Флавоны и флавонолы - это наиболее окисленные формы флавоноидов, широко встречаются у растений, хотя приуроченность к определенным семействам и родам не выявлена. В присутствии щелочей они претерпевают изменения, кольцо раскрывается и образуются халконы (например, флаванону нарингенину соответствует халкон нарингенин): Флаваноны относятся к оптически активным веществам и в растениях обычно находятся в виде левовращающих форм. Флаванонолы (дигидрофлавонолы) отличаются от флаванонов наличием ОН-группы при С-3 и, подобно катехинам, содержат два асимметрических атома углерода в молекуле (С-2 и С-3). У растений локализуются главным образом в листьях, цветках и плодах, реже в стеблях и подземных органах. Большинство флавоноидов - твердые кристаллические вещества, окрашенные в желтый цвет (флавоны, флавонолы, халконы, ауроны) или бесцветные (катехины, лейкоантоцианидины, флаваноны, изофлавоны).В цветках содержится эфирное масло, в состав которого входят сложные эфиры салициловой кислоты, метиловый эфир антраноловой кислоты, гелиотропин, линалоол, терпинеол, а также флавоноиды: робинин. Цветки заготавливают во время цветения и сушат на чердаках или под навесами при хорошей вентиляции, разложив их в один слой на бумаге или ткани, или в сушилках при температуре 55-60°С. Сырье состоит из соцветий, отдельных цветков и их частей. После сушки сырье очищают от примесей и загнивших частей, удаляют остатки почвы, мелкие кусочки корней и отслоившиеся куски пробки. Экстрактивных веществ (извлекаемых 70% этиловым спиртом) не менее 30%; влажность не более 10%; золы общей не более 7,5%; золы, нерастворимой в 10% растворе кислоты хлористоводородной, не более 3%; других частей растения (листья, стебли, в том числе отделенные при анализе) не более 2%; органической примеси не более 2%; минеральной примеси не более 1%.
План
Содержание фларонина в сырье определяют хроматоспектрофотометрическим методом, оно должно быть не менее 2%.Содержание флакозида определяют хроматоспектрофотометрическим методом.
Введение
Флавоноиды - это многочисленная группа фенольных соединений, в основе структуры которых лежит скелет, состоящий из двух бензольных колец (А и В), соединенных между собой трехуглеродной цепочкой. Посредством пропанового мостика в большинстве флавоноидов образуется гетероцикл, являющийся производным пирана или g-пирона. Значительное количество флавоноидов можно рассматривать как производные 2-фенилхромана (флавана) или 2-фенилхромона (флавона):
Флавоноидные соединения на протяжении последних 30 лет интенсивно изучались в лабораториях многих стран.
В итоге количество описанных в литературе выделенных из растений флавоноидов с установленной структурой в настоящее время достигает примерно 4000.
Современная классификация их основана на степени окисленности трехуглеродного фрагмента, положении бокового фенильного радикала, величине гетероцикла и других признаках. Выделяют 10 основных классов флавоноидов.
К производным флавана относят катехины (флаван-3-олы), лейкоантоцианидины (флаван-3,4-диолы) и антоцианидины. Катехины - наиболее восстановленные флавоноидные соединения.
Молекула флаван-3-олов содержит два асимметрических атома углерода в пирановом кольце (С2 и С3) и, следовательно, для каждой молекулы возможны четыре изомера и два рацемата. Например, известные изомерные соединения ( )-катехин и (-)-эпикатехин отличаются конфигурацией гидроксильной группы третьего углеродного атома:
В отличие от других флавоноидов катехины и лейкоантоцианидины, как правило, гликозилированных форм не образуют. В растениях они существуют в виде мономеров или более сложных конденсированных соединений, относящихся к дубильным веществам.
Лейкоантоцианидины представляют собой лабильные соединения, легко окисляющиеся до соответствующих антоцианидинов при нагревании с кислотами. Так, лейкоцианидин легко превращается в окрашенный продукт - цианидин.
