Флавоноїди. Похідні флавану

МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД

 

 

 

 

 

 

 

Флавоноїди. Похідні флавану.

Фармакогностична  характеристика лікарських рослин, які містять похідні флавану

                  Курсова робота з фармакогнозії

                                                                

 

 

 Допустити  до захисту:

   ________________

 “      ”                  2010 р.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зміст

Вступ ____________________________________________________________3

1.Загальна характеристика  флавоноїдів________________________________4

     1.1 Будова та класифікація флавоноїдів_____________________________4

     1.2 Поширення, локалізація та біологічна  функція у рослинах__________8

     1.3 Фізико – хімічні властивості___________________________________9

     1.4 Методи виділення та дослідження______________________________10

     1.5 Біологічна  дія та застосування_________________________________12

2. Фармакогностична характеристика  лікарських рослин, які містять  похідні 

    флавану_______________________________________________________15

    2.1 Чай китайський  – Thea sinensis _______________________________15

    2.2 Волошка синя – Centaurea cyanus ______________________________20

    2.3 Горобина (аронія) чорноплідна  –  Arоnia melanocàrpa ____________23

    2.4 Гінкго дволопатеве – Ginkgo biloba ___________________________25

    2.5Фіалка триколірна – Viola tricolor та фіалка польова – Viola arvensis _31

    2.6 Фіалка запашна – Viola odorata ________________________________37

3.Висновок______________________________________________________39

Список використаної літератури____________________________________42

          

 

 

 

 

 

 

 

 

Вступ

Незважаючи  на бурхливий розвиток хімії і  зростання кількості нових, дедалі ефективніших синтетичних лікарських препаратів, антибіотиків, лікарські рослини продовжують займати значне місце в арсеналі лікувальних засобів.

Перевага препаратів рослинного походження над синтетичними сполуками полягає у малій  токсичності та незначному алергійному  впливові.

Лікувальні  властивості рослин залежать від наявності в них комплексу різноманітних за хімічною структурою і терапевтичною дією речовин. Найважливішими з цих речовин є алкалоїди, глікозиди, сапоніни, дубильні речовини, ефірні олії, флавоноїди, рослинні гормони, вітаміни, мікроелементи, органічні кислоти, смоли тощо.

Дуже поширені у рослинному світі  така група  органічних речовин як флавоноїди. Вони мають жовтий колір, перебувають  у вільному стані і в поєднанні  з іншими компонентами і містяться  переважно у квітках і листках.

Для цієї групи біологічно активих речовин характерний дуже широкий спектр фармакологічної дії, з чим пов’язано їх широке вживання з лікувавльною метою.

Флавоноїди  поділяються на  флавани (катехіни, лейкоантоціанідини, антоціанідини) та флавони (флаванони, флаваноноли, флавони, флавоноли). Найхарактернішою їх властивістю є вплив на судини: вони зменшують ламкість капілярів і проникність міжклітинних щілин.

Окремі флавоноїди характеризуються неспецифічними протигістамінними властивостями, знижують активність деяких ферментів, позитивно впливають на організм при гіпертонічній хворобі, особливо у людей похилого віку з глибокими атеросклеротичними змінами. Крім того, вони гальмують дію адреналіну, зменшують вплив токсичних речовин, виявляють досить стійкий протимікробний ефект, а також посилюють сечовиділення. І все це здіснюється при тому, що вони залишаються незміненими   і швидко виділяються із сечею.

Лікарські рослини, багаті на флавоноїди, можна тривалий час використовувати при запальних  процессах у сечовивідних шляхах. Як засоби з добрими діуретичними властивостями вживають препарати фіалки триколірної, квіток  волошки,  листя чаю, листків мучниці звичайної, трави хвоща польового, трава споришу звичайного тощо. Крім цього флавоноїди збуджують жовчотворення і запобігають органічним змінам печінкової паренхіми.

Незважаючи  на описані цінні властивості  флавоноїдів, їх широке застосування у  терапії ще є предметом грунтовних клінічних та експериментальних  досліджень.

 

1. Загальна характеристика флавоноїдів.

Флавоноїди – це біологічно активні речовини, в основі яких лежить дифенілпропановий фрагмент, із загальною формулою  С6 -С3 -С6.

Назва походить від від латинського слова flavus – жовтий, тому що перші виділені флавоноїди мали жовте забарвлення.

1.1 Будова  та класифікація.

Будова. Молекула флавоноїдів складається з двох фенольних залишкiв

(кiльця А  i В), з’єднаних пропановою ланкою, тому їх можна розглядати як  похiднi фенiлпропаноїдiв.

Флавоноїди  мають рiзне положення фенольних  радикалів у пропановому фрагментi. За цiєю ознакою їх подiляють на три основнi групи: еуфлавоноїди, iзофлавоноїди та неофлавоноїди.

 I група – еуфлавоноїди, або власне флавоноїди, або справжні флавоноїди, в яких кiльце В приєднане по С-3-положенню пропанового ланцюга.

Якщо з кільцем  А конденсується гетероцикл пірану, то утворюється флаван (фенілбензопіран).

ІІ група  – ізофлавоноїди, у яких кільце В приєднане до другого вуглецевого атома пропанового фрагмента.

ІІІ група –  неофлавоноїди, містять кільце В  по С1-положенню пропанового ланцюга.

Класифікація  еуфлавоноїдів.

За ступенем окиснення пропанового фрагмента та величиною гетероциклу еуфлавоноїди можна розділити на 10 класів, одним із яких є похідні флавану.

Похідні флавану:

       

Флавоноїди  можуть кондесуватися між собою і з іншими фенольними сполуками: фенолкарбоновими і оксикоричними кислотами, лігнанами, ізопреноїдами, алкалоїдами та ін.

Поряд з мономерними флавоноїдами описані природні димери (біфлавоноїди), олігомери, що побудовані із залишків лейкоантоціанів або антоціанів та полімери (конденсовані таніди).

Найбільш  поширені антоціанідини

                

Назва	R1	R2
Пеларгонідин	H	H
Ціанідин	OH	H
Дельфінідин	OH	OH

 

Характеристика  флаваноїдних глікозидів.

Флавоноїди рідко зустрічаються у вигляді агліконів. Більшість флавоноїдів представлені глікозидами. Перевага заміщення будь-якого положення залежить від структури аглікону.

Залишки сахарів представлені D-глюкозою, D-галактозою, D-ксилозою, L-рамнозою, L-арабінозою, D-глюкуроновою кислотою, рідко D-галактуроновою кислотою.

Здебільшого у флавоноїдних глікозидах вуглеводний залишок зв'язаний з агліконом напівацетальним зв'язком через атом кисню. О-глікозиди, в залежності від кількості і положення сахарних залишків, можуть бути монозидами, біозидами, диглікозидами, тріозидами, а вуглеводна частина – лінійною або розгалуженою.

Сахар може бути приєднаний до аглікону С-зв'язком, утворюючи С-глікозиди, або глікофлавоноїди. Найчастіше вуглевод заміщує С-6, С-8 або С-6 і С-8.

Біосинтез флавоноїдів.

Біосинтез флавоноїдів перебігає змішаним шляхом. Кільце А і пропановий фрагмент утворюються ацетатним шляхом, кільце В – через шикімову кислоту.

Утворення кільця В. Шикімова кислота за участю АТФ фосфо-рилюється в 5-фосфошикімову кислоту, яка з'єднується з фосфо-енолпіровиноградною кислотою, утворює 3-енолпірувілшикімат-5-фосфат, а потім хорізмову кислоту. Остання перегруповується в префенову кислоту.

Префенова кислота амінується і декарбоксилюється, в результаті чого може утворитися фенілаланін або тирозин. Дезамінування амінокислот призводить до появи коричної або n-кумарової кислоти.

Утворення кільця А і флавоноїдів. Кільце А утворюється з трьох молекул оцтової або малонової кислоти за участю КоА-ферменту. Продукт, який при цьому утворюється, реагує з кумаровою кислотою (n-кумароїл-КоА). В результаті їх конденсації, циклізації та енолізації утворюється халкон.

При окисленні халкону утворюються флавони, флавоноли та інші, а при відновленні – антоціанідини, лейкоантоціанідини та катехіни.

 

1.2 Поширення, локалізація та біологічні функції у рослинах.

Флавоноїди містяться мало не в усіх рослинах, зустрічаються у мікроорганізмах та у комах.

