Leki pochodzenia

naturalnego

dr inż. Monika Kowalewska

Glikozydy

Glikozydy są jedną z najbardziej zróżnicowanych grup substancji czynnych
jakie występują w świecie roślinnym. Różnorodność ta dotyczy zarówno
budowy chemicznej jak i właściwości biochemicznych. Cechą wspólną dla
wszystkich glikozydów jest obecność glikonu, czyli części cukrowej cząsteczki
oraz aglikonu czyli części nie cukrowej. Część cukrowa zawierać może od 1 do
12

cząsteczek

cukrów

prostych.

W zależności od ilości cząsteczek cukrowych wyróżnić można na przykład
mon-,

bi-,

tri-,

tetrazydy.

Biosynteza glikozydów:
• glikozydy właściwe są heterozydami – powstają w roślinie na drodze
biosyntezy
w katalizowanej reakcji przenoszenia reszt cukrowych na odpowiedni
akceptor przy udziale specyficznych transferaz;
• reakcja przebiega wg ogólnego schematu:

UDPG + ROH = C

6

H

12

O

5

-OR + UDP

urydynodifosforan glukozy + ROH = glikozyd + urydynodifosforan

Glikozydy

W procesie biosyntezy w zależności od rodzaju akceptora reszt cukrowych
powstają różne glikozydy wiązane z drugą cząsteczką za pomocą różnego
rodzaju wiązań. Jeżeli akceptor zawiera:
• grupę hydroksylową –OH (fenole, alkohole) to powstają O-glikozydy
(aglikon połączony jest z resztą cukrową za pomocą atomu tlenu – wiązanie
O-glikozydowe);
• grupę tiolową –SH to powstają S-glikozydy lub inaczej tioglikozydy –
połączenie następuje przez atom siarki (wiązanie S-glikozydowe) – ten typ
związków reprezentują glukozynolaty;
• grupę aminową – powstają N-glikozydy z wiązaniem glikozydowym za
pośrednictwem atomu azotu;
• dodatkowo jeżeli reakcja zachodzi pomiędzy aktywnym cukrem a atomem
wodoru związanym z 3 atomem węgla to powstają C-glikozydy łączone za
pośrednictwem wiązania C-glikozydowego (tego typu wiązanie występuje w
przypadku

flawonoidów,

w witeksynie, antrazwiązkach) – jest trudne do rozbicia za pomocą hydrolizy.

Glikozydy

Glikozydy

Cukry wchodzące w skład glikonu występują najczęściej w formie cyklicznej i
łączą

się

z częścią niecukrową za pośrednictwem anomerycznego atomu węgla.
Wiązanie glikozydowe może mieć konfigurację alfa (rzadziej) lub beta.
Bardziej

trwałe

są

ß-glikozydy.
Glikozydacja sprawia, że nierozpuszczalny do tej pory aglikon staje się lepiej
rozpuszczalnym w wodzie glikozydem. Taka przemiana pozwala roślinom na
lepszy transport, magazynowanie lub wydalanie tych cząsteczek.
Zwiększenie rozpuszczalności aglikonu ma również znaczenie w transporcie i
farmakokinetyce tych cząsteczek w organizmie człowieka.
Przyłączane do cukrów aglikony mają bardzo zróżnicowaną budowę
chemiczną. Mogą to być fenole, sterole czy kumaryny. To właśnie aglikony są
tą częścią cząsteczki, która ma zasadniczy wpływ na właściwości biologiczne
glikozydów, dlatego też duże zróżnicowanie ich budowy chemicznej
powoduje, że glikozydy są tak różnorodną pod względem działania grupą
związków roślinnych.

Glikozydy

Właściwości fizykochemiczne glikozydów:
• są substancjami krystalicznymi;
• są to związki od bezbarwnych do żółtych, rozpuszczalne w wodzie oraz
rozpuszczalnikach polarnych;
• ze względu na obecności cukrów są związkami optycznie czynnymi,
większość
z nich skręca światło w lewo;
• dla glikozydów charakterystyczna jest współrozpuszczalność – czysty
związek nie musi się rozpuszczać w danym rozpuszczalniku, ale
występując w mieszaninie zyskuje większą rozpuszczalność;
• glikozydy nie dają pozytywnych prób redukcyjnych;
• ulegają hydrolizie enzymatycznej oraz kwasowej.

