CC BY
22Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия «Биология, химия». Том 25 (64). 2012. № 2. С. 288-293.
УДК 547.918:547.587.11:543.42
МОЛЕКУЛЯРНОЕ КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЕ ТРИТЕРПЕНОВЫХ ГЛИКОЗИДОВ С АСПИРИНОМ
Яковишин Л.А.1, Гришковец В.И.2, Корж Е.Н.1
1Севастопольский национальный технический университет, Севастополь, Украина
2Таврический национальный университет им. В. И. Вернадского, Симферополь, Украина
E-mail: [email protected]
Впервые методом ИК-Фурье-спектроскопии исследовано взаимодействие 3-О-а-£-рамнопиранозил-(1®2)-О-а-£-арабинопиранозида хедерагенина (a-хедерина) и его 28-О-а-£-рамнопиранозил-(1®4)-0-Р-,0-глюкопиранозил-(1®6)-0-Р-,0-глюкопиранозилового эфира (хедерасапонина С) с аспирином. Межмолекулярное взаимодействие обусловлено образованием водородных связей. Ключевые слова. тритерпеновые гликозиды, a-хедерин, хедерасапонин С, аспирин, молекулярный комплекс, ИК-Фурье-спектроскопия.
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время интенсивно изучается молекулярное комплексообразование растительных тритерпеновых гликозидов с различными биологически активными соединениями. Это перспективное направление можно использовать для снижения терапевтических доз, улучшения растворимости, повышения биодоступности и расширения спектра биологической активности лекарственных веществ [1-3].
Наиболее подробно изучены комплексы глицирризиновой кислоты, преобладающего гликозида солодки [1, 2]. Описаны молекулярные комплексы глицирризиновой кислоты с аспирином (ацетилсалициловой кислотой, рис. 1) [4-7]. Аспирин является нестероидным противовоспалительным средством и ненаркотическим анальгетиком-антипиретиком [8]. Комплексы аспирина с глицирризиновой кислотой оказались менее токсичными и ульцерогенными, а также обладали большей широтой противовоспалительного действия по сравнению с исходным аспирином [1, 2, 4-7]. Полученные комплексы были охарактеризованы УФ- и ИК-спектроскопически [5].
Недавно начато изучение молекулярных комплексов главных тритерпеновых гликозидов плюща (рис. 1) a-хедерина (3-О-а-£-рамнопиранозил-(1®2)-О-а-£-арабинопиранозида хедерагенина, гликозида 1) и хедерасапонина С (3-O-a-L-рамнопиранозил-( 1 ®2)-О-а-£-арабинопиранозил-28-О-а-£-рамнопиранозил-( 1 ®4)-0-Р-^-глюкопиранозил-(1®6)-0-Р-,0-глюкопиранозида хедерагенина, гликозида 2) [3]. При этом ИК-спектроскопическое исследование комплексообразования аспирина с гликозидами 1 и 2 ранее не проводилось.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Гликозиды 1 и 2 выделяли из листьев плющей Hederá taurica Carr. и Hederá canariensis Willd. (Araliaceae Juss.) и подтверждали их строение по методикам, приведенным в работах [9, 10]. Комплекс 1 получали путем смешивания растворов, содержащих по 1 ммоль гликозида и 1 ммоль аспирина, а гликозида 2 - в молярном соотношении 1:2 соответственно (растворитель - смесь 70%-ного водного раствора C2H5OH и CHCl3 в соотношении 3:1 по объему). Полученную смесь выдерживали при 40 °C в течение 1.5 ч при постоянном перемешивании. Органические растворители отгоняли в вакууме.
20
Рис. 1. Строение аспирина и тритерпеновых гликозидов 1 (Я=Н) и 2 (Я=—ра1с^-(б— 1)-р01е^-(4— 1)-аКЬвр).
ИК-спектры сняты на ИК-Фурье-спектрометре ИнфраЛЮМ® ФТ-02 (Россия) в суспензии в вазелиновом масле при разрешении 1 см1 в диапазоне 400-4000 см1.
