Физические и химические свойства СГ.

1. Сердечные гликозиды представляют собой кристаллические, реже аморфные вещества, бесцветные или беловатые, иногда с кремовым оттенком.

2. Без запаха, горького вкуса. Из-за ядовитости их вкус не определяют.

3. Имеют определенную температуру плавления.

4. Оптически активны, имеют определеннвый угол вращения

5. Способны флуоресцировать в УФ желтым, голубым и зеленым цветом.

6. СГ Хорошо растворимы в водных растворах метилового и этилового спиртов, в чистых спиртах при нагревании.

Мало растворимы в воде и хлороформе. На растворимость в воде влияет длина сахарной цепочки. Чем она длинее, тем лучше растворяются сердечные гликозиды. Не растворимы в органических растворителях (диэтиловом и петролейном эфирах, в ССl4 и др.).

 

В зависимости от растворимости в воде и липидах СГ делятся на 2 группы:

- Гидрофильные (полярные) СГ. Полярность обусловлена наличием альдегидной группы в С10 агликона, а также присутствием дополнительных -ОН групп в агликоне.

-Липофильные (неполярные) СГ. Неполярность обусловлена метильными группами в С10 агликона.

Подгруппа наперстянки. Наличие ОН групп и ацетилированных моносахаров позволяет увеличивать гидрофильные свойства.

 

Химические свойства.

Все реакции на сердечные гликозиды можно разделить на 3 группы:

1. Реакции на углеводную часть молекулы.

2. Реакции на стероидное ядро.

3. Реакции на лактонное ненасыщенное кольцо.

 -Самые неустойчивое лактомное кольцо и гликозидная связь.

-Лактамное кольцо изомеризуется под действием щелочей.

-Гликозидная связь подвергается ферментативному гидролизу в присутствии воды – ступенчатый гидролиз СГ.

 

Начнем с сердечных гликозидов наперстянки пурпурной (Digitalis purpurea).
Поскольку Вы уже знаете, что агликоновая часть сердечных гликозидов иначе называется генином, а перешли мы к гликозидам наперстянки (лат. – дигиталис), то первый агликон, на котором мы строим сердечные гликозиды, будет носить название дигитоксигенин. Он, кроме уже известной Вам структуры циклопентанопергидрофенантрена, двух –СН3 групп и одной –ОН группы, содержит (кстати, как и все другие сердечные гликозиды, которые Вам нужно знать) еще одну –ОН группу – на противоположном конце от –СН3 в С13, то есть в положении С14.
Если по –ОН группе при С3 присоединяются 3 молекулы дигитоксозы, получаем дигитоксин, а если еще и одна молекула бета–глюкозы, то – пурпуреагликозид А (все пурпуреагликозиды – из дигиталис пурпуреа).

 

Гидролиз пурпуреагликозида А

 

Пурпуреагликозид Б

Теперь, если к молекуле дигитоксигенина присоединим еще одну –ОН группу (в положении при С16), получим гитоксигенин. Аналогично гликозидам дигитоксигенина строим гликозиды гитоксигенина – гитоксин и пурпуреагликозид Б.

 

Гидролиз ланатозидов

Карденолиды наперстянки шерстистой тоже строим на основе дигитоксигенина, гитоксигенина и дигоксигенина. Но при получении типичных гликозидов наперстянки шерстистой вместо трех молекул дигитоксозы добавляем к соответствующему агликону две молекулы дигитоксозы и одну – ацетилдигитоксозы.
Таким образом, мы на основе дигитоксигенина получаем ацетилдигитоксин, на основе гитоксигенина – ацетилгитоксин, на основе дигоксигенина – ацетилдигоксин.
И, в конечном счете, если к ацетилдигитоксину добавляем одну молекулу бета–глюкозы (как мы это делали при получении пурпуреагликозидов), получим ланатозид А (помним – это карденолиды дигиталис ланата); в случае ацетилгитоксина – ланатозид Б; для ацетилдигоксина – ланатозид С.

 

Ланатозид А

 

 

Ланатозид Б

 

Ланатозид С

К-строфантазиды

Сердечные гликозиды строфанта комбе (Strophanthus kombe) строятся на основе агликона, который называется К–строфантидин (К, то есть комбе). Он отличается от дигитоксигенина тем, что в его молекуле вместо –СН3 группы в положении С10 находится альдегидная группа –СОН и появляется еще одна –ОН группа – в положении С5 (на противоположном конце от альдегидной).

 

 

На основе К–строфантидина строим его гликозиды – цимарин (присоединяем в С3 положении вместо водорода одну молекулу цимарозы); К–строфантин–бета (к цимарозе добавляем одну молекулу бета–глюкозы) и К–строфантозид (к цимарозе и бета–глюкозе добавляем еще одну молекулу альфа–глюкозы).

А если к молекуле К–строфантидина вместо цимарозы мы присоединим молекулу рамнозы, получим карденолид ландыша майского (Convallaria majalis) – конваллотоксин.

Конваллотоксин

(Агликон – К–строфантидин (–ОН в С14, С5))

Строим дальше. В молекуле конваллотоксина заменяем рамнозу на дигитоксозу и получаем основной карденолид желтушника седеющего (Erysimum canescens) – эризимин.

Эризимин

(Агликон – К–строфантидин (–ОН в С14, С5))

И, в конце концов, к молекуле конваллотоксина добавляем –ОН группу при С16 (как в гитоксигенине, вспомним!). Полученное соединение, то есть тоже рамнозид (содержит остаток рамнозы при С3 агликона), называется адонитоксином, и является основным сердечным гликозидом Адониса, то есть горицвета весеннего (Adonis vernalis).

Адонитоксин

(Агликон – адонитоксигенин (–ОН в С14, С16))

Из буфадиенолидов Вам следует запомнить один гликозид, применявшийся ранее в качестве лекарственного препарата – корельборин. Ныне он снят с производства в связи с недостаточной эффективностью и нехваткой сырья (содержится в корневищах с корнями некоторых видов морозника – Helleborus sp., семейство Ranunculaceae – морозника чернеющего, морозника красноватого, морозника кавказского и др.).
Этот сердечный гликозид по структуре очень похож на конваллотоксин, только лактонное кольцо у него не 5–членное, как у конваллотоксина, а 6–членное, дважды ненасыщенное, что характерно для всех буфадиенолидов.

 

Корельборин

(Агликон – геллебригенин (–ОН в С14, С5), как К–строфантидин)

 

Химические свойства.

Возможен кислотный и щелочной гидролиз (происходит расщепление до агликона и сахаров), некоторые при кипячении в воде.

 

Оценка качества сырья. Методы анализа

Качественное определение

Качественные реакции проводят или с индивидуальными веществами, или с очищенным извлечением из ЛРС.

Все реакции на сердечные гликозиды можно разделить на 3 группы:

1. Реакции на углеводную часть молекулы.

2. Реакции на стероидное ядро.

3. Реакции на лактонное ненасыщенное кольцо.

1. Реакции на сахарный компонент. В начале проводится кислотный гидролиз. Свободный сахар определяется Феллинговой жидкостью (идет образование красной закиси меди) или реакцией образования "серебряного зеркала".

На дезоксисахара проводят:

 Реакцию Келлер-Килиани - к извлечению (сухому остатку) прибавляют: концентрированную СН3СООН со следами трехвалентного железа, осторожно наслаивают концентрированную Н2SO4 со следами трехвалентного железа. На границе двух слоев образуется коричневое или бурое кольцо, верхний слой окрашивается в сине-зеленый цвет. Реакция положительная в том случае, если дезоксисахар находится в свободном состоянии или занимает крайнее положение в молекуле гликозида.

Если дезоксисахар связан с одной стороны с агликоном, а с другой - с другим сахаром (например, глюкозой), то реакция Келлер-Килиани не дает положительных результатов.

 Для обнаружения дезоксисахаров в таких случаях проводят гидролиз трихлоруксусной кислотой. Свободный дезоксисахар с нитрофенилгидразином и щелочью дает голубую окраску.

 Известна на дезоксисахара и ксантгидрольная реакция.

К извлечению прибавляют ксантгидрол и ледяную уксусную кислоту, при нагревании и добавлении небольшого колическтва серной (или фосфорной) кислоты образуется красное окрашивание.

Реакции на стероидное ядро.

 Реакция Либермана-Бурхарда: сухой остаток растворяют в ледяной уксусной кислоте, прибавляют смесь уксусного ангидрида с концентрированной серной кислотой (50:1) - развивается окраска от красной до розовой, переходящей в зеленую или сине-зеленую.

 Реакция Розенгейма: сухой остаток растворяют в хлороформе, прибавляют 90%-ный водный раствор трихлоруксусной кислоты. Возникает розовая окраска, переходящая в лиловую.

 Реакция с SbCl 3: в среде уксусного ангидрида – лиловое окрашивание.

3. Реакции на пятичленное лактонное кольцо. Все реакции проводятся со спиртовым очищенным извлечением из ЛРС в щелочной среде:

 реакция Легаля: с нитропруссидом натрия появляется быстро исчезающее красное окрашивание;

 реакция Раймонда: с м-динитробензолом - красно-фиолетовое окрашивание;

 реакция Кедде: с 3,5-динитробензойной кислотой - фиолетовое окрашивание;

 реакция Балье: с пикриновой кислотой - оранжевое окрашивание.

4. Реакции на шестичленный лактонный цикл:

 к спиртовому извлечению прибавляют насыщенный раствор треххлористой сурьмы в хлороформе - при нагревании возникает лиловая окраска;

 20% раствор треххлористой сурьмы в хлороформе используется для обнаружения буфадиенолидов на хроматограммах.

Кроме того сердечные гликозиды образуют нерастворимые комплексы с растворами ДВ, что используется при отравлениях сердечными гликозидами.