Виды флавоноидов. Физические свойства флавоноидов

Флавоноиды длительное время были малозаметными в медицине, но сейчас интерес к ним возрос настолько, что количество исследований, как лабораторных, так и клинических, за последние два десятилетия выросло в разы. Каковы же причины этого пристального внимания к этим веществам со стороны химиков и фармакологов?

Кто из нас не любовался волшебными красками в осеннем лесу или парке, когда листья на многих деревьях и кустах приобретает множество оттенков желтого и красного цветов. А происходит это благодаря наличию в растениях флавоноидов — природных веществ.

Пришла пора дать четкое определение флавоноидов. Флавоноиды — это группа природных веществ, которые обладают антиоксидантным эффектом и влияют на механизм работы ферментов в организме. Флавоноиды содержатся в растениях и других продуктах, еде растительного происхождения — овощах, фруктах, зелени и ягодах.

Свое название они получили от латинского слова «flavus» — желтый, поскольку первые из открытых представителей этой группы были желтыми, хотя впоследствии ученые установили, что многие из них имеют другой цвет, а некоторые и вообще бывают бесцветными.

Флавоноиды — это вещества, которые играют важную многоплановую роль в жизни растений. В растениях, таких, как некоторые травы, флавоноиды могут выступать основным компонентом. Так, в частности, они предоставляют цветкам самые разнообразные расцветки, что привлекает пчел, бабочек и других насекомых. Не менее важным назначением этих веществ является восстановление защитных функций клеток у растений от различных внешних факторов, такими как ультрафиолетовое облучение, озон, грибы, вирусы, насекомые и т.д. Ученые установили, что эта защитная роль обусловлена антиоксидантными свойствами флавоноидов.

Научное изучение этих удивительных веществ началось примерно два века назад и сегодня принято считать, что к флавоноидам относятся природные биологические соединения, в основе которых лежит дифенилпропановий скелет С6 С3-С6. Типичная молекула таких веществ состоит из двух бензольных и одного гетероциклического (пиранового) кольца, содержащего кислород.

Виды флавоноидов

Флавоноиды — это группа веществ, которые содержатся в растениях, а не одно вещество. Все флавоноидные соединения в зависимости от структуры три-углеводородного звена, а также степени ее окисления делят на следующие основные группы:

катехины;
лейкоантоцианы;
флавонолы;
флавоны;
флавононолы;
антоцианы
антоцианидины;
халконы;
ауроны;
изофлавоны.

Наиболее известным флавоноидом является витамин Р. Он назначается при многих заболевниях и входит в многие лекарства.

Флавоноиды и медицина

Долгое время флавоноиды не считали особенно интересными для медицины. Интерес к ним со стороны фармакологов значительно вырос, когда выяснилось, что при патологических состояниях в организме человека (онкологические заболевания, ишемия различной локализации, воспалительные и аллергические реакции, инфекции, гипоксия и т.д.) возникает оксидный стресс с резкой интенсификацией свободно-радикальных процессов, одновременно сопровождается снижением активности природной антиоксидантной системы организма.

Понятно, что в этих ситуациях должно быть эффективным использование экзогенных антиоксидантов, поэтому было начато интенсивный поиск наименее токсичных средств с такими свойствами, близких по действию к естественным. В результате было доказано, что для этого больше подходят именно флавоноиды, которые имеют значительный антиоксидантный потенциал и низкую токсичность. Можно сказать, что для них наступил «звездный час», ведь количество публикаций, посвященных этим веществам, в научных журналах в последние годы увеличилось в несколько раз.

Кроме того, у флавоноидов была обнаружена способность снижать проницаемость стенок кровеносных сосудов. Термин «витамин Р» (от англ. «Permeability» — проницаемость) впервые было предложено в 1937 г. когда группа ученых под руководством лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине Альберта Сент-Дьерди установила, что способность цедры лимона укреплять капилляры обусловлена не аскорбиновой кислотой, а сопутствующими ей веществами флавоноидной природы. Этот термин сохранился и поныне, и нередко применяется для обозначения ряда флавоноидных препаратов.

Где содержатся флавоноиды в продуктах питания и в растениях

Флавоноиды — это вещества, которые содержатся во многих растениях. Много этих веществ содержится в плодах, цвете, а также листьях растений. Наибольшая концентрация флавоноидов в клеточном соке растений.

Наибольшее количество флавоноидов содержится в растениях, плоды которых имеют яркий фиолетовый оранжевый или бордовый цвет.

Рассмотрим подробно, где содержатся флавоноиды в большом количестве.

Флавоноиды в овощах:

морковь;
свекла;
помидоры;
баклажаны
чеснок;
капуста;
перец;
сельдерей;
артишок и другие.

Флавоноиды во фруктах:

персики;
яблоки;
абрикосы;
сливы;
груши;
айва;
цитрусовые: грейпфрут, мандарин, апельсин, лимон;
бананы и другие.

Флавоноиды в ягодах:

виноград;
черная и красная смородина;
клюква;
голубика;
черная шелковица;
черника;
клубника;
вишня;
малина и другие.

Флавоноиды в бобовых:

черная фасоль;
конские бобы;
фасоль пинто и другие.

Флавоноиды в орехах:

грецкие орехи;
фисташки;
кешью;
пекан и другие.

Флавоноиды в напитках:

красное вино;
какао;
кофе;
чай (зеленый в особенности);
соки из фруктов и овощей;
морсы.

