XVI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2024

Актуальность. Орех черный (Juglans nigra L.) – вид высокорослых деревьев рода орех (Juglans) семейства ореховые (Juglandaceae), естественный ареал обитания – Северная Америка (США и Канада). В России - Краснодарский край и Республика Адыгея, как декоративная культура, имеющая также хозяйственное значение [2].

Для медицинского применения представляют интерес плоды, зрелые и незрелые, а также листья так как содержат значительное количество соединений фенольной природы, в частности, нафтохинонов: юглона и производных. На российском фармацевтическом рынке лекарственные препараты, содержащие соединения из растений рода орех представлены ограниченно. В Государственный реестр лекарственных средств Российской Федерации (по состоянию на 2019г.) включены два, полученные из лекарственного растительного сырья ореха грецкого: экстракт из плодов молочной спелости «Югланэкс» и «Тонзилгон» – комплексный экстракт, содержащий сумму компонентов из листьев ореха. «Югланекс» характеризуется антисептическим и противовоспалительным действием, оказывает капилляроукрепляющее, антиоксидантное и венотонизирующее действие, показан в комплексной терапии хронической венозной недостаточности. При заболеваниях верхних дыхательных путей и профилактике осложнений при респираторных вирусных инфекциях рекомендован «Тонзилгон» [3, 5]. Из сырья ореха черного лекарственных препаратов в настоящее время в России не зарегистрировано.

Цель работы – провести обзор биологической активности нафтохинона юглона его производных.

Методы исследования – анализ и систематизация доступных литературных данных по состоянию вопроса.

Результаты. Ряд природных фенольных соединений из ореха черного (Juglans nigra L.) обладает противоопухолевой активностью. Наиболее часто в литературе описаны свойства и применение юглона – 5-гидрокси-1,4-нафтохинона, содержащегося во всех частях черного и грецкого ореха [1, 2].

Рис. Химическая формула юглона.

Юглон впервые был получен при переработке свежей кожуры плодов грецкого ореха. Из 1 кг свежей кожуры при качественной обработке получается всего 0,002 г юглона. Соединение представляет собой желто-оранжевый кристаллический порошок, мало растворим в воде, но достаточно хорошо в спирте, хлороформе, эфире, бензоле, дихлорэтане, четыреххлористом углероде, уксусной кислоте и глицерине [1].

Отмечено, что нафтохиноны, в том числе лаусон, лапахол, юглон и плюмбагин обладают устойчивой выраженной противоопухолевой активностью. При этом подобный эффект является результатом алкилирования ДНК опухолевых клеток, а также воздействием на ферменты синтеза ДНК и РНК [4].

Противоопухолевая активность нафтохинонов черного ореха заключается в цитотоксическом действии в отношении различных линий патологических клеток, вызванном индукцией апоптоза и образованием свободных радикалов [10]. Антимитотическая активность установлена при исследовании действия юглона на клетки глиомы у крыс, а также цитотоксичность и способность к индуции апоптоза. Воздействие нафтохинона на окислительно-восстановительные процессы – лежит, по-видимому, в основе его действия [11]. Противоопухолевое действие юглона было установлено и в отношении эпителиомы [12], карциномы яичника SKOV3 [9], аденокарциномы простаты LNCaP [15], цервикальной карциномы HeLa [13] и асцитной карциномы Эрлиха [3].

Хиноны, в частности юглон и его производные, например, гидроксиюглон, обладают фунгицидными свойствами. Отмечено также, что витамин К, имеющий структуру нафтохинона, влияет на свертываемость крови. Экстракты из видов растений, содержащих юглон, включены в Фармакопеи США, Франции и применяются при коклюше. По некоторым данным, юглон in vivo нейтрализует столбнячный и дифтерийный токсины [6].

За счет стимуляции активности супероксиддисмутазы, юглон усиливает антиоксидантную деятельность печени, что также способствует инактивации липоцитов и уменьшает накопление коллагеновых структур внеклеточного матрикса в печени, препятствуя развитию фиброза функциональной ткани [14].

В научной медицине растительный экстракт, содержащий юглон в качестве добавки применяется как компонент мазей, суспензий, водно-спиртовых растворов для лечения: стафилококковых и стрептококковых заболеваний кожи, хронических экземах, кожного туберкулеза, красной волчанки, псориаза, эпидермофитии, трихофитии, других дерматомикозах как дополнение при лечении специфическими препаратами – поскольку обладает выраженным бактерицидным действием [8].

Используется юглон и его производные также при лечении ожогов, инфицированных ран как антисептическое, ранозаживляющее средство при лечении гингивитов и других заболеваний слизистой оболочки полости рта как антибактериальное и антифунгицидное средство. Препарат юглона – раствор в вазелине, рыбьем жире, других маслах, применяемый наружно в ветеринарии утвержден Министерством сельского хозяйства СССР в качестве лечебного средства [7].

Установлено угнетающее воздействие юглона на деление туберкулезной палочки человека, проведены исследования обевреживающих свойств юглона при действии на кишечную и дизентерийную палочку, бактерии брюшного тифа. При воздействии на мучнистую росу эфиромасличной розы установлены фунгицидные свойства юглона.

