Дубильные вещества Классификация

Дубильные вещества в зависимости от их способности гидролизоваться под действием к-т (или ферментов) делятся на две группы:

1. гидролизуемые дубильные вещества, к которой относят:

а) галлотаннины, б) эллаготаннины, в) депсиды

Галлотаннины – сложные эфиры гексоз и галловой кислоты. В глюкозе 5 ОН-групп. Поэтому встречаются моно-, ди-, три-, тетра-, пента- и полигаллоильные эфиры.

Эллаготаннины – сложные эфиры D-глюкозы и гексадифеноловой, хебуловой и других кислот, имеющих биогенетическое родство с эллаговой кислотой.

Депсиды представляют собой эфиры галловой кислоты с хинной, хлорогеновой, кофейной, гидроксикоричной кислотами, а также флаванами.

2) негидролизуемые (конденсированные) дубильные вещества, или флобафены, которые подразделяют на производные:

а) флаван-3-олов (катехинов),

б) флаван-3,4-диолов (лейкоантоцианидинов),

в) гидростильбенов.

Они представляют собой олигомеры и полимеры катехинов, лейкоантоцианидинов и гидроксистильбенов, где все фрагменты связаны друг с другом прочными углерод-углеродными связями в положениях С₂-С₆, С₂-С₈, С₄-С₈, С₅-С₂. Конденсированные дубильные вещества никогда не содержат остатков сахара. Образование конденсированных дубильных веществ из мономеров. При образовании конденсированных дубильных веществ разрывается пирановое кольцо катехина и С₂-атом соединяется С-С-связью с С₆-атомом другой молекулы катехина. Конденсированные дубильные вещества не распадаются под действием кислот; наоборот, они имеют тенденцию из олигомеров превращаться в более полимеры с образованием аморфных, часто окрашенных в красный цвет соединений – флобафенов.

Био-медицинское действие и применение дубильных веществ

Дубильные вещества и содержащие их ЛР применяют в основном в качестве вяжущих, противовоспалительных и кровоостанавливающих средств. Растворы таннидов связываются с белками кожи, образуя непроницаемую для воды пленку. На этом основано их медицинское применение в виде вяжущих средств, т.к. образующаяся на слизистых оболочках пленка препятствует дальнейшему воспалению, а, нанесенные на рану, они свертывают кровь, и поэтому действуют как местные кровоостанавливающие средства. ЛРС, содержащее дубильные вещества, используют для получения препаратов, используемых наружно и внутрь как: -вяжущие, - кровоостанавливающие, - противовоспалительное, -антимикробные средства, - гидролизуемые и конденсированные дубильные вещества проявляют Р-витаминную активность и антисклеротическую, - конденсированные дубильные, построенные из катехинов, проявляют противоопухолевое влияние,

- дубильные вещества можно использовать как противоядия при отравлении гликозидами, алкалоидами и солями тяжелых мталлов,

- конденсированные дубильные вещества применяются в качестве антиоксидантов и гипооксантов,

- проявляют антиопухолевое, радиосенсибилизирующие, противолучевое действие,

- препарат Танин имеет вяжущий, антисептический и антивовоспалительный эффект,

- препарат Альтан (из соплодий ольхи) обладает гемостатическим, антимикробным и противоотечным действием,

- дубильные вещества применяют как примочки при ожогах, растворы для промывания желудка при отравлениях и т.д.,

- в кожевенной,

- в коньячной и пищевой промышленности.

Физико-химические свойства аморфные соединения желтоватого или бурого цвета. При нагревании до 180-200°С дубильные вещества (не плавясь) обугливаются, выделяя пирогаллол или пирокатехин. Растворяются во многих органических растворителях (ацетон, этанол, этилацетат, пиридин), но не в хлороформе, петролейном эфире, бензоле. Также хорошо растворимы в воде, лучше в горячей. При растворении в воде дают коллоидные растворы слабокислой реакции. С солями тяжелых металлов образуют окрашенные комплексы. Осаждаются растворами желатина, белков, алкалоидов, аминокислот. Многие дубильные вещества – оптически активные соединения. Обладают вяжущим вкусом. Легко окисляются на воздухе, приобретая красно-бурую окраску, иногда – темно-коричневую. Присутствие щелочей сильно ускоряет процесс окисления дубильных веществ. Гидролизуемые дубильные вещества под действием кислот или ферментов распадаются на органические кислоты и глюкозу.

Качественные реакции

1. Общие реакции (осаждения) – для обнаружения присутствия дубильных веществ.

2. Групповые (цветные) реакции – для установления принадлежности дубильных веществ к определенной группе.

Дубильные вещества обнаруживают с помощью реакций:

1) с 1% раствором желатина в 10% растворе NaCl. Появляется муть, исчезающая при добавлении избытка желатина.

2) осаждения дубильных веществ солями алкалоидов (например, сульфатом хинина). Образуется белый осадок.

3) с 5% раствором бихромата калия (К₂ Cr₂О₇). Образуется коричневый осадок или муть.

4) с раствором оснóвного ацетата свинца: образуется белый осадок.

5) с ванилином (в 70%-й серной или конц.соляной кислотой) дубильные вещества развивают красное окрашивание.

Групповую принадлежность дубильных веществ проводят с помощью реакций: 1) с 1% раствором железоаммонийных квасцов (или другими источниками ионов Fe³⁺): гидролизуемые дубильные вещества дают черно-синее окрашивание, а конденсированные – черно-зеленое.

2) с 10% раствором среднего ацетата свинца в 10% уксусной кислоте гидролизуемые дубильные вещества выпадают в белый хлопьевидный осадок, а конденсированные остаются в растворе, и их можно также затем определить (например, по зеленовато-черному окрашиванию с Fe³⁺).

3) с кристалликами NaNO₂ и раствором 0,1 М HCl: при наличии в экстракте лекарственного растительного сырья дубильных веществ появляется коричневое окрашивание.

4) гидролизуемые дубильные вещества, состоящие из мономеров лейкоантоцианидинов, можно обнаружить, нагревая извлечение с раствором HCl: появляется красное окрашивание. Гидролизуемые дубильные вещества, состоящие из мономеров катехинов, при нагревании с раствором HCl и при добавлении 1% (или кристалликов) ванилина дают ярко красное окрашивание.

5) конденсированные дубильные вещества в экстракте из ЛРС при добавлении бромной воды и нагревании выпадают в осадок.

6) со смесью из 40% раствора формальдегида и концентрированной HCl, конденсированные дубильные вещества выпадают в осадок, а гидролизуемые остаются в водном растворе (что можно установить по синевато-черному окрашиванию в дополнительном тесте с Fe³⁺).

Выделение Для получения суммы дубильных веществ ЛРС экстрагируют горячей водой, охлаждают, а затем экстракт обрабатывают последовательно:

- петролейным эфиром (бензолом) (для очистки от хлорофилла, терпеноидов, липидов);

- диэтиловым эфиром, который извлекает катехины, оксикоричные кислоты и другие фенольные соединения;

- этилацетатом, в который переходят лейкоантоцианидины, эфиры оксикоричной кислоты и др. Оставшееся водное извлечение с дубильными веществами и другими фенольными соединениями и фракциями 2 и 3 (диэтилового эфира и этилацетата) разделяют с помлщью различных видов хроматографии. Используют:

а) адсорбционную хроматографию на колонках целлюлозы, полиамида (иногда вместо полиамида используют гольевый порошок);

б) распределительную хроматографию на колонках селикагеля;

в) ионообменную хроматографию;

г) гель-фильтрацию на колонках сефадекса и др.

Идентификация индивидуальных дубильных веществ основана на сравнении Rf в хроматографических методах, спектральных исследованиях, качественных ре-иях и изучении продуктов расщепления (для гидролизуемых дубильных веществ).

Количественное определение

Гравиметрические методы основаны на количественном осаждении дубильных веществ солями тяжелых металлов, желатиной или адсорбцией гольевым порошком.

Весовой единый метод (ВЕМ) широко применяется в кожевенной промышленности. Метод основан на способности дубильных веществ образовывать прочные соединения с коллагеном кожи. Для этого полученное водное извлечение из ЛРС делят на две равные части. Одну часть выпаривают, высушивают и взвешивают. Вторую часть обрабатывают кожным (гольевым) порошком, фильтруют. Фильтрат выпаривают, высушивают и взвешивают. По разности сухих остатков 1 и 2 части определяют содержание в растворе дубильных веществ.

Титриметрический метод, включенный в ГФ-ХI (вып. 1, с. 286), именуемый как метод Левенталя-Нейбауэра, основан на окислении фенолных ОН-групп перманганатом калия (КMnO₄) в присутствии индигосульфокислоты, являющейся регулятором и индикатором реакции. После полного окисления дубильных веществ начинает окисляться индигосульфокислота до изатина, в результате чего окраска раствора из синей переходит в золотисто-желтую.

Другой титриметрический метод определения дубильных веществ – метод осаждения таннина сульфатом цинка с последующим комплексонометрическим титрованием трилоном Б в присутствии ксиленового оранжевого используется для определения таннина в листьях сумаха дубильного и скумпии кожевенной.

Физико-химические методы определения дубильных веществ:

1) колориметрические – связаны со способностью дубильных веществ давать окрашенные соединения с фосфорно-молибденовой или фосфорно-вольфрамовой кислотами в присутствие Na₂CO₃ или с реактивом Фолина-Дениса (на фенолы).

2) хромато-спектрофотометрические и нефелометрические методы, которые используют, главным образом, в научных исследованиях.