CC BY
66
DOI: 10.1425 8/j cprm.2018043607
УДК 547.918:547.922:543.42
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ТРИТЕРПЕНОВЫХ ГЛИКОЗИДОВ ПЛЮЩА С ХОЛЕСТЕРИНОМ
© Л.Л. Яковишин1, В.И. Гришковец2
1 Севастопольский государственный университет, ул. Университетская, 33, Севастополь, 299053 (Россия), e-mail: chemsevntu@rambler.ru
2 Таврическая академия Крымского федерального университета
им. В.И. Вернадского, пр. Вернадского, 4, Симферополь, 295007 (Россия)
Получены молекулярные комплексы холестерина с главными тритерпеновыми сапонинами представителей рода плющ Hederá L. (Araliaceae Juss.) - монодесмозидным гликозидом а-хедерином (3-0-а-£-рамнопиранозил-(1—>2)-O-a-L-арабинопиранозидом хедерагенина) и бисдесмозидным гликозидом хедерасапонином С (З-0-a-L-рамнотршозил-(1^2)-0-а^-арабинотранозил-28-0-а^-рамнопиранозил-(1^4)-0-Р-1)-глюкопиранозил-(1^6)-0-P-D-глюкопиранозидом хедерагенина), а также с минорным монодесмозидным гликозидом хедерозидом F (З-0-fi-D-глюкопиршозил-(1—>2)-0-Р-0-глюкопиранозидом хедерагенина). Комплексообразование исследовано методами изо-молярных серий в спектрофотометрическом варианте и ИК-Фурье-спектроскопии с универсальной оптической приставкой нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО). Установлено, что a-хедерин, хедерасапонин С и хедерозид F образуют с холестерином молекулярные комплексы состава 1:1, имеющие константы устойчивости (5.6+0.1)х104, (4.7+0.1)х104 и (6.0+0.6)х104 М-1 соответственно (в 70% водном этаноле при 25°С). Расчет констант выполнен на основе изомолярных кривых. Комплексы холестерина с монодесмозидными гликозидами плюща являются более стабильными. Межмолекулярное взаимодействие в комплексах осуществляется за счет образования водородных связей типа -С=0—Н-О- (для монодесмозидных гликозидов) и -(Н)О---Н-О- (для бисдесмозидного гликозида). Возможны гидрофобные контакты агликонной части гликозидов (хедерагенина) с липофильной молекулой холестерина. В результате этого наблюдаются изменения некоторых частот полос поглощения СН-связей, что было установлено методом ИК-спектроскопии.
Ключевые слова: тритерпеновые гликозиды, a-хедерин, хедерасапонин С, хедерозид F, холестерин, молекулярный комплекс, изомолярная серия, ИК-Фурье-спектроскопия.
Характерной особенностью сапонинов является их способность образовывать комплексы со стершими клеточных мембран [1-3]. Комплексообразование приводит к увеличению их проницаемости и вызывает потерю важных физиологически активных веществ [1-3]. Связывание со стеринами («стериновая гипотеза») обуславливает некоторые виды биологической активности сапонинов [1-3]. Так, ихтиотоксические [1, 2], моллюскоцидные [1, 2], антифунгальные [2, 4] и эмбриотоксические [2, 4, 5] свойства, токсичность к опухолевым клеткам [4, 5], а также гемолитическую активность [1, 2, 4, 5] сапонинов объясняют формированием комплексов со стеринами. Кроме того, одним из механизмов гипохолестеринемической активности сапонинов так же является их молекулярное комплексообразование с холестерином (Chol) [2, 6].
Несмотря на то, что исследование взаимодействия сапонинов с Chol было начато достаточно давно, до сих пор в некоторых литературных источниках приводятся противоречивые данные о возможности их комплексообразования, а в ряде случаев нет четких доказательств межмолекулярного взаимодействия со-
Введение
Яковишин Леонид Александрович - кандидат химических наук, заведующий кафедрой химии, доцент, e-mail: chemsevntu@rambler.ru
Гришковец Владимир Иванович - доктор химических наук, профессор кафедры общей и физической химии, профессор, e-mail: vladgri@ukr.net
временными спектральными методами. Тритерпеновые гликозиды плюща относятся к наиболее коммерчески доступным сапонинам, обладающим высокой биологической активностью [1]. Они являются действующими веществами ряда лекарственных
Автор, с которым следует вести переписку.
