Монотерпеновые гликозиды (иридоиды)

Иридоиды – группа изопреноидов (С₁₀), которые содержат в структуре частично гидрированную циклопентанпирановую систему.

Качественные реакции и хроматографический анализ. Для обнаружения иридоидов в ЛРС используют реакции с раективамиТрим-Хилла и Шталя, а также метод ТСХ.

 

Эфирные масла

Эфирные масла – многокомпонентные смеси летучих органических соединений, которые образуются в растениях и обуславливают их запах.

Анализ эфирных масел. Исследуют эфирные масла по подлинности, доброкачественности и чистоте.

Органолептический контроль: определение цвета, запаха, вкуса, прозрачности, консистенции.

Физические показатели: установление удельного веса; угла вращения плоскости поляризации; показателя преломления; растворимости в спирте; изучение состава с помощью газовой (ГХ) и газожидкостной хроматографии (ГЖХ).

Химические константы: кислотное число, эфирное число, эфирное число после ацетилирования (гидроксильное число).

 

Сапонины

Сапонины (от лат. «sapo» – мыло) – это природные соединения, тритерпеновой или стеродиной природы, большинство из которых проявляют поверхностную и гемолитическую активность; токсичны для холоднокровных животных.

В зависимости от строения агликона (сапогенина) сапонины делятся на стеродиные и тритерпеновые, которые в свою очередь делятся на несколько типов.

Качественные реакции. Для обнаружения сапонинов в растительном сырье используют реакции, которые можно разделить на три группы:

§ реакции, основанные на физических свойствах – реакция пенообразования, основанная на способности сапонинов уменьшать поверхностное натяжение на границе воздух-жидкость;

§ реакции, основанные на химических свойствах (цветные и осадочные реакции). Большинство тритерпеновых и стероидных сапонинов осаждается раствором холестерина, баритовой водой, гидроксидом бария и магния, солями ртути, меди, цинка, свинца, причем тритерпеновые сапонины осаждаются средним ацетатом свинца, а стероидные – основным.

§ реакции, основанные на биологических свойствах сапонинов (гемолиз). Сапонины образуют комплексы с холестерином мембран эритроцитов, их липидная оболочка растворяется и гемоглобин из эритроцитов переходит в плазму крови, делая ее ярко-красной и прозрачной, образуя так называемую «лаковую кровь». Сапогенины не проявляют гемолитическую активность.

Таблица 2.

Цветные реакции на сапогенин

Реактив	Окрашивание
H2SO4, конц.	Желтое → красно-фиолетовое
Либермана-Бурхарда (уксусный ангидрид, H2SO4, конц., хлороформ)	На границе слоев красное кольцо → фиолетовое → изумрудно-зеленое
Формальдегид, H2SO4, конц.	Желтое → малиновое
Лафона (H2SO4, конц., соли Cu2+, >t°C)	Сине-зеленое
Сальковского (H2SO4, конц., хлороформ)	Нижний слой окрашен в оранжевый цвет
Растворы Sb (Ⅲ), Sb (Ⅴ) хлоридов в хлороформе	Красное → фиолетовое
Санье (ванилин, H2SO4, конц., >t°C)	Тритерпеновые – красное; стероидные – желтое
Эрлиха (ПДАБА, HCl конц.)	Фуростаноловые – розовое
Хлорсульфоновая кислота	β-амирин – коричневое, фиолетовое; бетулиновая кислота – голубое

 

Кардиогликозиды

Кадиотонические гликозиды (сердечные гликозиды) относятся к стероидам, имеющим в структуре агликона ядро циклопентанпергидрофенантрена. От прочих стероидов они отличаются наличием у С₁₇ ненасыщенного лактонного кольца. Свое название эти гликозиды получили по биологической активности – способности оказывать избирательное тонизирующее действие на миокард.

По величине лактонного цикла они классифицируются на карденолиды и буфодиенолиды.

Качественные реакции. Для обнаружения сердечных гликозидов часто используют цветные реакции, которые разделяются на три группы: на стероидное ядро, на лактонное кольцо, на углеводную часть молекулы.

На стероидное ядро

² Реакция Либермана-Бурхарда. Образование сине-зеленого окрашивания при добавлении смеси уксусного ангидрида серной кислоты.

² С реактивом Чугаева (хлорид цинка и ацетилхлорид в уксусной кислоте) образуется розовое окрашивание.

² Карденолиды, которые содержат диеновую группу или способны ее образовывать под действием трихлоруксусной кислоты, дают положительную реакцию Розенгейма. Возникает розовая окраска, переходящая в лиловую или синюю.

На пятичленное лактонное кольцо

Проводят реакции с ароматическими нитропроизводными в щелочной среде:

² реакция Кедде с 3,5-динитробензойной кислотой (фиолетово-красная окраска) является специфической на g-лактонное кольцо карденолидов;

² реакции Легаля с натрия нитропруссидом (красная окраска);

² реакция Раймонда с м-динитробензолом в бензоле (фиолетовая окраска);

² реакция Балье с пикриновой кислотой.

