Гиалуроновая кислота и другие мукополисахариды

Гиалуронаты – соли гиалуроновой кислоты – являются важными компонентами основных веществ, т. е. желеподобных межклеточных веществ ткани, цементирующих вместе волокна и клеточные структуры. Гиалуронаты выделяются, например, из кожи, сухожилий, стекловидного тела, пуповины и петушиного гребня. Основное вещество имеет большое значение не только как структурный компонент, но и как среда, регулирующая распределение метаболически важных веществ в тканях.

При полном гидролитическом расщеплении гиалуроновой кислоты образуются D-глюкозамин, D-глюкуроновая кислота и уксусная кислота. Дополнительное химическое изучение привело к выводу, что N-ацетил-D-глюкозамин и D-глюкуроновая кислота составляют звенья линейной цепи, т.е. основное дисахаридное звено в макромолекулах, по всей вероятности, представляет собой N-ацетилглюкуронидоглюкозамин.

Среднечисловая молекулярная масса гиалуронатов найдена равной 270000, а среднемассовые молекулярные массы подобных препаратов составляют 340000 – 500000.

Гепарин

Гепарин, как показывает его название, находится в печени, хотя его содержание только около 100 мг на 1 кгткани. Легкое, селезенка, щитовидная железа и мышцы также содержат небольшие количества гепарина, в то время как его содержание в крови значительно ниже, чем в указанных органах. Гепарин является мощным антикоагулянтом крови и играет важную роль в предотвращении образования тромбов.

Молекулярная масса чистого гепарина равна приблизительно 20000, т. е. значительно ниже молекулярных масс ранее упоминавшихся полисахаридов.

Продукты гидролиза гепарина содержат D-глюкуроновую кислоту, D-глюкозамин и серную кислоту. Одна из кислотных функций серной кислоты оказывается этерифицированной несколькими гидроксилами или связанной с аминогруппами глюкозаминов. Поскольку в этой связи нейтрализована только одна из кислотных функций, а большинство пиранозных звеньев содержит две ионогенные сульфатные группы, полисахарид обладает чрезвычайно высокой плотностью электрического заряда. По-видимому, это один из факторов, которые обеспечивают веществу потенциальную антикоагулирующую способность.

Часть цепи гепарина можно представить следующей формулой:

Поскольку гепарин может инактивироваться, т. е. теряет свою антикоагулирующую способность, без заметного изменения состава и молекулярной массы, предполагается, что активная форма гепарина содержит несколько внутримолекулярных сульфатных мостиков типа:

Инактивацию уксусной кислотой можно представить себе как гидролитическое расщепление этих мостиков.

Известно несколько других нативных мукополисахаридов, обладающих антикоагулирующей способностью, хотя и в меньшей степени, чем гепарин. Наиболее важной из них является хондроитинсерная кислота.

Полисахариды крови

Вещества крови – это термин, который отсылает нас к любому из ряда веществ в эритроцитах или на их поверхности, присутствующих в одних самостоятельных видах и отсутствующих в других. Эти вещества являются антигенами, т. е. они могут вызывать образование антител.

Поскольку эти макромолекулярные вещества находятся в крови и тканях в низких концентрациях и ассоциируются с другими большими и малыми молекулами, их выделение представляет собой трудную задачу. Наиболее богатый источник так называемого А-вещества – не эритроциты, а жидкость яичников. Другой удобный источник для получения веществ групп крови – желудочный сок.

Очищенные препараты оказались сложными мукополисахаридами, содержащими около 10% аминокислот. Полисахариды состоят из N-ацетилгексозамина, D-галактозы и L-фукозы; N-ацетилгексозамин может быть в форме N-ацетилглюкозамина или N-ацетилгалактозамина. Содержание гексозамина в различных препаратах составляет 20 – 37 %, ацетильного производного 6 – 11 %, глюкозамина 8 – 22 %, галактозамина 4 – 13% и метилпентозы (фукозы) 2 – 20 %. Аминокислоты являются неотъемлемыми составными частями макромолекул. Например, препарат, выделенный из мукозы желудка свиньи и показывающий активность как для А, так и для О групп, содержит 3,3 % пролина, 1,9 % серина, 1,6 % гликокола, 1,3 % глутаминовой кислоты, 1,0 % лизина и небольшие количества некоторых других аминокислот. В целом, химические различия между веществами различных групп крови (А, В, О и т. д.) очень малы.