препаратов от кашля [1]. Монодесмозидный гликозид а-хедерин (З-О-а-А-рамнопирано зил-( 1 —>2)-()-(l-¡ -арабинопиранозид хедерагенина, гликозид 1) и бисдесмозидный гликозид хедерасапонин С (З-0-a-L-рамнопиранозил-( 1 —>2)-0-а-,£-арабинопиранозил-28-0-а-,£-рамнопиранозил-( 1 —ИЭ-О-р-О-глюкопирано-зил-^—>6)-0-р-0-глюкопиранозид хедерагенина, гликозид 2) - преобладающие тритерпеновые сапонины плющей [1]. Для гликозида 1 было отмечено комплексообразование с Chol и нарушение функций биомембран [2, 7-9]. Однако в [10] указано, что он не образует комплексов с Chol. Сообщалось об образовании комплекса Chol с другими гликозидами плюща - монодесмозидным хедеракозидом А и со смесью бисде-смозидов хедеракозида В и гликозида 2 [11], а также только с гликозидом 2 [8]. В плодах плюща обыкновенного Hederá helix L. [12, 13], а также плодах и листьях плюща крымского Н. taurica Carr. [14, 15], содержится монодесмозидный хедерозид F (3-0-р-0-глюкопиранозил-(1—>2)-0-р-0-глюкопиранозид хедерагенина, гликозид 3), имеющий высокую моллюскоцидную активность [12]. Анализ межмолекулярного взаимодействия гликозидов плюща 1-3 с Chol методом ИК-Фурье-спектроскопии ранее не проводился.
R-iO'
Гликозид 1: R] =Rha;,a-( 1 —>2)-Ага/;а—к R.2=H;
Гликозид 2: Ri=Rha/x-(l—>2)-Агара— R2=<-ßGlcp-(6<- l)-ßGky(4<- l)-aRhap;
Гликозид 3: R, = Glc/;(-S-(l->2)-Glc/;(-S->. R2=H
С целью рассмотрения физико-химических основ молекулярного механизма биологической активности сапонинов плюща и подтверждения их комплексообразования с Chol нами исследовано взаимодействие гликозидов 1-3 с Chol методами изомолярных серий и ИК-спектроскопии.
Экспериментальная часть
Гликозиды 1-3 выделяли из листьев плющей крымского Н. taurica Carr. и канарского Н. canariensis Willd. (Araliaceae Juss.) и подтверждали их строение как описано в работах [15-17].
Изомолярную серию готовили из 1(Г4М растворов гликозидов и Chol (растворитель - 70% водный этанол), которые смешивали в антибатных соотношениях при неизменном общем объеме. Смеси выдерживали при температуре 25 °С в течение 40 мин при постоянном перемешивании. Для определения состава каждого комплекса и константы его устойчивости К было проведено 5 независимых экспериментов. Доверительный интервал вычисляли со степенью надежности а = 0.95. При этом погрешность определения К не превышала 10%. Расчет К выполнен при X = 206 нм. УФ-спектры получены при температуре 25°С на спектрофотометре Unico UV-Vis 4802 (Unico, США) в кварцевых кюветах {1=1 см). Константы устойчивости комплексов К рассчитаны по методу А. К. Бабко [18] на основе изомолярных кривых по формуле 1.
К= (!)
с( А\-АА,)2
где с - общая концентрация, равная Ю^1 М, АА0 - изменение оптической плотности, соответствующее комплексу при полном отсутствии диссоциации, а AAi - изменение оптической плотности, соответствующее значению на фактической кривой.
Комплексы препаративно получали путем смешивания гликозидов 1-3 с Chol в количестве по 1 ммоль (растворитель - смесь 70% водного раствора этанола и хлороформа в соотношении 3:1, по объему). Полученные смеси выдерживали при 40 °С в течение 1.5 ч при постоянном перемешивании. Органические растворители отгоняли в вакууме.