На шестичленное лактонное клоьцо специфические реакции не найдены. Для идентификации буфодиенолидов снимают УФ-спектр, где они имеют характерную полосу поглощения при длине волны 300 нм. Пятичленное лактонное кольцо показывает интенсивное поглощение при 215 – 220 нм.

На дезоксисахара

² Реакция Келлера-Килиани со смесью двух реактивов: ледяной уксусной кислоты, содержащей следы железа (III) сульфата, и концентрированной серной кислоты со следами железа (III) хлорида (васильково-синяя окраска). К-строфантин, строфантозид (ди- и тригликозиды) не дают этой реакции. Для подобных случаев применяют более чувствительный метод, по которому проводят гидролиз гликозида трихлоруксусной кислотой, а свободный 2-дезоксисахар обнаруживают по голубому окрашиванию после реакции с n-нитрофенилгидразином в щелочной среде.

² Свободные 2-дезоксисахара с n-нитрофенилгидразином и щелочью образуют голубую окраску.

 

Кумарины (производные бензо-α-пирона)

Кумарины– фенольные соединения общей формулы С₆-С₃, в основе строения которых лежит скелет бензо-α-пирона (лактона цис-орто-оксикоричной кислоты).

Качественные реакции. Для обнаружения кумаринов в ЛРС используют микросублимацию, их лактонные свойства, способность флуоресцировать в УФ-свете и давать окрашенные растворы с диазосоединениями.

Лактонная проба. Особенностью кумаринов как лактонов является их специфическое отношение к щелочам, при воздействии которых они образуют желтый раствор солей кумариновой кислоты (кумаринаты). При подкислении щелочных растворов цис-орто-гидроксикоричная (кумариновая) кислота циклизуется с образованием кумарина.

Реакция диазотирования. При взаимодействии солей диазония с кумаринами в слабощелочной среде диазорадикал присоединяется С₆ кумариновой системы, т.е. в пара-положениях к фенольному гидроксилу. При этом раствор окрашивается в красный цвет. Однако эта реакция не специфична для кумаринов, поскольку в неё вступают и другие фенольные соединения.

 

Флавоноиды (производные 2-фенил-бензо-γ-пирона)

Флавоноиды – это растительные ароматические соединения, производные дифинилпропана (С₆-С₃-С₆) различной степени окисленности и замещения. Флавоноиды можно рассматривать как производные хромана и хромона, содержащие в положении 2, 3 или 4 арильный радикал.

Качественные реакции. Общей реакции, специфической для всех классов флавоноидов, не существует.

Наиболее часто для обнаружения флавоноидов в ЛРС применяют цианидиновую реакцию (проба Chinoda). Реакция основана на восстановлении флавоноидов атомарным водородом в кислой среде до антоцианидинов с образованием ярко-розового окрашивания. Цианидиновую реакцию не дают халконы, ауроны, катехины, но они могут образовывать в кислой среде окрашенные оксониевые соли.

Цианидиновая реакция по Брианту позволяет определить агликоновую или гликозидную природу исследуемого вещества. К окрашенному раствору продукта цианидиновой реакции прибавляют равный объем октанола и встряхивают. Гликозиды остаются в воде, а агликоны переходят в слой органического растворителя.

С раствором щелочи флавоны, флавонолы, флаваноны приобретают желтое окрашивание, халконы и ауроны – желто-оранжевое, оранжево-красное; с железа (III) хлоридом образуются окраски от зеленой до темных оттенков красного цвета.

Флавоны, халконы, ауроны, содержащие свободные орто-гидроксильные группы в кольце В, при обработке спиртовых растворов средним ацетатом свинца образуют осадки, окрашенные в ярко-желтый или красный цвета. Антоцианы образуют осадки, окрашенные как в красный, так и в синий цвет.

Флавоноиды вступают в реакцию комплексообразования с 5 % спиртовым раствором алюминия хлорида, с 2 % спиртовым раствором циркония (IV) хлорида. Флавоноиды с оксигруппами у С₃ и С₅ дают хелаты желтого цвета за счет образования водородных связей между карбонильной и гидроксильными группами.

Реакция с борно-лимонным реактивом (реакция Вильсона). Флавоноиды, у которых гидроксильная и карбоксильная группы отделены углеродным атомом, образуют комплексы с борной кислотой, которые не разрушаются лимонной и щавелевой кислотами. При этом появляется желтая окраска или ярко-желтая флуоресценция, которая резко усиливается в УФ-свете.

Флаваноны и флаванонолы восстанавливаются боргидридом натрия с образованием окрашенных продуктов красно-фиолетового цвета.

Катехины с 1 % раствором ванилина в концентрированной хлористоводородной кислоте образуют малиново-красное окрашивание.

 

Антраценпроизводные

Антраценпроизводные – группа фенольных соединений, в основе которых лежит ядро антрацена различной степени окисленности. В растениях присутствуют в виде мономерных, димерных и конденсированных форм.

Качественные реакции и хроматография. ГФ XI издания предлагает качественную реакцию со щелочью, которая состоит из следующих этапов:

1) экстракция антраценпроизводных спиртовым раствором щелочи;

2) разрушение фенолятов хлористоводородной кислотой;

3) экстракция агликанов эфиром;

4) добавление водного раствора аммиака к эфирному экстракту.

По окрашиванию водного и эфирного слоя судят о наличии α- или β-оксипроизводных антрахинона.

Обнаружить антраценпроизводные также можно после возгонки, проведя окрашивание сублимата раствором щелочи в красный цвет.

Большинство производных антрацена имеет специфическую флуоресценцию в УФ-свете (желтую, оранжевую, оранжево-красную; восстановленные формы – зеленовато-голубую). После обработки хроматограмм раствором едких щелочей или гидрокарбоната натрия пятна приобретают желтую, красную или фиолетовую окраску в видимом свете.

 

Дубильные вещества (таниды)

Дубильные вещества – комплекс генетически связанных низко- и высокомолекулярных полифенолов, которые проявляют дубильные свойства, имеют вяжущий вкус, осаждают белки и алкалоиды из разведенных растворов.

Качественные реакции разделяют на осадочные и цветные.

Общие осадочные реакции с:

1. раствором желатины;

2. солями алкалоидов (хинина гидрохлорид);

3. солями тяжелых металлов.

Отличительные осадочные реакции

1. При воздействии ацетатом свинца в уксуснокислой среде гидролизуемые дубильные вещества выпадают в осадок, а конденсированные остаются в растворе.

2. С бромной водой. Осаждаются конденсированные дубильные вещества.

3. С 40 % раствором формальдегида в присутствии хлористоводородной кислоты. Осаждаются конденсированные дубильные вещества.

Цветные реакции

1. С солями железа (III) гидролизуемые дубильные вещества приобретают темно-синий, а конденсированные – темно-зеленый цвет.

2. С нитритом натрия в кислой среде (гидролизуемые дубильные вещества образуют продукты красно-фиолетового цвета).

3. С ванилином в кислой среде (катехины дают красное окрашивание).

 

Алкалоиды

Алкалоиды– это вторичные растительные метаболиты, которые содержат в структуре молекулы 1 или более атомов азота, проявляют свойства оснований и обладают высокой фармакологической активностью.

Качественные реакции. Для обнаружения алкалоидов в растительных экстрактах используют общие (осадочные) реакции. Для идентификации проводят специфические (цветные) реакции, микрокристаллоскопические реакции и хроматографический анализ.

Общие реакции на алкалоиды, или реакции осаждения, позволяют предварительно установить наличие алкалоидов даже при незначительном их содержании. Вследствие различной чувствительности алкалоидов к общеосадочным реактивам, реакции обычно проводят с 5 – 7 различными реактивами. Наиболее часто используют реактивы Майера (раствор ртути дихлорида и калия йодида), Вагнера и Бушарда (растворы йода в растворе калия йодида), Драгендорфа (раствор висмута основного нитрата и калия йодида с добавлением уксусной кислоты), Марме (раствор кадмия йодида в растворе калия йодида), растворы кремневольфрамовой, фосфорномолибденовой, фосфорновольфрамовой, пикриновой кислот, танина и др.

Однако следует учитывать, что с общими осадочными реактивами образуют осадки некоторые другие органические соединения, находящиеся в неочищенных извлечениях (холин, бетаин, протеины, белки, продукты их разложения и др.).

Специфические реакции на алкалоиды проводят с индивидуальными алкалоидами или с очищенной суммой веществ. Часто используют концентрированную серную или азотную кислоты, а также концентрированную серную кислоту, содержащую формальдегид (реактив Марки), аммония молибдат (реактив Фреде) и др. Тропановые алкалоиды обнаруживают реакцией Витали-Морена; пуриновые основания идентифицируют мурексидной пробой. Микрокристаллоскопические реакции проводят, в основном, в токсикологической химии. Изучают под микроскопом форму кристаллов после проведения реакций с пикриновой и пикроловой кислотами, с роданидными и йодидными комплексами металлов.

На хроматограммах алкалоиды обнаруживают по флуореценции в УФ-свете до и после обработки реактивом Драгендорфа или реактивом, состоящим из водного раствора платинохлористоводородной кислоты и раствора калия йодида.

 

Витамины

Витамины (от лат. vita – жизнь) – органические соединения различной химической природы, необходимые в малых количествах для осуществления биохимических и физиологических процессов в живых организмах.

Качественные реакции.

Идентификация и метод количественного определения аскорбиновой кислоты в плодах шиповника основан на способности аскорбиновой кислоты окисляться до дегидроформы раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия и восстанавливать последний до лейкоформы. Точка эквивалентности устанавливается появлением розового окрашивания, которое свидетельствует об отсутствии восстановителя, т.е. аскорбиновой кислоты (2,6-дихлорфенолиндофенол в щелочной среде имеет синее окрашивание, в кислой – красное, а при восстановлении обесцвечивается).

Каротиноиды обнаруживаются на хроматограмме в виде желто-оранжевых пятен различной интенсивности. Количественное определение проводят спектрофотометрическим методом в пересчете на β-каротин; максимум поглощения лежит в области 450 нм.