CC BY
20Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия «Биология, химия». Том 25 (64). 2012. № 4. С. 279-284.
УДК 547.918:547.587.11:543.42
СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО КОМПЛЕКСООБРАЗОВАНИЯ ТРИТЕРПЕНОВЫХ ГЛИКОЗИДОВ СОЛОДКИ
И ПЛЮЩА С АСПИРИНОМ
Яковишин Л.А.
Севастопольский национальный технический университет, Севастополь, Украина
E-mail: chemsevntu@rambler.ru
Методом спектрофотометрии исследовано комплексообразование моноаммонийной соли глицирризиновой кислоты (глицирама), a-хедерина (3-О-а-£-рамнопиранозил-(1®2)-О-а-£-арабинопиранозида хедерагенина) и хедерасапонина С (3-О-а-£-рамнопиранозил-(1®2)-О-а-£-арабинопиранозил-28-0-а-£-рамнопиранозил-(1®4)-0-Р-,0-глюкопиранозил-(1®6)-0-Р-,0-глюкопира-нозида хедерагенина) с аспирином в водных растворах. Показано, что глицирам образует с аспирином клатрат состава 2:1. a-Хедерин и хедерасапонин С образуют с аспирином комплексы состава 1:1. Ключевые слова. тритерпеновые гликозиды, глицирризиновая кислота, глицирам, a-хедерин, хедерасапонин С, аспирин, молекулярный комплекс, спектрофотометрия.
ВВЕДЕНИЕ
Снижение терапевтических доз, улучшение растворимости, повышение биодоступности, снижение побочных эффектов и расширение спектра биологической активности лекарственных веществ может быть достигнуто за счет комплексообразования с тритерпеновыми гликозидами [1-3]. В качестве молекулярных носителей различных фармаконов предложены гликозиды солодки [1-3] и плюща [4].
В литературе описаны молекулярные комплексы глицирризиновой кислоты (GA) с аспирином (ацетилсалициловой кислотой, AcSal, рис. 1) [5-8]. GA является преобладающим тритерпеновым гликозидом солодки [1]. Комплексы GA с AcSal обладают меньшей токсичностью и ульцерогенностью. Они также характеризуются большей широтой противовоспалительного действия по сравнению с AcSal [1, 2, 5-8].
На основе AcSal и моноаммонийной соли GA (глицирама, GC) разработан противовоспалительный лекарственный препарат ГЛАС, не обладающий ульцерогенной активностью и превосходящий AcSal по противовоспалительному и анальгезирующему действию в несколько раз [9]. В [7] сообщалось, что ульцерогенные эффекты AcSal и быстрорастворимой смеси AcSal с GС и карбонатом кальция оказались практически одинаковыми. Комбинированные препараты глиаспин и глиаспин+, состоящие из глидеринина (18-дегидроглицирретовой кислоты), AcSal и аскорбиновой кислоты, имеют выраженную противовоспалительную и противоревматическую активность [10].
Ранее комплексы AcSal и GA были охарактеризованы УФ- и ИК-спектроскопически [6]. Комплексы были получены в водно-этанольных растворах путем смешивания AcSal и GA в молярных соотношениях 1:1 и 1:2. При этом реальный состав образующихся продуктов не был установлен.
OH
Рис. 1. Аспирин (AcSal), моноаммонийная соль глицирризиновой кислоты (глицирам, GC), тритерпеновые гликозиды 1 (Я=Н) и 2 (R=—PGlc^-(6— 1)-PGlc^-(4—1)-aRhap).
Недавно сообщалось об ИК- и масс-спектроскопическом исследовании комплексообразования AcSal c a-хедерином (3-0-а-Х-рамнопиранозил-(1®2)-0-а-L-арабинопиранозидом хедерагенина, гликозид 1, рис. 1) и хедерасапонином С (3-О-a-Z-рамнопиранозил-(1®2)-О-a-Z-арабинопиранозил-28-О-a-Z-рамнопиранозил-(1 ®4)-0-Р-0-глюкопиранозил-( 1 ® 6)-0-Р-0-глюкопиранозидом хедерагенина, гликозид 2, рис. 1), выделенными из плюща [11, 12].
В настоящей статье рассмотрено молекулярное комплексообразование AcSal с GС и гликозидами 1 и 2 с использованием метода спектрофотометрии.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Использовали образец GC фирмы «Calbiochem» (США). Тритерпеновые гликозиды 1 и 2 выделяли из листьев плющей крымского Hederá taurica Carr. и канарского Hederá canariensis Willd. (Araliaceae Juss.). Методики выделения и установления строения приведены в работах [13, 14].
