Лекарственные растения, ЛРС содержащее гликозиды (сердечные, гликозиды-горечи, сапонины, флавоноиды, антрагликозиды, фенологликозиды )

Гликозиды, агликоны которых содержат карбонильную группу, идентифицируют в виде гидразонов, семикарбазонов или оксимов. При осторожном ацетилировании уксусным ангидридом многие глюкозиды дают характерные ацетильные производные.

Гликозиды также распознают, идентифицируя продукты их расщепления – сахара и агликоны. Для этого применяют обычные методы разделения и идентификации органических соединений: различные виды хроматографии, масс-спектрометрию, спектроскопию ядерного магнитного резонанса и т.п.

Количественное определение гликозидов

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 флуоресценцией, характерной для того или иного гликозида, путем сравнения с заведомо известным гликозидом.

Сердечные гликозиды

"Сердечные гликозиды" это соединения специфической химической структуры, содержащиеся в ряде растений и обладающих характерной кардиотонической активностью. Это сложные органические соединения, расщепляющиеся при гидролизе на сахара (гликоны) и бессахаристую часть (агликоны или генины). Сердечные гликозиды представляют собой наиболее важную группу гликозидов, не имеющих себе равных синтетических заменителей и оказывающих сильное и специфическое воздействие на сердечную мышцу, увеличивая силу ее сокращений. Растения, содержащие сердечные гликозиды, сильно ядовиты, часто имеют горький вкус. Это по сути бесцветные или белые кристалы, без запаха с температурой плавления 100-2400С, малорастворим в воде, хорошо растворим в водных растворах метилового и этилового спирта.

К растениям, содержащим сердечные гликозиды, относятся разные виды наперстянки (Digitalis purpurea L., Digitalis Lanata Ehrh. и др.), горицвета (Аdonis vernalis L. и др.), ландыш (Соnvallaria majalis L,.), обвойник (Реriploca graeса L.), разные виды желтушника (Еrysimum саnescens Roth., Еrуsimum cheiranthоides L. и др.), строфанта (Strophanthus gratus, Strophanthus Коmbe), олеандр (Nerium оleander L.), морозник (Неllеbоrus рurрurascens W. еt К.), джут длинноплодный (Соrсhоrus оlitоrius L.), харг кустарниковый (Gomphocarpus fruticosus А. Вr.) и др.

В отличие от алкалоидов гликозиды при хранении быстро разрушаются ферментами самих растений, а также под действием других факторов, поэтому в только что срезанных растениях гликозиды легко распадаются и теряют свои свойства. Чтобы максимально сохранить сердечные гликозиды в нативном состоянии, сушку сырья проводят быстро и при достаточно высоких температурах (не менее 60°C) для инактивации ферментов, расщепляющих конечный продукт.

Получение сердечных гликозидов осуществляют экстракцией.

Идентифицируют с помощью групп цветных реакций: на стероидное кольцо (с реактивом Чугаева образуется розовое окрашивание), лактонное кольцо (в УФ-спектре имеют характерную полосу поглощения), углеводный компонент (с нитрофенилгидразином и щёлочью образуется голубое окрашивание).

Количественное определение осуществляют биологическими и физико-химическими (титриметрия, спектрофотоколориметрия и колориметрия) методами.

Общие противопоказания к применению сердечных гликозидов: выраженная брадикардия, атриовентрикулярная блокада различной степени, синдром Адамса - Стокса - Морганьи, стенокардия (использование при стенокардии возможно лишь при наличии сердечной недостаточности). Осторожность необходима при инфаркте миокарда (применение возможно лишь при выраженной сердечной недостаточности с дилатацией миокарда); при шоке либо отсутствии признаков сердечной недостаточности сердечные гликозиды противопоказаны.

В больших дозах сердечные гликозиды могут вызывать тошноту и рвоту, возможны потеря аппетита, понос, нарушения деятельности ЦНС (головная боль, беспокойство, бессонница, депрессивные явления, нарушения зрения). При передозировке сердечные гликозиды могут приводить к резкой брадикардии, политопной экстрасистолии, бигеминии или тригеминии, замедлению предсердно-желудочковой проводимости. Токсические дозы могут вызывать трепетание желудочков и остановку сердца.

Сапонины

Сапонины — безазотистые гликозиды растительного происхождения с поверхностно-активными свойствами. Это бесцветные кристалические (аморфные) вещества, растворы которых при взбалтывании образуют густую стойкую пену. Название происходит от латинского sapo (род. падеж saponis) — мыло. Хорошо растворимы в воде и спирте, нерастворимы в хлороформе и ацетоне.  Широко распространены в природе, встречаются в различных частях растений — листьях, стеблях, корнях, цветах, плодах.

Они представлены двумя большими группами веществ: стероидные (гликоалкалоиды) и тритерпеновые сапонины.

