АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

гликозиды

Гликозиды - это природные углеводсодержащие вещества главным образом растительного происхождения. Молекула их состоит из остатка сахара и органического соединения, не относящегося к сахарам. Сахарная часть гликозида называется гликоном, а несахарная часть - агликоном, или генином. Сахара в составе гликозидов имеют циклическую форму. У циклической формы имеется гидроксил, резко отличающийся от других - гидроксил, образовавшийся из альдегидной группы (при С₁) называемый полуацетальным, или гликозидным.

С₁ - это единственный атом углерода в молекуле моносахарида, связанный с двумя атомами кислорода. За счет смещения электронов к атомам кислорода он имеет существенный положительный заряд, за счет этого значительно облегчается диссоциация по связи С-ОН и создаются условия для реакций нуклеофильного замещения.

Классифицируются гликозиды согласно типу нуклеофила, заместившего полуацетальный гидроксил. Если нуклеофилами выступали спирты или фенолы, то агликон связан с сахаром через атом кислорода и образовавшиеся гликозиды называют О-гликозидами; серусодержащие нуклеофилы ведут к образованию 8-гликозидов; при замещении полуацетального гидроксила азотистыми основаниями образуются N-гликозиды, а также в соответствующих реакциях образуются С-гликозиды.

Для всех гликозидов характерно отсутствие таутомерных превращений, т.е. переход их в ациклическую форму невозможен, так как для этого процесса требуется подвижный атом водорода полуацетального гидроксила для преобразования последнего в карбонильную группу. Второе общее свойство гликозидов - это достаточно легкая способность их к гидролизу в кислой среде, фактически являющемуся процессом, обратным реакции их образования.

В 1889 г. магистр фармации, приват-доцент кафедры фармации и фармакогнозии Казанского университета и лаборант Казанского ветеринарного института Евгений Алексеевич Шацкий (1851-1920) начал публиковать в «Ученых записках Казанского ветеринарного института» обобщающие материалы под названием «Учение о растительных алкалоидах, глюкозидах и птомаинах». В 1892 г. публикация работы была завершена В ней были представлены сведения об известных к тому времени 75 алкалоидах и 73 гликозидах. Гликозиды Шацкий описывал как вещества, способные под влиянием кислот, растворов щелочей, ферментов и воды давать различные продукты расщепления, между которыми всегда присутст­вует сахаристое вещество. Им были описаны способы выделения гликозидов из растительного сырья, качественные реакции и способы количественного определения этих веществ. Впервые в этой работе им была предложена классификация гликозидов, построенная по химическому принципу. Этот принцип классификация оказался наиболее приемлемым, так как физиоло­гический эффект гликозидов обусловлен главным образом характером агликона, он принят и в настоящее время.

Подавляющее большинство растительных БАВ гликозидной природы принадлежат к О-гликозидам. В современной фармакогнозии изучаются следующие классы О-гликозидов:

I. Имеющие агликон терпеноидной природы.

1. Монотерпеновые гликозиды (иридоиды).

2. Сердечные гликозиды

3. Сапонины

II. Имеющие агликон фенольной природы.

1. Гликозиды простых фенолов

2. Фенилпропаноиды.

3. Кумарины и хромоны

4. Флавоноиды

5. Антраценпроизводные

Все физиологические эффекты и химические свойства гликэзидов, как уже отмечалось, обусловлены, главным образом, их агликонами. Однако в форме гликозидов, липофильные соединения, становятся гидрофильными, легко растворяясь в воде и низших спиртах. В растениях гликозиды растворены в клеточном соке вакуолей. В протоплазме клеток всегда присутствуют ферменты, которые осуществляют синтез и расщепление (гидролиз) гликозидов. При заготовках ЛРС, когда начинается процесс отмирания клеток, биохимические процессы сдвигаются в сторону деструкции и гликозиды подвергаются ферментативному гидролизу. Чтобы не допустить ферментативного разложения гликозидов в ЛРС, его сушат быстро при температуре 50-7СГС, для инактивирования ферментов.

