Светлой памяти профессора
Клавдии Федоровны Блиновой

А.С. Аммосов, В.И. Литвиненко

ФЕНОЛЬНЫЕ И ТРИТЕРПЕНОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ФАРМАКОПЕЙНЫХ И БЛИЗКИХ К НИМ ВИДОВ РОДА GLYCYRRHIZA L.
(обзор)

Государственное предприятие «Государственный научный центр лекарственных средств», г. Харьков

Род солодка GLYCYRRHIZA L. (cем. Fabaceae -бобовые) в мировой флоре представлен по совре-менным данным около 30 видами.

Е.А.Круганова, занимавшаяся изучением систематики рода солодка, в 1955 году [1] предложила разделить его на две секции: настоящие солодки Glycyrrhiza Lindl. и ложные солодки Pseudo-

glycyrrhiza Kruganova (Krug.). К первой секции ею были отнесены следующие 5 видов: с.голая G.glabra L.*,с.уральская G.uralensis Fisch.,* с.Коржинского G.Korshinskyi Grig.*, с.вздутая G.inflata Bat., с.шиповатая G.aspera Pall.*. Вторая секция объединяет 8 следующих видов: с. щетинистая G.echinata L.*, с. македонская G.foetidissima Tausch.syn.G.macedonica Boiss.et Orph.*,с. бледноцветковая G.pallidiflora Maxim.*, с. дурнопахнущая G.foetida Desf., с. чешуйчатая G.lepidota (Nutt.) Pursh., с.чешуйковатая G.squamulosa Franch., с. иглоплодная G.acantacarpa (Lindl.) Black., с. астрагаловидная G.astragalina Gill. К близкому роду солодка ею отнесены 3-и вида рода раздельно-лодочник: р. бухарский M.bucharica (Regel) Krug.*, р. тройчатолистный M.triphylla(Fisch.et Mey.) Fisch.et Mey.*, р. малоцветковый M.pauciflora (Hance) Krug.

Отдельно обозначенные в специальной литературе и изучаемые новые виды из Китая: с.юннаньская G.yunnanensis Cheng f.et L.K.Tai**, с. широкоплодная G.eurycarpa P.C.Li**.

На территории бывшего СССР (СНГ) встречаются 7 видов солодок и 2 вида раздельнолодочника (отмечены *), новые виды из Китая (отмечены **). Остальные виды пока еще химически не изучены.

Мы придерживаемся классификации родов и видов в них, предложенной Е.А. Кругановой.

Хотя в настоящее время имеются варианты общемировой классификации рода солодка, включа-ющей до 30 видов солодки [136,140,239]. Виды: с.голая, с.уральская, с.Коржинского, с.вздутая, с.шиповатая и с.широкоплодная - 6 видов, в которых содержится достаточное количество глицирризина, носителя сладкого вкуса солодки, составляют «костяк солодок» [140,239]. Кроме того, из них 3-4 вида являются официнальными фармакопейными видами, например, солодки голая и уральская - входят в национальные Фармакопеи Японии, Индии и бывшего СССР ГФ Х , с.Кор-жинского, наряду, с.голой и с. уральской входила в ГФ IX СССР, а солодки голая, уральская и вздутая входят в Европейскую Фармакопею (ЕФ 5.6) [157] и теперь ГФУ [257] . Поэтому мы решили их объединить для общего рассмотрения и представления в данном сообщении.

Виды рода солодки привлекают внимание исследователей как источники растительного сырья, используемого для получения ценных лекарственных препаратов, пищевых, технических и других продуктов. Биологически активные вещества (БАВ) этих растений относятся к двум большим и достаточно изученным к настоящему времени группам природных веществ – тритерпеноидам и фенольным соединениям.

В последнее столетие сильно возрос интерес к солодке. Это обусловлено открытием все новых и ценных свойств в субстанциях, получаемых из “лакричного корня”, динамизмом их изучения и применения.

В результате проводимых в мире исследований накоплен и частично опубликован обширный фактический материал по фенольным и тритерпеновым соединениям, выделенным из 6-и видов этого рода.

Некоторые данные изложены в ряде общих обзоров по флавоноидам раннего периода [2, 3] и в последних зарубежных публикациях [4, 5, 23], а также в наших предыдущих публикациях по флавоноидам [6,7,158] и тритерпеноидам [159] солодки.

Цель настоящего сообщения – попытка критического обобщения и систематизации обширного фактического литературного материала по природным фенольным и тритерпеновым соединениям, выделенным к настоящему времени из растений 6-и (“основных”) видов рода солодка.

В данное время, на рубеже двух столетий, представляется возможным подвести некоторые итоги таким исследованиям и сделать попытку более подробной систематизации имеющегося в наличии материала. А также рассмотрения полученных результатов с точки зрения химии и хемосистема-тики фенольных и тритерпеновых соединений у этого интересного рода семейства бобовых.

В рамках данной публикации попытались выделить и рассмотреть следующие аспекты из поставленной цели:

1. Провести систематизацию распределения выделенных фенольных и тритерпеновых соединений по таксонам (видам) с учетом требований биохимической классификации природных флавоноидов и тритерпеноидов.
2. На основании данных биохимической классификации провести построение гистограмм распределения фенольных соединений по подгруппам, рядам и классам, как элементам предложенной классификации.
3. На основании построения молекулярных диаграмм в отдельных классах фенольных веществ и гистограмм распределения порядков замещения в структурных ядрах основных типов феноль-ных соединений попытаться проследить тенденции химического сродства или различия меж-ду таксонами этого рода. ( Из-за ограничения данной публикации молекулярные диаграммы, гистограммы распределения порядков замещения, гистограммы распределения по элементам классификации и предшествующий их построению, составленный общий каталог фенольных веществ, графические изображения основных соединений – здесь не приводятся).
4. На основании биохимической классификации тритерпеновых соединений распределить их порядам, типам, подтипам и классам, как элементам предложенной классификации.

1. Провести сравнительную оценку обобщенных результатов с приложением данных в обсужде-нии вопросов хемосистематики по двум группам БАВ у этих видов.
2. Подвести краткие итоги изучения фенольных и тритерпеновых соединений, других БАВ и общего применения солодки в целом на рубеже двух веков.

Перед изложением материала следует сделать ряд предварительных замечаний:

1). Рассмотрение и систематизация фенольных и тритерпеновых соединений изученных таксонов излагается с позиций общих и частных путей их биосинтеза вообще в растениях, а также в солодках в частности, и на основании разработанных общих схем биохимической классификации природных флавоноидов [8] и тритерпеноидов [159].

2). В обзоре нами принята однотипная нумерация углеродных атомов в кольцах А и В (халкон-флаваноновой системы): в А- кольце – цифры без штриха, а в В- кольце – цифры со штрихом [10,11,12, 255]. В ряде других случаев нумерация углеродных атомов в сопряженных кольцах гетероциклов приведена по авторскому оригиналу, в большинстве – по общепринятым правилам.

3). Соединения, цитируемые в тексте, приведены в двух таблицах отдельно для фенольных и тритерпеновых соединений и даны под своими тривиальными (химическими) названиями, в сквозной порядковой нумерации отдельно для каждого (в тексте приведены в круглых скобках).

Следует заметить, что в доступной нам литературе не обнаружили исчерпывающих обобщен-ных сведений по фенольным (флавоноидным) соединениям солодок, кроме разве нескольких сообщений. В первом - авторами сделан обзор по 39 рефератам, описывающим всего 60 флавоноидов, выделенных из видов рода солодка [13], во втором – представлено 60 фенольными соединениями, выделeнными только из солодки.уральской [14], в третьем- 42 флавоноидными соединениями, выделенными из с.уральской [21], а в четвертом – 15 сапониновыми и 49 флаво-ноидными соединениями, включая и гликозиды, выделенными из различных видов солодки [23]. Также и для тритерпеновых соединений, кроме нескольких общих обзоров [209 - 216].

Вполне резонно отметить, что исследователи, изучающие фенольные и тритерпеновые соединения солодок, до сих пор не задавались целью всеобъемлющего и сквозного скрининга этих соединений в рамках фармакопейных видов рода солодки. Поэтому нами впервые предпринята попытка по результатам проведенной систематизации опубликованных данных, используя элементы хемосистематики, базируясь на проведенной биохимической классификации выделенных фенольных и тритерпеновых соединений и с учетом необычных путей биосинтеза отдельных флавоноидов и тритерпеноидов солодки – выявить некоторые объединяющие и отличительные химические признаки внутри и между рассматриваемыми таксонами этого рода [158,159].

Фенольные соединения фармакопейных (близких) видов солодки

Результаты и их обсуждение

Переходя к изложению представленного материала, следует отметить, что в результате длительного периода исследования фенольных соединений 6-и видов солодки (порядка 70-80 лет), выявлено и изучено, а нами представлено в этом сообщении в общей сложности 284 природных веществ (кстати, в предыдущем обзоре по 15 видам общее число таких соединений составило 351, см.ссылку [158] ). Это дало нам возможность и основание проведения их систематизации, биохимической классификации и рассмотрения вопросов связанной с этим хемосистематики для 6-и видов рода, т.е. в более сжатом и сокращенном виде, касаясь особенностей только 6-и видов.

К настоящему времени из растений рода солодка выделены: обычные («мажорные», т.е. выделяемые в большем по массе количестве), минимальные («минорные»), а также редкие, так называемые, «ретрофлавоноиды» и некоторые другие своеобразные фенольные соединения, предшественники в биосинтезе сложных структур. Такое количество и разнообразие этих соединений, по-видимому, обусловлено специфичностью некоторых путей их биосинтеза, отличающих в целом семейство бобовых и род солодки в частности. Установлен ряд таких отличий. На основании собранного нами материала уже можно сделать ряд интересных обобщающих выводов для 6-и видов.

Полученные данные позволили сделать некоторые обобщения по химии и хемосистематике представленных фенольных соединений в изученных таксонах.

Классификация и структура фенольных соединений

Следует отметить, что согласно общей схемы биохимической классификации всего разно-образия природных флавоноидов, выделяемых из растений, они могут быть распределены по 7 подгруппам,16 рядам и около 250 классам [8]. Рассматривая здесь представленные соединения с точки зрения этой классификации, распределили их по 4 подгруппам, 5 рядам и 29 классам (см. таблицу). Кстати, соединения, выделенные из 15 видов [158], нами распределены по 4 подгруппам, 6 рядам и 32 классам, т.е. у 6-и видов отсутствуют классы: дигидрохалконы, антоцианидины и гомоизфлавоноиды (гомоизофлаваноны).

На основании анализа полученных данных отмечено, что специфичной группой фенольных соединений как для всего семейства бобовых, так и для представленного рода Glycyrrhiza L.(6 видов) являются две основные и обширные подгруппы: флавоноиды (эуфлавоноиды) или 1,3-дифе-нилпропаноиды и изофлавоноиды или 1,2-дифенилпропаноиды.

Сначала рассмотрим структурно-химический аспект систематизированных соединений с пос-ледующим выделением из них определенных веществ-хемопризнаков для отдельных таксонов.

При обработке данных установили, что основная масса выделенных фенольных соединений представлена (в процентном отношении от общего числа приведенных соединений) следующим образом – по подгруппам: эуфлавоноиды – 44 %, изофлавоноиды- 35 %, секофлавоноиды- 7 % и бифлавоноиды – около 0,4 %. В более расширенном варианте распределение в подгруппах по рядам и классам следующее: в ряду халканоидов – 3 класса, общее число соединений – 34; в ряду флаваноидов- 4 классa, соединений – 93; в ряду изофлаваноидов – 5 классов, соединений- 82; в ряду птерокарпаноидов – 2 класса, соединений – 18; в ряду бихалкалоидов – 1 класс, соединение – 1.

В подгруппе секофлавоноидов – 2 класса: в классе дигидростильбенов- 13 соединений и в классе 2-арилбензофуранов – 6 соединений. Кроме того, выделены представители отдельных классов из веществ-предшественников в биосинтезе основных соединений (приведены в порядке усложнения структур): класс простые бензолы – 2 соединения, класс простые эфиры бензола- 1 соединение, класс простые фенолы –6 соединений, класс простые фенолоэфиры –2 соединения, класс фенилкарбоновые кислоты- 4 соединения, класс ацетофеноны- 1 соединение, класс сложные эфиры карбоновых кислот- 4 соединения, класс оксикоричные кислоты- 5 соединений, класс кумарины – 6 соединений, класс хромоны – 1 соединение, класс дигидрофенантрены - 2 соединения, класс сложные карбоновые кислоты- 1 соединение, и их гликозиды –2 соединения.

Всего 284 соединения.

В плане сопоставления биосинтетических схем превращения фенольных соединений у 6-и представленных видов, а также рассмотрения их структурных особенностей в различных классах, интересно было попытаться найти элементы сближения или расхождения в межвидовых и внутривидовых взаимоотношениях по этим химическим признакам.

Анализируя структурные особенности приведенных фенольных соединений солодки, как и всех природных флавоноидов, по характеру присутствующих заместителей в структурном ядре, их можно разделить на ряд химических типов: гидрокси-, метокси-, метилендиокси-, С-пренил(аллил)-, пренилгидрокси-, пренилоксо(пирано)-, пренилокси(пиранол)-, геранил-, ацилагликоновые произ-водные, а также гликозильнные заместители (гликозиды) у этих соединений.

Так, по мере усложнения основной структуры ядра представлены производные простых бензо-лов, фенолов, фенолоэфиров, фенолокислот, у фенилэтаноидов имеют место как ациклические формы –ацетофеноны, так и цикличекие – дигидрофенантрены. Фенилпропаноиды представлены соответственно – простыми фенилпропаноидами, оксикоричными кислотами, сложными эфирами карбоновых кислот, затем кумаринами и хромонами и далее флаваноидами и изофлаваноидами. В подгруппе секофлаваноидов, то есть производных 1,2-дифенилпропаноидов, утративших один атом углерода пропанового фрагмента между ароматическими кольцами– представители классов дигид-ростильбенов и 2-арилбензофуранов.

Различные заместители, особенно, гидроксигруппы (оксигруппы) распределяются в молекулах фенольных соединений в определенном порядке, образуя ряд моделей замещения в соответствии с общими и частными путями биосинтетического образования ароматических колец А и В и их последующих этапов преобразования в растении.

Общей тенденцией всех фенольных соединений солодки является доминирующее наличие замес-тителей у С-7-атома (кольцо А) и С-4’-атома (кольцо В) – в подгруппах: эуфлавоноиды и изофлава-ноиды или адекватные им положения в гетероструктурах других классов.

Так, в кольце-А с учетом образования γ-пиранового гетероцикла, флороглюциновый (тригид-роксиароматический) радикал присутствует у около 46 % представленных соединений с обяза-тельным нахождением гидроксилов у С-5 и С-7 углеродных атомов. В кольце-В замещение, как правило, резорцинового типа, однако, велико число соединений с расположением заместителей в других сочетаниях: С-2’ и С-4’ – у ретросоединений; С-3’, С-4’, С- 5’ – у пренильных; реже встречаются сочетания - С-5’ и С-6’ .

Однако, все же важной особенностью фенольных соединений бобовых [4], что нашло свое проявление и у солодки, является отсутствие гидроксильной группы у С-5 атома (кольцо А) – у 30 % соединений, в основном у халконов, флаванонов, изофлавонов, изофлаванов, 2-арилбензо-фуранов, кумаринов, как правило, выделяемых из подземных органов растений.

Таким образом, наблюдается четкий переход от более окисленного кольца-А флороглюцинового типа (в надземных органах) к менее окисленному резорциновому типу (в подземных органах).

Наряду с гидроксилированными – 270 соединений ( около 95 %), значительное разнообразие составляют и обнаруженные соединения с заместителями: метокси – около 35 %, изопренил-оксо(пирано)- 15 % и С-пренилированные(аллильные) около 35%.

Установлено, что алкилированию в первую очередь при основной модели замещения (5,7,4’- тригидроксипроизводных) подвержены и дополнительные положения у С-6, С-8, С-3’ и С-5’ атомов. При этом нередко алкилирующим агентом выступает мевалоновая кислота, которая в виде пренилфосфата участвует в биосинтезе пренилированных производных.

В течение 40 лет первым специфическим предшественником изопреноидов считали мевалоновую кислоту. Однако 10 лет назад был открыт еще один путь биосинтеза разветвленных С5 –единиц – прямой конденсацией глицеральдегид-3-фосфата и продукта декарбоксилирования пировино-градной кислоты. Этот путь часто называют метилэритринолфосфатным путем (МЕР). Он дейст-вует у большинства эубактерий, водорослей и в хлоропластах фототрофных организмов, вклю-чая высшие растения. К 2004 году были установлены все промежуточные продукты МЕР- пути, выявлены и охарактеризованы почти все ферменты и их гены. Хлоропласты, вероятно, являются тем компратментом растительной клетки, где пересекаются пути биосинтеза фенольных соедине-ний и изопреноидов (каротиноиды, фитол, гиббериллины, абецизовая кислота, а также множество моно-, ди- и тетратерпенов) [9].

