OZNACZANIE ZAWARTOŚCI FLAWONOIDÓW W KORZENIU LUKRECJI GŁADKIEJ


 

I. Część  ogólna

 

1. Wprowadzenie

                      

Flawonoidy są składnikami ziół i roślin, które wykorzystywano już bardzo dawno do leczenia wielu chorób. I chociaż nie znano wówczas składu chemicznego roślin, dzięki doświadczeniom całych pokoleń flawonoidy zastępowały leki. Niektórzy twierdzą, że sposoby leczenia naszych przodków to właśnie nic innego jak stosowanie bioflawonoidów dla dobra ludzi.

Dzięki temu np. wyciąg z korzenia lukrecji, który był stosowany już w starożytnej Grecji i Rzymie, wykazywał działanie przeciwutleniające, przeciwbakteryjne oraz obronne przed promieniowaniem UV (szczególnie w stężeniu 20 – 40%). W działaniu przeciwzapalnym tej rośliny, oprócz innych substancji, biorą udział właśnie flawonoidy. Wśród tej grupy związków szczególne znaczenie mają likwirytygenina i izolikwirytygenina oraz proestrogennie działające izoflawony. Izoflawony są także odpowiedzialne za jej aktywność przeciwbakteryjną. Produkuje się z tego zioła leki przeciwzapalne, przeciwwrzodowe, rozkurczające, wykrztuśne oraz przeciwalergiczne.

Aktywne działanie flawonoidów docenia się w dermatologii i kosmetyce. Wspomniana już lukrecja, stanowi interesujący surowiec będący składnikiem preparatów leczących różnego rodzaju dermatozy, oraz wspomagający działanie innych środków stosowanych w dermatologii, takich jak kwas salicylowy, a nawet neomycyna. Zapobiega również nawrotom choroby po odstawieniu leków.

Ekstrakty z korzenia lukrecji ze względu na przeciwzapalne działanie, wykorzystuje się w łagodzących tonikach, żelach, lotionach oraz kremach na dzień i na noc, przeznaczonych dla cery podrażnionej, zaczerwienionej i nadmiernie wrażliwej, a także do cery tłustej, skłonnej do wyprysków [1].

 

Glycyrrhiza glabra L. – lukrecja gładka

    Rodzina Leguminosae (Fabacae) – Motylkowate

 

 

1.1. Substancje biologicznie czynne w świecie roślinnym

 

Surowce farmakognostyczne są na ogół lekami o bardzo złożonym składzie chemicznym. Zazwyczaj z zespołu substancji znajdujących się w surowcu tylko niektóre wywierają wyraźne działanie biologiczne — są to tzw. substancje czynne surowca.

Aktywność biologiczna tych substancji może się zaznaczyć tylko w przypadku, gdy surowiec wykazuje odpowiednią ich zawartość. Stąd też dążenie do określenia zawartości tych składników sprecyzowane jest w farmakopeach lub normach przemysłowych, zapewniające odpowiednią wartość leczniczą surowca lub jego przetworów galenowych.

Substancje biologicznie czynne mogą mieć różną naturę chemiczną i wykazywać różny typ aktywności biologicznej. W wyniku tego działanie lecznicze niektórych surowców roślinnych może być wyrazem synergizmu, czyli sumowania się działania różnych typów składników czynnych, lub antagonizmu — gdy działanie poszczególnych składników jest przeciwstawne. Działanie synergiczne wywierają nieraz zespoły alkaloidów, np. z liści pokrzyku Atropa belladonna stosowane w postaci wyciągu Extractum Belladonnae (działanie spazmolityczne), alkaloidów korzeni Rauwolfia serpentina (działanie hipotensyjne), kory kruszyny Frangula alnus (działanie przeczyszczające), flawonoidów różnych surowców (działanie typu czynnika witaminowego P). Najłatwiejsze do dawkowania i obdarzone swoistymi wymiernymi cechami dotyczącymi aktywności biologicznej są izolowane z surowca substancje czynne.

Szczególnie dotyczy to silnie działających alkaloidów (np. morfiny, atropiny, pilokarpiny) i glikozydów nasercowych (np. digitoksyny, digoksyny, lanatozydów). Ustalenie składników czynnych niektórych surowców, od dawna zresztą znanych w lecznictwie (np. koszyczki rumianku Anthodium Chamomillae, korzeń kozłka lekarskiego Radix Valerianae), nastręczało duże trudności. Szczegółowa analiza fitochemiczna i farmakologiczna pozwoliła jednak ostatnio na ujawnienie składników przynajmniej najbardziej istotnych dla działania wymienionych surowców.

Wiele surowców roślinnych jest używanych w lecznictwie (z dobrymi zresztą wynikami) na podstawie empirii, bez rozeznania dokładnego substancji czyn­nych. Ich działanie lecznicze obserwowane nieraz klinicznie wymaga jeszcze wyjaśnienia i ścisłych badań farmakologicznych. Niemniej jednak wiedza o składnikach czynnych posunęła się ostatnio znacznie naprzód i dziś, już mamy wiele substancji roślinnych o ustalonym typie działania farmakologicznego.

Otrzymanie czystych chemicznie jednorodnych substancji biologicznie czyn­nych z surowców naturalnych jest możliwe przy zastosowaniu różnych procesów technologicznych lub biotechnologicznych takich, jak:

1. Izolowanie metodami chemicznymi — z zastosowaniem różnych typów ekstrakcji, rozdziałów chromatograficznych, selektywnej krystalizacji
i in. Jest to najczęściej stosowana metoda do produkcji m.in. alkaloidów, glikozydów nasercowych, flawonoidów, terpenoidów, kumaryn, glikozydów różnych typów.

2.   Procesy biotechnologiczne przebiegające przy użyciu mikroorganizmów, głównie bakterii (promieniowców) i grzybów na pożywkach sztucznych.

