16. Понятие о простых фенольных соединениях (гликозидах), их классификация. Физические и химические свойства. Особенности заготовки, сушки, хранения сырья. Оценка качества сырья, методы анализа. Пути использования сырья, медицинское применение.

Фенольные соединения

Природные фенольные соединения — вещества растительного происхождения, содержащие одно или несколько ароматических колец с одной или несколькими свободными или связанными гидроксильными группами.

Фенольные соединения имеют универсальное распространение в растительном мире. Они свойственны каждому растению и даже каждой растительной клетке. В настоящее время известно свыше двух тысяч природных фенольных соединений. На долю веществ этой группы приходится до 2-3 % массы органического вещества растений, а в некоторых случаях — до 10 % и более. Фенольные соединения обнаружены также в грибах, лишайниках, водорослях. Животные потребляют фенольные соединения в готовом виде и могут их только преобразовывать.

В растениях фенольные соединения играют очень важную роль. Они являются обязательными участниками всех метаболических процессов: дыхания, фотосинтеза, гликолиза, фосфорилирования.

1. Исследованиями русского ученого-биохимика В.И. Палладина (1912 г., Санкт-Петербург) установлено и подтверждено современными исследованиями, что фенольные соединения участвуют в процессе клеточного дыхания. Фенольные соединения выступают в качестве акцепторов (переносчиков) водорода на конечных этапах процесса дыхания, а затем вновь окисляются специфическими ферментами оксидазами.

2. Фенольные соединения являются регуляторами роста, развития и репродукции растений. При этом оказывают как стимулирующее, так и ингибирующее (замедляющее) действие.

3. Фенольные соединения используются растениями как энергетический материал, выполняют структурную, опорную и защитную функции (повышают устойчивость растений к грибковым заболеваниям, обладают антибиотическим и противовирусным действием).

Классификация фенольных соединений

В основу классификации природных фенольных соединений положен биогенетический принцип. В соответствии с современными представлениями о биосинтезе и, исходя из структурных особенностей углеродного скелета, можно выделить следующие классы растительных фенолов.

Физические и химические свойства простых фенольных соединений

Физические свойства.

Простые фенольные соединения — это бесцветные, реже слегка окрашенные, кристаллические вещества с определенной температурой плавления, оптически активны. Имеют специфический запах, иногда ароматный (тимол, карвакрол). В растениях чаще встречаются в виде гликозидов, которые хорошо растворимы в воде, спирте, ацетоне; нерастворимы в эфире, хлороформе. Агликоны слабо растворимы в воде, но хорошо растворимы в эфире, бензоле, хлороформе и этилацетате. Простые фенолы имеют характерные спектры поглощения в УФ и видимой областях спектра.

Фенольные кислоты — кристаллические вещества, растворимы в спирте, этилацетате, эфире, водных растворах натрия гидрокарбоната и ацетата.

Госсипол — мелкокристаллический порошок от светло-желтого до темно-желтого цвета с зеленоватым оттенком, практически нерастворим в воде, мало растворим в спирте, хорошо растворим в липидных фазах.

Химические свойства.

Химические свойства простых фенольных соединений обусловлены наличием:

• ароматического кольца, фенольного гидроксила, карбоксильной группы;
• гликозидной связи.

Для фенольных соединений характерны химические реакции:

1. Реакция гидролиза (за счет гликозидной связи). Фенольные гликозиды легко гидролизуются под действием кислот, щелочей или ферментов до агликона и сахаров.

2. Реакция окисления. Фенольные гликозиды легко окисляются, особенно в щелочной среде (даже кислородом воздуха), образуя хиноидные соединения.

3. Реакция солеобразования. Фенольные соединения, обладая кислотными свойствами, образуют со щелочами растворимые в воде феноляты.

4. Реакции комплексообразования. Фенольные соединения образуют с ионами металлов (железа, свинца, магния, алюминия, молибдена, меди, никеля) комплексы, окрашенные в различные цвета.

5. Реакция азосочетания с солями диазония. Фенольные соединения с солями диазония образуют азокрасители от оранжевого до вишнево-красного цвета.

6. Реакция образования сложных эфиров (депсидов). Депсиды образуют фенолокислоты (кислоты дигалловая, тригалловая).

Особенности сбора, сушки и хранения сырья, содержащего простые фенольные соединения

Заготовку сырья брусники и толокнянки проводят в два срока — ранней весной до цветения и осенью с начала созревания плодов до появления снежного покрова. Сушка воздушно-теневая или искусственная при температуре не более 50-60 °С в тонком слое. Повторная заготовка на одних и тех же зарослях возможна через 5-6 лет.

Сырье родиолы розовой (золотой корень) заготавливают в фазы конца цветения и плодоношения. Сушат при температуре 50-60 °С. Повторная заготовка на одних и тех же зарослях возможна через 10-15 лет.

Сырье щитовника мужского (RhizomataFilicismaris) собирают осенью, не моют, сушат в тени или в сушилках при температуре не более 40 °С. Повторная заготовка на одних и тех же зарослях возможна через 20 лет.

Сырье хлопчатника — кору корней (CortexradicumGossypii) — заготавливают после сбора урожая хлопка.

Хранят сырье по общему списку в сухом, хорошо проветриваемом помещении. Срок годности — 3 года. Корневища папоротника мужского хранят 1 год.

Оценка качества сырья, содержащего простые фенольные соединения. Методы анализа

Качественный и количественный анализ сырья основан на физических и химических свойствах.

Качественный анализ.

Фенольные соединения извлекают из растительного сырья водой. Водные извлечения очищают от сопутствующих веществ, осаждая их раствором свинца ацетата. С очищенным извлечением выполняют качественные реакции.

Фенологликозиды, имеющие свободный фенольный гидроксил, дают все реакции, характерные для фенолов (с солями железа, алюминия, молибдена и др.).

Специфические реакции (ГФ ХI):

1. на арбутин (сырье брусники и толокнянки):

а) с кристаллическим железа закисного сульфатом. Реакция основана на получении комплекса, изменяющего окраску от сиреневой до темно-фиолетовой, с дальнейшим образованием темно-фиолетового осадка.

б) с 10 % раствором натрия фосфорномолибденовокислого в кислоте хлористоводородной. Реакция основана на образовании комплексного соединения синего цвета.

1. на салидрозид (сырье родиолы розовой):

а) реакция азосочетания с диазотированным натрия сульфацилом с образованием азокрасителя вишнево-красного цвета

Хроматографическое исследование:

Используют различные виды хроматографии (бумажная, тонкослойная и др.). При хроматографическом анализе обычно используют системы растворителей:

• н-бутанол-уксусная кислота-вода (БУВ 4:1:2; 4:1:5);
• хлороформ-метанол-вода (26:14:3);
• 15 % кислота уксусная.

Хроматографическое исследование спиртового извлечения из сырья родиолы розовой.

Используется тонкослойная хроматография. Проба основана на разделении в тонком слое силикагеля (пластинки «Силуфол») метанольного извлечения из сырья в системе растворителей хлороформ-метанол-вода (26:14:3) с последующим проявлением хроматограммы диазотированным натрия сульфацилом. Пятно салидрозида с Rf= 0,42 окрашивается в красноватый цвет.

Количественное определение.

Для количественного определения фенологликозидов в лекарственном растительном сырье используют различные методы: гравиметрические, титриметрические и физико-химические.

1. Гравиметрическим методом определяют содержание флороглюцидов в корневищах папоротника мужского. Метод основан на извлечении флороглюцидов из сырья диэтиловым эфиром в аппарате Сокслета. Извлечение очищают, отгоняют эфир, полученный сухой остаток высушивают и доводят до постоянной массы. В пересчете на абсолютно сухое сырье содержание флороглюцидов должно быть не менее 1,8 %.

2. Титриметрический йодометрический метод используется для определения содержания арбутина в сырье брусники и толокнянки. Метод основан на окислении агликона гидрохинона до хинона 0,1 М раствором йода в кислой среде и в присутствии натрия гидрокарбоната после получения очищенного водного извлечения и проведения кислотного гидролиза арбутина. Гидролиз проводится кислотой серной концентрированной в присутствии цинковой пыли, чтобы выделившийся свободный водород предотвращал собственное окисление гидрохинона. В качестве индикатора используют раствор крахмала.

3. Спектрофотометрический метод используется для определения содержания салидрозида в сырье родиолы розовой. Метод основан на способности окрашенных азокрасителей поглощать монохроматический свет при длине волны 486 нм. Определяют оптическую плотность окрашенного раствора, полученного по реакции салидрозида с диазотированным натрия сульфацилом, с помощью спектрофотометра. Рассчитывают содержание салидрозида с учетом удельного показателя поглощения ГСО салидрозида Е^1%_1см = 253.