Флавоноиды в зелени и специях:

укроп;
петрушка;
тимьян.

Флавоноиды в травах:

боярышник;
бузина;
синий василек;
серебристая лапчатка;
песчаный и итальянский бессмертник;
пятнистый зверобой;
репешок аптечный;
расторопша;
полевой хвощ;
байкальский шлемник;
японская софора и многие другие.

Влияние на организм

Большое количество исследований последние годы было посвящено изучению влияния диеты с высоким содержанием флавоноидов на организм человека. При этом если раньше флавоноиды считали веществами, не имеют какой-то существенной ценности для человека, то в дальнейшем в них были выявлены многочисленные положительные биологические эффекты, обусловленные антиоксидантными свойствами и способностью связывать свободные радикалы.

Так, при систематическом употреблении продуктов, содержащих флавоноид кверцетин, с более низкой частотой наблюдали рак легких и бронхиальную астму, а также сахарный диабет 2-го типа. При употреблении в достаточном количестве других флавоноидов — кемпферола, нарингенина, геспередина — также отмечали снижение частоты развития цереброваскулярных заболеваний.

Особое значение имеют флавоноиды для профилактики кардио-сосудистых расстройств. Несмотря на то, что сейчас атеросклероз начали рассматривать с позиций свободно-радикальной патологии, сопровождающейся повышенным образованием липопероксидив и угнетением антиоксидантной системы организма, выяснена эффективность применения флавоноидов для профилактики атерогенеза и, следовательно, развития ишемии.

Это далеко неполный перечень профилактических возможностей флавоноидов.

Во время длительного наблюдения было установлено, что у людей, которые получают с пищей большое количество флавоноидных соединений, реже возникают хронические расстройства внутренних органов

Кверцетин принадлежит к подгруппе флавонолов, содержится во многих овощах и фруктах и оказывает мощное антиоксидантное действие. Вполне естественно, что этот флавоноид стал объектом подробных исследований, особенно по изучению его влияния на миокард. Не исключено, что дальнейшее изучение свойств кверцетина позволит расширить показания к его применению.

Таким образом, углубленное изучение свойств флавоноидов позволяют все шире использовать представителей этой группы органических веществ как для профилактики, так и лечения многих болезней.

Норма потребления витамина Витамина Р

Витамин Р — это наиболее известный и необходимый флавоноид. Суточные нормы потребления этого витамина:

взрослые — 250 мг;
дети от 7 до 18 лет — 150-250 мг, в зависимости от массы тела.

Заключение

Флавоноиды — это важнейшие соединения, которые содержатся в растениях. Их употребление имеет массу положительных для здоровья моментов. Флавоноиды необходимы для нормального функционирования организма.

В этой статье Вы узнаете о том, что такое Флавоноиды, а также о свойствах, пользе и источниках флавоноидов.

Что такое Флавоноиды

Флавоноидами называют группу физиологически активных веществ, которые, проникая с пищей в организм человека, оказывают влияние на активность ферментов. Флавоноиды успешно применяются как в официальной, так и в народной медицине. Из флавоноидов сегодня производятся лечебные и витаминные препараты, биологически активные добавки, они используются в косметической промышленности. Содержатся флавоноиды во всех частях растений, однако больше всего флавоноидов находится в листьях и цветках.

Свойства и польза флавоноидов

Флавоноиды нейтрализуют действие свободных радикалов, предохраняют клетки от разрушения, а значит, предотвращают преждевременное старение организма, спасают от развития атеросклероза.

Они способны изменять реакцию человеческого организма на аллергены, канцерогены и вирусы. Об этом свидетельствуют противовирусные, антивоспалительные, противоопухолевые и антиаллергические свойства флавоноидов.

Кроме того, флавоноиды способны нормализовать работу иммунной системы, замедлить воспалительные процессы, препятствуют размножению раковых клеток.

Флавоноиды могут регулировать степень проницаемости стенок сосудов, а значит, повышать их эластичность. Особенно успешно справляется с этой задачей рутин – витамин Р. Похожее воздействие на клетки свойственно и некоторым другим флавоноидам. Содержатся они в яблоках, персиках, айве, смородине, абрикосах.

Флавоноиды в высшей степени полезны для женщин: содержащиеся и сое и ячменном солоде, например, очень напоминают по структуре женские половые гормоны эстрогены. Эти вещества широко используются для облегчения климактерического синдрома.

Эффективно применение флавоноидов при спазмах сосудов и кишечника, при гепатитах, язвах желудка и двенадцатиперстной кишки, а также при других заболеваниях.

Довольно широко используется экстракт ягод черники, в которых содержится большое количество флавоноидов антоцианов. Экстракт применяют как лекарственное средство при сердечно-сосудистых заболеваниях, дистрофии сетчатки глаза и варикозном расширении вен.

Антиоксидантным действием отличаются флавоноиды, находящиеся в красно-фиолетовых овощах и фруктах – баклажанах, винограде, гранатах, красной капусте, красных яблоках, вишне.

Источники флавоноидов

Согласно исследованиям ученых, натуральными источниками флавоноидов признаны:

цедра цитрусовых;
облепиха;
красный виноград;
черника;
красные вина;
зеленый чай;
тунбергия;
черный шоколад;
темные сорта пива.

Однако современному человеку в поисках флавоноидов имеет смысл обратиться, помимо натуральных продуктов, еще и к биологически активным добавкам . Дело в том, что ни шоколад, ни пиво, ни фрукты неспособны обеспечить организм человека действительно достаточным количеством флавоноидов . Решая эту проблему, специалисты во всем мире применяют БАДы, служащие источниками флавоноидов.