Na tej drodze otrzymywane są przede wszystkim antybiotyki, witaminy B2, B12, alkaloidy sporyszu, kwas cytrynowy, niektóre inne kwasy organiczne i aminokwasy oraz enzymy. Zaliczyć tu również trzeba procesy biotransformacji związków steroidowych, otrzymywanie dekstranu, niektórych cukrów, hormonów płciowych.

3.   Procesy biotechnologiczne przebiegające z zastosowaniem enzymów, m.in. otrzymywanie półsyntetycznych penicylin, rozdział racemicznych amino­kwasów.

4.   Procesy półsyntetyczne polegające na przekształceniu produktu wyjściowego w inny, biologicznie czynny, np. otrzymywanie kodeiny z tebainy, mentolu z pulegonu, demekolcyny z kolchicyny itd.

5.   Procesy biosyntetyczne w hodowlach tkanek roślinnych. Perspektywy są tu bardzo szerokie. Na razie tylko niektóre substancje biologicznie czynne można otrzymać tą drogą z zadowalającą wydajnością (m.in. steroidy).

6. Metody biotechnologii genowej. Jest to najnowsza dziedzina o nie określonych jeszcze możliwościach. Polega na wszczepieniu odpowiednio spreparowanych genów bakteriom lub bakteriofagom, które produkują określony związek czynny. Tą drogą otrzymano insulinę, hormon somatostatynę, interferon i różne enzymy [2].

 

       1.2. Substancje podstawowe i wtórne

 

Podział na metabolity pierwotne i wtórne wprowadzono początkowo w fizjologii roślin [Ćapek, 1913], a następnie przyjęto ogólnie w biochemii i fitochemii.

Substancje podstawowe, czyli pierwotne, mają charakter metabolitów, które w zasadzie są spotykane w każdej roślinie, spełniają podstawowe funkcje fizjologiczne, stanowiąc substancje energetyczne, budulcowe lub zapasowe. Są to cukry proste, skrobia, tłuszcze, chlorofil, aminokwasy, białka, kwasy nukleinowe. Substancje te są niezbędne do życia roślin.

Substancje wtórne są wytworem wyspecjalizowanej przemiany materii 
i nie można im przypisać podstawowej funkcji w życiu rośliny. Ich występowanie jest ograniczone do niektórych mniejszych lub większych grup systematycznych świata roślinnego.

W świecie zwierzęcym substancje o charakterze metabolitów wtórnych są stosunkowo bardzo rzadkie, główną uwagę zwraca się na substancje roślinne tego typu, np. saponiny, alkaloidy, garbniki, terpeny. Są one głównym przedmiotem zainteresowania farmakognozji i fitochemii farmaceutycznej.

Ścisłe wyróżnienie tych 2 grup substancji nie zawsze jest możliwe, gdyż zazwyczaj wtórne metabolity odgrywają jakąś rolę fizjologiczną w roślinie.

Biosynteza podstawowych metabolitów przebiega według zbliżonych schematów w całym świecie ożywionym, natomiast wytworzenie produktów wtórnych następuje w wyniku odstępstwa od normalnych dróg metabolizmu.Ostatnio poznano wiele nowych związków — substancji wtórnych, które rośliny są zdolne wytwarzać. Stało się to zachętą do szybkiego rozwoju fitochemii i poszukiwań substancji biologicznie czynnych.Do chwili obecnej poznano ponad 50 000 chemicznie określonych związków roślinnych o charakterze wtórnym — w tym ponad 7000 alkaloidów.Substancje te są w różny sposób klasyfikowane. Najczęściej jest to klasyfikacja oparta na strukturze chemicznej, często są one łączone w grupy związane biogenetycznie, można również spotkać inne ujęcie związane z występowaniem tych związków, np. alkaloidy Veratrum, glikozydy nasercowe Digitalis.

Podział chemiczny z uwzględnieniem biogenezy tych związków obejmuje bezazotowe substancje wtórne, następnie azotowe (aminy, alkaloidy, nitrylozydy), substancje zawierające siarkę (glukozynolaty, olejki czosnkowe). Dalsze dwie grupy substancji, tj. antybiotyki i witaminy, przedstawiają związki o różnej budowie chemicznej zgrupowane w tym przypadku według właściwości biologicznych, czyli zgodnie z kryterium utrwalonym powszechnie w piśmiennictwie i praktyce. Wreszcie składniki surowców, które nie mają jednorodnego charakteru (olejki eteryczne, balsamy, żywice), są istotnymi składnikami biologicznie czynnymi [2].

 

    1.3. Flawonoidy

 

Nazwą flawonoidy są obejmowane substancje w zasadzie roślinne, o charakterze barwników, których podstawowy szkielet składa się z 15 atomów węgla, układających się w ugrupowanie C6—C3—C6, które można zinterpretować jako układ pierścienia benzenowego A, wywodzącego się biogenetycznie z aktywnego octanu, oraz układ fenylopropanu C6—C3 (pierścień B + C3), powstałego na drodze biogenetycznej kwasu szikimowego.

Ze względu na to, że u większości flawonoidów wytwarza się między pierścieniami aromatycznymi A i B układ heterocykliczny (z atomem tlenu)      γ-pironu, związki te mogą być uważane za pochodne benzo-g-pironu, czyli chromonu.

Dotychczas poznano w przyrodzie około 800 pochodnych wymie­nionego ugrupowania, przy czym poszczególne związki różnią się między sobą:

a)         liczbą i umiejscowieniem grup hydroksylowych przy obu  pierścieniach;

b)        różnym stopniem utlenienia łącznika trójwęglowego —C—C—C;

c)       typem połączenia glikozydowego z cukrami prostymi, kwasami

cukrowymi i innymi kwasami organicznymi;

d)      występowaniem układów dimerycznych, tj. powtarzaniem się

struktury wymienionego piętnastowęglowego szkieletu (tzw. biflawonoidy).

U większości naturalnych flawonoidów pierścień A ma strukturę floro-glucynową z występującą prawie zawsze grupą hydroksylową w pozycji 5 i 7, a pierścień B — katecholową, a zatem flawonoidy są związkami o charakterze wielofenolowym.