Пренильные заместители у солодки находятся либо в виде открытых (ациклических) цепей, либо они участвуют в образовании различных циклических производных, то есть, как бы про-ходят красной нитью через весь набор соединений в классах халконов, флаванонов, флавонолов, но особенно в подгруппе изофлавоноидов. Здесь же нередко наблюдаются и С- дипренильные производные. Эти соединения как и С- монопренилпроизводные со свободными гидроксильными группами у С-5, С-7, С-3’и С-4’атомов, довольно реакционно способными, образуют циклические формы: хромановые, и у большинства - пирановые. Пренилгидроксипроизводные тоже образуют циклические формы, например, у (205)- гидроксиметилпиранового типа и у (023) –изопропанол-фуранового типа. Все зависит, по-видимому, от положения двойной связи в пренильном заместителе, которая может мигрировать по алифатической цепи на ее конец или к ядру агликона, занимая положения по цепи у С-атомов 1-2 или 2-3, 3-4 (3-5), образуя циклические производные (например, у 005– двойная связь находится в положении 3-4).

Важной особенностью фенольных соединений (флавоноидов) солодки, как и всех бобовых, [4], является обнаружение С-2’-гидроксипроизводных (около 22 %), отличающихся необычностью своего генетического происхождения. Они почти не встречаются у флавоноидов и у других классов 1,3-дифенилпропаноидов, за исключением «ретросоединений», например, у халконов, как общих предшественников (005-009). Однако среди 1,2-дифенилпропаноидов (изофлавоноидов) – это частые представители, которые являются своеобразными предшественниками в образовании более сложных гетероциклов - птерокарпанов, куместанов и обнаружены, например, у изофлаванонов (128,130,131,133,135,136), у изофлавонов (142, 146, 150, 156, 157, 165), у 3-арилкумаринов (200, 205,208), 2-арилбензофуранов (241, 243,246) и особенно у изофлаванов (176-180, 186-193,197).

Особое место в биосинтезе занимают С-2-метилизофлавоны (170-173), вместо пропанового имеющие бутановый фрагмент между ароматическими кольцами [8].

Как известно, на первом этапе биосинтеза флавоноидов в растениях образуются агликоновые формы, которые затем, в большей своей части, преобразуются в гликозиды. Многообразие гли-козидов обусловлено природой самого ядра агликона, углеводных заместителей, порядком и пос-ледовательностью их присоединения к агликону и между собой, а также величиной окисного цикла углеводной части (пиранозной или фуранозной) и конфигурацией гликозидной связи (α-«альфа» или β-«бета»). Установлено, что гликозилирование наблюдается по активным гидрок-сильным группам в положении С-7 и С-4’-атомов для халконов-флаванонов, а для флавонолов исключительно в положении С-3 в подгруппе эуфлавоноидов солодки. В подгруппе изофлаво-ноидов они обнаружены только в положении С-7 в классе изофлавонов - 2, в классе птерокарпанов в положении С-3, которое адекватно С-7 (пока всего 1), в классе стильбенов – пока 1, т.е всего 4 соединения.

В нашем сообщении гликозиды представлены всего 62-я соединениями, в том числе С-глико-зидами (гликофлавоноидами)- 12-ю соединениями. Этот сравнительно небольшой показатель говорит только в пользу их малой еще изученности, так как большинство гликозидных форм выделены из солодки исследователями из стран СНГ.

О-Гликозиды солодки можно разделить: на моногликозиды (025, 026, 033,034, 053-055, 062,110,112,117-119,123,126,127,174,219,240,284), дигликозиды (032,056, 076), биозиды (027-031и 057-060, 063,077, 111, 113-116,120-122,124,124,175, 283) и триозиды- (032,061).

Особенностью гликозидов солодок является обнаружение у них глюкоапиозида: у халконов и флаванонов (034-036, 039, 040 и 072-074, 076,78) , у флавонов (096),у изофлавонов (175), у простых фенолов (283) – только в подземных органах. Тогда как в надземных органах наиболее общими являются: изокверцитрин (118), рутин (120), а также некоторые диглюкозиды или глюкорамнозиды.

Гликофлавоноиды(С-гликозиды) флавонов солодки делятся на моно- (078-083) и ди- (084-088) С-гликозиды. С-монозиды представлены исключительно С-глюкозидами и выделены из надзем-ных органов. С- Дигликозиды - ди-С-глюкозидами, ди-С-глюкоарабинозидами и ди-С-глюкорам-нозидами и одной ацилированной формой (089) и, как правило, выделены из подземных органов. В других классах флавоноидов солодки С-гликозиды не обнаружены.

Углеводные компоненты О-гликозидов широко представлены: D-глюкозой, D-галактозой, D-апиозой, L-рамнозой, L-арабинозой, D-галактуроновой кислотой. В сочетании с агликоном они образуют определенный химический тип гликозидов: для халконов-флаванонов – 7 и 4’-глико-зиды, для флавонолов – исключительно 3-гликозиды (один 5-глюкозид), у изофлавонов-7-глико-зиды, для птерокарпанов-3-глюкозиды, у стильбенов-5-глюкозид, а для С-гликозидов – С-6- и С-8- или 6,8-ди-С-гликозиды.

Монозиды относятся к наиболее простым образованиям, исключительно с “бета“-связью с агликоном. Биозиды при одном и том же наборе моносахаров образуют ряды соединений, разли-чающихся порядком связей между сахарами, величиной окисных циклов и конфигурацией гликозидных связей. Например, у халкон-флаваноновых пар: ликуразид-лакрозид связь между апиозой и глюкозой 1→2, в паре изоглаброзид-глаброзид- 1→4, а изоуралозид-уралозид - 1→6. Кстати, в халконах, выделенных за рубежом (031, 032) , флаваноне (076), флавоне (077) и изофлавоне (175) связь в биозе между апиозой и глюкозой – 1→2, но у (283) - 1→6. У флавоноловых биозидов связь в биозе в основном 1→6, реже 1→2 с конфигурацией «бета» и только в изомерах (114 и 121) – «бета» и «альфа».

Из главных структурных особенностей флавоноидов солодки следует отметить наличие прени-льных (аллильных) форм заместителей: у флавоноидов (40 %), у изофлавоноидов (82 %), у птерокарпаноидов (78%), у представителей других классов – 25 соединений, а в общем у около 160 соединений. Все это в определенной мере согласуется с выводами, изложенными в недавнем обзоре по пренилированным изофлавоноидам, в химическом плане характеризующим в целом семейство бобовых [5], и для рода солодка и рассматриваемых здесь 6-и видов [239].

Упомянутые выше 2’-гидроксипроизводные изофлавоноидов, являющиеся источником при циклическом образовании нового гетероцикла между гидроксигруппами В- и С-колец, с обра-зованием уже выделенных птерокарпанов и куместанов, потенциально возможно и для образо-вания еще необнаруженных в солодках ротеноидов. Эти соединения могут являться общими для рода, хотя и выделены в основном пока из 2-х видов: с.голой и с.уральской.

Таким образом, высокий процент выделенных из видов рода солодка (6-и видов) флавоноидов около 44 % и изофлавоноидов около 35 % , еще раз подтверждает тезис [4] о том, что около 28 % всех флавоноидных и 95 % изофлавоноидных агликоновых структур в растительном мире произ-водится бобовыми. Поэтому, вероятно, род солодка в этом отношении не является исключением.

Кратко рассмотрим распределение выделенных фенольных соединений по органам растений отдельно у 6-и видов и особенности этого распределения.

Халконы

Уже по времени давно выделенные изоликвиритигенин и его глюкозид изоликвиритин обнаружены только в подземных органах видов настоящих и ложных солодок. Другие халконы обнаружены, например, пренилированные производные – у с.голой и с.вздутой, а промежуточные соединения биосинтеза – пропан-1,3-дионы- только у с.вздутой. Биозиды халконов – исключительно у 3-х видов настоящих солодок: с.голой, с.уральской и с.Коржинского, а β- гидроксидигидрохалконы – только у с.голой. Все халконовые формы присущи только подземным органам, за исключением изоликвиритигенина и ликохалкона В, которые обнаружены и в надземных органах (они, возможно, выделены из столонов, так называемых, подземных стеблей, а не из корней и корневищ).

Фаваноны

Ликвиритигенин и его глюкозид ликвиритин - обнаружены в подземных органах настоящих солодок. Агликон обнаружен и в надземных органах у с.голой и с.уральской. Некоторые агли-коны: пиноцембрин, нарингенин, глабранин, сигмоидин и ганкаонин Е и другие – только в надземной части у с.голой и с.уральской, а канзонол S – в надземной части у с.широкоплодной (новый вид из Китая). Монозид ликвиритин обнаружен в подземных органах у всех видов настоящих солодок и с. широкоплодной. Остальные гликозидные формы, в том числе и биозиды- только у 3-х видов настоящих солодок: с.голой, с.уральской, с.Коржинского. Единственный цис-изомер флаванонола (фолерогенин) обнаружен в надземной части только у видов настоящих солодок, а выделенный за рубежом 3-гидроксиглаброл – в корнях с.голой.

