Кумарины, хромоны: физико-химические свойства, выделение из ЛРС, методы идентификации

Физико-химические свойства кумаринов. Кумарины представляют собой кристаллические вещества – бесцветные или слегка желтоватые, без запаха (кроме собственно кумарина, имеющего запах свежего сена). Гликозиды кумаринов растворяются в воде и спиртах и не растворяются в органических растворителях. Агликоны кумаринов растворяются в органических растворителях: хлороформе, метиловом и этиловом спирте, петролейном и диэтиловом эфире, маслах, но в воде нерастворимы. Для кумаринов характерна высокая устойчивость лактонного кольца, которое не раскрывается даже при длительном кипячении в воде. Ку-марины не взаимодействуют с кислотами и аммиаком. При нагревании до 100ºС они возгоняются. Важным свойством кумаринов является раскрытие лактонного кольца при нагревании в разбавленной щелочи, в результате чего образуются соли кумаровой кислоты желтого цвета. При подкислении этого раствора лактоное кольцо кумаринов вновь замыкается, образуя исходный кумарин. Это свойство кумаринов положено в основу одного из методов их качественного обнаружения, называемого «лактонной пробой».Кумарины флуоресцируют в ультрафиолетовых лучах желтым, зеленоватым, голубым, фиолетовым светом; в щелочной среде и в парах аммиака их флуоресценция усиливается. Кумарины имеют максимум поглощения в ультрафиолетовых и инфракрасных областях спектра.

Выделение из ЛРС. Экстракцию кумаринов из ЛРС проводят этанолом (в жидкую фазу переходят как агликоны, так и гликозиды кумаринов). После отгона спирта густой экстракт обрабатывают диэтиловым или петролейным эфиром, в который переходит сумма агликонов и значительное количество балластных веществ. Эфирный слой отделяют, отработанные остатки выбрасывают. Эфирное извлечение обрабатывают 0,5% водным раствором КОН на холоду, водную фазу отбрасывают. Затем эфирную фазу обрабатывают 10% водно-спиртовым раствором КОН при слабом нагревании. Происходит разрыв лактонного кольца, и образуются кумаринаты, которые переходят в водный слой. А в органическом растворителе остаются балластные вещества (смолы, стерины, спирты), органическую фазу выбрасывают. Водно-щелочной слой подкисляют разбавленой НСl: происходит замыкание лактонного кольца с образованием кумаринов, которые экстрагируют органическим растворителем. Когда органический растворитель отгоняют, получают сумму кумаринов, котрую разделяют хроматографически. В качестве сорбента берут оксид алюминия или силикагель. Кумарины, содержащие фенольные или спиртовые гидроксильные группы, сильнее адсорбируются на Al2O3, чем на силикагеле. Адсорбционное сродство кумаринов к Al2O3 усиливается с увеличением числа ОН-групп. Эти соединения затем элюируются из колонки большим объемом полярных растворителей, подобных спирту. На хроматограмме флуоресцирующие пятна кумаринов обводят карандашом и проявляют диазотированным сульфаниламидом, от действия которого кумарины (в зависимости от структуры) окрашиваются в оранжевый, красный и фиолетовый цвета

Качественные реакции на кумарины. Имеются 2 основные реакции:

1. Лактонная проба. К спиртовому извлечению из лекарственного растительного сырья прибавляют 10%-й спиртовой раствор КОН и нагревают: раствор желтеет (при разрыве лактонного кольца образуются кумаринаты, окрашивающие раствор в желтый цвет). При добавлении небольшого количества дистиллированной воды раствор становится более прозрачным (кумаринаты растворимы в воде). Подкислив раствор 10% НСl до кислых значений рН наблюдаем помутнение раствора или выпадение осадка: регенерировавшие кумарины нерастворимы в воде.

2. Диазореакция. К спиртовому извлечению прибавляют 10%-й спиртовой раствор КОН и нагревают: раствор желтеет. Затем прибавляют свежеприготовленный диазореактив (смесь равных объемов растворов п-нитроанилина и нитрита натрия в концентрированной НСl): при наличии кумаринов раствор приобретает вишнево-бурую окраску.

Количественное определение кумаринов.

1. Гравиметрический метод, основанный на обратимом размыкании и замыкании лактонного кольца.

2. Колориметрический метод, в основе которого лежит способность кумаринов вступать во взаимодействие с солями диазония. В качестве диазореагента применяют диазотированный п-нитроанилин, сульфаниловую кислоту, сульфаниламид.

3. Специфическое отношение кумаринов к щелочи лежит в основе метода нейтрализации (обратного титрования), применяемого для определения суммы кумаринов и их индивидуальных компонентов.

4. Методы ультрафиолетовой спектрофотометрии.

Особенности качественного и количественного определения хромонов. Подобно кумаринам хромоны образуют окси-, метокси- и другие оксипроизводные. Конденсируясь с фурановым кольцом, они образуют фуранохромоны. Хромоны по структуре близки к кумаринам и флавоноидам, но в природе хромоны встречаются реже, чем кумарины.

Для обнаружения хромонов в ЛРС используют микрохимические реакции. Эти реакции основаны на способности хромонов давать с концентрированными минеральными кислотами (хлористоводородной, серной и др.) окрашенные оксониевые соли характерного лимонно-желтого цвета. С концентрированными едкими щелочами хромоны, содержащиеся в ЛРС, образуют соединения, окрашенные в пурпурно-красный цвет. Многие хромоны в УФ-лучах дают аналогичную кумаринам флуоресценцию: голубого, желто-оранжевого или коричневого цвета.

От кумаринов хромоны можно отличить с помощью диазотированной сульфаниловой кислоты, с которой хромоны не образуют вишнево-красных соединений, характерных для кумаринов. В отличие от флавоноидов, хромоны не дают окраски со смесью борной и лимонной кислот.

Для количественного определения хромонов применяют метод колориметрии, а также метод хроматоспектрофотометрии.

Распространение в растительном мире. Локализация в органах и тканях. Производные кумаринов и хромонов широко распространены в мире растений, уже более 200 соединений этого типа выделены из растений. Наиболее часто в растениях встречаются кумарины и фуранокумарины. Около 1/3 всех изолированных из растений кумаринов выделено из сем. Сельдерейные и еще 1/3 − из сем. Рутовые и Бобовые, тогда как из остальных семейств – лишь небольшое число кумаринов. Выделенные из ЛРС кумарины являются преимущественно агликонами, реже – гликозидами.

Кумарины локализуются в различных органах растений, но более всего – в корнях, коре, плодах и в меньшей мере – в стеблях и листьях. Содержание кумаринов в растениях колеблется от 0,2% до 2-6%. Иногда в одном растении выявляется несколько кумаринов. Часто накапливаются вместе с эфирными маслами в канальцах и вместилищах.

ЛР и ЛРС, содержащие кумарины, хромоны, ксантоны: донник лекарственный, пастернак посевной, амми большая и зубная (виснага морковевидная), укроп огородный, псоралея костянковая, вздутоплодник сибирский, копеечник альпийский и желтеющий.

Herba Meliloti – трава Донника.

Донник лекарственный (Melilotus officinalis – сем. Бобовые, Fabaceae – двулетнее травянистое растение. Стебли одиночные или ветвистые, в верхней части опушенные, ребристые до 0,5-2 м высотой. Листья очередные, черешковые, тройчатые, боковые – почти сидячие. Цветки мотылькового типа, желтые, собраны в пазушные кисти. Цветет в июне-сентяб-ре. Встречается по всей Европейской части СНГ: вдоль дорог, на пустырях. К заготовке в качестве сырья допускается д. высокий (M. altissimus Thuill.), который отличается более короткими кистями цветков (2-5 см) и предпочитает расти на влажных местах. Недопустимой примесью являются д. белый (баркун) (M. albus Desr.), отличающийся от д. лекарственного белыми цветками, и д. зубчатый (M. dentatus Pers.) с острозубчатыми листочками и более мелкими светло-желтыми венчиками. ЛРС сохраняет годность 2 года.

Химический состав ЛРС. Трава д. лекарственного содержит: эфирные масла, слизи, фенолкарбоновые кислоты, флавоноиды, кумарин (1%), дигидрокумарин, дикумарол, кумаровую кислоту и ее гликозид – мелилотозид.

Основное действие ЛРС: мягчительное, противосудорожное.

Характер применения. Как противосудорожное при стенокардии и тромбозе коронарных сосудов. Как мягчительное средство для припарок при нарывах, раздражающее и отвлекающее при ревматизме. Предостережения: при длительном применении возможна тошнота, рвота, головная боль, сонливость – из-за содержащихся кумаринов. Тяжелые отравления могут наблюдаться у работающих с ЛРС при несоблюдении мер предосторожности, особенно при нарушении сушки и хранения ЛРС, что связано с проникновением в легкие и кровь дикумарина – вещества, которое препятствует образованию протромбина и нормальной свертываемости крови. Донник сушат на чердаках с хорошей вентиляцией или в сушилках при 40ºС, не пересушивая до излишней ломкости.

Поиск по сайту: