Table Of Content

Nauka i technika Amigdalina – jako wstęp do świata związków naturalnych Andrzej Günther Świat chemii związków naturalnych jest niezwy- kle ciekawy, należą do niego związki organiczne obecne w każdym żywym organizmie, a same związki często wykazują różnorodną aktywność biologiczną. Jednym z takich związków naturalnych jest amigdalina, którą w łatwy i tani sposób można wyizolo- wać z jąder pestek moreli na dodatkowych zajęciach koła chemicznego. Amigdalina (1), znana jest pod takimi nazwami jak wi- tamina B , glukoprunazyna, czy błędnie letril (2). Należy 17 do szeroko rozpowszechnionej grupy glikozydów naturalnych, jest zbudowana z części cukrowej połączonej wiąza- niem glikozydowym z częścią aglikonową (niecukrową). Fot. Fotolia Amigdalina jest naturalnym składnikiem żywności, z cze- go najbogatsze w nią są nasiona pestki moreli (do 5,2 %) śmiałą hipotezę, że amigdalina jest niezbędna człowie- i wiśni, także spore ilości amigdaliny zawierają migdały kowi do życia [3,4]. (3-5%). W mniejszych ilościach występuje w pestkach W ostatnich latach zaobserwować można znaczny gruszek, jabłek i śliwek (0,4%). Pewne ilości amigdaliny wzrost zainteresowań medycyną alternatywną, do której są obecne również w jagodach czarnego bzu, owocach zalicza się między innymi terapię witaminową. Dane sta- czarnej dzikiej jagody czy też dzikiej jabłoni [1-3]. tystyczne pokazują, że aż 80% chorujących na raka w USA Z najstarszych doniesień historycznych wiadomo, i ponad 50% w Europie, stosuje łącznie lub zamiast tra- że wodne ekstrakty z surowców roślinnych zawiera- dycyjnego leczenia – różne metody leczenia niekonwen- jące amigdalinę, były stosowane w leczeniu obrzęków, cjonalnego. Powodów wyboru takiego wśród chorujących grzybicy skóry, czy też jako środki przeczyszczające, jest wiele przede wszystkim strach przed skutkami ubocz- przeciwkaszlowe, a także wykrztuśne. W 1830 roku nymi chemioterapii. dwaj francuscy chemicy Charland i Robiquet po raz Amigdalina jest najlepszym przykładem, który po- pierwszy wyizolowali amigdalinę z jąder pestek more- kazuje, jak duża jest rozbieżność między hipotetyczny- li (Prunus dulcis). Liebig i Wöhler badali ją początko- mi właściwościami terapeutycznymi a skutecznością. wo na zwierzętach, a potem na sobie. Postawili nawet Zwolennicy uważają ten związek za naturalne lekarstwo OH OH HO OH HO OH O O O O OH O O COOH HO OH N N OH 1 2 48 | Chemia w Szkole | 4/2016 Nauka i technika β β β (R)-2-hydroksy-2-fenyloacetonitryl Schemat 1. Szlak metaboliczny metaboliczny w organizmie Przepisy laboratoryjne w leczeniu raka, trzymając się mocno teorii, że amigdalina pod wpływem enzymu β-glukozydazy rozpada się Poniżej podano dwie metody ekstrakcji związku dla w komórkach nowotworowych do cyjanowodoru i ben- pracowni z wyposażeniem laboratoryjnym i bez. zaldehydu, które powodują niszczenie komórek nowotworowych. Z kolei w komórkach zdrowych enzym Metoda izolacji amigdaliny z jąder pestek moreli. mitochondrialny rodanaza przekształca cyjanki (CN-) Uwaga, ze względu na stosowanie łatwopalnych roz- w rodanki (SCN-). Przeciwnicy takiego stosowania puszczalników organicznych doświadczenie należy wy- amigdaliny ostrzegają przed jej spożywaniem, twier- konać pod sprawnie działającym wyciągiem. dząc, że tworzący się cyjanowodór może się kumulo- wać i prowadzić do zatrucia całego organizmu. Warto Metoda 1: Ekstrakcja przy użyciu aparatu Soxhleta dodać, ze zarówno wśród przeciwników jak i zwolen- Sprzęt: ników stosowania amigdaliny jako leku są naukowcy. l Aparat Soxhleta, Korzystne jak i niekorzystne działanie amigdaliny nie l kolba kulista o pojemności 500 cm3, zostały jednoznacznie udowodnione a ostatnie badania l czasza grzejna (lub łaźnia wodna) na pacjentach pochodzą z przed ponad 35 lat – od tego Odczynniki: czasu wiedza na temat ﬁ zjologii patologicznej raka znacz- l Eter naftowy (n-heksan lub eter dietylowy) – 200 cm3, nie się zwiększyła [3]. l Alkohol izopropylowy (etanol, denaturat) – 300 cm3, Zhou C., i współpracownicy [5] donieśli, że amigda- l jądra z pestek moreli (ok. 60 g) lina w obecności enzymu β-glukozydazy hamuje wzrost i prowadzi do śmierci ludzkich komórek nowotworo- Wykonanie: wych wątroby HepG2. Opisano również zahamowanie Jądra pestek moreli rozdrabnia się (lub mieli w młynku wzrostu komórek raka prostaty na liniach komórko- do kawy) i suszy. Suchy materiał należy przenieść luźno wych DU145 i LNCaP [6], a także komórek nowotworu do aparatu Soxhleta (nie ubijać mocno). Pierwszą ekstrak- szyjki macicy na liniach HeLa [7]. Linie komórkowe cję przeprowadza się przy użyciu eteru naftowego (może raka gruczołu krokowego DU145 pochodzą z przerzu- być również dietylowy), lub n-heksanem – ma to na celu tów do mózgu, natomiast LNCaP z przerzutów do nad- wyekstrahowanie sporej ilości oleju, który utrudnia izolację obojczykowego węzła chłonnego. Należy wyjaśnić, że amigdaliny. Po kilku cyklach (ok. 20 minut) ekstrakcję prze- linie komórkowe to kultury dzielących się komórek, prowadza się z alkoholu izopropylowego (na potrzeby eks- w tym przypadku nowotworowych, wyodrębnionych perymentu szkolnego można z powodzeniem użyć taniego z organizmu. bezbarwnego denaturatu). Po około dwóch godzinach eks- Dodatkowe informacje na temat amigdaliny Czytel- trakt zatęża się do ok. 1/3 objętości i odstawia do powolnej nik może znaleźć również w książce A. Kołodziejczy- krystalizacji. Tak otrzymaną amigdalinę w ilości około 1-2 ka [8]. g można jeszcze przekrystalizować z małej ilości alkoholu. | 49 Chemia w Szkole | 4/2016 Nauka i technika Metoda 2: Ekstrakcja które rozpuszcza się przez Sprzęt: dodanie eteru lub n-hek- l kolba kulista, sanu. Po rozpuszczeniu l chłodnica zwrotna, oleju amigdalinę przesą- l lejek wraz z sączkiem, cza się i przemywa osad l czasza grzejna (lub łaźnia wodna) na lejku eterem lub n-heksanem. Amigdalinę można Odczynniki: przekrystalizować z małej l Eter naftowy (n-heksan lub eter dietylowy) – 200 cm3, ilości alkoholu. Otrzymuje l Alkohol izopropylowy (etanol, denaturat) – 300 cm3, się około 2,5 – 4,5 g amig- l jądra z pestek moreli (ok. 100 g) daliny w postaci białego ciała stałego. Wykonanie: Rozdrobnione jądra pestek moreli umieszcza się w kol- Właściwości amigdaliny bie i zalewa alkoholem. Mieszaninę ogrzewa się pod Postać: biały lub beżo- Fot. 1. Widoczna w kolbie emulsja powstała chłodnicą zwrotną przez 2-3 godziny. wy proszek o temperatu- ze sporej ilości oleju i krystalizującej amig- Jeśli nauczyciel nie dysponuje chłodnicą zwrotną, moż- rze topnienia 214-216oC. daliny na doświadczenie przeprowadzić również umieszczając Rozpuszczalna w wodzie kolbę z mieszaniną w ciepłej wodzie, mieszając jej zawar- (83 g w 1 dm3), oraz dobrze w gorących alkoholach, słabo tość co jakiś czas. Ogrzewanie ma na celu skrócenie czasu natomiast w zimnych. Nierozpuszczalna w eterze dietylo- trwania procesu ekstrakcji. wym i chloroformie. Następnie ciepłą mieszaninę przesącza się przez lejek z sączkiem