Регулярно употребляя БАДы, можно эффективно скорректировать свое питание – ведь для того, чтобы насытить организм натуральными флавоноидами, пришлось бы каждый день съедать огромное количество ягод и фруктов, что просто невозможно!

Следовательно, правильное использование – наиболее короткий путь к здоровью, молодости и красоте .

Флавоноиды (растительные пигменты) — физиологически активные элементы, играющие большую роль не только в обмене веществ растений, но и оказывающие огромное влияние на активность ферментов. В организм человека элементы попадают с пищей.

Сегодня фловоноиды широко применяются в народной, официальной медицине, а также в косметологии. В официальной медицине данные элементы входят в состав лекарственных препаратов, БАДов, витаминов.

Благотворное воздействие на организм

Флавоноиды имеют массу полезных свойств, которые берутся в учет при изготовлении медицинских препаратов для разных сфер медицины:

укрепляют стенки сосудов, повышают их эластичность и тонус;
защита клеток организма;
предотвращение старения на клеточном уровне;
уменьшение влияния на организм аллергенов;
предотвращение развитие опухолей;
защита от вирусных заболеваний;
укрепление иммунитета;
эффективное противовоспалительное средство;
помогают бороться с неприятными симптомами, которые возникают у женщин в период климакса;
помогают в борьбе с сердечно-сосудистыми заболеваниями;
эффективны при заболеваниях ЖКТ;
актуальны при лечении гепатита.

Формулы популярных флавоноидов

Таким образом, флавоноиды имеют широкий спектр влияния на организм человека. Они обладают действием:

противовоспалительным;
противоопухолевым;
противолучевым;
антиоксидантным;
ранозаживляющим;
бактерицидным;
эстрогенным;
гипотезивным;
антиязвенным.

Свойства, которыми обладают вещества

Спектр свойств флавоноидов достаточно велик, поэтому сделать акцент необходимо на основных:

Флавоноиды в официальной медицине

Научные исследования о способности флавоноидов улучшать эластичность кровеносных сосудов и регулировать их проницаемость, бороться со склеротическими поражениями, давно подтвердили эффективность данных веществ.

Наиболее известный флавоноид – это рутин, который оказывает благотворное влияние на сосуды.

На данный момент известно более ста флавоноидов, которые оказывают действие, аналогичное рутину.

Польза веществ данных веществ заключается в уменьшении ломкости сосудов.

Высокая концентрация веществ есть в таких продуктах как персики, яблоки, какао, чай (зелёный), земляника, малина, смородина.

Популярность в медицинской практике получил экстракт черники (в нём содержится около 25 % антоцианов), он используется в лечении сердечно-сосудистой системы, при .

Разновидности веществ

По всеобщей классификации флавоноиды делятся на следующие разновидности:

Антоцианы – пигментные вещества, находящиеся в растениях и обуславливающие окраску плодам и листьям в синий, красный, фиолетовый цвет. Исключением является банан. Данные вещества способны уничтожать разные виды бактерий, укрепляют иммунитет, помогают организму в борьбе с различными инфекциями, простудными заболеваниями. Также антоцианы помогают укреплять стенки сосудов и снимать отёчность. Вещества поддерживают мембраны клеток в норме, предупреждая их повреждение.
Катехины – антиоксиданты природного происхождения, которые ускоряют обмен веществ, увеличивают расход энергии. Вещества помогают выведению из организма холестерина, снижают риск развития многих заболевания: атеросклероза, инсульта и инфаркта. Катехины – хорошая профилактика развития сахарного диабета. Благодаря регуляции проницаемости капилляров и увеличения упругости их стенок, данные антиоксиданты незаменимы в профилактике и лечении варикозного расширения вен и сердечно-сосудистой системы. Катехины помогут в выведении из организма кадмия, свинца, хрома и олова.
– биофлавонид, он же витамин Р. Вещество содержится в большинстве растений и продуктов. Он придает энергии и активности организму, замедляет процессы старения и улучшает проницаемость капилляров. Рутин предупреждает кровотечения, способствует регенерации тканей при различных заболеваниях (гастрит, язва двенадцатиперстной кишки и желудка).

Флавоноиды в природе

Огромную роль в растительном метаболизме играют флавоноиды (наиболее распространены в высших растениях). Одни из них — пигменты, придают соответствующую окраску растению. Так халконы, ауроны, флавоны, флавонолы обеспечивают оранжевую, жёлтую окраску. Синий, красный, фиолетовый цвета обеспечивают антоцианы.

Флавоноиды принимают участие в фотосинтезе, выступают как защитные агенты в патогенезе, образовывают суберин и лигнин. Вещества принимают непосредственное участие в процессах прорастания семян, отмирании клеток, в процессе удлинения растущих частей растений.

Лейкоантоцианы и катехины, в отличие от других, не придают цвет, так как являются бесцветными и являются родоначальниками дубильных веществ.

Наилучшими источниками флавоноидов есть цитрусовые, ягоды и фрукты, зелёный чай, тёмное пиво, красны сорта вин, чёрный шоколад, облепиха.

Что характерно, наиболее дешевый вариант получения биоконцентратов флавоноидов есть использование отходов от производства вин и соков. Такие вещества наиболее эффективны.