Флавоны

Распространенный в природе апигенин обнаружен в надземной части всех изученных видов солодки, кроме с.широкоплодной, которая, по-видимому, еще недостаточно изучена.

Генкванин, ганкаонины О и Q, куванон S - найдены в надземной части с.голой и с.уральской, а другие флавоны в надземной части других видов. Хотя ликофлавоны В и С, пренилликфлавон - найдены и в корнях с.вздутой. С-гликозидные формы обнаружены только для флавонов. Причем, моно-С-глюкозиды- только в надземной части двух видов: с.голой и с.уральской, а такой С-глюкозид - фолерозид еще и у 4-х видов ложных солодок. С-Дигликозиды обнаружены в листьях и корнях: с.голой и с.уральской. Ацелированный производной глутаровой кислоты ди-С-глико-зид (088) из корней с.широкоплодной - пока единственно выделенное соединение такого рода.

У нас подробно изучалось явление ротационной изомерии с выделением пар изомеров С-гликозидов: син- и анти-изомеров гликофлавоноидов [68,105].

Недавно выделен из корней с.шиповатой пока единственный апиоглюкозид флавона (077).

Флавонолы

Кемпферол и кверцетин, широко известные среди природных флавонолов, обнаружены в над-земной части у большинства видов солодки (кроме с.широкоплодной). Хотя ряд их метоксипроизводных выделены из коры корней с.голой и с.уральской. Гликозидные формы флавонолов разнообразны по многим параметрам: по набору углеводных остатков, моно-и биозиды с «альфа» и «бета» (α и β) связями между сахарами и агликонами. Они выделены в основном только из надземной части почти у всех 6-и видов солодки (кроме с.широкоплодной и частично с.шиповатой).

Изофлавоноиды

Эта группа природных флавоноидов представлена почти исключительно агликоновыми фор-мами, выделенными из подземных органов видов. Внутри подгруппы классы изофлавоноидов распределены: изофлаваноны, изофлавоны (формононетин), изофлаваны (веститол, ликорицидин)- обнаружены в 2-х видах настоящих солодок. Остальные представители классов изофлавоноидов- только в видах настоящих солодок.

Выделено пока всего три О-гликозида: два в классе изофлавонов и одно в классе птерокарпанов.

Соединения других классов

Из подгруппы бифлавоноидов и ряда бихалкалоидов обнаружено только одно соединение: недавно в корнях с.уральской из Китая - необычный ликобихалкон (247). По мнению авторов, это соединение, состоящие из двух молекул ликохалкона В, связанных -С-С- связью между пропановыми фрагментами халкона-дигидрохалкона с образованием дополнительного шестичленного цикла. Кстати, в последнее время все чаще в литературе встречаются сообщения о выявлении различных бифлавоноидов из растительных объектов. По-видимому, в роде солодка эти соединения тоже не являются исключением.

Из классов веществ-предшественников в биосинтезе основных соединений и обособленных классов следует отметить в порядке усложнения их структур прежде всего: простые бензолы и фенолы, их производные, фенолокислоты и фенолоэфиры из корней с.голой и два их гликозида из корней с.уральской (283,284). Из этилфлавоноидов – недавно выделен ацетофенон, а из фенил-пропаноидов – оксикоричные кислоты, простые и фуранокумарины в траве с. голой. Из усложненных по структуре гетероциклов – дигидрофенантрены из надземной части с. уральской, и дигидростильбены из надземной части с.голой и с.уральской, а также в последнее время из c.голой , культивируемой в Сицилии (Италия).

Биосинтетические особенности образования фенольных соединений

За последние 10-15 лет появилась большая серия работ по выделению из видов рода солодка так называемых „минорных» фенольных соединений. Минорные соединения - это соединения, выделяемые из растительного материала в очень малом количестве - в сотых или в тысячных долях процента от массы сухого сырья (это отражает их малое содержание в растении). Как правило, эти соединения с необычной химической структурой, содержащие метильные, пренильные, хромановые заместители в основном ядре соединений. Такие соединения прослеживаются по всей биохимической цепочке - от простых фенолов до сложных соединений.

Привлекает также внимание выделение, так называемых, “ретрофлавоноидов».

Обычные „мажорные» соединения - это соединения, образующиеся по общепринятым биосин-тетическим схемам и характеризующиеся довольно высоким содержанием (до нескольких про-центов) в растительном материале. Для видов солодки это соединения флавоноидной природы, которые четко распределены по органам растений. Так, в подземных органах (корни, корневища, столоны) это - 5-дезокси (5-дегидрокси) производные халконов-флаванонов с переходом к 5-окси (5-гидрокси) замещенным флавонам, флавонолам в надземной части (или отдельно в стеблях, листьях, цветках) [35,103, 116].

Кратко остановимся на особенностях биохимических схем их образования в растениях солодки.

С точки зрения общепринятых путей биосинтеза фенольных соединений, выделяемых из солодок, по их химическим группам они сжато охарактеризованы схемой, представленной на рисунке 1 [8].

Особый интерес и внимание привлекают схемы биосинтеза “ретрофлавоноидов” солодки.

Выделены новые дибензоилметановые производные, названные глицирдионами и глиинфланинами из с.вздутой [41,44,45]. Особенностью их является катализируемая слабыми кислотами (или энзимами) легкая способность к циклизации с последующей дегидратацией в 7,4'-диоксифлавон.

В последнее время из ряда видов солодки выделены фенольные соединения с пренильными (аллильными) заместителями. В слабокислой среде (или под действием энзимов) у них происхо-дит образование диметилхромановых колец за счет фенольных гидроксилов, расположенных в 2-положениях относительно пренильных радикалов. Обнаружение таких соединений в раститель-ном материале в нативном состоянии спорно, так как они могут быть артефактами, возникающи-ми при выделении соединений из этого материала, например, схема 6 ( см.рис.6). Весьма показа-тельна и интересна схема 7 перехода выделенного из солодки изофлавена глабрена в птерокар-пан (см.рис.7) [158].

Остановимся более подробно на этих отличиях по видам растений в их сопоставлениях и сравнениях.

Например, β –гидрокси-дигидролхалконы - в корнях с.голой (024, 033,034). Недавно выделен необычный ликобихалкон (247) из корней с.уральской, выращиваемой во Внутренней Монголии Китая и некоторые другие соединения.

Наше раннее утверждение о наличии такой распространенной пары соединений изолик-виритигенин-ликвиритигенин (001, 035) и их гликозильных форм только в видах настоящих солодок в последнее время не нашло своего подтверждения – эти соединения обнаружены в видах ложных солодок.

По-видимому, ряд минорных соединений и ретросоединений, выделенных из солодок, явля-ются фрагментами в общей цепи биосинтеза фенольных (флавоноидных) соединений и присущи всем видам. Подобное явление выявлено при выделении минорных тритерпеноидов из корней с. уральской, агликоновой частью этих соединений служит не глицирретиновая кислота, а другие производные олеананового ряда [106].

Теперь между видами солодок обнаруживается больше общих химических признаков, чем прослеживалось ранее. Общими для видов солодок двух секций и 6-и видов могут служить некоторые, так называемые, химические вещества-маркеры, представленные в данном сообщении. С некоторой долей допущения и по использованной нами биохимической классификации для рядов и классов соединений общими для видов рода солодка могут быть: например, в ряду халканоидов - изоликвиритигенин (001), изоликвиритин (025), в ряду флаваноидов – ликвиритин (053), в ряду изофлавоноидов - формононетин (138).

Важной биосинтетической особенностью таксонов солодки является обнаружение промежу-точных продуктов биосинтеза – пропан-1,3-дионов (дибензоилметанов) (014-023).

В начале исследований эти соединения были обнаружены только в корнях (культура тканей корней) с. щетинистой, а в последнее время и в видах настоящих солодок- с. вздутая. Кстати, ликодион является, по-видимому, в какой-то мере единым промежуточным продуктом в общей цепи биосинтеза флавоноидов и не только у солодки, а, например, и у люцерны, что еще раз подчеркивает определенную общность среди таксонов семейства бобовых [155].

