Uchebnik

Добавляют несколько капель 1% спиртового раствора холестерина, появляется осадок (терпеноиды).

Гемолиз эритроцитов. К 1 мл исследуемого раствора добавляют 1 мл 2% взвеси эритроцитов в изотоническом растворе. Кровь становится прозрачной, ярко-красной (сапонины).

Добавляют 4 мл раствора аммиака и 1 мл 10% раствора натрия фосфорномолибденовокислого в кислоте хлороводородной 10%, появляется синее окрашивание (арбутин).

Сердечные гликозиды (наперстянка, ландыш, горицвет) отвечают за кардиотоническое действие. Стероидные соединения без лактонного кольца кардиотоническим действием не обладают.

Для тритерпеновых и стероидных гликозидов характерна гемолитическая активность, токсичность для хладнокровных. Для антрагликозидов специфично слабительное и желчегонное действие, кумариновых – повышение чувствительности кожи к УФ лучам и т.д.

Как горечи используют горькие гликозиды полыни, одуванчика, горечавки, золототысячника и др., усиливающих перистальтику желудка и выделение желудочного сока, что способствует лучшему усвоению пищи.

Терпеновые гликозиды – сапонины, используют как отхаркивающие (истод, синюха, первоцвет), мочегонные (почечный чай), желудочные (зверобой), седативные, потогонные, рвотные и др. средства.

Флавоноидные гликозиды обладают Р-витаминной активностью, оказывают бактерицидное, желчегонное, антиоксидантное действие, способствуют очистке организма от тяжелых металлов и радионуклидов.

Химические свойства гликозидов

Химические свойства гликозидов определяются химическими свойствами соответствующих агликонов, которые описаны в других главах.

Как отмечалось выше, гликозиды отличаются от своих агликонов растворимостью в воде и водно-органических растворителях, но их растворимость зависит от числа и расположения углеводных фрагментов.

С наличием С-С, С-О-С, C-N, C-S связей, связано общее свойство всех гликозидов: они подвержены гидролизу ферментами, кислотами и основаниями, при этом в гидролизате идентифицируют углеводные фрагменты (как правило, методом хроматографического сопоставления со стандартными образцами углеводов). Затем гидролизат либо разбавляют водой очищенной, либо нейтрализуют добавлением бикарбоната натрия и экстрагируют агликоны подходящими органическими растворителями, в соответствии с их химической природой. Так, ксантоновые, антрахиноновые, флавоноидные и кумариновые агликоны извлекают хлороформом, смесями его с бензолом или этилацетатом.

111

 Реакции гидролиза:

Гликозиды, дубильные вещества и, при необходимости, продукты гидролиза подвергают реакции ацилирования и метилирования, например:

112

Метилирование диазометаном проходит по фенольным ОН-группам, полные метилаты (перметилаты) получают по реакции с СН3I в присутствии Аg2О или диметилсульфатом в присутствии К2СО3 в сухом ацетоне.

Метанолиз проводят для установления наличия депсидных связей 1 % метилатом натрия в метаноле при рН=6 и комнатной температуре.

По реакции ацилирования обычно получают полные ацетаты, что служит доказательством общего числа ОН-групп в структуре дубильного вещества или любого гликозида.

 В эллаготанинах, при необходимости подтверждения деоксигексадифеновой кислоты, получают феназинпроизводные по реакции с ортофенилендиамином в среде 15% уксусной кислоты в метаноле:

 При наличии свободного гликозидного гидроксила, его защиту осуществляют получением аминоальдитольных производных:

Химическая трансформация циклоартановых гликозидов осуществлена в 2 направлениях: трансформация гениновой части молекул с сохранением углеводных компонентов и региоселективное гликозидирование.

В основе первого пути лежит отщепление боковой цепи при окислении хромовой кислотой до образования -лактона в боковой цепи:

113

114

При сравнительном изучении влияния циклоартановых и сердечных гликозидов на некоторые показатели метаболизма миокарда у животных определено, что аскендозид D способствует усилению липолитической активности миокарда и окислительного метаболизма липидов. Под действием аскендозида D и циклосиверсиозида F отмечен гипогликемический эффект.

Примеры установления структур гликозидов

УФ- и ИКспектры малоинформативны для определения сложных молекул галло- и эллаготанинов, поэтому для них и других гликозидов, чаще используют масс-спектры, позволяющие определить не только массу вещества, но и характерный путь его фрагментации по массам фрагментов и интенсивности их сигналов.

Спектры 13С-ЯМР позволяют определить число углеродных атомов и их характер, что в сочетании с химическими превращениями и масс-спектром часто бывает достаточным для установления структур агликонов и гликозидов.

Из мякоти плодов Rosa platyacanta выделено вещество, при кислотном гидролизе которого получены глюкоза, галловая, дегидроди- и дегидротригалловые кислоты.

Отрицательная реакция с о-толуидиновым реактивом свидетельствует об этерификации гликозидного гидроксила глюкозы.

