Флавоноиды: физико-химические свойства, выделение из ЛРС, очистка, методы качественного обнаружения.

Физ-хим св-ва флавоноидов. Большинство – твердые кристаллические вещества, без запаха, бесцветные или желто-коричневые, с определенной температурой плавления.

Чистые флавоноиды отличимы по окраске: желтый - флавоны, флавонолы, халконы, ауроны, бесцветны катехины, лейкоантоцианидины, флаваны, флаваноны, изо-флавоны, а антоцианидинам - яркие оттенки синего или красного цвета в зависимости от рН среды. В кислой среде - красный (соли катионов), в щелочной – синий (соли анионов). Флуоресцируют в УФ-свете, при этом на хроматограммах флавоны, флавонол-3-гликозиды, халконы – коричневые пятна, флавонолы и их 7-гликозиды – вжелтые

Гликозиды оптической активны. Преобладающие О-гликозиды с разбав мин кислот и ферментов легко отщепляют углеводный остаток. С-гликозиды при действии конц к-т (СН₃СООН, НСl, H₂SO₄) даже при длительном нагревании расщепляются с трудом. Катехины и лейкоантоцианидины гликозидных форм не образуют. Они легко окисляются под действием света и щелочей. Остальные Фустойчивее к окислению. Ф способны к восстановлению атомарным водородом в кисл среде в присут Mg²⁺ или Zn²⁺.

Агликоны нераствор в воде, но хорошо раствор в низших спиртах, органич р-лях и р-рах щелочей. Гликозиды, содержащие более трех сахарных остатков, растворимы в воде, водно-спиртовых смесях, спиртах (при нагревании), этилацетате и нератворимы в органических растворителях.

Выделение флавоноидов из ЛРС. Не существует универсального метода выделения флавоноидов из ЛРС. Учитываются свойства выделяемых веществ, сопутствующие вещества, особенности ЛРС.

Обычно проводят эктракцию флавоноидов из ЛРС одним из подходящих растворителей: этанолом, метанолом, горячей водой или водно-спиртовой смесью. Как правило, в качестве экстрагента флавоноидов из ЛРС используют этиловый или метиловый спирты или их смеси с водой. Для лучшей экстракции спиртовые растворы с растительным сырьем нагревают.

Полученные спиртовые извлечения затем выпаривают до водного остатка, разбавляют горячей водой и из водной фазы удаляют балластные липофильные вещества (смолы, жирные масла, хлорофилл), используя делительную воронку и прибавление дихлорэтана или 4-хлористого углерода. После очистки агликоны флавоноидов извлекают этиловым эфиром, монозиды – этилацетатом, биозиды и триозиды – н-бутанолом, насыщенным водой, либо другими органическими растворителями.

Вытяжку флавоноидов разделяют на компоненты, используя колоночную хроматографию и сорбенты – силикагель, полиамид, окись алюминия, целлюлозу (бумагу) и др. Элюирование флавоноидных веществ с колонки (или бумаги) в форме агликонов проводят смесью хлороформа с метанолом (или этанолом) с возрастающей концентрацией спирта, а в форме гликозидов – водно-спиртовыми смесями, начиная от воды с увеличением доли спирта.

Идентификацию флавоноидов проводят по совокупности их физико-химических свойств и сравнению с табличными данными.

 

Качественными реакциями на флавоноидные соединения являются:

1) цианидиновая проба, проводимая с помощью конц. хлористоводородной кислоты и стружки металлического магния. Выделяющийся водород действует на молекулу флавоноидов с образованием оксониевого соединения, оранжевого (флавоны), красно-фиолетовой (флавонолы, флаваноны, флаванонолы). Халконы, ауроны и изофлавоны окрашивания в цианидиновой реакции не дают, но при добавлении концентрированной НСl без Mg показывают красное окрашивание за счет образования оксониевых солей. Следует помнить также, что изменение условий реакции путем замены Mg на Zn приводит к изменению окраски в желто-бурую – для флавонолов и флаван-3-О-гликозидов, а флаваноны не обнаруживают ее.

2) При добавлении к спиртовому извлечению флавоноидов нескольких капель щелочи наблюдается желтое окрашивание (его дают флавоны, флавонолы, флаваноны), пурпурное или оранжево-красное (ауроны, халконы), либо синее (антоцианы).

3) При добавлении к спиртовому извлечению флавоноидов капель 2% спиртового раствора хлорида алюминия (или циркония) наблюдается реакция комплексообразования с появлением желтого окрашивания с яркой зеленой флуоресценцией в УФ-лучах.

4) борно-лимонная реакция (или реакция Вильсона-Таубека): 5-оксифлавоны и 5-оксифлавонолы с борной кислотой в присутствии лимонной кислоты дают желтую окраску с красноватой флуоресценцией в УФ-свете.

5) Флавоноиды со свободной оксигруппой у С₇ легко образуют азокрасители с диазотированной сульфокислотой и другими производными ароматических аминов.

6) со средним и оснóвным ацетатом свинца - желтые комплексы

7) Флавоноиды, как и все фенольные соединения, взаимодействуют с ионами Fe³⁺ с образованием комплексов, окрашенных главным образом в сине-черный и зелено-черный цвета. Реакция малоспецифична.