Флаван-3,4-диолы содержат три асимметрических атома углерода (С2, С3 и С4), и в связи с этим каждый может быть представлен восемью изомерами и четырьмя рацематами. В настоящее время для большинства выделенных лейкоантоцианидинов установлена стерическая структура.
Антоцианидины - это производные катиона флавилия (2-фенилбензопирилия). В растениях присутствуют, как правило, в виде гликозидов (антоцианов). Они придают растительным тканям окраску самых разнообразных оттенков - от розовой до черно-фиолетовой. Окраска антоцианов объясняется особенностями их строения - числом и расположением гидроксильных и метоксильных групп, а также способностью образовывать комплексы с ионами металлов.
К производным флавона принадлежат флавонолы, флавоны, флаванонолы и флаваноны. Флавоны и флавонолы - это наиболее окисленные формы флавоноидов, широко встречаются у растений, хотя приуроченность к определенным семействам и родам не выявлена. В растительном мире обнаружено более 210 флавоноловых агликонов, из них самые известные - кверцетин, кемпферол, изорамнетин и мирицетин:
В качестве основных заместителей выступают ОН- и СН3О-группы. Из 20 известных гидроксилированных флавонов чаще всего встречаются апигенин и лютеолин:
Более разнообразны метоксилированные флавоны и флавонолы. В литературе описано около 125 флавонов, имеющих одну или несколько СН3О-групп.
Флаваноны - небольшая группа флавоноидов, в основе структуры которых лежит нестойкое дигидро-g-пироновое кольцо. В присутствии щелочей они претерпевают изменения, кольцо раскрывается и образуются халконы (например, флаванону нарингенину соответствует халкон нарингенин):
Флаваноны относятся к оптически активным веществам и в растениях обычно находятся в виде левовращающих форм. Известно свыше 30 представителей этой группы флавоноидов (агликонов), которые обычно встречаются совместно с халконами. Они обнаружены в сем. Rosaceae, Fabaceae и Asteraceae.
Флаванонолы (дигидрофлавонолы) отличаются от флаванонов наличием ОН-группы при С-3 и, подобно катехинам, содержат два асимметрических атома углерода в молекуле (С-2 и С-3). Они очень лабильны и поэтому в растениях не накапливаются в значительных количествах. Природные дигидрофлавонолы, соответствующие широко известным флавонолам кемпферолу и кверцетину, носят названия аромадендрин и таксифолин:
Большинство дигидрофлавонолов выделено из древесины хвойных (сосна, ель, лиственница) и лиственных (эвкалипт, бук, вишня) пород.
Менее распространены в природе изофлавоноиды (с фенильным радикалом у С-3), неофлавоноиды (производные 4-фенилхромона), бифлавоноиды (димерные соединения, состоящие из связанных С-С-связью флавонов, флаванонов и флавон-флаванонов) и др.
Образование изофлавоноидов характерно главным образом для представителей сем. Fabaceae, подсемейства Papilionoideae, реже они встречаются в сем. Iridaceae и Rosaceae. Среди известных к настоящему времени изофлавоноидов распространены как гидроксилированные (генистеин, даидзеин и оробол), так и метоксилированные (формононетин) производные:
Особую группу флавоноидов составляют соединения с пятичленным гетероциклическим кольцом, которые были названы ауронами. В целом их можно представить как производные 2-бензилиден кумаранона или 2-бензфуранона:
Считается, что ауроны могут образовываться из соответствующих халконов под действием обнаруженного в растениях фермента - халконазы. Распространены они в основном у представителей сем. Asteraceae, Fabaceae и Scrophulariaceae.
Флавоноиды объединены общностью путей биосинтеза в растениях. Они в большем или меньшем количестве содержатся почти во всех растениях, реже встречаются в водорослях (царство Протоктисты Protoctista), грибах, а также в микроорганизмах и насекомых. У растений локализуются главным образом в листьях, цветках и плодах, реже в стеблях и подземных органах.