Однако настоящим строительным компонентом для биосинтеза терпеноидов мевалоновая кислота становится лишь после ряда дополнительных трансформаций ее молекулы до превращения ее в «активный изопрен» - изопентенилдифосфат:

Начинается этот процесс с фосфорилирования синтезированной мевало-новой кислоты по первичной спиртовой группе с образованием монофос-фомевалоновой кислоты. На следующем этапе врезультате второй реакции фосфорилирования получается дифосфомевалоновая кислота, дальнейшее декарбоксилирование которой, сопряженное с отщеплением молекулы воды, приводит к образованию ИПФФ. Но 2 молекулы ИПФФ не могут вступить в реакцию полимеризации, необходима промежуточная реакция, образования его изомера 2-изопентенилдифосфата (диметиаллилдифосфата). Теперь мы имеем необходимые для начала синтеза терпеноидов «изопреновые блоки». Их всего два, но этого достаточно, что бы образовать все те тысячи соединений этого класса соединений, которые нам известны. Все дальнейшие реакции по пути биосинтеза терпеноидов заключаются в постепенном наращивании их углеродной цепи путем последовательной конденсации нескольких молекул ИПФФ:

Стартовым звеном в этой серии реакций служит диметиаллилдифосфат, поскольку пирофосфатная группа в силу ее аллильного положения в этой молекуле, легко подвергается нуклеофильному замещению. В результате катализируемого согласованного процесса образуется молекула геранилдифосфата - молекула с углеродным скелетом монотерпена. Отличительным моментом структуры геранилпирофосфата является аллильное положение пирофосфатной функции (как и в стартовой молекуле диметиаллилдифосфата), что открывает возможность ее замещения следующим фрагментом ИПФФ по тому же механизму. В результате этой реакции образуется фарнезилдифосфат - молекула с углеродным скелетом сесквитерпена, пирофосфатная группа которого находится опять же находится в аллильной ситуации, удобной для последующего аналогичного замещения. Т.о., мы видим, что процесс формирования терпеноидного скелета представляет собой цепочку однотипных реакций ведущей к молекулярной системе из изопреновых звеньев.

Теперь понятно, почему углеродный скелет молекул, образующихся по мевалоновому биосинтетическому пути, подчиняется «изопреновому правилу», а также правилу присоединения изопреновых фрагментов «голова к хвосту». Регулярно построенные молекулы первичных терпёноидов - дифосфатов гераниола, фарнезола могут далее подвергаться циклизации, перегруппировке, окислению, деградации или другим формам химического модифицирования структуры. В результате таких вторичных превращений в растениях и образуются разнообразные терпеноидные соединения.

Следует подчеркнуть, что в молекулах монотерпенов, сесквитгрпенов и дитерпенов связывание терпеноидных единиц всегда подчиняется правилу «голова-хвост». Однако для молекул тритерпенов возможен и вариант конденсации по типу «хвост-хвост». Такой тип конденсации наблюдается при синтезе сквалена, ключевого соединения в биосинтезе стероидов и тритерпеновых сапонинов, когда две молекулы фарнезилдифосфата соединяются «хвост» к «хвосту» и биосинтезе фитоина, предшественника каротиноидов.

Возможен также перенос пренильного остатка (т.е. аллильной формы ИПФФ) на акцептор, не являющийся терпеноидом. Такой перенос широко распространен в природе и носит название реакции пренилирования. Это имеет месго в случае биосинтеза соединений, молекулы которых состоят из терпеноидной и нетерпеноидной частей, причем в качестве последней могут выступать самые различные продукты метаболизма клетки. Так например, в случае токоферолов - это гидрохинон, а в случае филлохинов - нафтохинон.

Дата добавления: 2015-09-03 | Просмотры: 642 | Нарушение авторских прав