ИК-спектр гликозида 1 (вазелиновое масло, V, см-1): ~3360 (ОН), 2727 (ОН), 2670 (ОН), 1698 (С=0), 1647 (С=С), 1341 (СН), 1305 (СН, СО, ОН), 1268 (СН), 1234 (СН), 1207 (СН), 1140 (С-О-С, С-ОН), 1075 (С-О-С, С-ОН), 1050 (С-О-С, С-ОН), 1029 (С-О-С, С-ОН), 1009 (С-О-С, С-ОН), 981 (С-О-С, С-ОН, =СН), 913 (ОН).
ИК-спектр гликозида 2 (вазелиновое масло, V, см-1): ~3330 (ОН), 2725 (ОН), 2677 (ОН), 1729 (С=0), 1647 (С=С), 1340 (СН), 1303 (СН), 1262 (СН), 1232 (СН), 1205 (СН), 1139 (С-О-С, С-ОН), 1059 (С-О-С, С-ОН), 1030 (С-О-С, С-ОН), 981 (С-О-С, С-ОН, =СН), 917 (ОН).
ИК-спектр аспирина (вазелиновое масло, V, см-1): ~3300-2500 (ОН), 2695 (ОН), 2662 (ОН), 2585 (ОН), 2545 (ОН), 1753 (С=ОАс), 1692 (С=ОАг), 1606 (Аг), 1575 (Аг), 1507 (Аг), 1483 (Аг), 1339 (СН), 1308 (СО, ОН), 1288 (СНАг), 1221 (С0Ас), 1188 (САгО), 1135 (СО), 1095 (Аг), 1013 (Аг), 918 (ОН), 755 (Аг), 705 (Аг).
ИК-спектр комплекса аспирина и гликозида 1 (вазелиновое масло, V, см !): ~3360 (ОН), 2689 (ОН), 2664 (ОН), 2577 (ОН), 2540 (ОН), 1752 (С=ОАс), 1689 (С=О), 1606 (Аг), 1577 (Аг), 1508 (Аг), 1481 (Аг), 1339 (СН), 1306 (СО, ОН, СН), 1288 (СНАг), 1221 (СОАс), 1188 (САгО), 1136 (СО), 1095 (СНАг), 1070 (С-О-С, С-ОН), 1051 (С-О-С, С-ОН), 1031 (С-О-С, С-ОН), 1013 (Аг), 917 (ОН), 755 (Аг), 705 (Аг).
ИК-спектр комплекса аспирина и гликозида 2 (вазелиновое масло, V, см-1): ~3340 (ОН), 2671 (ОН), 2584 (ОН), 2540 (ОН), 1752 (С=ОАс), 1730 (С=О), 1690 (С=ОАг), 1606 (Аг), 1575 (Аг), 1507 (Аг), 1481 (Аг), 1339 (СН), 1307 (СО, ОН, СН), 1287 (СНАг), 1221 (СОАс), 1189 (САгО), 1135 (СО), 1095 (Аг), 1052 (С-О-С, С-ОН), 1030 (С-О-С, С-ОН), 1013 (Аг), 917 (ОН), 756 (Аг), 705 (Аг).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
ИК-спектроскопия является универсальным методом для анализа молекулярного комплексообразования. Поэтому ее часто используют для подтверждения межмолекулярных взаимодействий [11, 12].
В ИК-спектрах всех образцов присутствуют интенсивные пики колебаний связей СН вазелинового масла ^Сн ~2900, 1460 и 1380 см-1). В спектрах гликозидов 1 и 2 в области 3330-3360 см-1 обнаружены широкие интенсивные полосы, соответствующие валентным колебаниям связей ОН. Валентные колебания связей С-О-С и С-ОН в молекулах гликозидов 1 и 2 найдены в области 1200-1000 см-1. В области 1400-1200 см-1 поглощают связи СН (деформационные колебания). Связь С=О в карбоксильной группе гликозида 1 поглощает при 1698 см-1, а в сложноэфирной группе гликозида 2 - при 1729 см-1. Поглощение при 1647 см-1 у гликозидов 1 и 2 обусловлено тризамещенной двойной связью агликона хедерагенина.
В ИК-спектре аспирина поглощение группы ОН находится в области 3300-2500 см-1. Полосы, соответствующие асимметричным валентным колебаниям связей СО, обнаружены при 1753 и 1692 см-1. Интенсивная «ацетатная полоса» (валентные колебания связей =С-О-С и С-О-С) проявляется при 1221 см-1. Область ниже 900 см-1 характерна для неплоских деформационных колебаний связей С-Н ароматического кольца.