8) С треххлористой сурьмой 5-оксифлавоны и 5-оксифлавонолы взаимодействуют с образованием комплексных соединений, окрашенных в желто-оранжевый (флавоны) или красно-фиолетовый (халконы).

9) При хроматографическом определении флавоноидов на бумаге (или в тонком слое сорбента) сумма флавоноидов из лекарственного растительного сырья, разделяемая в смеси бутанол: уксусная кислота: вода (4:1:5) дает в пятнах под УФ-лучами (без обработки хроматограмм проявляющими реактивами) желтое, буро-желтое или коричневое свечение, а после проявления хроматограмм спиртовым раствором щелочи – оранжевое или красное свечение (после проявления в парах аммиака – оранжево-коричневое свечение).

 

Количественное определение флавоноидов.

1) УФ-спектрофотометрию и флуориметрию – методы, основанные на способности флавоноидов поглощать свет в УФ-области спектра;

2) хроматоспектрометрию – более совершенный метод количественного содержания флавоноидов в сочетании с хроматографией, позволяющий проводить очистку и разделение на отдельные компоненты;

3) фотоколориметрию – основан на цветных реакциях, в частности, реакциях комплексообразования с солями металлов – алюминия, цирконии, хрома, на реакции восстановления атомарным водородом в кислой среде в присутствии металлического магния или цинка, а также на реакции с борно-лимонным реактивом.

Заготовка и хранение ЛРС. ЛРС, содержащее флавоноиды, в надземной части заготавливают в фазу бутонизации / начала цветения, в подземной – в конце вегетации. Собранное сырье быстро сушат, т.к. флавоноидные гликозиды быстро гидролизуются, а агликоны окисляются. Сушат сырье в тени в сушилках (при 50-60ºС, но не выше 90ºС. Медленная сушка, особенно на солнце, ведет к разрушению флавоноидов. Хранят сырье в упакованном виде без доступа прямых солнечных лучей.

Применение в медицине ЛРС и фитопрепаратов (ЛСРП), содержащих флавоноиды. Примеры.

Медико-фармакологическое действие флавоноидов и их терапевтическое применение. Использование флавоноидов в медицине обусловлено широким диапазоном их биологического действия, повсеместным распространением и почти полным отсутствием токсичности.

Флавоноиды обладают:

1. Р-витаминной активностью, т.е. способностью уменьшать проницаемость стенок капилляров и хрупкость сосудов. Практическое значение имеют рутин и кверцетин (получаемые из софоры японской), катехины чая, флавоноиды из плодов цитрусовых, аронии черноплодной, шиповника. Известно, что Р-витаминное действие усиливается при одновременном приеме с витамином С

2. Антисклеротической активностью: флавоноиды могут снижать концентрацию холестерина и β-липопротеидов в крови более эффективно, чем официнальные препараты Полиспонин и Цетамифен.

3. Спазмолитической активностью. Запатентованы препараты спазмолитического действия на основе лютеолина и кверцетина. Наиболее активны агликоны.

4. Противовоспалительной, противоязвенной, ранозаживляющей активностью обладают суммарные препараты флавоноидов солодки – Флакарбин и Ликвиритон, календулы лекарствнной – Калефлон

5. Желчегонной активностью. Она выявлена у катехинов чая, флавоноидов мяты перечной, цветков бессмертника, плодов шиповника, цветков пижмы, причем желчегонные свойства флавоноидов бессмертника, плодов шиповника, цветков скумпии кожевенной используются в медицинской практике. Они также служат сырьем для получения препаратов Фламина, Холосаса, Флакумина, соответственно. Известны и другие желчегонные препараты флавоноидов: Танацехол (из пижмы), Конвафлавин (из ландыша майского).

6. Гипоазотемической активностью, т.е. способностью понижать в крови уровень азотистых веществ, что характерно для агликонов флавоноидов леспедеции головчатой (Леспенифрил) и леспедеции двухцветной (Леспефлан) и используется при лечении почечной недостаточности.

7. Сердечно-сосудистой активностью, т.е. оказывают влияние на работу сердца и сосудов, увеличивают амплитуду сердечных сокращений, восстанавливают работу сердечной мышцы при утомлении и отравлении хлороформом, нормализуют ритм.

8. Сосудорасширяющим действием, в том числе и на коронарные сосуды сердца: препараты Флакразид (сумма полифенолов из цветков боярышника), а также отдельные флавоноиды – кверцетин, кемпферол.

9. Кардиотоническим действием –настойка плодов боярышника, Кардиовален.

10. Седативным действием – его оказывает настойка пустырника и др.

11. Гипотензивным действием настойка пустырника, настой сушеницы топяной.

12. Мочегонным действием: хвощ полевой, горец птичий, шлемника байкальского.

13. Противовирусной и антимикробной активностью: ива остролистной.

14. Эстрогенным действием обладают флавоноиды бобовых, они увеличивают скорость созревания яйцеклетки, способствуют рецепции сперматозоидов при оплодотворении, помогают при лечении бесплодия.

15. Радиопротекторное и противоопухолевое действие имеют катехины чая, флавоноиды цитрусовых: антоцианидины, кверцетин, рутин.