Простые фенольные соединения (фенологликозиды)

Понятие. К этой группе относятся наиболее простые фенольные соединения с одним бензольным кольцом, одной или несколькими гидроксильными группами и короткой углеродной цепочкой. Чаще всего представители этой группы в растения встречаются в виде фенологликозидов, в которых гидроксильная группа связана с сахаром. Простейшими формами такой комбинации являются фенил-О-гликозиды. Представителями этой группы являются арбутин из листьев брусники и салидрозид из корневищ и корней родиолы (золотого корня).

Физические свойства. Свободные фенольные соединения и их гликозидные формы представляют собой кристаллы, растворимые в воде, этиловом и метиловом спиртах, этилацетате.

Химические свойства. Под действием минеральных кислот и ферментов фенологликозиды способны расщепляться на агликон и сахарный компонент. Простые фенолы и агликоны фенологликозидов дают характерные для фенольных соединений реакции: с железоаммонийными квасцами, с солями тяжелых металлов, с диазотированными ароматическими аминами и др.

Качественный и количественный анализ. Для определения арбутина в растительном сырье используют цветные качественные реакции: с сульфатом железа закисного, с 10 % раствором натрия фосфарно-молибденово-кислого в кислоте хлористоводородной. Для количественного определения фенольных соединений наиболее часто применяют спектрофотометрический и фотоколориметрический методы, а содержание арбутина в листьях толокнянки и брусники по ГФ 6 определяют йодометрическим методом.

Фармакологические свойства. Фенольные соединения и их производные оказывают преимущественно антисептическое и дезинфицирующие действие. Но это не единственное их применение. Арбутин проявляет, помимо этого, умеренный диуретический эффект. Фенологликозиды золотого корня обладают адаптогенными и стимулирующими свойствами, подобно препаратам женьшеня. Кислота салициловая и ее производные известны как противовоспалительные, жаропонижающие и болеутоляющие средства.

Кумарины.

Понятие. Кумарины – природные соединения, в основе структуры которых лежит 9.10 – бензо-пирон-кумарин.

Классификация. Кумарины подразделяются на следующие основные группы.

1. Кумарин, дигидрокумарин и их гликозиды.

2. Гидрокси-, метокси- (АЛКОКСИ-), интилендигидроксикумарины и их гликозиды. Сюда относятся такие широко распространенные в растениях соединения, как умбеллиферон, эскулетин, скополетин.

3. Фурокумарины (фуранокумарины), содержащие ядро фурана, сконденсированное с кумарином в 6, 7 – или 7, 8 –положениях. Это самая многочисленная группа, широко представленная в семействах зонтичных и бобовых.

4. Пиранокумарины, содержащие ядро диметилпирана, сконденсированное с кумарином. Из этой группы применение в медицине нашли виснадин и дигидросамидин.

Помимо структуры кумарины различаются по характеру, числу и положению замещающих радикалов. Из радикалов наиболее часто встречаются ОН-группа, она бывает свободной или находится в виде простых или сложных эфиров. Из углеводных компанентов чаще всего присутствует глюкоза.

Биологическая роль. Роль кумаринов в растениях достаточно разнообразна и до конца не установлена. Предполагают, что они, являясь антогонистами ауксинов, участвуют в регуляции роста растений, тем самым вызывая торможение проррастания семян и роста корней. Кумарины, поглощая УФ-лучи, защищают молодые растения от чрезмерного солнечного облучения. По данным некоторых исследователей, они также предохраняют растения от вирусных заболеваний.

Физические свойства. Кумарины – кристаллические вещества, бесцветные или слегка желтоватые, хорошо растворимые в органических растворителях: хлороформе, эфире диэтиловом, спирте этиловом, они также растворяются в жирах и жирных маслах. Гликозиды кумаринов растворимы в полярных и нерастворимы в неполярных растворителях. При нагревании до температуры 100 градусов кумарины возгоняются. Кумарины флуоресцируют в УФ – свете желтым, зеленоватом, голубым, фиолетовым светом.

