CC BY
17Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия «Биология, химия». Том 26 (65). 2013. № 2. С. 268-272.
УДК 547.918:547.587.11:543.42
ПАРАМЕТРЫ МОЛЕКУЛЯРНЫХ КОМПЛЕКСОВ ТРИТЕРПЕНОВЫХ ГЛИКОЗИДОВ СОЛОДКИ И ПЛЮЩА С АСПИРИНОМ
Яковишин Л.А.1, Гришковец В.И.2, Корж Е.Н.1, Клименко А.В.1, Дегтяр А.Д.1
1Севастопольский национальный технический университет, Севастополь, Украина 2Таврический национальный университет имени В.И. Вернадского, Симферополь, Украина E-mail: chemsevntu@rambler.ru
Определены константы устойчивости комплексов аспирина с тритерпеновыми гликозидами a-хедерином (3-О-а-£-рамнопиранозил-(1 ®2)-О-а-£-арабинопиранозидом хедерагенина),
хедерасапонином С (3-О-а-£-рамнопиранозил-(1 ®2)-О-а-£-арабинопиранозил-28-О-а-£-
рамнопиранозил-(1®4)-О-Р-0-глюкопиранозил-(1®6)-О-Р-0-глюкопиранозидом хедерагенина) и глицирамом (моноаммонийной солью глицирризиновой кислоты). Рассчитаны свободные энергии Гиббса процессов комплексообразования.
Ключевые слова. тритерпеновые гликозиды, глицирризиновая кислота, глицирам, a-хедерин, хедерасапонин С, аспирин, молекулярный комплекс, спектрофотометрия, константа устойчивости.
ВВЕДЕНИЕ
Ранее мы сообщали о комплексообразовании аспирина (ацетилсалициловой кислоты, AcSal, рис. 1) c тритерпеновыми гликозидами a-хедерином (3-O-a-L-рамнопиранозил-(1®2)-О-а-£-арабинопиранозидом хедерагенина, гликозид 1, рис. 1), хедерасапонином С (3-О-а-£-рамнопиранозил-(1®2)-О-а-£-арабинопиранозил-28-О-а-£-рамнопиранозил-(1 ®4)-0-Р-,0-глюкопиранозил-(1 ® 6)-О-Р-0-глюкопира-нозидом хедерагенина, гликозид 2, рис. 1) и глицирамом (моноаммонийной солью глицирризиновой кислоты, GC, рис. 1) [1-3]. Гликозиды 1 и 2 являются сапонинами плюща [4]. Глицирризиновая кислота - преобладающий гликозид корней солодки
[5].
В настоящей статье рассмотрено определение термодинамических параметров молекулярного комплексообразования AcSal с GС и гликозидами 1 и 2 в водных растворах методом 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 [6, 7].
УФ-спектры получены при температуре 28 °С на спектрофотометре Unico UV-Vis 4802 (США) в кварцевых кюветах (/=1 см). Для составления изомолярных серий использовали 510-4 М водные растворы AcSal и гликозидов 1 и 2, а также 10-4 М
растворы ЛеБа1 и ОС (рН 7,2, фосфатный буфер Ка2НР04-КаН2Р04). Полученные смеси выдерживали при температуре 28 °С в течение 40 мин при постоянном перемешивании.
Для определения К комплекса ЛеБа1ОС2 смешивали 10-4 М растворы ЛеБа1 и ОС (рН 7,2) в объемном отношении 1:2, полученную смесь выдерживали при температуре 28 °С в течение 40 мин при постоянном перемешивании и измеряли ее оптическую плотность А1. Затем смесь разбавляли буферным раствором в 2 раза и измеряли ее оптическую плотность А2.
он
Рис. 1. Аспирин (ЛеБа1), моноаммонийная соль глицирризиновой кислоты (глицирам, ОС) и гликозиды а-хедерин (1; Я=Н) и хедерасапонин С (2; Я=—рО1о^-(6— 1)-рО1е^-(4— 1)-аИЬа^).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Состав комплексов ЛеБа1 с гликозидами определен методом изомолярных серий (методом Остромысленского-Жоба) [8]. Изомолярные кривые, полученные при этом, приведены в работе [3]. Для комплексов ЛеБа1 с гликозидами 1 и 2 установлен состав 1:1. Комплекс ЛеБа1 с ОС имеет состав 1:2.
