Аскаридол: Химиялық құрамы, қасиеттері және қолданылуы
Ascaridole
Аскаридол – чили және мексикалық шай өсімдіктерінде кездесетін, дәмі мен хош иісімен ерекшеленетін табиғи қосылыс. Дәрілік және тағамдық қолданысы бар.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Аскаридол — табиғи органикалық қосылыс, бициклді монотерпеноид ретінде жіктеледі және ерекше көпірлік пероксид функционалдық тобына ие. Бұл түссүз сұйықтық, өткір иісі мен дәмі бар, көптеген органикалық еріткіштерде жақсы ериді. Басқа төмен молекулалық салмақты органикалық пероксидтер сияқты, ол тұрақсыз және қыздырылғанда немесе органикалық қышқылдармен өңделгенде тез ыдырайды. Аскаридол Чили больдо ағашының ерекше дәмін анықтайды және мексикалық шай (құрт тұқымы) майының маңызды құрауышы болып табылады. Латын Америкасы асүйінде ол дәстүрлі медицина, тоник сусындар және тағамдардың дәмдеуіші ретінде қолданылады. Май құрамында аскаридол – өсімдіктерден, үй жануарларынан және адам организмінен паразиттік құрттарды қууға арналған антигельминттік препарат.
Ascaridole is a natural organic compound classified as a bicyclic monoterpenoid that has an unusual bridging peroxide functional group. It is a colorless liquid with a pungent smell and taste that is soluble in most organic solvents. Like other low molecular weight organic peroxides, it is unstable and prone to rapid decomposition when heated or treated with organic acids. Ascaridole determines the specific flavor of the Chilean tree boldo and is a major constituent of the oil of Mexican tea (wormseed). It is a component of natural medicine, tonic drinks and food flavoring in Latin American cuisine. As part of the oil, ascaridole is used as an anthelmintic drug that expels parasitic worms from plants, domestic animals and the human body.
Тарих
Аскаридол – табиғи түрде кездесетін алғашқы және көп уақыт бойы жалғыз ғана органикалық пероксид болды. Ол Chenopodium майынан бөлініп алынып, 1908 жылы Хьютиг оған аты қойған. Ол 130-150°C температураға дейін қыздырғанда, "күрт қайнау байқалады, онда температура бір сәтте 250°C-қа дейін көтеріліп, жарылғыш сипаттағы ыдырау жүреді, кейде тұтанумен бірге. Сонымен қатар, анықтау қиын, өте жағымсыз, скатолға ұқсас иіс сезіледі. Зерттеу барысында ыдырау кезінде газ бөлінетіні анықталды". Ол оның химиялық формуласын C10H16O2 деп анықтады. Хьютиг аскаридолдың альдегидтерге, кетондарға немесе фенолдарға икемсіздігін де атап өтті, бұл оны спирт емес зат ретінде сипаттады. Күкірт қышқылымен реакцияға түскенде немесе мырыш ұнтағы және сірке қышқылымен тотығу-тотықсыздану реакциясына түскенде аскаридол цименге айналды. 1911 жылы Э.К. Нельсон толыққанды зерттеу жүргізді. Ол ыдырауды молекулалық қайта құрылымдану ретінде сипаттап, оның күкірт, тұз, азот немесе фосфор қышқылымен әрекеттесетінін анықтады. Нельсон жаңа заттың құрамында гидроксил немесе карбонил тобы жоқ екенін және темір(II) сульфатымен тотықсыздану нәтижесінде аскаридол гликолі деп белгілі гликол, C10H18O3 пайда болатынын көрсетті. Гликол аскаридолдан тұрақтырақ, балқу температурасы шамамен 64°C, қайнау температурасы 272°C, тығыздығы 1,098 г/см3. Нельсон сондай-ақ аскаридолдың химиялық құрылымын болжады, ол дерлік дұрыс болды, бірақ пероксидтік байланыс молекулалық ось бойымен емес, одан басқа, осьтен тыс көміртек атомдары арасында орналасқан. Бұл құрылымды 1912 жылы Отто Валлах түзете білді. Алғашқы зертханалық синтезді 1944 жылы Гюнтер Шенк және Карл Зиглер жүзеге асырды, бұл аскаридолдың табиғи өндірісін имитациялау болып саналады. Процесс хлорофилл мен жарықтың әсерінен оттегімен реакцияға түсетін α-терпиненнен басталады. Бұл жағдайда терпинендегі диен жүйесімен Дильс-Альдер реакциясына қатысатын синглеттік оттек пайда болады. 1945 жылдан бері бұл реакция Германияда аскаридолдың ірі көлемде өндірілуі үшін өнеркәсіпке енгізілді. Ол сол кезде ішек құрттарына қарсы қолданылатын арзан дәрі ретінде пайдаланылды.
Ascaridole was the first, and for a long time only, discovered naturally occurring organic peroxide. It was isolated from Chenopodium oil and named by Hüthig in 1908. He found that when heated to between 130° and 150° C "there occurs, with sudden boiling in which the temperature momentarily rises to about 250°, a decomposition of an explosive character, occasionally accompanied by ignition. At the same time a very disagreeable skatol like odour, difficult to define, is observed. In the course of the examination it was found that during the decomposition a gas is split off." He determined its chemical formula as C10H16O2. Hüthig also noted the indifference of ascaridole to aldehydes, ketones or phenols that characterized it as non alcohol. When reacted with sulfuric acid, or reduced with zinc powder and acetic acid, ascaridole formed cymene. A detailed study was done by E. K. Nelson in 1911. He described the decomposition as apparently a molecular rearrangement, and found that it reacts with sulfuric, hydrochloric, nitric, or phosphoric acids. Nelson showed that the new substance contained neither a hydroxyl nor a carbonyl group and that upon reduction with iron(II) sulfate it formed a glycol, now known as ascaridole glycol, C10H18O3. The glycol is more stable than ascaridole and has a higher melting point of about 64 °C, boiling point of 272 °C, and density of 1.098 g/cm3. Nelson also predicted the chemical structure of ascaridole which was almost correct, but had the peroxide bridge not along the molecular axis, but between the other, off axis carbon atoms. This structure was corrected by Otto Wallach in 1912. The first laboratory synthesis was demonstrated in 1944 by Günther Schenck and Karl Ziegler and might be regarded as mimicking the natural production of ascaridole. The process starts from α terpinene which reacts with oxygen under the influence of chlorophyll and light. Under these conditions singlet oxygen is generated which reacts in a Diels–Alder reaction with the diene system in the terpinene. Since 1945, this reaction has been adopted into the industry for large scale production of ascaridole in Germany. It was then used as an inexpensive drug against intestinal worms.
Қасиеттері
Аскаридол – көптеген органикалық еріткіштерде еритін түссіз сұйықтық. Ол улы, жағымсыз, өткір иісі мен дәмі бар. Басқа таза, төмен молекулалық салмақты органикалық пероксидтер сияқты, ол тұрақсыз және 130°C-тан жоғары температураға дейін қыздырылғанда немесе органикалық қышқылдармен әрекеттестірілгенде күшті ыдырауға ұшырайды. Қыздырылғанда, ол уытты және қатерлі ісік тудыруы мүмкін буларды бөліп шығарады. Аскаридол (органикалық пероксид) АҚШ Көлік департаментінің қауіпті материалдар тізімі 49 CFR 172.101 бойынша тасымалдануына тыйым салынған.
Ascaridole is a colorless liquid that is soluble in most organic solvents. It is toxic and has a pungent, unpleasant smell and taste. Like other pure, low molecular weight organic peroxides, it is unstable and prone to violent decomposition when heated to a temperature above 130 °C or treated with organic acids. When heated, it emits fumes which are poisonous and possibly carcinogenic. Ascaridole (organic peroxide) is forbidden to be shipped as listed in the US Department of Transportation Hazardous Materials Table 49 CFR 172.101.
Пайда болуы
Чилидің болдо ағашының (Peumus boldus) ерекше дәмі негізінен аскаридолдан туындайды. Аскаридол – эпазоттың (немесе мексикалық шай, Dysphania ambrosioides, бұрын Chenopodium ambrosioides) маңызды құрауышы, және әдетте өсімдіктің эфир майының 16-дан 70%-ын құрайды. Өсімдіктегі аскаридол мөлшері өсіру шараларына байланысты, ал топырақтағы азот пен фосфор арақатынасы шамамен 1:4 болғанда ең жоғары деңгейге жетеді. Ол жыл бойы өзгеріп отырады, өсімдік тұқымдары пісіп жетілген кезде ең жоғары шамасына жетеді.
The specific flavor of the Chilean tree boldo (Peumus boldus) primarily originates from ascaridole. Ascaridole is also a major component of epazote (or Mexican tea, Dysphania ambrosioides, formerly Chenopodium ambrosioides) where it typically constitutes between 16 and 70% of the plant's essential oil. The content of ascaridole in the plant depends on cultivation and is maximal when the nitrogen to phosphorus ratio in the soil is about 1:4. It also changes through the year peaking around the time when the plant seeds become mature.
