кумарины что это такое в растениях
Кумарин — что это такое, польза и вред вещества, сферы и способы его применения
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Есть вещество под названием кумарин, которое известно людям многие столетия.
Причем использовали его для самых различных целей, ибо оно обладает качествами полезными в разных сферах деятельности человека.
Давайте сегодня поговорим про то, что такое кумарин, как его использовали в старину и какое применение находит это вещество в наши дни.
Кумарин — что это
Кумарин – это вещество, которое содержат в своем составе разные травы и растения – бобы тонка, желтый донник, ясменник, корица, ромашка, тимьян, перечная мята, и т.д. (более 80 представителей растительного мира).
Его получают в виде бесцветных, пахнущих скошенной травой и ванилью кристаллов с горьковатым, жгучим вкусом.
В старые времена люди наделяли это вещество магическими свойствами. Тогда курмалин собирали с плодов растений, использовали в обрядах и ритуалах. Употребление его кристаллов приводило к галлюциногенным видениям, состоянию эйфории (что это такое?) и сексуального возбуждения. Их добавляли в табак, ими отгоняли моль.
Официально кумарин был описан наукой в Англии начала 19 века. При Александре Третьем были выпущены первые духи с его содержанием.
Парфюмер П.Парке задумывал их, как женские, но мужчинам они пришлись по вкусу больше (с тех пор это вещество используется преимущественно при создании мужских ароматов). Позднее это вещество признали пригодным для использования в пищевой промышленности.
Кумарин хорошо растворяется в спирте, масле и эфире. В связи с чем сегодня это органическое соединение очень популярно в сфере парфюмерии, косметологии, производстве табака, кулинарии — там, где запах имеет важное значение.
Дело в том, что оно не только душистое само по себе, но и надолго сохраняет ароматы других веществ.
Также что такое кумарин хорошо знают врачи и фармацевты: его добавляют в состав лекарственных препаратов, предназначенных для внутреннего и внешнего применения (мази, таблетки).
Воздействие на организм: польза и вред
Для здоровья кумарин очень полезен – попадая в организм человека, он оказывает благоприятное воздействие:
Есть данные, что кумарин – это борец с онкологическими заболеваниями: под его воздействием пораженные клетки замедляют свой рост и деление.
Также он лечит и профилактирует венозную и легочную тромбоэмболию, неврозы, запоры, колики, астму, восстанавливает кожную пигментацию после экземы и при витилиго.
Все хорошо, но в меру. В больших количествах вещество кумарин способно нанести организму непоправимый вред.
Допустимая суточная доза определяется для каждого человека индивидуально из расчета 0,1 мг на 1 килограмм тела.
Систематическое злоупотребление негативно отражается на печени и, в конце концов, приводит к циррозу. Кумарин противопоказан женщинам «в интересном положении», а также людям с чувствительной кожей и язвой желудка.
Где применяют кумарин сегодня
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Эта статья относится к рубрикам:
Комментарии и отзывы (1)
Только меня смущает тот факт, что кумарин убивает бактерии и вирусы? Вроде бы всё здорово, но ведь это говорит о его токсичности, а мы же тоже из клеточек состоим.
Что такое кумарин, чем он полезен для организма и где его применяют
Кумарин, его польза и вред, изучены давно, а его свойства находят широкое применение и по сей день. Какие качества присущи этому веществу и стоит ли его опасаться?
Что такое кумарин?
Сегодня все чаще люди обращают внимание на здоровый образ жизни и здоровое питание. На потребительском рынке есть много веществ, которые могут способствовать улучшению нашего здоровья. К ним принадлежит и кумарин – вещество, которое, попадая в организм в «правильном» количестве, оказывает положительное влияние на состояние нашего организма.
Это соединение природного происхождения, которое было обнаружено в более чем 80 видах представителей флоры. Кумарины есть в таких растениях, как корица, ромашка, инжир, конский каштан, пастернак и многих других.