В растворах устанавливаются равновесия между ЛеБа1 и гликозидами следующего вида:
ЛеБа1 + 1 ЛеБаЫ ЛеБа1 + 2 Ле8а1-2
ЛеБа1 + 2ОС ЛеБаЬОС
2
^ [ЛеБа1 • 1] „ [ЛеБа1 • 2] [ЛеБа1 • ОС2]
К —-; К2 —-; К3 —--, (1)
1 [Ле8а1][1] 2 [Ле8а1][2] 3 [ЛеБа1][ОС]2
где К К2 и К3 - константы равновесия, являющиеся константами устойчивости соответствующих комплексов.
Молекулярные комплексы гликозидов плюща с AcSal. На основе изомолярных кривых [3] рассчитали константы нестойкости комплексов Кн (Кн=1/К) по методу [9], используя закон разбавления Оствальда (формула 2). Метод применим для комплексов состава 1:1.
2
Кн = ^, (2)
1 -а
где с - концентрация вещества, М, а а - степень диссоциации комплекса, которую находили по формуле 3. Т.к. Лс8а1 и ее комплексы с гликозидами плюща 1 и 2 имеют максимумы поглощения при 269 нм, то величину а определяли с учетом
АД=Д смеси-ДЛс8аЬ
АД -АД
а = 1 , (3)
АД,
где АА0 - изменение оптической плотности, соответствующее комплексу при полном отсутствии диссоциации, а АА1 - изменение оптической плотности, соответствующее значению на фактической кривой.
Свободная энергия Гиббса АО для процессов комплексообразования определена по формуле 4. Результаты расчетов К и АО приведены в табл. 1.
АО = -2,3ЯГ К . (4)
Установлено, что КЛс8а11>КЛс8а12, поэтому комплекс гликозида 1 является более устойчивым. Ранее методом масс-спектрометрии с ионизацией электрораспылением также было показано, что интенсивность пика иона комплекса [М1+МАе8а'-Н]-больше интенсивности пика иона комплекса [М2+МАС-Н]- [2]. Большую стабильность комплекса Лс8а11 можно объяснить наличием свободной карбоксильной группы в агликонной части гликозида, которая участвует в межмолекулярном взаимодействии с Лс8а1. У гликозида 2 карбоксильная группа отсутствует.
Молекулярный комплекс GC с AcSal. Комплекс ОС с Лс8а1 имеет состав 2:1 [3]. В этом случае К рассчитывали на основе рассмотрения отношения раствора комплекса к разбавлению по формуле 5 [9]. При этом учитывали, что ОС и его комплекс поглощают при 258 нм, поэтому АА=Дсмеси-ДОС.
К = (дУм - с2^А4)(А4УАА-АА^М)2
4(ААЛ -АА2С1)4 ' ()
где с1 - общая концентрация веществ, М, с2 - общая концентрация после разбавления, М, АА1 и АА2 - соответствующие изменения оптических плотностей до и после разбавления. Результаты расчетов приведены в табл. 1.
Высокая стабильность данного комплекса связана с образованием циклического самоассоциата ОС, в полости которого располагается молекула Лс8а1. Ранее были получены комплексы глицирризиновой кислоты, имеющие высокие значения К. Они так же, как и комплекс ОС с Лс8а1, представляли собой клатраты, в которых полость
была сформирована молекулами глицирризиновой кислоты. Например, у комплекса глицирризиновой кислоты с блокатором кальциевых каналов нифедипином (состав 2:1) К=1,2105 [10, 11]. Для комплекса с гиполипидемическим препаратом симвастатином (состав 4:1) установлена К=31014 [11].
Таблица 1
Термодинамические параметры комплексообразования Ле8а1 с СС и гликозидами 1 и 2 в водных растворах при 28 °С (рН 7,2)
Комплекс K AG, Дж/моль
AcSal-1 9203,80 M-1 -22815,73
AcSal-2 7500,02 M-1 -22304,02
AcSalGC2 5Д2-1011 M-2 -67396,01
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Впервые рассчитаны К комплексов главных гликозидов плюща с AcSal. Для процессов комплексообразования найдены AG. Комплекс гликозида 1 с AcSal оказался более устойчивым.
2. Для комплекса GC с AcSal рассчитана К, составляющая 5,12-1011 M-2. Высокую устойчивость комплекса можно объяснить его клатратной структурой.
Список литературы
1. 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. 288293.