В растениях большинство флавоноидов присутствует в виде гликозидов, которые лучше растворяются в клеточном соке. Основную группу связанных флавоноидов составляют О-гликозиды; в меньшей степени распространены С-гликозиды (гликофлавоноиды). О-гликозиды в зависимости от числа остатков сахара, положения и порядка их присоединения делятся на монозиды, биозиды, триозиды и дигликозиды. В дигликозидах моносахара присоединяются в двух разных положениях флавоноидного ядра.
Большинство флавоноидов - твердые кристаллические вещества, окрашенные в желтый цвет (флавоны, флавонолы, халконы, ауроны) или бесцветные (катехины, лейкоантоцианидины, флаваноны, изофлавоны). Наиболее яркие оттенки свойственны антоцианам, которые придают растительным тканям красную, синюю или фиолетовую окраску. Гликозилированные формы, как правило, хорошо растворимы в воде, нерастворимы или малорастворимы в органических растворителях (хлороформ, эфир и др.). Агликоны хорошо растворяются в низших спиртах (метиловом и этиловом), ацетоне, этилацетате и в растворах щелочей.
О-гликозиды при действии разбавленных минеральных кислот и ферментов более или менее легко гидролизуются до агликона и углеводного остатка. С-гликозиды с трудом расщепляются лишь при действии крепких кислот (концентрированная хлористоводородная или уксусная кислоты) или их смесей при длительном нагревании.
Легко окисляются в присутствии кислорода, под действием света и щелочей катехины и лейкоантоцианидины, превращаясь в окрашенные соединения - продукты конденсации, вплоть до высокомолекулярных полимерных форм. Остальные флавоноиды более устойчивы к окислению.
В растительном сырье и препаратах флавоноидные соединения обнаруживают с помощью качественных реакций и методов хроматографии. Характерной реакцией на флавоноиды является цианидиновая проба (проба Шинода), основанная на восстановлении их атомарным водородом в кислой среде в присутствии Mg2 . Иногда заменяют магний на цинк. Образующиеся в результате продукты восстановления флавонов, флавонолов, флаванонов могут иметь красную, розовую, фиолетовую или синюю окраску в зависимости от количества и положения оксигрупп. Цианидиновую реакцию не дают ауроны, халконы и изофлавоны.
Присутствие фенольных гидроксилов и карбонильной группы позволяет флавоноидам образовывать комплексы с солями металлов различной степени устойчивости, вступать в реакции с диазосоединениями с образованием азокрасителей.
Характерной реакцией на флавоноиды считается также их взаимодействие с щелочами. Флавоны, флавонолы, флаваноны и флаванонолы растворяются в щелочах с образованием желтой окраски, которая при нагревании изменяется до оранжевой или коричневой. Халконы и ауроны обычно дают с щелочами красное или ярко-желтое окрашивание.
При использовании хроматографических методов определения флавоноидов их можно обнаружить на хроматограммах по флуоресценции или в виде окрашенных пятен при сканировании в УФ-свете или (и) проявлении одним из реактивов (пары аммиака, 5%-ный спиртовой раствор хлорида алюминия, 10%-ный раствор щелочи, реактив Вильсона, раствор диазотированного сульфаниламида и др.).
Для количественного определения флавоноидов в растительном сырье и препаратах наибольшее распространение получили физико-химические методы, прежде всего спектрофотометрия и фотоколориметрия. Спектрофотометрический метод, основанный на способности флавоноидов поглощать свет в УФ-области спектра, часто используется в сочетании с хроматографией, что позволяет произвести очистку и разделение суммы веществ на отдельные компоненты. Определение оптической плотности растворов или извлечений проводится при длинно- или коротковолновом максимумах поглощения, которые характерны для большинства флавоноидов.
Флавоноиды имеют широкий спектр фармакологического действия. Большинство из них обладает высокой Р-витаминной активностью, т.е. способностью уменьшать хрупкость и проницаемость стенок капилляров. В настоящее время на основе флавоноидов получены препараты с ярко выраженной противовоспалительной и противоязвенной активностью, а также желчегонные средства и гепатопротекторы. В результате проведенных в последнее время исследований получены препараты гипоазотемического, гипогликемического и антивирусного действия.