Что касается чая – самым мощным антиоксидантом есть зелёные сорта. Далее по нарастанию цвета усиливаются вкусовые качества, но снижается антиоксидантная ценность.

БАДы на основе веществ

В практической медицине препараты на основе флавоноидов нашли широчайшее применение.

Огромным плюсом есть тот факт, что лекарственные средства с этими веществами абсолютно нетоксичны для любого человека при любом способе введения.

Препараты на основе флавоноидов – прекрасная добавка к основному лечению и основным медицинским препаратам. В качестве лекарственных препаратов выступают флавоноиды Кверцетин и Рутин (они же Р-витамины).

Их функции наиболее ярко проявляются в сочетании с аскорбиновой кислотой и применяются для уменьшения ломкости капилляров, повышения эластичности эритроцитов, торможения свёртываемости крови (боярышник, пустырник).

Корень солодки применяется в медицине как противовоспалительное, противоязвенное средство (препараты на его основе, в большинстве случаев носят названия, соответствующие названию растения).

Кровоостанавливающими свойствами обладают препараты на основе , водяного перца. От поможет избавиться , стальник пашенный. В современной медицине появились препараты на основе флавоноидов, которые помогают в борьбе со злокачественными и доброкачественными опухолями.

Использование во флебологии

Лекарственные препараты на основе флавоноидов широко применяются в флебологии, так как уже доказана их эффективность и отсутствие противопоказаний, в отличие других медицинских препаратов (мазей, гелей, таблеток), которые могут давать осложнения или обострять хронические заболевания. Многие препараты противопоказаны при беременности, хотя проблема с венами в это время весьма актуальна.

– препарат на основе проционидоловых олигомеров. Самый большой их запас в косточках винограда (самый известный из антиоксидантов). Средство увеличивает внутриклеточное содержание витамина С, что, в свою очередь, связывает свободные радикалы и уменьшает проницаемость капилляров и их ломкость.

Так как препараты на основе флавоноидов относятся к биологически активным добавкам, к их применению необходимо приступить только после консультации с лечащим врачом, несмотря на то, что побочного действия практически не возникает.

Есть точка зрения

При комплексном лечении варикоза назначаю своим пациентам кроме лечебных процедур препарат на основе флавоноидов Детралекс. Препарат отлично себя зарекомендовал и показывает высокую эффективность. Для профилактики два раза в год можно проходить курсы приема данного препарата.

Игорь Шапошников, врач-флеболог

Назначение пациентам лекарственных препаратов на основе флавоноидов дает возможность без вреда для других органов и систем вылечить варикоз (если это касается начальных стадий), а также в комплексе с другими средствами эти вещества применяются и на более поздних стадиях венозных заболеваний.

Валентин Козинский, врач-флеболог

Способность некоторых фруктов и овощей улучшать функционирование тех или иных систем органов уже давно известна человечеству. В результате исследований стало известно, что этими полезными свойствами обладает особое вещество, которое содержится в растениях и играет важнейшую роль в их жизнедеятельности. А называется это вещество "флавоноид". Что это такое, и как оно влияет на человеческий организм, можно узнать из этой статьи.

Немного истории

Медики в древности использовали полезные свойства некоторых овощей и фруктов для лечения разных заболеваний. Однако они даже не задумывались над вопросом, какие же вещества, входящие в состав этих растений, делают данные продукты способными излечить тот или иной недуг. Впервые на вопрос, флавоноид - что это, дал ответ лауреат Нобелевской премии по медицине и физиологии Альберт де Сент-Дьерди в 1936 году. Его исследования были посвящены флавоноидам, содержащимся в красном перце. Альберт де Сент-Дьерди обнаружил, что употребление этого овоща способствует укреплению стенок сосудов благодаря некоторым полезным веществам красного цвета, и назвал их Однако это название не прижилось. Более того, на протяжении последующих пятидесяти лет эта тема не сильно интересовала науку, но в начале 90-х годов прошлого века стал наблюдаться новый бум. Это было связано с тем, что группа американских ученых открыла антиоксидантные свойства флавоноидов, содержащихся в некоторых овощах и фруктах. После этого было решено использовать эти полезные качества растений для нейтрализации свободных радикалов.

Что такое флавоноид?

Группа веществ, содержащихся в овощах, фруктах, ягодах и зелени и влияющих на действие ферментов в организме, называется флавоноидами. Они широко применяются как в народной, так и традиционной медицине, фармакологии. Эти вещества также отвечают за окраску плодов, они участвуют в фотосинтезе. Что же представляет собой флавоноид? Что это - витамин или что-то другое? Это Оно плохо растворяется в воде, бывает разной окраски (желтой, красной, оранжевой и др.). Флавоноиды можно также назвать натуральными растительными красителями. При этом они содержатся только в растениях, но ни в коем случае не в животном организме.

Флавоноиды: классификация и виды

Сегодня учеными выявлено свыше 6500 флавоноидов, которые объединены в 24 группы. Среди них есть липофильные и водорастворимые соединения. Некоторые из этих групп являются пигментами растительного происхождения. Они обуславливают окраску плодов растений и цветов. В зависимости от степени окисленности 3-углеродного фрагмента бывают следующие классы флавоноидных соединений:

лейкоантоцианидины (лейкоцианидин, лейкодельфинидин, лейкопеларгонидин);
катехины;
флавононы;
халконы;
дигидрохалконы;
флавононолы;
антоцианы и антоцианидины;
ауроны;
флавонолы (биофлавоноиды);
изофлавоны.

