Flavonoli: piecpadsmit oglekļi un viena hidroksilgrupa

Piecpadsmit oglekļi un viena hidroksilgrupa

Vispirms molekula. Visiem flavonoīdiem pamatā ir viens un tas pats karkass: piecpadsmit oglekļa atomi, kas veido divus aromātiskos gredzenus un trīs oglekļu tiltiņu starp tiem. Kad tiltiņš noslēdzas trešajā gredzenā, no šī paša karkasa iznāk lielākā daļa flavonoīdu apakšklašu. Flavonolu rinda sākas ar vienu pazīmi. Trešā gredzena trešajā pozīcijā stāv hidroksilgrupa: viens skābekļa atoms un viens ūdeņraža atoms. Virs tās, ceturtajā pozīcijā, ir ketongrupa, un gredzenā pašā ir dubultsaite [1]. Tik daudz. Šī viena detaļa izskaidro lielāko daļu no tā, kas seko tālāk [1].

Divus aromātiskos gredzenus ķīmiķi apzīmē ar A un B. Trešais, C gredzens, rodas tikai tad, kad tiltiņš aizveras. Tāpēc flavonola definīcijā svarīgas ir tikai trīs vietas šajā vienā gredzenā.

Ko nozīmē cipars pie pozīcijas

Cipars nav dekorācija. Gredzena atomus numurē noteiktā kārtībā, tāpēc vārdi «trešā pozīcija» norāda uz konkrētu atomu, nevis uz aptuvenu apgabalu molekulā. No tā izriet arī definīcijas īsums: karkass no piecpadsmit oglekļiem, hidroksilgrupa pie trešā atoma, ketongrupa pie ceturtā un dubultsaite gredzenā [1]. Nomaini vienu no šīm rubrikām, un mainās nosaukums. Tas nav sīkums nomenklatūrā, tā ir robeža, pēc kuras savienojumu ieraksta vienā vai otrā apakšklasē. Un tāpēc divi savienojumi, kas uz papīra izskatās gandrīz vienādi, nonāk dažādās tabulas rindās. Ķīmijā tas ir ikdiena.

Kaimiņi, kas atšķiras ar vienu grupu

Ja no flavonola noņem hidroksilgrupu trešajā pozīcijā, paliek flavons. Viss pārējais ir tas pats: piecpadsmit oglekļu karkass, ketongrupa ceturtajā pozīcijā, dubultsaite gredzenā. Viena grupa mazāk, un savienojums jau pieder citai apakšklasei.

Otrs kaimiņš prasa trīs izmaiņas. Pievieno vēl vienu hidroksilgrupu, izņem ketongrupu un izņem dubultsaiti: iznāk flavan-3-ols. Tas pats piecpadsmit oglekļu skelets, tie paši trīs gredzeni, cita apakšklase.

Tāpēc apakšklases ir ērti lasīt kā trīs rubrikas: hidroksilgrupa pie trešā atoma, ketongrupa pie ceturtā, dubultsaite gredzenā. Flavonolam aizpildītas visas trīs [1]. Flavonam pirmā rubrika ir tukša. Flavan-3-olam pirmā ir aizpildīta, bet pārējās divas nav. Skaitļi un grupu nosaukumi šeit ir viss saturs.

Šī kārtība nav mākslīga. Pančes un kolēģu 2016. gada pārskatā visas šīs grupas stāv zem viena flavonoīdu virsraksta, un tomēr nosaukumi tur netiek lietoti kā sinonīmi [1]. Viens un tas pats karkass, dažādas rindas.

Praktiski tas nozīmē, ka apakšklases nosaukums ir īss ķīmiskais apraksts, nevis auga vārds. Pēc tā nevar nolasīt, cik savienojuma ir kādā konkrētā lapā vai mizā, un tas neko nepasaka par to, kur augā šī molekula atrodas. Nosaukums pasaka tikai to, kā izskatās gredzeni un grupas pie tiem. Tas ir mazāk, nekā gribētos, un vairāk, nekā izskatās.

Flavonoli un flavanoli nav viens un tas pats

Vārdi atšķiras ar vienu burtu, un tas ir īsts slazds. Flavanoli ir flavan-3-oli, un tajā pašā rindā stāv tējas un kakao katehīni. Dzelteno pigmentu sarakstā tos neieraksta, un auga iekšienē tie uzvedas citādi nekā flavonoli.

2016. gada pārskata klasifikācijā abas grupas paliek zem flavonoīdu virsraksta, bet nosaukumi nav savstarpēji aizvietojami [1]. Tāda pati loģika kā iepriekš: viena hidroksilgrupa, viena ketongrupa, viena dubultsaite izšķir, kurā rindā savienojums nonāk.

Kur šis viens burts maina lasījumu

Tekstos par tēju un kakao gandrīz vienmēr runa ir par flavanoliem, tas ir, par flavan-3-oliem un katehīniem. Tekstos par dzeltenajiem augu pigmentiem runa ir par flavonoliem. Ja abi vārdi vienā rindkopā samainās vietām, mainās arī tas, kuri savienojumi tiek aprakstīti, jo starp šīm grupām stāv veselas trīs strukturālas atšķirības: hidroksilgrupa pie trešā atoma, ketongrupa pie ceturtā un dubultsaite gredzenā. Latviešu tekstos šī pāra rakstība mēdz izlīdzināties, tāpēc drošāk skatīties uz pilno formu flavan-3-ols, kur cipars pats pasaka, kurā pozīcijā grupa atrodas. Uzmanīgs lasītājs to pamana pēc cipara, ne pēc burta.

Vēl viena atšķirība ir uzvedība augā: flavan-3-oli un flavonoli tur nedarbojas vienādi, un pigmentu rindā ieraksta tikai vienu no šīm grupām. Nosaukumu tuvums neko no tā nemaina.

Dzīvā augā tās reti ir brīvas molekulas

Vēl viena lieta, kas maina visu lasījumu. Dzīvos auga audos šie savienojumi parasti nav brīvas molekulas [1]. Tie ir saistīti, un tas nozīmē, ka analīzē redzamais nosaukums un augā esošā forma nav automātiski viens un tas pats.

No tā izriet sekas, ko viegli palaist garām: viens un tas pats augs var atšķirties no vienas puses uz otru [1]. Ne divas šķirnes, ne divi lauki. Viens augs.

Tāpēc jebkurš skaitlis par flavonoliem pieder paraugam, nevis sugai. Paraugs ir konkrēts materiāls, kas noņemts konkrētā vietā un konkrētā brīdī. Ja to pašu augu paraugo no otras puses, cipars var būt cits, un abi mērījumi var būt pareizi.

Šo pašu iemeslu dēļ ķīmiskais apraksts un augu apraksts iet katrs savu ceļu. Karkass no piecpadsmit oglekļiem ir nemainīgs: to var uzzīmēt uz papīra un pārbaudīt atom pēc atoma. Saturs audos nav nemainīgs, un 2016. gada pārskats to norāda tieši [1]. Divas dažādas lietas, divas dažādas rindas dokumentā.

Tas ir arī atbilde uz jautājumu, kāpēc divi teksti par vienu un to pašu augu var uzrādīt dažādus skaitļus. Ne viens no tiem nav kļūda, ja katram ir pierakstīts paraugs. Vienā rindā ir ķīmija, otrā rindā ir augs, kas auga savā vietā.

Kaņepes un kanflavīnu zars

Kaņepes ražo flavonoīdus tāpat kā jebkurš cits ziedaugs [1]. Tur nav nekā īpaša: tas ir parasts augu ķīmijas darbs, un tas pats piecpadsmit oglekļu karkass rodas arī šajā augā.

Interesantais sākas ar nosaukumiem. Kaņepēs aprakstītie kanflavīni, par kuriem raksta ElSohlijs un Sleids 2005. gadā, nav flavonoli. Tie ir flavoni, tas ir, blakus esošais zars, no kura flavonolus šķir viena hidroksilgrupa [2]. Vienas grupas attālums, cita apakšklase.

Tāpēc kaņepju ķīmijas tekstos flavonu nosaukumi ir biežāki nekā flavonolu nosaukumi. Kad kāds meklē kaņepju eļļu latviski, gandrīz vienmēr ceļš ved pie kanabinoīdu saīsinājumiem, retāk pie terpēnu nosaukumiem, un flavonoīdu apakšklases šajā rindā parādās pašas pēdējās. Tas nav vērtējums, tikai secība, kādā par šīm vielām raksta.

Vēl viena robeža ir tepat blakus. Kanabinoīdi un flavonoīdi ir divas dažādas ķīmiskās grupas, un šī lapa apraksta tikai otro no tām. Saīsinājumi CBD, CBG un CBN pieder pirmajai grupai, un flavonola definīcija par tiem neko nepasaka. Tāpat kā kanflavīnu nosaukums neko nepasaka par to, cik daudz šo savienojumu ir konkrētā paraugā.

Un tomēr abas grupas nāk no viena auga audiem, tāpēc vienā tekstā tās mēdz nonākt blakus. Ķīmiski tās paliek atsevišķi: 2005. gada apraksts kanflavīnus ieraksta flavonu rindā [2], nevis flavonolu rindā.

Deviņas rindas, kas paliek uz papīra

Ja no visa šī vajag paturēt tikai pārbaudāmo, tas sanāk īss saraksts. Katra rinda ir vai nu skaitlis, vai grupas nosaukums, vai norāde uz publikāciju. Nekas no tā nav atkarīgs no auga vārda vai no tā, kur augs izauga. Pārējais ir jautājums par paraugu un par to, kas ierakstīts konkrētajā publikācijā.

• Karkass: piecpadsmit oglekļa atomi, divi aromātiskie gredzeni un trīs oglekļu tiltiņš starp tiem.
• Tiltiņa noslēgšanās trešajā gredzenā ir vieta, kur rodas lielākā daļa flavonoīdu apakšklašu.
• Flavonola pazīme: hidroksilgrupa C gredzena trešajā pozīcijā, ketongrupa ceturtajā un dubultsaite gredzenā [1].
• Bez hidroksilgrupas trešajā pozīcijā savienojums ir flavons.
• Ar papildu hidroksilgrupu un bez ketongrupas un dubultsaites savienojums ir flavan-3-ols.
• Flavanoli ir flavan-3-oli: tējas un kakao katehīni, kurus dzelteno pigmentu rindā neieraksta un kuru uzvedība augā ir citāda.
• Pančes un kolēģu 2016. gada pārskats abas grupas tur zem flavonoīdu virsraksta, bet nosaukumus nelieto kā sinonīmus [1].
• Dzīvos auga audos šie savienojumi parasti nav brīvas molekulas, un tāpēc viena auga divas puses var atšķirties [1].
• Kaņepes ražo flavonoīdus kā jebkurš ziedaugs [1], bet kanflavīni pieder flavoniem, ne flavonoliem, un no flavonoliem tos šķir viena hidroksilgrupa [2].