Сырье, содержащее флавоноиды
Herba Aervae lanatae - трава эрвы шерстистой
(Aervae lanatae herba - эрвы шерстистой трава)
Собранная в фазу цветения - начала плодоношения, изрезанная на куски и высушенная трава с корнями культивируемого двулетнего травянистого растения эрвы шерстистой Aerva lanata (L.) Juss., сем. Амарантовые - Amaranthaceae; используется в качестве лекарственного средства.
Эрва шерстистая (пол-пола) - двулетнее травянистое растение (тропический сорняк) высотой до 140 см. Корень стержневой длиной до 18 см, диаметром до 0,7 см, серовато-белого цвета, с немногочисленными боковыми ответвлениями. Стебли сильно ветвистые от основания, прямостоячие, реже стелющиеся, ребристо-бороздчатые, диаметром до 1 см, зеленые. Листья очередные, короткочерешковые, эллиптические или почти округлые, цельнокрайние, опушенные, длиной до 2 см, шириной до 1,5 см. Цветки мелкие, невзрачные, пятичленные, с простым пленчатым беловато-зеленоватым или кремовым околоцветником, кроющим листом при основании и двумя прицветниками, собраны в многочисленные пазушные плотные колосовидные соцветия. Плод мелкий, округлый, коробчатый с удлиненным носиком.
Родина - Южная Азия, распространена в Саудовской Аравии, тропической и южной Африке, Индии, Цейлоне и других островах тропического пояса. В России в диком виде не встречается. Интродуцирована в 1977 г. в зоне влажных субтропиков Грузии из семян цейлонского происхождения, где и возделывается как однолетняя культура.
Химический состав. Трава эрвы шерстистой содержит до 1,12% флавоноидов - ацилгликозиды кемпферола и изорамнетина: тилирозид (см. Цветки липы), кумароил-тилирозид, эрвитрин, нарциссин; фенольные кислоты (сиреневая, ванилиновая), ферулоиламиды (ферулоилтирамин, ферулоилгомованилиламин), ксантиновые и карболиновые алкалоиды(эрвин, метилэрвин, эрвозид, эрволанин, b-карболин-1-пропионовая кислота), тритерпеноиды, производные лупеола и олеаноловой кислоты, пектиновые вещества (3,25-4,85%), калия нитрат.
Заготовка, первичная обработка, сушка. Собирают сырье в фазу цветения - начала плодоношения (в октябре), выдергивая все растение с корнем. После тщательного отряхивания корней от земли, траву разрезают на куски длиной до 20 см и сушат при температуре 40-50°С или на воздухе в тени при хорошем проветривании.
Стандартизация. Качество сырья регламентировано требованиями ФС 42-3635-98.
Внешние признаки. Куски стеблей длиной до 20 см, цельные или частично измельченные листья, соцветия, отдельные цветки, плоды и корни (см. описание растения). Запах своеобразный, вкус с ощущением слизистости.
Измельченное сырье. Кусочки соцветий, листьев, стеблей и корней, проходящие сквозь сито с отверстиями диаметром 5 мм. Запах слабый, вкус горький с ощущением слизистости.
Трава резано-пресованная представляет кусочки цилиндрической формы диаметром 6 мм, длиной - 15 мм. Поверхность гладкая, блестящая, реже матовая, мраморная, на торцах неровная. Цвет зеленый с белыми вкраплениями. Запах своеобразный; вкус с ощущением слизистости.
Качественная реакция. Хроматограмму, полученную после разделения спиртового извлечения методом восходящей тонкослойной хроматографии, обрабатывают свежеприготовленным диазореактивом. Появление пятен оранжевого цвета свидетельствует о наличии флавоноидов.
Микроскопия. При рассмотрении листа с поверхности заметны клетки эпидермиса с прямыми (верхняя сторона) или извилистыми (нижняя сторона) стенками. Крупные устьица аномоцитного типа на обеих сторонах листа. В мезофилле крупные друзы оксалата кальция. Клетки эпидермиса стебля в бороздках изодиаметрические с прямыми стенками, по ребрам - прямоугольные, вытянутые вдоль оси стебля. Устьица аномоцитного типа; в мезофилле - цепочки друз. Клетки эпидермиса цветка сильно вытянутые с извилистыми стенками, устьица отсутствуют.