Пути использования сырья, содержащего простые фенольные соединения

Сырье брусники, толокнянки, родиолы розовой отпускают из аптеки без рецепта врача — приказ Министерства здравоохранения и социального развития РФ № 578 от 13.09.2005 — как лекарственные средства. Корневища папоротника мужского, корневища и корни родиолы розовой, кору корней хлопчатника используют как сырье для получения готовых лекарственных средств.

Из лекарственного растительного сырья, содержащего фенологликозиды, получают:

1. Экстемпоральные лекарственные формы:

• отвары (сырье брусники, толокнянки, родиолы розовой);
• сборы (сырье брусники, толокнянки, родиолы розовой).

2. Экстракционные (галеновые) препараты:

— экстракты:

• жидкий экстракт (корневища и корни родиолы розовой);
• густой эфирный экстракт (корневища папоротника мужского).

3. Новогаленовые препараты:

• «Родаскон» из сырья родиолы розовой.

4. Препараты индивидуальных веществ:

— 3 % линимент госсипола и глазные капли — 0,1 % раствор госсипола в 0,07 % растворе натрия тетрабората (кора корней хлопчатника).

Медицинское применение сырья и препаратов, содержащих простые фенольные соединения

Сырье, содержащее простые фенольные соединения, обладает широким спектром фармакологического действия.

1. Антимикробное, противовоспалительное, диуретическое (мочегонное)действие характерно для сырья брусники и толокнянки. Оно обусловлено наличием в сырье арбутина, который под влиянием ферментов желудочно-кишечного тракта расщепляется на гидрохинон и глюкозу. Гидрохинон, выделяясь с мочой, оказывает антимикробное и раздражающее действие на почки, что обусловливает диуретический эффект и противовоспалительное действие. Противовоспалительное действие обусловлено также наличием дубильных веществ.

Применяют лекарственные формы из сырья брусники и толокнянки для лечения воспалительных заболеваний почек, мочевого пузыря (циститы, уретриты, пиелиты) и мочевыводящих путей. Отвары из листьев брусники используют для лечения заболеваний, связанных с нарушением минерального обмена: мочекаменной болезни, ревматизма, подагры, остеохондроза.

Побочное действие: при приеме больших доз возможно обострение воспалительных процессов, тошнота, рвота, понос. В связи с этим, прием лекарственных форм из сырья брусники и толокнянки рекомендуют проводить в комплексе с другими растениями.

2. Противовирусное действие характерно для фенольных соединений коры корней хлопчатника. «Госсипол» применяют при лечении опоясывающего лишая, простого герпеса, псориаза (линимент); при герпетическом кератите (глазные капли).

3. Адаптогенное, стимулирующее и тонизирующеедействие оказывают препараты корневищ и корней родиолы розовой. Препараты повышают работоспособность при утомлении, выполнении тяжелой физической работы, оказывают активизирующее влияние на кору головного мозга. Фенольные соединения родиолы способны ингибировать перекисное окисление липидов, повышая устойчивость организма к экстремальным нагрузкам, тем самым проявляют адаптогенное действие. Применяют для лечения больных неврозами, гипотонией, вегето-сосудистой дистонией, шизофренией.

Противопоказания: гипертония, лихорадка, возбуждение. Не назначают летом в жаркое время и во второй половине дня.

4. Антигельминтное (противоглистное)действие оказывают препараты корневищ папоротника мужского. Сумма флороглюцидов оказывает губительное действие на ленточных паразитов (свиной цепень, бычий цепень, карликовый цепень), вызывает паралич мышечной системы паразита без существенного влияния на организм животных и человека. Применяют экстракт мужского папоротника густой при инвазиях ленточными паразитами. При его использовании через 30-40 минут назначают только солевые слабительные средства, способствующие изгнанию паразита из желудочно-кишечного тракта. Недопустимо применение масляных слабительных (масло касторовое и др.), так как препарат растворяется в жирах, всасывается в кровь, и может наступить отравление. Поэтому препарат используют только в стационарах под строгим наблюдением врача.

Противопоказания: нарушения системы кровообращения, заболевания желудочно-кишечного тракта, печени, почек, беременность, не назначают детям в возрасте до двух лет.