Бета-карболин

β-Карболин (норгарман) — 9H-пиридо[3,4-b]индол. β-Карболиновая структура является основой для ряда алкалоидов, выделенных из растений (гармала и др.), известных под общим названием «β-карболины».

Изомерен α-карболину (1H-пиридо[2,3-b]индолу) и γ-карболину (5H-пиридо[4,3-b]индолу).

История

Цветок гармалы обыкновенной крупным планом

β-Карболиновые алкалоиды впервые были выделены из растения Peganum harmala, которое традиционно использовалось как эмменагог и абортивное средство на Ближнем Востоке и в Северной Африке. В бассейне Амазонки растения содержащие β-карболины использовались при приготовлении табака и галюциногенных напитков. Экстракт семян Peganum harmala использовалися для лечения рака пищеварительного тракта и малярии в Северо-Западном Китае.

Синтез

Общим методом синтеза β-карболинов является реакция Пикте-Шпенглера — взаимодействие замещённых триптаминов с ароматическими и алифатическими альдегидами. В этом синтезе на первой стадии образуются основания Шиффа с последующей электрофильной атакой иминогруппы по типу реакции Манниха по положению 3 индольного ядра с образованием спироиндоленинового промежуточного соединения и его дальнейшей перегруппировки в тетрагидро-β-карболин.

В качестве функционального эквивалента альдегидов могут выступать и α-кетокислоты и их эфиры, в качестве индольного компонента — триптофан и его эфиры; образующиеся в ходе реакции тетрагидрокарболины далее могут быть дегидрированы в β-карболины.

Другим методом синтеза β-карболинового скелета является модификация синтеза изохинолинов по Бишлеру-Напиральскому, в которой вместо N-ацил-β-фенилэтиламинов используются N-ацилтриптамины; этот метод синтеза ведет к 3,4-дигидро-β-карболинам:

Фармакология

Вещества, содержащие β-карболиновую группировку, могут проявлять следующие фармакологические свойства:

• Противомалярийная активность.
• Ингибирование моноаминоксидазы, циклинзависимых киназ, топоизомеразы
• Интеркаляция ДНК
• Седативное и анксиолитическое действие
• Гипнотическая активность
• Антиконвульсивная активность
• Притивоопухолевая активность
• Противовирусная, противопаразитарная и противомикробная активность

Структура

Некоторые бета-карболины

В приведённой таблице перечислены наиболее известные бета-карболины и их структурные формулы.

Нахождение в природе

β-Карболины содержатся в различных растениях:

• В гармале (лат. Peganum harmala) — многолетнем травянистом растении семейства Парнолистниковых (лат. Zygophyllaceae);
• В ряде представителей порядка Мальпигиецветных (лат. Malpighiáles):
  • В южноамериканской лиане Banisteriopsis caapi семейства Мальпигиевых (лат. Malpighiaceae);
  • В страстоцветах (пассифлоре, лат. Passiflora);
• В табаке, особенно вида Nicotiana rustica;

а также животных (например, в морских губках).