Ponadto do flawonoidów, tj. związków odpowiadających wymienionej strukturze piętnastowęglowej, zaliczane są też antocyjanidyny, leuko-antocyjanidyny i katechiny. Większość flawonoidów występuje w postaci        0-glikozydów i ma część cukrową złożoną z 1 do 5 cząsteczek cukrów prostych; niektóre z nich występują w postaci C-glikozydów [2,4,5].

 

       1.3.1. Rozpowszechnienie w świecie roślinnym

 

Flawonoidy są nadzwyczaj rozpowszechnionymi substancjami roślinnymi, szczególnie wśród roślin kwiatowych. Tylko niektóre flawonoidy o mniejszym zasięgu występowania mogą być uważane za substancje wtórne, charakterystyczne pod względem chemotaksonomicznym. Liczba poznanych gatunków roślin, w których występują związki flawonoidowe, stale się powiększa.

Stosunkowo rzadko spotykane są flawonoidy wśród roślin zarodnikowych (bakterie, glony, porosty, mszaki).

Powszechne występowanie flawonoidów rozpoczyna się w układzie sys­tematycznym od roślin naczyniowych, tj. klasy paproci (Filices), w której występują m.in. charakterystyczne C-metyloflawonoidy. U nagozalążkowych (Gymnospermae) występują szczególnie w rodzinie Cupressaceae charakterys­tyczne biflawonoidy, które poza tym stwierdzono tylko w nielicznych przypad­kach (m.in. w rodzaju Viburnum, Caprifoliaceae, Hypericum, Hypericaceae). W sosnach Pinus sp. (Pinaceae) flawonoidy występują charakterystycznie obok stylbenów.

Wśród dwuliściennych (Dicotyledones) flawonoidy są nadzwyczaj rozpowszechnione i należą do najczęstszych składników, stanowiąc często jedyne związki, którym może być przypisywane lecznicze działanie odnośnych surowców roślinnych. W następujących rodzinach flawonoidy występują szczególnie często: Betulaceae, Polygonaceae, Ranunculaceae, Hypericaceae, Brassicaceae, Rosaceae, Fabaceae, Rutaceae, Violaceae, Apiaceae, Ericaceae, Primulaceae, Rubiaceae, Lamiaceae, Scrophulariaceae, Asteraceae.

U jednoliściennych (Monocotyledones) również są często spotykane, m.in. w rodzinie Liliaceae. Olbrzymie rozpowszechnienie dotyczy jednak tylko niektórych typów budowy flawonoidów, szczególnie glikozydów kwercetyny, kemferolu i luteoliny. Najczęściej flawonoidy występują jako żółte barwniki, rozpuszczone w soku komórkowym w kwiatach i liściach, rzadziej owocach, warzywach, orzechach, korach, drewnie, rzadko w nasionach. Znaleźć je można również  w przyprawach i używkach: herbacie, kakao, winie [6].

Niekiedy krystalizują w komórkach skórki (epidermy), np. hesperydyna w owocni pomarańczy Citrus aurantium (Rutaceae), pochodne diosmetyny       w liściach przytulii pospolitej Galium mollugo (Rubiaceae), pochod­ne akacetyny we włoskach okrywających dziewanny Verbascum sp. (Scrophulariaceae). W ostatnim czasie stwierdzono również występowanie flawonoidów u niektórych owadów [2,3,4].

   

    1.3.2. Biogeneza

 

Biosynteza flawonoidów jest procesem złożonym. Ogólnie biorąc zostało wyjaśnione, że pierścień aromatyczny A powstaje przy udziale fragmentów malonowych C3— w formie aktywowanej koenzymem A, pozostały natomiast fragment C6—C3 powstaje z jednostki fenylopropanowej, której prekursorem jest aktywny kwas cynamonowy. Przyjmuje się, że produktem pośred­nim biosyntezy jest odpowiedni chalkon. Kwas cynamonowy jest z kolei związany biogenetycznie z fenyloalaniną, a pośrednio z kwasem szikimowym, podobnie jak kwas p-kumarowy z tyrozyną.

Cyklizacja kwasu cynamonowego lub p-kumarowego do chalkonu zachodzi przy współudziale 2 cząsteczek malonylo-koenzymu A. Z nietrwałego produktu pośredniego, tj. chalkonu, powstaje układ flawonu i jego wszystkie możliwe modyfikacje.

Izoflawony powstają z tych samych prekursorów, jedynie podczas biosyntezy następuje migracja arylu [2].

       1.3.3. Właściwości fizykochemiczne

 

Flawonoidy są najczęściej żółtymi lub bezbarwnymi (wyjątek — antocyjanidyny) substancjami stałymi. W postaci glikozydów są na ogół rozpuszczalne w wodzie i alkoholu etylowym, są natomiast nierozpuszczalne w eterze, chloroformie i benzenie. Aglikony zaś są w wodzie prawie nierozpuszczalne, rozpuszczają się na ogół w rozpuszczalnikach organicznych. Większość glikozydów flawonoidowych rozpuszcza się w octanie etylu, co jest wykorzystywane przy preparatywnym otrzymywaniu tych związków. Niektóre związki pochodne flawonu lub flawanonu, np. diosmina, hesperydyna, są bardzo trudno rozpuszczalne i nieraz krystalizują w soku komórkowym.

Ogólną cechą flawonoidów jest rozpuszczalność w alkaliach z wytworzeniem żółtego zabarwienia.

Najważniejsze reakcje rozpoznawcze dla flawonoidów to:

1.   Reakcja cyjanidynowa — po dodaniu stężonego kwasu solnego oraz magnezu na skutek redukcji powstają barwne połączenia typu antocyjanidyn o różnym zabarwieniu: flawony — zabarwienie pomarańczowe, flawonole — różowe, flawanony — różowofioletowe, chalkony i izoflawony — nie dają zabarwienia.

2.   Reakcja z kwasem borowym i szczawiowym — związki flawonoidowe po dodaniu roztworów kwasów borowego i szczawiowego wykazują — po rozpuszczeniu w eterze — żółtozieloną fluorescencję na skutek utworzenia się połączenia flawonoidu z kwasem borowym.  

3.   Liczne odczynniki barwne, takie jak roztwory chlorku żelazowego, glinowego, tlenochlorku cyrkonu, są stosowane do wykrywania flawonoidów, tworząc barwne kompleksy — główne zastosowanie mają w chromatografii bibułowej tych związków, przy czym plamy barwne są obserwowane zarówno w świetle widzialnym, jak i w nadfiolecie.

4.   Fluorescencja w UV oraz jej zmiany pod wpływem par amoniaku są charakterystyczne dla większości związków flawonoidowych.

Hydroliza kwaśna glikozydów flawonoidowych prowadzi do otrzymania aglikonu i części cukrowej, jest generalnie stosowana w badaniach tych związków. Do identyfikacji poszczególnych flawonoidów jest wykorzystywane często widmo w nadfiolecie oraz przesunięcia tego widma pod wpływem niektórych czynników chemicznych (metylan sodu, kwas borowy, alkalia) [2,4].

 

    1.3.4. Właściwości farmakologiczne i lecznicze

 

Zastosowanie

 

Działanie farmakologiczne flawonoidów przejawia się w różny sposób. Do najważniejszych, udokumentowanych częściowo typów działania należą:

a)   wpływ uszczelniający i wzmacniający na ściany naczyń kapilarnych — w związku z czym mają znaczenie jako środki zapobiegające krwawieniom, wybroczynom, żylakom, a także w miażdżycy;

b)  działanie diuretyczne niektórych flawonoidów i surowców flawonoidowych;

c)   wpływ na krążenie (przepływ wieńcowy) w mięśniu sercowym oraz hipotensyjny niektórych flawonoidów (np. Crataegus sp.);

d) działanie spazmolityczne, m.in. na mięśnie gładkie naczyń krwionośnych;

e)   działanie antyagregacyjne na płytki krwi (m.in. polskie badania — Gryglewski, Robak i współpr. 1985);

f)   działanie przeciwzapalne, m.in. flawonoidów koszyczków rumianku

g)   działanie chroniące wątrobę (flawonolignany);

h)   działanie przeciwalergiczne;

i)    działanie przeciwwrzodowe.

Właściwości te stwierdzono dla różnych indywidualnych związków flawonoidowych, zależnie od ich budowy chemicznej [1,7].

Poza wymienionymi typami działania ujawniono w ostatnich latach jeszcze dalsze typy aktywności biologicznej dla niektórych flawonoidów, zwłaszcza z grupy flawonów, flawonoli i ich glikozydów. Są to m.in. właściwości przeciwgrzybicze, przeciwwirusowe oraz hamujące działanie niektórych enzymów, np. ACE — enzymu powodującego przekształcenie angiotensyny I w angiotensynę II, powodującą zwyżki ciśnienia tętniczego krwi, cyklooksygenazy, lipooksygenazy — enzymów uczestniczących w procesach oksydacji tłuszczów, enzymu ADA (adenozynodeaminazy) — rozkładającego adenozynę — substancję endogenną mającą istotny wpływ na ciśnienie krwi, neurotransmisję, agregację płytek krwi i in. Ta ostatnia właściwość dotyczy tylko flawonoli, flawony są w tym procesie nieaktywne.

W większości przypadków aktywności te wykazano w badaniach in vitro i przy zastosowaniu dużych dawek. W zależności od stopnia resorpcji związki te mogą w pewnym stopniu wpływać na działanie niektórych surowców roślinnych obfitujących we flawonoidy [8].

Ponadto należy podkreślić znaczenie flawonoidów jako tzw. wymiataczy wolnych rodników — czynników mających właściwości kancerogenne, a także jako naturalnych przeciwutleniaczy (antioxydantia), chroniących np. witaminę C przed utlenieniem. Flawonoidy tworzą również łatwo połączenia komplek­sowe z metalami (np. miedzią), tzw. chelaty — w ten sposób działają od­truwająco [9,10]. Niektóre flawonoidy wykazują właściwości promienioochronne. Właściwości przeciwzapalne i przeciwagregacyjne flawonoidów wiążą się wg ostatnich badań z ich właściwościami hamowania biosyntezy czynników powo­dujących stany zapalne i agregację płytek krwi, jakimi są np. niektóre prostaglandyny, nadtlenkowe aniony, leukotrieny, tlenek azotu, a także izoprostanoidy. Czynniki te hamują m.in. produkcję prostacykliny. Niektóre flawonoidy, np. rutozyd oraz jego półsyntetyczne pochodne, znalazły zastosowanie w lecznictwie ze względu na właściwości wymienione w punkcie a). Liczne preparaty farmaceutyczne zawierają kompleksy i wyciągi flawonoidowe — tzw. bioflawonoidy, uważane za czynniki witaminowe (witamina P).Równie często stosowane są preparaty mieszane zawierające flawonoid i witaminę C (np. Rutinoscorbin) lub saponiny, np. escynę. Tego typu preparaty są stosowane w chorobach żył i mikrokrążenia. C-glikozydy flawonoidowe z kwiatostanów głogu Crataegus sp. (Rosaceae) mają znaczenie w schorzeniach starczych mięśnia sercowego i krążenia wieńcowego [11,12].

Skutek działania flawonoidów na organizm jest w znacznym stopniu zależny od ich rozpuszczalności w płynach ustrojowych. Flawonoidy lipofilne jako aglikony są na ogół bardziej toksyczne od odpowiednich glikozydów. Na ogół jednak toksyczność flawonoidów jest minimalna, dlatego też nadają się one do dłuższego stosowania także u osób starszych. Okazuje się również, że kompleksy flawonoidowe zawarte w surowcach roślinnych wielokrotnie wywierają wyraźniejszy wpływ na organizm niż czyste związki flawonoidowe [2,3,8].

1.3.5. Znaczenie farmakognostyczne

 

Jako częste składniki surowców farmakognostycznych flawonoidy odgrywają istotną rolę. Szczególnie dotyczy to grup surowców: ziele — Herba, liść — Folium, kwiat — Flos.