Химические свойства. Одним из самых характерных свойств кумаринов являются их специфическое отношение к щелочи. Для кумаринов характерна большая устойчивость лактонного кольца, которое под действием горячей разбавленной щелочи размыкается с образованием соли кумариновой кислоты. При этом раствор желтеет. При подкислении раствора кольцо замыкается и кумарины регенерируются в неизменном виде (раствор обесцвечивается и мутнеет или выпадает осадок). Это свойство кумаринов используется для их качественного определения (лактонная проба).

Качественный и количественный анализ. Для обнаружения кумаринов используют также их свойства вступать в реакцию азосочетания. Получаемые соединения дают окраску от коричнево-красной до вишневой. Методики количественного определения кумаринов можно разделить на объемные, оптические, полярографические, комбинированные.

Распространение в природе. Кумарины широко распространены в растительном мире. В небольшом количестве они встречаются в растениях, издавна используемых человеком в пищу (петрушка, пастернак, укроп и т.д). Кумарины найдены у представителей 34 семейств. Наиболее распространены они в семействах зонтичных и бобовых. Кумарины локализуются в различных органах растений, но чаще всего – в плодах и подземных органах.

Фармакологические свойства. Многие кумарины являются биологически активными веществами и оказывают разнообразное действие на организм. Одно из характерных свойств кумаринов – антикогулирующая активность. Это свойство наиболее выражено у простых кумаринов и их оксипроизводных. Многие фурокумарины обладают фотосенсибилизирующей активностью, то есть повышают чувствительность кожи к ультрафиолетовым лучвам, при этом наблюдается интенсивная пигментация кожи и могут возникать сильные ожоги. Это свойство фурокумаринов используют для лечения витилиго (лейкодермии). Производные фурокумаринов и пиранокумаринов обладают спазмолитическими и коронарорасширяющим действием.

Производные антрацена.

Понятия. Антроценпроизводные -класс природных фенольных соединений, в основе строения которых лежит структура антроцена различной степени окисленности.

Классификация. Антроценпроизводные можно классифицировать по трем признакам: степени окисленности, характеру расположению гидроксильных групп и структуре углеродного скилета.

По степени окисленности кольца В выделяют:

-востановленные формы-производные антронола и антрона

-окисненные формы- производные 9,10- антохинона. В растениях могут существовать как восстановленные, так и окисленные формы. Большинство природных антроценпроизводных относятся к антрохинам, так как антронол и антрон нестойки и легко окисляются кислородом воздуха до антрохинонов. В структуре этих соединений могут присутствовать различные функциональные группы:-ОН;-ОСН;-СООН;-СН ОН;-СН,которые осуществляют большое разнообразие антроцена. В зависимости от расположения гидроксильных групп в молекуле выделяют: -производные хризалина. Сюда относятся большинство известных соединений;

- производные ализарина. В частности к производным ализарина можно отнести кислоту рубэритриновую, содержащуюся в подземных органах марены красильной. По структуре углеродного скелета антроценпроизводные классифицируются следующим образом:

- мономеры(все перечисленные выше соединения);

- димеры – образуются при участии двух мономеров. Примером диантродов может быть сеннидин,содержащийся в листьях кассии остролистной;

- конденсировонные производные антроцена – нафтодиантроны, например гиперицин, содержащийся в зверобое продырявленном и других видах зверобоя.

Биологическая роль. Производные антроцена играют важную роль в окислительно-востановительных процессах,протекающих в растениях, защищающих растения от парозитов, стимулируют накопление полисахородов и т. д.

Физические свойства. Антроценпроизводные - кристаллические вещества, окрашенные в желтый, оранжевый или красный цвета. Агликоны хорошо растворимы в неполярных растворителях, а также в водных растворах щелочей, образуя окрашенные в красный цвет феноляты. Гликозиды хорошо растворимы в полярных растворителях и в воде. Оптически активные вещества. В УФ- свете флуоресцируют: анрохиноны – оранжевые, розовые, красные; антроны и антрохинолы – желтые, голубые, фиолетовые.

Химические свойства. В присутствии щелочей и концентрировонных кислот антроценпроизводные дают окрашенные растворы. С ионамищелочных металлов дают соли, а солями тяжелых металлов (AL, Cr, Sn) дают – очень устойчивые соли (лаки).

