Глава X. Гликозиды

1. Общая характеристика гликозидов.

2. Строение и классификация.

3. Физико-химические свойства.

4. Выделение и анализ гликозидов.

5. Биологическая активность и применение.

6. Тиогликозиды. Общая характеристика.

7. Лекарственные растения и лекарственное растительное сы- рьё, содержащие тиогликозиды:

• горчица сарептская;

• чеснок посевной;

• лук репчатый.

Общая характеристика гликозидов

Гликозиды - это природные углеводсодержащие вещества орга-нического характера главным образом растительного происхождения (редко животного). Молекулы их состоят из углеводного компонента (сахара), а также другого органического соединения, не относящегося к сахарам. Сахарная часть гликозида называется гликоном, а несахар-ная - агликоном или генином.

Строение и классификация

В общем виде молекулу гликозида можно представить следую-щим образом:

где R - агликон или ге.нин

Связь сахарного остатка с агликоном осуществляется либо через кислород (О - гликозиды), азот (N - гликозиды), углерод (С - глико-зиды), либо через серу (S - гликозиды или тиогликозиды).

О-ГЛИКОЗИДЫ С-ГЛИКОЗИДЫ

N-ГЛИКОЗИДЫ

Наибольшее распространение в природе имеют О-гликозиды. Их разнообразие зависит от природы агликона, а также от строения са-харного компонента, в состав которого входят разнообразные сахара от одной молекулы моносахарида до нескольких (монозиды, биозиды, триозиды, олигозиды).

Гликозиды подразделяются в зависимости от:

1. 

   таутомерной формы моносахаридов - на пиранозиды (шести-членное кольцо) и фуранозиды (пятичленное кольцо)

2) а- или (3-конфигурации полуацетального гидроксила, через ко-торый происходит связь с агликоном на а- или (3-гликозиды, например:

ЛКЖОПИРАНОЗИД ГЛЮКОФУРАНОЗИД

а- и р-формы глюкозы различаются положением ОН- группы, находящейся у 1-го углеродного атома, по отношению к плоскости кольца.

3) природы сахарного компонента - на пентозиды (когда в молекуле моносахарида 5 атомов углерода) - арабинозиды, ксилозиды:

КСИЛОЗА АРАБИНОЗА

и гексозиды (когда в молекуле моносахарида 6 атомов углерода) глюкозиды, галактозиды, фруктозиды.

ГАЛАКТОЗА

В качестве сахарного остатка могут встречаться уроновые кисло-ты (глюкуроновая, галактуроновая и др.).

Еще большее разнообразие О-гликозидов обуславливается при-родой агликона, который может быть и простейшим алкилом (напри-мер, метилглюкозид) и очень сложным природным соединением (на-пример, стероидные гликозиды).

Классификация гликозидов основана на химической струк-туре агликона. Среди гликозидов, имеющих агликон терпеноид-ной природы наиболее важны следующие группы:

1. Стероидные (сердечные гликозиды), агликонами которых являются производные циклопентанпергидрофенантрена.

2. Сапонины - гликозиды с агликоном тритерпеновой или сте-роидной структуры.

3. Горькие гликозиды (горечи), агликоны которых представ-ляют собой монотерпеновые соединения (иридоиды).

В форме гликозидов в природе встречаются вещества и из дру-гих классов соединений (гликоалкалоиды, антрагликозиды, флавоно-идные гликозиды и другие вещества фенольной природы).

Физико-химические свойства

Гликозиды, как правило, кристаллические вещества, часто горь-кого вкуса, бесцветные или окрашенные (флавоноиды, антрагликози-ды и др.) Они более или менее растворимы в воде, спирте, плохо или нерастворимы в неполярных органических растворителях. Гликозиды оптически активны, подвергаются кислотному и ферментативному гидролизу.

В химическом отношении гликозиды в основном имеют ней-тральный характер. Как исключение (хотя и довольно частое), некото-рые гликозиды проявляют слабокислые (флавоноиды) и слабооснов-ные свойства. Они кристаллизуются из воды и спирта в виде характерных для каждого гликозида кристаллов.

