Диссертация (1141299), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Эффект копигментации: изменение спектра поглощения мальвинхлорида (1) при добавлении гиперозида (2)Копигментация(гиперхромии)приводитикувеличениюположительномусдвигуинтенсивностидлиныволныпоглощениямаксимальногопоглощения (батохромии) антоциана.В роли копигментов могут выступать представители различных группсоединений. Наиболее часто ими являются флавоноиды или эфиры оксикоричныхкислот, так и вещества, целенаправленно вносимые извне.Углеводные остатки дают дополнительные возможности для модификации,обычно - за счет ацилирования их первичных спиртовых групп остаткамифенолокислотводномилинесколькихуглеводныхостатках:парагидроксибензойной или гидроксикоричными (паракумаровой, кофейной илиферуловой (рис. 6).38n-гидроксибензойная n-кумароваякофейнаяРис.6. Строение фенолокислотТакая молекула антоциана представляет собой на первый взгляд довольногромоздкое «сооружение», но в действительности за счет внутримолекулярнойассоциации происходит укладка в очень компактную пространственнуюструктуру,обусловленнуюспособностьюароматическихацильныхгруппобразовывать внутримолекулярный «сэндвич» с антоцианидином.Подобный вид внутримолекулярной укладки защищает антоцианидиновое ядроот атаки со стороны внешней среды, например, от взаимодействия с водой [64].1.6.3 Фармакологическая активность антоциановПриродные антоциановые красители, как и все полифенолы обладают высокойбиологическойактивностью:спазмолитическая,противовоспалительная,противоаллергическая, мочегонная, кровоостанавливающая, противоотечная,капилляроукрепляющая, гипотензивный эффект, гипогликемеческой, снижениеуровня холестерина и ЛПНП (липопротеинов низкой плотности), усилениеостроты зрения и улучшение темновой адаптации (ускорение регенерацииродопсина).Последнее стало возможным, главным образом, из-за более высокого сродствак тканям глаза, что позволяет антоцианам более эффективно воздействовать наэти ткани.Показана безвредность применения антоцианов различных ягод в диапазоне150–2000 мг в день, результаты обычно свидетельствует об абсорбции 0,005-0,1%антоцианов, максимальная концентрация в плазме наблюдалась через 1,5-2 часапосле приема.
Известно, что при приеме вместе с пищей антоцианы черной39смородины обнаруживаются в плазме крови и тканях глаза. Уровень антоцианов вплазме достигал максимума через два часа и обнаруживался в течение 8 часов (улюдей). В экспериментах на животных было показано, что концентрацияантоцианов (черной смородины) в тканях глаза была выше, чем в плазме (т. е.накапливаются в глазах); антоцианы были обнаружены в таких тканях глаза какводянистая влага (внутриглазная жидкость), роговица, склера, сосудистаяоболочка глаза, цилиарные тела, радужка и сетчатка[2,8,29,30]. В небольшихколичествах антоцианы были обнаружены в стекловидном теле и хрусталике[28,31,48].1.6.4 Выделение антоцианов из растительного сырьяАнтоциановые пигменты содержатся в таких растений как Черная смородина(Rubesnigrum),Черноплоднаярябина(Aroniamelanocarpa),Каркаде(HibiscusSabdariffa), Виноград (Vitisvinifera), Скабиоза венечная (Scabiosacjmosa),Черника (Centauracyanus), Василек синий (Vacciniummyrtillus),Фиалке(Viola), льнеи многих других [4,9,65,114,124,130].Первый химический синтез антоцианов был осуществлен в 1928 английскимхимиком Р.
Робинсоном из полигидроксибензальдегидов (рис. 7).Рис. 7. Схема синтеза антоцианов. В - остаток тетраацетилглюкозыСинтетическое производство не нашло широкого применения.40Наиболее широко используемым методом извлечения БАВ из составарастительного сырья является экстракция.Систематическое исследование антоцианов в связи с определением иххимического строения включает:•экстракцию (получение первичного неочищенного извлечения);•очистку от балластных веществ;Очищенные суммарные фракции могут далее использоваться сами по себе илибыть разделены на индивидуальные вещества, если это необходимо.Вильштер и Эверст проводили экстракцию антоцианов, используя этиловыйспирт с добавлением соляной кислоты. Экстрагированные антоцианы осаждалибольшим количеством эфира, прибавленного к экстракту. После многократногоосаждения и растворения в спирте они получили чистый препарат цианидин-3,5диглюкозида [60,64].Для антоцианов нет специфического экстрагента, являющегося специфичнымдля всех видов антоциансодержащего сырья.Чаще всего экстракцию проводят охлажденным или неохлаждённым этанолом,или метанолом, содержащими соляную кислоту.
Для предотвращения разрушенияантоцианов ферментами и компенсации буферной способности отдельных видовсырья в некоторых случаях приходится работать с соляной кислотой высокойконцентрации. Во избежание кислотного гидролиза неустойчевых видовантоцианов для экстракции используют 2 %-ную или 5%-ную уксусную кислотувместо часто применяемой 1%-ой соляной кислоты в этаноле или метаноле.Однако в некоторых случаях в этой смеси возможно внезапное разрушениеантоцианов. Для предотвращения этого явления рекомендуется добавить 0,05нхлороводородную кислоту к 2% или 5%-ным растворам уксусной кислоты.Наиболее эффективным экстрагентом для получения антоцианов из ягодчерной смородины, черноплодной рябины, каркаде является спирт этиловый 96%.При этом полученный экстракт содержит больше антоциановых и меньшесопутствующих соединений [61].41Есть методики экстракции антоцианов 1%-м раствором хлороводороднойкислоты в воде.