Самым известным из флавоноидов на сегодняшний день является рутин или, как его называют иначе, витамин С 2 , или Р. Чем же он так знаменит? Это вещество обладает особым сосудоукрепляющим свойством. За это оно (либо его синтетический аналог) является одним из составляющих многих лекарств, например, рутин входит в состав препарата Ascorutinum, предназначенного для повышения эластичности капилляров и кровеносных сосудов.

Флавоноиды: действие на организм

Полезные свойства флавоноидов для человеческого организм не ограничиваются сосудоукрепляющим эффектом. Кроме этого, они оказывают такие очень важные воздействия, как:

Исходя из этого, можно сказать, что флавоноиды обладают антиоксидантным, противолучевым, спазмолитическим, антиязвенным, противоопухолевым, противовоспалительным, ранозаживляющим, гипотензивным, эстрогенным, бактерицидным, мочегонным свойствами и др.

Полезные свойства

Как видите, флавоноиды для человека полезны и даже необходимы. Они способствуют правильному функционированию организма, а их действие неагрессивно. Зная об их полезных свойствах, легко самостоятельно помочь своему организму в решении некоторых проблем. Так, например, благодаря акнтиоксидантному действию красное вино (в умеренных количествах) рекомендуется жителям зоны с повышенной радиацией. Однако флавоноиды, действие на организм которых научно доказано, тем не менее, не являются основными лечебными средствами. Они могут лишь стать вспомогательными, сопровождающими основную терапию. Однако, несмотря на то что флавоноиды в растениях находятся в достаточном количестве, тем не менее, они часто нестабильны. Если их неправильно обработать, то они могут погибнуть.

Продукты, содержащие флавоноиды

Сегодня флавоноиды, можно купить в аптеке или заказать в интернете. Однако гораздо полезнее принимать овощи и фрукты, в состав которых входят эти полезные вещества. Где же содержатся флавоноиды? Вот неполный перечень продуктов, в которых есть эти полезные вещества:

какао;
чай, особенно зеленый (флавоны и катехины);
красный виноград и красное вино;
абрикосы, сливы, яблоки, персики, грушы, айва и др;
ягоды: вишня, черника, малина, голубика, клубника, черная и красная смородина, черная шелковица, боярышник, барбарис и др.;
цитрусовые: лимон, апельсин, грейпфрут, мандарин (флавононы, флавоны);
овощи: капуста, морковь, свекла, баклажаны и др.

Фловоноидами наиболее богаты овощи и фрукты, которые имеют ярко-бордовый или фиолетовый окрас, в том числе и дикорастущие плоды. Доказано, что в последних содержание природных пигментов намного выше и это в основном лейкоантоцианидины, в розоцветных же содержатся флавоны, а в бобовых - изофлавоноиды.

Как принимать флавоноиды?

В нынешнее время вряд ли найдется кто-нибудь, кто не слышал слово "флавоноид", что это и с чем его "едят". В последние годы эти вещества находятся в центре внимания фармакологов, которые все чаще используют их для производства лекарственных препаратов. Кстати, многие ученые данной области "заразились" идеей создать так называемый эликсир молодости, используя при этом все те же флавоноиды. Польза этих веществ для человеческого организма очевидна. Однако способны ли их полезные свойства бороться с признаками старения? В любом случае от них однозначно больше пользы, чем вреда. Поэтому использование богатых флавоноидами овощей, фруктов, ягод, зелени будет только благоприятствовать вашему здоровью, наполнит организм энергией. Вы будете чувствовать себя моложе, свежее, бодрее и здоровее. Плюс ко всему, эти продукты можно есть в неограниченных количествах. Поверьте, никакой передозировки флавоноидами вам не грозит, конечно, если речь идет не о биоактивных добавках. Их ни в коем случае нельзя использовать без рекомендации врача или без изучения инструкции, особенно пункта "дозировка".

text_fields

arrow_upward

Флавоноидами называется многочисленная группа природных биологически активных соединений, в основе структуры которых лежит скелет, состоящий из двух бензольных колец (А и В), соединенных между собой трехуглеродной цепочкой (пропановый мостик) – С 6 -С 3 -С 6 . Посредством пропанового мостика в большинстве флавоноидов образуется гетероцикл, являющийся производным пирана или гамма -пирона с атомом кислорода в кольце. Значительное количество флавоноидов можно рассматривать как производные 2-фенилхромана (флавана) или 2-фенилхромона (флавона).

Краткая историческая справка

text_fields

arrow_upward

Изучение флавоноидов относится к началу XIX в., когда в 1814 г. Шевроле выделил из коры дуба кристаллическое вещество, названное кверцитрином. Спустя 40 лет Риганд установил гликозидный характер этого вещества и агликон назвал кверцетином. Поскольку первые выделенные из растений вещества имели желтую окраску, они получили название «флавоноиды» (от лат. «flavus » – желтый). В 1903 г. Валяшко установил строение рутина. Систематическое изучение строения природных флавоноидов многие годы проводили польские химики. Большую работу по изучению антоцианов провел Вильштеттер. Исследованиями катехинов занимались А.Л. Курсанов, М.Н. Запрометов, К. Фрейденберг и др. Флавоноидные соединения на протяжении последних 30 лет интенсивно изучались в лабораториях многих стран, флавоноиды привлекают внимание ученых разносторонней биологической активностью и чрезвычайно низкой токсичностью. В настоящее время количество описанных в литературе выделенных из растений флавоноидов с установленной структурой достигает примерно 6500.

