Сердечные гликозиды

    По  физико-химическим свойствам сердечные  гликозиды подразделяются на две  группы: полярные и неполярные. Принадлежность к той или иной группе сердечных гликозидов определяется количеством полярных (кетоновых и спиртовых) групп, содержащихся в молекуле агликона.

    1. Полярные гликозиды (строфантин, коргликон, конваллятоксин) содержат  от четырех до пяти таких  групп. 

    2. Относительно полярные (дигоксин, целанид) - по 2-3 группы.

    3. Неполярные (дигитоксин) - не более  одной группы.

    Чем более полярна молекула сердечных  гликозидов, тем больше ее растворимость  в воде, и тем меньше ее растворимость  в липидах. Другими словами, полярные гликозиды (гидрофильные), основными представителями которых являются строфантин и коргликон, мало растворимы в липидах, а значит плохо всасываются из ЖКТ. Это обусловливает парентеральный (внутривенный) способ введения полярных гликозидов.

    Таб. 1  Физико-химические характеристики сердечных гликозидов 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Методы  идентификации

    1. Анализ Сахаров 

    Сахара, входящие в состав сердечных гликозидов, дают все цветные реакции, свойственные углеводам: восстанавливают реактив Феллинга, аммиачный раствор нитрата серебра (после гидролиза), образуют окрашенные соединения с ксантгидролом, n-диметиламинобензальдегидом. Специфическими сахарами сердечных гликозидов являются 2,6-дезоксисахара, для обнаружения которых применяют тест Келлера-Киллиани. Наиболее распространенным реактивом для открытия сердечных гликозидов по углеводному фрагменту является ксантгидрол (реакция Пезеца).

    При нагревании смеси ксантгидрола (дибензо-γ-пиранола) с испытуемым гликозидом в присутствии ледяной СН3СООН и последующем прибавлении нескольких капель серной или фосфорной кислоты появляется красное окрашивание.

    Аналогичную цветную реакцию дает антрон. Методика основана на образовании фурфурола или его производных из сахарных компонентов под действием концентрированной H2S04. Фурфурол с антроном затем дает продукт конденсации, окрашенный в зеленый или сине-зеленый цвет:

    

        
 
 

                             Антрон                         10-Фурфурилиденантрон 
 
 
 

    2. Анализ стероидного цикла

    Реакции стероидного цикла основаны на цветных  реакциях, проходящих при взаимодействии с реактивами, вызывающими дегидратацию гидроксильных групп (особенно при С5 и С10) стероидного скелета с образованием ангидропроизводных. Обычно эти реакции осуществляются в среде концентрированных кислот или под влиянием катализаторов Фриделя—Крафтса. При нагревании до 100°С раствора гликозиды в уксусном ангидриде с 20—25 % раствором треххлористой сурьмы появляется лиловое окрашивание.

    Тест  Либермана—Бурхарда. Раствор испытуемого  вещества в уксусной кислоте смешивают с 2 мл смеси, состоящей из 50 частей уксусного ангидрида и 1 части концентрированной H2S04; при этом развивается розовое окрашивание, постепенно переходящее в зеленое или синее. Окраска определяется строением генина: строфантин и его гликозиды в этих условиях окрашиваются в оливково-зеленый цвет, переходящий в желтый.

    Для сердечных гликозидов характерно явление  галохромии: образование окрашенных соединений с концентрированными минеральными кислотами; наибольшее распространение получили цветные реакции с серной кислотой.

    Тест  Рейхштейна. Несколько кристаллов гликозида  смачивают 2 каплями 84 % H2S04 и отмечают изменение окраски во времени. Лабильность окраски специфична и используется для первичной идентификации сердечных гликозидов. Для идентификации карденолидов также используется их способность флюоресцировать в УФ-свете в виде пятен различной окраски при взаимодействии, например с фосфорной кислотой.

    3. Реакции на α,β-ненасыщенное лактонное кольцо

    К этой группе относятся реакции, в результате которых при взаимодействии сердечного гликозида с некоторыми полинитропроизводными в щелочной среде образуется окрашивание. 

    1. Сердечные гликозиды в присутствии  щелочи дают с пикриновой кислотой (тринитрофенолом) оранжевую окраску (реакция Балье):

      
 

 
 
 
 
 
 
 
 

    2. Пятичленный лактонный цикл можно также обнаружить по образованию окрашенных в красно-фиолетовый цвет продуктов взаимодействия в щелочной среде с μ-динитробензолом (реакция Раймонда). 
 
 
 
 
 
 

    Несовместимость сердечных гликозидов 

    1. Карденолиды несовместимы с кислотами и соединениями, которые дают кислую реакцию среды. В данном случае происходит гидролиз по гликозидной связи (отщепление Сахаров). Реакция проходит без видимых внешних изменений (с аскорбиновой кислотой и другими витаминами кислой реакции среды).

    2. Сердечные гликозиды несовместимы со щелочами и соединениями, которые дают щелочную реакцию среды (NaHC03, барбиталнатрия и др.).

       В щелочной среде не происходит гидролиза гликозидной связи, а идет алломеризация с образованием неактивного гликозида (расщепляется лактонное кольцо).