В ряду флаваноидов таких объединяющих веществ-маркеров еще больше. Так, в классе флаванонов - это ликвиритигенин (035), ликвиритин (053), у флавонов - апигенин (067), а у С-гликозидов, например, шафтозид (087) и виценин-2 (088), у флавонолов – кемпферол (091) и кверцетин (094), из гликозидов – астрагалин (110), никотифлорин (113), изокверцитрин (118), рутин (120) и некоторые другие.

В подгруппе изофлавоноидов, интенсивно изучаемых в последнее время, вещества-маркеры, являющиеся общими хемотаксономическими признаками бобовых, в видах солодки также нахо-дят свои, объединяющие тенденции. Так, в наиболее представительном из изофлавоноидов классе изофлавонов – это формононетин (138) и его гликозид ононин (174), среди изофлаванов – вести-тол (176) и ликорицидин (182). Тогда как представители других классов изофлавоноидов выделены пока всего из одного, реже сразу из трех видов, и поэтому с достоверностью нельзя судить о наличии или отсутствии их в растениях других видов. Однако, некоторые вещества могли бы служить общими отличительными маркерами-признаками для рода солодки, например, 2-метилизофлавоны (170-173) с удлиненным до бутанового пропановым фрагментом, из которых, по-видимому, могут образоваться вещества своеобразного ряда гомоизофлавоноидов, например, недавно выделенный гомоизофлаванон- ганкаонин К, пока из с.бледноцветковой.

Далее, «ретросоединения» с С-2’-замещением в В- кольце, могут служить показателем особого биогенетического пути у некоторых видов солодки: например, с. голой, произрастающей в Индии, [83] или с. вздутой в пренилированных халконах [40].

Нами отмечается наличие в подземных органах изученных таксонов, преимущественно про-изводных В-замещенных флавоноидов и изофлавоноидов, а в надземной части поровну В-за-мещенных и В-незамещенных только у флаванонов и флавонов, с переходом к В-замещенным у остальных классов фенольных соединений, выделяемых из всех органов растений.

Итак, констатировать четкое хемотаксономическое разделение между видами 6-и солодок на основании имеющихся материалов, вероятно, нельзя и, напротив, приведенные выше соединения являются общими для большинства видов, кроме мало изученной еще с.широкоплодной из Китая. Недавно появились сведения о новых видах солодки, обнаруженных в Китае – с. юннаньская и с. широкоплодная и другие виды - возможно, это всего лишь гибриды или расы уже известных, или новые виды - их около 8, а в мировой флоре уже доходит до 30 [46,137, 140,144, 147, 239].

Этот факт подтверждает суждение в пользу явления полиморфизма у солодок [108 - 110].

Поэтому, на наш взгляд, для химического скрининга (одновременного изучения) следовало бы отбирать точно систематизированный по видовому составу растительный рабочий материал, а не просто коммерческие образцы. Кстати, для уточнения химической структуры ряда выделенных фенольных соединений солодки помимо использования современных физико-химических и инструментальных методов [111-113], исследователи прибегают к методам встречного синтеза [114,115] и биосинтетического анализа получаемых результатов [6,8].

Из наиболее изученных видов в секции настоящих солодок следует отметить безусловных лидеров – с. голую, с.уральскую, с. Коржинского . Достаточно интенсивно в последнее время изучаются с. вздутая и с. шероховатая (шиповатая), частично с.широкоплодная.

Обобщения

Завершая краткое рассмотрение химических и биосинтетических особенностей фенольных соединений 6-и видов, можно сделать ряд интересных обобщений:

• Прослеживается общая тенденция, существующая в семействе бобовых – высокий процент нахождения и разнообразие изофлавоноидов. А также наличие почти во всех классах соеди-нений пренильных форм [9], способных образовывать более сложные гетероциклические структуры c определенной биологической активностью [136].
• Обнаружение четкого различия в структуре флавоноидного ядра соединений, выделяемых из надземных и подземных органов растений: флороглюциновый тип для надземных и ре-зорциновый тип кольца-А для подземных органов. Преобладание у С-5 атома дез(дегидро-кси)-оксипроизводных в соединениях, выделяемых из подземных органов.
• Наличие 2’-гидроксипроизводных, отличающихся необычностью своего биогенетического происхождения, как возможных предшественников в образовании более сложных гетеро-циклов и классов соединений
• Выделение из общей массы веществ, так называемых, «ретросоединений», стоящих у исто-ков многих биосинтетических схем в образовании флавоноидов, обнаружение которых в том или ином таксоне, может служить отличительным признаком рода солодки.
• Разнообразие гликозидных форм у всех представителей с преобладанием О-гликозидов у халконов-флаванонов и флавонолов, а С-гликозидов у флавонов. Обнаружение у О-био-зидов в углеводном фрагменте необычного сахарного остатка – глюкоапиозы (кстати, она присутствует и в биозидах тритерпеновых соединений солодки).
• Обнаружение в последнее время целого ряда промежуточных веществ-предшественников

( например, феноны, хромоны, дибензоилметаны и т.п.), которые свидетельствуют о сложности и своеобразии биосинтетических схем образования флавоноидов у представителей рода солодка.

• Разнообразие химических структур в пределах одного класса соединений, образующих определенный гомологический ряд веществ, что является подтверждением закона множест-венности, а также связи метаболизма в растениях с их филогенетическим статусом.

Все вышесказанное еще раз подчеркивает интерес и перспективу продолжения углубленного и всестороннего изучения химического состава видов небольшого рода солодка семейства бобовых.

Тритерпеновые соединения фармакопейных (близких) видов солодки

Результаты и их обсуждение

Одним из главных и ранее всех подвергнутых серьезному и всестороннему изучению был сапониновый (тритерпеновый) комплекс БАВ и его основной представитель - глицирризиновая кислота (ГК).

Основные этапы изучения тритерпеновых соединений солодки изложены в обзоре [159].

В этом сообщении нами предпринята попытка обобщения и классификации обширного фактического материала по химической структуре тритерпеноидов и их принадлежности с использованием элементов известной химической классификации природных тритерпеноидов [210,216], но при более глубокой дифференциации химических особенностей для 6-и видов солодки.

1). Представленные соединения сведены в классификационную таблицу.

2). По результатам этого обобщения и в свете последних представлений высказаны некото-

рые соображения по хемосистематике тритерпеноидного состава для 6-и видов этого рода.

Следует отметить, что все виды секции настоящих солодок 6-и видов ( с.голая, с.уральская, с.Коржинского, с.вздутая, с.шиповатая и с.широкоплодная) характеризуются наличием тритерпеновых соединений β-амиринового ряда, то есть в основном ГК и Гк.

С середины 60-х годов отечественные исследователи в видах ложных солодок и видах рода раздельнолодочник обнаружили новые пентациклические тритерпеновые кислоты β-амиринового ряда с сопряженной системой двойных связей в ядре соединения. В видах настоящих солодок основными являются производные ГК и Гк с наличием только одной двойной связи в молекуле ядра. Хотя в последнее время при выделении минорных тритерпеновых соединений в видах настоящих солодок (например, с.уральская) обнаружены и тритерпеновые диены [162, 192].

В видах настоящих солодок доминируют ГК (глицирризин) и ее агликон Гк, нахождение которых в подземных органах с.голой , с.уральской и с.Коржинского достигает 10-15 % и выше - это основные соединения, а в с.вздутой, с.шиповатой и с.шрокоплодной до 5-10 %. В небольшом количестве есть и другие тритерпеноиды - минорные соединения [162,192].

Классификация и структура тритерпеноидов

Выделенные из 6-и видов рода Glycyrrhiza L. тритерпеноиды по биохимической классификации нами были распределены по элементам классификации в следующем порядке: ряд, тип, подтип, класс Пентациклические тритерпеноиды Олеанановый ряд Тип Δ12 олеанен, подтип 11-оксо-олеан-12-ен

Классы:

Спирты - глицирретол (1); лактоны: глабролид (уранолид) (2), 24-гидрокси-глабролид (3), изоглабролид (4), 21α-гидроксиизоглабролид (5), глиуранолид (6); 29-С00Н кислоты: глицирретовая (7), ликвиритиновая (15), 24-гидрокси-ликвиритиновая (16), глабровая (17); 30 С00Н кислоты: глицирретиновая (7),18β-гидроксиглицирретиновая (8),18 α-глицирретиновая (ураленовая) (9),18 α-гид-роксиглицирретиновая (глабриковая ) (10), глабриновая (11),24-гидроксиглицирретиновая (12), ликвориковая (13), 28-гидроксиглицирретиновая (14),18,19-дегидроглицирретиновая ( глидеренин ) (18); монозиды (моногликозиды): Глицирризиновая кислота (19), уралиновая кислота (20), уралсапонин А (21), уралсапонин В (22), глиэурисапонин (23), ликорица-сапонин Н2 (24), ликорица-сапонин G2 (25), апиоглицирризин (26), арабоглицирризин (27); бисдесмозиды (дигликозиды): ликорица-сапонин А3 (28); лактон-гликозиды: ликорица-сапонин Е2 (29);

метиловые эфиры кислот: глицирретиновой (30), 3-ацетоксиглицирретиновой (31), 24-гидрокси-глицирретиновой (32), ликвориковой (33).

