Индольный цикл содержится также в β-индолил-α-аминопропионовой кислоте – триптофане. При гниении белков, содержащих триптофан, наряду с индолом и скатолом образуется нашедшая широкое применение β-индолилуксусная кислота, получившая название гетероауксин (от греч. auxein – «увеличивать»). Это вещество стимулирует рост и развитие растений. Одно из аминопроизводных индола, серотонин, является важнейшим нейромедиатором; он участвует в передаче нервного импульса и «руководит» очень многими функциями в организме. Название этого алкалоида происходит от лат. serum – «сыворотка». Структурно сходен с серотонином алкалоид буфотенин, обнаруженный в коже некоторых жаб (лат. bufo). Широкую известность приобрел индольный алкалоид псилоцибин, содержащийся в грибах родов Psilocybe (от греч. psilos – «лысый» и kybe – «голова»). Два индольных алкалоида гармин и гармалин выделены из цветкового растения гармалы обыкновенной (Peganum harmala). В ней же содержатся алкалоиды гармалон и пеганин.
Известный индольный алкалоид резерпин, понижающий артериальное давление, был выделен из растения раувольфия змеевидная, из букв латинского названия которой Rauvolfia serpentina и был образован термин. В 1931 году из корней этого растения пакистанский химик Салимуззаман Сиддик (1897–1994) выделил новое антиаритмическое средство – алкалоид, который он назвал аджмалином (ajmaline) в память о своем учителе, пакистанском враче и мусульманском лидере-- Хакиме Аджмаль-Хане. Однако в отечественной литературе закрепилось название аймалин.
Введение в пиррольный цикл второго атома азота по соседству с первым дает пиразол, производные которого также составляют большой класс практически важных соединений. Так, синтезированный в 1883 году немецким химиком Людвигом Кнорром (1859–1921) 1‑фенил-2,3‑диметилпиразолон-5 оказался жаропонижающим средством и получил название антипирин (от греч. pyr – «огонь, жар»). И уже в следующем году он стал использоваться в качестве одного из первых синтетических лекарственных средств. Более широкое распространение получило диметиламинопроизводное антипирина, которое синтезировал в 1893 году немецкий химик Фридрих Штольц (1860–1936). Его назвали амидопирином (или, путем перестановки букв, – пирамидоном). Однако из‑за токсичности пирамидон изъят из производства. (Интересно, что в английском языке есть редкое слово pyramidon, которое никакого отношения к медицине не имеет, а означает регистр в оргáне из больших деревянных труб в виде перевернутых пирамид, дающих очень низкие звуки.)
Дальнейшее усложнение молекулы амидопирина путем введения в нее группы CH2SO3Na приводит к более сильнодействующему средству – анальгину (от греч. algos – «боль» с отрицательной приставкой). Того же происхождения название когда‑то применявшегося противолихорадочного и противоневралгического средства анальгена (производного хинолина). Одно из нитропроизводных пиразолона получило название пикролоновая кислота (сокращение слов пикриновая и пиразолон), поскольку напоминало по своим свойствам пикриновую кислоту.
Изомер пиразола называется имидазолом. Среди его производных – упоминавшиеся аминокислоты гистидин, аллантоин, а также физиологически активное соединение (алкалоид) аминоэтилимидазол – гистамин (от греч. histion – «ткань»). Гистамин (в смеси с ацетилхолином) содержится в жгучих волосках обычной крапивы. Очень важно одно из производных полностью гидрированного имидазола (имидазолидина), которое называется креатинином. Его название происходит от греч. kreas – «мясо». Креатинин – конечный продукт обмена белков в организме, он образуется в мышцах и затем выделяется в кровь. Повышенный уровень креатинина в крови свидетельствует о плохой работе почек. Креатинин не следует путать с креатином – метилгуанидиноуксусной кислотой HN=C(NH2)N(CH3)СН2СООН. Креатин также содержится в скелетных мышцах.