Волоски многочисленные простые одно-пятиклеточные, с бугристой поверхностью, расширенные в местах сочленения клеток, встречаются на обеих сторонах листа, на стеблях, цветке (рис. ).
Числовые показатели. Флавоноидов в пересчете на тилирозид не менее 0.5% (спектрофотометрический метод); влажность не более 10%; золы общей не более 15%; золы, не растворимой в 10%-ном растворе кислоты хлористоводородной, не более 8%; органической примеси не более 3%; минеральной примеси не более 1%.
Измельченное сырье. Кроме показателей, характерных для цельного сырья, дополнительно регламентируется содержание частиц, не проходящих сквозь сито с отверстиями размером 5 мм, не более 7%; частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями размером 0,25 мм, не более 5%.
Для резано-пресованной травы не определяется содержание органической и минеральной примесей, но определяется средняя масса одного кусочка (0,22±0,6 г); осыпи не более 1%; распадаемость не более 4 мин.
Хранение. Сырье хранят в сухих, чистых, хорошо проветриваемых помещениях. Срок годности 3 года.
Использование. Траву эрвы шерстистой применяют в виде настоя в качестве эффективного диуретического, гипоазотемического и солевыводящего средства при пиелонефритах, циститах, уретритах, мочекаменной болезни, нарушении солевого обмена (подагра, спондилоз). Присутствие в сырье значительного количества нитрата калия позволяет отнести это средство к ценным калий-сберегающим диуретикам.
Собранные свежие зрелые плоды культивируемого кустарника аронии черноплодной (рябины черноплодной) Aronia melanocarpa (Michx.) Elliott, сем. Розоцветные - Rosaceae; используют в качестве лекарственного сырья и лекарственного средства.
Арония черноплодная - листопадный кустарник высотой до 2,5 м. Побеги многочисленные с простыми цельными листьями, обратнояйцевидной формы и пильчатым краем, зеленые, осенью краснеющие. Цветки белые или розовые, собраны в щитковидные соцветия. Плод - яблокообразный, черного цвета, с сизоватым налетом. Цветет в конце мая - начале июня, плоды созревают в конце августа - начале сентября.
Вид, естественно произрастающий в Северной Америке, широко культивируется в Нечерноземной зоне европейской части СНГ, в Алтайском крае, на Урале, Сахалине и в других районах России, где и проводится заготовка сырья.
Потребность в сырье может быть полностью удовлетворена.
Химический состав. В плодах аронии содержатся Р-витаминный комплекс, состоящий из флавоноидов (рутин, кверцитрин, гесперидин, кверцетин), катехинов, антоцианов, а также значительное количество аскорбиновой кислоты (до 110 мг%), дубильные вещества, органические кислоты и др. флавоноидные соединения химический сырье
Заготовка и первичная обработка. Сбор зрелых плодов проводят в сентябре - первой половине октября. Отдельные плоды или щитки с плодами срывают руками или срезают секатором. Собранные плоды складывают в корзины или ящики и доставляют к месту переработки на автомашинах или в вагонах-рефрижераторах.
Стандартизация. Качество сырья регламентирует ФС 42-66-87.
Внешние признаки. Шаровидные сочные, яблокообразные плоды, 10-15 мм в поперечнике. На верхушке видны остатки околоцветника; цвет черный, пурпурно-черный, с сизым налетом, поверхность блестящая, иногда матовая; мякоть фиолетово-красная, семена мелкие, коричневые. Вкус плодов кисловато-сладкий, вяжущий.
Числовые показатели. Влажность не менее 70%; содержание недозрелых плодов не более 2%; веток и других частей растения не более 0,5%; плодов, поврежденных вредителями, не более 0,5%; минеральной примеси не более 0,5%.
Оценку сырья по содержанию Р-витаминных веществ (флавоноидов) осуществляют спектрофотометрическим или фотоколориметрическим методом (окрашивание с щелочью). Их количество должно быть не менее 1,5% в пересчете на абсолютно сухое сырье.