Впервые это вещество было выделен в 1820 году химиком Альфредом Фогелем, который подверг исследованию семена дерева Coumarou. Кумарин — это органическое химическое соединение из группы бензопиренов. Он бесцветный, принимает форму кристаллического порошка или прямоугольных кристалликов. Трудно растворяется в воде, зато хорошо — в спирте, эфире и жирах. Запах у этого вещества сладкий, напоминает аромат скошенной травы и ванили, а вкус — горький и жгучий.
В соответствии с законодательством Европейского Союза, содержание кумарина в пищевых продуктах не должно превышать 2 мг/кг.
Кумарин: польза и вред для организма, действие
Это вещество имеет широкий спектр применения в медицине. Кумарин как лекарство чаще всего используется в лечении неврозов, колик, спастических запоров, хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы. Является составной частью препаратов, обычно применяемых в терапии и профилактике тромбоэмболических осложнений у больных с тромбоэмболией глубоких вен, легочной тромбоэмболией, а также у людей с фибрилляцией предсердий. Оказывает противовоспалительное действие, поэтому применяется при лечении отеков.
Кумарин характеризуется действием:
Кроме того, кумарин приносит пользу, стимулируя репигментацию кожи при псориазе и витилиго. Научные исследования доказывают его антиканцерогенное действие, потому что он тормозит репликацию ДНК и замедляет деление клеток.
Может ли кумарин причинить вред? Да, если принимать его в слишком больших количествах, это может негативно повлиять на состояние здоровья. Попадая в организм в избытке и легко подвергаясь абсорбции из кишечника в лимфу и кровь, кумарин может привести к возникновению цирроза печени.
Противопоказанием кумарина является вынашивание ребенка у женщин, так как это вещество способно привести к прерыванию беременности.Эфирные масла с этим веществом могут навредить при чувствительной коже.
Применение кумарина в современных условиях
Подведем итог: кумарин благодаря богатому спектру действия используется для лечения различных проблем со здоровьем. Прекрасно зарекомендовал себя в косметологии как компонент масок и кремов, а также как добавка к пище. Польза кумарина велика, но нельзя забывать и о вреде – то есть о недопустимости превышения рекомендуемой суточной дозы.
Следите за самым важным и интересным в Telegram-канале Татмедиа
Кумарины. Растения и сырье, содержащие кумарины
» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>
Кумарины. Растения, содержащие кумарины
Кумарины – природные гетероциклические соединения, в основе которых лежит конденсированная система бензольного ядра с альфа-пироновым циклом (9,10-бензо-альфа-пирон). Кумарин можно рассматривать как лактон цис-орто-оксикоричной кислоты:
Кумарин – родоначальник соединений этой группы – выделен впервые Фоголем в 1820 г. А.Г. Перкиным впервые был осуществлен синтез кумарина из салицилового альдегида и указано на его связь с о-оксикоричной кислотой.
Большой вклад в развитие химии кумаринов внес своими работами Е. Шпет (30-е годы ХХ столетия). Благодаря работам Е. Шпета и его учеников число открытых и изученных кумаринов, начиная с 40-х годов XX века, увеличилось более, чем в 2 раза. В настоящее время число изолированных природных кумаринов превышает 200.
Кумарины. Распространение в растительном мире и роль в растениях.
Кумарины довольно часто встречаются в высших растениях, реже – в низших, совсем не обнаружены в водорослях, незначительно представлены в папоротникообразных и голосемянных. Практически все известные кумарины выделены из покрытосемянных. В этой группе особенно высоким содержанием кумаринов отличаются семейства Apiaceae, Rutaceae, Fabaceae, Saxifragaceae, Hippocastanaceae и некоторые другие.
Кумарины локализуются в различных органах растений, чаще и больше всего в корнях, коре, плодах, меньше – в стеблях и листьях. Содержание этих соединений в разных растениях колеблется от 0,2 до 10%, причем встречаются до 10 разных кумаринов в одном растении.