ИК-спектры сняты на ИК-Фурье-спектрометре ФТ-801 (СИМЕКС, Россия) с универсальной оптической приставкой нарушенного полного внутреннего отражения (НПВО) с элементом из селенида цинка и встроенной системой визуализации на внешнем мониторе при разрешении 4 см 1 (число накоплений 10) в диапазоне 4000-500 см4. Для работы с ИК-спектрометром использовали программу ZaIR 3.5 (СИМЕКС, Россия).
ИК-спектр гликозида 1 (v, см1): 3394 (ОН), 2934 (СН), 1698 (С=0 в СООН), 1653 (С=С), 1456 (СН), 1386 (СН), 1363 (СН), 1338 (СН), 1304 (СН), 1264 (СН), 1234 (СН), 1206 (СН), 1124 (С-О-С, С-ОН), 1074 (С-О-С, С-ОН), 1050 (С-О-С, С-ОН), 1029 (С-О-С, С-ОН), 984 (=СН).
ИК-спектр гликозида 2 (v, см"1): 3351 (ОН), 2924 (СН), 1728 (С=0 сложно-эфирная), 1623 (С=С), 1455 (СН), 1386 (СН), 1363 (СН), 1260 (СН), 1231 (СН), 1202 (СН), 1048 (С-О-С, С-ОН), 1027 (С-О-С и С-ОН), 981 (=СН).
ИК-спектр гликозида 3 (v, см1): 3390 (ОН), 2933 (СН), 1698 (С=0 в СООН), 1653 (С=С), 1457 (СН), 1386 (СН), 1362 (СН), 1338 (СН), 1304 (СН), 1262 (СН), 1234 (СН), 1170 (С-О-С, С-ОН), 1077 (С-О-С, СОН), 1031 (С-О-С, С-ОН), 984 (=СН).
ИК-спектр Chol (v, см1): 3401 (ОН), 3349 (ОН), 2930 (СН), 2900 (СН), 2866 (СН), 1671 (С=С), 1461 (СН), 1437 (СН), 1376 (СН), 1364 (СН), 1334 (СН), 1273 (СН), 1253 (СН), 1233 (СН), 1221 (СН), 1189 (СН), 1169 (С-ОН), 1131 (С-ОН), 1107 (С-ОН), 1053 (С-ОН), 1022 (С-ОН), 986 (=СН).
ИК-спектр комплекса гликозида 1 с Chol (v, см"1): 3362 (ОН), 2933 (СН), 2902 (СН), 2868 (СН), 1692 (С=0 в СООН), 1659 (С=С), 1460 (СН), 1453 (СН), 1407 (СН), 1382 (СН), 1365 (СН), 1332 (СН), 1303 (СН), 1268 (СН), 1236 (СН), 1217 (СН), 1164 (С-О-С, С-ОН), 1138 (С-О-С, С-ОН), 1049 (С-О-С, С-ОН), 1020 (С-О-С, С-ОН), 987 (=СН).
ИК-спектр комплекса гликозида 2 с Chol (v, см"1): 3364 (ОН), 2930 (СН), 2902 (СН), 2867 (СН), 1725 (С=0 сложно-эфирная), 1644 (С=С), 1447 (СН), 1435 (СН), 1377 (СН), 1364 (СН), 1256 (СН), 1231 (СН), 1201 (СН), 1128 (С-О-С, С-ОН), 1043 (С-О-С, С-ОН), 1027 (С-О-С и С-ОН), 984 (=СН).
ИК-спектр комплекса гликозида 3 с Chol (v, см"1): 3378 (ОН), 2931 (СН), 2900 (СН), 2865 (СН), 1693 (С=0 в СООН), 1462 (СН), 1436 (СН), 1375 (СН), 1363 (СН), 1333 (СН), 1303 (СН), 1270 (СН), 1254 (СН), 1235 (СН), 1220 (СН), 1169 (С-О-С, С-ОН), 1129 (С-О-С, С-ОН), 1104 (С-ОН), 1053 (С-О-С, С-ОН), 1022 (С-О-С, С-ОН), 988 (=СН).
