Тиогликозиды

К прир. N-гликозидам относятся нуклеозиды, нуклеотиды, нуклеиновые кислоты, гликопротеины. некоторые смешанные биополимеры, в которых гликозидная связь соединяет углеводные и пептидные цепи через амидный атом N остатка аспарагина. Многие N-гликозиды и структурные аналоги нуклеозидов, являясь антиметаболитами нуклеозидов, обнаруживают высокую физиол. активность и используются в кач-ве лек. препаратов, напр. фторафур, цитарабин.

Для S-гликозидов характерны специфич. свойства, связанные с возможностью окислит.-восстановит. реакций по атому S. К ним относятся гидрогенолиз над никелем Ренея, окислит. расщепление галогенами, окисление до сульфонов, образование из S-гликозиды гликозилгалогенидов. Гидролиз S-гликозиды в отличие от гидролиза О-гликозиды может протекать в мягких условиях в присутствии солей Hg и Cd, что позволяет вести селективную реакцию, не затрагивая О-гликозидные связи молекулы. S-гликозиды, аналогично ароматич. О-гликозиды, получают конденсацией тиолятов щелочных металлов с ацилгликозилгалогенидами. Специфич. методы - конденсация ацилгликозилгалогенидов с тиомочевиной с послед. гидролизом тиурониевой соли и частичный гидролиз диалкилдитиоацеталей сахаров, катализируемый солями Hg.

Гликозиды, общая характеристика

Гликозиды - это природные углеводосодержащие вещества органического характера, преимущественно растительного происхождения. В состав молекулы гликозидов входит сахар и несахаристая часть - агликон, или генин. Греческая приставка "а" означает отрицание, агликон в переводе означает "несахар". Агликон и сахар соединены между собой связью, подобной сложноэфирной, поэтому молекула гликозида легко расщепляется в присутствии воды под влиянием энзимов (ферментов), содержащихся в этих растениях. Формулу гликозида можно представить следующим образом:

   

Связь сахарного остатка (гликозила) с генином (R) осуществляется либо через кислород (O-гликозиды), либо азот (N-гликозиды), либо серу (тиогликозиды), либо углерод (С-гликозиды).

   

Характеристика сахаров.

Сахарные компоненты, входящие в состав гликозидов, в основном относятся к моносахаридам. Чаще всего встречаются глюкоза, рамноза, галактоза и др. Иногда в состав гликозидов входит несколько моносахаридов. В этом случае они при ферментативном гидролизе гликозида отщепляются постепенно. В составе некоторых гликозидов (гликозиды сердечной группы) содержатся специфические сахара, нигде более не встречающиеся, например цимароза. По числу молекул сахара гликозиды делятся на монозиды, биозиды, триозиды. Гликозиды, содержащие 4 и более молекул сахара, встречаются реже. Первым установленным сахаром была глюкоза, поэтому соединения назывались глюкозидами. После обнаружения других сахаров утвердилось групповое название "гликозиды".

Характеристика агликона.

Агликоны гликозидов очень разнообразны. Они принадлежат к различным классам органических соединений: спиртам, альдегидам, кислотам, фенолам, производным антрацена, циклопентанопергидрофенантрена и т. д. Терапевтическое действие гликозидов на организм обусловливается в основном их агликонами. Присутствие сахара способствует растворению, усилению и ускорению их действия.

Классификация.

В 1890 г. Е. И. Шацкий предложил классификацию гликозидов. В настоящее время в зависимости от химического строения агликона все гликозиды делятся на 2 группы: гомогликозиды и гетерогликозиды.

Гомогликозиды (полисахариды) - сахаристая часть и агликон принадлежат к одному классу соединений, то есть полисахаридам (крахмал, целлюлоза или клетчатка, слизи, камеди, пектиновые вещества).

Полисахариды содержат только углеводные остатки, поэтому и называются гомогликозидами. Алтей лекарственный, подорожник большой, лен обыкновенный и др.

Гетерогликозиды - гликозиды, содержащие в молекуле различные агликоны. Они классифицируются на следующие группы:

1. Растения и сырье,  содержащие монотерпеновые гликозиды. Вахта трехлистная, одуванчик лекарственный, золототысячник зонтичный;

2. Растения и сырье,  содержащие карденолиды и буфадиенолиды (сердечные гликозиды). Наперстянка (пурпуровая, крупноцветковая, шерстистая и др.), строфант Комбе, адонис весенний, ландыш майский, желтушник раскидистый, морозник красноватый;

3. Растения и сырье,  содержащие тритерпеновые гликозиды (сапонины). Солодка (голая, уральская), синюха, женьшень, аралия маньчжурская, первоцвет весенний;

4. Растения и сырье,  содержащие стероидные гликозиды  (сапонины). Диоскорея (кавказская и ниппонская), эхинопанакс (заманиха) высокий;