В природе чаще всего встречаются наиболее простые производные кумаринов. Основное количество представителей соединений этой группы в растениях найдено в свободном состоянии, т.е. в виде агликонов, и лишь незначительное число – в виде гликозидов.
Роль кумаринов в растениях еще недостаточно выяснена. Известно, что некоторые из них являются ингибиторами роста растений, другие – стимуляторами, третьи выступают в качестве защитных средств при некоторых заболеваниях растений.
Кумарины. Классификация.
Многочисленные природные производные кумарина различаются между собой главным образом структурой основных циклов. Кроме того, значительные отличия наблюдаются в структуре боковых радикалов и их расположения в молекуле. Основываясь на этих особенностях в 1937 г. Э. Шпет впервые предложил классификацию кумаринов.
Природные кумарины разделяют на следующие группы.
1. Кумарины и дигидрокумарины:
2. Окси-, метокси- и метилендиоксикумарины. Заместители могут находиться как в бензольном цикле, так и в пироновом:
3. Фуранокумарины. Группу разделяют на производные псоралена (фурановое кольцо сконденсировано с кумарином в положении 6,7) и производные ангелицина (фурановое кольцо сконденсировано с кумарином в положении 7,8):
4. Пиранокумарины. Ядро пирана сконденсировано с кумарином в положении 5,6; 6,7 или 7,8:
4. Бензокумарины. Бензольное кольцо сконденсировано с кумарином в положении 3,4:
6. Бензофуранокумарины. Содержат систему бензофурана, сконденсированную с кумарином в положении 3,4:
7. Кумарины иного строения.
Углеводная часть кумариновых гликозидов чаще всего представлена D-глюкозой, присоединенной у С-6, С-7 или С-8 кумаринового ядра.
Как к кумаринам, так и к флавоноидам по химической структуре близка группа веществ растительного происхождения, называемая хромонами.
Хромоны – природные соединения, получающиеся в результате конденсации гамма-пиронового и бензольного колец. В отличие от флавоноидов, хромоны не дают реакцию с реактивом Вильсона, а от кумаринов они отличаются по спектрам поглощения.
Кумарины. Биогенез в растениях.
Протекает по шикиматному пути биосинтеза фенольных соединений (см. «Флавоноиды»).
Кумарины. Физико-химические свойства.
Выделенные в индивидуальном виде кумарины представляют собой бесцветные или слегка желтоватые кристаллические вещества, хорошо растворимые в органических растворителях (метиловом и этиловом спиртах, хлороформе и т.д.) и жирных маслах. В воде нерастворимы или малорастворимы. Гликозиды кумаринов растворимы в воде и нерастворимы в органических растворителях.
При нагревании до 100оС кумарины способны к сублимации (возгонке) и обнаруживаются в виде игольчатых кристаллов.
Многие кумарины имеют характерную флуоресценцию в УФ части спектра в нейтральных спиртовых растворах, а будучи растворенными в щелочах или концентрированной серной кислоте – в видимой части спектра.
Большинство кумаринов имеют характерные спектры светопоглощения в зоне длин волн 210-270 нм и 290-350 нм.
Особенностью кумаринов является их легкая растворимость (особенно при нагревании) в водных растворов щелочей за счет образования солей оксикоричной кислоты.
Характерным свойством всех групп кумаринов как лактонов является их специфическое отношение к щелочи (с кислотами и аммиаком кумарины не взаимодействуют). При действии горячей разбавленной щелочи они медленно гидролизуются, при этом происходит обратимый разрыв лактонного кольца с образованием растворов желтого цвета. При подкислении щелочных растворов или при насыщении углекислым газом кумарины переходят в исходное состояние:
Кумарины. Выделение из сырья.
Так как кумаринопроизводные являются нейтральными малополярными соединениями, то наиболее часто выделение кумаринов проводится экстракцией сырья органическими растворителями: метиловым или этиловым спиртами, хлороформом, бензолом, петролейным эфиром.