Качественный и количественный анализ. Антроценпроизводные из растительного сырья экстрагируют водой и водно – спиртовыми смесями, а свободные аглионы – спиртом или хлороформом. Для выделения связанных аглионов гликозиды подвергают гидролизу кислотой или энзиматическому расщеплению, после чего извлекают свободные агликоны этиловым эфиром, бензолом или хлороформом. Для обнаружения антроценпроизводных наиболее широко используется реакция Борнтрогера, основанная на способности анрогликозидов подвергаться щелочному гидролизу сообразованием свободных агликонов. При нагревании до температуры 210 С они сублимируются (возгоняются) – это свойство используют для обнаружения антрацинпроизводных в лекарственном растительном сырье. Методы количественного анализа основаны на способности антроценпроизводных давать окрашенные соединения со щелочно- аммиачной смесью и последующим их колориметрическом определении.

Распространение в природе. В растениях антроценпроизводные могут находится в свободном виде (агликоны) или в виде гликозидов. Они встречаются главным образом в коре, древесине и подземных органах цветковых растений, хотя могут быть и плодах, листьях, траве. В растениях гликозиды находятся в растворенном виде в клеточном соке, а агликоны- в виде кристаллических включений. С возростом в растении количество антраценпроизводных увеличивается, причем в старых растениях преобладает окисленные формы, в молодых – восстановленные. Больше восстановленных форм антроценпроизводных накапливается ранней весной, к осени они переходят в окисленные. Это необходимо иметь в виду при заготовке сырья, так как более ценными фармакологическими свойствами обладают окисленные формы. Восстановленные антроценпроизводные при приеме внутрь часто вызывают побочные явления: тошноту, рвоту, колики.

Фармакологические свойства. Многие антпроценпроизводные усиливают перистальтику толстого кишечника, поэтому лекарственное растительное сырье, содержащее производные хризацина, применяется как слабительное в форме настоев, отваров, сухих экстрактов и различных комплексных препаратов. Производные ализарина оказывают нефролитическое действие и используются для лечения почечнокаменной болезни. Препараты алое назначают в качестве биогенных стимуляторов. Конденсированные производные антроцена (например, гиперицин) обладает антибактериальными свойствами. Некоторые производные антроцена давно используются как высококачественные природные красители.

Флавоноиды

Понятие. Флавоноиды — это многочисленная группа фенольных соединений, в основе структуры которых лежит скелет, состоящий из двух бензольных колец (А и В), соединенных между собой трехуглеродной цепочкой (пропановый мостик). Посредством пропанового мостика в большинстве флавоноидов образуется гетероцикл, являющийся производным пирана или γ-пирона. Значительное количество флавоноидов можно рассматривать как производные 2-фенилхромана (флавана) или 2-фенилхромона (флавона).

Классификация. Современная классификация флавоноидов основана на степени окисленности трехуглеродного фрагмента, положении бокового фенильного радикала, величине гетероцикла и других признаках. Выделяют 10 основных классов флавоноидов.

К производным флавана относят катехины (флаван-3-олы), лейкоантоцианидины (флаван-3,4-диолы) и антоцианидины.

Катехины — наиболее восстановленные флавоноидные соединения. В растениях они существуют в виде мономеров или бо­лее сложных конденсированных соединений, относящихся к дубильным веществам.

Лейкоантоцианидины представляют собой неустойчивые соединения, легко окисляющиеся до антоцианидинов в кислой среде. Так, лейкоцианидин легко превращается в окрашенный продукт — цианидин. В растениях они присутствуют, как правило, в виде гликозидов (антоцианов). Они придают растительным тканям окраску самых разнообразных оттенков — от розовой до черно-фиолетовой. Окраска антоцианов объясняется особенностями их строения — числом и расположением гидроксильных и метоксильных групп, а также способностью образовывать комплексы с ионами металлов.

Флаваноны — небольшая группа флавоноидов. В при сутствии щелочей они претерпевают изменения, кольцо раскрывается и образуются халконы.

