Флавоноиды – биологически активные соединения лекарственных растений

В большинстве плодов основной их окраски являются также  антоцианы. Широко распространены и флавоноловые гликозиды. В листьях главными являются  флавоноловые гликозиды, а антоцианов в них сравнительно мало. В семенах флавоноиды могут находиться как в свободном, так и в связанном состоянии. Например, это может относиться к флавонолу кверцетину. Функция флавоноидов в семенах неясна. Высказано предположение, что они могут быть ингибиторами прорастания [5].

VII. Роль флавоноидов в жизнедеятельности растительного организма.

Биологическая роль флавоноидов  в жизни растений изучена еще  недостаточно.

Некоторые авторы считают, что флавоноиды принимают участие:

•  в окислительно-восстановительных  процессах растений;

•  в выработке иммунитета;

• в защите растений от неблагоприятных воздействий ультрафиолетовых лучей и низких температур. Предполагается, что благодаря способности поглощать ультрафиолетовое излучение (330–350 нм) и часть видимых лучей (520–560 нм) флавоноиды  защищают растительные ткани от избыточной радиации. Это подтверждается локализацией флавоноидов  в эпидермальных (близких к поверхности) клетках растений.

•  в процессе оплодотворения высших растений;

•  обуславливают огромное разнообразие окрасок цветков и  плодов, что привлекает насекомых  и тем самым способствуют опылению;

• некоторые флавоноиды защищают аскорбиновую кислоту от окисления (т.е. являются антиоксидантами).

• входя в состав экстрактивных веществ древесины, флавоноиды  способны придавать ей особую прочность и устойчивость к поражениям патогенными грибами [2].

 

 

 

 

 

VIII. Влияние онтогенетических факторов и условий среды на накопление флавоноидов в растениях.

1. На накопление флавоноидов оказывают влияние возраст и фаза развития растения. В молодых растениях их больше; в старых растениях их количество уменьшается. Максимальное содержание флавоноидов наблюдается в цветках, листьях и травах в период бутонизации и цветения, а к фазе плодоношения содержание снижается; в плодах и семенах - в период молочной зрелости - полного созревания; в корнях - в период увядания надземной массы осенью.
2. На накопление флавоноидов влияет освещенность. Содержание флавоноидов в растениях увеличивается с ростом освещенности, а степень их гидроксилирования (число -ОН групп) - с увеличением высоты над уровнем моря.
3. На накопление флавоноидов влияет температура. Содержание антоцианов увеличивается при понижении температуры (покраснение листьев у щавеля), у других групп флавоноидов, наоборот, содержание увеличивается    при повышении температуры [2].

IХ. Сбор, сушка и хранение  ЛРС, содержащего флавоноиды.

Сбор сырья проводится в фазу наибольшего накопления флавоноидов. Заготовку надземных частей проводят в фазу бутонизации или начала цветения, подземных – в конце вегетации [2]. В фазу цветения собирают цветки василька синего, пижмы, бессмертника, траву сушеницы, горцев, пустырника. Особенностью сбора сушеницы является выдергивание растения с корнем. Пустырник собирают при цветении нижних цветков. В фазе полного цветения наступает "перезревание", чашечка твердеет и становится колючей, а сырье считается некачественным. Траву череды собирают в период бутонизации. После цветения образуются плоды - семянки с колючими остями. Сбор дикорастущего сырья производят вручную с использованием ножей, ножниц и серпов. Для сбора культивированных растений (цветки бессмертника, плоды боярышника) применяют малую механизацию [7].

Сырье необходимо сушить вскоре после сбора, т.к. флавоноидные гликозиды под влиянием ферментов  в присутствии влаги легко  гидролизуются на сахар и агликон, а свободные агликоны могут окисляться.

Сушить сырье следует  в тени или в сушилках с искусственным и естественным обогревом. Плоды сушат при температуре 70-90°С, траву - 50-60°С; цветки - 40°С. Не допускается сушка на солнце. Медленная сушка, особенно на солнце, ведет к разрушению флавоноидов.

Сырье необходимо оберегать  от влаги и прямых солнечных лучей. Сохранять в плотно укупоренной таре, в хорошо проветриваемом помещении [2].

X. Методы выделения.

Для флавоноидов, как  и для других веществ, не существует способа выделения, универсального для всех растительных материалов. В каждом конкретном случае прибегают к наиболее подходящему методу или сочетанию методов, с учётом в основном свойств веществ и особенностей растительного сырья. Наиболее часто используются избирательная экстракция, осаждение с помощью солей тяжёлых металлов и хроматографические методы [5].

Для выделения флавоноидов  из растительного сырья в качестве экстрагента чаще всего используют метиловый или этиловый спирты или  их смеси с водой.

Полученное спиртовое  извлечение упаривают (упаривание проводят в вакууме при возможно низкой температуре (50-70º)), разбавляют горячей водой и удаляют липофильные вещества (жирные масла, смолы, хлорофилл) из водной фазы делительной воронки дихлорэтаном или четыреххлористым углеродом. После этой очистки  агликоны извлекают этиловым эфиром, монозиды (в основном) этилацетатом и биозиды, триозиды – н- бутанолом, насыщенным водой.

Компоненты каждой фракции  разделяют, используя колоночную хроматографию, с применением в качестве сорбента полиамида, силикагеля или целлюлозы. Элюирование веществ с колонки (агликоны) проводят смесью хлороформа с метанолом или этанолом с возрастающей концентрацией спиртов или спиртоводными смесями (гликозиды), начиная с воды и увеличивая концентрацию спирта [6].

Для отделения и очистки  многих флавоноидов иногда используют их способность образовывать нерастворимые в воде и спирте соли при взаимодействии с ионами тяжелых металлов, а также влияние рН на образование таких осадков. Флавоноиды, содержащие свободные орто-гидроксильные группы в кольце В, при обработке их спиртовых растворов солями среднего или основного ацетата свинца образуют осадки, окрашенные в ярко-желтый и красный цвета. Осадки затем центрифугируют и после суспендирования в разбавленных спиртах разлагают с помощью сероводорода. Далее флавоноиды отделяют либо путем перекристаллизации, либо хроматографическими методами [5].

Для идентификации флавоноидов  используют их физико-химические свойства: определение температуры плавления, определение удельного вращения гликозидов и сравнение их УФ-, ИК-, ПМР- спектров со спектрами известных образцов [6].

 

 

 

 

 

 

 

 

XI. Методы анализа.

Качественное определение.

Для обнаружения флавоноидов  в ЛРС используют химические реакции  и хроматографию. Химические реакции  подразделяются на цветные и реакции  осаждения.

1.Цветные реакции.

1.Цианидиновая  проба.

Общей реакцией на флавоноидные соединения является цианидиновая проба, проводимая с помощью концентрированной  соляной кислоты и металлического магния. Действие водорода в момент выделения приводит к восстановлению карбонильной группы и образованию  ненасыщенного пиранового цикла, который под действием соляной кислоты превращается в оксониевое соединение, имеющее окраску от оранжевой (флавоны) до красно-фиолетовой (флаваноны, флавонолы, флаванонолы). 

Изменение условий восстановления путем замены магния на цинк приводит к изменению окраски. При использовании цинка положительную реакцию дают флавонолы и флавонол-3-гликозиды, а флаваноны не обнаруживают ее.

Цианидиновую реакцию  не обнаруживают халконы, ауроны, но при  добавлении концентрированной соляной кислоты (без магния) образуют красное окрашивание за счет образования оксониевых солей [6].

Для постановки реакции 1 г порошка сырья заливают 10 мл 95% этанола, нагревают на водяной  бане до кипения и настаивают 3-4 ч. Спиртовое извлечение фильтруют, упаривают до объема 2 мл, делят пополам и разливают в 2 пробирки; в каждую пробирку прибавляют по 3 капли концентрированной хлористоводородной кислоты. В 1-ю пробирку добавляют 0,03-0,05 г цинковой пыли и нагревают на водяной бане до кипения. Жидкость окрашивается в красный цвет. Во 2-й пробирке окрашивание отсутствует [7].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                            ЦИАНИДИНХЛОРИД

 

2. Борно-лимонная  реакция (реакция Вильсона- Таубека).

5-оксифлавоны и 5-оксифлавонолы,  взаимодействуя с борной кислотой в присутствии лимонной (реактив Вильсона), образуют желтую окраску с красноватой флюоресценцией в УФ-свете. При замене лимонной кислоты на щавелевую (реактив Таубека) в УФ-свете отмечается зеленая или желтая флюоресценция.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Реакция с треххлористой сурьмой.

5-оксифлавоны и 5-оксифлавонолы,  взаимодействуя с треххлористой сурьмой, образуют комплексные соединения, окрашенные в желтый или желто-оранжевый цвет - флавоны, в красный или красно-фиолетовый - халконы.