Всего представлено 33 соединения

Тип Δ12 олеанен, подтип 11-дезоксо-олеан-12-ен

Классы:

Спирты: β-амирин (34)

Лактоны: 11-дезоксоглабролид (35); 29-С00Н кислоты: ликвиритидоловая (38);30 С00Н кислоты:11-дезоксоглицирретиновая (36), 24-гидрокси-11-дезоксоглицирретиновая (37).

Монозиды (моногликозиды): ликорица-сапонин В2 (11-дезоксоглицирризин) (39), ликорица-сапонин J2(40), ликорица-сапонин D3 (41), ликорица-сапонин L3 (42); соясапонин I (43), соясапонин II (44), лактон-гликозиды: ликорица-сапонин F3 (45);

метиловые эфиры кислот: 24-гидрокси-11-дезоксо-глицирретиновой (46)

Всего представлено 13 соединений

Тип: олеаненовый (гомоаннулярные диены)

подтип 22-дезоксо-олеан Δ9(11),12 -диены:

классы:

кислоты:

30-СООН кислоты: соединения (47, 48)

Всего представлено 2 соединения

Тип: олеаненовый (гетероаннулярные диены),

подтип 22-оксо-олеан Δ11,13(18) –диены:

классы:

Монозиды кислот: сапонин (49); лактоны: ураленолид (50 )

Всего представлено 2 соединения

подтип 22-дезоксо-олеан Δ11,13(18) –диены:

классы:

30-СООН кислоты: соединения (51,52); монозиды кислот: ликорица-сапонин С2 (53)

метиловые эфиры кислот 30-СООН: соединения -(54,55);

Всего представлено 5 соединений

Лупановый ряд

Тип лупеоловый

Классы:

Спирты: лупанол (56); карбоновые кислоты: бетулиновая (57)

Всего представлено 2 соединения

Тетрацикличекие тритерпеноиды

Тип стерины : 22,23-гидростигмастерин (58)

Тип метилстерины : β-ситостерин (59)

Циклоартановый ряд

Класс:циклоартенол (60)

Всего представлено 3 соединения

Соли тритерпеновых кислот

Тип: нативная соль: глицирризин (К,Mg (или Са),Na- соль глицирризиновой кислоты) (61)

Всего представлено 1 соединение

Тип: полусинтетическая соль: глицирренат калия (эноксолон калия) (62), глидеренин натрия (63), карбеноксолон натрия (64), монокалий дилитиевая соль ГК (65), глицирризат аммония или 61-моноаммоний глицирризинат (глицирам) (66), никотинат бетулина (67), ниглизин (пента-О-никотинат ГК) (68).

Всего представлено 7 соединений

Здесь приведены некоторые примеры из десятков, полученных полусинтетических солей ГК и Гк.

После продолжительной дискуссии по поводу местонахождения иона аммония в глицираме - пришли к обоснованному выводу о его нахождении в карбоксильной группе одной из молекул глюкуроновой кислоты (при С 61), а не в карбоксильной группе тритерпенового ядра (при С30) [221,222], а также бета-бета (β→β) связей между глюкуроновыми кислотами (углеводной части) - агликоном [221]. Выпускаемый за рубежом карбеноксолон натрия представляет динатриевую соль глицирретиновой кислоты, у которой один атом натрия находится в карбонильной группе при С30, а второй атом в концевой карбонильной группе янтарной кислоты, присоединенной к ядру молекулы тритерпеноида по С3 [223]. У эноксолона калия – ион калия находится в карбонильной группе у С30 [222]. Монокалий дилитиевая соль ГК : содержит ион (атом) калия в карбоксильной группе у С-30, а два иона лития – в карбоксильных группах глюкуроновых кислот [236]. Ниглизин – свободные гидроксильные группы у 2-х молекул глюкуроновых кислот замещены остатками никотиновой кислоты [235]. Интересны сообщения, уточняющие конформацию колец тритерпеноидного ядра у 18 Н - альфа и 18 Н- бета изомеров Гк и ГК и их биологическую активность (например, в работах [224,225]. В последнее время появились работы связанные с явлением мицеллообразования (так называемые ассоциаты) глицирризиновой кислоты, то есть получение межмолекулярных образований молекул ГК за счет водородных связей, образующихся в концевых карбоксильных группах молекулы глюкуроновой кислоты одной молекулы ГК с другой молекулой ГК у С30. Это придает ассоциату клатратные свойства для включения различных молекул, например, различных лекарственных веществ – природных (флавоноидных) [226] и синтетических. Части молекулы ГК обладают различными свойствами: гликозидная часть – гидрофильными за счет глюкуроновой кислоты, а агликон (Гк) гидрофобными. Поэтому обе молекулы ГК и Гк обладают большими потенциальными возможностями при образовании различных молекулярных комплексов с различными молекулами и служат источником получения модифицированных лекарственных препаратов [240,241].

Таким образом, в данном сообщении нами обобщено и представлено 61 индивидуальное тритерпеноидное соединение, выделенное к настоящему времени из растений близких 6-и видов и дает возможность сделать некоторые хемосистематические предположения по местоположению этих видов внутри рода и в системе семейства бобовых.

Из других перспективных и изучаемых в настоящее время БАВ солодки следует отметить несколько известных нам работ зарубежных исследователей (японских) по выделению и расшифровке состава и биологической активности нескольких фракций полисахаридов корней с.голой и с.ураль-ской. Интересны сообщения о физиологической активности выделяемых из СК полисахаридов: глицирризана GА, обладающего антикомплементарной и алкинфосфотазоиндуцирующей актив-ностью [244,245], сообщение о изучении антивирусной активности у выделяемых из с.уральской полисахаридов GPS и UA [246], двух полисахаридов из с.уральской с активностью по отношению к ретикулоэндотелиальной системе [247,248], олигосахарида из корней с.уральской с антикомпле-ментарной и митогенной активностью [249], иммунопотенцирующий эффект полисахаридов солодки [250].

У нас было проведено несколько исследований выделяемых фракций полисахаридов и белково-аминокис-лотного комплекса солодки [251-253].

Хемосистематика 6-и видов солодки (по флавоноидам)

Ранее начаты фрагментарные работы по хемосистематике родов солодка и раздельнолодочник у нас [35,104,116,117] с использованием выделенных флавоноидов в качестве хемопризнаков и известные нам общие сведения в целом по семейству бобовых [4, 5, 6].

А также сравнительно небольшой видовой состав этих двух родов и возможное рассмотрение особенностей химического состава других соединений, например, тритерпеноидов [122] – все это позволит обобщить и более конкретизировать весь материал по хемосистематике этих близких родов в целом и 6-и основных видов.

В плане хемосистематики можно упомянуть, например, разработанные нами методики дифферен-циального качественного и количественного анализа флавоноидного состава (по халконам, 7- и 4’-гликозидам халконов и флаванонов) в образцах подземных органов солодки из различных популя-ций, а также проведенный на их основе хемосистематический анализ, что позволило выявить опре-деленные межвидовые и внутривидовые отличия в трех видах солодки (с. голой, с. уральской и с. Коржинского) по флавоноидному составу [104, 116, 117]. Итогом этих работ стало обнаружение различия суммарного количественного содержания между 7- и 4’-гликозидами халконов-флава-нонов в образцах популяций из западных и восточных районов ареала с. голой. Полученный нами результат находит свое подтверждение при сравнительном рассмотрении данных количественного и качественного анализа флавоноидов из подземных органов с. голой, собранной в провинции Хиньянг (Китай) и приведенных в работе зарубежных исследователей [39].

Пока же, несмотря на наличие обширного фактического материала, скорее просматривается определенная тенденция хемотаксономического родства между различными видами этих родов, нежели их различия, хотя и они имеют место. Для однозначного ответа (исключения ошибок), на наш взгляд, все-таки надо выполнить ряд непременных общих требований: следовало бы собрать четко систематизированный по видовому составу, местам сбора (ареалам) и другим общим показателям гербарно-сырьевой материал. На основе его можно было бы провести одновременно всеобъемлющий скрининг сразу всех видов по выбранным веществам-маркерам, определяющим хемосистематические признаки и с помощью современных методов провести более подробную и достоверную хемосистематику этих двух близких родов семейства бобовых.