Найбагатші на флавоноїди рослини родин Fabaceae, Asteraceae, Poligonaceae, Rosaceae. Накопичуються вони здебільшого в квітках, листках, менше – в стеблах, кореневищах, коренях. Вміст їх коливається від 0,1 до 20 % (наприклад, в пуп'янках софори японської) і змінюється залежно від фази вегетації рослини. Максимальна кількість флавоноїдів спостерігається під час цвітіння, потім їх стає менше. Неабияке значення мають зовнішні фактори: рослини тропічні та високогірні містять більше флавоноїдів, тому вважається, що кількість їх залежить від інтенсивності сонячного світла та висоти над рівнем моря.

Глікозиди звичайно містяться в тканинах активного росту (листках, пуп'янках, квітках), аглікони – у здерев'янілих тканинах (кора, корок).

Флавоноли становлять 40 % від усіх флавоноїдів.

Антоціанідини впливають на колір квіток, плодів, а також листя. У природі відомо 22 аглікони антоціанідинів, але дуже поширені лише три з них: пеларгонідин, дельфінідин, ціанідин. Наприклад, ціанідин забарвлює яблука, вишні, малину та порічку; дельфінідин – гранат, баклажани; пеларгонідин – суниці, плоди пасифлори; ціанідин з дельфінідином – чорну смородину, апельсини.

Халкони і аурони легко виявити в пелюстках квіток – під дією парів аміаку їх колір змінюється з жовтого на червоний. Їхнє поширення обмежене дев'ятьма родинами.

Більшість флавоноїдів розчиняються в клітинному соку рослин і знаходяться в хлоропластах. Халкони і аурони череди трироздільної локалізовані в молочниках; флавоноли і флавони – в епідермісі; ізофлавоноїди – переважно в підземних органах і насінні.

Флавоноїди є типовими рослинними барвниками, що відіграють роль фільтрів і захищають тканини рослини від ультрафіолетового проміння, запобігають руйнуванню хлорофілу. Знайшла підтвердження гіпотеза про участь флавоноїдів у процесах дихання рослин, бо стало відомо, що вони разом з аскорбіновою кислотою витрачаються в ензиматичних процесах окислення та відновлення, виконуючи антиоксидантну функцію. Доведено також, що флавоноїди впливають на ріст і розвиток рослин, беруть участь у процесі запліднення, але механізм їхньої дії тут не з'ясований (наприклад, рутин здатний пригнічувати запліднення).

 

1.3 Фізико-хімічні властивості.

Флавоноїди – кристалічні сполуки з певною температурою топлення.

Катехіни, лейкоантоціанідини, флавани, ізофлавани, флаванони, флаваноли – безбарвні кристали; флавони, флавоноли, халкони, аурони – жовті або жовтогарячі. Антоціани змінюють колір в залежності від рН-середовища: в кислому – вони мають відтінки червоного кольору, в лужному – синього.

Аглікони флавоноїдів розчиняються у діетиловому ефірі, ацетоні, спиртах, практично нерозчинні у воді. Глікозиди флавоноїдів звичайно розчиняються у розбавлених спиртах, гарячій воді.

Флаваноли (катехіни) оптично активні. Так, катехін існує в чотирьох ізомерних формах, які відрізняються напрямком, кутом обертання (D- та L-катехіни, D- та L-епікатехіни) та біологічною дією. Наприклад, L-епікатехін має Р-вітамінну активність у той час, коли інші її не мають.

Флаванони і флаваноноли – лабільні сполуки. Під дією реагентів, які мають окислюючі властивості, вони можуть переходити відповідно в халкони і лейкоантоціанідини.

1.4 Методи виділення та дослідження.

Виділення. Найчастіше для виділення флавоноїдів з рослинної сировини використовують нижчі спирти: етанол, метанол. Спиртові витяжки випарюють до водного залишку, розводять водою і обробляють хлороформом для відокремлення ліпідів та ліпоїдів: хлорофілу, каротиноїдів, восків, жирної олії та ін. Очищений водний залишок послідовно оброблюють діетиловим ефіром, етилацетатом, пропанолом, бутанолом, одержуючи фракції агліконів, монозидів, біозидів, тріозидів.

Для поділу флавоноїдів на індивідуальні компоненти використовують колонкову хроматографію на силікагелі, поліаміді, целюлозі. Колонку обробляють сумішшю хлороформу зі спиртом.

Якісні реакції.

Ціанідинова проба є специфічною реакцією на флавоноїди. Флавоноїди відновлюються воднем під час виділення його при взаємодії металічного магнію з концентрованою хлористоводневою кислотою, внаслідок цього утворюються забарвлені антоціанідини.