Glikozydy

Ze względu budowę aglikonu glikozydy roślinne można podzielić na:
• glikozydy fenolowe
• glikozydy nasercowe - kardenolidowe i bufadienolidenowe
• glikozydy saponinowe
• antraglikozydy
• glikozydy kumarynowe
• glikozydy flawonoidowe
• glikozydy antocjanowe
• glikoalkaloidy
• glikozydy irydoidowe
• glikozydy sterolowe
• glikozydy promieniowców (antybiotyki aminoglikozydowe)
• glikozydy cyjanowe
• glikozydy gorczycowe

Glikozydy

nasercowe

Glikozydy nasercowe – działają one silnie na
mięsień sercowy, wzmagają napięcie toniczne włókien
mięśniowych serca podczas skurczu. Skurcze serca się
pogłębiają i zwiększa się pojemność wyrzutowa komór.
Poza tym rozszerzają one naczynia wieńcowe serca.
Do glikozydów nasercowych zalicza się glikozydy
kardenolidowe, w których występuje pięcioczłonowy
pierścień laktonowy i glikozydy bufadienolidowe
z sześcioczłonowym pierścieniem laktonowym.

Kardenolid

Bogate w kardenolidy są wyciągi z naparstnicy purpurowej i wełnistej,
tropikalnej rośliny afrykańskiej Strophanthus Kombé oraz gratus, miłka
wiosennego, cebuli morskiej, konwalii majowej oraz strofanta wdzięcznego.
Do najważniejszych surowców leczniczych należą dwa pierwsze, z których
otrzymuje

się

glikozydy

naparstnicy

i strofantusa.

Glikozydy

naparstnicy

Z glikozydów naparstnicy purpurowej podstawowe znaczenie mają
purpureaglikozyd A i purpureaglikozyd B. Pierwszy zbudowany jest z
digitoksygeniny (część aglikonowa) i 3 cząsteczek D-digitoksozy oraz
cząsteczki D-glukozy (część cukrowa). Purpureaglikozyd B w części
aglikonowej zawiera gitoksygeninę, część cukrowa zbudowana jest
podobnie jak w purpureaglikozydzie A. Podczas hydrolizy enzymatycznej
zachodzącej pod wpływem enzymów zawartych w naparstnicy
z purpureaglikozydu A powstaje digitoksyna, a z purputeaglikozydu B
gitoksyna – czynne środki nasercowe oraz glukoza.
W naparstnicy wełnistej najważniejszymi glikozydami są lanatozydy A,
B i C. Lanatozyd A różni się od purpureaglikozydu A tym, że posiada grupę
acetylową związaną estrowo z jedną cząsteczką D-digitoksozy, podobnie
różni się lanatozyd B od purpureaglikozydu B. Grupa acetylowa daje się
łatwo odszczepić przez hydrolizę alkaliczną.

Glikozydy

naparstnicy

CH

3

H

H

H

CH

3

OH

O

O

O

O

OH

CH

3

O

O

CH

2

OH

OH

OH

OH

3

D-glukoza

D-digitoksoza

Digitoksygenina

Purpureaglikozyd A

OH

(B)

Glikozydy

Strofantusa

W nasionach niektórych gatunków roślin rodzaju
Strophanthus występują glikozydy o silnym
działaniu nasercowym. Największe znaczenie w
lecznictwie mają strofantozyd K wyodrębniony z
nasion Strophanthus Kombé oraz strofantyna G z
Strophanthus gratus. Glikozydy te trudno
wchłaniają się z przewodu pokarmowego (są
podawane pozajelitowo).
Strofantozyd K złożony jest z aglikonu
strofantydyny
i reszty cukrowej składającej się z D-cymarozy i 2
cząsteczek D-glukozy. W wyniku hydrolizy
enzymatycznej pod wpływem α-glikozydazy
powstaje strofantyna K oraz glukoza.
Strofantyna G zawiera aglikon oudageninę i
resztę cukrową, którą jest D-ramnoza.

CHO

OH

H

H

CH

3

OH

O

O

O

D-cymaroza

D-glukoza

D-glukoza

Strofantozyd K