bibułowym, a ekstrakt zatęża się do ok. 1/4 mgr inż. Andrzej Günther objętości. Zaobserwować można spore ilości oleju (Fot.1), doktorant, Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie Literatura: [1] Calrns T., Frobeng J. E., Gonzalez S., (1978) Analytical Chemistry of Amygdalin. Anal. Chem., 50 (2), 317–322 [2] Bolarinwa F.B., Orfila C., Morgan M.R.A., (2014) Amygdalin content of seeds, kernels and food products commercially- available in the UK. Food Chemistry, 152, 133–139. [3] Blaheta A.R., Nelson K., Haferkamp A., Juengel E., (2016) Amygdalin, quackery or cure? Phytomedicine 23, 367–376 [4] Günther A., Bednarczyk-Cwynar B., (2015) Amigdalina – łatwo dostępny związek o ciekawych właściwościach farmakologicznych. BioOrg 2015, 190–192 [5] Zhou C., Qian L., Ma H., Yu X., Zhang Y., Qu W., Zhang X., Xia W, (2012) Enhancement of amygdalin activated with β-d-glucosidase on HepG2 cells proliferation and apoptosis. Carbohydr Polym., 90, 516–523. [6] Chang HK., Shin M., Yang H., Lee JW., Kim YS., Lee MH., Kim J., Kim KH., Kim CJ, (2006) Amygdalin Induces Apoptosis through Regulation of Bax and Bcl-2 Expressions in Human DU245 and LNCaP Prostate Cancer Cells. Biol. Pharm. Bull., 29 (8), 1597–1602. [7] Chen Y., Ma J., Wang F., Hu J, Cui A., Wei C., Yang Q., Li F., (2013) Amygdalin induces apoptosis in human cervical cancer cell line HeLa cells. Immunopharmacol. Immunotoxicol., 35 (1), 43–51. [8] A. Kołodziejczyk, Naturalne związki organiczne, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa 2012 I. PRENUMERATĘ NA 2016 ROK MOŻNA ZAMÓWIĆ BEZPOŚREDNIO U WYDAWCY (cid:81) Przez internet: zakładka Prenumerata 2016 na stronie www.aspress.com.pl i wypełniając formularz zamówienia na podstronie prenumeraty (cid:81) e-mailem: [email protected] (cid:81) faksem: 22 641 02 01 (cid:81) listownie: Agencja AS Józef Szewczyk, ul. Warchałowskiego 2/58, 02-776 Warszawa 6 Cena prenumeraty w 2016 roku II. PRENUMERATA DOSTARCZANA PRZEZ FIRMY KOLPORTERSKIE: 1 Liczba wydań Cena Cena prenume- Cena prenumeraty 1. RUCH – zamówienia na prenumeratę w wersji papierowej 0 Tytuł (I i II półrocze) egzemplarzowa raty rocznej w II półroczu i na e-wydania można składać bezpośrednio na stronie www. 2 prenumerata.ruch.com.pl. Ewentualne pytania prosimy kierować Dwumiesięczniki na adres e-mail: [email protected] lub kontaktując się a z Centrum Obsługi Klienta „RUCH” pod numerami: 22 693 t a Chemia w Szkole 6 (3+3) 25,00 150,00 75,00 70 00 lub 801 800 803 – czynne w dni robocze w godzinach r 7.00–17.00. Koszt połączenia wg taryfy operatora. e Geograﬁ a w Szkole 6 (3+3) 25,00 150,00 75,00 2. GAR MOND PRESS – tel. 22 836 69 21 m [email protected]. Fizyka w Szkole z Astronomią 6 (3+3) 27,50 165,00 82,50 u 3. KOL POR TER S.A. – prenumeratę instytucjonalną n Wiadomości Historyczne z WOS 6 (3+3) 27,50 165,00 82,50 można zamawiać w oddziałach firmy. Informacje: www.kol por ter.com.pl. e r Kwartalnik 4. POCZTA POLSKA – zamówienia we wszystkich urzędach P pocztowych lub u listonoszy, drogą elektroniczną:www. Język Niemiecki 4 (2+2) 25,00 100,00 50,00 poczta-polska.pl. Infolinia w godz. 8.00–22.00: 801 333 444 (dla telefonów stacjonarnych) i 801 333 444 (dla telefonów komórkowych i z zagranicy). Zamów prenumeratę przez Internet III. NUMERY ARCHIWALNE DRUKOWANE z lat 2013 i 2014 dostępne są w ograniczonym zakresie. Przed 50 | www.aspress.com.pl www.kiosk24.pl złożeniem zamówienia prosimy o kontakt pod adresem: Chemia w Szkole | 4/2016 [email protected].