В качестве необходимости такого подхода обращает на себя внимание недавно опубликованная работа японских исследователей [152]. В ней прослежена филогенетическая связь шести видов солодки на основе сравнения нуклеотидных последовательностей генов хлоропластов для большой подгруппы рибулоза-1,5-бифосфат карбоксилазы/ оксигеназы (rbcL) и обнаруживаемых с помощью ВЭЖХ в образцах корней и листьев изученных таксонов химических компонентов. Образцы растительного материала 6 видов солодки были выращены на коллекционном участке фармацевтического колледжа в г.Ниигата и авторами исследования разделены на две группы. Три вида – с. голая, с. уральская и с. вздутая – вырабатывающие в корнях основной сапонин глицирризин и три вида- с. щетинистая, с. македонская и с. бледноцветковая – вырабатывающие в корнях основной сапонин македонозид С (диглюкуронид мацедониковой кислоты). В качестве химических компонентов-маркеров авторы избрали флавоноидные компоненты. Для корней: халкон (ликохалкон А), изофлаван (глабранин) и 3-арилкумарин (глицикумарин), а для листьев: С-гликозиды (виценин-2 и шафтазид), моногликозиды флавонолов (астрагалин, изокверцитрин, кактицин) и биозиды флавонолов (никотифлорин, рамногалактозид кемпферола, рутин, нарциссин), агликонами которых служат кемпферол, кверцетин и изорамнетин.

В результате филогенетических и химических сравнений было установлено, что филогенетическая связь, выявленная на основе последовательностей (rbcL), соответствует сходству в их химическом составе. Последовательность (rbcL) является хорошим маркером для идентификации видов солодки, не вырабатывающих глицирризин. Хотя и трудно различить отдельные линии (подвиды), производящие глицирризин с помощью этой последовательности, поскольку она очень мало отличается у всех них. Тем не менее, авторы установили близкое родство между собой с. уральской и с. вздутой, а также с. щетинистой и с. македонской.

Продолжая такие исследования с американским видом с.чешуйчатой, авторы исследования установили с помощью последовательностей (rbcL) и с применением маркеров-флавоноидов: пиноцембрина, глабранина и стильбенов, а также сапонинов: ГК, мацедонозидов А и С и ликорицы-сапонина Н2, выделенных из этого вида, что этот вид, по-видимому, является интермедиальным (промежуточным) между настоящими и ложными солодками [230].

Это, на наш взгляд, еще раз подтверждает необходимость разделения рода солодка на две секции: настоящие и ложные солодки.

В недавно опубликованных совместных работах японских и казахских исследователей на образцах с.голой и с.уральской, собранных в районах южного Казахстана с использованием тех же последовательностей (rbcL) в хлоропластах листьев и с применением маркеров-флавоноидов: пиноцембрина, изокверцитрина, рутина и ликофлаванона установлены интермедиальные типы среди этих видов солодок [123]. Для уточнения интермедиальных типов среди этих двух видов использовали как вновь выделенные соединения (ликолеафол и уралстильбен), так и «старые», известные (пиноцембрин, нарингенин, 6-и 8-пренилэриодиктиолы, софорафлаванон В, ганкаонины R и D, глабранин и др.). Установили, что для интермедиальных типов, примыкающих к с.голой характерными являются соединения: нарингенин, ликофлаванон и глабранин, а для примыкающих к с.уральской: ликолеафол, 6-и 8-пренилэриодиктиолы и уралстильбен [127].

Немного позже японские и узбекские исследователи привели данные по образцам G.glabra: var.glabra и var.glandulifera, собранных в Узбекистане, и для примера (сравнения) и образцами из Казахстана, а также из Италии, Испании и Турции с выделением из листьев ряда флавоноидов. В качестве веществ-маркеров использовали два гликозида флавонола: рутин и изокверцитрин. Авторы связали морфологию плода солодки с преимущественным содержанием рутина или изокверцитрина в образцах, отнеся их к типу-рутина или типу-изокверцитрина. Установили, что образцы узбекской с.глабра относятся исключительно к типу-рутина, а с. гландулифера – к типу-изокверцит-рина, в то же время оба подвида из Казахстана – к типу-рутина, а из Италии, Испании и Турции с.голая – к типу-изокверцитрина [128].

В другой работе приведены данные с использованием в качестве маркеров глицирризина и 8 известных фенольных соединений по их количественному содержанию в процентах для дифференциации и контроля коррекции генетической информации для 117 образцов 3-х видов (с.уральская, с.голая и с.вздутая) из 8 стран ( в основном из Китая) с последующим разделением их по результатам анализа на 5 генотипов и 1 гибрид [256].

Интересен методический подход при дифференциальном анализе солодкового сырья – корней (с.уральской и с.вздутой из Китая) с технологическим получением отдельно фракций: флавоноидов агликонов и гликозидов (образец А), а также сапонинов (образец В). С помощью методов ВЭЖХ количественно определены отдельные вещества (компоненты), находящиеся в подготовленных образцах А и В, полученных отдельно из коры и ксилемы корней с.уральской.

Установлено, что флавоноидные гликозиды ( 6 соединений) в коре и ксилеме содержатся в соотношении 1:5 и в общем количестве до 3 %, тогда как агликоны (6 соединений -халконы, куместаны и птерокарпаны) содержатся исключительно в коре до 1,5 %, а в ксилеме - в следовых количествах. Определены количественно 9 из 15 сапононов-гликозидов с содержанием в коре и ксилеме в соотношении 1:2 и общей суммой до 5 % [141].

Хемосистематика 6-и видов солодки (по тритерпеноидам)

Следует отметить, что в свое время авторы обработки этих двух родов (солодка и разднльно-лодочник) во Флоре СССР Васильченко И.Т. и Григорьев Ю.С. [218] указывали на близость этих родов и целесообразность их объединения после дополнительных исследований на большем материале. Однако спустя более полувека вопрос этот всё ещё остается открытым и дискус-сионным.

Таким образом,из приведенных данных по 6-и видам, всё же подтверждается четкое разделе-

ние видов солодки на две секции: настоящие, содержащие глицирризин и ложные, содержащие другие тритерпеновые кислоты β- амиринового ряда. Пентациклические тритерпеноиды, в том числе глицирретиновая кислотав в своём структурном ядре имеет только одну двойную связь, тогда как тритерпеноиды ложных солодок и раздельнолодочника - гомо- или гетероаннулярные диены с двумя двойными связями. Хотя в одной известной нам недавней работе японские исследователи выделили из корней с.уральской тритерпеновый гликозид – ликорица-сапонин С2, агликоном которого является гетероаннулярный диен типа Δ11,13(18)олеанен - (3β-олеан-11,13(18)-диен-30-овая кислота) - минорное соединение. Такие соединения ранее обнаруживали и отечественные исследователи в с.голой и с.уральской [164].

В этом находит экспериментальное подтверждение и гипотеза, выдвинутая в своё время Н.П.Кирияловым [164], о возникновении на Земле видов секции ложных солодок раньше, чем видов, относимых к секции настоящих солодок. Хотя и здесь есть одно исключение – трифилловая кислота, выделенная только из раздельнолодочника тройчатолистного и содержащая в своём ядре одну двойную связь.

Так, автор работы (ботаник-систематик) [227] на основании проведенных им исследований по репродуктивной биологии и кариологии 10 видов рода Glycyrrhiza L. и 3 видов рода Meristotropis Fisch et Mey. уточнил систематическое положение и филогенетические связи отдельных таксонов и рассмотрел возможные пути эволюции видов названных родов: первичный прародительский материал солодок формировался уже в палеогеновый период - это первичные Protoglycyrrhizae. Возможно, уже в начале неогена началась дифференциация первичного материала и становление видов секций настоящих и ложных солодок.

Автор полагает, что в умеренных широтах Центральной Азии в эпицентре первичных солодок в середине неогена шла консолидация видов секции настоящие солодки Glycyrrhiza (Euglycyrrhiza) и дифференциация западной и восточной популяции, давшая соответственно G.glabra L. и G.uralensis Fisch. В четвертичный период в результате значительных миграций в степной зоне, стал временем встречи «западной»-с.голой и «восточной»- с.уральской. В результате образовался отдельный вид – G.korshinskyi Grig. и молодые производные с.голой и с.уральской – представители аридных районов G.aspera Pall. и G.inflata Batal. , а также, возможно, на наш взгляд, недавно описанные 2 вида из Китая – G.yunnanensis Cheng f. et L.K.Tai и G.eurycarpa P.C.Li. Два последних (или один) по представленным нами данным все же ближе принадлежат к видам ложных солодок (нахождение в них диеновых структур). В настоящее время род солодка (по некоторым последним данным) насчитывает около 30 видов [239].

