Кардиотонические (сердечные) гликозиды

Кардиотоническими (сердечными) гликозидами называется группа природных биологически активных веществ, оказывающих избирательное кардиотоническое действие на сердечную мышцу. Агликоном этих соединений являются производные циклопентанпергидрофенантрена, содержащие в 17-м положении ненасыщенное пятичленное или шестичленное лактонное кольцо.

Учитывая, что во всем мире сердечно-сосудистые заболевания занимают первое место в общей структуре заболеваемости, эта группа веществ в арсенале медицинских средств имеет первостепенное значение. Лекарственные растения служат единственным источником получения кардиотонических гликозидов. Растения, содержащие кардиотонические гликозиды, известны давно. У народов разных стран они в течение многих веков применялись для лечения сердечных и других заболеваний. Древние египтяне и римляне употребляли морской лук как сердечное и мочегонное средство, греки пользовались желтушником, африканские племена использовали семена строфанта для изготовления яда для смазывания наконечников стрел и копий.

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.