Polifenole Nazwa pochodzi już z początku XXw (problem zdefiniowania grupy) Ostatecznie polifenole to rozpuszczalne w wodzie związki z grupy fenoli, zawierające przynajmniej dwie grupy hydroksylowe przyłączone do pierścienia aromatycznego; nie zawierające innych hetroatomów. Polifenole występują naturalnie w roślinach (duże stężenie w skórce owoców m.in. Winogrona, jagody; też herbata, yerba mate) Wykazuja silne działanie przeciwutleniające (zmniejszają ryzyko wystąpienia chorób układu krwionośnego i nowotworu) dzielą się na taniny (estry kwasu galusowego i sacharydów) oraz związki należące do klasy fenylopropanoidów, (flawonoidy i lignany) Ale …. OH OH OH OH OH HO

OH

OH HO

OH

OH

OH pirokatechina OH OMe

rezorcyna

CO2H OH

CHO wanilina

hydrochinon OH

HO

pirogalol OH

OH OH

floroglucynol OH OH

OH

OH

CO2H kwas salicylowy

kwas galusowy

OH hydroksytyrosol

skladnik tanin

oliwa z oliwek (antyutleniacz)

eugenol

CO2H kwas kawowy

o. gozdzikowy aromat bananów 1

"Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Polifenole - depsydy HO

CO2H O

Zmniejsza wchłanianie glukozy – „mistrz odchudzania” (działanie przeciwcukrzycowe) karczoch, pokrzywa, yerba mate…

O

HO OH

HO kw. chlorogenowy

OH kw. chinowy

HO

OH

OH OH

O O HO2C

Działanie przeciwnowotworowe (badania na kom. czerniaka

O O CO2H

kw. (-) chikorowy

O O HO

HO2C OH OH

kw. rozmarynowy

Potencjalne zastosowanie w leczeniu ch. Alzheimera (hamuje degradację acetylocholiny w synapsach; działanie aksjilityczne!)

OH 2 "Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Polifenole – depsydy cd.; i inne… HO

Działanie przeciwnowotworowe (badania na kom. czerniaka)

HO OH

O HO

OO

HO

O OH

OH

O O OH

O

OH werbaskozyd

O

??? działanie przeciwnowotworowe, ch. Alzheimera… przyprawa curry

HO

OH OMe

OMe kurkumina

OH HO

OH

resweratol

bardzo skuteczny przeciwutleniacz nietoksyczny fungicyd szeroko stosowany jako dodatek do żywności w skali przemysłowej otrzymywany z wysuszonych skórek czerwonych winogron „francuski paradoks” „magiczna substancja” czy „mit” Resweratol badał zespół Davida Sinclaira z Uniwersytetu Harvarda (założył on firmę Sirtris Pharmaceuticals, Inc., obecnie własność GlaxoSmithKline, które zamierza wprowadzić na rynek dwa leki aktywujące gen SIRT1; obecnie w fazie badań klinicznych) 3

"Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Polifenole - Taniny, garbniki roślinne, garbniki naturalne (E181) Najliczniejsza grupa wtórnych metabolitów roślinnych (do 10% suchej masy liści drzew) pochodne polifenoli o masie cząst. w zakresie od kilkuset do kilku tysięcy Da na początku XX wieku Emil Fischer rozpoczął badania nad fizjologiczną funkcją tanin • układ sprzężonych wiąz. π i wolnych e • gorzki i cierpki smak • powodują denaturację białek (toksyczne) • „wskaźniki pH”

Podział:

HTs – łatwo hydrolizujące

PAs – proantocyjanidyny, skondensowane

pochodne kw. galusowego + cukru (glukozy)

łączenie flawonoidów

Indukują apoptozę i redukują podziały kom. (działanie przeciwnowotorowe) Herbata!!!