Распространение и локализация

text_fields

arrow_upward

Флавоноиды широко распространены в растительном мире. Особенно богаты флавоноидами цветковые растения, относящиеся к семействам розоцветных (различные виды боярышника, арония (рябина) черноплодная), бобовых (софора японская, стальник полевой, виды солодки), гречишных (горцы перечный и почечуйный, спорыш птичий, гречиха посевная), сложноцветных (бессмертник песчаный, сушеница топяная, пижма обыкновенная), губоцветных (пустырники сердечный и пятилопастный) и др. Наиболее высокое содержание флавоноидов отмечено у тропических и альпийских растений. Обнаружены флавоноиды и у споровых растений (мхи, папоротники, хвощи), реже встречаются в водорослях, грибах, а также в микроорганизмах и насекомых. Локализуются флавоноиды в различных органах, но чаще в надземных: цветках, листьях, плодах; значительно меньше их в стеблях и подземных органах (солодка, шлемник байкальский, стальник полевой). Наиболее богаты флавоноидными соединениями молодые цветки, незрелые плоды. Содержание флавоноидов в растениях различно — в среднем 0,5-5 %, иногда достигает 20 % (в бутонах софоры японской).

В растениях флавоноиды присутствуют в растворенном виде в клеточном соке, в основном в виде гликозидов, которые лучше растворяются в воде. Под влиянием ферментов гликозиды расщепляются на сахара и агликоны. В качестве cахарных остатков чаще встречаются: из гексоз — D-глюкоза, D-галактоза; из пентоз — D-ксилоза, L-арабиноза; из метилированных пентоз – L-рамноза; из уроновых кислот — D-глюкуроновая кислота. Основную группу составляют O-гликозиды; в меньшей степени распространены С-гликозиды. О-гликозиды, в зависимости от числа остатков сахара, положения и порядка их присоединения, делятся на монозиды, биозиды, триозиды и дигликозиды. В дигликозидах моносахара присоединяются в двух разных положениях флавоноидного ядра.

Факторы, влияющие на накопление флавоноидов

text_fields

arrow_upward

Основными являются возраст и фаза развития растений. Наибольшее количество флавоноидов накапливается у многих растений в фазе цветения, а в фазе плодоношения уменьшается. Факторы окружающей среды (свет, почва, влага, высота над уровнем моря и др.) оказывают также значительное влияние на накопление флавоноидов. В южных и высокогорных районах, под влиянием света, и на почвах, богатых микроэлементами, содержание флавоноидов увеличивается.

Биологическая роль флавоноидов

text_fields

arrow_upward

Флавоноиды играют роль фильтров в растениях, защищая ткани от вредного воздействия УФ-лучей.
Согласно гипотезе русского биохимика В.И. Палладина именно флавоноиды являются переносчиками водорода в дыхательной цепи митохондрий растительной клетки.
Флавоноиды участвуют в процессе фотосинтеза и окислительного фосфорилирования. Совместно с аскорбиновой кислотой участвуют в ферментативных процессах окисления и восстановления, способствуют выработке иммунитета.
Являясь растительными пигментами, флавоноиды (в частности, антоцианы) придают яркую окраску цветкам и плодам, чем привлекают насекомых-опылителей, птиц и животных, и тем самым способствуют опылению и распространению растений.

Физические свойства флавоноидов

text_fields

arrow_upward

Катехины, лейкоантоцианидины, флаванонолы, изофлавоны — бесцветные; флаваноны, флавоны, флавонолы — желтые; халконы и ауроны — оранжевые; антоцианидины в зависимости от реакции среды красные, синие или фиолетовые аморфные или кристаллические вещества, без запаха, горького вкуса, с определенной температурой плавления (гликозиды — 100-180 ºС, агликоны — до 300 ºС).

Гликозилированные формы флавоноидов, катехины и лейкоантоцианидины хорошо растворимы в воде, этаноле и метаноле различной концентрации, нерастворимы в органических растворителях (диэтиловом эфире, хлороформе, ацетоне). Свободные агликоны, за исключением катехинов и лейкоантоцианидинов, нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в этаноле, метаноле и других органических растворителях (диэтиловом эфире, хлороформе, ацетоне). Все флавоноиды хорошо растворимы в пиридине, диметилформамиде и щелочах.

Все флавониды оптически активны, способны флуоресцировать в УФ-свете, имеют характерные УФ-спектры, характеризующиеся наличием двух максимумов поглощения, и ИК-спектры.

Химические свойства флавоноидов

text_fields

arrow_upward

Химические свойства обусловлены особенностью строения флавоноидов: наличием ароматических, пиранового или пиронового колец, функциональных групп.

1. Гликозиды подвергаются ферментативному и кислотному гидролизу до агликонов и сахаров. O-гликозиды гидролизуются более или менее легко при действии разбавленных минеральных кислот и ферментов. С-гликозиды с трудом расщепляются только в жестких условиях при действии крепких кислот (кислоты концентрированные хлористоводородная или уксусная) или их смесей (смесь Килиани) при длительном нагревании.

2. Благодаря кольцам А и В флавоноиды способны:

образовывать комплексные соединения с солями металлов (железа, алюминия, циркония). С солями железа — в зависимости от количества гидроксильных групп от зеленой и синей до коричневой окраски; с солями алюминия – желтой окраски, с желто-зеленой флуоресценцией;
вступать в реакцию азосочетания с солями диазония с образованием азокрасителей.

3. Флавоноиды, содержащие пироновый цикл (флавоны и флавонолы), способны:

восстанавливаться в кислой среде атомарным (свободным) водородом, полученным в результате реакции взаимодействия кислоты с металлическим магнием или цинком, до антоцианидинов (проба Шинода, или цианидиновая проба);
растворяться в щелочах с образованием растворимых в воде фенолятов.

4. Флавоноиды, содержащие пирановый цикл (катехины, лейкоантоцианидины), способны легко окисляться до производных флавона и флавонола.

5. Флавоноиды при сплавлении в жестких условиях со щелочью распадаются на составные части, что используется для установления их структуры.

Физические и химические свойства используются в анализе сырья на подлинность и доброкачественность.

Способы получения

text_fields

arrow_upward

Для выделения флавоноидов проводят экстракцию растительного материала этанолом. Спиртовое извлечение упаривают, к остатку добавляют горячую воду и после охлаждения удаляют неполярные соединения (хлорофилл, жирные и эфирные масла и др.) из водной базы хлороформом или четыреххлористым углеродом. Для выделения отдельных флавоноидов существуют специфические методы.

Качественные реакции

text_fields

arrow_upward

Специфических реакций для всех групп флавоноидов не существует. Наиболее часто используют следующие реакции.

1. Цианидиновая проба (проба Шинода) . Флавоноиды при восстановлении атомарным водородом в присутствии магния (или цинка) и кислоты концентрированной хлористоводородной образуют характерное окрашивание. Реакция очень чувствительна, основана на восстановлении карбонильной группы и образовании антоцианидинов. Для проведения реакции 1 г порошка сырья заливают 10 мл 95 % этанола, нагревают на водяной бане до кипения и настаивают 3-4 часа. Спиртовое извлечение фильтруют, упаривают до объема 2 мл, делят пополам и разливают в 2 пробирки; в каждую пробирку прибавляют по 3 капли кислоты концентрированной хлористоводородной. В первую пробирку добавляют 0,03-0,05 г магниевой или цинковой пыли и нагревают на водяной бане до кипения. Жидкость окрашивается в красный или ярко-розовый цвет. Во второй пробирке окрашивание отсутствует. Флавоны дают оранжево-красные, флавонолы от розовой до малиновой окраски соли.

Антоцианидины, халконы и ауроны в кислой среде сразу дают окрашенные оксониевые соли.

Цианидиновая реакция приводится в ГФ ХI для установления подлинности цветков бессмертника песчаного.

2. Проба Брианта . Проводится при положительной цианидиновой реакции и является ее модификацией. Эта проба дает возможность сделать заключение о присутствии в сырье гликозидов и (или) агликонов.

В пробирку, где проводилась проба Шинода, добавляют октанол и встряхивают. Если:

окраска перешла в органический слой — в сырье содержатся только агликоны, которые растворимы в октаноле;
окраска осталась в водной фазе — в сырье присутствуют только гликозиды;
окрасились оба слоя — в сырье присутствуют флавоноиды как в виде гликозидов, так и в виде агликонов.

3. Реакция с солями железа (III) . С железа окисного хлоридом образуются комплексные соединения, окрашенные в черно-синий цвет, если флавоноиды – тригидроксипроизводные, и в зеленый — если дигидроксипроизводные.

4. Реакция с 2-5 % спиртовым раствором алюминия хлорида . Флавоноиды, имеющие две гидроксигруппы у С 3 и С 5 , образуют хелатные комплексы за счет водородных связей, возникающих между карбонильной и гидроксильными группами и ионом алюминия, имеющие желтый цвет с желто-зеленой флуоресценцией.

Эта реакция приведена в ГФ XI для подтверждения подлинности сырья зверобоя, горца перечного и спорыша птичьего.

Аналогично образуются комплексы с солями циркония.

5. Реакция с 1 % раствором основного свинца ацетата .

Антоцианидины дают синий аморфный осадок.

Флавоны, халконы и ауроны — осадки ярко-желтого цвета.

6. Реакция с 10 % спиртовым раствором щелочи . Флавоны, флавонолы, флаваноны и флаванонолы растворяются в щелочах с образованием фенолятов желтого цвета, при нагревании окраска изменяется до оранжевой или коричневой. Халконы и ауроны при взаимодействии со щелочами обычно дают красное или ярко-желтое окрашивание.

Антоцианидины образуют со щелочами соли от синего до оливково-зеленого цвета.

7. Реакция азосочетания с диазосоединениями (кислота сульфаниловая или пара -нитроанилин). Образуется азокраситель оранжевого, красного или вишнево-красного цвета.

8. Борно-лимонная реакция с реактивом Вильсона (по 0,5 г кислот борной и лимонной в метаноле).

Реакция отличия флавоноидов от фуранохромонов. Флавоноиды дают с кислотой борной комплексы желтой окраски с ярко-желтой флуоресценцией, которые не разрушаются кислотой лимонной. Фуранохромоны со смесью кислот борной и лимонной не реагируют.

Хроматографическое исследование

Для идентификации и разделения флавоноидов используют методы бумажной, колоночной хроматографии и хроматографии в тонком слое сорбента.

Используют различные системы растворителей:

для БХ чаще всего БУВ (бутанол – кислота уксусная — вода) 4:1:5; 4:1:2;
для ТСХ — хлороформ-метанол 8:3; 8:2.

Идентифицируют флавоноиды по характерному свечению на хроматограммах в УФ-свете до и после проявления хромогенными реактивами.

Катехины и лейкоантоцианидины не флуоресцируют. Гликозиды флавонов и изофлавонов флуоресцируют голубым или синим цветом, флавонолов — темно-коричневым или черным, агликоны флавонов — коричневым, флавонолов — желтым, халконы и ауроны имеют желтую или оранжевую флуоресценцию.

Для проявления флавоноидов на хроматограммах используют:

1) пары аммиака 25 %. Происходит усиление окраски пятен в УФ-свете или изменение окраски на желтую.

2) 2-5 % спиртовой раствор алюминия хлорида. Наблюдается желто-зеленая флуоресценция в УФ-свете, в видимом свете — желтое окрашивание пятен.

3) Катехины проявляют 1 % раствором ванилина в кислоте концентрированной хлористоводородной, в видимом свете наблюдается красное окрашивание.

Реже используют реактив Вильсона, 2 % метанольный раствор хлорокиси циркония, раствор сурьмы пятихлористой в хлороформе, диазореактив.

В ГФ ХI приводится исследование методом бумажной хроматографии халконов и ауронов в траве череды, изофлавонов в корнях стальника; хроматографии в тонком слое сорбента на пластинке «Силуфол» — флавоноидов в цветках и плодах боярышника, флавон-5-гликозидов в траве хвоща полевого.

Количественное определение

text_fields

arrow_upward

Для количественного определения флавоноидов в лекарственном растительном сырье используют физико-химические методы анализа (преимущественно фотоэлектроколориметрические и спектрофотометрические методы).

Фотоэлектроколориметрический (ФЭК) метод.

ФЭК-метод основан на измерении оптической плотности окрашенных растворов, полученных по реакции флавоноидов с солями металлов или азосочетания с солями диазония.

ГФ ХI приводит ФЭК-метод для определения содержания суммы флавоноидов в листьях вахты трехлистной. Предварительно сырье очищают от хлорофилла хлороформом, получают спиртовое извлечение флавоноидов, затем проводят реакцию образования азокрасителя с диазотированным стрептоцидом и измеряют оптическую плотность окрашенного раствора с помощью ФЭК. Содержание суммы флавоноидов расчитывают по калибровочному графику, построенному по стандартному образцу рутина.

Спектрофотометрический метод (СФМ)

СФМ основан на способности флавоноидов или их окрашенных комплексов поглощать монохроматический свет при определенной длине волны.

1. Получают спиртовое извлечение и измеряют собственное поглощение:

в цветках бессмертника песчаного при длине волны 315 нм, рассчитывают содержание флавоноидов в пересчете на изосалипурпозид с использованием оптической плотности ГСО изосалипурпозида;
в корнях стальника при длине волны 260 нм, рассчитывают в пересчете на ононин с учетом оптической плотности ГСО ононина;
в цветках пижмы измеряют оптическую плотность флавоноидов и фенолкарбоновых кислот в буферном растворе и пересчитывают на лютеолин с учетом оптической плотности ГСО лютеолина.

2. Получают спиртовое извлечение , затем проводят реакцию образования комплекса с 2 % спиртовым раствором алюминия хлорида и измеряют оптическую плотность:

в траве зверобоя в пересчете на рутин с учетом оптической плотности ГСО рутина;
в траве горца перечного в пересчете на кверцетин с учетом удельного показателя поглощения комплекса кверцетина с алюминия хлоридом;
в траве спорыша (горца) птичьего в пересчете на авикулярин с учетом удельного показателя поглощения комплекса авикулярина с алюминия хлоридом.

3. Получают извлечение антоцианов 1 % раствором кислоты хлористоводородной из цветков василька синего, при этом образуются окрашенные оксониевые соли, у которых измеряют оптическую плотность и пересчитывают на 3,5-дигликозид цианидина (цианин) с учетом удельного показателя поглощения цианина в 1 % растворе кислоты хлористоводородной.

Хроматоспектрофотометрический метод

1. Предварительное разделение флавоноидов в тонком слое сорбента (цветки боярышника).

Стадии определения:

получение спиртового извлечения;
очистка извлечения;
хроматографическое разделение флавоноидов на пластинке «Силуфол» в системе растворителей хлороформ-метанол 8:2 вместе со свидетелем ГСО гиперозида;
идентификация гиперозида и свидетеля на пластинках в УФ-свете;
элюирование гиперозида и ГСО смесью диоксана и воды 1:1;
измерение оптической плотности испытуемого раствора и ГСО при длине волны 365 нм;
расчет содержания гиперозида.

2. Предварительное разделение на колонке с полиамидом (плоды боярышника).

Стадии определения:

отгоняют спирт и обрабатывают остаток 10 % раствором натрия хлорида;
полученный раствор наносят на колонку с полиамидом;
элюируют флавоноиды с колонки 95 % этанолом, собирают окрашенный в желтый цвет элюат в мерную колбу на 25 мл;
измеряют оптическую плотность элюата при длине волны 365 нм;
параллельно измеряют оптическую плотность элюата ГСО гиперозида, полученного аналогично элюату флавоноидов;
пересчитывают на гиперозид с учетом оптической плотности элюата ГСО гиперозида.

3. В траве сушеницы топяной выделяют следующие стадии количественного определения флавоноидов:

получают спиртовое извлечение;
отгоняют спирт и остаток обрабатывают 10 % раствором натрия хлорида;
полученный раствор переносят на колонку с полиамидом.