Флаванонолы отличаются от флаванонов наличием ОН-группы при С-3. Они достаточно нестойки и поэтому не накапливаются в, значительных количествах в растениях.

К производным флавона принадлежат флавонолы и флавоны.

Флавоны и флавонолы — это наиболее окисленные формы флавоно­идов, широко встречающиеся у растений. В растительном мире об­наружено более, 210 флавоноловых агликонов, из них самые извест­ные — кверцетин, кемпферол, изорамнетин и мерицетин.

Особую группу флавоноидов доставляют соединения с пятичленным гетероциклическим кольцом, которые были названы ауронами.

Биологическая роль. Флавоноиды играют существенную роль в процессе дыхания растений, являясь неотъемлемыми участниками окислительно-восстановительных реакций. Существует мнение, что флавоноиды в растениях выполняют функцию фильтров, защищая ткани от избыточного и потому вредного воздействия ультрафиолетовой части солнечного излучения. По другой версии, обусловливая окраску цветков, они привлекают насекомых и тем самым способ­ствуют опылению и распространению растений.

Физические свойства. Большинство флавоноидов — твердые кристаллические вещества, окрашенные в желтый цвет (флавоны, флавонолы, халконы, ауроны) или бесцветные (катехины, лейкоадтоцианидины, флаваноны). Наиболее яркие оттенки свойствен­ны антоцианам, которые придают растительным тканям красную, синюю или фиолетовую окраску. Гликозилированные формы, как правило, хорошо растворимы в воде, низших спиртах, нераствори­мы или малорастворимы в неполярных органических растворителях. Агликоны хорошо растворяются в низших спиртах (метиловом и эти­ловом), ацетоне, этилацетате и в водных растворах щелочей.

Химические свойства. О - гликозиды при действии разбавленных минеральных кислот и ферментов более или менее легко гидролизу­ются до агликона и углеводного остатка. С-гликозиды с трудом рас­щепляются лишь при действии концентрированных кислот или их смесей при длительном нагревании.

Катехины и лейкоантоцианидины легко окисляются в присут­ствии кислорода, под действием света и щелочей, превращаясь в окрашенные соединения — продукты конденсации, вплоть до высо­комолекулярных полимерных форм. Остальные флавоноиды более устойчивы к окислению.

Качественный и количественный анализ. В растительном сырье и препаратах флавоноидные соединения обнаруживают с помощью качественных реакций и методов хроматографии. Характерной ре­акцией на флавоноиды является цианидиновая проба (проба Шинода), основанная на восстановлении их атомарным водородом в кислой среде в присутствии магния. Образующиеся в результате продук­ты восстановления флавонов, флавонолов, флаванонов могут иметь красную, розовую, фиолетовую или синюю окраску в зависимости от количества и положения гидроксигрупп. Цианидиновую пробу (ре­акцию) не дают ауроны, халконы и изофлавоны.

Так как в своей структуре флавоноиды имеют фенольные гидрок­силы, то им присущи химические свойства, соответствующие данной функциональной группе. Так, фенольные ОН-группы способны про­являть слабокислые свойства, образуя феноляты с щелочами или рас­твором аммиака. При этом флавоны, флавонолы, флаваноны и флаванонолы дают желтую окраску, которая при нагревании изменяется до оранжевой или коричневой. Халконы и ауроны при взаимодействии со щелочами обычно дают красное или ярко-желтое окрашивание. I

Присутствие фенольных гидроксилов и карбонильной группы по­зволяет флавоноидам образовывать комплексы различной степени устойчивости с солями металлов (Al³, Fe³, Pb² и т. д.), вступать в ре­акции с диазосоединениями с образованием азокрасителей.

Для количественного определения флавоноидов в растительном сырье и препаратах чаще всего используются физико-химические методы, прежде всего спектрофотометрия и фотоколориметрия.

Распространение в природе. Флавоноиды в большем или меньшем количестве содержатся почти во всех растениях, реже встречаются в водорослях, грибах, а также в микроорганизмах и насекомых. У рас­тений флавоноиды локализуются главным образом в листьях, цвет­ках и плодах, реже — в стеблях и подземных органах.

