo CURCUMAE XANTHORRHIZAE RHIZOMA OH MeO CH CH CO CH2 CO CH CH OH OMe Kurkumin O Turmeron Kurkumen Zingiberen POLYFENOLY MELISSAE FOLIUM – Meduňkový list (ČL 2009) Melissa officinalis L. – Meduňka lékařská (Lamiaceae) • vytrvalá bylina s větvenou lodyhou • bílé stopkaté květy v úžlabí listů • pěstuje se ve státech střední a jižní Evropy Droga • usušený list sbíraný na začátku květu, charakteristický pach po citronu OL • polyfenoly (nejméně 4,0 % všech hydroxyskořicových derivátů, vyjádřeno jako kyselina rozmarýnová); silice, seskviterpeny Účinky • mírně sedativní, spasmolytický, antiflogistický, antibakteriální MELISSAE FOLIUM – Meduňkový list Použití • nejčastěji používaná droga do čajových směsí, užití při neurovegetativní dystonii, karminativum, vodný extrakt zevně k ošetření pokožky, kosmetika CHO CHO CHO OH citronelal neral geranial linalol -karyofylen citral OH OH C H C H C O O CH COOH C H2 OH OH Kyselina rozmarýnová (depsid kyseliny kávové a dihydro-hydroxykávové)