Антибактериальное действие юглон проявляет и в отношении содержимого патологических зубодесневых карманов слизистой оболочки рта. Имеются публикации об эффективном лечении эпидермофитии стоп юглоном [6].

Местно юглон применяется в виде мазей, водно-спиртовых, масляных и эфирных растворов. Показано, что в слабых концентрациях вещество способствует эпителизации при повышении концентрации вызывает отторжение поверхностных тканей.

Заключение. Таким образом, показана достаточно высокая и разнообразная фармакологическая активность нафтохинона юглона ореха черного и возможное содержание компонента в кожуре ореха грецкого. При этом во многих случаях остается открытым вопрос о подборе оптимальных методов выделения и очистки экстракта, содержащего юглон и его производные, поскольку для детального изучения биологической и фармакологической активности необходимо как можно более тщательная очистка с получением фракции, содержащей исследуемое вещество с наименьшим содержанием примесей, которые часто способны исказить ожидаемые результаты.

Литература:

1. Дайронас Ж. В., Зилфикаров И. Н., Верниковский В. В. Способ получения БАД из коры ореха Российская Федерация патент 2608026. 23.07.2015.

2. Полоник С. Г., Толкач А. М., Стехова С. И., Шенцова Е. Б., Уварова Н.И. Синтез и изучение противогрибковой активности ацетилированных гликозидов гидроксиюглонов. Химико-фармацевтический журнал. 1992; 26(6): 31–32.

3. Полоник С. Г., Прокофьева Н. Г., Агафонова И. Г., Уварова, Н. И. Противоопухолевая и иммуностимулирующая активность О- и S-ацетилгликозидов 5-гидрокси-1,4-нафтохинона (юглона). Химико-фармацевтический журнал. 2003; 37(8): 3–4

4. Тушканова О. В., Бойко И. Е. Исследование антибиотической активности юглона, выделенного из околоплодника Juglans nigra L. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2017; 1(18): 126–129.

5. Шехмирзова М. Д., Тушканова О. В. Биологические особенности ореха черного в условиях республики Адыгея. Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Естественные науки. 2004; 2: 80–84.

6. Государственный реестр лекарственных средств Российской Федерации Дата актуализации базы данных – 20.05.2019. Available at: http://grls.rosminzdrav.ru/grls.aspx

7. Щербановский Л. Р., Нилов Г. И., Рабинович З. Д., Горина В. А. Растительные нафтохиноны – ингибиторы дрожжей, молочнокислых и уксуснокислых бактерий. Растительные ресурсы. 1972; 8(1): 112–115.

8. Щербановский Л. Р., Шубина Л. С. Бензо-, нафто- и антрахиноны цветковых растений как антимикробные вещества. Растительные ресурсы. 1975; 11(3): 445–454.

9. Fang F., Qin Y., Qi L., Fang Q., Zhao L., Chen S., Li Q., Zhang D., Wang L. Juglone exerts antitumor effect in ovarian cancer cells. Iran J Basic Med Sci. 2015; 18(6): 544–548.

10. Montoya J., Varela-Ramirez A., Estrada A., Martinez L. E., Garza K., Aguilera  R. J. A fluorescence-based rapid screening assay for cytotoxic compounds. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004; 325(4): 1517–1523. DOI: 10.1016/j.bbrc.2004.10.196.

11. Pavan V., Ribaudo G., Zorzan M., Redaelli M., Pezzani R., MucignatCaretta  C., Zagotto G. Antiproliferative activity of Juglone derivatives on rat glioma. Nat. Prod. Res. 2017; 31(6): 632–638. DOI: 10.1080/14786419.2016.1214830.

12. Woo K. M., Lee S. H., Shim J. H. Phosphoinositol 3-kinase, a novel target molecule for the inhibitory effects of juglone on TPA-induced cell transformation. Int J Mol Med. 2012; 30(1): 8–14. DOI: 10.3892/ ijmm.2012.969.

13. Zhang W., Liu A., Li Y., Zhao X., Lv S., Zhu W., Jin Y. Anticancer activity  and mechanism of juglone on human cervical carcinoma HeLa cells. Can J Physiol Pharmacol. 2012; 90(11): 1553–1558. DOI: 10.1139/ y2012-134.

14. Zhou D. J., Mu D., Jiang M. D., Zheng S. M., Zhang Y., He S., Weng M., Zeng W. Z. Hepatoprotective effect of juglone on dimethylnitrosamineinduced liver fibrosis and its effect on hepatic antioxidant defence and the expression levels of αSMA and collagen III. Mol. Med. Rep. 2015; 12 (3): 4095–4102.

15. Xu H., Yu X., Qu S., Sui D. Juglone, isolated from Juglans mandshurica Maxim, induces apoptosis via down-regulation of AR expression in human prostate cancer LNCaP cells. Bioorg Med Chem Lett. 2013; 23(12): 3631–3634. DOI: 10.1016/j.bmcl.2013.04.007.

*За помощь в подготовке работы выражаю благодарность преподавателю кафедры биологии ОрГМУ Осинкиной Т.В.