5. Растения и сырье,  содержащие фенольные соединения  и их гликозиды (простые фенолы  и их гликозиды). Мужской папоротник, толокнянка, брусника, родиола розовая, фиалка трехцветная и полевая;

6. Растения и сырье,  содержащие антраценопроизводные. Кассия (остролистная и узколистная), алоэ, жостер слабительный, крушина ольховидная, ревень тангутский, щавель конский, зверобой продырявленный, марена красильная;

7. Растения и сырье,  содержащие флавоноиды. Боярышник (различные виды), пустырник сердечный, софора японская, бессмертник песчаный, пижма обыкновенная, горец (перечный, почечуйный, птичий), стальник полевой, шлемник байкальский, хвощ полевой, сушеница топяная, череда трехраздельная;

8. Растения и сырье,  содержащие кумарины и фуранохромоны: амми большая, амми зубная, пастернак посевной, укроп огородный, псоралея костянковая, горичник (русский, Морисона, горный);

9. Растения и сырье,  содержащие танниды (дубильные вещества). Скумпия кожевенная, сумах дубильный, бадан толстолистный, дуб обыкновенный, змеевик, кровохлебка лекарственная, лапчатка прямостоячая, черемуха обыкновенная, черника, ольха (серая и клейкая);

10. Растения и сырье,  содержащие тиогликозиды. Горчица (сарептская и черная);

11. Растения и сырье,  содержащие нитрилгликозиды. Миндаль горький;

12. Растения и сырье,  содержащие гликоалкалоиды. Это природные соединения, в которых сочетаются свойства алкалоидов и стероидных сапонинов, например соласадин. Содержится в траве паслена дольчатого. Используется в производстве гормональных препаратов;

13. Растения и сырье,  содержащие различные гликозиды.

Физико-химические свойства.

Гликозиды - бесцветные или  окрашенные кристаллические вещества, некоторые флавоноиды и антраценопроизводные гликозиды, легко растворимые в воде, труднее в спирте, почти не растворимы в эфире, некоторые из них хорошо растворимы в хлороформе и дихлорэтане. Агликоны в воде не растворяются, но растворимы в органических растворителях. Обладают горьким вкусом (за исключением рутина). С увеличением цепочки углеводных компонентов растворимость гликозидов в воде увеличивается. С увеличением молекулярной массы агликона растворимость гликозида снижается. Все природные гликозиды обладают оптической активностью, имеют определенную температуру плавления. Гликозиды обладают большой реакционной способностью: ферментативный и кислотный гидролиз. Дубильные вещества гидролизуются щелочами. В отличие от алкалоидов гликозиды не имеют общих реакций.

Подлинность.

Устанавливается по характеру  агликона и сахара. Реакции на агликоны зависят от наличия в их молекулах функциональных групп. Например, гликозиды, содержащие в качестве агликона фенол или соединение с фенольным гидроксилом, дают окрашивание с хлоридом железа (III). Одни гликозиды дают характерные окрашивания с серной кислотой: например, строфантин окрашивается в зеленый цвет, амигдалин - в пурпурово-красный, другие образуют осадки с танином; гликозиды наперстянки, адониса, ландыша после гидролиза восстанавливают жидкость Фелинга.

Выделение гликозидов.

В виду нестойкости и трудности  выделения гликозидов их редко применяют  в чистом виде. Чаще выделяют гликозиды  кардиотонического действия (дигитоксин). Используют сырье для приготовления водных настоев, отваров, новогаленовых препаратов. Учитывая нестойкость гликозидов, при изготовлении лекарственных средств, содержащих гликозиды, избегают их сочетания с кислотами, щелочами, дубильными веществами и солями тяжелых металлов (несовместимости).

Количественное определение.

Определяется различными методами: спектрофотометрией, фотоколориметрией и др. Гликозиды кардиотонического действия определяют методом биологической стандартизации.

Распространение.

Гликозиды в растительном мире распространены широко. Среди  однодольных растений особенно богаты семейства ароидных, мятликовых. Наиболее часто гликозиды встречаются у двудольных в семействах лилейных, норичниковых, бобовых, лютиковых, кутровых, астровых, гречишных, розоцветных, крушиновых. Гликозиды могут находиться во всех органах растений. В одном и том же растении они накапливаются в различных органах, например, в ландыше майском они содержатся в листьях, цветках, траве. Иногда в одном органе могут накапливаться гликозиды, различные как по химическому строению, так и по физиологическому действию; например, в листьях наперстянки пурпурной встречаются гликозиды кардиотонического действия и сапонины стероидного ряда. В присутствии сапонинов активность гликозидов возрастает. Содержание гликозидов в растениях колеблется от 0,01 до 60-70%. В растениях гликозиды находятся в клеточном соке в растворенном состоянии, многие из них обладают флюоресценцией, что позволяет обнаружить локализацию флавоноидов и антрагликозидов с помощью люминесцентного микроскопа.

