Распространение антраценпротводных в растительном мире,

Распространение антраценпротводных в растительном мире,

Роль для жизни растений.

АП широко распространены в растительном мире. По данным В.А.Стихина и А.И. Баньковского в растениях обнаружено около 200 веществ этой группы. Наиболее часто встречаются в высших растениях семейств Fabaceae, Hypericaceae, Liliaceae, Polygonaceae. Также они обнаружены в грибах, лишайниках, различных видах плесени, насекомых и морских животных.

Наиболее важной функцией АП является их участие в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растениях. Также они выполня­ют защитную функцию от различных микроорганизмов, насекомых (обладают антибиотическими свойствами); стимулируют образование полисахаридов в растениях.

Биосинтез антраценпротводных, локализация, влияние факторов на накопление антраценпротводных в растениях.

Биосинтез АП происходит по общему пути образования фенольных со­единений. В 60-е годы Берч и Донован выдвинули ацетатную теорию биосинте­за АП, согласно которой, в растениях происходит конденсация ацетатных ос­татков с последующей их циклизацией. Позднее эта версия была подтверждена методом меченых атомов.

В настоящее время установлено, что существует 2 пути образования АП в растениях:

1.По ацетатно-малонатному пути образуются АП в низших растениях
(грибы, лишайники) и производные хризацина в высших растениях.

2.По смешанному пути происходит образование производных ализарина
и эмодина в высших растениях.

В растениях АП растворены в клеточном соке и локализованы преимуще­ственно в основной паренхиме, сердцевине и сердцевинных лучах. Накопление АП происходит в листьях, побегах, травах, плодах, подземных органах, коре. Содержание АП в растениях колеблется от 2% до 6%.

В растениях АП встречаются как в свободном состоянии, так и в виде гликозидов. Чаще образуют О-гликозиды, реже - С-гликозиды (алоин из листь­ев алоэ древовидного). В качестве сахарного компонента могут выступать глю­коза, рамноза, арабиноза, ксилоза. В зависимости от количества и места при­соединения сахарных остатков, АП делят на монозиды, биозиды и дигликози-ды. Наиболее часто в образовании гликозидов участвуют -ОН группы в поло­жениях 1,3,6,8. На накопление АП влияют условия внешней среды, возраст и фаза развития растения. Установлено, что максимальное содержание АП в под­земных органах наблюдается на 2,3-ий или 4-ый год жизни, после чего содер-жание АП снижается. В ходе вегетативного развития растений происходит из­менение в качественном и количественном отношении: осенью преимущест­венно накапливаются гликозиды антрахинонов, а летом и весной - свободные агликоны; в молодых растениях (в начале вегетации) преобладают восстанов­ленные формы, а в старых (к концу вегетационного периода) - окисленные. Так, в листьях сенны, траве зверобоя максимальное содержание АП наблюдает­ся в период цветения.

Данные закономерности указывают на активное участие АП в окисли­тельно-восстановительных процессах. Это свойство необходимо учитывать при заготовке и применении сырья крушины. Собранная весной Cortex Frangulae содержит преимущественно восстановленные формы АП, которые при исполь­зовании вызывают тошноту и рвоту. Поэтому кору крушины перед применени­ем выдерживают в течение 1 года при обычных условиях хранения или в тече­ние 1 часа при 100-105°С в сушильном шкафу. При этом происходит окисление восстановленных форм АП.

П. Димерные соединения.

Встречаются окисленные и восстановленные соединения. Молекулы димерных АП могут состоять из одинаковых (симметричные) или различных мо­номеров (несимметричные), связанных по кольцу В в у-положениях. Обнару­жены в растениях семейства Fabaceae, Rhamnaceae.

глюкоза —о о он

глюкоза —о о он

 

симметричные - сеннозиды А и В (стереоизомеры) содержатся в кассии остролистной Cassia acutifolia.

 

 

 

несимметричные - франгулярозид

Франгулярозид накапливается ранней весной в коре крушины.

Оценка качества сырья, содержащего антраценпроизводные.

Методы анализа.

Из сырья АП извлекают водой или спиртом различной концентрации.

Для получения свободных агликонов, гликозиды АП в растительном сы­рье подвергают гидролизу, свободные агликоны извлекают этиловым эфиром или хлороформом.

Для обнаружения АП в сырье используют качественные реакции и хроматографическое исследование.

Качественные реакции основаны на химических свойствах:

1. Реакция образования антрахинолятов со щелочью.
Может быть проведена в трех вариантах:

а) на сухом сырье - при нанесении нескольких капель 10%-ного раствора
натрия гидроксида на сырье появляется вишнево-красное пятно.

Положительный результат наблюдается, если АП присутствуют в окис­ленной форме. Рекомендована ГФ-XI для подтверждения подлинности Cortex Frangulae;

б) с водным извлечением (1:10) - при добавлении к водному извлечению
из сырья нескольких капель 10%-ного раствора щелочи образуется вишнево-
красное окрашивание;

в) реакция Борнтрегера. Позволяет обнаружить эмодины в присутствии
других АП.