Сапонины содержаться в женьшене, корне солодки, конском каштане, аралии маньчжурской, календуле, астрагалии, гвоздике, почечном чае и др.

Выделение сапонинов из растительного сырья включает в себя получение суммарного экстракта и очистку его от баластных веществ с последующим разделением смеси на индивидуальные соединения. В основном сейчас выделяют сапонины экстракция метанолом, этанолом и изопропаном.

Для обнаружения сапонинов в растительном сырье используют реакции основанные не физических свойствах (реакции пенообразования), цветные (с Н2SО4 концентрированной жёлтый цвет переходит в красно-розовый; Ванилин + Н2SО4 конц. t0C получают, что тритерпеновые окрашиваются в красный цвет, а стероидные – в жёлтый; Н2SО4 конц. + Соли меди t0C – получают сене-зелёное окрашивание) и осадочные реакции, а также основанные на биологических свойствах сапонинов (гемолиз).

Для количественного анализа применяют методы определения гемолитического, рыбьего индекса и пенного числа, а также химические методы. 

Сапонинам свойственна разнообразная биологическая активность. Они усиливают деятельность слизистых желез дыхательных путей, что облегчает отхождение мокроты при простудных и других заболеваниях; обладают противоаритмическим, успокаивающим, обезболивающим, противовоспалительным, противогрибковым, кардиотоническим, капилляроукрепляющим действием. Их применяют в качестве общеукрепляющих, мочегонных, стимулирующих и тонизирующих средств. Используются они и для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, атеросклероза, в том числе и в сочетании с гипертонической болезнью, и во многих других случаях. Эти соединения безвредны при приеме внутрь через рот, но очень ядовиты при прямом попадании в кровь, вызывая гемолиз эритроцитов и отравление. Сапонины листьев наперстянки (Digitalis) дигитоксин, дигоксин, гитоксин при пероральном применении нормализуют углеводно-фосфатный обмен и баланс электролитов в сердечной мышце, приводя к увеличению силы сокращения в сердечной мышце; повышают тонус центра блуждающих нервов, что в еще большей степени способствует восстановлению обмена в миокарде. Оказывают успокаивающее действие на центральную нервную систему. Получают стероидные гормоны коркового слоя надпочечников.

Кроме медицины, сапонины широко используются в пищевой промышленности при изготовлении пива, кваса, лимонадов и других шипучих напитков, халвы. Сапонины применяются для изготовления порошков, входящих в состав огнетушителей, а в растениеводстве - для стимулирования прорастания семян и усиления роста клеток. Они используются как моющие средства, особенно для шелка и других ценных тканей, как яды для рыб и насекомых, в огнетушителях (для стабилизации пены).

Антрагликозиды

Антрацегликозиды - большая группа природных соединений, агликаном которых является ядро антрацена различной степени окисленности. В чистом виде это кристаллические вещества желтого, оранжевого или красного цвета, хорошо растворимые в воде, слабых растворах спиртов и щелочей, стойкие при хранении. В процессе сушки, в результате окисления, часто изменяются фармакологические свойства сырья, содержащего антрагликозиды. Так, например, свежесобранная кора крушины обладает рвотным действием (за счет восстановленных форм антраценпроизводных), высушенная при комнатной температуре и хранящаяся в течение года - слабительным (за счет антрахинонов).

Растения, содержащие производные антрацена, широко распространены в природе. Они обнаружены в основном в высших растениях (около 100 соединений), найдены в лишайниках, грибах, некоторых насекомых и морских организмах. Они принадлежат к различным семействам: крушиновые (жостер слабительный, крушина ольховидная); гречишные (ревень, щавель конский); бобовые (сенна); лилейные (различные виды алоэ); зверобойные (зверобой продырявленный).

Биологическая роль антраценопроизводных точно не установлена. Согласно одной точке зрения, они выполняют функцию защиты от паразитов, согласно другой - играют роль в окислительно-восстановительных процессах растений, а также способствуют накоплению полисахаридов. В корах их содержание увеличивается в период сокодвижения растения, то есть ранней весной; в листьях, траве - в фазе цветения; подземных частях - в фазе осеннего увядания растения; плодах - в период их созревания.

Антраценопроизводные делятся на три основные группы:

1. Мономеры

2. Димеры - соединения с двумя ядрами антрацена;

3. Конденсированные антраценопроизводные.

Антрагликозиды хорошо растворяются в воде, этаноле и метаноле, поэтому из сырья они выделяются водой, водно-спиртовыми смесями и метанолом.

Качественные реакции: В растениях антраценопроизводные находятся в растворенном состоянии в клеточном соке. Их присутствие легко обнаружить при помощи реакции с NaOH (вишнево-красное или фиолетовое окрашивание - производные антрахинона, желтое окрашивание - производные антранола и антрона) или по характерной оранжевой окраске корней и коры. Окраска при взаимодействии со щелочью появляется только у окисленных форм антраценопроизводных, а восстановленные формы четкой реакции с NaOH не дают, и для их обнаружения необходимо осуществить предварительное окисление.

