Табигый кушылмалар

Табигый кушылмаларны тикшерү органик химиянең, биохимия, фармакогнозия, фармакологиянең бер өлеше булып тора. Табигый кушылмаларга, гадәттә, метаболизмның гади продуктларын (метан, серкә кислотасы, этил спирты һ.б.), күмер һәм нефть составына керүче компонентларны; матдәләр алмашы барышында хасил булган (O₂, CO₂, H₂O һ.б.) яисә терек булмаган табигатьтә очрый торган (минераллар, газлар һ.б.) нәорганик кушылмаларны кертәләр.

Югары молекуляр (биополимерлар) һәм түбән молекуляр табигый кушылмалар аерып өйрәнелә. Югары молекуляр табигый кушылмаларга аксымнар, нуклеин кислоталары һәм полисахаридлар, полиизопреноидлар (каучук, гуттаперча), шулай ук катнаш биополимерлар — гликопротеидлар, нуклепротеидлар, липопротеидлар һ.б. керә. Әлеге матдәләр күзәнәкнең төп структур компонентлары булып тора һәм иң мөһим биологик функцияләрне (биологик катализ, нәселдәнлекне саклау һәм тапшыру, матдәләрне күчерү, иммунитет һ.б.) үти.

Түбән молекуляр табигый кушылмаларга биополимерларны төзүче мономерлар — аминокислоталар, нуклеотид, моносахарид, олигонуклеотид, олигосахарид, липидлар, шулай ук органик кушылмаларның алифатик, алициклик, ароматик, гетероциклик төрләренә караган матдәләр (табигый пигментлар, стероидлар, изопреноидлар, алкалоидлар, флаваноидлар һ.б.) керә. Түбән молекуляр табигый кушылмалар организмда биополимерлар синтезы барышында төзелеш материалы ролен үтиләр, биокөйләгечләр (гормоннар, медиаторлар, витаминнар), саклагыч чаралар (токсиннар, антибиотиклар) һәм организмнар арасында химик бәйләгечләр (феромоннар һ.б.) булып торалар.

Табигый кушылмаларның төп чыганагын үсемлекләр, төрле диңгез организмнары, гөмбәләр һәм микроорганизмнар тәшкил итә. Химик һәм биологик үзлекләренең иң күп төрлелеге белән изопреноидлар (шул исәптән терпеннар) классы аерылып тора. Аларга имезүчеләрнең стероид гормоннары, фитогормоннар, каротиноидлар һәм кайбер витаминнар (А, Д, Е) керә. Терпеннар эфир майларының һәм үсемлек сыгынтыларының төп массасын тәшкил итәләр, шулай ук ылыслы агачларның сагызы белән бүленеп чыгалар, сәнәгать масштабында техник продуктлар (канифоль, скипидар) эшләп чыгаруда кулланылалар. Табигый кушылмаларның зур күпчелеге биол. актив: вирусларга каршы, фунгицид буларак, шешләргә каршы, иммунитет тудыруда, нерв тукымасын кабат торгызуда кулланылалар; фармацевтиканың барлык этапларында төп нигез булып торалар. Алкалоидлар 1 нче буын даруларның (морфин, хинин, кокаин, эфедрин, кофеин һ.б.) нигезен тәшкил итә, стероидлар һәм аларның ярымсинтетик чыгарылмалары 2 нче буын даруларны (эстрогеннар, кортизоннар, карденолидлар һ.б.) барлыкка китерә; табигый һәм ярымсинтетик антибиотикларның — 3 нче буын даруларның төрләре арта бара.

