Коноплева 2013

135

ТЕМА 9.ФЕНОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Это вещества ароматической природы, которые содержат одну или несколько гидроксильных групп, связанных с атомами углерода ароматического ядра.

КЛАССИФИКАЦИЯ

В основе химической классификации природных фенольных соединений лежит биогенетический принцип. В соответствии с современными представлениями о биосинтезе фенольных соединений их можно разбить на несколько основных групп, расположив их в порядке усложнения молекулярной структуры:

1)соединения с одним бензольным кольцом и структурами С6, С6-С1 и С6-С2 – простые фенолы, бензойные кислоты, фенолоспирты, фенилуксусные кислоты и их производные, включая гликозидные формы;

2)производные фенилпропанового ряда со структурой

С6-С3 - гидроксикоричные кислоты и спирты, кумарины;

3)соединения с двумя бензольными кольцами, имеющие структуру С6-С2-С6, - гидроксистильбены;

4)соединения с двумя бензольными кольцами и структурой С6-

С3-С6 - флавоноиды;

5)димерные соединения, содержащие углерод-углеродную связь между мономерами, - гексагидроксидифеновая и эллаговая кислоты;

6)димерные соединения, состоящие из двух фенилпропановых единиц со структурой С6-С3-С3-С6, - лигнаны;

7)соединения, состоящие из двух или трех конденсированных колец и содержащие гидроксильные и хиноидные группы, - нафтохиноны и антрахиноны;

8)полимерные соединения - дубильные вещества, лигнины и меланины;

9)соединения иной структуры - ограниченно распространенные хромоны, ксантоны или представляющие смешанные фенолы - флаволигнаны.

ФЕНОЛОГЛИКОЗИДЫ

Фенологликозиды – гликозиды, агликоном которых являются простые фенолы, содержащие одну или несколько гидроксильных групп при одном бензольном кольце.

136

Кроме гидроксильных групп в качестве заместителей могут быть гидроксиметильная (-СН3ОН), гидроксиэтильная (-С2Н5ОН) или карбоксильная (-СООН) группы.

КЛАССИФИКАЦИЯ

В зависимости от характера заместителей в бензольном кольце фенологликозиды подразделяются на 3 группы.

1. К первой группе относятся гликозиды простых фенолов, содержащие только ОН-группы. По числу ОН-групп различают одноатомные (фенол), двухатомные (пирокатехин, резорцин, гидрохинон) и трехатомные (пирогаллол, флороглюцин и др.) простые фенолы:

Простые фенольные соединения в растениях встречаются редко. Чаще всего они находятся в связанном виде (в форме гликозидов или сложных эфиров). Наиболее широко в растениях представлены соединения, в которых гидроксильная группа связана с сахаром. Довольно распространен β-глюкозид гидрохинона - арбутин.

Арбутин встречается в представителях следующих семейств:

В значительных количествах арбутин накапливается в листьях и побегах толокнянки и брусники, в листьях груши, бадана толстолист-

137

ного и др. Наряду с арбутином в этих растениях присутствует метиларбутин. Агликоном этих гликозидов являются соответственно гидрохинон и метилгидрохинон.

O - CH3

O -глюкоза

МЕТИЛАРБУТИН

Известен также глюкозид флороглюцина - флорин, который содержится в кожуре плодов цитрусовых. Более сложные соединения - флороглюциды, представляющие собой производные флороглюцина и масляной кислоты, являются действующими веществами мужского папоротника.

OH

HO OH

ФЛОРОГЛЮЦИН

2. Вторая группа представлена гликозидами фенолоспиртов, содержащими гидроксильные (-ОН) и спиртовые группы (-СН2ОН), - салицином и салидрозидом.

Салицин представляет собой β-глюкозид салицилового спирта, салидрозид (родиолозид) является β-глюкопиранозидом п-тирозола.

CH2OH

глюкоза O

Салицин (1828) и салидрозид (1926) были выделены из коры ивы. Позднее салидрозид был обнаружен в корневищах и корнях родиолы розовой.

138

6. Гликозиды подвергаются гидролизу под действием кислот и ферментов.

МЕТОДЫ ВЫДЕЛЕНИЯ

1.Фенольные гликозиды извлекают из ЛРС водой или спиртоводными смесями 40%, 70% или 95%. Спирт упаривают.

2.Водное извлечение очищают четыреххлористым углеводородом, дихлорэтаном или др. неполярными органическими растворителями.

3.Выделение индивидуальных соединений проводят методом адсорбционной хроматографии на полиамиде, силикагеле, целлюлозе.

Для идентификации выделенных соединений определяют:

•температуру плавления,

•удельное вращение,

•УФ-, ИК-, ПМР-, масс-спектры.

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Фенольные соединения за счет свободных гидроксильных групп дают все реакции, характерные для фенолов:

1)с железоаммонийными квасцами;

2)с солями тяжелых металлов;

3)реакцию диазотирования;

4)для определения арбутина в ЛРС используют цветные качественные реакции:

•к водному извлечению из ЛРС прибавляют кристаллик сульфата закисного железа. Появляется сиреневое окрашивание, переходящее в темно-фиолетовое, и затем образуется темно-фиолетовый осадок;

•к водному извлечению из ЛРС прибавляют раствор аммиака и раствор натрия фосфорно-молибденовокислого в хлористоводородной кислоте, появляется синее окрашивание;

5) фенольные соединения могут быть обнаружены и идентифицированы с помощью бумажной или тонкослойной хроматографии.

Для хроматографирования в тонком слое сорбента используют системы растворителей:

Н-БУТАНОЛ-УКСУСНАЯ КИСЛОТА-ВОДА (4:1:5); МУРАВЬИННАЯ К-ТА БЕЗВОДН.-ВОДА-ЭТИЛАЦЕТАТ

(6:6:88); ХЛОРОФОРМ-МЕТАНОЛ (8:2).

При хроматографировании на бумаге используют 5, 10, 15% уксусную кислоту.

Эти же качественные реакции используют для обнаружения фенольных гликозидов на хроматограммах.

140

При этом фенольные гликозиды в зависимости от строения обнаруживаются в виде желтых, красных, оранжевых или голубых пятен.

При обработке хроматограмм раствором нитрата серебра и щелочью фенольные гликозиды обнаруживаются в виде коричневых пятен с различным оттенком.

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

I. Содержание арбутина в листьях толокнянки и брусники по ГФ РБ, Т. 2 (с. 430-431) определяют йодометрическим методом, основанным на окислении йодом гидрохинона, полученного после извлечения и гидролиза арбутина (схема 7).

Схема 7 Схема количественного определения арбутина

в листьях толокнянки

Подготовка ЛРС (измельчение, просеивание, взятие навески)

Экстракция водой на кипящей водяной бане, фильтрация

Добавление ацетата свинца основного (для очистки)

Кислотный гидролиз (кипятят 1,5 часа с обратным холодильником),

фильтрация

Добавление порошка цинка для перевода хинонов в гидрохиноны

Нейтрализация извлечения гидрокарбонатом натрия, фильтрация

Йодметричекое титрование гидрохинона, полученного после гидролиза арбутина

Расчет результатов

141

II. Салидрозид в экстракте из корневищ и корней родиолы розовой определяют спектрофотометрическим методом.

III. Колориметрический метод можно использовать с реактивом Фолина - Дениса*.

IV. Хромато-спектрофотометрический метод можно использовать для всех представителей этой группы.

_________________________________

*Примечание. Реактив Фолина-Дениса готовят следующим образом: смешивают 100 г вольфрамата натрия, 20 г фосфорно-молибденовой кислоты, 50 мл 85% фосфорной кислоты и 750 мл воды. Смесь кипятят 2 часа в колбе с обратным холодильником, после охлаждения доводят водой до 1000 мл.

ЗАГОТОВКА, СУШКА И ХРАНЕНИЕ ЛРС

Сбор листьев и побегов толокнянки проводят в два срока: весной – до цветения или в самом начале цветения, осенью – с момента созревания плодов до их осыпания. Заготовку сырья с середины июня до конца августа производить нельзя, так как сырье, собранное в это время, при сушке буреет и содержит меньше арбутина.

При заготовке побегов, их срезают высотой до 5 см и сушат. Сушат сырье на чердаках или под навесами, раскладывая облиственные ветви тонким слоем и ежедневно их переворачивая. Допускается искусственная сушка при температуре не выше 50 °С. Высушенные листья с помощью обмолачивания отделяют от крупных ветвей.

Сбор листьев брусники проводят весной и осенью: весной – до цветения, поздней осенью – при полном созревании плодов. Листья, собранные летом, при сушке буреют (ухудшается качество сырья). Сырье можно собирать путем ощипывания с куста, срезать ножницами или аккуратно обламывать надземные побеги, с которых после сушки листья легко отделяются. При заготовке побегов, их срезают на высоте до 13 см.

Сушат сырье, рассыпав тонким слоем, в хорошо проветриваемом помещении или на чердаке, под навесами. В сушилках с искусственным обогревом температура не должна превышать 35-400С.

Заготовка корневищ и корней родиолы ведется в фазы цвете- ния-плодоношения (с конца июля до середины сентября). Не подлежат заготовке молодые растения с 1-2 стеблями. Выкопанные корневища и корни отряхивают от земли, моют в проточной воде, отделяют от стеблей и раскладывают в тени для просушки. Затем корневища разрезают поперек на куски длиной 2-9 см и сушат в сушилках при 50-60 °С. Сушка на солнце недопустима. Высушенное сырье на изломе имеет розовую окраску. Сушка крупных кусков корневищ приводит к их порче, так как внутренняя часть при этом выгнивает, корневища становятся легкими и приобретают бурую окраску.

142