2.2 Свойства и определение антраценпроизводных
Антраценпроизводные – кристаллические вещества, окрашенные в желтый, оранжевый или красный цвета. Агликоны хорошо растворяются в диэтиловом эфире, хлороформе, бензоле и других неполярных растворителях, а также в водных растворах щелочей, образуя окрашенные в красный цвет феноляты. Гликозиды хорошо растворимы в полярных растворителях и в воде. Это оптически активные вещества, в УФ-свете флуоресцируют: антрахиноны – оранжевым, розовым, красным, огненно-красным цветом; антроны и антранолы – желтым, голубым, фиолетовым.
Характерным свойством всех антраценпроизводных является устойчивость их ядра. Поэтому все реакции обусловлены наличием тех или иных функциональных групп. В присутствии щелочей и концентрированных кислот они дают окрашенные растворы. С ионами щелочных металлов образуют соли, а с солями тяжелых металлов (Al, Cr, Sn) – очень устойчивые соли или комплексы (лаки).
Окисленные антраценпроизводные различно относятся к щелочам. Антрахиноны, имеющие гидроксилы в a-положении, образуют феноляты только с гидроксидами щелочных металлов, так как a-гидроксилы образуют внутримолекулярную водородную связь с карбонильной группой (С=О), поэтому она менее реакционноспособна, чем гидроксигруппы в b-положении.
Антрахиноны, имеющие ОН-группу в b-положении, образуют феноляты с водными растворами аммиака, карбонатов и гидроксидов щелочных металлов.
При введении в молекулу –СООН группы антрахиноны взаимодействуют с водными растворами гидрокарбонатов, карбонатов и гидроксидов щелочных металлов.
Независимо от расположения ОН-групп в молекуле, все окисленные формы образуют при взаимодействии со щелочами красное окрашивание, восстановленные – желтое.
С учетом этих свойств производных антрацена разработаны качественные и количественные методы их определения.
Наиболее широко используют реакцию Борнтрегера, основанную на способности антрагликозидов подвергаться при нагревании щелочному гидролизу с образованием свободных фенолятов. Одновременно происходит окисление антрон- и антранолпроизводных до антрахинона. После подкисления гидролизата агликоны извлекают органическим растворителем (диэтиловым эфиром). При встряхивании эфирного слоя с аммиаком они переходят в аммиачный слой и окрашивают его в вишнево-красный (1,8-дигидроксиантрахиноны), фиолетовый (1,2-дигидроксиантрахиноны) цвета, причем в органический слой переходят антрахиноны, имеющие b-ОН-группу. Антрахиноны, не имеющие b-ОН-групп, остаются в органическом слое, окрашивая его в желтый цвет (например, хризофанол).
Для обнаружения антрахинонов, имеющих хотя бы одну ОН-группу в a-положении, можно использовать реакцию с 1%-ным метанольным раствором магния ацетата: 1,2-дигидроксипроизводные дают фиолетовое окрашивание; 1,4-дигидроксипроизводные – пурпурное; 1,6- и 1,8-дигидроксипроизводные – оранжево-красное.
Для качественного обнаружения производных антрацена часто используют бумажную и тонкослойную хроматографию. О присутствующих веществах судят по характеру их флуоресценции в УФ-свете до и после обработки хроматограмм соответствующими реагентами (парами аммиака, растворами едких щелочей и др.). Разделение суммы веществ производят, как правило, на колонке с полиамидным сорбентом.
Для обнаружения антраценпроизводных в растительном сырье используют их свойство возгоняться при нагревании до 210°С. Сублимат конденсируется на стенках сухой пробирки в виде желтого налета. От капли щелочи он окрашивается в красный цвет. В тканях растений антраценпроизводные можно обнаружить путем люминесцентно-микроскопического анализа по флуоресценции.
Для количественного анализа антраценпроизводных чаще всего используют фотоэлектроколориметрию. Существует множество модификаций этого метода, отличающихся условиями проведения экстракции и окисления веществ. В большинстве случаев используют усовершенствованный метод Аутерхоффа, основанный на том, что одновременно с экстракцией проводят гидролиз гликозидов ледяной уксусной кислотой. Затем агликоны извлекают неполярным органическим растворителем. При взбалтывании со щелочно-аммиачной смесью проводят переэкстрагирование производных антрацена. Окисленные формы образуют кроваво-красное окрашивание полученного раствора. Дополнительным нагреванием на водяной бане добиваются перевода восстановленных форм в окисленные, при этом интенсивность окраски усиливается. Измеряют оптическую плотность полученного раствора на фотоэлектроколориметре. Концентрацию производных антрацена в % определяют по калибровочному графику в пересчете на истизин.
Таким образом определяют количественное содержание восстановленных и окисленных форм агликонов, содержавшихся в сырье в свободном виде и образовавшихся после кислотного гидролиза антрагликозидов. Этот метод является фармакопейным и используется для количественного анализа сырья крушины, ревеня и других видов.
Учитывая, что производные антрацена могут быть представлены С-гликозидами, для их гидролиза должны использоваться более жесткие условия (концентрированные серная или хлористоводородная кислоты).
Из других методик используется хроматоспектрофотометрическое определение антраценпроизводных как в лекарственном растительном сырья, так и в галеновых препаратах. Методика заключается в хроматографическом разделении экстрактов на силикагеле в специально подобранной системе. После сушки и просматривания хроматограммы в УФ-свете пятна маркируют и элюируют. Фотометрирование производят при определенной длине волны. Содержание каждого из антрахинонов рассчитывают по калибровочному графику, построенному по основным биологически активным соединениям.
Высокой чувствительностью обладает денситофлуориметрический метод, основанный на разделении веществ на силикагеле с последующим их превращением в флуоресцирующие соединения, имеющие максимум флуоресценции при 555 нм. Эта методика предложена для определения производных 1,8-дигидроксиантрона в экстрактах растений.
В литературе описаны объемные и полярографические методы, которые в практике фармацевтического анализа пока не используются.
Многие антраценпроизводные усиливают перистальтику толстого кишечника, поэтому лекарственное растительное сырье, содержащее производные хризацина, применяется как слабительное в форме настоев, отваров, сухих экстрактов и различных комплексных препаратов. Производные ализарина оказывают нефролитическое действие и используются для лечения почечно-каменной болезни. Препараты алоэ назначают в качестве биогенных стимуляторов. Конденсированные производные антрацена (например, гиперицин) обладают антибактериальными свойствами. Некоторые производные антрацена давно используются как высококачественные природные красители.
Cortex Frangulae (Cortex Frangulae alni) – кора крушины
Собранная весной, до начала цветения, кора стволов и ветвей дикорастущего кустарника или небольшого дерева крушины ольховидной, или крушины ломкой, Frangula alnus Mill. (=Rhamnus frangula L.), сем. Крушиновые – Rhamnaceae; используют в качестве лекарственного сырья и лекарственного средства.
Крушина ольховидная – кустарник или невысокое дерево 1-3 (7) м в высоту. Ветви без колючек. Кора молодых ветвей красно-бурая, блестящая, с поперечно вытянутыми беловатыми чечевичками; у старых ветвей и стволов – серовато-бурая с расплывающимися в серые пятна чечевичками. Листья очередные, цельнокрайние, заостренно-эллиптические или обратнояйцевидные, с 6-8 парами параллельно изогнутых жилок I порядка. Цветки по 2-7 в виде пучков в пазухах листьев, обоеполые, пятичленные. Венчик зеленовато-белый. Плод – сочная фиолетово-черная ценокарпная костянка с 2, реже с 1-3 косточками, ядовита (!). Косточки широкообратнояйцевидные, сплюснутые, около 5 мм в длину с клювовидным выростом. Цветет в мае-июне, плодоносит в августе-сентябре.
К медицинскому применению допущена кора крушины имеретинской Rh. imeretina Booth, из которой готовят жидкий экстракт.
Крушина ольховидная имеет евразиатский тип ареала. Она занимает всю европейскую часть страны, произрастает на Кавказе, в центральных районах Западной Сибири. Кроме того, встречается в Северном Казахстане и на юге Красноярского края. Растет в качестве подлеска в сосновых, отчасти еловых и смешанных лесах, часто по берегам рек, озер, по влажным лугам, окраинам болот.
Промышленные заготовки коры крушины возможны во многих районах европейской части России (Псковской, Кировской, Ярославской областях, Башкортостане, Марийской республике); на Украине, в Беларуси; в меньшем количестве в Западной Сибири (Россия).
Химический состав. Кора крушины содержит до 8% производных антрацена – франгуларозид, гетеро- и диантроны франгулина, а также мономерные соединения как в восстановленной, так и в окисленной формах (глюкофрангулин, франгулин, франгулаэмодин).
франгуларозид глюкофрангулин
франгулин франгулаэмодин
В свежей коре крушины преобладают восстановленные формы. При длительном хранении или нагревании сырья происходит их окисление и ферментативный гидролиз с образованием различных промежуточных продуктов.
Заготовка, первичная обработка и сушка. Кору крушины заготавливают весной, в период набухания почек, до начала цветения. В местах, отведенных лесничеством, крушину срубают топором или срезают ножовкой, оставляя пеньки высотой 10-15 см для порослевого возобновления. На срубленных стволах и толстых ветвях делают кольцевые надрезы на расстоянии 25-30 см друг от друга, которые соединяют продольным надрезом. Снимают кору в виде желобоватых или трубчатых кусков. Нельзя состругивать ее, так как куски получаются узкими и содержат остатки древесины. Кору очищают от кустистых лишайников. Заготовку проводят с растений не моложе 8 лет и высотой не менее 3 м. Повторная заготовка на том же месте возможна через 10-15 лет.