Для отделения сопутствующих веществ применяют специальную очистку, основанную на обратимом раскрытии у кумаринов лактонного кольца. Сущность этого приема заключается в том, что органический (преимущественно эфирный) экстракт вначале обрабатывают при комнатной температуре 0,5% водным раствором гидроксида калия.
Кислые и фенольные компоненты экстракта перераспределяются в водную фазу реакционной смеси, которую отбрасывают, как содержащую сопутствующие примеси. Затем тот же экстракт обрабатывают 5% водно-спиртовым раствором гидроксида калия. При этом кумарины, содержащиеся в экстракте, образуют растворимые в воде соли кумаровых кислот.
Эфирный слой, содержащий липофильные соединения, отбрасывают, а водный – подкисляют разбавленной хлороводородной кислотой. Кумаровые кислоты вновь переходят в кумарины, которые легко извлекаются из реакционной смеси соответствующим органическим растворителем. Растворитель подвергают отгонке, получая при этом очищенную сумму кумаринов.
Как для очистки кумаринов от сопутствующих веществ, так и для выделения индивидуальных соединений широкое применение получили хроматографические методы. В качестве сорбента чаще всего используются оксид алюминия или силикагель. Десорбцию осуществляют наиболее подходящим органическим растворителем или их смесью, например, смесью петролейного эфира с хлороформом, бензолом и др. В элюатах кумарины обнаруживаются по флуоресценции в УФ свете.
Кумарины. Качественный анализ.
Для обнаружения кумаринов в растительном сырье используют их лактонные свойства, способность флуоресцировать в УФ свете, давать окрашенные растворы с диазосоединениями, микросублимацию, а также хроматографический анализ на бумаге или в тонком слое с последующим проявлением хроматограмм диазореактивом или просмотром в при УФ освещении.
Кумарины. Количественное определение.
При количественном определении кумаринов учитывается то или иное специфическое свойство оцениваемого кумарина.
Способность лактонного кольца кумарина к обратимому размыканию и смыканию в зависимости от рН среды, сопровождающаяся выпадением осадка, используется в гравиметрическом методе определения суммы кумаринов в растительном сырье.
Специфическая реакция кумаринов и щелочи лежит в основе метода нейтрализации (обратное титрование), которое применяется как для определения суммы кумаринов, так и для индивидуальных компонентов.
Способность кумаринов давать устойчивые красно-оранжевые и красно-пурпуровые растворы с диазотированным сульфаниламидом в щелочной среде используется в колориметрических методах определения кумаринов.
Флуориметрические методы количественного определения основаны на способности кумаринов флуоресцировать голубым, сине-фиолетовым или желто-зеленым при возбуждении УФ частью спектра.
Наличие нескольких полос высокой интенсивности в интервале длин волн 220-320 нм электронного спектра позволяет использовать для количественного определения кумаринов УФ-спектрофотометрию. Часто количественной оценке кумаринов предшествует их разделение на хроматографических колонках, на бумаге или в тонком слое сорбента.
Растения и сырье, содержащие кумарины
Плоды амми большой (Fructus Ammi majoris). Амми большая (Ammi majus). Сельдерейные (Apiaceae).
Культивируется в Краснодарском крае, Туркмении.
В сырье содержатся фурокумарины псораленового и ангелицинового ряда.
Плоды амми большой обладают выраженной фотосенсибилизирующей активностью – повышают чувствительность кожи к УФ-свету и стимулируют образование меланоцитами эндогенного пигмента меланина, что способствует восстановлению пигментации кожи.
Препараты амми большой применяют при витилиго, гнездной плешивости, псориазе, микозах и других заболеваниях кожных покровов.
Субстанция, используемая для производства препарата.
Смесь фурокумаринов изопимпинеллина, бергаптена и ксантотоксина. Составляет препарат “Аммифурин” (Ammifurinum).