Выделение и анализ

Лабильность гликозидов требует внимательного отношения к их выделению из лекарственного растительного сырья и очистке. Наи-более часто гликозиды извлекают из лекарственного растительного сырья водными растворами спиртов (этиловый, метиловый 20-80%). Полученную спиртовую вытяжку упаривают в вакууме до удаления спирта и очищают от балластных веществ липофильного характера с помощью неполярных растворителей (хлороформ, эфир, дихлорэтан и др.). Полученное очищенное водное извлечение упаривают, и смесь гликозидов разделяют на хроматографических колонках, используя в качестве сорбентов оксид алюминия, капрон, целлюлозу (в зависимо­сти от природы гликозидов).

В отличие от алкалоидов гликозиды не имеют общих реакций. Подлинность гликозидов устанавливается по характеру сахара и аг-ликона, на которые в каждой группе есть частные реакции, и они бу-дут рассматриваться при изучении каждой из вышеперечисленных групп природных соединений.

Количественное содержание гликозидов может определяться физи-ческими, химическими и физико-химическими методами и методом биологической стандартизации на примере сердечных гликозидов.

Гликозиды широко распространены в растительном мире и мо-гут содержаться во всех частях растений. Обычно в растении могут находиться по несколько разных гликозидов, относящихся к одной или разным группам.

В растениях, наряду с гликозидами, но в разных клетках нахо-дятся ферменты, осуществляющие их синтез и гидролиз. При раз-рушении растительных клеток (например, при измельчении сырья, увядании после сбора) гликозиды, за счет нарушения проницаемости

мембран, приходят в соприкосновение с ферментами и подвергаются гидролизу. Поэтому гликозиды, которые первоначально присутство­вали в растениях и были ответственны за биологическую активность лекарственного растительного сырья, могут быть разрушены, и сы­рье не будет соответствовать нормативной документации, что недо­пустимо.

ПУРПУРЕАГЛИКОЗИД А ДИГИТОКСИГЕНИН

Чтобы сохранить в растении гликозиды, необходимо быстро пода-вить действие ферментов. Говоря о действии ферментов, следует под-черкнуть, что их действие является строго специфичным и зависит от структуры субстрата. Гидролиз и синтез гликозидов катализируются ферментами гликозидазами. В зависимости от вида сахара среди гли-козидаз различают глюкозидазы, галактозидазы, рамнозидазы и т.д. Ферменты различаются также по виду гликозидной связи, например, р-глюкозидаза расщепляет b-глюкозидную связь в Р-глюкозидах, а a-глюкозидаза расщепляет a-глюкозидную связь в а-глюкозидах.

Скорость гидролиза гликозидов зависит от строения агликона и от таутомерной формы моносахаридов. Фуранозиды гидролизу-ются быстрее пиранозидов.

Являясь белковыми веществами, ферменты для проявления сво-его действия требуют оптимального температурного режима субстра-та. При температуре 60-70°С и выше белки свертываются (инактиви-руются), а при температуре ниже 25°С активность ферментов резко снижается (но не пропадает). Оптимальной температурой для расщеп-ляющей реакции ферментов считают 25-30°С.

Лабильность (нестойкость) гликозидов обязывает нас очень вни-мательно относиться к растениям и сырью, содержащим гликозиды, в процессе их заготовки, сушки и хранения. При этом следует помнить:

1. Ферментативный гидролиз гликозидов начинается с момента отмирания растения, поэтому собранное лекарственное растительное сырьё, содержащее гликозиды, необходимо как можно быстрее под-вергнуть сушке.

2. Собирая гликозидсодержащее сырье, не следует его сильно уп-лотнять, ибо оно самосогревается, и создаются оптимальные условия для гидролиза гликозидов.

3. Растения с особо нестойкими гликозидами (сердечные глико-зиды) подвергают быстрой огневой сушке при температуре 50-60°С.

4. Сушить свежесобранное лекарственное растительное сырьё следует, расстелив его тонким слоем и часто вороша.

5. Следует помнить, что при хранении сырья, содержащего гли-козиды (особенно сердечные), следует следить за состоянием склад-ских помещений и не допускать отсыревания сырья, так как влага способствует возобновлению действия ферментов.