Zestaw flawonoidów występujący w danym surowcu jest zwykle różnorodny (zazwyczaj kilka związków), a także zmienny zarówno pod względem jakoś­ciowym, jak i ilościowym. Niektóre surowce farmakognostyczne zawdzięczają swoje zastosowanie obecności związków flawonoidowych i mogą być uważane za surowce flawonowe [2].

       1.3.6. Surowce flawonowe

Inflorescentia Crataegi                       — kwiatostan głogu

Fructus Crataeg                                 — owoc głogu                         

Folium Betulae                                   — liść brzozy

Herba Equiseti                                   — ziele skrzypu polnego

Flos Sambuci                                      — kwiat bzu czarnego

Inflorescentia Tiliae                            — kwiatostan lipy

Herba Polygoni avicularis                  — ziele rdestu ptasiego

Herba Violae tricolori                         — ziele fiołka trójbarwnego

Herba Solidaginis virgaurea              — ziele nawłoci

Inflorescentia Helichrysi                     kwiatostan kocanek

Fructus Silybi mariani                        — owoc ostropestu plamistego

częściowo flawonowe:

 Anthodium Chamomilla                     — koszyczek rumianku

Herba Hyperici                                   — ziele dziurawca

oraz o mniejszym znaczeniu:

Flos Pruni spinosae                         — kwiat tarniny

Flos Lamii albi                                 — kwiat jasnoty białej

Herba Polygoni hydropiperis         — ziele rdestu ostrogorzkiego

Ponadto liczne inne surowce często stosowane w lecznictwie ludowym, w których flawonoidy mogą odgrywać rolę składników czynnych.

przemysłowe:

Sophora japonica (Fabaceae) — drzewo pochodzenia japońskiego, którego pączki kwiatowe są bogatym źródłem rutozydu (do 20% zawartości),

Fagopyrum esculentum (Polygonaceae) — gryka, mogąca stanowić w warunkach krajowych przemysłowe źródło rutozydu,

Ginkgo biloba (Ginkgoaceae) — miłorząb japoński, jako źródło biflawonoidów [2,3].

 

        1.3.7. Flawony

 

Związkiem podstawowym jest flawon, czyli 2-fenylochromon. Występuje on jako woskowy nalot na kwiatach, liściach i łodygach niektórych gatunków pierwiosnków Primula sp. (Primulaceae). Otrzymany w 1898 r. syntetycznie przez Kostaneckiego.

           Najważniejsze pod względem farmakognostycznym pochodne flawonu — aglikony — i ważniejsze ich połączenia glikozydowe:

1. Prymetyna — 2 grupy hydroksylowe w pozycji 5 i 8. Występuje jako nalot na liściach niektórych gatunków Primula sp. (Primulaceae).

2. Chryzyna — 2 grupy hydroksylowe w pozycji 5 i 7. Otrzymana z pączków topoli Populus sp. (Salicaceae). Występuje również w zielu Passiflora incarnata, w drewnie sosen, a także w tzw. kicie pszczelim (propolis). Wykazuje słabe działanie przeciwbólowe.

3. Apigenina — 3 grupy hydroksylowe w pozycji 5, 7 i 4'. Jest bardzo rozpowszechnionym flawonem, także w postaci glikozydów. Stanowi m.in. jeden z czynnych składników występujących w koszyczkach rumianku pospolitego Chamomilla recutita i rumianku rzymskiego Anthemis nobilis (Asteraceae).

W kwiatach dalii ogrodowych Dahlia variabilis (Asteraceae) występuje w ilości ponad 2%. Wykazuje działanie spazmolityczne około 10-krotnie słabsze od papaweryny. Ostatnio wykazano również działanie przeciwalergiczne przez hamowanie wydzielania histaminy, inhibujące enzym reduktazę aldozową (AR), ochronne dla wątroby, a także efekt kardiotoniczny związany z hamowaniem enzymu fosfodiesterazy (PDE) AMP, wpływa też na metabolizm steroidów przez inhibicję syntazy estrogenowej.

4. Witeksyna — C-glikozyd apigeniny, część cukrową stanowi cząs­teczka glukozy przyłączona w pozycji 8. Pod wpływem farmakologicznym jest jednym z ważniejszych flawonów. Wpływa na przepływ wieńcowy w mięśniu sercowym. Stanowi łagodne cardiacum, nadające się do dłuższego stosowania ze względu na małą toksyczność. Jest jednym z głównych składników czynnych kwiatostanów i liści głogu (Inflorescentia Crataegi). Obok niej występuje równie aktywny 4'-ramnozyd witeksyny.

         5. 7-Glukozyd apigeniny — w koszyczkach kwiatowych rumianku rzymskiego Anthemis nobilis (Asteraceae) i innych roślinach.

6. Akacetyna — 2 grupy hydroksylowe w pozycji 5 i 7 oraz grupa metoksylowa w pozycji 4'. Występuje w postaci wolnej i glikozydowej, m.in. w liściach robinii akacjowej Robinia pseudoacacia (Fabaceae), w owocach aminka egipskiego Ammi visnaga (Apiaceae).

7. Linaryna — biozyd zawierający cząsteczkę glukozy i ramnozy w połączeniu z akacetyną w pozycji 7. Występuje m.in. w kwiatach lnicy pospolitej Linaria vulgaris.

8.  Luteolina — flawon o 4 grupach hydroksylowych w pozycji 5, 7, 3', 4'. Jeden z najbardziej rozpowszechnionych flawonoidów, zwłaszcza w postaci 7-glukozydu. Ma właściwości moczopędne. Ostatnio stwierdzono również działanie przeciwzapalne, ochronne dla wątroby, zmniejszające stężenie chole­sterolu i lipidów w surowicy krwi oraz przeciwalergiczne. Występuje w bardzo wielu kwiatach (m.in. w rodzinie Asteraceae) i liściach m.in. naparstnicy purpurowej Digitalis purpurea (Scrophulariaceae).

9.   5-Glukozyd luteoliny — występuje m.in. w zielu skrzypu polnego Equisetum arvense (Equisetaceae) — (Herba Equiseti).

10. 7-Glukozyd luteoliny — spotykany w kwiatach i liściach roślin licznych gatunków z rodzin Asteraceae, Lamiaceae i in. Znane są również biozydy i triozydy luteoliny, a także C-glikozydy, np. 8-C-glukozyd — orientyna.

11.     7-Galaktozyd luteoliny — wykazuje działanie przeciwzapalne.

12. Glukuronid luteoliny — jest inhibitorem reduktazy aldozowej.

13. Diosmetyna — 3 grupy hydroksylowe w pozycji 5,7,3' oraz grupa metoksylowa w pozycji 4'. Najczęściej w postaci glikozydu diosminy.

14. Diosmina — 7-rutynozyd diosmetyny. Bardzo trudno rozpuszczalny (jedynie w pirydynie oraz z rozkładem w roztworach wodorotlenków potasowców), dlatego często krystalizuje w tkankach roślinnych. Występuje m.in. w rodzinie Lamiaceae (Mentha piperita, Hyssopus officinalis, Teucrium sp.), liściach trędownika bulwiastego Scrophularia nodosa (Scrophulariaceae), pietruszki Petroselinum sativum (Apiaceae).

Diosmina ma pewne działanie przeciwobrzękowe i podwyższające tonus żył. Wpływa hamująco na odbudowę noradrenaliny oraz wydzielanie histaminy. Stosunkowo dobrze resorbuje się z przewodu pokarmowego. Stosowana w lecz­nictwie w przewlekłej niewydolności krążenia żylnego (preparat Daflon i in.).

15. Diosmetyny glukozyd  i ksylozyd — mają działanie zmniejszające stężenie cholesterolu w surowicy krwi.

16. Nepetryna — flawon występujący m.in. w liściach rozmarynu (Rosmarinus officinalis, Lamiaceae). Wykazano jej właściwości przeciwzapalne i przeciwgorączkowe.

17. Hispidulina — flawon występujący m.in. w gatunkach Centaurea (Asteraceae) — ma działanie ochraniające wątrobę.

18. Hypoletyna — w postaci 8-0-glukozydu, występująca w rodzaju Sideritis (Lamiaceae) wykazuje dość silne działanie przeciwzapalne, nie powodując przy tym efektu wrzodotwórczego.

19. Nobiletyna — flawon z 6 grupami metoksylowymi. Występuje m.in. w naowocni Citrus (Rutaceae). Silnie hamuje agregację płytek krwi.

20. Wogonina — izolowana m.in. z gatunku Scutellaria baicalensis (Lamiaceae). Działa przeciwzapalnie i zmniejsza stężenie cholesterolu i lipidów w surowicy krwi [1,2,5].

 

1.3.8. Flawonole

Podstawowy szkielet flawonoli różni się od flawonu występowaniem grupy OH przy węglu C3.

Flawonole, szczególnie w postaci glikozydowej, należą do najbardziej rozpowszechnionych substancji roślinnych o charakterze wtórnym. Są zwykle znacznie lepiej rozpuszczalne w wodzie niż pochodne flawonu.

Kemferol — flawonol o 3 grupach hydroksylowych (oprócz grupy hydroksylowej przy węglu C3) w pozycji 5, 7 i 4'. Jest bardzo rozpowszech­nionym składnikiem roślin. Występuje m.in. w liściach herbaty Camelia sinensis (Theaceae) — około 8%, w kwiatach tarniny Prunus spinosa (Rosaceae), kwiatach ostróżeczki polnej Consolida regalis (Ranunculaceae). Ponadto wy­stępuje w postaci licznych glikozydów. Wykazuje słabe działanie spazmolitycz-ne, a także przeciwzapalne, przeciwalergiczne i przeciwgrzybicze.

Ważniejsze glikozydy kemferolu:

1. Astragalina — 3-glukozyd kemferolu — występuje m.in. w rodzaju Astragalus (Fabaceae), także w kwiatostanach arniki górskiej Arnica montana (Asteraceae) i in. Ostatnio wykazano, że astragalina jest inhibitorem enzymu konwertazy angiotensyny (ACE) i może mieć znaczenie jako substancja o działaniu hipotensyjnym.

2. Ekwizetryna — 7-glikozyd dikemferolu, izolowana z ziela skrzypu polnego Equisetum arvense (Equisetaceae), liści kasztanowca Aesculus hippocastanum (Hippocastanaceae) i in.

3. Robinina — triozyd kemferolu, zawiera w części cukrowej disacharyd robinobiozę w pozycji 3 oraz ramnozę w pozycji 7. Występuje w kwiatach robinii akacjowej Robinia pseudoacacia (Fabaceae).    

4. Kemferolu 7-ramnozyd i 3,7-diramnozyd wykazują działa­nie przeciwzapalne.

5. Kemferolu 3-0-(2"-galoilo)-glukozyd - jest inhibitorem enzymu ACE.

6. Kemferolu 3-0-(2"4"-dikumaroilo)-glukozyd — działa przeciwzapal-nie nieco silniej od indometacyny.

7. Kwercetyna — 4 grupy hydroksylowe (fenolowe) w pozycji 5, 7, 3'     i 4'. Najbardziej rozpowszechniony flawonol, szczególnie w postaci glikozydów, a zwłaszcza rutozydu. Wolna kwercetyna również jest spotykana bardzo często, zwykle obok swoich glikozydów, m.in. w kwiatach głogów Crataegus monogyna i Crataegus oxyacantha (Rosaceae), kasztanowca Aesculus hippocastanum (Hippocastanaceae).

Kwercetyna zmniejsza aktywność enzymu hialuronidazy oraz stężenie lipidów w surowicy krwi. Autorzy rosyjscy sugerują stosowanie doustne kwercetyny w chorobach wieku podeszłego (geriatrii) z dodatkiem witaminy C. Kwercetyna wywiera też pewne działanie łagodzące skutki napromieniowania stosowanego w leczeniu nowotworów. Wykazuje również właściwości przeciw-utleniające, antyagregacyjne, przeciwzapalne, ochronne dla wątroby i hipo-glikemiczne.

Ostatnio stwierdzono jeszcze inne aktywności biologiczne kwercetyny oraz jej glikozydów i pochodnych, m.in. inhibicję enzymu reduktazy aldozowej (AR), co może mieć znaczenie w cukrzycy, a także innych enzymów, m.in. wpływających na czynność mięśnia sercowego. Poza tym kwercetyna powoduje relaksację mięśni gładkich, hamuje napływ jonów wapniowych do komórek, natomiast wewnątrz komórek utrudnia przechodzenie wapnia do reticulum sarkoplazmatycznego oraz wchodzi w interakcję kompleksu Ca-kalmodulina [6,7,13].

Ważniejsze glikozydy kwercetyny:

1. Kwercytryna — 3-ramnozyd kwercetyny. Bardzo często występuje w liściach, kwiatach, pyłkach kwiatowych. Między innymi występuje w liściach borówki czernicy Vaccinium myrtillus (Ericaceae), w liściach kasztanowca Aesculus hippocastanum (Hippocastanaceae), w liściach herbaty Camelia sinensis (Theaceae). Wykazuje działanie moczopędne i inne właściwości zbliżone do kwercetyny.

2. Izokwercytryna — 3-glukozyd kwercetyny — jest również bardzo rozpowszechniona. Występuje m.in. w liściach borówki czernicy Vaccinium myrtillus (Ericaceae), liściach mącznicy lekarskiej Arctostaphylos uva ursi (Ericaceae), zielu skrzypu polnego Equisetum arvense (Equisetaceae).

3. Awikularyna — 3-arabinozyd kwercetyny — izolowana z ziela rdestu ptasiego Polygonum aviculare (Polygonaceae). Występuje też w liściach borówki czernicy, kwiatach wiązówki błotnej Filipendula ulmaria (Rosaceae)    i in.

4. Spireozyd — 4-glukozyd kwercetyny. Izolowany z kwiatów wią-zówki błotnej Flores Spireae, w których występuje w ilości ponad 1%.

5. Hiperozyd — 3-galaktozyd kwercetyny izolowany z ziela dziurawca zwyczajnego Hypericum perforatum (Hypericaceae). Farmakologicznie czynny składnik kwiatów i owoców głogów Crataegus monogyna i Crataegus oxyacantha (Rosaceae). Ponadto występuje w liściach brzóz (Folium Betulae),  a także w liściach borówki czernicy, borówki brusznicy, mącznicy lekarskiej      i wielu in. Działa moczopędnie, przeciwzapalnie, obniża krótkotrwale ciśnienie krwi.

6. Rutozyd — czyli rutyna — 3-rutynozyd kwercetyny (Rutosidum). Izolowana po raz pierwszy w 1842 r. z ziela ruty zwyczajnej Ruta graveolens (Rutaceae). W części cukrowej występuje dwucukier rutynoza złożony z cząste­czki glukozy i cząsteczki ramnozy. Niezwykle rozpowszechniony w świecie roślinnym flawonoid o charakterze substancji czynnej. Często stosowany w lecznictwie (np. preparat Rutinoscorbin) ze względu na wpływ uszczelniający na naczynia kapilarne oraz właściwości oksydo-redukcyjne. Jest czynnym składnikiem wielu surowców farmakognostycznych, np. ziela fiołka trójbarw­nego Viola tricolor (Violaceae), kwiatów bzu czarnego Sambucus nigra (Cap-rifoliaceae); surowce: Herba Violae tricoloris, Flos Sambuci. W licznych surowcach farmakognostycznych rutozyd jest składnikiem o drugorzędnym znaczeniu (np. w surowcach pochodzących z rodziny Solanaceae). Ostatnio wprowadzono do lecznictwa lepiej rozpuszczalne  i przyswajalne półsyntetyczne pochodne rutozydu, szczególnie 0-etylorutozyd oraz O-b-hydroksyetylorutozyd (Venoruton).

7. Ramnetyna — flawonol o 3 grupach hydroksylowych (fenolowych) w pozycji 5, 3', 4' oraz jednej grupie metoksylowej w pozycji 7. Izolowana z owoców szakłaku ciernistego Rhamnus cathartica (Rhamnaceae).

8. Ksantoramnina — 3-ramnozyd ramnetyny.

9. Izoramnetyna — izomer ramnetyny z grupą metoksylową w pozycji 3'. Występuje m.in. w liściach senesu Folium Sennae z gatunku Cassia angustifolia (Cesalpiniaceae), poza tym jako eterowe połączenia z wodorosiar­czanem potasowym, czyli persykaryna, w zielu rdestu ostrogorzkiego Polygonum hydropiper (Polygonaceae).

10. Ramnezyna — różni się od izoramnetyny tylko obecnością grupy metoksylowej w pozycji 4' (zamiast grupy hydroksylowej). Występuje w ro­dzaju Rhamnus (Rhamnaceae), a także w zielu rdestu ostrogorzkiego.

11. Mirycetyna — flawonol z 5 grupami hydroksylowymi (fenolowymi) w pozycjach 5, 7, 3', 4', 5'. Rozpowszechniona, jednak bez większego znaczenia farmakologicznego. Działa słabo moczopędnie.

12. Artemetyna — występuje m.in. w zielu piołunu Herba Absinthii [2,3,5].

 

    1.3.9. Flawanony

Podstawowy szkielet flawanonu jest w stosunku do flawonu uwodorniony, tj. nie ma podwójnego wiązania między C2 a C3. Pierścień heterocykliczny flawanonów otwiera się łatwo, przy czym flawanony przechodzą w chalkony [2].

Ważniejsze związki tej grupy

1. Pinocembryna — 2 grupy hydroksylowe (fenolowe) w pozycji 5, 7;

brak podstawników w pierścieniu aromatycznym B. Występuje m.in. w limbie Pinus cembra (Pinaceae), a także w wydzielinie pszczół zwanej propolis. Wykazuje właściwości przeciwgrzybicze.

2. Likwirytygenina — 2 grupy hydroksylowe (fenolowe) w pozycji 7 i 4'. Występuje w lukrecji Glycyrrhiza glabra (Fabaceae), również w postaci chalkonu jako izolikwirytygenina w formie glikozydowej (surowiec Radix Glycyrrhizae).

3. Likwirytyna — 4-glukozyd likwirytygeniny. Występuje w korzeniu lukrecji, wykazuje działanie spazmolityczne podobne do papaweryny, ale czterokrotnie słabsze.

4. Naryngenina — 3 grupy hydroksylowe (fenolowe) w pozycji 5,7 i 4'. Stosunkowo rozpowszechniona, m.in. w rodzaju Prunus (Rosaceae). Ma właś­ciwości czynnika kapilarnego P. Wykazuje właściwości promieniochronne i przeciwalergiczne.

5. Salipurpozyd — 5-glukozyd naryngeniny. Występuje m.in. w korze wierzby Salix purpurea (Salicaceae) — ponad 1%.

6. Eriodykcjol — 4 grupy hydroksylowe (fenolowe) w pozycji 5, 7, 3', 4'; występuje m.in. w rodzaju Prunus (Rosaceae). Również czynnik kapilarny P.

7. Hesperetyna — grupa metoksylowa w pozycji 4' oraz 3 grupy hydroksylowe (fenolowe) w pozycji 5, 7, 3'. Rozpowszechniona w postaci glikozydu — hesperydyny.

8. Hesperydyna — 7-rutynozyd hesperetyny. Występuje w owocni pomarańczy Citrus aurantium (Rutaceae), w liściach mięty pieprzowej Mentha piperita (Lamiaceae). Trudno rozpuszczalna, łatwo krystalizuje w tkankach roślinnych. Wchodzi w skład niektórych preparatów tzw. bioflawonoidowych jako czynnik kapilarny P, często razem z witaminą C, której utlenienie hamuje. Wykazuje pewną aktywność przeciwwirusową, m.in. w stosunku do niektórych wirusów grypy.

9. Neohesperydyna — połączenie glikozydowe hesperetyny z cukrem neohesperydozą (złożoną z ramnozy i glukozy). Występuje również w owocach pomarańczy [1,2,3].

 

    1.3.10. Flawanonole

Podstawowy szkielet flawanonolu ma zamiast grupy CH2 flawanonu grupę CHOH [2].  

Ważniejsze związki tej grupy

1. Pinobanksyna — 2 grupy hydroksylowe (fenolowe) w pozycji 5 i 7. Występuje w gatunku Pinus banksiana (Pinaceae), oraz w wydzielinie pszczół zwanej propolis. 3-octan pinobanksyny ma właściwości przeciwgrzybicze.

2.Taksyfolina — 4 grupy hydroksylowe (fenolowe) w pozycji 5, 7, 3' i 4'. Występuje w jodłach Abies sp. i modrzewiach Larix sp. Szkielet taksyfoliny znajduje się również w cząsteczce aktywnej fizjologicznie sylibiny. Taksyfolina ma słabe właściwości przeciwzapalne [2]. 

 

1.3.11. Izoflawony

 

Podstawowy szkielet fenylo-3-chromonu jest izomeryczny do flawonu. Izoflawony mają właściwości estrogenne, co ma znaczenie przede wszystkim w weterynarii. Te właściwości są uzależnione od obecności grupy hydroksylowej w pozycji 5. Ostatnio izolowano izoflawony o wybitnym działaniu na krążenie wieńcowe i peryferyjne.

Izoflawony występują głównie w rodzinie Fabaceae, sporadycznie też w rodzinach Iridaceae, Rosaceae i in.

1. Formononetyna — grupa hydroksylowa (fenolowa) w pozycji 7 i grupa metoksylowa w pozycji 4'. Występuje w postaci glikozydów w niektórych gatunkach rodziny Fabaceae.

2. Ononina — glukozyd formononetyny, izolowany z korzeni wilżyny ciernistej Ononis spinosa (Fabaceae) — Radix Ononidis, i niektórych gatunków koniczyny Trifolium sp. (Fabaceae).

3. Genisteina — 3 grupy hydroksylowe (fenolowe) w pozycji 5, 7, 4'. Występuje w rodzinie Fabaceae, w rodzaju janowiec Genista, nasionach soi Glycine soja, w różnych gatunkach koniczyny Trifolium sp. Ma silne właściwości estrogenne. Ostatnio wykazano jej znaczenie jako czynnika przeciwkancerogennego.

4. Prunetyna — grupa hydroksylowa (fenolowa) w pozycji 4, i grupa metoksylowa w pozycji 7. Występuje w korze różnych gatunków śliw Prunus sp. (Rosaceae).

5. Pueraryna — oraz 3 dalsze pochodne izoflawony izolowane z korzeni Pueraria lobata (Fabaceae) to: daidzina, daidzenina, diglukozyd daidzeniny, stosowane w chińskiej medycy­nie ludowej, zostały wprowadzone do lecznictwa jako leki krążeniowe w dusz­nicy bolesnej, nadciśnieniu, migrenach. Z izoflawonami są związane biogenetycznie  inne grupy substancji o bardziej złożonej strukturze, obdarzone niekiedy specjalnymi właściwościami biologicznymi, głównie jako tzw. Fitoaleksyny, tj. substancje chroniące rośliny przed atakiem grzybów.             

6. Rotenon — silny insektycyd. Występuje głównie w korzeniach gatunku Derris eliptica i innych z rodziny Fabaceae.

7.  Pterokarpany — inaczej kumaranochromany. Występują w rodzaju Pterocarpium (Fabaceae). Mają charakter fitoaleksyn [2,3].

SPIS TREŚCI


Łódz, 2002

EMAIL

MAGISTER 2000 (c)