Обсуждение результатов
Спектральные исследования. Состав комплексов 1-Chol, 2-Chol и 3-Chol, равный 1 : 1, определен методом изомолярных серий (рис. 1-3). Константы устойчивости комплексов К\ < hoi = (5.6+0.1)х104, /ь аЮ| = (4.7+0.1)х104 и К3 ( |ю| = (6.0+0.6)х104 М 1 были рассчитаны на основе изомолярных кривых по формуле 1. Молекулярные комплексы монодесмозидных гликозидов 1 и 3 оказались более устойчивыми. У ряда ранее полученных комплексов гликозидов плюща 1 и 2 с биологически активными веществами состава 1 : 1 константы имели порядок 104-107 М"1 [19-21]. Константы устойчивости комплексов гликозидов 1 и 2 с Chol, недавно найденные методом спектрофотометрического титрования в 90% водном этаноле, имеют тот же порядок 104 [8]. При этом комплекс монодесмозидного гликозида 1 оказался стабильнее. Известно, что одной из причин высокой устойчивости молекулярных комплексов тритерпеновых гликозидов с биологически активными веществами являются гидрофобные взаимодействия между ними [22, 23].
ИК-спектроскопия является универсальным методом для анализа молекулярного комплексообразо-вания [24]. Частоты поглощения в ИК-спектрах механических смесей гликозидов 1-3 с Chol аналогичны таковым в спектрах индивидуальных веществ. При анализе ИК-спектра комплекса гликозида 1 с Chol обнаружено изменение частоты полосы поглощения С=0-группы гликозида 1 на -6 см"1 (рис. 4). Ранее аналогичный эффект был отмечен при комплексообразовании Chol и тритерпенового гликозида голотоксина А|, у Veo которого сдвиг составил 5 см"1 [4]. Также наблюдается смещение полос поглощения ОН-групп (валентные колебания) для Chol на -39 и +13 см"1, а для гликозида 1 - на -32 см"1, указывающие на образование водородной связи между ОН-группой Chol и СООН-группой гликозида 1: -С=0—Н-0-. Кроме того, при межмолекулярном взаимодействии полосы валентных колебаний связей С-0 в С-ОН у гликозида 1 при 1124 и 1029 см"1 сдвигаются на +14 и -9 см"1, соответственно, а у Chol при 1131 и 1107 см"1 проявляются при 1138 см4. В ИК-спектрах также найдены небольшие изменения некоторых частот полос поглоще-
ния СН-связей: у гликозида 1 vc-h 1386 и 1338 см"1 в комплексе изменились на -4 и -6 см"1, соответственно, а у Chol vc-н 1376 см"1 - на +6 см"1. Данные изменения частот поглощения СН-связей могут быть вызваны гидрофобными взаимодействиями агликонной части гликозида с липофильной молекулой Chol.
У другого монодесмозидного гликозида плюща 3, отличающегося от гликозида 1 строением углеводной цепи у С-3, при комплексообразовании с Chol для vc=o наблюдается низкочастотный сдвиг на 5 см"1. Смещение полос поглощения валентных колебаний ОН-связей для гликозида 3 составляет -12 см"1, а для Chol —23 и +29 см"1. Частота полосы поглощения 1031 см"1, вызванная колебаниями связей С-0 в С-ОН гликозида 3, при комплексообразовании уменьшилась на 9 см"1.