При образовании комплекса с аспирином отмечено низкочастотное смещение полосы vС=О гликозида 1 на 9 см-1 (рис. 2). При этом у аспирина сдвиг полосы поглощения связи С=О в составе карбоксильной группы составляет только 3 см-1. Ранее отмечалось, что смещение максимумов поглощения группы С=О у глицирризиновой кислоты в ее комплексах с аспирином и другими нестероидными противовоспалительными веществами составляло 10-20 см-1 [5].
Полоса поглощения с участием связи С-О, найденная в ИК-спектре исходного гликозида 1 при 1075 см-1, сдвигается при комплексообразовании на -5 см-1. Кроме того, в спектре комплекса отсутствует полоса при 1141 см-1, характерная для индивидуального гликозида 1. Также происходит смещение полосы неплоских деформационных колебаний связи О-Н гликозида 1 с 913 см-1 до 917 см-1. У аспирина эта полоса практически не сдвигается.
Проследить сдвиг основного максимума поглощения связи ОН в карбоксильной группе аспирина (область 3000-2800 см-1) при комплексообразовании с гликозидами не удается, т.к. он перекрыт полосами поглощения связей СН вазелинового масла. Однако, при комплексообразовании с гликозидами на его низкочастотной стороне в области 2750-2500 см-1 отмечено смещение менее интенсивных полос поглощения. Также в этом диапазоне наблюдается сдвиг максимумов поглощения связей ОН гликозидов.
Рис. 2. Фрагменты ИК-Фурье-спектров гликозида 1 (1), комплекса гликозида 1 с аспирином (2) и аспирина (3).
В ИК-спектре смеси гликозида 2 и аспирина наблюдается смещение одной из полос поглощения с участием связи С-О на -7 см-1. В комплексе она проявилась при 1052 см-1.
Рис. 3. Образование водородных связей при межмолекулярном взаимодействии гликозида 1 с аспирином.
Таким образом, наиболее значительные спектральные изменения наблюдаются при образовании комплекса аспирина с монодесмозидным гликозидом 1. Очевидно, что это связано с наличием карбоксильной группы в его молекуле. При
1600 1700 у,см-'
Гликозид 1
Аспирин
взаимодействии гликозидов с аспирином происходит разрушение их собственных самоассоциатов и формирование новых друг с другом. Спектральные данные указывают на образование межмолекулярных водородных связей с участием карбоксильных групп гликозида 1 и аспирина (рис. 3). Также возможно образование водородных связей между ОН-группами углеводной части гликозида 1 и группой СООН аспирина. Гликозид 2 формирует межмолекулярные водородные связи между гидроксильными группами своих моносахаридных остатков и карбоксильной группой аспирина.
ВЫВОДЫ
1. Впервые методом ИК-Фурье-спектроскопии исследовано взаимодействие аспирина с гликозидами 1 и 2.
2. Взаимодействие аспирина с гликозидами обусловлено образованием межмолекулярных водородных связей.
Список литературы
1. Солодка: Биоразнообразие, химия, применение в медицине / [Г .А. Толстиков, Л. А. Балтина, В.П. Гранкина и др.]. - Новосибирск: Гео, 2007. - 311 с.
2. Tolstikova T.G. The complexes of drugs with carbohydrate-containing plant metabolites as pharmacologically promising agents / T.G. Tolstikova, M.V. Khvostov, A.O. Bryzgalov // Mini Rev. Med. Chem. - 2009. - Vol. 9, № 11. - P. 1317-1328.
3. Molecular complexation of ivy saponins with some drugs and biologically active substances / L.A. Yakovishin, V.I. Grishkovets, G. Schroeder, N.I. Borisenko // Functionalized molecules - synthesis, properties and application; ed. V.I. Rybachenko. - Donetsk: Schidnyj wydawnyczyj dim, 2010. -Chapter 4. - P. 85-103.
4. Толстиков Г.А. Комплексы b-глицирризиновой кислоты с лекарственными веществами как новые транспортные формы / Г.А. Толстиков, Ю.И. Муринов, Л.А. Балтина // Хим.-фарм. журн. - 1990. - № 8. - С. 26-27.