Корневища и корни вздутоплодника сибирского (Rhizomata et radices Phlojodicarpi sibirici). Вздутоплодник сибирский (Phlojodicarpus sibiricus). Сельдерейные (Apiaceae).
Распространен в Восточной Сибири и Монголии. Горно-степное растение, растущее по склонам сопок.
Сырье содержит пиранокумарины дигидросамидин и виснадин, обладающие спазмолитическим действием.
Препараты корневищ с корнями вздутоплодника сибирского применяют при неспецифических ангиоспазмах, эндартериитах различной этиологии, легких формах хронической коронарной недостаточности.
Субстанция, используемая для производства препарата.
Смесь дигидросамидина и виснадина. Составляет собой препарат “Фловерин” (Phloverinum).
Трава донника (Herba Meliloti). Донник лекарственный (Melilotus officinalis). Бобовые (Fabaceae).
Донник лекарственный повсеместно распространен по Европейской части РФ, степных районах Кавказа и Западной Сибири. Предпочитают сухие луга, степи, пустыри и пустоши.
Трава донника содержит производные кумарина, жироподобные вещества, белки, эфирное масло, витамин Р.
Сырье заготавливают во время цветения, срезая верхушки и боковые побеги длиной до 30 см без толстых и грубых стеблей. Сырье собирают в сухую погоду, когда сойдет роса, так как влажное сырье очень быстро согревается и темнеет.
Сушат в помещениях с хорошей вентиляцией или в сушилках при температуре не выше 40оС. Не рекомендуется пересушивать сырье донника, так как в пересушенном сырье почти все листочки осыпаются.
Вместо донника лекарственного могут быть собраны примеси: трава донника белого – Melilotus albus, который отличается белыми цветками, зубчатыми от основания листьями и цельными шиловидными прилистниками, или донника зубчатого – Melilotus dentatus, отличающегося от донника лекарственного бледно-желтыми цветками, зубчатыми от основания листьями и крупными, надрезанно-зубчатыми прилистниками.
Трава донника угнетает центральную нервную систему, оказывает противосудорожное действие, повышает систолическое артериальное давление, увеличивает минутный объем сердца, улучшает мозговое и периферическое кровоснабжение и кровообращение органов брюшной полости, обладает антикоагулянтным эффектом.
Используют как противосудорожное средство, при стенокардии и тромбозе коронарных сосудов; входит в состав сборов, применяемых для лечения ревматизма. а также в состав потогонных и противовоспалительных сборов.
Наружно – в составе мягчительных сборов для припарок, для ускорения рассасывания и вскрытия нарывов,
Рекомендуемая экстемпоральная форма – настой 1:20.
Длительное применение донника внутрь может вызвать тошноту, рвоту, головную боль, сонливость, нарушение свертываемости крови.
Субстанция, используемая для производства препарата.
Экстракт донника сухой. Входит в состав препарата “Цикло 3 крем” (Cyclo 3 cream).
Семена каштана конского (Semina Hippocastani). Каштан конский (Aesculus hippocastanum). Конскокаштановые (Hippocastanaceae).
Разводится как декоративное дерево.
Сырье содержит гликозилированные кумарины, относящиеся к диокси- и метоксикумаринам; флавоноиды кверцитин и кемпферол, тритерпенове сапонины эсцин, эскулин и др. вещества.
Терапевтический эффект препаратов каштана конского обусловлен комплексным действием биологически активных веществ; кумарины обладают антикоагулянтной активностью (понижают свертывание крови), флавоноиды – Р-витаминной, эсцин – выраженной ангиопротекторной активностью. В результате повышается тонус периферических кровеносных сосудов, снижается проницаемость сосудов, улучшаются реологические свойства крови, уменьшается степень воспалительных реакций.
Препараты семян каштана конского применяют как венотонизирующие, противовоспалительные и антитромботические средства для профилактики и лечения варикозного расширения вен, геморрое и т.п. заболеваниях.
Субстанции, используемые для производства препаратов.
1. Экстракт семян каштана конского сухой (густой). Входит в состав препаратов “Венен-драже” (Venen-dragees), “Венен-мазь” и “Венен-флюид”, “Венитан” (Venitan), “Концентрин специальный” (Concentrin spezial) и др.
2. Эсцин. Входит в состав препаратов «Эссавен гель» (Essaven gel), «Еллон гель» (Yellon gel), «Репарил» (Reparil).
3. Эскулин. Входит в состав препарата «Анавенол» (Anavenolum).
Плоды пастернака посевного (Fructus Pastinacae sativae). Пастернак посевной (Pastinaca sativa). Сельдерейные (Apiaceae).
Культивируется на Украине, в Краснодарском крае.
Плоды содержат фурокумарины (бергаптен, ксантотоксин); флавоноиды, эфирное масло. Фурокумарины плодов пастернака обладают фотосенсибилизирующим действием и применяются при нарушении пигментообразования кожных покровов.
Субстанция, используемая для производства препарата.
Смесь ксантотоксина и бергаптена. Составляет препарат “Бероксан” (Beroxanum),
Плоды псоралеи костянковой (Fructus Psoraleae drupaceae). Псоралея костянковая (Psoralea drupacea). Бобовые (Fabaceae).
Распространена в республиках Средней Азии и Южном Казахстане, главным образом на лесной подгорной равнине, в предгорьях и низкогорьях.
Плоды содержат фурокумарины псорален и ангелицин, обладающие фотосенсибилизирующим действием; жирное масло.
Субстанция, используемая для производства препарата.
Сумма фурокумаринов псоралена и изопсоралена. Составляет препарат “Псорален” (Psoralenum).
Общая характеристика кумаринов
Кумарины
Кумарины — природные соединения, в основе которых лежит 9,10-бензо-альфа-пирон (лактон кислоты цис—орто-гидроксикоричной).
Впервые кумарин выделен в индивидуальном виде из плодов южно-американского дерева — Dipteryx odorata (Aubl.) Willd. (сем. Fabaceae) в 1820 году Фогелем. По местному названию дерева «кумаруна» вещество и было названо кумарином.
Все известные кумарины в зависимости от их химической структуры делят на следующие группы:
(содержатся в траве донника лекарственного и донника рослого)
Заместители могут быть в бензольном или пироновом кольце, а также в обоих кольцах одновременно.
Соединения, которые образуются в результате конденсации кумаринов с фурановым циклом.
В зависимости от расположения фуранового кольца делятся на производные псоралена (фурановое ядро сконденсировано с кумарином в 6,7-положении) и производные ангелицина (изопсоралена), у которых фурановое кольцо сконденсировано с кумарином в 7,8-положении.
К производным псоралена относятся его метоксипроизводные:
Фурокумарины — самая многочисленная группа, широко представленная в семействах зонтичных и бобовых.
Содержат ядро пирана, сконденсированное с кумарином в 5,6-, 6,7-, 7,8- положениях, имеют заместители в пирановом, бензольном или пироновом кольце.
Виснадин
(содержится в корневищах и корнях вздутоплодника сибирского и плодах укропа огородного)
Содержат бензольное кольцо, сконденсированное с кумарином в 3,4- положении.
Занимают промежуточное положение между кумаринами и гидроксибензойными кислотами. Эллаговая кислота является структурным элементом гидролизуемых дубильных веществ. Содержится в растениях семейства розоцветных (кровохлебка лекарственная, лапчатка прямостоячая).
Кумарины, содержащие систему бензофурана, сконденсированную с кумарином в 3,4-положении.
(содержится в траве клевера лугового, обладает эстрогенной активностью)
Кумарины широко распространены в растительном мире, особенно среди представителей семейств зонтичных, бобовых, рутовых. В природе чаще всего встречаются наиболее простые производные кумарина и фурокумарина. Основное количество представителей соединений этой группы найдено в свободном состоянии и лишь незначительное число в виде гликозидов.