УФ-спектры получены при температуре 28 °С на спектрофотометре Unico UV-Vis 4802 (США) в кварцевых кюветах (/=1 см). Для составления изомолярных серий использовали 5-10-4 М водные растворы AcSal и гликозидов 1 и 2, а также 10-4 М растворы AcSal и GC (рН 7.2, фосфатный буфер Na2HPO4-NaH2PO4). Полученные смеси выдерживали при температуре 28 °С в течение 40 мин при постоянном перемешивании.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Спектрофотометрия является универсальным методом для анализа молекулярного комплексообразования. Поэтому ее часто используют для подтверждения межмолекулярных взаимодействий и установления состава образующихся комплексов.
Молекулярный комплекс моноаммонийной соли глицирризиновой кислоты (глицирама) с аспирином. Состав комплексов определен методом изомолярных серий (методом Остромысленского-Жоба) [15]. На Рис. 2 показана изомолярная кривая, полученная для смеси Лс8а1 и ОС. При этом для компонентов установлено молярное отношение »2.3, что соответствует комплексу состава 2:1.
Спектр поглощения изомолярной серии имеет изобестические точки при 235 и 287 нм (рис. 3). Наличие изобестических точек указывает на формирование лишь одного типа комплекса между Лс8а1 и ОС.
Ранее сообщалось, что для молекул ОЛ характерно образование циклических ассоциатов с внутренней полостью, которую могут занимать различные соразмерные фармаконы [1-3]. В работе [16] выполнены квантовохимические расчеты устойчивости таких самоассоциатов. Наиболее энергетически выгодным оказался димер, построенный по типу «голова к хвосту». Кроме того, в масс-спектрах ОС (ионизация электрораспылением) были идентифицированы пики ионов [2Мса-НТ и [2Мса-3Н]3- (рН 2.0) [16], а также [2Мса+КЩ+ [17].
ДА 258 0.06 -
0.05 -
0.04 -
0.03 -
0.02 -
0.01 -
0 -
0123456789 10 с (ОС)/с (Аова!)
Рис. 2. Зависимость изменения оптической плотности ДА от соотношения компонентов изомолярной серии при 1 = 258 нм: с(Лс8а1) = 10-4 М, с(ОС) = 10-4 М (рН 7.2; фосфатный буфер Ка2ИР04-КаИ2Р04).
С учетом найденного состава для комплекса Лс8а1 и ОС можно предположить, что он устроен по типу клатрата, в котором полость образована димерным ассоциатом ОС (рис. 4). В полости располагается молекула Лс8а1. Межмолекулярное взаимодействие может осуществляться за счет водородных связей с участием карбоксильной группы и группы С=О ацетильного фрагмента Лс8а1 и ОН-групп углеводной части ОС. Возможны гидрофобные взаимодействия ароматического кольца Лс8а! и неполярного агликона ОС.
А
2.5
300 1, нм
Рис. 3. Кривые поглощения изомолярной серии растворов: с(Ле8а1) = 10-4 М, с(ОС) = 10-4 М (рН 7.2; фосфатный буфер Ка2НР04-КаН2Р04).
эоос
И4®
Рис. 4. Схематическое изображение молекулярного комплекса ОС с Ле8а1.
Молекулярные комплексы гликозидов плюща с аспирином. Состав комплексов Ле8а1 с гликозидами 1 и 2 также определен методом изомолярных серий. На Рис. 5 показаны изомолярные кривые, на основе которых для компонентов установлены молярные отношения »1.0, что соответствует комплексам состава 1:1. Образование комплексов такого же состава было зафиксировано в смесях Ле8а1 с гликозидами 1 и 2 методом масс-спектрометрии с ионизацией электрораспылением [12].
2
1.5
0.5
0
c (1 )/c (AcSal) c (2)/c (AcSal)
Рис. 5. Зависимости изменения оптической плотности ЛА от соотношения компонентов изомолярных серий при l = 269 нм: ^AcSal) = 5-10-4 М, с(1) = 5-10-4 М, с(2) = 5-10-4 М (рН 7.2; фосфатный буфер Na2HPO4-NaH2PO4).
Спектр поглощения изомолярной серии растворов AcSal и гликозида 1 имеет изобестическую точку при 253 нм. Для изомолярной серии, составленной для растворов AcSal и гликозида 2, изобестическая точка найдена при 247 нм.
ВЫВОДЫ
1. Спектрофотометрически исследовано взаимодействие AcSal с GC и гликозидами 1 и 2 в водных растворах.
2. Методом изомолярных серий установлено, что межмолекулярный комплекс AcSal-GC имеет состав 1:2. Комплексы AcSal с гликозидами 1 и 2 имеют состав 1:1.
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. Толстикова Т.Г. На пути к низкодозным лекарствам / Т.Г. Толстикова, А.Г. Толстиков, Г.А. Толстиков // Вестник РАН. - 2007. - Т. 77, № 10. - С. 867-874.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
7. 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.
8. 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.
9. Тезисы докл. Всерос. конф. по органической химии, посвященной 75-летию со дня основания Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, 25-30 окт. 2009 г., Москва. - М.: Имир. - 2009. - С. 271.
10. Papers of Intern. research-practice conf. «Pharmacy of Kazakhstan: integration of science, education and production», 15-16 May 2009, Shymkent. - Shymkent: ukgma. - 2009. - Vol. 1. - P. 83-86.
11. Яковишин Л.А. Молекулярное комплексообразование тритерпеновых гликозидов с аспирином / Л.А. Яковишин, В.И. Гришковец, Е.Н. Корж // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Сер. «Биология, химия». - 2012. - Т. 25 (64), № 2. - С. 288-293.
12. Электроспрей-ионизационная масс-спектрометрия смесей тритерпеновых гликозидов с ацетилсалициловой кислотой (аспирином) / Лекарь А.В., Яковишин Л.А., Борисенко С.Н. [и др.] // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Сер. «Биология, химия». - 2012. - Т. 25 (64), № 3. - С. 291-297.
13. 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.
14. Тритерпеновые гликозиды Hedera canariensis I. Строение гликозидов L-A, L-Bb L-B2, L-C, L-D, LEi, L-Gb L-G2, L-G3, L-G4, L-Hi, 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.
15. Булатов М.И. Практическое руководство по фотометрическим методам анализа / М.И. Булатов, И.П. Калинкин. - [5-е изд.]. - Л.: Химия, 1986. - 432 с.
16. Процессы самоассоциации молекул глицирризиновой кислоты: масс-спектральное и квантово-химическое исследование / А.В. Лекарь, А.А. Милов, С.Н. Борисенко [и др.] // Вестник Южного научн. центра РАН. - 2012. - Т. 8, № 2. - С. 18-26.
17. Материалы VII Междунар. научно-технич. конф. «Актуальные вопросы биологической физики и химии. БФФХ-2012», 23-27 апр. 2012 г., Севастополь. - Севастополь: Изд-во СевНТУ. - 2012. -С. 253-254.
Яковшин Л. О. Спектрофотометрiя молекулярного комплексоутворення тритерпенових глiкозидiв солодцю та плюща з астрином / Л. О. Яковшин // Вчеш записки Тавршського нацюнального ушверситету iм. В.1. Вернадського. Сeрiя „Бюлопя, хiмiя". - 2012. - Т. 25 (64), № 4. - С. 279-284. Методом спектрофотометра дослщжено комплексоутворення моноамоншно'1 солi глщиризиново'1 кислоти (глщираму), a-хедерину (3-0-а-£-рамнотранозил-(1®2)-0-а-£-арабшотранозиду хедерагеншу) та хедерасапоншу С (3-0-а-£-рамнотранозил-(1®2)-0-а-£-арабшотранозил-28-0-а-£-рамнотранозил-(1 ®4)-О-Р-,С-глюкотранозил-(1 ®6)-О-Р-,С-глюкотранозиду хедерагеншу) з астрином у водних розчинах. Показано, що глщирам утворюе з астрином клатрат складу 2:1. a-Хедерин i хедерасапонш С утворюють з астрином молекулярт комплекси складу 1:1. Ключовi слова. тритерпеновi глжозиди, глщиризинова кислота, глщирам, a-хедерин, хедерасапонш С, астрин, молекулярний комплекс, спектрофотометрiя.
Yakovishin L.A. Spectrophotometry of the molecular complexation of licorice and ivy triterpene glycosides with aspirin / L.A. Yakovishin // Scientific Notes of Taurida V.Vernadsky National University. -Series: Biology, chemistry. - 2012. - Vol. 25 (64), No. 4. - Р. 279-284.
Using a method of spectrophotometry, the complexation of monoammonium glycyrrhizinate (glycyram), a-hederin (hederagenin 3-0-a-L-rhamnopyranosyl-(1®2)-0-a-L-arabinopyranoside) and hederasaponin C (hederagenin 3-0-a-L-rhamnopyranosyl-(1®2)-0-a-L-arabinopyranosyl-28-0-a-L-rhamnopyranosyl-(1®4)-0-P-D-glucopyranosyl-(1®6)-0-P-D-glucopyranoside) with aspirin in aqueous solutions was investigated. Glycyram has been shown to form clathrate with aspirin the ratio of 2:1. a-Hederin and hederasaponin C form complexes with aspirin in the 1:1 molar proportion.
Keywords. triterpene glycosides, glycyrrhizic acid, glycyram, a-hederin, hederasaponin C, aspirin, molecular complex, spectrophotometry.
Поступила в редакцию 29.11.2012 г.