Проба основана на способности антрагликозидов подвергаться щелочно­му гидролизу с образованием свободных агликонов. Одновременно происходит окисление восстановленных форм. После подкисления гидролизата агликоны извлекают эфиром. Эфирный слой окрашивается в желтый цвет. При встряхи­вании эфирного слоя с аммиаком эмодины, имеющие гидроксильные группы в бета-положении, переходят в водный слой, окрашивая его в вишнево-красный цвет. Хризофанол остается в органическом слое, окрашивая его в желтый цвет.

Предложена в ГФ-XI для подтверждения подлинности Cortex Frangulae, Folia Sennae, Fructus Rhamni catharticae, Radices Rhei, Rhizomata et radices Rubiae.

2. Реакция микросублимации (микровозгонки).

Основана на способности АП возгоняться при 200°С с последующей кон­денсацией на холодной поверхности без изменения основной структуры. Мо­жет быть проведена в двух вариантах: в пробирке и на предметном стекле. При нанесении на сублимат раствора натрия гидроксида образуется вишнево-красное окрашивание.

Дана в ГФ-XI для подтверждения подлинности Cortex Frangulae.

3.Реакция образования лаков.

Основана на способности АП образовывать со спиртовым раствором маг­ния ацетата комплексы, окрашенные в вишнево-красный цвет.

Количественное определение.

Все методы количественного определения АП в сырье основаны на опре­делении свободных агликонов после кислотного гидролиза. Агликоны экстра­гируют в органический растворитель и определяют различными методами.

 

1. Фотоэлектроколориметрический метод.

Основан на способности окрашенных антрахинолятов поглощать немо­нохроматических свет при длине волны 530-540 нм.

Предложен в 1957 г. Аутергофом (Германия), модифицирован А.С. Рома­новой и А.И.Баньковским (НПО «ВИЛАР», 1965).

Аутергоф предложил гидролиз и экстракцию агликонов объединить в од­ну стадию кипячением навески сырья с ледяной уксусной кислотой и после­дующей экстракцией диэтиловым эфиром.

Стадии определения суммы производных антрацена:

1 стадия. Гидролиз АП и экстракция агликонов из сырья.

2 стадия. Получение окрашенных солей.

Эфирное извлечение обрабатывают в делительной воронке отдельными порциями щелочно-аммиачного раствора (5% раствор NaOH, содержащий 2% раствора NH4OH). АП в виде окрашенных антрахинолятов переходят в водную фазу; обрабатывают до тех пор, пока последняя порция щелочно-аммиачного раствора не будет оставаться бесцветной.

3 стадия. Окисление восстановленных форм АП.

Для перевода всех форм АП в окисленные, часть щелочно-аммиачного раствора антрахинолятов нагревают на водяной бане в течение 15 мин. Восста­новленные формы окисляются кислородом воздуха и вступают в реакцию со щелочно-аммиачным раствором, окраска становится интенсивнее (сырье кру­шины и ревеня). В сырье марены красильной окисление восстановленных форм проводят пергидролем.

4 стадия. Измерение оптической плотности окрашенных антрахинолятов с по­
мощью фотоэлектроколориметра (ФЭК) при длине волны 530—540 нм (зеленый
светофильтр).

Содержание АП в сырье (%) рассчитывают по калибровочному графику, построенному по кобальта хлориду (СоСI2), в пересчете на истизин.

Фотоэлектроколориметрический метод рекомендован ГФ-XI для опреде­ления содержания (%) АП в сырье крушины, ревеня, марены красильной.

В корневищах и корнях марены красильной по ФС регламентируется со­держание связанных производных антрацена. Количественное содержание свя­занных производных антрацена определяют вычитанием количества свобод­ных производных антрацена (агликонов) из суммы производных антрацена. Ко­личественное определение суммы производных антрацена в сырье марены кра­сильной см.выше. При определение свободных производных антрацена отсут­ствует стадия гидролиза антрагликозидов. Агликоны извлекают из сырья эфи­ром, получают окрашенные антрахиноляты, окисляют восстановленные формы пергидролем, определяют оптическую плотность окрашенных антрахинолятов и по калибровочному графику, построенному по кобальта хлориду рассчиты­вают содержание свободных производных антрацена в сырье марены красиль­ной.

Антраценпроизводные

Антраценпроизводные (АП) - это группа природных фенольных со­единений, в основе которых лежит ядро антрацена различной степени окисленности по среднему кольцу В.

Антрацен

Ализарин и его производные.

Обнаружены в растениях ализарин семейств Rubiaceae, Scrophulariacea

 

П. Димерные соединения.