В растениях большинство флавоноидов присутствует в виде гликозидов, которые лучше растворяются в клеточном соке. Основную группу связанных флавоноидов составляют О-гликозиды; в меньшей степени распространены С-гликозиды (гликофлавоноиды). В каче­стве сахарных остатков чаще встречаются: из гексоз — глюкоза, га­лактоза; из пентоз — ксилоза, арабиноза; из метилированных пен- тоз — рамноза; из уроновых кислот кислота глюкуроновая.

Фармакологические свойства. Флавоноиды имеют широкий спектр фармакологического действия. Большинство из них обладает высо­кой Р-витаминной активностью, то есть способностью уменьшать хрупкость и проницаемость стенок капилляров. Существенно ска­зывается на капилляроукрепляющей активности отсутствие в флавоноидных генинах оксигрупп в положениях 3 и 3’. Усиление действия наблюдается при переходе от агликонов к монозидам, а снижение — в ряду биозидов и триозидов.

В настоящее время на основе флавоноидов получены препара­ты с ярко выраженной противовоспалительной и противоязвенной активностью, а также желчегонные средства и гепатопротекторы. Выраженность желчегонного действия возрастает в ряду: флавоны – халконы – флаваноны. Флавонолы в основном оказывают влияние на обезвреживающую функцию печени, механизм действия связан с из­менением окислительно-восстановительных процессов в митохон­дриях клеток печени.

Флавоноиды обладают выраженным спазмолитическим эффек­том. Их спазмолитическое действие на коронарные сосуды и сосуды внутренних органов немного уступает по силе кумаринам.

Большинство флавоноидов обладает умеренным диуретическим эффектом, в механизме которого основная роль принадлежит рас­ширяющему действию на сосуды почек. Противоязвенное действие наиболее выражено у гликозидов флавонолов и халконов. Данная ак­тивность связана с включением этих соединений в специфические биохимические реакции, происходящие в стенке желудка.

 

Лигнаны

Понятие. Лигнаны — природные фенольные соединения, диме­ры фенилпропана, связанные углеродными атомами боковых цепей.

Разнообразие лигнанов обусловлено наличием различных за­местителей в бензольных кольцах и характером связи между ними, а также степенью насыщенности боковых цепей и степенью окисле­ния углеродных атомов.

Наиболее часто в составе ароматических колец имеются гидрок­сильные (-ОН), метоксильные (- ОСН₃) и метилендигидроксигруппы.

Физические свойства. Как правило, это твердые бесцветные или окрашенные кристаллические вещества, хорошо растворимые в спирте, хлороформе, жирных и эфирных маслах и нерастворимые в воде (кроме, гликозидов). В растениях лигнаны чаще всего встреча­ются в форме агликонов. В УФ-свете лигнаны флуоресцируют голу­бым или желтым цветом.

Химические свойства. Химические свойства зависят от индивиду­ального строения веществ и обусловлены принадлежностью лигна­нов к фенольным соединениям.

Качественный и количественный анализ. Методы анализа разрабо­таны недостаточно.

Заготовка, сушка, хранение. Сроки заготовки и режимы сушки индивидуальны для разных видов сырья. Хранение сырья осуществля­ется в сухих, хорошо проветриваемых помещениях, за исключением корневищ с корнями подофилла, которые хранят по правилам для сильнодействующего сырья.

Распространение в природе. Лигнаны довольно широко распро­странены в растительном мире. Они часто встречаются в семействах сосновых, сложноцветных, аралиевых, барбарисовых, рутовых и др. Лигнаны накапливаются во всех органах растений, но больше всего их содержится в семенах, корнях, деревянистых стеблях. В растениях они обычно находятся в растворенном состоянии в жирном и эфир­ном маслах, смолах.

Фармакологические свойства. Многие лигнановые соединения об­ладают ценными фармакологическими свойствами: противоопухоле­выми (корневища с корнями подофилла), стимулирующими и адаптогенными (корневища и корни элеутерококка колючего, плоды и семена лимонника китайского) и др. Флаволигнаны, содержащиеся в плодах расторопши пятнистой, оказывают гепатозащитное действие.

