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.