Табигый кушылмалар бик борынгыдан ук кулланыла башлый (табигый буягычлар, кайбер агулар), XVIII йөз ахыры — XIX йөз башына табигый кушылмаларның химик составын өйрәнүгә караган беренче хезмәтләр күренә. Шәраб һәм сөт кислоталары (К.В.Шееле, 1769–1782), май кислоталары, глюкоза, холестерол (М.Э.Шеврель, 1815–1825) һ.б. аерып күрсәтелә. Азык продуктлары составына аксымнар, майлар һәм углеводлар керүе ачыклана (Ю.Либих, XIX йөз). Табигый кушылмалар өлкәсендә Нобель бүләгенә лаек булган галимнәр һәм хезмәтләр: немец галимнәре Э.Фишер (углеводлар һәм ферментлар, 1902), Р.М.Вильштеттер (алкалоидлар, хлорофилл, 1915), Р.Кун (үсемлек пигментлары, 1938), А.Ф.Бутенант (стероид гормоннар, 1939); химик-органиклар П.Каррер (каротиноидлар, витаминнар, 1937), С.Ружичка (терпеннар, 1939). Т.к. химиясе үсешенә Россия галимнәре М.В.Ненцкий, В.С.Гулевич, А.П.Орехов, С.Ю.Юнысов, А.Я.Данилевский, М.М.Шемякин һ.б. зур өлеш кертә.

Татарстанда табигый кушылмаларга караган тикшеренүләр XIX йөзнең 2 нче яртысында башлана. Этилен бәйләнеше булган органик кушылмаларның оксидлашу реакциясе ачылу (1888) нәтиҗәсендә терпеннар рәтенең чиксезлеге исбатлана, лимоненның һәм бездә җитештерелә торган скипидарның төп компоненты — α-пиненның төзелеше ачыклана (Е.Е.Вагнер), борнеолның камфенга һәм киресенчә төркемләнүе гамәлгә ашырыла (Вагнер-Мейервейн төркемләнеше). Ылыслы агачларның сумалалары өйрәнелә, терпеннар классификациясе тәкъдим ителә (1880), моно- һәм биоциклик терпеннарның үзара әверелешләре, пиненның оптик актив лимоненга әверелеше үткәрелә (Ф.М.Флавицкий). XX йөзнең 1 нче яртысында бу өлкәдәге тикшеренүләр дәвам итә: ылыслы агачлардан сагыз агызуның яңа алымы, очучан компонентларны югалтмыйча җыю техникасы эшләнә (А.Е. һәм Б.А.Арбузовлар), абиетин кислотасының структурасы ачыклана, бициклик терпеннарның алифотикларга, аерым алганда, α-пиненның аллооцименга изомерлашуы ачыла (Б.А.Арбузов). Скипидардан аерып алынган терпеннарның реакциягә сәләте, әверелү механизмнары, кабат төркемләнүе, стереохимиясе өйрәнелә (З.Г.Исаева).

XX йөз ахырында катлаулы чәчәклеләр семьялыгы үләннәренең фитохимиясенә, моно- һәм сесквитерпеннарны модификацияләү, изопреноидларның күкертле биологик актив кушылмаларын синтезлауга караган тикшеренүләр (В.В.Племенков) үсеш ала. Изостевиол дитерпиноиды чыгарылмалары рәтендә яңа реакцияләр һәм аның ароматик кушылмаларны сайлап алып бәйләү сәләте ачыла (В.Е.Катаев). Үсемлек (амарант, люпин) чыганакларыннан пектиннар һәм аксым алу технологияләре эшләнә, аларның төзелеше, биологик активлыгы, туклыклы азык-төлек һәм терлек азыгы өстәмәләре сыйфатында куллану мөмкинлеге тикшерелә, анемиягә каршы тору сәләтенә ия булган пектин полиметалл комплекслары табыла (А.И.Коновалов, В.Ф.Миронов).

Табигый кушылмалар өлкәсендәге тикшеренүләр РФА КГҮнең Органик һәм физик химия институтында алып барыла.

Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира. М., 1991;

Племенков В.В. Введение в химию природных соединений. К., 2001;

Comprehensive Natural Products Chemistry. N.Y.-L.-Tokio, 1998–99. V. 1–8.

Автор — В.В.Племенков