Общая характеристика гликозидов

Гликозиды –это природные углеводсодержащие вещества органического 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 несахарная – агликоном или генином.

Строение и классификация

В общем виде молекулу гликозида можно представить следующим образом:

где R – агликон или генин

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

О-ГЛИКОЗИДЫ С-ГЛИКОЗИДЫ

N-ГЛИКОЗИДЫ S-ГЛИКОЗИДЫ

Наибольшее распространение в природе имеют О-гликозиды. Их разнообразие зависит от природы агликона, а также от строения сахарного 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 (шестичленное кольцо) и фуранозиды (пятичленное кольцо)

ГЛЮКОПИРАНОЗИД a ГЛЮКОФУРАНОЗИД a

2) a- или b-конфигурации полуацетального гидроксила, через который происходит связь с агликоном на a- или b-гликозиды, например:

A-D-ГЛЮКОПИРАНОЗИД b-D-ГЛЮКОПИРАНОЗИД

a- и b-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 кислоты (глюкуроновая, галактуроновая и др.).

Еще большее разнообразие О-гликозидов обуславливается природой агликона, который может быть и простейшим алкилом (например, метилглюкозид) и очень сложным природным соединением (например, стероидные гликозиды).

Классификация гликозидов основана на химической структуре агликона. Среди гликозидов, имеющих агликон терпеноидной природы наиболее важны следующие группы:

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

2. Сапонины – гликозиды с агликоном тритерпеновой или стероидной структуры.

3. Горькие гликозиды (горечи), агликоны которых представляют собой монотерпеновые соединения (иридоиды).

В форме гликозидов в природе встречаются вещества и из других классов соединений (гликоалкалоиды, антрагликозиды, флавоноидные гликозиды и другие вещества фенольной природы).

Физико-химические свойства

Гликозиды, как правило, кристаллические вещества, часто горького вкуса, бесцветные или окрашенные (флавоноиды, антрагликозиды 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 нейтральный характер. Как исключение (хотя и довольно частое), некоторые гликозиды проявляют слабокислые (флавоноиды) и слабоосновные 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. Наиболее 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 агликона, на которые в каждой группе есть частные реакции, и они будут рассматриваться при изучении каждой из вышеперечисленных групп природных соединений.

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

Гликозиды широко распространены в растительном мире и могут 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 находятся ферменты, осуществляющие их синтез и гидролиз. При разрушении 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.

+ фермент

+ 3 дигитоксоза + глюкоза