Флаваноиды

•  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].

 

 

 

 

 

VII. 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].

VIII. 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].

IX. 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].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X. 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].

XI. Применение флавоноидов в медецине и других отрослях народного хозяйства.

Диапазон терапевтического применения растительного сырья, богатого флавоноидами, очень широк. Флавоноиды не токсичны для человека при любом способе введения.

 Ранее других биологических  свойств флавоноидов было обнаружено  их  сосудоукрепляющее действие. Благоприятное влияние флавоноидов  на состояние капиллярной системы  обычно проявляется в снижении  патологически повышенной проницаемости капилляров и в устранении их ломкости и хрупкости. Именно это свойство витамина Р открывает широкие возможности для терапевтического его применения, так как повышение проницаемости и ломкости сосудов довольно часто встечается в патологии человека. Так, изменение сосудистой стенки наблюдается при ревматизме, гипертонической болезни, базедовой болезни, пневмониях и при многих инфекционных заболеваниях.

Установленно, что флавоноиды способствуют сохранению аскорбиновой кислоты в организме, приводят к её накоплению  в органах, прежде всего в надпочечниках. Учитывая эти данные, флавоноиды рекомендуют больным С-гиповитаминозом в комплексе с аскорбиновой кислотой.

Кроме того, флавоноиды оказывают  нормализующее влияние на лимфоток, с чем, по-видимому, согласуется их противоотечное действие.

Наряду с действием  на сосуды, флавоноиды известны и как  слабые кардиотонические средства: они  способны урежать ритм сердечных  сокращений и увеличивать их амплитуду. По другим данным, кверцетин, рутин  и другие флавонолы восстанавливают силу утомленного или гиподинамического сердца, нормализуют пульс. Некоторые флавоноиды обладают слабым гипотензивным действием.