Niedojrzałe owoce Kora dębu, inne…

Znaczenie: służą do wyprawiania skóry zwierzęcej działanie ściągające (w medycynie do likwidacji krwawień i stanów zapalnych; produkcja antybiotyku trimetoprim) dodatek do żywności (antyoksydant, E310-E312) działanie glebotwórcze! 4 "Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Taniny – łatwo hydrolizujące OH

Galotaniny – nawet do 1000 reszt kw.galusowego

OH

HO OH

HO

Elagotaniny – z kw. elagowym

O

O

O

CO2H kw. galusowy

O

OH

kw. elagowy

Źródło OH galasy –cenny surowiec farmaceutyczny herbata ; herbata zielona (w tym również katechiny do 40 % suchej masy!) kora dębu HO

OH

HO O

OH OH OH O

O

O

OH

O

O

OH

O OH O O

Geranium thunbergii O

OH

HO HO O

w Japonii lek przeciw biegunkowy

O O geranina

OH 5

"Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Taniny skondensowane – procyjanidyny mogą być dimerami, oligomerami lub polimerami flawonoidów OH

OH

3' 1

HO

6

OH

OH

OH

4'

O

HO

HO

O

O

2 3

5

OH

OH

OH

OH OH

katechina

epigalokatechina

fisetinidol

Każda roślina wytwarza specyficzne dl a siebie taniny

OH OH

OH

HO

OH HO

O

OH OH

OH OH OH

O

OH

OH HO

OH

O OH

OH HO

O

OH OH

OH OH HO

OH

15

O

OH OH prodelfinidyna z Pinus sylvestris

OH

procyjanidyna z nasion sorgo 6

"Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Tworzenie tanin skondensowanych – fermentacja herbaty

herbata zielona → herbata czarna OH HO O

HO

OH

O

OH HO

OH

O

HO

O

OH OH

OH HO

OH

O

O

HO HO

OH OH

O

OH

OH O

OH OH teaflawina

OH

OH

O

OH teasinensyna

OH

Enzymatyczne utlenianie flawonoidów i ich polikondensacja do tanin Taniny są odporne na rozkład mikrobiologiczny (wł. Przeciwbakteryjne, przeciwgrzybowe i przeciwwirusowe Taniny a twardość drzewa, nasion

7 "Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Pseudotaniny Izolowane razem z taninami Nie wykazują właściwości garbujących Mają niższą masę cząsteczkową (często składniki monomeryczne) OH HO

OH

Produkt pośredni w biosyntezie aminokwasów: fenyloalaniny, tyrozyny Anyż gwiaździsty

CO2H kwas szikimowy HO

CO2H O

HO

O OH

OH

kwas chlorogenowy

Silny antyutleniacz Obniża wchłanianie cukru z przewodu pok. Działanie żółciopędne Suszone śliwki, góg,karczochy, pokrzywa

OH

OH HO O O CO2H

HO OH cynaryna

OH

Izolowana z karczochów Dział. Żółciopędne Leki na regenerację wątroby

OH

O O

8 "Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Flawonoidy

łac. flavus - kolor żółty

8 000 związków (do 2006r) - najbardziej rozpowszechniona grupa związków wytwarzana przez rośliny wyższe W stanie wolnym w postaci O-glikozydów Źródło: owoce i warzywa, kakao (czekolada!) Wiele typów grup flawonoidów mających szkielet węglowy C6-C3-C6 O

O

2

O

O

OH

OH O

O

flawon

flawanon

flawonol

dihydroflawanol

O

O

O

O

O

O

chalkon

dihydrochalkon

izoflawon

izoflawanon

O OH + O

O

O

O

PhCOONa

-H2O

O

O

O

H O

O 9

"Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Flawonoidy - znaczenie Barwniki naturalne (barwienie jedwabiu, wełny, bawełny) Dodatki do żywności „nieprzecenione działanie biologiczne”…. OH

OH OH

HO

O

HO

O

HO

O

OH MeO

O

OH

Barwnik do żywności (soki z czerwonych pomarańczy)

HO

O

OH

O santal czerwony

OH

OH O

OH

• •

działanie przeciwnowotworowe i estogenne Oficjalny dodatek do żywności Soja, kudzu !

OH O rutyna zóta

kwercetyna pomarañczowa

daidzeina zólta

•

O rutynoza

•

•

•

Najczęściej przyjmowana i w największej ilości Wykazuje aktywność przeciutleniającą, przeciwnowotworową, przeciwalergiczną i przeciwzapalną (preparaty antyalergiczne) Cebula, jabłka, brokuły

• • •

Uszczelnia naczynia krwionośne Skadnik Rutinoscorbinu Utrudnione wchanianie z przewodu pok. Trudno hydrolizuje

10 "Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Flawonoidy - znaczenie HO

Działanie przeciwpasożytnicze (tasiemiec, motylica wątorobowa) Działanie przeciwnowotworowe Fitoestrogen -działanie hormonopodobne- prewencja raka piersi i prostaty, osteoporozy Opóźnia procesy starzenia!

