22. Физические и химические свойства антраценпроизводных. Оценка качества сырья, методы анализа.

Физические и химические свойства

Физические свойства.Антрахиноны и их гликозиды — кристаллические вещества желтого, оранжевого или красного цвета, антранолы не окрашены, горького вкуса.

Свободные агликоны хорошо растворяются в органических растворителях (этанол, метанол, диэтиловый эфир, хлороформ, бензол и др.) и не растворяются в воде.

Гликозиды хорошо растворимы в воде, водно-спиртовых растворах, нерастворимы в органических растворителях (бензол, диэтиловый эфир, хлороформ).

Как агликоны, так и гликозиды антраценпроизводных хорошо растворяются в водных растворах щелочей с образованием фенолятов (антрахинолятов), растворимых в воде. Окраска антрахинолятов зависит от степени окисления исходного антраценпроизводного. Окисленные формы дают соли ярко-вишневого цвета, восстановленные — слабо-желтого или бледно-розового. Такое различие имеет большое значение в анализе антраценпроизводных.

При нагревании до 200 °С и выше производные антрацена способны возгоняться (сублимироваться) без разрушения основной структуры. При этом происходит разрыв гликозидной связи, окисление восстановленных форм агликонов и их последующая возгонка. Сублимат может конденсироваться на холодной поверхности (стекло) в виде желтых кристаллов.

Антраценпроизводные способны флуоресцировать в УФ-свете. Окраска флуоресценции зависит от степени окисленности антраценпроизводных. Окисленные формы флуоресцируют розовым, красным, оранжевым цветом, восстановленные — желтым, голубым, фиолетовым.

Химические свойствапроизводных антрацена обусловлены наличием основных функциональных групп в структуре молекулы:

• ядра антрацена (конденсированная система 3 ароматических колец) различной степени окисленности;
• фенольных гидроксилов;
• карбоксильных групп;
• гликозидной связи.

1. Антрагликозиды подвергаются кислотному, щелочному и ферментативному гидролизу до свободных агликонов и cахаров.

2. Присутствие фенольных гидроксилов обусловливает наличие у производных антрацена свойств, характерных для фенолов. При этом реакционная способность фенольных гидроксилов различна и зависит от их положения в молекуле.

Окисленные антраценпроизводные (антрахиноны) различно относятся к щелочам.

• Фенольные гидроксилы в 1 и 8-положениях менее реакционноспособны, за счет образования внутримолекулярной (водородной) связи с атомом кислорода карбонильной (>С=0) группы. Антрахиноны, имеющие гидроксильные группы только в 1 и 8 альфа-положениях образуют антрахиноляты только с растворами гидроксидов щелочных металлов (NaOH, КОН) и не взаимодействуют с растворами карбонатов щелочных металлов и аммиака.
• Антрахиноны, имеющие свободную гидроксильную группу в 3, 6, 7-бета-положениях, образуют антрахиноляты, окрашенные в красный или фиолетовый цвет, с растворами гидроксидов щелочных металлов, аммиака, карбонатов щелочных металлов.

3. Антрахиноны, имеющие в своем составе карбоксильную (-СООН) группу (реин), образуют соли с растворами гидроксидов щелочных металлов, аммиака, карбонатов и гидрокарбонатов щелочных металлов.

4. Антраценпроизводные образуют с солями металлов комплексы (лаки), имеющие характерную окраску. Окраска продуктов реакции зависит от положения ОН-групп в молекуле антраценпроизводного и используемого реактива. Например, со спиртовым раствором магния ацетата 1,2-дигидроксипроизводводные образуют лаки, окрашенные в фиолетовый цвет, 1,4-дигидроксипроизводные — в пурпуровый цвет, 1,6- и 1,8-дигидроксипроизводные – в красно-оранжевый цвет.

Методы анализа лекарственного растительного сырья

Из сырья антраценпроизводные извлекают водой или спиртом различной концентрации.

Для получения свободных агликонов, антрагликозиды в растительном сырье подвергают гидролизу, свободные агликоны извлекают диэтиловым эфиром или хлороформом.

Для обнаружения антраценпроизводных в сырье используют качественные реакции и хроматографическое исследование.

Качественные реакцииоснованы на химических свойствах:

1. Реакция образования антрахинолятов со щелочью. Может быть проведена в трех вариантах:

а) на сухом сырье — при нанесении нескольких капель 5-10 % раствора натрия гидроксида на сырье появляется вишнево-красное пятно.

Положительный результат наблюдается, если антраценпроизводные присутствуют в окисленной форме. Рекомендована ГФ XIдля подтверждения подлинности коры крушины.

б) с водным извлечением (1:10) — при добавлении к водному извлечению из сырья нескольких капель 5-10 % раствора щелочи образуется вишнево-красное окрашивание.

в) реакция Борнтрегера. Позволяет обнаружить эмодины в присутствии других производных антрацена.

Проба основана на способности антрагликозидов подвергаться щелочному гидролизу с образованием свободных агликонов. Одновременно происходит окисление восстановленных форм. После подкисления гидролизата агликоны извлекают эфиром. При встряхивании эфирного слоя с раствором аммиака эмодины переходят в водный слой, окрашивая его в вишнево-красный цвет. Хризофанол остается в органическом слое, окрашивая его в желтый цвет.

Предложена ГФ ХIдля подтверждения подлинности коры крушины, листьев сенны, плодов жостера слабительного, корней ревеня, корневищ и корней марены. Содержащиеся в сырье марены производные ализарина окрашивают аммиачный слой в фиолетовый цвет.

2. Реакция микросублимации (микровозгонки).

Основана на способности антраценпроизводных возгоняться при 200 °С с последующей конденсацией на холодной поверхности без изменения основной структуры. Может быть проведена в двух вариантах: в пробирке и на предметном стекле. При нанесении на сублимат раствора натрия гидроксида образуется вишнево-красное (производные хризацина) или фиолетовое (производные ализарина) окрашивание.

3. Реакция образования лаков.

Основана на способности антраценпроизводных образовывать со спиртовым раствором магния ацетата окрашенные комплексы.

Хроматографическое исследование.

Для идентификации антраценпроизводных в лекарственном растительном сырье используют бумажную хроматографию и хроматографию в тонком слое сорбента. Обнаруживают производные антрацена по характерной флуоресценции в УФ-свете.

Количественное определение.

Все методы количественного определения антраценпроизводных в сырье основаны на определении свободных агликонов после кислотного гидролиза. Агликоны экстрагируют в органический растворитель и определяют различными методами.

1. Фотоэлектроколориметрический метод.

Основан на способности окрашенных антрахинолятов поглощать монохроматический свет при длине волны 540 нм.

Предложен в 1957 г. Аутергоффом (Германия), модифицирован А.С. Романовой и А.И. Баньковским (НПО «ВИЛАР», 1965 г.).

Аутергофф предложил гидролиз и экстракцию агликонов объединить в одну стадию кипячением навески сырья с кислотой ледяной уксусной и последующей экстракцией диэтиловым эфиром.

Стадии определения:

1. Гидролиз антраценпроизводных и экстракция агликонов из сырья.

2. Получение окрашенных солей.

Эфирное извлечение обрабатывают в делительной воронке отдельными порциями щелочно-аммиачного раствора (5 % раствор натрия гидроксида, содержащий 2 % раствор аммиака). Антраценпроизводные в виде окрашенных антрахинолятов переходят в водную фазу; обрабатывают до тех пор, пока последняя порция щелочно-аммиачного раствора не будет оставаться бесцветной.

3. Окисление восстановленных форм антраценпроизводных.

Для перевода всех форм антраценпроизводных в окисленные, часть щелочно-аммиачного раствора антрахинолятов нагревают на водяной бане в течение 15 мин. Восстановленные формы окисляются кислородом воздуха и вступают в реакцию со щелочно-аммиачным раствором, окраска становится интенсивнее.

4. Измерение оптической плотности окрашенных антрахинолятов с помощью фотоэлектроколориметра (ФЭК) при длине волны 540 нм (зеленый светофильтр).

Содержание антраценпроизводных в сырье (%) рассчитывают по калибровочному графику, построенному по кобальта хлориду (CoCl₂ ·6H₂O), в пересчете на истизин.

Фотоэлектроколориметрический метод рекомендован ГФ XI для определения содержания антраценпроизводных в сырье крушины, ревеня, марены красильной.

2. Спектрофотометрический метод.

Этим методом определяют содержание антраценпроизводных в листьях сенны. Имеются особенности из-за структуры действующих веществ:

• экстракцию сеннозидов проводят водой при нагревании;
• водное извлечение очищают от смолистых веществ;
• окисление восстановленных форм проводят с помощью железа окисного хлорида (FeCl₃);
• гидролиз гликозидов антрахинонов проводят 50 % раствором кислоты серной;
• оптическую плотность окрашенных антрахинолятов измеряют с помощью спектрофотометра при длине волны 523 нм;
• содержание суммы антраценпроизводных в пересчете на хризофанол вычисляют по калибровочному графику, построенному по кобальта хлориду.