Кумарины локализуются в различных органах растений, чаще всего в корнях, коре, плодах. Содержание кумаринов в разных растениях колеблется от 0,2 до 10 %, причем часто можно встретить 5-10 кумаринов различной структуры в одном растении.
Качественный и количественный состав кумаринов различен у разных видов внутри одного рода; он изменяется также в онтогенезе растения.
Роль кумаринов в жизнедеятельности растений еще недостаточно выяснена. Согласно существующим в настоящее время теориям одни кумарины являются стимуляторами роста растений, другие, наоборот, ингибиторами роста. Считают также, что кумарины защищают растения от некоторых вирусных заболеваний, а также от чрезмерного солнечного облучения.
Физические свойства кумаринов
Выделенные в индивидуальном состоянии кумарины представляют собой кристаллические вещества, бесцветные или слегка желтоватые. Они обладают приятным запахом, напоминающим запах свежего сена. Кумарины хорошо растворимы в органических растворителях: хлороформе, эфире диэтиловом, спиртах этиловом и метиловом, а также жирах и жирных маслах. В воде кумарины в большинстве случаев нерастворимы; гликозиды же их, как правило, растворимы в воде и нерастворимы в органических растворителях.
При нагревании до 100 ºС кумарины возгоняются с образованием игольчатых кристаллов.
Многие кумарины проявляют очень характерную флуоресценцию (голубую, синюю, фиолетовую, зеленую или желтую) в УФ-свете в нейтральных спиртовых растворах, растворах щелочей и кислоте серной концентрированной. Флуоресценция усиливается при обработке щелочами или парами аммиака. Особенно интенсивно флуоресцируют производные умбеллиферона (7-гидроксикумарина), проявляя ярко-голубую флуоресценцию, что связано с образованием хиноидной структуры в щелочной среде. В УФ- и ИК-областях имеют характерные спектры поглощения.
Химические свойства кумаринов
Химические свойства обусловлены наличием бензольного и лактонного (пиронового) колец. Кумарины вступают в реакции:
1. Реакция разрыва лактонного кольца (лактонная проба). Основана на разрыве лактонного кольца под действием щелочи с образованием солей кислоты орто-гидроксикоричной (орто-кумаровой), растворимых в воде, которые легко окисляются до соединений хиноидной структуры, имеющих желтый цвет. Реакция обратима, т.е. под действием кислот лактонное кольцо вновь замыкается, образуя исходный кумарин. Лактонное кольцо не раскрывается при кипячении с водой и при воздействии карбонатов щелочных металлов.
Это одна из наиболее характерных реакций на кумарины, которая используется как для обнаружения кумаринов в сырье, так и для их очистки.
2. Реакция азосочетания с солями диазония. Продукты щелочного гидролиза (после раскрытия лактонного кольца) образуют в слабощелочной среде соли кислоты цис—орто-гидроксикоричной (кумаринаты), фенольный гидроксил которой ориентирует азогруппу в орто— или пара-положение 6 или 8 с образованием азокрасителя. При избытке диазореактива образуются бидиазосоединения. Окраска азокрасителя зависит от заместителей в исходном кумарине и может варьировать от коричнево-красной до вишневой.
3. Реакция сплавления со щелочью. При сплавлении с кристаллическим натрия гидроксидом происходит разрыв лактонного кольца с образованием простых фенолов (например, резорцина).
4. При повышенном давлении и в присутствии катализатора возможно присоединение водорода в положении 3,4 и гидрирование двойных связей в ароматическом кольце.
Оценка качества сырья, содержащего кумарины. Методы анализа
Выделяют кумарины из сырья экстракцией органическими растворителями, чаще всего метанолом или этанолом. Спиртовое извлечение очищают от сопутствующих веществ осаждением раствором свинца ацетата основного.
Качественный анализ
Проводят качественные реакции и хроматографическое исследование, используя способность кумаринов:
— вступать в реакцию разрыва лактонного кольца (лактонная проба);
— давать окрашенные растворы с диазосоединениями;
— флуоресцировать в УФ-свете.
1. Лактонная проба (предложена Г.А. Кузнецовой). Реакция проводится с контрольным опытом. Извлечение, содержащее кумарины, наливают в две пробирки. В одну из них добавляют несколько капель 10 % раствора натрия гидроксида. Обе пробирки нагревают на водяной бане, затем в обе прибавляют по 5 мл дистиллированной воды и хорошо перемешивают. Если в пробирке, куда добавляли щелочь, раствор остался желтым и прозрачным, значит, реакция положительная, так как образуется желтая растворимая в воде соль кислоты кумаровой. В контрольной пробирке при добавлении воды раствор мутнеет, кумарины не растворяются в воде и выпадают в осадок. При подкислении щелочного раствора лактонное кольцо замыкается, и кумарины выпадают в осадок.
2. Реакция образования азокрасителя. Реакция проводится с продуктами, полученными после разрыва лактонного кольца. В пробирку добавляют несколько капель свежеприготовленного диазореактива. Чаще всего в качестве диазореактива используют диазотированную кислоту сульфаниловую. При наличии кумаринов раствор приобретает коричнево-красную или вишневую окраску (образуется азокраситель).
3. Реакция микросублимации. Поскольку, как было отмечено выше, при нагревании до 100 ºС кумарины возгоняются с образованием игольчатых кристаллов, для обнаружения их в сырье можно использовать реакцию микросублимации (методика – как для антраценпроизводных).
Игольчатые кристаллы (возгон) растворяются в спирте, затем проводится диазореакция.
Для идентификации кумаринов используют методы бумажной и тонкослойной хроматографии. При этом используют системы растворителей:
После высушивания хроматограммы сначала просматривают в УФ-свете. Кумарины в зависимости от структуры имеют голубую, синюю, фиолетовую, зеленую, желтую флуоресценцию. Флуоресцирующие пятна кумаринов отмечают, и хроматограммы обрабатывают 10 % спиртовым раствором щелочи, после чего их высушивают в сушильном шкафу при температуре 110-120 ºС в течение 2-3 мин и вновь просматривают в УФ-свете (как правило, флуоресценция усиливается). Затем хроматограммы опрыскивают свежеприготовленным реактивом Паули по Кутачеку (диазореактивом), от действия которого кумарины, в зависимости от структуры, окрашиваются в оранжевый, красно-оранжевый и фиолетовый цвета.
Количественное определение
По существующей нормативной документации для количественного определения кумаринов в лекарственном растительном сырье используют физико-химические методы анализа.
1. Полярографический метод. Основан на восстановлении кумаринов на ртутно-капельном электроде в альфа-пироновом кольце по месту двойной связи в положении 3,4. Присоединяют галоген — йод, в качестве реактива используют тетраэтиламмония йодид.
Используют для определения содержания фурокумаринов в плодах пастернака посевного. Содержание кумаринов в пересчете на ксантотоксин не менее 1 %.
2. Спектрофотометрический метод. Основан на способности кумаринов поглощать монохроматический свет при определенной длине волны в зависимости от концентрации исследуемого раствора.
Используют для определения содержания простых кумаринов в траве донника лекарственного (не менее 0,4 %) и пиранокумаринов в корневищах и корнях вздутоплодника сибирского (не менее 3 %). Получают хлороформное извлечение из сырья и измеряют у него оптическую плотность с помощью спектрофотометра.
3. Хроматоспектрофотометрический метод. Применяют для определения содержания фурокумаринов в плодах амми большой, псоралеи костянковой и листьях инжира.
Стадии определения:
Плоды амми большой: бергаптена и изопимпинеллина не менее 0,6 %.
Плоды псоралеи костянковой: псоралена и изопсоралена не менее 0,9 %.
Листья инжира: псоралена и бергаптена не менее 0,7 %, отдельно псоралена не менее 0,42 %.