В ПМР-спектре перацетильного производного содержится 4 аромати-

ческих протона 7.81 (s, 2Н), 7.39 (s, 1H), 7.22 (s, 1H), аномерный протон глюкозы (6.2, d, 2 Гц), и второго сахара (5.53, d, 8 Гц), 11 ацетильных групп прописались в области 1.95-2.10 м.д.

Анализ масс-спектра перметильного производного показал, что глюкоза имеет только одну сложноэфирную связь и 3 остатка галловой кислоты.

М+ 850, 609, 595, 580, 450, 436, 421, 419, 404, 390, 374, 373, 359, 358, 241, 240, 239, 225, 212, 211, 198, 196, 102.

Кислотный гидролиз 5% HCl при 1000С, приводил к образованию глюкозы и галловой кислоты, т.е. соединение соответствовало структуре платиакантина:

115

Масс-спектр и схема фрагментации платиакантина

Карпин А - Тразл. 2500С, Rf (БУВ) 0.26. [α]D -440 (С 0.1, метанол). УФ (МеОН, max, нм): 285, 220.

ИК (КВr, , см-1): 3500-3100 (ОН, шир.), 1710 (С=О), 1610, 1615, 1580, 1470, 1460, 1380 (Аr), 1200, 1040, 960, 720.

1Н-ЯМР (DMSO-d6, δ, м.д.): 7.25, 7.12 (2Н), 6.82, 6.61, 6.55, 6.47 (аромат.протоны), 6.32, 6.28, 6.24, 6.18, 5.99, 5.88 (3Н), 5.49, 5.43, 5.36, 5.31 (3Н, m), 5.18, 5.12, 5.07 (2Н), 4.15 (m, 2Н), 3.82 (m, 2Н), 3.64 (m, 2Н) - протоны углеводов, 2.33, 2.12, 1.91, 1.70.

13С-ЯМР (CD3OD-d5, δ, м.д.): 90.53, 91.57. 70.63 (2С), 60.82, 61.97, 67.59, 68.12, 72.57, 71.74, 64.29 (2С) – атомы углерода глюкозы, 46.18, 52.22, 95.87, 92.55, 108.58, 192.62, 195.47, 149.89, 152.82, 126.38, 129.75 – атомы углерода кольца А ДГГДФ-группы, 108.94, 110.61, 110.22, 111.22 (4С), 114.23, 115.03, 115.25, 116.71, 117.64, 117.35, 119.18, 119.54, 119.86, 124.52, 125.20, 126.05, 130.28, 130.34, 136.12, 137.65, 138.39, 139.65, 140.46, 143.55, 144.99, 145.47 (2С), 145.75 (2С), 146.15 (2С), 146.31 (4С), 154.58 – Ar-H галл., ГГДФ, вал. групп, 165.95 (2С), 166.60, 167.57, 170.81, 170.99, 211.84, 210.67 (-СОО-).

116

Продукты полного кислотного гидролиза: галловая, эллаговая кислоты, глюкоза, дилактон валоневой кислоты. Продукты частичного гидролиза: корилагин, бревифолин-карбоновая кислота, маллотусиновая кислота:

Ацетат вещества - коричневый порошок с Тпл. 175-1800С.

1Н-ЯМР-ацетата (DMSO-d6, δ, м.д.): 7.67, 7.43, 7.32, 7.40, 6.43, 6.20, 5.65, 5.06, 4.62, 4.54, 4.40, 4.11 - протоны глюкозы, 2.26-1.90 (СООСН3).

Вещество из Euphorbie glareosa, названное глареином гидролизуется 5% Н2SO4 с образованием галловой и эллаговой кислот и D-глюкозы в соотношении 2:1:1. Содержание галловой кислоты в гидролизате определено колориметрическим методом, эллаговой – весовым:

O

117

УФ (МеОН, λmax, нм): 220,270, 360 (3.49, 5.25, 4.50)

ИК (КВr, ν, см-1): 3300 (ОН), 1675 (С=О), 1610 (Ar), 1580 (С=С), 1200 (С-О-С)

1Н-ЯМР (С5D5N, δ, м.д.): 4.60, 6.26, 6.22, 5.81, 4.67, 5.04, 4.30, 5.98, 5.02, 6.17, 4.90, 4.28-4.20, 6.49, 4.28, 6.32, 7.06, 6.54, 6.64, 6.70, 7.11, 7.16, 6.98, 6.64

Многие гликозиды растворяются в дейтерированных растворителях и запись их ПМР-спектров в сравнении с ПМР-спектрами перметилатов и перацетатов, в основном, решает вопросы структурных особенностей таких молекул.

Часто используют двумерный корреляционный 1Н-13С-ЯМР-спектр, что дает дополнительную информацию по конформации углеводных фрагментов по положению сигнала С-1”, в зависимости от заместителей при С-2” и сдвиги сигналов всех С-атомов для α- и β-аномеров.

Абсолютные конфигурации углеводного фрагмента в структурном анализе часто устанавливают с использованием метода кругового дихроизма исходного вещества и его производных (для эллаготанинов - преимущественно, в сравнении с их феназинпроизводными).