да
0,9 ■
ДА 2
c(1)/c(Chol)
2 3 4 5 6 7
с (2)/с (Chol)
Рис. 1. Изомолярная серия для системы гликозид 1 - Chol при А, — 206 нм (с( 1) + c(Chol) = 10"4 M)
Рис. 2. Изомолярная серия для системы гликозид 2 - Chol при А, — 206 нм (с(2) + c(Chol) = 10"4 M)
c(3)/c(Chol)
Рис. 3. Изомолярная серия для системы гликозид 3 - Chol при А, — 206 нм (с(3) + c(Chol) = 10"4 M)
Рис. 4. ИК-спектры гликозида 1, Chol и их комплекса (приставка НПВО)
В ИК-спектре комплекса гликозида 2 с Chol наблюдается широкая полоса валентных колебаний ОН-связей при 3364 см"1 (рис. 5). Следовательно, по сравнению с индивидуальными веществами при комплек-сообразовании сдвиг Voh для Chol составил -37 и +15 см"1, а для гликозида 2 - +13 см"1. Основная полоса валентных колебаний связей С-0 в С-ОН у комплекса 2-Chol найдена при 1027 см"1. Таким образом, у Chol она сдвинулась на -26 см"1, а у гликозида не сместилась. Для полосы 1048 см"1 (колебания связей СО в С-ОН) у гликозида 2 Av составило -5 см"1. Кроме того, отмечены смещения некоторых полос поглощения связей СН как в спектрах гликозида, так и Chol. Так, например, полоса поглощения связей СН в группах СН3 и СН: у индивидуального гликозида 2 при 1455 см"1 смещается в комплексе на -8 см"1, а у Chol при 1461 см"1 - на -14 см"1.
Рис. 5. ИК-спектры гликозида 2, Choi и их комплекса (приставка НПВО)
В отличие от гликозидов 1 и 3, в молекуле гликозида 2 отсутствует свободная карбоксильная группа, которая могла бы участвовать в связывании с Choi. Описанные выше изменения в спектрах могут быть вызваны образованием водородной связи между ОН-группой Choi и ОН-группами углеводных фрагментов гликозида 2 и гидрофобными взаимодействиями Choi с агликонной частью гликозида.
Выводы
1. Получены молекулярные комплексы тритерпеновых гликозидов плюща 1-3 с Choi. Они образуются за счет водородных связей и гидрофобных взаимодействий, что было впервые установлено методом ИК-спектроскопии.
2. Состав комплексов, равный 1:1, установлен методом изомолярных серий. Для комплексов рассчитаны константы устойчивости: Ki_Choi = (5.6+0.1)х104, K2_choi = (4.7+0.1)х104 и K3_Choi = (6.0+0.6)х104. Наиболее стабильны комплексы Choi с монодесмозидными гликозидами плюща 1 и 3.
Список литературы
1. HostettmannK., Marston A. Saponins. Cambridge, 1995. 548 p.
2. Анисимов M.M., Чирва В.Я. О биологической роли тритерпеновых гликозидов // Успехи современной биологии. 1980. Т. 6. №3. С. 351-364.
3. Попов A.M. Механизмы биологической активности гликозидов женьшеня: сравнение с гликозидами голотурий // Вестник ДВО РАН. 2006. №6. С. 92-104.
4. Калинин В.П., Левин B.C., Стоник В.А. Химическая морфология: тритерпеновые гликозиды голотурий (Holo-thuriodea, Echinodermata). Владивосток, 1994. 284 с.
5. Kalinin V.I., Prokofieva N.G., Likhatskaya G.N., Schentsova E.B., Agafonova I.G., Avilov S.A., Drozdova O.A. Hemolytic activities of triterpene glycosides from the holothurian order dendrochirotida: Some trends in the evolution of this group of toxins // Toxicon. 1996. Vol. 34. N4. Pp. 475^183. DOI: 10.1016/0041-0101(95)00142-5.
6. Sidhu G.S., Oakenfull DG. A mechanism for the hypocholesterolaemic activity of saponins // British Journal of Nutrition. 1986. Vol. 55. N3. Pp. 643-649. DOI: 10.1079/BJN19860070.
7. Lorent J., Le Duff С.S., Quetin-Leclercq J., Mingeot-Leclercq M.-P. Induction of highly curved structures in relation to membrane permeabilization and budding by the triterpenoid saponins, a- and S-hederin // The Journal of Biological Chemistry. 2013. Vol. 288. N20. Pp. 14000-14017. DOI: 10.1074/jbc.Ml 12.407635.
8. Wojciechowski K., Orczyk M., Gutberlet Т., Geue T. Complexation of phospholipids and cholesterol by triterpenic saponins in bulk and in monolayers // Biochimica et Biophysica Acta - Biomembranes. 2016. Vol. 1858. N2. Pp. 363-373. DOI: 10.1016/j.bbamem.2015.12.001.
9. Яковишин JI.A., Борисенко Н.И., Руднев М.И., Ветрова Е.В., Гришковец В.И. Самоассоциация и комплексо-образование тритерпеновых гликозидов и холестерина // Химия природных соединений. 2010. №1. С. 45^8.
10. Химический анализ лекарственных растений / под ред. Н.И. Гринкевич, JI.H. Сафронич. М., 1983. 176 с.
11. Tschesche R., Wulff G. Konstitution und eigenschaften der saponine // Planta Medica. 1964. Vol. 12. N3. Pp. 272-292. DOI: 10.1055/S-0028-1100180.
12. Hostettmann K. Saponins with molluscicidal activity from Hedera helix L. // Helvetica Chimica Acta. 1980. Vol. 63. N60. Pp. 606-609. DOI: 10.1002/hlca.l9800630307.
13. Bedir E., Kirmizipekmez H., Sticher O., Calis I. Triterpene saponins from the fruits of Hedera helix II Phytochemis-try. 2000. Vol. 53. N8. Pp. 905-909. DOI: 10.1016/S0031-9422(99)00503-8.
14. Лолойко A.A., Гришковец В.И., Шашков A.C., Чирва В.Я. Тригерпеновые гликозиды Hedera taurica Ш. Строение хедерозидов А3, В, Е2 и F из ягод плюща крымского // Химия природных соединений. 1988. №5. С. 721-726.
15. Гришковец В.И., Толкачева Н.В., Шашков А.С., Чирва В.Я. Тригерпеновые гликозиды Hedera taurica VIII. Таурозиды Fb F2, F3 и тригерпеноидный сульфат // Химия природных соединений. 1991. №6. С. 860-861.
16. Гришковец В.И., Сидоров Д.Ю., Яковишин Л.А., Арнаутов Н.Н., Шашков А.С., Чирва В.Я. Тригерпеновые гликозиды Hedera canariensis I. Строение гликозидов Г-А, Г-Вь Г-В2, Г-С, Г-D, Г-Еь T-Gb T-G2, T-G3, T-G4, Г-Нь Г-Н2 и Г-Г из листьев Hedera canariensis // Химия природных соединений. 1996. №3. С. 377-383.
17. Шашков А.С., Гришковец В.И., Лолойко А.А., Чирва В.Я. Тригерпеновые гликозиды Hedera taurica I. Строение таурозида Е из листьев Hedera taurica II Химия природных соединений. 1987. №3. С. 363-366.
18. Бабко А.К. Физико-химический анализ комплексных соединений в растворах. К., 1955. 328 с.
19. Яковишин Л.А., Гришковец В.И., Клименко А.В., Дегтяр А. Д., Кучменко Е.Б. Молекулярные комплексы тритерпеновых гликозидов плюща и солодки с доксорубицином // Химико-фармацевтический журнал. 2014. Т. 48. №6. С. 37^0. DOI: 10.30906/0023-1134-2014-48-6-37-40.
20. Yakovishin Г.А., Grishkovets V.I., Korzh E.N. Molecular complexes of monoammonium glycyrrhizinate with alpha-hederin and hederasaponin С // Tetters in Organic Chemistry. 2015. Vol. 12. N2. Pp. 109-114. DOI: 10.2174/1570178612666141230234729.
21. Yakovishin T.A., Grishkovets V.I. Ivy and licorice triterpene glycosides: promising molecular containers for some drugs and biomolecules // Studies in natural products chemistry. 2018. Vol. 55. Pp. 351-383. DOI: 10.1016/B978-0-444-64068-0.00011-5.
22. Gluschenko O. Yu., Polyakov N.E., Teshina Т. V. NMR relaxation study of cholesterol binding with plant metabolites //Applied Magnetic Resonance. 2011. Vol. 41. N2. Pp. 283-294. DOI: 10.1007/s00723-011-0258-9.
23. Hu Y.-J., Tiu Y., Wang J.-В., Xiao X.-H., Qu S.-S. Study of the interaction between monoammonium glycyrrhizinate and bovine serum albumin // Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2004. Vol. 36. N4. Pp. 915-919. DOI: 10.1016/j .jpba.2004.08.021.
24. Хобза П., Заградник P. Межмолекулярные комплексы. М., 1989. 376 с.
Поступила в редакцию 27 декабря 2017 г.
После переработки 4 июля 2018 г.
Принята к публикации 31 августа 2018 г.
Для цитирования: Яковишин Л.А., Гришковец В.И. Молекулярные комплексы тритерпеновых гликозидов плюща с холестерином//Химия растительного сырья. 2018. №4. С. 133-140. БОГ 10.14258/]сргт.2018043607.
Yakovishin L.A.1*, Grishkovets V.I.2 MOLECULAR COMPLEXES OF IVY TRITERPENE GLYCOSIDES WITH CHOLESTEROL
1 Sevastopol State University, ul. Universitetskaya, Sevastopol, 299053 (Russia), e-mail: chemsevntu@rambler.ru 2Taurida Academy of V.I. Vernadsky Crimean Federal University, pr. Vernadskogo, 4, Simferopol, 295007 (Russia)
Molecular complexes of cholesterol with dominant triterpene saponins from members of the ivy genus Hedera L. (Ara-liaceae Juss.) - monodesmosidic glycoside a-hederin (hederagenin 3-0-a-L-rhamnopyranosyl-(l—>2)-0-a-L-arabinopyranoside) and bisdesmosidic glycoside hederasaponin C (hederagenin 3-0-a-L-rhamnopyranosyl-(l—^-O-a-L-arabinopyranosyl^S-O-a-L-rharmiopyranosyl^l—>4)-0-P-D-ghacopyranosyl-(l—as well as with minor monodesmosidic glycoside hederoside F (hederagenin 3-0-P-D-glucopyranosyl-(l—>2)-0-P-D-glucopyranoside) have been prepared. The complexation has been investigated by methods of isomolar series in the spectrophotometric version and FT-IR spectroscopy with a universal optical attenuated total reflection (ATR) accessory. It was shown that a-hederin, hederasaponin C and hederoside F form a 1 : 1 complexes with cholesterol, having a stability constants (5.6+0.1)xl04, (4.7+0.1)xl04 and (6.0+0.6)xl04 M4 respectively (in 70% aqueous ethanol et 25 °C). The constants are calculated on the basis of isomolar curves. The complexes of cholesterol with ivy monodesmosidic glycosides are more stable. Intermolecular interaction in the complexes is carried out by hydrogen bonds formation of type -C=0—H-O- (for monodesmosidic glycosides) and -(H)O---H-O- (for bisdesmosidic glycoside). Hydrophobic contacts of the aglycone part of glycosides (hederagenin) with a lipophilic cholesterol molecule are possible. As a result, changes in some frequencies of the absorption bands of CH bonds are observed, which was established by IR spectroscopy.
Keywords: triterpene glycosides, a-hederin, hederasaponin C, hederoside F, cholesterol, molecular complex, isomolar series, FT-IR-spectroscopy.
References
1. Hostettmann K., Marston A. Saponins. Cambridge, 1995, 548 p.
2. Anisimov M.M., Chirva V.Ya. Uspekhi sovremennoy biologii, 1980, vol. 6, no. 3, pp. 351-364. (in Russ.).
3. Popov A.M. VestnikDVO RAN, 2006, no. 6, pp. 92-104. (in Russ.).
4. Kalinin V.I., Levin V.S., Stonik V.A. Khimicheskaya morfologiya: triterpenovyye glikozidy goloturiy (Holo-thuriodea, Echinodermata). [Chemical morphology: triterpene glycosides holothurians (Holothuriodea, Echinodermata)]. Vladivostok, 1994, 284 p. (in Russ.).
5. Kalinin V.I., Prokofieva N.G., Likhatskaya G.N., Schentsova E.B., Agafonova I.G., Avilov S.A., Drozdova O.A. Toxi-con, 1996, vol. 34, no. 4, pp. 475^183. DOI: 10.1016/0041-0101(95)00142-5
6. Sidhu G.S., Oakenfull D.G. British Journal of Nutrition, 1986, vol. 55, no. 3, pp. 643-649. DOI: 10.1079/BJN19860070.
7. Lorent J., Le Duff C.S., Quetin-Leclercq J., Mingeot-Leclercq M.-P. The Journal of Biological Chemistry, 2013, vol. 288, no. 20, pp. 14000-14017. DOI: 10.1074/jbc.Ml 12.407635.
8. Wojciechowski K., Orczyk M., Gutberlet T., Geue T. Biochimica etBiophysica Acta - Biomembranes, 2016, vol. 1858, no. 2, pp. 363-373. DOI: 10.1016/j.bbamem.2015.12.001.
9. Yakovishin L.A., Borisenko N.I., Rudnev M.I., Vetrova Ye.V., Grishkovets V.I. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 2010, no. 1, pp. 45^18. (in Russ.).
10. Khimicheskiy analiz lekarstvennykh rasteniy [Chemical analysis of medicinal plants], ed. N.I. Grinkevich, L.N. Saf-ronich, Moscow, 1983, 176 p. (in Russ.).
11. Tschesche R, Wulff G. PlantaMedica., 1964, vol. 12, no. 3, pp. 272-292. DOI: 10.1055/s-0028-l 100180.
12. Hostettmann K. Helvetica ChimicaActa, 1980, vol. 63, no. 60, pp. 606-609. DOI: 10.1002/hlca.l9800630307.
13. Bedir E., Kirmizipekmez H., Sticher O., Calis I. Phytochemistry, 2000, vol. 53, no. 8, pp. 905-909. DOI: 10.1016/S0031 -9422(99)00503-8.
14. Loloyko A.A., Grishkovets V.I., Shashkov A.S., Chirva V.Ya. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 1988, no. 5, pp. 721-726. (in Russ.).
15. Grishkovets V.I., Tolkacheva N.V., Shashkov A.S., Chirva V.Ya. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 1991, no. 6, pp. 860-861. (in Russ.).
16. Grishkovets V.I., Sidorov D.Yu., Yakovishin L.A., Arnautov N.N., Shashkov A.S., Chirva V.Ya. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 1996, no. 3, pp. 377-383. (in Russ.).
17. Shashkov A.S., Grishkovets V.I., Loloyko A.A., Chirva V.Ya. Khimiya prirodnykh soyedineniy, 1987, no. 3, pp. 363366. (in Russ.).
18. Babko A.K. Fiziko-khimicheskiy analiz kompleksnykh soyedineniy v rastvorakh. [Physico-chemical analysis of complex compounds in solutions.]. Kiev, 1955, 328 p. (in Russ.).
19. Yakovishin L.A., Grishkovets V.I., Klimenko A.V., Degtyar A.D., Kuchmenko Ye.B. Khimiko-farmatsevticheskiy zhurnal, 2014, vol. 48, no. 6, pp. 37^10. (in Russ.). DOI: 10.30906/0023-1134-2014-48-6-37-40.
20. Yakovishin L.A., Grishkovets V.I., Korzh E.N. Letters in Organic Chemistry, 2015, vol. 12, no. 2, pp. 109-114. DOI: 10.2174/1570178612666141230234729.
21. Yakovishin L.A., Grishkovets V.I. Studies in natural products chemistry, 2018, vol. 55, pp. 351-383. DOI: 10.1016/B978-0-444-64068-0.00011-5.
Corresponding author.
140
Jl.A. ilKOBHiHHH, B.H. rPHinKOBEij
22. Gluschenko O.Yu., PolyakovN.E., Leshina T.V. Applied Magnetic Resonance, 2011, vol. 41, no. 2, pp. 283-294. DOI: 10.1007/s00723-011-0258-9.
23. Hu Y.-J., Liu Y., Wang J.-B., Xiao X.-H., Qu S.-S. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2004, vol. 36, no. 4, pp. 915-919. DOI: 10.1016/j.jpba.2004.08.021.
24. Khobza P., Zagradnik R. Mezhmolekulyarnyye kompleksy. [Intermolecular complexes], Moscow, 1989, 376 p. (in Russ.).
Received December 27, 2017 Revised July 4, 2018 Accepted June 18, 2018
For citing: Yakovishin L.A., Grishkovets V.I. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2018, no. 4, pp. 133-140. (in Russ.). DOI: 10.14258/jcprm,2018043607.