4.  Характерной реакцией на флавоноиды является их взаимодействие со щелочами с образованием желтой окраски. Халконы и ауроны дают со щелочами красное или ярко-желтое окрашивание, антоцианидины-синее окрашивание.

5. Флавоноиды со свободной 7-оксигруппой легко образуют азо-красители с диазотированной сулъфаниловой кислотой и другими производными ароматических аминов [6]. Появление тотчас же оранжево-красной окраски в видимом свете указывает на присутствие 7-оксифлавонов, 7-оксифлавонолов, 7-оксиизофлавонов. Появление окраски через 1-2 минуты, подтверждает наличие 7-оксифлавононов [5].

6. Ряд флавоноидов дает окрашенные комплексы с ионами алюминия, циркония, окрашенные, как правило, в УФ-свете в ярко-желтый цвет, что используется при их хроматографическом обнаружении.

7.   Как все фенольные соединения, флавоноиды взаимодействуют с хлоридом окисного железа с образованием различно окрашенных комплексов (от зеленого до коричневого). Реакция мало специфична [6].

2. Реакции осаждения.

Все флавоноиды с основным ацетатом свинца образуют осадки, окрашенные в ярко-жёлтый или красный цвет.

Средним ацетатом свинца осаждаются лишь флавоноид, содержащие свободные орто-гидроксильные группы в 3’4’-положениях кольца В [2].

3. Хроматография.

Для обнаружения флавоноидов  в растительном материале широко используется бумажная и тонкослойная хроматография. Флавоноиды идеально подходят для хроматографического анализа благодаря их различной растворимости, сорбционной способности, а также характерным окраскам самих веществ в видимом и фильтрованном ультрафиолетовом свете до и после проявления различными хромогенными реагентами. Обнаружение флавоноидов на хроматограммах проводят:

• по окраске пятен  в видимом свете (антоцианы);

• по характеру свечения в УФ-свете: флавоны, флавонол-3-О-гликозиды, флаваноны и халконы обнаруживаются в виде темно-коричневых пятен, флавонолы и их 7-О-гликозиды – в виде желтых или желто-зеленых;

• по характеру свечения в УФ-свете после проявления 5%-ным  спиртовым раствором хлорида  алюминия и последующего прогревания  хроматограммы при 105°С в течение 2-3 мин, наблюдают пятна флавоноидов с интенсивной желтой и желто-зеленой флуоресценцией [2].

Количественное определение.

   Для количественного  определения флавоноидов в растительном  сырье наибольшее распространение  получили физико-химические методы, прежде всего фотоколориметрия и спектрофотометрия.

1.  Фотоколориметрический метод основан:

•  на цветных реакциях комплексообразования с солями различных  металлов (алюминия, циркония, хрома, сурьмы);

• на реакции с лимонно-борным реактивом;

• на реакции восстановления атомарным водородом в кислой

среде в присутствии  металлического магния или цинка.

2.  Спектрофотометрический метод, основанный на способности флавоноидов поглощать свет в УФ-области спектра.

3.  Хромато-спектрофотометрический метод - более совершенный метод количественного определения флавоноидов, используется в сочетании с хроматографией, что позволяет произвести очистку и разделение суммы веществ на отдельные компоненты.

Реже используют:

4. Флюориметрический метод.

5. Полярографический метод.

6. Наличие фенольных  гидроксилов, обуславливающих слабокислые  свойства флавоноидов, позволяет  использовать метод кислотно-основного титрования в неводных растворителях:

диметилформамиде, диметилсульфоксиде, ацетоне [2].

XII. Лекарственные растения и лекарственное растительное сырье, содержащие флавоноиды – источники препаратов с капилляроукрепляющими, ангиопротекторными и кардиотоническими свойствами. Фармакогностическая характеристика, оценка качества сырья и препараты».

 

Боярышник кроваво-красный.

Flores Crategi

Fructus Crategi

Crategus sanguinea

Сем. Rosaceae.

 

Кустарник или деревце  с прямыми твердыми колючками 4-5 см, с пурпурной корой.

Листья очередные с  прилистниками, обратнояйцевидные  или ромбические, как правило, с  клиновидным основанием и острой верхушкой. Листовая пластинка 3,5-лопастная или с крупнозубчатым краем. Поверхность листа сверху и снизу опушена.