2. Электроспрей-ионизационная масс-спектрометрия смесей тритерпеновых гликозидов с ацетилсалициловой кислотой (аспирином) / А.В. Лекарь, Л.А. Яковишин, С.Н. Борисенко [и др.] // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Сер. «Биология, химия». - 2012. - Т. 25 (64), № 3. - С. 291-297.
3. Яковишин Л.А. Спектрофотометрия молекулярного комплексообразования тритерпеновых гликозидов солодки и плюща с аспирином / Л.А. Яковишин // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Сер. «Биология, химия». - 2012. - Т. 25 (64), № 4. - С. 279-284.
4. Hostettmann K. Saponins / K. Hostettmann, A. Marston. - Cambrige: Cambrige University Press, 1995. -548 p.
5. Солодка: Биоразнообразие, химия, применение в медицине / [Г.А. Толстиков, Л.А. Балтина, В.П. Гранкина и др.]. - Новосибирск: Гео, 2007. - 311 с.
6. 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. 363366.
7. Тритерпеновые гликозиды Hedera canariensis I. Строение гликозидов L-A, L-B1, L-B2, L-C, L-D, L-E1, L-G1, L-G2, L-G3, L-G4, L-H1, L-H2 и L-I1 из листьев Hedera canariensis / В.И. Гришковец, Д.Ю. Сидоров, Л.А. Яковишин [и др.] // Химия природ. соедин. - 1996. - № 3. - С. 377-383.
8. Булатов М.И. Практическое руководство по фотометрическим методам анализа / М.И. Булатов, И.П. Калинкин. - [5-е изд.]. - Л.: Химия, 1986. - 432 с.
9. Бабко А.К. Физико-химический анализ комплексных соединений в растворах / А.К. Бабко. - К.: Изд-во АН УССР, 1955. - 328 с.
10. 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.
11. Polyakov N.E. Glycyrrhizic acid as a novel drug delivery vector: synergy of drug transport and efficacy / N.E. Polyakov, T.V. Leshina // Open Conf. Proc. J. - 2011. - Vol. 2. - P. 64-72.
Яковшин Л. О. Параметри молекулярних комплекав тритерпенових глiкозидiв солодцю та плюща з асшрином / Л. О. Яковшин, В.1. Гришковець, О.М. Корж, А. В. Клименко, О. Д. Дегтяр //
Вчеш записки Тавршського нащонального ушверситету îm. В.1. Вернадського. Сeрiя „Бюлопя, хiмiя". -2013. - Т. 26 (65), № 2. - С. 268-272.
Визначено константи стшкост комплекав астрину з тритерпеновими гакозидами a-хедерином (3-0-а^-рамнотранозил-(1®2)-0-а^-арабшотранозидом хедерагеншу), хедерасапоншом С (3-0-a-L-рамнотранозил-(1®2)-0-а^-арабшотранозил-28-0-а^-рамнотранозил-(1®4)-0-Р-0-глюкотрано-зил-(1®6)-0-Р-0-глюкотранозидом хедерагенiну) та глщирамом (моноамонiйною сiллю глiциризиновоï кислоти). Розраховано вшьш енергiï Гiббса процесiв комплексоутворення. Ключовi слова. тритерпеновi глiкозиди, глщиризинова кислота, глiцирам, a-хедерин, хедерасапонiн С, астрин, молекулярний комплекс, спектрофотометрiя, константа стшкость
Yakovishin L.A. Parameters of the molecular complexes of licorice and ivy triterpene glycosides with aspirin / L.A. Yakovishin, V.I. Grishkovets, E.N. Korzh, A.V. Klimenko, A.D. Degtyar // Scientific Notes of Taurida V.Vernadsky National University. - Series: Biology, chemistry. - 2013. - Vol. 26 (65), No. 2. -Р. 268-272.
Stability constants of aspirin complexes with triterpene glycosides a-hederin (hederagenin 3-O-a-L-rhamnopyranosyl-(1®2)-O-a-L-arabinopyranoside), hederasaponin C (hederagenin 3-O-a-L-rhamnopyranosyl-(1®2)-O-a-L-arabinopyranosyl-28-0-a-L-rhamnopyranosyl-(1®4)-0-b-D-glucopyrano-syl-(1®6)-0-b-D-glucopyranoside) and glycyram (monoammonium glycyrrhizinate) were determined. Gibbs's free energies of complexation processes are calculated.
Keywords. triterpene glycosides, glycyrrhizic acid, glycyram, a-hederin, hederasaponin C, aspirin, molecular complex, spectrophotometry, stability constant.
Поступила в редакцию 14.05.2013 г.