Хотя выход антоцианов достаточно высок, стабильностьизвлечений является значительно ниже, чем при использовании спиртовыхрастворов. Возможно также применение глицерина, а иногда и ацетона, а такжесмеси этилацетат- ацетон в различном соотношении [54].Вытяжки из сырья могут быть получены разными способами: мацерацией;ремацирацией;перколяцией;циркуляционнойреперколяцией;экстракцией;реперколяциейинтенсивнымиметодамипоБосину;экстракции(виброэкстракция, экстракция с помощью ультразвука и др.) [5,49].После получения вытяжки проводят ее очистку чаще путём отстаивания ифильтрации. Отстаивание вытяжки проводят при температуре не выше 100°С неменее 2-х суток.
Фильтрование проводят с использованием различныхфильтрующих материалов и фильтров.После отстаивания и фильтрования, если это необходимо, проводят очистку[66].В качестве метода очистки получаемого извлечения может быть использованаобработка диэтиловым эфиром для удаления жиров или этилацетатом дляудаления фенолов.Возможно также применение адсорбции антоцианов на полиамидах. Для чегочерез заполненную колонку пропускают экстракт, но разделение антоцианов приэтом не достигается [65].При использовании смеси полиамида и поливинилпирролидона возможна нетолько очистка, но и получение большого числа чистых антоцианов.Разработаны методики экстракции в системе жидкость-жидкость, а также израстительного сырья с применением гидрофильных полимеров.
Для этогоиспользуют поливинилпирроллидон, поливинилкапролактам, полиэтиленгликоли.ВкачествевысаливателейприменяютсяNaCl,(NH4)2SO4,Na2SO4.Экстракционная эффективность по отношению к антоцианам изменяется в ряду42ПВП>ПВК>ПЭГ. В качестве высаливателя наиболее эффективно применение(NH4)2SO4 [69].1.7. Методы определения антоцианов в лекарственном растительномсырье и фитопрепаратахПервоначально идентификацию антоцианов проводили на основе их цвета ифракционногоразделениявразличныхрастворителях.Несмотрянанесовершенство этих методов, с их помощью была сделана значительнаяисследовательская работа по определению антоцианов в различных растениях[67].Современнаяточнаяидентификацияосновываетсянаиспользованииразличных хроматографических методов, химических и спектральных методаханализа.1.7.1. Химические методы идентификацииПри воздействии многих химических реактивов антоцианы проявляют себя какнестабильные соединения.
Их точка плавления трудно определяется, привысушивании они образуют гидратные комплексы и теряют хлороводород.Оптимальными для определения антоцианов в извлечениях из сырья можносчитать следующие методики.1. В пробирку помещают 0,5 мл извлечения и добавляют 0,5 мл 10 % раствораацетата свинца. При наличии антоцианов наблюдается синий аморфный осадок.2. В пробирку помещают 0,5 мл извлечения и добавляют 0,5 мл 10% растворагидроксида натрия. В присутствии антоцианов появляется окрашивание оливковозеленого цвета [52].Таблица 2.
Результаты общегрупповых качественных реакций на антоцианы43Для идентификации отдельных антоцианов были созданы специфическиеметоды, позволяющие работать с микроколичествами.Чаще всего для этого применяется:1. Кислотныйгидролиз(применяетсядляопределениянекоторыхспецифических особенностей структуры антоцианов. Имея положительный заряд,они при кислотном гидролизе более стабильны, чем гликозиды другихфлавоноидов):Полный кислотный гидролиз (проводится в 1 н. соляной кислоте при 100 0 Св темноте с использованием обратного холодильника);Частичный кислотный гидролиз (используется для определения числамоносахаридов, участвующих в молекуле антоциана, путем установления числа иструктуры полученных промежуточных продуктов);Селективный кислотный гидролиз (используется для определения видагликозидного остатка, связанного с третьим атомом углеродного кольца А);Селективный гидролиз пероксидом водорода (метод аналогично методуселективного гидролиза 10 % -ной уксусной кислотой используется дляопределения остатка сахара, связанного в виде глюкозида с третьим атомомуглерода в кольце А);2.
Щелочной гидролиз (позволяет гидролизовать у ацилированных антоциановэфирную связь между сахаром и ацилирующей кислотой);3. Ферментативный гидролиз (Для гидролиза связи агликон - сахар у третьегоуглерода кольца А используется антоцианаза, выделенная из плесени Aspergillusniger) [127].1.7.2. Хроматографические методы определения антоциановПод хроматографией обычно подразумевают процесс разделения смесейвеществ, происходящий при их перемещении в потоке подвижной фазы вдольнеподвижного сорбента.Разделение происходит благодаря различию тех или иных физико-химическихсвойств разделяемых веществ, приводящему к неодинаковому взаимодействию их44с веществом неподвижной фазы, а, следовательно, к различию во времениудерживания в слое сорбента.Один из важнейших показателей при идентификации – величина Rf.Наиболее часто применяемыми системами для антоцианов являются система Нбутанол: уксусная кислота: вода (4:1:5), н-бутанол: 2 н.
хлороводородная кислота(1:1) [62,63].Продукты, полученные при щелочном гидролизе, могут быть разделены спомощью следующих растворителей [63,66,69,]:1. Н-бутанол: уксусная кислота : вода (4:1:5) – верхний слой2. Этилацетат: уксусная кислота : вода (9:2:2)3. Бензол: уксусная кислота : вода (2:2:1) – верхний слой4. Изобутанол: бензол: муравьиная кислота : вода (100:19:10:25)1.7.3. Газовая хроматографияВ принципе газовую хроматографию трудно применить для качественнойидентификации антоцианов, так как нелегко приготовить летучие стабильные игомогенные производные этих соединении. Первые попытки идентификацииуказанных соединений с помощью газовой хроматографии были неудачными.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