    На 1-й стадии происходит расщепление α,β-ненасыщенного лактонного кольца с образованием соответствующей оксикислоты: 

      
 
 
 
 
 
 
 
 

    Далее γ-кислота способна образовывать внутренний сложный эфир (лактон), что приводит к созданию новой циклической системы (лак-тонизация). Образовавшийся неактивный изоагликон имеет Уф-спектр, который резко отличается от такового нативного гликозида (возможность оценки чистоты методом УФ-спектрометрии) 

      
 
 
 

    3. Соли тяжелых металлов осаждают сердечные гликозиды из растворов.

    4. Гликозиды несовместимы с дубильными веществами (отвар толокнянки и др.), препаратами валерианы (уменьшение фармакологической активности сердечных гликозидов), производными барбитуровой кислоты (уменьшение амплитуды сердечных сокращений), с диуретиками (усиление действия сердечных гликозидов, гипокалиемия).

    5. Карденолиды разлагаются при нагревании. 
 

    Методы  количественного определения кардиотонических стероидов 

    Кардиоактивные стероиды являются терапевтически важной группой веществ. Для понимания роли этих соединений в жизни растений проводились исследования их метаболизма в живом организме. Результаты данных исследований позволили успешно применять указанные стероиды в медицине (налажен промышленный выпуск сердечных гликозидов). Однако для безопасного использования этих веществ необходимо проводить стандартизацию не только самих ЛС, но и природных источников всевозможными методами количественного определения.

    До настоящего времени количественная оценка кардиоактивных стероидов проводится в основном с помощью биологических тестов на животных. Биологические методы трудоемки, длительны, плохо воспроизводимы, мало достоверны (ошибки в пределах 10— 20%).Результаты биологического анализа зависят от индивидуальных особенностей животных и не позволяют получить объективную качественную и количественную информацию о действующем веществе.

    Стандартизация  сердечных гликозидов с помощью  биологического метода основана на способности карденолидов вызывать в токсических дозах остановку сердца животных в стадию систолы. Их активность оценивают по сравнению с активностью стандартных препаратов и выражают в единицах действия (ЕД) — кошачих (КЕД), лягушачих (ЛЕД), голубиных (ГЕД).

    Известно  значительное число методов, в основе которых лежит титриметрическое, фотометрическое, флюориметрическое и полярографическое определение кардиостероидов. 

    Химические  методы

    Кислотно-основное титрование в неводной среде (подгруппа  строфанта).

    И.А. Казаринов и Н.П. Дзюба предложили объемный метод, основанный на способности альдегидной группы при С10 (агликон строфантидина) образовывать оксим при взаимодействии с гидроксиламином в среде диэтиламина. Диэтиламин связывает соляную кислоту, образующуюся при оксимировании; избыток оттитровывают хлорной кислотой. Ошибка метода составляет 0,7—2,6%. Несмотря на то, что метод быстр в исполнении, он не получил распространения, так как пригоден только для анализа стандартных образцов и требует тщательной очистки реактивов от соединений, содержащих карбонильные группы. 

    Физико-химические методы

    УФ-спектрофотометрический (используется при анализе сырья  и стандартного вещества при 217-219 нм).

    Фотометрический метод:

    а) целанид — с ксантгидроловым реактивом;

    б) реактив Татье - 2,4-динитрофенилсульфон — рекомендуется 
для анализа сырья, лекарственных веществ и лекарственных пре- 
паратов (ГФ XI) (реакция на пятичленное лактонное кольцо).

    Хроматографические  методы (ВЭЖХ, ГЖХ).

    Флюориметрические методы анализа.

    Основаны на способности сердечных гликозидов флюоресцировать под действием сильных кислот и окислительных агентов после кратковременного облучения УФ-светом.

    Под действием сильных кислот или  окислительных агентов происходит дегидратация гликозидов с образованием ангидропроизводных.

    Так, при действии на гитоксин фосфорной  кислоты образуется диангидрогитоксин, который под влиянием УФ-света  флюоресцирует. При этом интенсивность флюоресценции пропорциональна концентрации гликозида, что позволяет проводить количественную оценку. Необходимо сопоставление химических и физико-химических методов с результатами биологических методов.

    Испытание на чистоту

    Чистота характеризуется различными физико-химическими  параметрами (удельное вращение, ИК- и УФ-спектры, Тпл). Кроме того, регламентируется содержание влаги (способствует гидролизу полуацетальной связи), сульфатной золы и тяжелых металлов (факторы, катализирующие окисление препаратов). Для оценки доброкачественности инъекционных растворов дополнительно оценивают их прозрачность и цветность.

    Особое  внимание обращают на наличие примесей посторонних гликозидов. Это относится  прежде всего к ЛС, полученным из растений, содержащих несколько сходных по структуре сердечных гликозидов. Примесь посторонних стероидов обнаруживают с помощью бумажной хроматографии по величине Rf и флюоресценции пятен. 
 

    Хранение

    Список  А. В хорошо укупоренных банках оранжевого стекла, в сухом, защищенном от света  месте. 
 

    Фармакокинетика сердечных гликозидов 

    Основные особенности фармакокинетики сердечныхгликозидов (биодоступность, связывание с белками плазмы крови, биотрансформация и др.) во многом зависят от степени полярности препаратов данной группы. Высокополярные препараты сердечные гликозиды (строфантин К, коргликон) плохо всасываются в желудочно-кишечном тракте (не более 2—5% от принятой дозы), практически не связываются с альбуминами плазмы крови, незначительно метаболизируются в печени и выводятся через почки преимущественно в неизмененном виде.