O

OH O

OH

genisteina

560-3800 mg/kg OH OH OH O

Działanie przeciwzapalne Stymuluje wydzielanie serotoniny i dopaminy Odtruwa organizm po zatruciu alkoholowym działa na OUN – zmniejsza pociąg do alkoholu! ułatwia stabilizację emocjonalną

HO HO

O

O

OH

pueraryna

Kudzu Vine Pueraria Lobata 11 "Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Flawonoidy – szkodliwe działanie Tanza –macylohydrolaza taniny (pozyskiwana z kropidlaków)

Propolis – aktywność do 2 lat

Taniny w winie Garbowanie skór

12 "Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Antocyjaniny (antocyjany) Niewielka grupa związków zbudowanych w oparciu o zaledwie około 15 antocjanidyn - Cześć cukrową antocyjan stanową z reguły krótkie 1- 3 cząsteczkowe łańcuchy złożone z glukozy lub, rzadziej, innych cukrów np. ramnozy; przyłączenie cząsteczki cukru do aglikonu występuje najczęściej w pozycji C3. Źródłem są barwne owoce i warzywa (jeżyny, aronia, czarna porzeczka) Nietoksyczne barwniki żywności Do celów spożywczych (E163) izoluje się z czerwonej kapusty i ze skórek czerwonych winogron mają wpływ na elastyczność i przepuszczalność naczyń włosowatych (głównie w obrębie naczyń tęczówki) właściwości przeciwzapalne i antyoksydacyjne przyspieszają proces regeneracji barwnika wzrokowego – rodopsyny niezbędnej do rejestracji światła padającego na siatkówkę - antocyjany znalazły zastosowanie w okulistyce, a ich zażywanie ma dodatni wpływ na ostrość widzenia (Są one szczególnie polecane osobom pracującym w złych warunkach oświetleniowych, na przykład kierowcom).

13 "Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Antocyjaniny przykłady OH OH

OH

Kationy: HO

HO

O

OH

O

OH HO

O

OH

OH

OH

OH

OH pelargonidyny

OH

OH delfinidyny

cyjanidyny

Występuje między innymi w rodzinie Boraginaceae najbardziej rozpowszechniona antocyjanidyna intensywna czerwona barw spotykana w postaci glikozydu – cyjaniny tworzy niebieskie kompleksy z metalami (barwa płatków bławatka) OMe OH HO

O

OH

OH HO

O

OH OH

OMe

OMe

OH

HO

petunidyny

OMe OH

OH OH

peonidyny

O

OH malwidyny

14 "Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Hydroksykumaryny Występują w trawie (!), storczykach, roślinach jasnotowatych substancje stosunkowo lotne - zapach siana Roztwory kumaryn (za wyjątkiem niepodstawionej kumaryny) charakteryzują się zdolnością do fluorescencji dużą różnorodnością działań farmakologicznych (działania: przeciwzakrzepowe, spazmolityczne, uspokajające, fotosensybilizujące (uczulające) i światłochłonnne) zastosowanie w dermatologi przy leczeniu bielactwa wykorzystanie w kosmetyce jako środki zapachowych i filtry przeciwsłoneczne Niektóre są kanrcenogenne!

O

O

O

O

HO

O

O

O

O

O

HO OH kumaryna

4-hydroksykumaryna

W 2010 w USA FDA zakazała importu żubrówki

OH

OH aeskuletyna

dikumarol

Kasztanowiec zwyczajny, pokrzyk wilcza jagoda Działanie przeciwgrzybicze, przeciwnowotworowe, antykoagulacyjne Silnie absorbuje prom. UV (składnik kosmetyków przeciwsłonecznych) 15

"Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

Hydroksyantrachinony Naturalne barwniki np. aliazyna (znana już w starożytności) – marzanna balwierska (Rubia tinctoria) - glikozyd kwas ruberytrynowy; Alizaryna była pierwszym barwnikiem naturalnym otrzymanym w roku 1869 na drodze syntezy chemicznej Barwniki do tkanin i farb

O

OH

O OH

O alizaryna

O

OH

OH

O

OH

OH

gliceryna

NO2

NH2

H2SO4

O

O

oranz alizarynowy

OH OH N

O blekit alizarynowy

czerwony barwnik

16 "Chemia Medyczna" dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW