Введение
Аскаридол — это природное органическое соединение, классифицируемое как бициклический монотерпеноид, содержащий необычную мостиковую пероксидную функциональную группу. Это бесцветная жидкость с резким запахом и вкусом, растворимая в большинстве органических растворителей. Как и другие органические пероксиды с низкой молекулярной массой, он нестабилен и склонен к быстрому разложению при нагревании или обработке органическими кислотами. Аскаридол определяет характерный вкус чилийского дерева болдо и является основным компонентом масла мексиканского чая (семян полыни). Он используется в натуральной медицине, тонизирующих напитках и в качестве пищевой добавки в латиноамериканской кухне. В составе масла аскаридол применяется как антигельминтное средство для изгнания паразитических червей из растений, домашних животных и организма человека.
История
Аскаридол был первым и долгое время единственным обнаруженным в природе органическим пероксидом. Он был выделен из масла Chenopodium и назван Хьютигом в 1908 году. Он обнаружил, что при нагревании до 130–150 °C "происходит внезапное кипение, при котором температура мгновенно повышается до приблизительно 250 °C, разложение взрывного характера, иногда сопровождаемое воспламенением. Одновременно наблюдается очень неприятный, трудноопределимый запах, напоминающий скатол. В ходе исследования было установлено, что в процессе разложения выделяется газ". Он определил его химическую формулу как C10H16O2. Хьютиг также отметил, что аскаридол не реагирует с альдегидами, кетонами или фенолами, что характеризует его как не являющийся спиртом. При взаимодействии с серной кислотой или восстановлении порошком цинка и уксусной кислотой аскаридол образует цимен. Подробное исследование было проведено Э. К. Нельсоном в 1911 году. Он описал разложение как, по-видимому, молекулярную перегруппировку и обнаружил, что оно реагирует с серной, соляной, азотной или фосфорной кислотами. Нельсон показал, что новое вещество не содержит гидроксильной или карбонильной групп и что при восстановлении сульфатом железа(II) образуется гликоль, ныне известный как аскаридольный гликоль, C10H18O3. Гликоль более стабилен, чем аскаридол, и имеет более высокую температуру плавления, около 64 °C, температуру кипения 272 °C и плотность 1,098 г/см³. Нельсон также предсказал химическую структуру аскаридола, которая была почти верной, но перекисная связь располагалась не вдоль молекулярной оси, а между другими атомами углерода, не лежащими на оси. Эта структура была исправлена Отто Валлахом в 1912 году. Первый лабораторный синтез был продемонстрирован в 1944 году Гюнтером Шенком и Карлом Циглером и может рассматриваться как имитация естественного образования аскаридола. Процесс начинается с α-терпинена, который реагирует с кислородом под воздействием хлорофилла и света. В этих условиях генерируется синглетный кислород, который вступает в реакцию Дильса-Альдера с диеновой системой в терпине. С 1945 года эта реакция была внедрена в промышленность для крупномасштабного производства аскаридола в Германии. Впоследствии он использовался как недорогое средство от кишечных глистов.
Свойства
Аскаридол — это бесцветная жидкость, растворимая в большинстве органических растворителей. Он токсичен и обладает резким, неприятным запахом и вкусом. Как и другие чистые органические пероксиды с низкой молекулярной массой, он нестабилен и склонен к бурному разложению при нагревании выше 130 °C или при контакте с органическими кислотами. При нагревании он выделяет ядовитые и, возможно, канцерогенные пары. Перевозка аскаридола (органического пероксида) запрещена согласно Таблице опасных материалов 49 CFR 172.101 Департамента транспорта США.
Возникновение
Специфический вкус чилийского дерева болдо (Peumus boldus) в основном обусловлен аскаридолом. Аскаридол также является основным компонентом эпазота (или мексиканского чая, Dysphania ambrosioides, ранее Chenopodium ambrosioides), где он обычно составляет от 16 до 70% содержания эфирного масла растения. Содержание аскаридола в растении зависит от условий выращивания и достигает максимума при соотношении азота к фосфору в почве около 1:4. Его содержание также меняется в течение года, достигая пика в период созревания семян растения.
Приложения
Аскаридол в основном используется как антигельминтный препарат, избавляющий от паразитических червей (гельминтов) в организме человека и растений. Это свойство и дало химическому веществу название, производное от рода Ascaris – крупного кишечного круглого червя. В начале 1900-х годов аскаридол был основным средством против кишечных паразитов у людей, кошек, собак, коз, овец, куриц, лошадей и свиней, и до сих пор применяется в животноводстве, особенно в странах Центральной Америки. Дозировка определялась содержанием аскаридола в масле, которое традиционно измеряли с помощью анализа, разработанного Нельсоном в 1920 году. Позже его заменили современными методами газовой хроматографии и масс-спектрометрии. Червей и их личинок уничтожали путем погружения в раствор аскаридола в воде (около 0,015 об.%) на 18 часов при , на 12 часов при или на 6 часов при . При этом такое погружение не наносило вреда корням и стеблям растений, таких как ирис, флокс, очиток и другие, при в течение 15 часов и более. Само растение семени червя (мексиканский чай) традиционно используется в мексиканской кухне для ароматизации блюд и предотвращения вздутия живота от употребления бобовых. Оно также входит в состав тонизирующих напитков и настоев для изгнания кишечных паразитов и лечения астмы, артрита, дизентерии, болей в животе, малярии и нервных заболеваний в народной медицине, практикуемой в Северной и Южной Америке, Китае и Турции.
Вопросы здравоохранения
Использование масла семени червяка на людях ограничено токсичностью аскаридола и поэтому не рекомендуется. В высоких дозах масло семени червяка вызывает раздражение кожи и слизистых оболочек, тошноту, рвоту, запор, головную боль, головокружение, шум в ушах, временную глухоту и слепоту. Продолжительное воздействие приводит к угнетению центральной нервной системы и бреду, переходящему в судороги и кому. Долгосрочные последствия включают отек легких (накопление жидкости в легких), гематурию и альбуминурию (наличие крови и белка в моче соответственно), а также желтуху (желтушное окрашивание кожи). Смертельные дозы масла семени червяка были зафиксированы в виде одной чайной ложки для 14-месячного ребенка (единовременно) и ежедневного приема 1 мл в течение трех недель для 2-летнего ребенка. Аскаридол также является канцерогеном для крыс.