Коноплева 2013

В растениях присутствует не эллаговая кислота, а гексагидроксидифеновая. При кислотном гидролизе дубильных веществ, содержащих кислоту гексагидроксидифеновую, происходит ее превращение в дилактон - кислоту эллаговую.

Из соплодий ольхи выделены альнитоннины I, II, III IV, которые различаются составом углеводных компонентов.

АЛЬНИТАННИН II

3. Депсиды (несахаридные эфиры карбоновых кислот) представляют собой эфиры галловой кислоты с кислотами хинной, хлорогеновой, кофейной, гидроксикоричной, а также флаванами (катехингаллат).

Эфиры галловой кислоты и катехинов находятся в листьях чая (Thea sinensis), например, - катехингаллат.

Из листьев зеленого чая выделен теогаллин:

HO C OOH

ТЕОГАЛЛИН

(3-О-галлоилхинная кислота)

Галлотаннины и эллаготаннины в растениях могут встречаться одновременно.

Преимущественно гидролизуемые ДВ содержат: скумпия кожевенная, сумах дубильный, горец змеиный, бадан толстолистный, кровохлебка лекарственная, ольха черная и серая.

213

II. Конденсированные дубильные вещества - соединения, образующие продукты конденсации, не распадающиеся под действием кислот. Представляют собой олигомеры и полимеры катехина (фла- ван-3-ол), лейкоантоцианидина (флаван-3,4-диол) и гидроксистильбена, где все фрагменты связаны друг с другом углерод-углеродными связями (С - С) в положениях С2 - С6; С2 - С8; С4 - С8; С5' - C2'; C2' - C6' .

Среди конденсированных дубильных веществ существует так называемая группа проантоцианидинов (4-8-С-С-связь), которые при обработке кислотами дают катехин и антоцианидин. Другие же димерные или полимерные формы (61-8-, 21-61-связь) не гидролизуются.

Следует отметить, что до настоящего времени не существует единой общепринятой точки зрения относительно биосинтеза дубильных веществ. Считается, что растительные конденсированные полимеры образуются в результате окислительной ферментативной конденсации, которая происходит при аэробном окислении катехинов и лейкоантоцианидинов полифенолоксидазами с последующей полимеризацией образующихся неустойчивых о-хиноидных форм (-) - эпикатехина.

Первые данные о ферментативном механизме образования гидролизуемых дубильных веществ появились сравнительно недавно. При этом установлено, что начальный путь образования ß - глюко-

214

галлина из галловой кислоты катализируется ферментом «галлат глюкозилтрансфераза».

Преимущественно конденсированные ДВ содержат: дуб обыкновенный, лапчатка прямостоячая, черника обыкновенная, черемуха обыкновенная.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ В РАСТИТЕЛЬНОМ МИРЕ

Дубильные вещества широко распространены в растительном мире. Они обнаружены у покрыто- и голосеменных, папоротниках, плаунах, лишайниках, грибах и в водорослях. Низкое содержание отмечено у злаков.

ДВ накапливаются в растениях семейств:

Древесные формы богаче дубильными веществами, чем травянистые. Чаще всего в растениях встречается смесь гидролизуемых и конденсированных ДВ с преобладанием соединений той или иной группы.

Локализация. Дубильные вещества находятся в вакуолях, а при старении клеток адсорбируются на клеточных стенках.

В большом количестве они накапливаются:

-в подземных органах - лапчатка прямостоячая, бадан толстолистный, кровохлебка лекарственная;

-в коре - дуб обыкновенный.

Могут накапливаться:

-в листьях - сумах дубильный, скумпия кожевенная;

-в траве - зверобой продырявленный;

-в плодах - черника обыкновенная, черемуха обыкновенная, ольха клейкая и серая.

Содержание дубильных веществ обычно значительно и зависит от климатических и генетических факторов, а также от возраста растения. Так, например, установлено, что количество дубильных веществ увеличивается по мере роста растения. Растущие на солнце растения накапливают больше дубильных веществ, чем обитающие в тени. В тропических растениях значительно больше дубильных веществ.

На содержание последних оказывает влияние и высота над уровнем моря, а также время года, особенно в областях с выраженной сезонностью климата.

Наибольшее содержание ДВ в галлах (патологические наросты на листьях) турецких, китайских, фисташковых, где содержание достигает до 60-80%.

215

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

1.ДВ - аморфные вещества желтого или бурого цвета.

2.Обладают вяжущим вкусом.

3.Природные ДВ имеют среднюю молекулярную массу 500 - 4000, хотя могут быть соединения с молекулярной массой до 20 000.

4.При нагревании до 180 - 200°С ДВ, не плавясь, обугливаются, выделяя пирогаллол или пирокатехин.

5.Хорошо растворимы в воде, лучше в горячей; растворимы в ацетоне, этаноле, бутаноле, отчасти в диэтиловом эфире (катехины), этилацетате (лейкоантоцианидины), пиридине; нерастворимы в хлороформе, петролейном эфире, бензоле и других неполярных растворителях.

6.При растворении в воде дают коллоидные растворы слабокислой реакции.

7.Легко окисляются на воздухе, образуя темноокрашенные про-

дукты.

8.Присутствие щелочей сильно ускоряет процессы окисления.

9.Многие ДВ - оптически активные соединения.

10.Гидролизуемые ДВ под действием кислот или ферментов гидролизуются на кислоту и глюкозу.

11.ДВ осаждаются растворами белка, алкалоидов.

12.С солями тяжелых металлов образуют окрашенные комплек-

сы.

ВЫДЕЛЕНИЕ ДУБИЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ЛРС

ДВ - это смесь различных полифенолов, имеющих сложную структуру, и очень лабильных, поэтому выделение и анализ индивидуальных компонентов представляет собой большие трудности.

Выход дубильных веществ значительно повышается, если сырье предварительно обработать ультразвуком.

Для получения суммы ДВ (схема 14) ЛРС экстрагируют горячей водой, а затем охлаждают. Водный экстракт обрабатывают последовательно:

1.Петролейным эфиром (или бензолом) - для очистки от хлорофилла, терпеноидов и липидов.

2.Диэтиловым эфиром, который извлекает катехины, оксикоричные кислоты и др. фенольные соединения.

3.Этилацетатом, в который переходят лейкоантоцианидины, эфиры оксикоричных кислот и др.

216

Схема 14

Схема выделения дубильных веществ из ЛРС

217

Оставшееся водное извлечение с дубильными веществами и другими фенольными соединениями и фракции диэтилового эфира и этилацетата разделяют на индивидуальные компоненты с помощью различных видов хроматографии. Используют:

•адсорбционную хроматографию на колонках целлюлозы, полиамида (иногда вместо полиамида используют кожный порошок);

•распределительную хроматографию на колонках силикагеля;

•ионообменную;

•гель-фильтрацию на колонках сефадекса и др.

Идентификация индивидуальных компонентов ДВ основана на хроматографических методах (хроматография на бумаге и тонкослойная), спектральных исследованиях, качественных реакциях и изучении продуктов расщепления.

КАЧЕСТВЕННЫЕ РЕАКЦИИ

Качественные реакции можно подразделить на 2 группы: I. Общие реакции осаждения - для обнаружения ДВ.

II. Групповые - для установления принадлежности ДВ к определенной группе.

Для проведения качественных реакций готовят водное извлечение из ЛРС (1:20).

I. Для обнаружения дубильных веществ проводят реакции:

1) с 1% раствором желатина в 10% растворе натрия хлорида. Появляется муть, исчезающая при добавлении избытка желатина. Реакция специфична;

2)осаждение ДВ солями алкалоидов (сульфат хинина). Образуется белый осадок;

3)с 5% раствором бихромата калия. Образуется коричневый осадок или муть. (Это и гистохимическая реакция обнаружения локализации ДВ в сырье);

4)с раствором основного ацетата свинца. Образуется белый

осадок.

II. Определение групповой принадлежности ДВ:

1)с 1% раствором железоаммониевых квасцов гидролизуемые ДВ дают черно-синее окрашивание, а конденсированные - чернозеленое;

2)10% раствор среднего ацетата свинца в уксуснокислом растворе (10%) осаждает гидролизуемые ДВ, конденсированные остаются в растворе, которые с железоаммониевыми квасцами дают чернозеленое окрашивание;

3)при нагревании извлечения с бромной водой конденсированные ДВ выпадают в осадок;

218

4) смесь 40% раствора формальдегида и концентрированной хлористоводородной кислоты осаждает конденсированные ДВ, а гидролизуемые остаются в растворе.

Реакция на катехины: с 1% раствором ванилина в концентрированной хлористоводородной кислоте образуется ярко-красное окрашивание.

Лейкоантоцианидины можно обнаружить, нагревая извлечение с раствором хлористоводородной кислоты - появляется красное окрашивание за счет образования антоцианов.

ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ

Хроматографический анализ используют только для низкомолекулярных таннинов. На хроматограммах в УФ-свете галлированные катехины проявляются в виде поглощающих пятен с фиолетовым оттенком, которые при обработке парами аммиака дают быстро изменяющуюся серо-голубую флуоресценцию. Катехины окрашиваются ванилиновым реактивом (1% р-ром ванилина в конц. кислоте хлористоводородной) или раствором железоаммониевых квасцов. Галловая кислота в УФ-свете имеет темную флуоресценцию, при обработке солями трехвалентного железа приобретает зеленое окрашивание.

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Все методы количественного определения ДВ в ЛРС можно разделить на гравиметрические, объемные и физико-химические.

1. Гравиметрические методы:

1)Ранее использовали осаждение ДВ желатином или ацетатом меди. В настоящее время эти методики потеряли свое значение.

2)В кожевенной промышленности применяется весовой единый метод (ВЕМ).

Метод основан на свойстве ДВ давать необратимые соединения

сколлагеном кожи.

Получают водное извлечение из ЛРС, делят его на 2 равные части. Одну часть упаривают, высушивают и взвешивают (Р). Вторую часть обрабатывают кожным (гольевым) порошком, при этом ДВ адсорбируются, фильтруют. Фильтрат упаривают досуха, высушивают и взвешивают (Р1). По разности сухих остатков в контроле (Р) и в опыте (Р1) определяют содержание ДВ.

2. Объемные методы:

1) Определение содержания дубильных веществ оксидиметрическим методом в пересчёте на таннин.

219

Метод основан на окислении фенольных ОН-групп перманганатом калия в присутствии индигосульфокислоты, которая является регулятором и индикатором реакции.

После полного окисления ДВ перманганатом калия начинает окисляться индигосульфокислота до изатина, в результате чего окраска из синей переходит в золотисто-желтую.

Методика имеет ряд недостатков - кроме ДВ, происходит окисление других соединений. Несмотря на различную структуру ДВ в сырье, пересчет их содержания ведется на таннин.

2)Для количественного определения таннина в листьях сумаха

искумпии включен метод осаждения ДВ сульфатом цинка с по-

следующим комплексонометрическим титрованием трилоном Б в

присутствии ксиленового оранжевого.

3.Физико-химические методы:

1)Колориметрические методы связаны со способностью ДВ давать окрашенные соединения с фосфорно-молибденовой или фос- форно-вольфрамовой кислотами в присутствии карбоната натрия или с реактивами Фолина-Дениса, Фолина-Чокальте и др.

2)Хромато-спектрофотометрические методы.

3)Спектрофотометрические методы.

Определение содержания дубильных веществ в пересчёте на пирогаллол (ГФ РБ II, Т.1 (2.8.14)) (схема 15)

Экстракция ДВ водой при нагревании (250 мл).

I. Определение общего содержания полифенолов.

5 мл фильтрата разбавляют водой до 25 мл.

Получение окрашенного комплекса:1. К 2 мл полученного р-ра + 1 мл фосфорномолибденовольфрамового реактива + 10 мл воды и доводят объем до 25 мл р-ром натрия карбоната.

2.Через 30 мин измеряют оптическую плотность (А1) при длине волны 760нм.

220

II. Определение полифенолов, не адсорбируемых кожным порошком.

К 10 мл фильтрата + 0,1 г кожного порошка и интенсивно перемешивают в течение 60 мин. Отфильтровывают и разбавляют 5 мл фильтрата, доводят водой до 25 мл.

Схема 15

Схема количественного определения ДВ в ЛРС

Измельчение, просеивание, взятие навески

Приготовление водного извлечения

Расчет результатов (А1-А2)

221

Получение окрашенного комплекса по аналогии.

2. Через 30 мин измеряют оптическую плотность (А2) при длине волны 760 нм.

Рассчитывают процентное содержание ДВ в пересчете на пирогаллол (в формулу подставляется разность оптических плотностей

(А1-А2)).

Допускается проводить определение ДВ по методике, указанной в частной статье.

ЗАГОТОВКА, СУШКА И ХРАНЕНИЕ ЛРС

Листья сумаха дубильного заготавливают в летний период (июнь-август), срезая или обрывая листья; можно срезать молодые облиственные побеги целиком. По некоторым данным, заготовку можно проводить от фазы бутонизации до полного созревания плодов, т.е. с июня до сентября-октября.

Заготовку листьев скумпии ведут от начала цветения до полного созревания плодов.

Корневища змеевика, бадана заготавливают летом. Корневища лапчатки заготавливают в фазу цветения. Корневища и корни кровохлебки заготавливают осенью в пе-

риод плодоношения (конец августа – сентябрь).

Выкопанное сырье отряхивают от земли, отрезают стебли и мо-

ют.

Плоды черники собирают только зрелые в сухую погоду. Собранные ягоды очищают от примесей (мха, веточек, хвои, недозрелых ягод). Мыть плоды нельзя. Плоды черники перед сушкой провяливают 2-3 ч при температуре 35-40°С, а затем досушивают в сушилках при температуре 55-60°С. Можно сушить плоды в русских печах.

Побеги черники заготавливают до окончания плодоношения, срезая облиственные неодревесневшие части с цветками и плодами длиной до 15 см. Их сушат в воздушных или тепловых сушилках с хорошей вентиляцией.

Зрелые плоды черемухи заготавливают в сухую погоду. Собранные плоды очищают от примеси листьев, веточек и плодоножек.

Соплодия («шишки») ольхи, заготавливают осенью и зимой (до начала марта). Секатором или ножом срезают концы тонких веток, с которых затем обрывают соплодия.

Листья ольхи серой и черной заготавливают в течение лета. Сбор коры дуба проводят ранней весной во время сокодвижения

(до появления листьев) на участках, предназначенных к вырубке. Кору снимают с деревьев, у которых диаметр ствола 5-10 см; у более крупных деревьев обдирают ветви. На стволах и ветвях делают коль-

222