stringtranslate.com

Аскаридол

Аскаридол — это природное органическое соединение , классифицируемое как бициклический монотерпеноид, который имеет необычную мостиковую пероксидную функциональную группу. Это бесцветная жидкость с резким запахом и вкусом, растворимая в большинстве органических растворителей. Как и другие низкомолекулярные органические пероксиды , он нестабилен и склонен к быстрому разложению при нагревании или обработке органическими кислотами. Аскаридол определяет специфический вкус чилийского дерева болдо и является основным компонентом масла мексиканского чая (чернового семени). Это компонент натуральных лекарств, тонизирующих напитков и пищевых ароматизаторов латиноамериканской кухни. В составе масла аскаридол используется как противогельминтное средство, изгоняющее паразитических червей из растений, домашних животных и организма человека.

История

α-терпинен и аскаридол

Аскаридол был первым и единственным в течение длительного времени открытым органическим пероксидом природного происхождения . Он был выделен из масла Chenopodium и назван Хютигом в 1908 году. Он обнаружил, что при нагревании до температуры от 130 до 150° C «с внезапным кипением, при котором температура на мгновение поднимается примерно до 250°, происходит разложение взрывного характера. , иногда сопровождающийся возгоранием. При этом наблюдается очень неприятный скатолоподобный запах, трудно определяемый. В ходе исследования выяснилось, что при разложении выделяется газ». Он определил его химическую формулу как C 10 H 16 O 2 . [2] Хютиг также отметил безразличие аскаридола к альдегидам , кетонам или фенолам , что характеризовало его как неспиртовое . При взаимодействии с серной кислотой или восстановлении цинковым порошком и уксусной кислотой аскаридол образовывал цимол . [3] [4] Подробное исследование было проведено Э. К. Нельсоном в 1911 году. Он описал разложение как, очевидно, молекулярную перегруппировку, и обнаружил, что оно реагирует с серной, соляной , азотной или фосфорной кислотами . Нельсон показал, что новое вещество не содержит ни гидроксильной , ни карбонильной группы и что при восстановлении сульфатом железа(II) образуется гликоль , известный теперь как аскаридолгликоль , C 10 H 18 O 3 . Гликоль более стабилен, чем аскаридол, и имеет более высокую температуру плавления около 64 °С, температуру кипения 272 °С и плотность 1,098 г/см 3 . Нельсон также предсказал химическую структуру аскаридола, которая была почти правильной, но имела перекисный мостик не вдоль молекулярной оси, а между другими, внеосевыми атомами углерода. [5] Эта структура была исправлена ​​Отто Валлахом в 1912 году. [6] [7] [8]

Первый лабораторный синтез был продемонстрирован в 1944 году Гюнтером Шенком и Карлом Циглером , и его можно рассматривать как имитацию естественного производства аскаридола. Процесс начинается с α- терпинена , который реагирует с кислородом под действием хлорофилла и света. В этих условиях образуется синглетный кислород , который реагирует по реакции Дильса-Альдера с диеновой системой в терпинене. [8] [9] [10] С 1945 года эта реакция была внедрена в промышленность для крупномасштабного производства аскаридола в Германии. Затем его использовали как недорогое лекарство против кишечных глистов. [11]

Характеристики

Аскаридол представляет собой бесцветную жидкость, растворимую в большинстве органических растворителей. Он токсичен и имеет резкий, неприятный запах и вкус. Как и другие чистые органические пероксиды с низкой молекулярной массой , он нестабилен и склонен к бурному разложению при нагревании до температуры выше 130 °C или обработке органическими кислотами. При нагревании он выделяет пары, которые ядовиты и, возможно, канцерогенны. [1] [6] [12] Аскаридол (органический пероксид) запрещено перевозить, как указано в Таблице 49 CFR 172.101 «Опасные материалы» Министерства транспорта США . [13]

Вхождение

Мексиканский чайный завод

Специфический аромат чилийского дерева болдо ( Peumusboldus ) в первую очередь обусловлен аскаридолом. Аскаридол также является основным компонентом эразота (или мексиканского чая, Dysphania ambrosioides , ранее Chenopodium ambrosioides ) [14] [15] , где он обычно составляет от 16 до 70% эфирного масла растения . [16] [17] Содержание аскаридола в растении зависит от выращивания и максимально при соотношении азота и фосфора в почве около 1:4. Он также меняется в течение года, достигая пика примерно в то время, когда семена растений созревают. [18]

Приложения

Аскаридол в основном применяется как противогельминтное средство, изгоняющее паразитических червей (гельминтов) из организма человека и растений. Это свойство дало химическому веществу название по имени аскариды – рода крупных кишечных круглых червей. В начале 1900-х годов он был основным средством против кишечных паразитов у людей, кошек, собак, коз, овец, кур, лошадей и свиней и до сих пор используется в животноводстве, особенно в странах Центральной Америки. Дозировка определялась содержанием аскаридола в масле, которое традиционно определялось с помощью анализа , разработанного Нельсоном в 1920 году. Позже его заменили современными методами газовой хроматографии и масс-спектрометрии . [19] Червей и их личинки уничтожали путем погружения в раствор аскаридола в воде (около 0,015 об.%) на 18 часов при 50 °F (10 °C) или 12 часов при 60 °F (16 °C) или 6 часов при температуре от 65 до 70 °F (от 18 до 21 °C). Между тем, такое погружение не повредило корни и стебли таких растений, как ирис , флокс , очиток и другие, при температуре 70 °F (21 °C) в течение 15 часов и более. [12]

