Свойства насыщенного пятичленного лактона. Основным признаком карденолидов, как уже упоминалось, является наличие а,-в-ненасы-щенного пятичленного лактона у с-17 стероидного скелета, который в щелочной среде образует цветные реакции с пикриновой кислотой (реакция бальета), м-динитробензолом (реакция раймонда), м-динитробен-зойной кислотой (реакция кедде), нитролруссидом натрия (реакция летали) и др. Лактонное кольцо карденолидов сравнительно легко расщепляется под действием щелочей, что приводит при подкислении к образованию изокарденолидов. Превращение карденолидов в изокарденолиды необратимо: получить исходное вещество не удается. Согласно последним данным, механизм изомеризации можно представить схемами 1 и 2.В зависимости от пространственной ориентации лактона в карденолидах он может находиться в а(17вн)- или в (17ан)-положениях. В природе в большинстве случаев встречаются карденолиды с лактоном в положении. В некоторых растениях обнаружены карденолиды с па-расположением лактона. Лактонное кольцо карденолидов легко окисляется некоторыми окислителями по двойной связи и гидрируется. Карденолиды по сочленению колец а и в разделяются на два ряда:
1) Ряд холестана (транс-а/в-ряд, или 5 а-ряд), к которому относится узаригенин;
2) Ряд копростана (цис-а/в-ряд, или 5 6-ряд), к которому относится дигитоксигенин.
Местители стероидного ядра. В качестве заместителей стероидного ядра в карденолидах встречаются оксигруппы в различных положениях: ацильные остатки, эпоксидные мостики, кетогруппы, альдегидная и карбоксильная группы у с-10. В стероидном ядре простейших карденолидов - канаригенине, ксиз-малогенине, дигитоксигенине и узаригенине - имеются минимум две оксигруппы - у с-3 и с-14.
Оксигруппа у с-3 чаще имеет в-конфигурацию и реже а-ориентацию. У с-14 но-группа всегда находится в в-положении, что обусловлено цис-положением колец с и д. Наибольшее число гидроксилов (шесть) содержит уабагенин (1р, зр, 5р, 14р, па и 19р). Реакционная способность их различна и зависит от пространственной ориентации и пространственной затрудненности подхода реагента.
В ик-спектре неассоциированные водородными связями, обнаруживаются в области 3625-3600 см, ассоциированные межмолекулярными водородными связями - в области 3600-3200 см-1, а ассоциированные внутримолекулярными водородными связями - в области 3200-2500 см
Альдегидная и кетонные группы карденолидов легко обнаруживаются с помощью уф-спектроскопии и дисперсии оптического вращения. Максимумы поглощения кетонов находятся в области 280-295 нм, альдегидной группы - в области 303-307 нм. Дисперсия оптического вращения в зависимости от конформации стероидного скелета и места нахождения в нем карбонильной группы будет определяться знаком эффекта коттона. В ик-спектре карбонильные группы обнаруживаются в широкой области частот. Их величина зависит от природы карбонила и места его в стероидном ядре. Для карбонильных групп насыщенных кетонов она составляет 1750-1700 см-1, для альдегидных групп- 1719 см.
Среди природных карденолидов встречаются гликозиды, содержащие кислотные остатки как по агликону, так и по углеводному компоненту. Пока известны агликоны, этерифицированные только по но-группе у с-16 муравьиной (гиталоксигенин), уксусной (олеандригенин) и изовале-риановой (адигенин) кислотами. Наряду с отмеченными функциональными группами стероидного скелета следует упомянуть об эпоксидных груп-
Пах и двойных связях. Эпоксидные группы известны для положений 7, 8 (тангиногенин, сарверогенин, инертогенин, лептогенин), 8, 14 (адинери-генин), 11, 12 (цербертигенин). Все они имеют в-конфигурацию. Карденолидов с двойной связью немного: а4 (канаригенин, гирканогенин, гирка-ногенол), as (ксизмалогенин, пахигенин, пахигенол), а16 (16-ангидро-дигитоксигенин, 16-дегидрострофантидин, 16-дегидрострофантидин, 16-дегидрострофантидол).