Қолданбалар
Аскаридол негізінен паразиттік құрттарды (гельминттерді) адам денесі мен өсімдіктерден қууға қолданылатын антигельминттік препарат ретінде пайдаланылады. Осы қасиеті химиялық затқа атау берді, ол Ascaris – ірі ішекте мекендейтін түтік құрттар туысының атынан алынған. 1900 жылдардың басында адамдарда, мысықтарда, иттерде, ешкілерде, қойларда, тауықтарда, жылқыларда және шошқалардағы ішек паразиттеріне қарсы маңызды емдік зат болды және әлі де мал шаруашылығында, әсіресе Орталық Америка елдерінде қолданылады. Дозасы майдағы аскаридол мөлшерімен анықталды, ол 1920 жылы Нельсон жасаған әдіспен дәстүрлі түрде өлшенді. Кейіннен бұл әдіс қазіргі газ хроматографиясы және массалық спектрометрия әдістерімен алмастырылды. Құрттар мен олардың дернәсілдері аскаридолдың судағы ерітіндісіне (шамамен 0,015% көлемде) 18 сағатқа немесе 12 сағатқа немесе 6 сағатқа батыру арқылы өлтірілді. Ал, мұндай батыру Ирис, Флокс, Седум және басқа да өсімдіктердің тамырлары мен сабағына зиян келтірмеді, тіпті 15 сағаттан астам уақытқа батырғанда да. Құрт тұқымының өзі (мексикалық шай) дәстүрлі түрде мексикалық тағамдарға дәм беру және бұршақ қосылған тағамдардан ішек ауруларын болдырмау үшін қолданылады. Сонымен қатар, ол Солтүстік және Оңтүстік Америкада, Қытайда және Түркияда халық медицинасында қолданылатын тониктер мен инфузиялардың құрамына кіреді, олар ішек паразиттерін қууға, астма, артрит, дизентерия, асқазан аурулары, безгек және жүйке ауруларын емдеуге көмектеседі.
Ascaridole is mainly used as an anthelmintic drug that expels parasitic worms (helminths) from the human body and plants. This property gave the name to the chemical, after Ascaris – a genus of the large intestinal roundworm. In the early 1900s, it was a major remedy against intestinal parasites in humans, cats, dogs, goats, sheep, chickens, horses, and pigs, and it is still used in livestock, particularly in the Central American countries. The dosage was specified by the ascaridole content in the oil, which was traditionally determined with an assay developed by Nelson in 1920. It was later substituted with modern gas chromatography and mass spectrometry methods. The worms and their larvae were killed by immersion in a solution of ascaridole in water (about 0.015 vol%) for 18 hours at or 12 hours at or 6 hours at Meanwhile, such immersion did not damage the roots and stems of plants such as Iris, Phlox, Sedum and others at for 15 hours or longer. The wormseed plant itself (Mexican tea) is traditionally used in Mexican cuisine for flavoring dishes and preventing flatulence from bean containing food. It is also part of tonic drinks and infusions to expel intestinal parasites and treat asthma, arthritis, dysentery, stomach ache, malaria, and nervous diseases in folk medicine practiced in North and South America, China, and Turkey.
Денсаулық сақтау мәселелері
Адамға құрт тұқымы майын қолдану аскаридолдың уыттылығымен шектеледі, сондықтан оны қолдану ұсынылмайды. Жоғары дозада құрт тұқымы майы тері мен шырышты қабықшаларды тітіркендіреді, жүрек ауруы, құсу, іш қату, бас ауруы, бас айналу, құлақта шу, уақытша саңыраулық және соқырлықты тудырады. Ұзақ әсер ету орталық нерв жүйесін басады және сананың шатасуына (делирийге) алып келеді, ол конвульсиялар мен комаға ұласады. Ұзақ мерзімді салдарына өкпе ісігі (өкпеде сұйықтық жиналуы), гематурия және альбуминурия (немесе зәрде қан жасушалары мен ақуыздың болуы) және сарғаю (терінің сарғыш түске боялуы) жатады. 14 айлық нәрестеге бір шай қасық құрт тұқымы майы бір рет бергенде, ал 2 жастағы балаға үш апта бойы күніне 1 мл бергенде өлімге әкелген жағдайлар тіркелген. Аскаридол сондай-ақ егешқұйрықтарда (тышқандарда) қатерлі ісік тудырушы болып табылады.
The usage of wormseed oil on humans is limited by the toxicity of ascaridole and has therefore been discouraged. In high doses, wormseed oil causes irritation of skin and mucous membranes, nausea, vomiting, constipation, headache, vertigo, tinnitus, temporary deafness and blindness. Prolonged action induces depression of the central nervous system and delirium which transits into convulsions and coma. Long term effects include pulmonary edema (fluid accumulation in the lungs), hematuria, and albuminuria (presence of red blood cells and proteins in the urine, respectively) and jaundice (yellowish pigmentation of the skin). Fatal doses of wormseed oil were reported as one teaspoon for a 14 month old baby (at once) and daily administration of 1 mL over three weeks to a 2 year old child. Ascaridole is also carcinogenic in rats.