Для сложных структур проводят рентгеноструктурный анализ.

В ИК-спектрах идентифицируются полосы 3350-3445 (ОН), 1710-1730 (СОО-), 1010-1020 см-1 (С-О-С и сахарный фрагмент), а также полосы 890 и 840 см-1 для определения конформации кольца. Отрицательное оптическое вращение свидетельствует о β-ориентации гликозидных центров D-ксилозы и D-глюкозы, а также о L-связи для арабинозы.

Арабинозиды и кcилозиды всех фенольных агликонов изучены в меньшей степени, особенно для флавоноидов, кумаринов, ксантонов и антрахинонов. Результаты исследования флавоноидных гликозидов в сравнении спектров ПМР О-арабинозидов и ксилозидов, их перацетатов и ТМС-эфиров описаны Г.Г.Запесочной.

Ниже приведен ПМР-спектр 3”-О-п-кумароил-6”-О-ферулоиластрагалина:

Спектр ПМР 3”-О-п-кумароил-6”-О-ферулоиластрагалина в ацетоне

118

Для идентификации структуры любых гликозидов проводят:

ферментативный, кислотный или основной гидролиз во времени; меняют концентрацию кислот, с нагреванием или без температуры, отмечая наличие или отсутствие промежуточных продуктов гидролиза;

идентифицируют агликоны и углевод(ы) по качественным реакциям, хроматографированием в присутствии стандартных веществ, УФ-, ИК-, ПМР-, масс-спектральными методами;

проводят реакции алкилирования (перметилаты) и ацилирования (перацетаты), определяя число и характер ОН-групп;

идентифицируют промежуточные и конечный продукты гидролиза, определяют для них массу (масс-спектр);

сравнивают ИК-спектры исходного гликозида и продуктов его гидролиза;

сравнивают ПМР-спектры исходного гликозида и его перацетата. Иногда бывает достаточно проведения только нескольких из указанных

операций. Например, из надземной части копеечника щетинистого было выделено 2 флавоноидных гликозида, идентификация которых представлена ниже:

R = H, R1 = α-L-Rha-(1 6)-β-D-Glu (I)

R = OH, R1 = α-L-Rha-(1 6)-β-D-Glu (II)

Данные спектроскопии 1Н- и 13С-ЯМР соединений I и II (DMSO-d6, δ, м.д.)

По значению химических сдвигов в 1Н- и 13C-ЯМР-спектрах и данным ИК спектроскопии определены размеры окисных циклов и конфигурации гликозидных связей (β-D-глюкопираноза и α-L-рамнопираноза).

J=7.8 и 7.4 (для I и II)

C3-C5 α-72.5 и 69.4 β –75.4 и 73.5 м.д.

В соединениях I и II, для рамнозы сигналы С3-71.26 и С5-68.83, следовательно, рамноза имеет α-конфигурацию. Положение ОСН3- группы определено с помощью NOESY-спектра по кросс-пикам протонов 3.88 м.д. (I) и 3.90 м.д. (II). Сигнал аномерного протона глюкозы (5.10 м.д. – I, 5.06 м.д. - II),

Н-6 (6.47 м.д. – I, = 6.48 - II) и 8 (6.79 м.д. – I и 6.76 - II) указывают на гликозидирование положения 7. Рамноза присоединяется по 6”-положению глюкозы, о чем свидетельствуют кросс-пики аномерных протонов рамнозы 4.60

(I) и 4.59 (II) с протонами Н-6” глюкозы 3.51 (I) и 3.49 (II).

FАВ-масс-спектры: 593.6(I) и 609.5(II) (М+Н)+; (M+Na)+: 615.6(I) и 631.6(II),

что соответствует 7-рутинозиду 5,7-диокси-4’-метоксифлавона (I, линарин) 7- рутинозиду 3’,5,7-триокси-4’-метоксифлавона (II, диосмин).

Хаплозид С (7-О-[α-L-рамнопиранозил-(1 2)-β-D-(6”-O-ацетил)-глюко-

пиранозил)]-3,4’,5-триокси -3’,8-диметоксифлавон):

С31Н36О18, Тпл. 142-1440С

УФ (ЕtOH, λmax, нм): 260, 275, 384.

ПМР (С5D5N, δ, м.д.): 1.75 (3H, d, J=6.0, CH3), 2.03 (3H, s, OCOCH3),

3.76-4.95 (сахар), 3.88 (3H, s, OCH3), 4.13 (3H, s, OCH3), 5.63 (d, J=7.0, H-1”),

6.96(s, H-6), 7.30 (d, J=8.5, H-5’), 8.22 (s, H-2’), 8.26 (dd, J=2.0, 8.5, H-6’).

кислотный гидролиз лимоцитрин, D-глюкоза, L-рамноза.

ацилирование нонаацетат, m/z: 990, 561, 273, 213, 153.

Структура, изображенная ниже для спинозина и его производных, также была установлена сравнением химических превращений и спектральных данных:

120