Фарм Ф Лекция 20 Органическая химия УГЛЕВОДЫ II

Фарм. Ф Лекция 20 Органическая химия УГЛЕВОДЫ II ПОЛИСАХАРИДЫ

Фарм. Ф Органическая химия По химической структуре полисахариды – это полимеры, состоящие из моносахаридных остатков, связанных гликозидными связями.

Фарм. Ф Органическая химия Классификация полисахаридов 1) по числу моносахаридных остатков: олигосахариды – содержат несколько моносахаридных остатков; высшие полисахариды – содержат множество моносахаридных остатков. 2) по строению моносахаридных остатков: гомополисахариды – состоят из остатков одного моносахарида; гетерополисахариды – состоят из остатков различных моносахаридов.

Фарм. Ф Органическая химия ДИСАХАРИДЫ Дисахариды – это соединения, состоящие из двух моносахаридных остатков, связанных гликозидной связью. Гликозидная связь образуется взаимодействием двух гидроксильных групп. Если один из этих гидроксилов – гликозидный, а второй – спиртовый, то такой дисахарид называется восстанавливающим. Если оба гидроксила гликозидные, то такой дисахарид называется невосстанавливающим.

Фарм. Ф Органическая химия 1. Восстанавливающие дисахариды МАЛЬТОЗА - солодовый сахар. Образуется при гидролизе крахмала ферментами солода, а также при переваривании крахмала ферментами слюны и поджелудочной железы. Молекула мальтозы состоит из двух остатков Dглюкопиранозы, соединенных α-(1→ 4)-гликозидной связью:

Фарм. Ф Органическая химия

Фарм. Ф Органическая химия Мальтоза восстанавливает реактив Фелинга (отсюда – восстанавливающий дисахарид):

Фарм. Ф Органическая химия ЦЕЛЛОБИОЗА - образуется при неполном гидролизе целлюлозы. В отличие от мальтозы целлобиоза не расщепляется ферментами ЖКТ, не переваривается и не усваивается организмом. Молекула целлобиозы состоит из двух остатков D-глюкопиранозы, соединенных β-(1→ 4)гликозидной связью.

Фарм. Ф Органическая химия

Фарм. Ф Органическая химия Целлобиоза подобно мальтозе восстанавливает реактив Фелинга и её растворы мутаротируют:

Фарм. Ф Органическая химия ЛАКТОЗА -молочный сахар, содержится во всех видах молока в количестве до 4% (в женском молоке – 8%). Лактоза расщепляется лактазой – ферментом кишечного сока – и является питательным продуктом в особенности для грудных детей. В фармации лактоза применяется при изготовлении порошков и таблеток. Лактоза – гетеродисахарид. Её молекула состоит из остатков D-галактопиранозы и D-глюкопиранозы, связанных β-(1→ 4)-гликозидной связью.

Фарм. Ф Органическая химия

Фарм. Ф Органическая химия Лактоза восстанавливает реактив Фелинга и её растворы мутаротируют:

Фарм. Ф Органическая химия 1. Невосстанавливающие дисахариды САХАРОЗА -свекловичный, тростниковый сахар. Содержится в соках многих растений и плодов. Сахароза расщепляется сахаразой – ферментом кишечного сока – и является питательным продуктом. Сахароза – гетеродисахарид. Её молекула состоит из остатков D-глюкопиранозы и D-фруктофуранозы, связанных (α-1→β-2)-гликозидной связью.

Фарм. Ф Органическая химия Сахароза не восстанавливает реактив Фелинга.

Фарм. Ф Органическая химия Химические свойства дисахаридов, в основном, повторяют химические свойства соответствующих моносахаридов. Отличительной реакцией дисахаридов является кислотный гидролиз, в результате которого они распадаются на составляющие их моносахариды.

Фарм. Ф Органическая химия ВЫСШИЕ ПОЛИСАХАРИДЫ Углеводы этого класса представляют собой высокомолекулярные полимеры, построенные из моносахаридных остатков, число которых составляет от нескольких сотен до нескольких миллионов.

Фарм. Ф Органическая химия 1. Высшие гомополисахариды КРАХМАЛ Крахмал – основной запасной полисахарид растений, где он образуется из глюкозы. Для животных организмов он является питательным веществом, основным пищевым углеводом: крахмал расщепляется ферментами ЖКТ, образуя глюкозу (переваривание).

Фарм. Ф Органическая химия По физическим свойствам крахмал представляет собой бесцветные аморфные зерна, частично растворимые в воде. Крахмал состоит из двух фракций: • амилозы (растворима в холодной воде) и • амилопектина (нерастворим в холодной воде).

Фарм. Ф Органическая химия Структура амилозы представляет собой неразветвленную цепь, состоящую из 200 -1000 остатков D-глюкопиранозы, соединенных α-(1→ 4)-гликозидными связями.

Фарм. Ф Органическая химия Амилопектин построен из таких же цепей, как амилоза, но разветвленных. В местах ветвлений боковые цепи соединяются с основной цепью α-(1→ 6)-гликозидными связями.

Фарм. Ф Органическая химия Расстояние между точками ветвления – 20 -25 остатков. Молекулярная масса амилопектина в 10 -30 раз больше, чем амилозы.

Фарм. Ф Органическая химия Химические свойства крахмала а) гидролиз

Фарм. Ф Органическая химия б) йодкрахмальная реакция

Фарм. Ф Органическая химия ГЛИКОГЕН (ЖИВОТНЫЙ КРАХМАЛ) - полисахарид животных организмов. Гликоген у животных выполняет функции запасного углевода и регулирует содержание глюкозы в крови. Гликоген по структуре подобен амилопектину, но имеет больше ветвлений (расстояние между точками ветвления 10 -12 остатков) и в несколько раз большую молекулярную массу (до 100 млн).

Фарм. Ф Органическая химия ЦЕЛЛЮЛОЗА (КЛЕТЧАТКА) - структурный материал растительных клеток и опорный материал растений. Древесина содержит около 70% целлюлозы, хлопковое волокно – почти 100%. Целлюлоза не расщепляется ферментами ЖКТ и не является питательным веществом, но она необходима в пище как балластное вещество для нормальной работы кишечника.

Фарм. Ф Органическая химия Целлюлоза широко применяется в технике: древесина, бумага, искусственные волокна и др. В фармации в качестве наполнителей, вспомогательных веществ широко применяются сама целлюлоза и её химически модифицированные производные: ацетилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза и др.

Фарм. Ф Органическая химия Структура целлюлозы представляет собой длинные неразветвленные цепи, состоящие из остатков Dглюкопиранозы, соединенных β-(1→ 4)-гликозидными связями.

Фарм. Ф Органическая химия Цепи целлюлозы содержат до 12000 глюкопиранозильных остатков (м. м. до 1 -2 млн). Параллельно уложенные цепи скрепляются внутри- и межцепочечными водородными связями, образуя выраженную волокнистую макроструктуру. Целлюлоза гидролизуется в кислой среде, при её полном гидролизе образуется глюкоза.

Фарм. Ф Органическая химия Целлюлоза широко используется в технике для получения искусственных материалов. Химическая модификация – образование простых и сложных эфиров целлюлозы по гидроксильным группам – дает большой ряд ценных в практическом отношении продуктов.

Фарм. Ф Органическая химия Например:

Фарм. Ф Органическая химия ПЕКТИНЫ В основе пектинов лежит пектовая кислота – полисахарид, состоящий из остатков галактуроновой кислоты, связанных α-(1→ 4)гликозидными связями.

Фарм. Ф Органическая химия Пектины распространены в плодах и овощах, используются в пищевой промышленности (желе, мармелады) и в фармации (вспомогательные вещества, наполнители).

Фарм. Ф Органическая химия ДЕКСТРАНЫ - полисахариды бактериального происхождения. Декстраны построены из остатков D-глюкопиранозы, соединенных в основной цепи α-(1→ 6)-гликозидными связями; в местах ответвлений – α-(1→ 3)- и α-(1→ 4)гликозидные связи.

Фарм. Ф Органическая химия

Фарм. Ф Органическая химия Продукты частичного гидролиза бактериальных декстранов (клинические декстраны) используются в виде водных растворов (препараты – полиглюкин, реополиглюкин) как заменители плазмы крови и детоксицирующие средства.

Фарм. Ф Органическая химия 1. Высшие гетерополисахариды ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНЫ Гликозаминогликаны, называемые также мукополисахаридами (mucus (лат. ) – слизь) – это высокомолекулярные (м. м. 2 -7 млн) кислые гетерополисахариды, содержащие большое количество карбоксильных и сульфогрупп. В организме они являются основными структурными компонентами соединительной ткани. Полимерные цепи гликоаминогликанов построены из дисахаридных (биозных) фрагментов, состоящих из остатков различных моносахаридов.

Фарм. Ф 1. ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА Органическая химия Гиалуроновая кислота – структурный компонент связок, сухожилий, сосудов, стекловидного тела глаза и др. Она обеспечивает непроницаемость соединительной ткани для патогенных микроорганизмов.

Фарм. Ф Органическая химия 2. ХОНДРОИТИН-СУЛЬФАТ Хондроитин-сульфат – основной компонент хрящевой ткани.

Фарм. Ф Органическая химия 1. ГЕПАРИН Гепарин – гетерополисахарид, построенный подобно гиалуроновой кислоте и хондроитин-сульфату, но менее регулярный. В его состав входят остатки глюкуроновой кислоты, сульфатированной идуроновой кислоты (L-стереоизомер глюкуроновой) и глюкозамина, последний содержит у аминогруппы ацетильные и сульфогруппы.

Фарм. Ф Органическая химия Гепарин – структурный компонент внутренних стенок кровеносных сосудов, он препятствует свертыванию крови. Растворы гепарина применяются в качестве лекарственных средств – антикоагулянтов.

Фарм. Ф Органическая химия ЛИТЕРАТУРА: Основная 1. Тюкавкина Н. А. , Зурабян С. Э. , Белобородов В. Л. и др. – Органическая химия (специальный курс), кн. 2 – Дрофа, М. , 2008 г. , с. 137 -157. Дополнительная 1. Н. А. Тюкавкина, Ю. И. Бауков – Биоорганическая химия – ДРОФА, М. , 2007 г. , с. 400 -420. 2. Овчинников Ю. А. – Биоорганическая химия – М. , Просвещение, 1987, с. 462 -480. 16. 09