Само растение полыни (мексиканский чай) традиционно используется в мексиканской кухне для ароматизации блюд и предотвращения метеоризма от продуктов, содержащих бобы . [17] Он также входит в состав тонизирующих напитков и настоев для изгнания кишечных паразитов и лечения астмы , артрита , дизентерии , болей в желудке , малярии и нервных заболеваний в народной медицине, практикуемой в Северной и Южной Америке, Китае и Турции. [18] [19]

Вопросы здравоохранения

Использование масла червей на людях ограничено токсичностью аскаридола и поэтому не рекомендуется. В высоких дозах масло полыни вызывает раздражение кожи и слизистых оболочек , тошноту , рвоту , запор , головную боль , головокружение , шум в ушах , временную глухоту и слепоту . Длительное действие вызывает угнетение центральной нервной системы и делирий , переходящий в судороги и кому . Долгосрочные эффекты включают отек легких ( накопление жидкости в легких ), гематурию и альбуминурию (наличие эритроцитов и белков в моче соответственно) и желтуху (желтоватую пигментацию кожи). Смертельные дозы масла червей были зарегистрированы как одна чайная ложка для 14-месячного ребенка (сразу) и ежедневное введение 1 мл в течение трех недель для 2-летнего ребенка. Аскаридол также канцерогенен для крыс. [17]

Рекомендации

  1. ^ Аб Льюис, Р.Дж.; Льюис, Р.Дж. старший (2008). Справочник по опасным химическим веществам. Уайли-Интерсайенс. п. 114. ИСБН 978-0-470-18024-2.
  2. ^ Хютиг (апрель 1908 г.). «Коммерческие заметки и научная информация об эфирных маслах». Полугодовой отчет Schimmel & Co .: 12–120. Аскаридол обсуждается в разделе «Масло червей, американское», стр. 109–119. Аскаридол назван на с. 111; его эмпирическая формула изложена на с. 114; «взрывной характер» разложения при нагревании указан на с. 115. Часть текста можно увидеть примерно на девятой минуте этого видео.
  3. ^ (Хютиг, апрель 1908 г.), с. 116.
  4. ^ Арбузов, Ю. А. (1965). «Реакция Дильса-Альдера с молекулярным кислородом в качестве диенофила». Расс. хим. Преподобный . 34 (8): 558. Бибкод :1965RuCRv..34..558А. doi : 10.1070/RC1965v034n08ABEH001512. S2CID  250895582.
  5. ^ Нельсон, ЕК (1911). «Химическое исследование масла Chenopodium». Варенье. хим. Соц. 33 (8): 1404–1412. дои : 10.1021/ja02221a016. См. стр. 1412.
  6. ^ аб Уоллах, О. (1912). «Zur Kenntnis der Terpene und der Ätherischen Öle» [О терпенах и эфирных маслах]. Либигс Анн. хим. (на немецком). 392 (1): 49–75. дои : 10.1002/jlac.19123920104.
  7. ^ Нельсон, EK (1913). «Химическое исследование масла Chenopodium. II». Варенье. хим. Соц. 35 : 84–90. дои : 10.1021/ja02190a009.
  8. ^ Аб Нельсон, EK (1947). «Глава 5: Оксиды: аскаридол». Терпены . Том. 2. Архив КУБКА. стр. 446–452.
  9. ^ Пейп, М. (1975). «Промышленное применение фотохимии» (PDF) . Чистое приложение. Хим . 41 (4): 535–558. дои : 10.1351/pac197541040535. S2CID  24081588.
  10. ^ Шенк, ГО; Зиглер, К. (апрель – июнь 1944 г.). «Die Synthese des Ascaridols» [Синтез аскаридолов]. Naturwissenschaften (на немецком языке). 32 (14–26): 157. Бибкод : 1944NW.....32..157G. дои : 10.1007/BF01467891. ISSN  0028-1042. S2CID  8655604.
  11. ^ Браун, Вашингтон; Фут, CS; Айверсон, БЛ; Анслин, Э.В. (2009). Органическая химия. Cengage Обучение. п. 967. ИСБН 978-0-495-38857-9.
  12. ^ ab Министерство сельского хозяйства США (1972). «Технический вестник». Технический бюллетень . 1441 : 65.
  13. ^ Справочник по соблюдению требований по опасным материалам . Джей Джей Келлер и партнеры. Нина, Висконсин: JJ Keller & Associates. 2011. ISBN 978-1-60287-954-6. ОКЛК  844215395.{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка )
  14. ^ Гарро Альфаро, JE Plantas Competidoras: большой компонент агроэкосистем. ЕСНЕД. п. 245. ИСБН 978-9968-31-235-6.
  15. ^ Ланг, ALA (2003). Экология Кимика. Плаза и Вальдес. п. 323. ИСБН 978-970-722-113-0.
  16. ^ Пейджет, Х. (1938). « Масло хеноподия . Часть III. Аскаридол». Дж. Хим. Соц . 392 (1): 829–833. дои : 10.1039/JR9380000829.
  17. ^ abc Contis, ET (1998). «Некоторые токсичные кулинарные травы в Северной Америке». В Такере, АО; Макиарелла, MJ (ред.). Пищевые ароматизаторы: влияние на формирование, анализ и упаковку . Эльзевир. стр. 408–409. ISBN 978-0-444-82590-2.
  18. ^ ab Смолл, Э. (2006). Кулинарные травы. NRC Research Press. стр. 295–296. ISBN 978-0-660-19073-0.
  19. ^ ab "Chenopodium ambrosioides". Лекарственные растения для животноводства . Итака, Нью-Йорк: Корнельский университет, факультет зоотехники. Архивировано из оригинала 21 февраля 2006 г.