Трифенилимидазол называется лофином. Это название произошло от греч. lophos – «гребень, пучок, хохолок птицы», потому что при кристаллизации лофин образуется в виде пучков длинных игольчатых кристаллов. А частично гидрированный лофин (трифенилимидазолин) называется амарином, поскольку имеет горький вкус (на латыни amarus – «горький»).
При замене в молекуле имидазола одного атома азота на атом серы получается тиазол. Среди его важных производных – меркаптобензтиазол, сокращенно каптакс. Оба названия, как и «меркаптаны», происходят от лат. capto – «хватаю, ловлю»: каптакс – энергичный ускоритель вулканизации (последний термин происходит от имени римского бога огня Вулкана: для вулканизации необходим нагрев). Димер каптакса (с дисульфидным мостиком) также применяется в качестве вулканизатора под названием альтакс, придуманным в 1931 году как торговая марка.
В печени животных, в молоке, яичном желтке содержится конденсированный гидрированный бицикл имидазола и тиофена. Это очень важное биологически активное вещество называется биотином (от греч. bios – «жизнь»). Один из изомеров биотина – витамин Н (другое название – кофермент R). Ничего общего с биотином не имеет биотит; это минерал (слюда), названный в честь французского физика Жан Батиста Био (Biot, 1774–1862).
В молекуле кардиазола (коразола) уже четыре атома азота в пятичленном цикле, который к тому же сочленен с семичленным. Первая часть названия этого биологически активного вещества происходит от греч. kardia – «сердце», аналогично таким терминам, как «кардиография», «кардиолог», а также «кардиоида» – кривая, по форме напоминающая сердце.
Шестичленные гетероциклы
Два изомерных шестичленных гетероцикла с атомом кислорода и двумя двойными связями получили название α– и γ-пиранов, а их кетопроизводные – α– и γ-пиронов. История этих названий берет начало от природных производных γ-пирона – хелидоновой и меконовой кислот (вторая содержит одну гидроксильную группу). Хелидоновая кислота (γ-пирон-1,6‑дикарбоновая кислота) была выделена в 1839 году из млечного сока чистотела большого (Chelidonium majus). Из него же были выделены алкалоиды хелидонин и хелеритрин. Вторая часть названия хелеритрина происходит от греч. erythros – «красный»: на изломе высокий стебель чистотела выделяет капли густого млечного сока, который на воздухе немедленно окрашивается в оранжево-красный цвет. Меконовая же кислота была выделена в 1805 году из алкалоидов опийного мака уже упоминавшимся (в связи с морфином) Ф. Сертюрнером; на латыни «маковый сок» – meconium, а mekon по‑гречески – «мак». При длительном кипячении меконовая кислота теряет одну карбоксильную группу; образующуюся кислоту назвали (путем перестановки букв) коменовой кислотой. При ее нагреве происходит отщепление второй карбоксильной группы и образуется вещество, которое вначале назвали пирокоманом (отсюда и «пир» в названиях пиранов и пиронов, от греч pyr – «огонь»), а затем, путем сокращения этого названия, – пироном (γ-пироном). Одно из его производных, 3‑гидрокси-2‑метилпирон, называется мальтолом (от лат. maltum – «солод»), поскольку образуется при поджаривании солода. Мальтол содержится также в хвойных растениях (в хвое сибирской пихты – до 2 %) и является ароматизирующей пищевой добавкой Е636. Еще одно производное γ-пирона, 5‑гидрокси-2‑гидроксиметил-γ-пирон, называется койевой кислотой. Это название имеет японское происхождение. Койевая кислота была впервые выделена в 1907 году токийским профессором физиологии растений Кендо Сайто как побочный продукт ферментации вареного риса плесенью: по‑японски koji – «плесень кодзи», плесневые грибки, которые используют, например, при производстве сакэ. Пирановое кольцо имеется в циклической форме молекул сахаров, например в глюкозе, сахарозе и др.