Упаковка. Свежие плоды загружают в деревянные бочки массой нетто 150 кг.
Хранение. На приемных пунктах плоды хранят в прохладном месте не более 3 дней со дня сбора, а при температуре не выше 5°С - до 2 месяцев, разложив их тонким слоем.
Использование. Свежие плоды и сок используют при гипо- и авитаминозе Р, а также для лечения гипертонической болезни I и II степени. После отжатия сока жом плодов идет для приготовления таблеток, применяемых в качестве Р-витаминного средства. Препараты противопоказаны больным с повышенной свертываемостью крови, язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки и гиперацидным состоянием желудка.
Folia et flores Astragali falcati - листья и цветки астрагала серпоплодного
(Astragali falcati folium et flos - астрагала серпоплодного лист и цветок)
Собранные в фазу массового цветения и высушенные листья и цветки дикорастущего и культивируемого многолетнего травянистого растения астрагала серпоплодного Astragalus falcatus Lam, сем. Бобовые - Fabaceae (Leguminosae); используют в качестве лекарственного сырья.
Астрагал серпоплодный - травянистый многолетник высотой 55-85 см с непарноперистосложными листьями, листочки продолговатые, 10-20 мм в длину. Цветки поникающие, беловатые, со слабым пурпурным оттенком, собраны в продолговатые кисти. Бобы сидячие, серповидно изогнутые, кожистые. Цветет в июне-июле, плоды созревают в июле-августе (рис. ).
Распространен на Кавказе (в Предкавказье, Восточном и Южном Закавказье, Дагестане), на юге европейской части СНГ.
Растет в светлых широколиственных лесах на прогалинах, в кустарниках на лугах, горных березняках и сосняках, по берегам рек. Поднимается в горы до 1400 м над уровнем моря. Введен в культуру.
Химический состав. Листья и цветки содержат флавоноиды, основной из них фларонин, или робинин (до 2%). Кроме того, обнаружены алкалоиды, кумарины, азотсодержащие соединения.
Заготовка, первичная обработка и сушка. Листья и цветки заготавливают во время массового цветения растений, срезая надземную часть ножами или секаторами, а затем отделяют и удаляют стебли толщиной более 4 мм. Сушат в хорошо проветриваемых помещениях, разложив тонким слоем на бумаге или ткани.
Стандартизация. Качество сырья регламентирует ВФС 42-1563-85.
Внешние признаки. Сырье состоит из смеси цельных и частично измельченных листьев, черешков, соцветий, отдельных цветков и незрелых плодов, встречаются кусочки стеблей. Листья непарноперистосложные; листочки продолговатые с короткими остроконечиями на верхушке, сверху голые, снизу рассеянно опушенные прижатыми белыми волосками. Опушены также черешки и цветоножки, причем последние в основном черными волосками. Чашечка колокольчатая, густо опушенная черными волосками. Венчик беловатый, длиной 10-12 мм. Стебли мелкобороздчатые, длиной до 8 см, толщиной до 4 мм, опушенные черными и белыми волосками. Запах слабый, вкус горьковатый.
Допускается также измельченное сырье, состоящее из кусочков листьев, стеблей, соцветий, черешков зеленого цвета с размером частиц до 7 мм.
Микроскопия. Диагностическими признаками являются двуклеточные Т-образные волоски, ориентированные вдоль оси листочка. Верхняя клетка прикреплена к нижней не по центру, а ближе к одному из ее концов (рис. ).
Числовые показатели. Для цельного сырья допускается влажность не более 11%; золы общей не более 7%; содержание стеблей не более 10%; органической примеси не более 1%, минеральной - не более 0,5%.
Список литературы
1.Аналитическая химия. Физические и физико-химические методы анализа./ Под ред. О.М. Петрухина. - М., 2009
2.Артеменко А.И. Органическая химия.- М., 2007
3.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия.- М., 2008
4.Биологическая химия./Под ред. Ю.Б.Филипповича, Н.И.Ковалевская, Г.А.Севастьяновой . - М., 2009