 

Встречаются окисленные и восстановленные соединения. Молекулы димерных АП могут состоять из одинаковых (симметричные) или различных мо­номеров (несимметричные), связанных по кольцу В в γ-положениях. Обнару­жены в растениях семейства Fabaceae, Rhamnaceae.

Глюкоза-О О ОН

Глюкоза -О О ОН

симметричные- сеннозиды А и В (стереоизомеры) содержатся в кассии остролистной Cassia acutifolia.

 

Глюкоза-О ОН

ОН ОН

несимметричные - франгулярозид

Франгулярозид накапливается ранней весной в коре крушины.

ОН О ОН

 

 

гиперицин (Нуреriсum perforatum, H.maculatum)

Методы анализа.

Из сырья АП извлекают водой или спиртом различной концентрации.

Для получения свободных агликонов, гликозиды АП в растительном сы­рье подвергают гидролизу, свободные агликоны извлекают этиловым эфиром или хлороформом.

Качественные реакции и хроматографическое исследование.

Качественные реакции основаны на химических свойствах:

1. Реакция образования антрахинолятов со щелочью.
Может быть проведена в трех вариантах:

а) на сухом сырье - при нанесении нескольких капель 10%-ного раствора
натрия гидроксида на сырье появляется вишнево-красное пятно.

Положительный результат наблюдается, если АП присутствуют в окис­ленной форме. Рекомендована ГФ-XI для подтверждения подлинности Cortex Frangulae;

б) с водным извлечением (1:10) - при добавлении к водному извлечению
из сырья нескольких капель 10%-ного раствора щелочи образуется вишнево-
красное окрашивание;

в) реакция Борнтрегера. Позволяет обнаружить эмодины в присутствии
других АП.

Проба основана на способности антрагликозидов подвергаться щелочно­му гидролизу с образованием свободных агликонов. Одновременно происходит окисление восстановленных форм. После подкисления гидролизата агликоны извлекают эфиром. Эфирный слой окрашивается в желтый цвет. При встряхи­вании эфирного слоя с аммиаком эмодины, имеющие гидроксильные группы в бета-положении, переходят в водный слой, окрашивая его в вишнево-красный цвет. Хризофанол остается в органическом слое, окрашивая его в желтый цвет.

Предложена в ГФ-XI для подтверждения подлинности Cortex Frangulae, Folia Sennae, Fructus Rhamni catharticae, Radices Rhei, Rhizomata et radices Rubiae.

Количественное определение.

Все методы количественного определения АП в сырье основаны на опре­делении свободных агликонов после кислотного гидролиза. Агликоны экстра­гируют в органический растворитель и определяют различными методами.

1. Фотоэлектроколориметрический метод.

Основан на способности окрашенных антрахинолятов поглощать немо­нохроматических свет при длине волны 530-540 нм.

Стадии определения суммы производных антрацена:

1. стадия. Гидролиз АП и экстракция агликонов из сырья.

2. стадия. Получение окрашенных солей.

Эфирное извлечение обрабатывают в делительной воронке отдельными порциями щелочно-аммиачного раствора (5% раствор NaOH, содержащий 2% раствора NH4OH). АП в виде окрашенных антрахинолятов переходят в водную фазу; обрабатывают до тех пор, пока последняя порция щелочно-аммиачного раствора не будет оставаться бесцветной.

3. стадия. Окисление восстановленных форм АП.

Для перевода всех форм АП в окисленные, часть щелочно-аммиачного раствора антрахинолятов нагревают на водяной бане в течение 15 мин. Восста­новленные формы окисляются кислородом воздуха и вступают в реакцию со щелочно-аммиачным раствором, окраска становится интенсивнее (сырье кру­шины и ревеня). В сырье марены красильной окисление восстановленных форм проводят пергидролем.

4. стадия. Измерение оптической плотности окрашенных антрахинолятов с по­
мощью фотоэлектроколориметра (ФЭК) при длине волны 530—540 нм (зеленый
светофильтр).

Содержание АП в сырье (%) рассчитывают по калибровочному графику, построенному по кобальта хлориду (СоСI2), в пересчете на истизин.

Фотоэлектроколориметрический метод рекомендован ГФ-XI для опреде­ления содержания (%) АП в сырье крушины, ревеня, марены красильной.

 

Распространение антраценпротводных в растительном мире,

Роль для жизни растений.

АП широко распространены в растительном мире. По данным В.А.Стихина и А.И. Баньковского в растениях обнаружено около 200 веществ этой группы. Наиболее часто встречаются в высших растениях семейств Fabaceae, Hypericaceae, Liliaceae, Polygonaceae. Также они обнаружены в грибах, лишайниках, различных видах плесени, насекомых и морских животных.

Наиболее важной функцией АП является их участие в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растениях. Также они выполня­ют защитную функцию от различных микроорганизмов, насекомых (обладают антибиотическими свойствами); стимулируют образование полисахаридов в растениях.