5. Комплексы b-глицирризиновой кислоты с нестероидными противовоспалительными средствами как новые транспортные формы / Г.А. Толстиков, Л.А. Балтина, Ю.И. Муринов [и др.] // Хим.-фарм. журн. - 1991. - № 2. - С. 29-32.
6. Получение и исследование ульцерогенной активности быстрорастворимых твердых дисперсных систем на основе ацетилсалициловой кислоты и биологически активных соединений солодки / А.В. Душкин, Л.М. Карнатовская, Е.Н. Чабуева [и др.] // Хим.-фарм. журн. - 2001. - № 11. - С. 21-23.
7. Фармакологическая активность комплексов нестероидных противовоспалительных препаратов с глицирризиновой кислотой, полученных методами жидкофазного и твердофазного синтеза / И.В. Сорокина, Т.Г. Толстикова, М.П. Долгих [и др.] // Хим.-фарм. журн. - 2002. - № 1. - С. 12-13.
8. Машковский М.Д. Лекарственные средства: в 2 т. / М.Д. Машковский. - [13-е изд.]. - Харьков: Торсинг, 1997. - Т. 1. - 1997. - 560 с.
9. Тритерпеновые гликозиды Hedera taurica I. Строение таурозида Е из листьев Hedera taurica / А.С. Шашков, В.И. Гришковец, А.А. Лолойко [и др.] // Химия природ. соедин. - 1987. - № 3. - С. 363-366.
10. Тритерпеновые гликозиды Hedera canariensis I. Строение гликозидов L-A, L-Bb L-B2, L-C, L-D, L-Ei, L-Gb L-G2, L-G3, L-G4, L-Hb L-H2 и L-^ из листьев Hedera canariensis / В.И. Гришковец, Д.Ю. Сидоров, Л.А. Яковишин [и др.] // Химия природ. соедин. - 1996. - № 3. - С. 377-383.
11. Хобза П. Межмолекулярные комплексы / П. Хобза, Р. Заградник. - М.: Мир, 1989. - 376 с.
12. Казицына Л.А. Применение УФ-, ИК-, ЯМР- и масс-спектроскопии в органической химии / Л.А. Казицына, Н.Б. Куплетская. - М.: Изд-во МГУ, 1979. - 240 с.
Яковшин Л. О. Молекулярне комплексоутворення тритерпенових глiкозидiв з асшрином / Л.О. Яковiшин, В.1. Гришковець, О.М. Корж // B4eHÍ записки Тавршського нацiонального унiверситету ím. В.1. Вернадського. Сeрiя „Бюлопя, хiмiя". - 2012. - Т. 25 (64), № 2. - С. 288-293. Уперше методом ГЧ-Фур'е-спектроскопп дослщжено взаемодш 3-0-а-£-рамнотранозил-(1®2)-0-а-L-арабшотранозиду хедерагенiну (a-хедерину) та його 28-0-а-£-рамнотранозил-(1®4)-0-Р-,0-глюкотранозил-(1®6)-0-Р^-глюкотранозилового естеру (хедерасапошну С) з аспiрином. Мiжмолекулярна взаeмодiя обумовлена утворенням водневих зв'язкiв.
Ключовi слова. тритерпеновi глiкозиди, a-хедерин, хедерасапонш С, аспiрин, молекулярний комплекс, ГЧ-Фур'е-спектроскотя.
Yakovishin L.A. Molecular complexation of the triterpene glycosides with aspirin / L.A. Yakovishin, V.I. Grishkovets, E.N. Korzh // Scientific Notes of Taurida V.Vernadsky National University. - Series: Biology, chemistry. - 2012. - Vol. 25 (64), No. 2. - P. 288-293.
Using a method of FT-IR-spectroscopy, the interaction of hederagenin 3-0-a-L-rhamnopyranosyl-(1®2)-0-a-L-arabinopyranoside (a-hederin) and its 28-0-a-L-rhamnopyranosyl-(1®4)-0-P-,D-glucopyranosyl-(1®6)-0-P-,D-glucopyranosyl ester (hederasaponin C) with aspirin was investigated for the first time. Intermolecular interaction is caused by formation of hydrogen bonds.
Keywords. triterpene glycosides, a-hederin, hederasaponin C, aspirin, molecular complex, FT-IR-spectroscopy.
Поступила в редакцию 10.05.2012 г.
