Бетулин — тритерпеновый спирт берёзовой коры¶
Бетулин (древесный воск, люпенол) — природный тритерпеновый спирт класса лупана, содержащийся преимущественно в коре берёзы. Представляет собой белое кристаллическое вещество с температурой плавления около 256 °C, практически нерастворимое в воде и хорошо растворимое в органических растворителях. Бетулин известен как один из основных компонентов берёзового дёгтя и берёзовой коры, а его сложный эфир с уксусной кислотой — бетулин ацетат — входит в состав наружных лекарственных средств.
¶Химические свойства
Бетулин относится к классу пентациклических тритерпенов (олеанановый скелет, тип лупана) с молекулярной формулой C30H50O2. Молекулярная масса составляет 442,72 г/моль. В молекуле присутствуют две гидроксильные группы (поэтому бетулин относится к дитерпеновым спиртам в широком смысле — диолам), а также тройная связь в кольце А, характерная для тритерпенов этого ряда.
Основные физико-химические характеристики:
- Молекулярная формула — C30H50O2
- Молярная масса — 442,72 г/моль
- Температура плавления — 251—258 °C
- Внешний вид — белый кристаллический порошок
- Растворимость — хорошо в этаноле, диэтиловом эфире, хлороформе; плохо в воде
Бетулин легко ацетилируется, образуя бетулин ацетат, и может окисляться до бетулиновой кислоты — соединения, которое также изучается в контексте биологической активности.
¶Распространение в природе
Основным источником бетулина является кора берёзы (Betula), особенно берёзы повислой (Betula pendula) и берёзы бумажной (Betula papyrifera). В наружном слое коры (бересте) концентрация бетулина может достигать 5—15 % от массы сухого вещества. Помимо берёзы, бетулин обнаружен в коре некоторых других лиственных пород, а также в небольших количествах в различных растениях и продуктах пчеловодства — прополисе и мёде.
В берёзовом дёгте, получаемом сухой перегонкой коры, бетулин присутствует в значительных количествах и определяет во многом его свойства. В XIX и начале XX века берёзовый дёготь применялся в медицине и в кожевенном производстве, а бетулин считался одним из его ценных компонентов.
¶Получение
Промышленное и лабораторное получение бетулина осуществляется несколькими способами:
- Экстракция из береста — обработка коры органическими растворителями (этанол, гексан, этилацетат) с последующей кристаллизацией.
- Из берёзового дёгтя — фракционирование смеси дегтярных компонентов.
- Полусинтез — химическое превращение бетулиновой кислоты, которая в избытке содержится в коре некоторых тропических растений (гиррокарпус, ланохинол и др.).
Наиболее экономически выгодным считается выделение из береста — отхода лесозаготовительного и деревообрабатывающего производства.
¶Биологическая активность
В научной литературе описан широкий спектр биологической активности бетулина и его производных. Основные направления исследований:
- Противовоспалительное действие — бетулин подавляет синтез провоспалительных цитокинов и ингибирует ключевые ферменты воспалительного каскада.
- Гепатопротекторное действие — бетулин и бетулиновая кислота изучались как средства защиты печени, в том числе при токсических поражениях.
- Противоопухолевая активность — в доклинических исследованиях показана способность бетулиновой кислоты индуцировать апоптоз опухолевых клеток ряда линий.
- Антивирусные свойства — отмечена активность в отношении некоторых вирусов, включая вирус гепатита.
- Антибактериальные и противогрибковые эффекты — бетулин проявляет активность в отношении ряда грамположительных бактерий.
Следует подчеркнуть, что большинство данных получено в лабораторных и доклинических исследованиях; клиническое применение бетулина как самостоятельного лекарственного средства на момент обзора не имеет широкого утверждения в международных фармакопеях.
¶Применение
¶Фармацевтика и косметика
Бетулин ацетат входит в состав препарата «Абиксил» (Abixyl) — наружного средства, применяемого в дерматологии. Бетулин и его производные исследуются как потенциальные компоненты противовоспалительных и ранозаживляющих косметических средств. В России берёзовая кора и берёзовый дёготь традиционно используются в народной медицине, а бетулин рассматривается как один из биологически активных компонентов, объясняющих их действие.
¶Промышленность
Бетулин и его эфиры применяются как исходное сырьё для синтеза бетулиновой кислоты и её производных. В кожевенном производстве берёзовый дёготь с высоким содержанием бетулина использовался для дубления и обработки кожи.
¶История
Бетулин был впервые выделен из берёзовой коры в 1836 году русским химиком Фёдором Луговым (по другим данным — впервые описан в работах немецких химиков начала XIX века). Название «бетулин» происходит от латинского названия берёзы — Betula. В XIX веке соединение изучалось в контексте компонентов берёзового дёгтя, а в XX веке интерес к нему возрос в связи с открытием биологической активности тритерпенов.
¶Литература
- Малышев М. Ф. «Берёзовый дёготь: химический состав и биологическая активность»
- Пивоваров А. В. и соавт. «Тритерпеноиды берёзы: современные данные»
- Gruenwald J. et al. «Betulin and betulinic acid: chemistry, pharmacology and therapeutic potential»
- Sohn J. H. et al. «Betulinic acid: a natural product with diverse biological activities»