Антраценопроизводные легко возгоняются, на этом основана их микросублимация. Реакцию микровозгонки проводят в сухой пробирке, куда помещают небольшое количество сырья в виде грубого порошка. Нагревают дно пробирки, держа ее в горизонтальном положении. Антраценопроизводные, возгоняясь, образуют желтые пары, которые конденсируются на холодных стенках пробирки в виде желтых кристаллов; раствор NaOH окрашивает их в вишнево-красный цвет.

Антрагликозиды применяют в качестве слабительных средств (сенна, крушина ольховидная, жостер, ревень), при заболевании почек и печени (марена красильная), как антисептические, противовоспалительные средства (зверобой продырявленный); щавель конский обладает бактерицидными свойствами, назначается при дизентерии. При многих заболеваниях применяются листья и препараты алоэ.

Гликозиды горечи

Их также называют иридоидами. Эти соединения представляют собой производные циклопентаноидных монотерпенов (они имеют еще одно название - иридоиды благодаря структуре своего агликона, в основе которого находится полуацеталь иридодиаля). В чистом виде гликозиды - бесцветные кристаллические или аморфные вещества, в большинстве своем легкорастворимые в воде и низших спиртах, очень горькие, но в отличие от горьких сердечных гликозидов и алкалоидов неядовиты. Горечи могут накапливаться в различных органах растений: листьях трифоли, траве полыни, корне одуванчика, корневище аира. Характерным признаком наличия иридоидов в растениях является почернение при сушке в результате ферментативного расщепления иридоидов (например, аукубина), в процессе которого образуются темно-окрашенные пигменты. В кислой среде или под действием ферментов в присутствии кислорода воздуха образовывают окрашеные в синий или сине-фиолетовый цвет растворы с последующим выпадением фиолетово-чёрного осадка.

Не существует универсального метода выделения иридоидов. Их экстрагируют из измельчённого растительного метериала низшими спиртами и водно-спиртовыми растворами.

Для обнаружения иридоидов в лекарственном растительном сырье Трим-Хилла с раствором меди сульфата в среде концентрированных кислот.Также определяют иридоиды с помощью реактива Шталя.

Количество иридоидов в растительном сырье можно определить физико-химическими методами. Тем не менее в первую очередь устанавливают  показатель горечи. Горечь в растительном сырье определяют путем сравнения порога концентрации горечи в экстракте из растительного сырья со стандартным раствором хинина гидрохлорида. Порог чувствительности горечи — это наименьшая концентрация раствора, которая позволяет ощутить горечь в течение 30 с.

Растения, обладающие выраженным горьким вкусом, издавна применялись для повышения аппетита и улучшения пищеварительной деятельности желудка (корни горечавки и одуванчика, корневища аира). Кроме того, горькие гликозиды проявляют следующие виды биологической активности: гормональную (агнузид), мочегонную (катальпозид, аукубин), седативную и транквилизирующую (валепотриаты), ранозаживляющую (гарпагид), противоопухолевую (асперулозид), гипотензивную, коронарно-расширяющую, спазмолитическую и антиаритмическую (олеуропеин), антибиотическую (аукубин, плюмерицин, генциопикрозид) и др.
 

Флавоноиды

Флавоноиды — наиболее многочисленная группа как водорастворимых, так и липофильных природных фенольных соединений. Представляют собой гетероциклические кислородсодержащие соединения преимущественно желтого, оранжевого, красного цвета. Они принадлежат к соединениям С6-С3-С6 ряда — в их молекулах имеются два бензольных ядра, соединенных друг с другом трехуглеродным фрагментом. Флавоноиды лишены запаха, некоторы из них имеют горький вкус. Агликоны хорошо растворяются в диэтиловом эфире, ацетоне и спиртах, почти не растворяются в бензоле и хлороформе. Флавоноидные гликозиды растворяются в спиртах и спирто-водных смесях. Монозиды лучше растворимы в крепком спирте, дигликозиды — в 50 %-ном спирте, гликозиды с тремя и более сахарами — в слабом спирте и даже в воде.

Флавоноиды были исследованы в 1930-х гг. лауреатом Нобелевской премии Альбертом де Сент-Дьерди.

Известно более 6500 флавоноидов. Общепринятая классификация флавоноидов предусматривает их деление на 10 основных классов, исходя из степени окисленности трехуглеродного фрагмента:

катехины, лейкоантоцианидины, флаваноны дигидрохалконы, халконы, антоцианидины и антоцианы, флавононолы, флавоны и изофлавоны, флавонолы, ауроны.

Для выделения флавоноидов используют последовательную