На наш взгляд, в этом вопросе следует исходить как из биологии (морфологии), так и из химического состава видов. Поэтому, рассматривая химию тритерпеноидов солодки и раздельнолодочника, а также 6-и представленных видов, необходимо учитывать не только структурные особенности, но и количественное содержание этих соединений по видам растений (основные или минорные, преобладающие или случайные). Тогда, беря во внимание все составляющие, анализируя и сопоставляя - можно прийти к тому или иному определенному выводу.

В данном случае уместно здесь привести несколько интересных обобщающих положений по поводу общей роли тритерпеновых гликозидов в систематике и эволюции цветковых растений изложенных в недавно опубликованной работе известных отечественных фитохимиков и биологов [166].

Авторы работы рассматривают биосинтез тритерпеновых гликозидов как один из характерных аспектов биохимической специализации цветковых растений и предлагают биогенетическую схему классификации тритерпеноидов, основанную на 4-х видах стереохимических особенностей тритерпенового скелета, образуемого из молекулы сквалена, как основного фрагмента тритерпеноидного ядра. В зависимости от структуры циклической части скелета и их стереохимии тритерпеноиды ими поделены на 8 типов: олеанан, лупан, даммаран, лимоноид, гопан, циклоартан, кукурбитацины и стероиды. Приведены обобщенные данные по распространению три-терпеноидных гликозидов (ТТГ) в подклассах цветковых растений по ботанической системе, принятой в настоящее время [219,220]. Наиболее часто встречаются пентациклические системы (скелета) олеананового типа - в различных модификациях они фигурируют в 77 семействах, относящихся к 37 порядкам, в том числе в подклассе Rosidae, семействе Fabaceae. В этом семействе обнаружено три типа тритерпеноидов: циклоартан, олеанан и лупан. При этом наблюдается ряд закономерностей распределения ТТГ таксономического и эволюционного характера. Так, интересующая нас в солодке олеанановая структура встречается во всех подклассах цветковых растений и как хемотаксономический признак из-за своей большой завершенности (окончательности) уже неинформативна. Вторая по распространению в цветковых растениях и недавно найденная в солодке [167] структура лупана хотя тоже малоинформативна, однако, характеризуется достаточно отчетливым филогенетическим сдвигом в сторону продвинутых таксонов.

С позиций биологических функций следует рассматривать биогенетическую группу олеанана с конформацией сквалена «сссb» как получившую полное развитие в плане реализации возможного разнообразия и функций и соответственно распространенная в растительном мире. Виды солодки являются в этом отношении ярким примером.

В эволюционном плане биогенетическая линия циклоартана, присутствующая в сем.Fabaceae, структура которого по конформации сквалена «cbcb» близка к стероидам. В отличие от олеанана, рассматриваемого законченной линией реализации химической структуры, циклоартановая оказалась способной к эволюции в структуру стероидных гликозидов (стеролов), что в функциональном биологическом плане означает переход от псевдогормональных и стимулирующих свойств к гормональным. В этом отношении роль циклоартановой группы уникальна. Обладая свойствами универсальных биорегуляторов для растений, она в то же время является переходным этапом к стероидной регуляции жизнедеятельности, характерной в первую очередь для животных. По последним данным циклоартановая структура выделена и из с.голой [229]

В свете этих рассуждений, выделяемые из солодок такие представители стероидов как β-ситостерин, 22,23-дигидростигмастерин, эстриол, фитоэстрон, циклоартенол [159,168,203,229], придают солодке определенные биологические и фармакологические свойства. Это можно рас-сматривать как философский фактор единства и непрерывности биохимической эволюции живой материи и как звено, связывающее её различные формы, и в первую очередь растения и животных.

Общие обобщения по хемосистематике 6-и видов солодки

Представленная нами в обзоре химия фенольных и тритерпеновых соединений 6-и видов рода Glycyrrhiza L., предпринятая попытка классификации выделенных соединений, рассмотрение фрагментов хемосистематики - все является подтверждением закона множественности, сформулированного А.М.Голдовским [169].

Согласно этому закону каждая группа органических веществ (фенольные и тритерпеновые соединения солодки) в растениях представлена не только химически индивидуальным соединением, а целым гомологическим рядом веществ, близких по строению и свойствам. Это определяет возможность дифференциального ответа растения на изменения внешней среды без радикальных изменений свойственного растению метаболизма, к усилению одних вариантов ответа с одновременным ослаблением других в рамках общей и частной специфичности химического состава.

Представленные здесь обобщенные результаты по двум группам метаболитов (фенольным и тритерпеновым соединениям) солодки подтверждают мысль о связи метаболизма с филогенетическим статусом растения, а также подтверждается связь, что эволюционно более древние виды солодки обнаруживают сдвиг своего метаболизма в сторону специализированного (отличающегося) обмена. О связи метаболизма с филогенетическим его статусом в растениях впервые у нас высказался А.В.Благовещенский [170], что нашло свое подтверждение и у солодки при рассмотрении представленного нами материала. Эта тенденция просматривается на примере выделенных, а нами классифицированных фенольных и тритерпеновых соединений этих видов[158,159].

О постоянном интересе исследователей к солодке говорит хотя бы и тот факт, что нами собран и частично опубликован обзорный материал по использованию солодки в мировой практике на базе анализа охранных (патентных) документов на глубину последних 55 лет, и насчитывающий свыше 1300 источников информации, где на долю фенольных соединений приходится лишь около 60 источников [157, 158], тогда как на долю ГК и Гк (и их производных) по медицинскому применению приходится около 360, а по паромедицинскому - около 550 источников патентной информации [242].

Разнообразно медицинское применение солодки и препаратов из нее, в котором солодка вышла на первое место среди цветковых растений [243]. Она нашла свое применение порядка в 12-и фармако-терапевтических группах для профилактики и лечения различных заболеваний [120,217].

Исследованы многие аспекты биологической активности ряда флавоноидов, например, в последних работах зарубежных авторов [229, 239] и тритерпеноидов [197,204,231].

В ГП “ ГНЦЛС” накоплен определенный опыт по изучению солодки, что позволило разработать технологии получения и предложить медицинской промышленности несколько оригинальных флавоноидных препаратов (таблетки ликвиритона, гранулы флакарбина, капсулы лавалона, выделение ликвиритина, ликвиритигенина, ликуразида) [157] и тритерпеноидов (таблетки глицирама) [157,160,217]. Ряд других препаратов из солодки выпускается или выпускался фармацевтической промышленностью, например, в странах СНГ [126,157,226,237,254].

Выводы

Из около 30 видов рода солодка и 3-х видов рода раздельнолодочника мировой флоры [239] в обзоре представлены и обобщены данные по 6-и фармакопейным и близким к ним видам.

В результате исследований, проведенных фитохимиками бывшего СССР (стран СНГ), Японии, Китая, Индии и других стран, выделено и охарактеризовано, а нами представлено в обзоре 284 индивидуальных соединений фенольной и 61 соединение тритерпеновой природы.

Впервые согласно биохимической классификации природных флавоноидов эти вещества сгруппированы и отнесены к 4 подгруппам, 5 рядам и 29 классам. Природные тритерпеноиды отнесены к 3 рядам, 10 типам, 5 подтипам и 10 классам. Описанные и приведенные соединения нами систематизированы в рамках биохимической классификации, сведены в таблицы и определены химические вещества-маркеры для предварительного хемосистематического анализа.

Предпринята попытка проведения сравнительного хемосистематического анализа изученных таксонов на основании построенных молекулярных диаграмм и гистограмм распределения порядков замещения в ядре главных структурных типов в классах фенольных веществ. Определены и выделены элементы химического сходства и различия между видами на основе анализа хемопризнаков с использованием обнаруженных веществ-маркеров.

Представленный в обзоре обобщенный материал в будущем позволил бы провести всеобъемлю-щий сравнительный скрининг при условии наличия всех образцов растительного сырья по ботаническим видам и завершить хемосистематические исследования на новом уровне. Это позволило бы в определении более подробно и точно места и роли представителей одного из древнейших родов в семействе бобовых на путях их природной эволюции и полезного применения.

Для объективной оценки качества заготовляемого сырья (корней солодки) у фармакопейных видов в АНД используются по тритерпеновой составляющей – ГК, а по флавоноидной составляющей- рекомендуется дополнительно проводить такие определения по отдельным методикам [257].

Отмечен постоянно возрастающий и поддерживаемый интерес фитохимиков и других специа-листов к углубленному, всестороннему изучению всех видов рода солодка, выделению из них различных других БАВ и их практического применения в жизнедеятельности людей.