Классификация

Современная классификация основана на:

- степени окисления и гидроксилирования пропанового скелета

С6-С3-С6;

- положении бокового фенильного радикала;

- наличии или отсутствии гетероцикла.

Исходя из этого флавоноиды подразделяются на несколько групп:

1. Окисленные

Флавоны - бесцветные или слегка желтого цвета, их гидроксилированные формы находятся в цветках пижмы, ромашки (флавон апигенин). Фенильная группа расположена во 2-м положении.

Менее всего распространены в природе: изофлавоноиды, неофлавоноиды, бифлавоноиды.

Изофлавоноиды (корни стальника полевого). Фенильная группа находится в 3-м положении у С_3. Образование изофлавоноидов характерно для представителей семейств бобовых, подсемейства мотыльковых, реже для семейств касатиковых и розоцветных.

Неофлавоноиды – производные 4-фенилхромона;

Бифлавоноиды – димерные соединения, состоящие из связанных С-С-связью флавонов, флавононов и флавон–флаванонов.

К производным флавона принадлежат флавонолы, флаванонолы, флаваноны. Флавоны и флавонолы – это наиболее окисленные формы флавоноидов широко встречаются у растений.)

Флавонолы - бледно-желтого цвета.

Отличаются от флавонов наличием группы -ОН в 3-м положении.

Выделено более 210 флавоноловых агликонов.

Самые известные из них - кверцетин, кемпферол, изорамнетин, мирицетин

С увеличением количества гидроксильных групп и в зависимости от их положения возрастает густота окраски. Чаще встречаются соединения с 4-5 гидроксильными группами, например:

кемпферол – 3,5,7,4’-тетрагидроксифлавонол

кверцетин - 3,5,7,3',4'-пентагидрооксифлавонол.

(3,5,7,4’-тетрагидроксифлавонол) (3,5,7,3',4'-пентагидрооксифлавонол)

Кемпферол Кверцетин

Из 20 известных гидроксилированных флавонов чаще всего встречаются апигенин и лютеолин:

(5,7,4’-тригидроксифлавон) (5,7,3’,4’-тетрагидроксифлавон)

Апигенин Лютеолин

Большое значение имеет для медицины гликозид рутин – агликоном которого является 3,5,7,3',4'-тетрагидрооксифлавонол, сахаристая часть представлена глюкозой и рамнозой.

3-рутинозид (глюкорамнозид) кверцетина

Рутин содержится в гречихе, горцах (перечном, почечуйном, спорыше), траве фиалки, пустырника, зверобоя, плодах и бутонах софоры японской, плодах рябины черноплодной.

2. Восстановленные (производные флавана)

Флаваны – производные 2-фенилхромана

2-фенилхроман флаван

К производным флавана относятся катехины (флаван-3-олы),

Лейкоантоцианидины (флаван-3,4-диолы) и антоцианидины.

Катехины – наиболее восстановленные флавоноидные соединения.

Молекула флаван-3-олов содержит два ассиметрических атома углерода в пирановом кольце (С₂ и С₃), поэтому для каждой молекулы возможны четыре изомера и два рацемата.

Так изомеры (+)-катехин и (-)-эпикатехин отличаются конфигурацией гидроксильной группы у 3-его углеродного атома:

(+)-катехин (-)-эпикатехин

Катехины и лейкоантоцианидины обычно гликозилированных форм не образуют. В растениях они существуют в виде мономеров или в виде конденсированных соединений (дубильные вещества).

Катехины представляют собой наиболее восстановленные флавоноидные соединения, бесцветные соединения, легко поддаются окислению, в результате чего приобретают разную окраску (например, чай, различный цвет которого /черный, красный, желтый/ обусловлен степенью окисленности катехинов).

Лейкоантоцианидины – (флаван-3,4-диолы) бесцветны, это лабильные соединения, легко окисляющиеся до соответствующих антоцианидинов при нагревании с кислотами и при этом становятся окрашенными веществами.

Многие красные и синие окраски цветков с различными оттенками обусловлены присутствием антоцианидинов.

Особенностью строения антоцианидинов является наличие свободной валентности у кислорода в пирановом кольце. Благодаря положительному заряду антоцианидины в кислом растворе ведут себя как катионы и образуют соли с кислотами, в щелочном растворе – как анионы и образуют соли с основаниями. В зависимости от рН среды изменяется окраска антоцианидинов.

В зависимости от рН среды окраска цветков меняется. В кислотной среде они образуют розовую, красную окраску, в щелочной среде - от голубой до синей с разными оттенками.

Лейкоантоцианидин Цианидин

Антоцианидины – в растениях присутствуют в виде гликозидов (антоцианов).Придают растительным тканям разнообразную окраску – от розовой до черно-фиолетовой. Окраска антоцианов объясняется особенностями их строения – числом и расположением гидроксильных и метоксильных групп и способностью образовывать комплексы с ионами металлов.

Встречаются соединения с семью гидроксильными группами. Метилирование гидроксилов еще больше увеличивает разнообразие оттенков.

Флаваноны – небольшая группа флавоноидов, в основе структуры которых лежит дигидро-гамма-пироновое кольцо.

Флаваноны (гидрированное производное флавона) в отличие от флавона не имеют двойной связи между углеродами во 2-м и 3-м положениях.

В присутствии щелочей кольцо раскрывается и образуются халконы. В кислой среде халконы превращаются в флаваноны.

Например, нарингенин (флаванон) и нарингенин (халкон) содержатся в соцветиях бессмертника в свободном состоянии и в виде 5-моноглюкозида.

Нарингенин Халкон нарингенин

К производным ликвиритигенина (флаванона) и изоликвиритигенина (халкона) относится гликозид ликвиритин (находится в корне солодки и придает ей желтый цвет)

Ликвиритигенин Халкон Изоликвиритигенин

Представителем флаванона является гесперетин (находится в виде гликозида в плодах цитрусовых - лимонах)

Гесперетин

Флаваноны – это оптически активные вещества, в растениях обычно находятся в виде левовращающих форм.

Известно более 30 представителей этой группы флавоноидов (агликонов), которые обычно встречаются совместно с халконами в растениях семейств: розоцветных, бобовых, астровых.

Флаванонолы (дигидрофлавонолы) отличаются от флаванонов наличием

ОН группы при С-3 и, подобно катехинам, содержат два ассиметрических атома углерода в молекуле (С-2 и С-3).

Очень лабильны и поэтому в растениях не накапливаются в больших количествах.

Природные дигидрофлавононы, соответствующие флавонолам кемпферолу и кверцетину, называются аромадендрин и таксифолин:

Аромадендрин Таксифолин

(дигидрокемпферол) (дигидрокверцетин)

Большинство дигидрофлавонолов выделено из древесины хвойных (сосна, ель, лиственница) и лиственных (эвкалипт, бук, вишня) пород.

Особую группу флавоноидов составляют соединения с пятичленным гетероциклическим кольцом, так называемые ауроны,

это производные 2-бензилиден кумаранона или 2-бензфуранона:

Аурон

Считается, что ауроны могут образовываться из соответствующих халконов под действием обнаруженного в растениях фермента – халконазы.

Они встречаются в растениях редко, например в семействе астровых, бобовых, норичниковых.

В растениях присутствуют в форме гликозидов. Это желтые, оранжевые или оранжево-красные пигменты растений.