Гликозиды

(от греч. Glykys-сладкий и eidos-вид), соед., в к-рых остаток циклич. Формы моно- или олигосахарида (гликозильный, или углеводный, остаток) связан с др. Орг. Остатком (агликоном) через гетероатом. Соотв. Различают О-, N-, S-гликозиды и др. Связь между гликозильным остатком и агликоном наз. Гликозидной. При образовании Г. Возникает новый асимметрич. Гликозидный центр. Его конфигурацию обозначают или в зависимости от того, совпадает она или нет с конфигурацией того углеродного атома моносахарида, к-рый определяет принадлежность последнего к D- или L-ряду. Напр., в изомерных метил-О-глюкопиранозидах конфигурация отражается ф-лой I, конфигурация -ф-лой II. По размеру цикла углеводного остатка Г. Делят на фуранозиды (5-членные), пиранозиды (6-) и септанозиды.

(7-). По числу моносахаридных остатков в углеводной части молекулы - на моноозиды, биозиды, триозиды и олигозиды (соотв. Производные моно-, ди-, три- и олигосахаридов). Присоединение гликозильного остатка к агликону (гликозилирование) повышает гидрофильность соединения, что играет важную роль в метаболизме. Мн. Углеводные остатки, особенно олигосахаридные, выполняют ф-ции специфич. Маркеров пов-стей клеток и биополимеров, обусловливающих их узнавание др. Клетками. К О-гликозидам в широком смысле слова относят не только Г. С неуглеводными агликонами, но и внутр. Ангидриды Сахаров (внутр. Г.), олиго- и полисахариды. О-Г.-малолетучие кристаллич. Или аморфные в-ва. Г. Низших спиртов легко раств. В воде, спиртах, не раств. В малополярных орг.

Р-рителях. Р-римость Г. Со сложными агликонами в значит. Мере определяется хим. Особенностями последнего. Соед. С полярными агликонами (напр., Г. Полиолов) раств. В воде, соед. С крупными гидрофобными агликонами не раств. В воде и малополярных р-рителях. Для олигозидов с большими малополярными агликонами (напр., сапонины) характерны пенообразующие св-ва. Г. Не обладают хим. Св-вами восстанавливающих Сахаров, обусловленными карбонильной группой, не подвержены мутаротации. Они легко ацилируются ангидридами и галоген-ангидридами к-т в пиридине с образованием сложных эфиров, алкилируются типичными алкилирующими агентами в сильнощелочных средах, образуют циклич. Ацетали и кетали при конденсации с карбонильными соед., окисляются периодатами с расщеплением связей СЧС, подвергаются кислотному гидролизу, алкоголизу, формолизу с расщеплением гликозидной связи.

Скорость гидролиза в Наиб. Степени зависит от размера цикла. Фуранозиды гидролизуются на два порядка быстрее пиранозидов. Механизм гидролиза м. Б. Представлен след. Схемой (знак ~ означает, что молекула Г. Может иметь или конфигурацию). Скорость ферментативного гидролиза, к-рый осуществляется под действием гликозидгидролаз, зависит от структуры агликона. Г. С алифатич. И алициклич. Агликонами устойчивы к действию р-ров щелочей, с ароматич. И нек-рыми гетероциклич. Агликонами - неустойчивы. Так, щелочное расщепление D-глюкопиранозидов с ароматич. Агликоном дает 1,6-ангидроглюкозу (левоглюкозан), что является препаративным методом синтеза последней. Методы синтеза Г. Основаны на нуклеоф. Замещении при гликозидном центре восстанавливающих Сахаров и их производных.

Кислотный алкоголиз Сахаров в избытке спирта приводит к смеси четырех изомерных Г. ( и пиранозидов, и фуранозидов), где в состоянии равновесия преобладают пиранозиды. Конкретный состав смеси зависит от конфигурации углевода. Для стерео- и региоселективного синтеза Г. С определенной конфигурацией гликозидного центра и размером цикла применяют гликозилирование агликонов производными углеводов с активированным гликозидным центром и полностью защищенными спиртовыми гидроксилами. В кач-ве гликозилирующих агентов чаще всего используют. Ацилгликозилгалогениды (напр., ф-лы III), бензилгли-козилгалогениды, 5-членные циклич. Ортоэфиры (напр., IV), производные пирувонитрила (напр., V), оксазолиновые производные (напр., VI).

Для синтеза арил-О-Г. Применяют также сплавление полных ацетатов восстанавливающих Сахаров с фенолами в присут. Сильнокислых катализаторов (метод Гельфериха). Прир. О-Г. Выделяют гл. Обр. Из растений. К прир. О-Г. Относятся сапонины, гликозиды сердечные, флавоноидные коферменты (напр., рутин), гликолипиды, гликопротеины, нек-рые антибиотики. Хим. Св-ва N-гликозидов сильно зависят от характера заместителей при атоме N. Алифатич. И ароматич. N-Г., содержащие при N атом водорода, подвергаются мутаротации (подобно восстанавливающим сахарам) вследствие таутомерного превращения в форму шиффовых оснований, напр. Они легко подвергаются кислотному и щелочному гидролизу. N-Гликозиламиды, в т. Ч. N-гликозилмочевины, и соед., в к-рых гликозидный атом N включен в амидную структуру, не склонны к мутаротации и по устойчивости к гидролизу сходны с О-Г.

Алифатич. И ароматич. Г., в к-рых гликозидный атом N обладает достаточно высокой основностью, подвергаются перегруппировке в 1-амино-1-дезоксикетозы ( Амадори перегруппировка). Алифатич. И ароматич. N-Г. Получают конденсацией восстанавливающих Сахаров с аминами. N-гликозиламиды и гликопептиды - восстановлением гликозилазидов с послед. N-ацилированием. Нуклеозиды и их структурные аналоги-N-гликозилированием азотсодержащих гетероциклич. Соединений ацилгликозилгалогенидами и их аналогами. К прир. N-Г. Относятся нуклеозиды, нуклеотиды, нуклеиновые к-ты, гликопротеины, нек-рые смешанные биополимеры, в к-рых гликозидная связь соединяет углеводные и пептидные цепи через амидный атом N остатка аспарагина. Многие N-Г. И структурные аналоги нуклеозидов, являясь антиметаболитами нуклеозидов, обнаруживают высокую физиол.

Активность и используются в кач-ве лек. Препаратов, напр. Фторафур, цитарабин. Для S-гликозидов характерны специфич. Св-ва, связанные с возможностью окислит.-восстановит. Р-ций по атому S. К ним относятся гидрогенолиз над никелем Ренея, окислит. Расщепление галогенами, окисление до сульфонов, образование из S-Г. Гликозилгалогенидов. Гидролиз S-Г. В отличие от гидролиза О-Г. Может протекать в мягких условиях в присут. Солей Hg и Cd, что позволяет вести селективную р-цию, не затрагивая О-гликозидные связи молекулы. S-Г., аналогично ароматич. О-Г., получают конденсацией тиолятов щелочных металлов с ацилгликозилгалогенидами. Специфич. Методы - конденсация ацилгликозилгалогенидов с тиомочевиной с послед. Гидролизом тиурониевой соли и частичный гидролиз диалкилдитиоацеталей Сахаров, катализируемый солями Hg.

Лит. Химия углеводов, М., 1967. Бочков А. Ф., Афанасьев В. А., Заи-ков Г. Е., Образование и расщепление гликозидных связей, М., 1978. Bochkov A. F., Zaikov G. Е., Chemistry of the O-glycosidic bond. Formation and cleavage. Oxf.-N.Y., 1979. А. Ф. Бочков. .