Распространение
Растения, содержащие кардиотонические гликозиды, распространены достаточно широко. Они встречаются во флоре всех континентов мира и принадлежат к 13 семействам: норичниковых (различные виды наперстянок), ландышевых (ландыш), крестоцветных (желтушники), кутровых (олеандр, кендырь, строфант), лютиковых (адонисы, морозники) и др. Накопление гликозидов зависит от факторов окружающей среды (свет, почва, климатические условия, географический фактор и др.). Содержание их и качественный состав претерпевают сильные изменения в процессе развития растения.
Характеристика агликона
Как и все гликозиды, гликозиды кардиотонического действия состоят из двух частей: углеводной и неуглеводной - агликона. Агликон является производным циклопентанпергидрофенантрена (и относится к классу стероидов). У агликонов кардиотонических гликозидов могут быть заместители у углеродных атомов в положении: С3, С5, С10, С12, С13, С14, С16, а в положении С17 находится ненасыщенное лактонное кольцо. Заместителями могут быть: R1 - OH; R2 - OH, Н; R3 - СН3, С-OH, CH2-OH; R4 - OH, Н; R5 - CH3; R6 - OH; R7 - OH, H.
R8 - ненасыщенное лактонное кольцо. У всех гликозидов в положении С3 и C14 имеются гидроксильные группы, а в положении С13 - метильная группа. Гидроксильные группы также могут находиться в положениях С1, С2, С11, С15. Лактонное кольцо может находиться в aльфа- и бета-положениях. Видимо, лактонное кольцо обусловливает кардиотоническое действие, так как отсутствие или разрыв кольца приводят к полной потере физиологической активности. Например, содержащийся в наперстянке гликозид дигитонин, имеющий стероидное строение, но лишенный лактонного кольца, кардиотонического действия не оказывает.
Характеристика углеводного компонента
Кроме обычных сахаров - глюкозы, фруктозы, рамнозы, в кардиотонических гликозидах встречаются специфические дезоксисахара (обедненные кислородом): дигитоксоза и цимароза. Сахаристые вещества присоединяются к агликону за счет спиртового гидроксила в положении С3. Длина углеводной цепочки может быть от 1 до 5 моносахаридов. Обычно вначале присоединяются дезоксисахара, а в конце цепочки глюкоза.
Биологическая активность кардиотонических гликозидов зависит от числа метильных и особенно гидроксильных групп у углеродных атомов «скелета». С увеличением числа гидроксильных групп повышается растворимость гликозидов в воде.
На скорость и силу кардиотонического эффекта, кроме того, оказывает влияние характер углеводного компонента: наиболее сильное, но кратковременное воздействие вызывают монозиды; с удлинением углеводной цепочки действие становится более мягким и длительным. Чистые агликоны плохо удерживаются сердечной мышцей, поэтому действуют кратковременно.
Классификация
В зависимости от строения ненасыщенного лактонного кольца все кардиотонические гликозиды делятся на две группы:
1) карденолиды - с пятичленным лактонным кольцом (гликозиды наперстянки, строфанта, ландыша, горицвета);
2) буфадиенолиды - с шестичленным лактонным кольцом (гликозиды морозника, морского лука).
В настоящее время выделено около 400 индивидуальных гликозидов, из них большая часть (380) – карденолиды.
В зависимости от заместителя в положении C10 карденолиды подразделяются на подгруппы.
1. Подгруппа наперстянки включает гликозиды, агликоны которых в положении С10 имеют метильную группу -СН3. Гликозиды этой подгруппы медленно всасываются и медленно выводятся из организма, обладают кумулятивным действием, например гликозид дигитоксин (агликон – дигитоксигенин).
2. Подгруппа строфанта включает гликозиды, агликон которых имеет в положении С10 альдегидную группу -С-OH. Эти гликозиды быстро всасываются, быстро выводятся из организма и не обладают кумулятивным действием, например гликозид строфантин (агликон – строфантидин).
3. Подгруппа объединяет кардиотонические гликозиды, имеющие в положении С10 спиртовую группу -СН2OН.
Кардиотонические гликозиды, как и все другие гликозиды, по количеству остатков в углеводной части молекулы делят на монозиды, биозиды, триозиды и т.д.