Флавоноиды, как природные соединения растительного происхождения, представляют собой крупнейшую группу полифенольных соединений с их изобилием. На сегодняшний день идентифицировано более 8000 структур флавоноидов.
Их общими природными источниками являются в основном различные виды фруктов, овощей и зерновых. В природе они могут существовать, как агликоны, но чаще всего они образуют гликозиды.
Многие исследования показали обратную корреляцию между потреблением продуктов питания, богатых флавоноидами, и риском возникновения сердечно-сосудистых, онкологических и других заболеваний, связанных со старением.
Во многих работах их благотворное влияние на здоровье связывают со способностью действовать в качестве антиоксидантов.
Среди других документально подтвержденных эффектов можно выделить их противомикробное, антиаллергическое, противовирусное, гепатопротекторное, противораковое, противовоспалительное, сосудорасширяющее и гастропротекторное действие.
Несколько флавоноидов в настоящее время используются в фармацевтических, косметических и пищевых препаратах. Однако их применение часто ограничено из-за низкой растворимости и стабильности в липофильных средах.
Следовательно, получение липофильных сложных эфиров флавоноидов путем дериватизации их гидроксильных групп гидрофобными молекулами может быть использовано в качестве средства для улучшения этого ограничения.
Флавоноидная липофилизация
Основная структура большинства флавоноидов получена из 2-фенилбензо-γ-пирана. Исходный скелет содержит многочисленные гидроксильные группы. Пример одного из наиболее известных флавоноидов – кверцетин.
Многие флавоноиды встречаются в природе, особенно в виде гликозидов. Особый сахарид в основном связан с атомом углерода в положении 3, 5 или 7. При присоединении рамноглюкозила к молекуле кверцетина образуется рутин.
Многочисленные гидроксильные группы на флавоноидной молекуле приводят к значительному гидрофильному характеру большинства флавоноидов.
Часто гидрофильность флавоноидов ставит их в невыгодное положение для коммерческого применения при использовании в липофильных пищевых и косметических матрицах, в конечном счете на липофильных мембранах клеток или после проникновения в ткани-мишени.
В таких случаях раствор может представлять собой химическую или ферментативную дериватизацию гидроксильных групп с более липофильным заместителем.
Химическая модификация
Химический подход в синтезе липофильных флавоноидных производных неизбирателен. Это приводит к смешиванию продуктов с различным количеством связанных между собой заместителей. Реакция часто должна осуществляться в тяжелых условиях, таких как токсичные среды или высокие температуры.
В химическом синтезе одним из наиболее часто используемых методов является этерификация, в частности, ацетилирование. При таком подходе некоторые реактивные или все гидроксильные группы могут быть модифицированы.
Обычно используемые реакционные субстраты включают в себя ацетилхлорид или ангидрид уксусной кислоты в пиридине или диметилформамиде (DMF). Однако для поддержания антиоксидантных свойств исходных флавоноидов часто требуется селективный этерификационный катион.
Поэтому связь их молекул с неполярными группами является эффективным решением, оказывающим антиоксидантное действие в гидрофобной среде.
Для получения монопроизводных необходимо использовать защитные группы для остальных гидроксильных групп, а затем удалять их.
Например, для синтеза 4'-O-метилкверцетина для селективной защиты катехиновой группы можно использовать дихлордифенилметан при 175 ° С в дифениловом эфире и для защиты гидроксильных групп в положениях 3 и 7, хлорметиловый эфир является подходящим агентом
Используя реакцию Манниха, можно получить производные алкиламина. Продуктами реакции дигидрокверцетина с формальдегидом и аминами являются моно- и диаминометилсодержащие производные.
Другой часто используемый метод – алкилирование.
Используя альдольный конденсат, к флавоноидной молекуле можно добавлять алкил и бензиловые заместители.
Другая реальная возможность заключается в синтезе эфиров Уильямса или алкоголизе эпоксидов. Алкилирование часто проводят с помощью алкилгалогенидов.
В природе также можно найти некоторые алкилированные флавоноидные производные, в основном производные с более низким содержанием спирта.
Простые эфиры могут быть изготовлены из оксидов алкилена. Пента- и тетрагидроксиэтилкверцетин получены путем алкилирования с избытком оксида этилена в воде при катализе гидроксида калия.
