Группа колхицина

Колхицин и колхамин, наряду с несколькими другими алкалоидами, содержатся в луковицах растений родов Colchicum.

Колхицин широко применяется в селекционной работе как агент, вызывающий удвоение хромосом и образование полиплоидных форм растений.+ В то же время колхицин и колхамин, который существенно менее токсичен, применяются для лечения рака пищевода и рака кожи, а колхицин еще и как антиконвульсант и лучшее на сегодняшний день средство против средиземноморской лихорадки.

Контрольные вопросы:

1 Что такое алкалоиды?

2 Методы выделения алкалоидов.

3 Способы определения алкалоидов в растениях.

4 Свойства алкалоидов.

5 Классификация алкалоидов.

ЛЕКЦИЯ 5 СЕРДЕЧНЫЕ ГЛИКОЗИДЫ, СТРОЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

(2 ч.)

Сердечными гликозидами называются гликозиды, агликоном которых являются производные циклопентанопергидрофенантрена, содержащие в положении 17 ненасыщенное лактонное кольцо и оказывающие специфическое действие на сердечную мышцу [11].

Рисунок 1.1 Структурная формула циклопентанопергидрофенантрена

Сердечные гликозиды не имеют себе равных синтетических заменителей; растения служат единственным источником их получения.

Несмотря на то, что арсенал лекарственных препаратов, применяемых при сердечной недостаточности, велик, лишь кардиостероидные препараты способны оказывать благоприятный и длительный эффект. Очевидно, поэтому кардиостероидные препараты не теряют своего значения на протяжении почти двух столетий и остаются незаменимыми [6].

Известно около 45 ботанических родов, в которых обнаружены сердечные гликозиды. Все эти рода относятся к таким ботаническим семействам как норичниковые, кутровые, ластовневые, лилейные, лютиковые, бобовые, серткулиевые, сапотовые, тутовые и др. [5].

Из перечисленных растений в настоящее время выделено и установлено строение свыше 400 сердечных гликозидов [12, 13].

Химиками, фармакологами и аналитиками проведены фундаментальные исследования кардиостероидов различных видов наперстянки (Digitalis purpureaL., D. lanata Ehrh., D. ferrugineaL.), желтушника (Erysimum canescens Roth., E.cheiranthoidesL. и др.), ландыша (ConvallariamajalisL., C.transcaucasica Utkin, C.keiskei Mig.), горицвета (Adonis amurensis Regel, A.sibiricus patrinex Ledeb., A.turcestanica (Korsh.) Adolf. и др.), вязеля (Coronilla viminalesL., C.junceaL., C. scorpioides (L.) Koch.), строфанта (Strophanthus gratus, S.kombe Oliver) и др.

Сердечные гликозиды состоят из двух структурных компонентов – сахара (гликон) и несахарной части (агликон-стероидного типа, или генин).

В основе строения агликонов сердечных гликозидов лежит циклопентанопергидрофенантреновая система, полностью или частично гидрированная. Кольца А/В могут иметь как цис-, так и трасн-сочленение. Относительно кольца В, кольцо С всегда занимает транс-положение. А кольца C/D в отличие от других природных стероидов имеют всегда цис-сочленение.

У агликонов сердечных гликозидов могут быть заместители у 3, 5, 10, 12, 13, 14, 16-го углеродных атомов, а в положении 17 находится ненасыщенное лактонное кольцо. Кроме того гидроксильные группы могут находиться в положениях 1, 2, 11, 15.

Биологическая активность сердечных гликозидов зависит от их стереохимического строения. Активны только те гликозиды, у которых кольца А/В имеют цис-сочленение.

Рисунок 1.2 Пространственная конфигурация карденолидов

Специфическое действие веществ этой группы на сердечную мышцу обусловлено наличием в их молекуле ненасыщенного лактонного кольца. Любые изменения в структуре лактонного кольца ведут к потере характерного сердечного действия.

Сахарные компоненты присоединяются к агликону за счет спиртового гидроксила в положении 3. В составе сердечных гликозидов обнаружено до 30 различных сахаров, причем большинство из них (кроме глюкозы, фруктозы и рамнозы) сахара, специфические для сердечных гликозидов, в других веществах растительного происхождения они не встречаются [11].

Хотя биологическая активность присуща агликону, сахара тоже усиливают специфическое действие гликозидов [12].

Рисунок 1.3 Сахара, входящие в состав гликозидов наперстянки

Классифифкация.

В зависимости от строения ненасыщенного лактонного кольца природные сердечные гликозиды делятся на две группы: с пятичленным лактонным кольцом – карденолиды, и шестичленным лактонным кольцом – буфадиенолиды [13]:

Рисунок 1.4 Карденолиды

Рисунок 1.5 Буфадиенолиды

В зависимости от заместителя в положении 10 карденолиды подразделяются на три подгруппы. Первая подгруппа – подгруппа наперстянки; к ней относятся гликозиды, агликоны которых в положении 10 имеют метильную группу (-СН₃). Гликозиды этой подгруппы медленно всасываются и медленно выводятся из организма, обладают кумулятивным действием:

Рисунок 1.6 Дигитоксигенин

Вторая подгруппа – подгруппа строфанта включает сердечные гликозиды, агликон которых в положении 10 имеет альдегидную группу. Эти гликозиды быстро выводятся из организма, не обладают кумулятивным действием:

Рисунок 1.7 Строфантидин

Третья подгруппа объединяет сердечные гликозиды, имеющие в положении 10 спиртовую группу (-СН₂ОН):

Рисунок 1.8 Гелебригенол

Сердечные гликозиды можно также классифицировать по количеству сахарных остатков в углеводной части молекулы. Принято различать монозиды, биозиды, триозиды и тетразиды.