Углеводная часть карденолидных гликозидов. Карденолиды растений представлены в основном в виде гликозидов, сахарный компонент 'которых присоединен по гидроксилу у с-3 стероидного скелета. Известны гликозиды с 5 сахарными остатками. Карденолидные гл и коз иды более чём с 5 сахарами неизвестны. Характерной особенностью этих веществ является линейное построение углеводной цепи.
Сахара располагаются в гликозиде в определенной последователь-"' ности. С агликонами связаны чаще всего специфические сахара: 2-де-зокси-, 6-дезокси-, 2,6-дидезоксисахара и их метильные производные, к которым присоединены одна или несколько молекул d-глюкозы. В большинстве своем углеводные остатки сочленены между собой 1->-4-связью. Однако между специфическими сахарами и d-глюкозой встречаются 1-»-2-связь и 1->-6-связь между молекулами d-глюкозы. По величине окисного цикла они являются пиранозидами. Известен пока один фуранозид-скорпиозид.
Многие сахара карденолидных и генетически близких прегнановых гликозидов являются специфическими. Специфические сахара не отщепляются гликозидазами. Лишь ферментами виноградной улитки, наряду с d-гли-колиранозидами, гидролизуются d-ксилозиды, d-фукопиранозиды, 6-дезокси- и d-глюкопиранозиды. В отличие от d-глюкопиранозидов d-глюко-фуранозиды устойчивы к ферментативному расщеплению.
В настоящее время известно около 40 моносахаридов, входящих в структуру карденолидных гликозидов. Среди них 1 гексоза' (d-глюкоза) с 2 метоксилированными производными (з-о-метил-о-глюкозой и 2,3-0-диметил-0-глюкозой), две пентозы, 17 6-дезоксисахаров, из которых 11 имеют 1 или 2 метоксильные группы; 13 2,6-дидезоксисахаров (из них 7 С метоксильными группами), 4 6-дезоксигексазона.
На устойчивость гликозидной связи при кислотном гидролизе в решающей степени влияет структура углеводной части гликозида.х]ущественным фактором ее устойчивости является размер окисного цикла сахара. Фу-ранознды гидролизуются значительно быстрее пиранозндов. Гликозиды 2-дезоксисахаров менее устойчивы к гидролизу по сравнению с гликози-дами нормальных сахаров (наличие но-группы у с-2). Исходя из устойчивости к гидролизу, карденолидные гликозиды можно разделить на три типа.
К первому типу относятся гликозиды с 2-дезоксисахарами. Они хорошо гидролизуются 0,05 н. Серной кислотой при температуре 70-90 "с в течение 25-30 мин. Выход, агликона при этом достигает почти 100 %. Ко второму типу относятся гликозиды, агликоны которых связаны непосредственно с нормальными сахарами. Гидролизуются они с трудом.
Первое время их гидролизовали в жестких условиях смесью килиани, при этом агликоновая часть претерпевала деструкцию.
В. 1942 г. Манних и зиверт предложили гидролизовать гликозиды 1. % раствором хлористоводородной кислотны в среде безводного ацетона. Этот, метод нашел .широкое применение в химии карденолидных гликозидов. Однако в этом случае не исключена возможность образования небольшого количества ангидроформ агликона,
К третьему типу принадлежат гликозиды, агликоны которых связаны с сахарами, способными гидризоваться.ферментами. На скорость гидролиза гликозидов ферментами существенное влияние оказывает структура агликоновой части. Гликозиды третьей группы, как и второй, устойчивы к кислотному гидролизу.
Углеводная часть карденолидных гликозидов, как уже отмечалось, может быть этерифицирована уксусной кислотой или производными окси-коричной кислоты (н. П. Максютина, 1965; н. К. Абубакиров, 1971, 1973).