Роль гликозидов.

Гликозиды играют важную роль в жизнедеятельности растительного  организма:

1) Участвуют в окислительно-восстановительных реакциях в растительной клетке;

2) Являются переносчиками  сахара;

3) Многие группы химических  веществ в период интенсивного  роста и развития растения  находятся в виде гликозидов;

4) В большинстве случаев  биологическое значение гликозидов  обеспечивается структурой агликона.

Факторы, влияющие на накопление гликозидов.

Основными являются следующие:

1) Индивидуальная изменчивость. Растения одного рода, но разных  видов, произрастающие в одинаковых  условиях, могут содержать различное  количество гликозидов. Например, семена  горького миндаля содержат гликозид  амигдалин в пределах от 0,018 до 0,334, а в семенах сладкого миндаля амигдалин отсутствует;

2) Возраст растения. В листьях  молодых растений содержится  гликозидов больше. Листья наперстянки  пурпурной на первом году содержат  больше гликозидов, чем на втором;

3) Фаза вегетации. У  наперстянки крупноцветковой наибольшее  содержание гликозидов в листьях  отмечается перед цветением, а  у желтушника - во время цветения;

4) Время суток. Максимальное  содержание в полуденные часы;

5) Экологические условия  (освещенность, влажность, почва  и др.). На освещенной открытой  местности, удобренной почве содержание  гликозидов больше, чем в пасмурную  погоду и в тени.

Заготовка сырья (сбор, сушка, упаковка, хранение).

В зависимости от органа растения сырье заготавливают в фазу максимального  накопления гликозидов. Листья толокнянки и брусники собирают за сезон дважды; рано весной, до цветения растений и  осенью - во время плодоношения до сентября - октября. Листья трилистника водяного - после цветения, траву череды трехраздельной - в фазу бутонизации. При заготовке соблюдают охранные мероприятия, чередуя места сбора между административными районами, оставляя часть хорошо развитых растений на заросли. При сборе соцветий, трав не следует повреждать подземные органы, их собирают после обсеменения растений и на место корней засыпают семена (кроме солодки, у которой БАВ накапливаются в фазу цветения). Сырье, содержащее гликозиды, необходимо собирать в сухую, солнечную погоду, лучше в полуденные часы. Собранное сырье не должно долго лежать в таре (оно самосогревается, и в присутствии тепла и влаги активизируются ферменты). Сушка должна быть быстрая, желательно искусственная при температуре 55-60°С или на чердаках под железной или шиферной крышей, раскладывать сырье нужно тонким слоем, ворошить. Медленная сушка вызывает ступенчатый распад гликозидов (сердечные гликозиды).

Хранить сырье следует  в хорошо упакованной таре, в сухих, хорошо проветриваемых складских помещениях, на подтоварниках.

При сборе, сушке, упаковке и  хранении сырья следует учитывать  свойство гликозидов легко подвергаться гидролизу под действием ферментов, поэтому необходимо четко соблюдать  правила для каждого вида сырья, предусмотренные в инструкции по заготовке.

Пути использования сырья.

Сырье используется для приготовления  различных препаратов:

1) Из безрецептурного отдела  аптек листья толокнянки, брусники, трава хвоща полевого, зверобоя, плоды жостера, черемухи, черники,  подземные органы змеевика, лапчатки, кровохлебки, семена льна и  т. д. отпускаются населению  для изготовления в домашних  условиях настоев и отваров;

2) Изготовление настоев  и отваров производится и в  аптеках по рецептам врачей (настой  горицвета весеннего);

3) На фармацевтических  фабриках готовят настойки, концентраты,  экстракты, таблетки (настойка пустырника, жидкий экстракт горца перечного,  таблетки "Адонисбром", концентрат - листья наперстянки пурпуровой);

4) На химико-фармацевтических  заводах готовят суммарные препараты,  выделяют индивидуальные гликозиды  (дигитоксин, гранулы мать-и-мачехи, бессмертника). Сборы (потогонный, мочегоный, желудочный); брикеты (трава зверобоя, пустырника, полевого хвоща и др.).

Гликозиды, общая характеристика

Гликозиды - это природные углеводосодержащие вещества органического характера, преимущественно растительного происхождения. В состав молекулы гликозидов входит сахар и несахаристая часть - агликон, или генин. Греческая приставка "а" означает отрицание, агликон в переводе означает "несахар". Агликон и сахар соединены между собой связью, подобной сложноэфирной, поэтому молекула гликозида легко расщепляется в присутствии воды под влиянием энзимов (ферментов), содержащихся в этих растениях. Формулу гликозида можно представить следующим образом: