Сердечные гликозиды

                                                       План

1. Введение……………………………………………………………. 
2. История изучения гликозидов…………………………………….
3. Физико- химические свойства и экстракция……………………..
4. Функции гликозидов……………………………………………….
5. Выделение гликозидов из растений………………………………
6. Качественные реакции гликозидов……………………………….
7. Классификация гликозидов……………………………………….
8. Сбор, сушка и хранение гликозидов……………………………..
9. Лекарственные растения, содержащие гликозиды:

- Семена строфанта - Semina Strophanthi …………………………………………………

          - Цветки ландыша - Flores сonvallariae…………………………….. 

          - Трава адониса весеннего - Herba аdonidis vernalis………………………..

           - Трава желтушника раскидистого свежая - Herba erysimi diffusi recens 

     10. Заключение 

      11. Литература 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                               Введение

   Гликозиды представляют  собой обширную группу органических  веществ, встречающихся в растительном (реже в животном) мире и/или  получаемых синтетическим путём.  Свое название гликозиды получили  от греческих слов glykys — сладкий  и eidos — вид, поскольку они  при гидролизе распадаются на сахаристую и несахаристую компоненты.

   Гликозиды встречаются  в коре, плодах, корнях, клубнях, цветках  и других частях растений. Иногда  в одном растении содержится  несколько разных гликозидов. Они  образуются там, где активно  идет биосинтез, например в  листьях и зеленых стеблях,  и в растворенном виде переносятся  к местам накопления – корням  и семенам. Большинство растительных  пигментов – это гликозиды. 

   Гликозиды в растительном мире распространены широко. Среди однодольных растений особенно богаты семейства ароидных, мятликовых. Наиболее часто гликозиды встречаются у двудольных в семействах лилейных, норичниковых, бобовых, лютиковых, кутровых, астровых, гречишных, розоцветных, крушиновых. Гликозиды могут находиться во всех органах растений. В одном и том же растении они накапливаются в различных органах, например, в ландыше майском (Convallária majális) они содержатся в листьях, цветках, траве. Иногда в одном органе могут накапливаться гликозиды, различные как по химическому строению, так и по физиологическому действию; например, в листьях наперстянки пурпурной встречаются гликозиды кардиотонического действия и сапонины стероидного ряда. В присутствии сапонинов активность гликозидов возрастает. Содержание гликозидов в растениях колеблется от 0,01 до 60-70%. В растениях гликозиды находятся в клеточном соке в растворенном состоянии, многие из них обладают флюоресценцией, что позволяет обнаружить локализацию флавоноидов и антрагликозидов с помощью люминесцентного микроскопа.

                                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                           История изучения гликозидов.

   Растения, содержащие  гликозиды, привлекали к себе  внимание ещё со времён глубокой  древности. Так, египтяне и  римляне применяли морской лук  (Scilla maritima) для возбуждения сердечной  деятельности. Препараты из семян  и коры строфанта (Strophantus hispidus) использовались не только для  возбуждения сердечной деятельности, но и для отравления стрел.  Применение наперстянки (Digitalis purpurea) для лечения водянки было известно  уже в 1785 году, когда В. Уитеринг  впервые внедрил ее в практическую  медицину.

   Первые попытки  изучения веществ, выделенных  из листьев наперстянки, относятся  к 1809 г. В 1841 году из той  же наперстянки была выделена  смесь веществ, названная дигиталином;  ещё ранее из миндаля П. Робике (1830 г.) выделил амигдалин.

   В 1869 г. Нативелл  выделил из наперстянки достаточно  чистый дигитоксин. В 1889—1892 г.  Е. А. Шацкий опубликовал ряд  работ, относящихся к гликозидам  и алкалоидам. Особое развитие  химия гликозидов, однако, получила  с 1915 г., когда были опубликованы  исследования Виндауса, Джекобса, Штоля  и Чеше и др. в области сердечных  гликозидов. Из российских работ  известны исследования Н. Н.  Зинина о масле горьких миндалей, Лемана о периплоцине, Куррота  о ряде гликозидов, А. Е. Чичибабина, впервые получившего в 1913 г.  синтетический амигдалин.

 

 

 

 

 

                    \

 

              Физико- химические свойства и экстракция.

   Гликозиды - это  органические соединения, в которых  остаток циклической формы моно- или олигосахарида (гликозильный  или углеводный остаток) связан  с другим органическим остатком (агликоном) через гетероатом: кислород (O-гликозиды), либо азот (N-гликозиды), либо серу (тиогликозиды), либо углерод  (С-гликозиды). Связь между гликозильным  остатком и агликоном называется  гликозидной.

  

 

   Формулу гликозида  можно представить следующим  образом:

 

 

   Гликозиды представляют  собой твердые, не летучие,  большей частью хорошо кристаллизующиеся, реже аморфные вещества. Гликозиды проявляют нейтральные или слабокислотные свойства. Водные растворы гликозидов имеют нейтральную реакцию. Они растворимы в воде и разбавленном водном спирте и могут экстрагироваться этими растворителями.

   Хотя расщепление  их на сахара и агликоны  происходит очень легко, известны  и такие гликозиды (сапонины), которые не разлагаются даже  разбавленными кислотами (H2SO4) при  длительном нагревании. При расщеплении  гликозидов ферментами наблюдается  известная избирательность; только  определенный фермент способен  разлагать тот или иной гликозид. Реже один фермент расщепляет  несколько гликозидов, например, эмульсин  расщепляет не только амигдалин,  но и салицин, эскулин, кониферин  и некоторые другие гликозиды,  но не расщепляет синигрина.  Фермент дрожжей расщепляет амигдалин  до прунозина, напротив, эмульсин  разлагает его до бензальдегидциангидрина.

   Частичное расщепление  гликозидов происходит отчасти  в самом растении, поскольку энзим,  находящийся в нем (хотя и  в разных клетках), приходит иногда  с ним контакт. То же, при  известных обстоятельствах, происходит  при высушивании растений или  изолировании из них гликозидов. Поэтому часто гликозиды, полученные  из высушенных растений, резко  отличаются от гликозидов, находящихся  в свежем растении. В высушенном  растении ферменты обычно не  проявляют своего гидролитического  действия, но при увлажнении водой,  особенно при 35-50 °С, происходит  интенсивная реакция гидролиза.  При низкой температуре, в присутствии  влаги, действие ферментов замедляется,  а при 0 °C почти не обнаруживается. Выше 70 °C, напротив, происходит инактивация и разрушение ферментов.

                        Функции гликозидов.

   В растении гликозиды играют роль своеобразных регуляторов многих химических процессов превращения веществ. Они представляют собой форму сохранения сахаров, как резерва питания.

   Их горький или жгучий вкус предохраняет растения от поедания животными. По мере созревания фруктов бесцветные горькие гликозиды расщепляются, выделяя пигменты, придающие плодам привлекательный цвет, ароматические вещества, сообщающие им аромат, и сахара, делающие их сладкими. Все это привлекает различных животных, птиц и насекомых, что ведет к эффективному распространению семян.

                           Выделение гликозидов из растений

   Методы выделения гликозидов из растений весьма разнообразны и зависят от природы гликозидов и их отношения к растворителям. Часто выделение связано с большими трудностями ввиду их легкой разлагаемости. Обычно при выделении гликозидов исключают применение кислот и щелочей, а также ферментов, разлагающих гликозиды. Для этой цели растение подвергают обработке спиртом в присутствии щелочных агентов (соды, поташа и др.) и затем извлечению подходящими растворителями (водой, спиртом, эфиром, хлороформом, дихлорэтаном, этилацетатом и др.) при соответствующей температуре. Иногда гликозиды переводят в нерастворимые, легко поддающиеся очистке соединения и затем их разлагают с целью выделения в чистом виде.

   Измельченный растительный материал подвергают экстракции в диффузорах (перколяторах) и затем очистке, с целью удаления дубильных, красящих, слизистых, белковых и других веществ, получивших название «балластных».

   Ввиду обычно малого содержания гликозидов в растениях, часто ограничиваются выделением не индивидуальных веществ, а их смесей в виде водных растворов, стандартизованных по биологическому действию на животных. Такие препараты получили название неогаленовых или новогаленовых. Обычно в 1 мл такого раствора содержится определенное количество гликозидов, выраженных в единицах действия (ЕД). Так, например, активность гликозидов сердечной группы выражают в лягушечьих (ЛЕД) или кошачьих (КЕД) единицах, характеризующих наименьшее количество вещества, проявляющее биологическое действие на животных. Естественно, в случае возможности выражения активности гликозидов в весовых единицах последние выражаются в граммах (или миллиграммах).

   Особенно большие трудности возникают при исследовании растений с целью поисков гликозидов. При этом используют два основных направления: «свинцовый метод» или дифференциальную последовательную экстракцию. «Свинцовый метод» основан на выделении составных частей растения в виде свинцовых солей и разделении последних по их различной растворимости в тех или иных растворителях.

   При дифференциальной экстракции производят последовательное извлечение растительного материала различными растворителями и химикатами и изучение каждого из экстрактов.

                     Качественные реакции гликозидов

   Гликозиды различно относятся к химическим агентам. После гидролиза гликозида кипячением водного раствора с разбавленным раствором серной кислоты образующийся сахар обнаруживают по редуцирующей способности раствором Фелинга.

   Более общим является ферментативное расщепление, позволяющее не только установить присутствие гликозида, но и доказать идентичность его сравнением с заведомо известным. Чаще всего это производят с помощью фермента эмульсина. Все такие гликозиды обладают в водных растворах левым вращением, в то время как глюкоза, образующаяся в результате гидролиза, обладает правым вращением. На основании этих двух положений каждый гликозид характеризуют свойственным ему энзимолитическим индексом восстановления. Под этим индексом подразумевают содержание глюкозы, выраженное в миллиграммах в 100 мл испытуемого раствора, образующейся при расщеплении гликозида в количестве, требуемом для изменения вращения вправо на 1 °C в трубке длиной 20 см.

   Цветные реакции гликозидов обычно пригодны лишь при отсутствии свободных сахаров. Так, многие гликозиды с очищенной бычьей желчью и серной кислотой дают красное окрашивание, равным образом спиртовой 20%-ный раствор α-нафтола с концентрированной серной кислотой дает синее, фиолетовое или красное окрашивание. Подобная окраска возникает и в случае применения β-нафтола или резорцина. Гликозиды, содержащие в качестве агликона фенол или соединения с фенольным гидроксилом, дают окраску с хлорным железом. С некоторыми гликозидами реакция протекает более отчетливо при применении спиртовых растворов реактива.

   Гликозиды, агликоны которых содержат карбонильную группу, идентифицируют в виде гидразонов, семикарбазонов или оксимов. При осторожном ацетилировании уксусным ангидридом многие глюкозиды дают характерные ацетильные производные. Действие ацетилирующей смеси иногда используют и для открытия глюкозы как сахарного компонента гликозида. Открытие ее основано на превращении полученной при ацетилировании пентаацетилглюкозы в пентаацетилглюкозил-п-толуидид при действии п-толуидина. Это соединение не растворимо в спирте, имеет левое вращение и обладает резкой температурой плавления.

  Количественное определение гликозидов имеет значение при исследовании растительного материала и главным образом лекарственного сырья.

   Определение гликозидов  весовым путем после извлечения  его растворителями весьма затруднительно, так как необходимо предварительное  его выделение из растительного  материала в достаточно чистом  виде. Поэтому в ряде случаев  целесообразно определение количества  агликона, образующегося при гидролизе.  Так, количество синигрина в  горчице или горчичниках определяется  аргентометрически или йодометрически  по количеству отщепленного и  отогнанного аллилгорчичного масла.

   Гликозиды, содержащие цианистый водород, также могут быть определены по количеству последнего после расщепления и отгонки.

   Во многих случаях количество гликозида может быть определено на основании изменения угла вращения после ферментативного расщепления.

   В некоторых случаях определяют флуоресценцию, характерную для того или иного гликозида, путем сравнения с заведомо известным гликозидом.

                           Классификация гликозидов.

Обычно гликозиды классифицируют по типу агликона.

1. Тиольные гликозиды

   В основном встречаются в растениях семейства крестоцветных (Cruciferae): например, синигрин, выделенный из семян черной горчицы (Brássica nígra) и корней хрена (Armorácia), синальбин из семян белой горчицы (Sinápis álba) и глюкотропеолин из садовой настурции (Tropaeolum).

2. Цианогенные гликозиды

   Гликозиды, агликонами которых являются соединения,  содержащие  синильную кислоту, которая проявляет свою активность только в свободном виде. Чаще всего обнаруживаются в семенах и косточках  растений, относящихся к подсемейству сливовых (амигдалин из горького миндаля (Prunus dulcis, в прошлом - Prunus amygdalus или Amygdalus communis), дуррин из сорго (Sorghum)). При длительном хранении или в условиях производственной переработки происходит ступенчатый глубокий гидролиз цианогеннных  гликозидов  до синильной кислоты и других соединений.