 

Дубильные вещества

Понятие. Дубильные вещества, или танниды, — высокомолеку­лярные полифенолы с молекулярной массой порядка 500 – 3000, спо­собные образовывать прочные связи с белками и алкалоидами, осаж­дая их, а также обладающие вяжущим действием.

Характерное для всех таннидов дубление является сложным физико-химическим процессом, при котором происходит взаимо­действие фенольных групп таннидов с молекулами коллагена, в ре­зультате шкура животных превращается в кожу, устойчивую к про­цессам гниения. Завершающая стадия этого процесса — образование специфической структуры за счет возникновения водородных связей между молекулами коллагена и фенольными группами дубильных веществ. Термин «дубильные вещества», или адекватный ему термин «танниды», был впервые использован в 1796 году французским ис­следователем А. Сегеном для обозначения присутствующих в экс­трактах некоторых растений веществ, способных осуществлять про­цесс дубления.

Классификация. Танниды делятся на две большие группы: гидро­лизуемые и конденсированные.

Гидролизуемые дубильные вещества – соединения, построенные по типу сложных эфиров, распадающиеся в условиях кислотного или ферментного гидролиза. Они подразделяются на галлотаннины, эллаготаннины и несахаридные эфиры карбоновых кислот.

Галлотаннины — сложные эфиры гексоз (обычно D-глюкозы) и кислоты галловой.

К одному из наиболее широко известных соединений этой группы относят китайский таннин, получаемый из образующихся на листьях сумаха китайского (Rhus chinensis Mill.) патологических наростов (галлов). Китайский таннин является окта- и нонагаллоилглюкозой. Турецкий таннин, выделенный из турецких галлов, образующихся на листьях дуба красильного (Quercus infectoria Oliv.), представляет собой гекса- и гептагаллоилглюкозу.

Эллаготаннины — сложные эфиры D-глюкозы и эллаговой, гексагидроксйдифеновой и других кислот. Эл­лаготаннины обнаружены в коре эвкалипта, кожуре грецкого ореха, коре дуба, соплодиях ольхи. Общая их структура весьма сложна.

Следует отметить, что галлотаннины и эллаготаннины в растени­ях могут встречаться одновременно.

Несахаридные эфиры карбоновых кислот представляют собой эфи­ры кислоты галловой с кислотами хинной, гидроксикоричными (хлорогеновой, кофейной и др.), а также флаванами (катехингаллат). Эта группа гидролизуемых дубильных веществ широко распространена в растениях.

Конденсированные дубильные вещества — соединения, образую­щие продукты конденсации, не распадающиеся под действием кис­лот. Представляют собой олигомеры и полимеры флаван-3-ола, флаван-3,4-диола и гидроксистильбена. Образуются при полимери­зации катехинов, лейкоантоцианидинов и других восстановленных форм флавоноидов.

Наиболее часто встречаются мономеры катехина, в частности галлокатехин.

Танниды в растениях часто представлены обеими группами дубильных веществ.

Биологическая роль. Дубильные вещества, обладая бактерицидны­ми и фунгицидными свойствами, выполняют в растениях защитную функцию, так как препятствуют гниению древесины и защищают растение от вредителей и возбудителей болезней. Поскольку они на­капливаются в отдельных органах растений в значительных количе­ствах, то их рассматривают как одну из форм запасных веществ.

Физические свойства. Дубильные вещества представляют собой аморфные вещества белого или буроватого цвета, плохо раствори­мые в холодной воде, хорошо — в горячей. Растворимы они также в этаноле, ацетоне, бутаноле, этилацетате, нерастворимы в хлорофор­ме, бензоле, диэтиловом эфире и других неполярных растворителях. Многие дубильные вещества оптически активны.

Химические свойства. Дубильные вещества легко окисляются на воздухе, осаждаются растворами белка и алкалоидов, с солями тяже­лых металлов образуют окрашенные комплексы.

Качественный и количественный анализ. Качественные реакции на дубильные вещества можно подразделить на две группы:

1) общие реакции осаждения — для обнаружения дубильных веществ;

2) групповые реакции — для установления принадлежности дубильных веществ к определенной группе.

Реакции осаждения проводят с растворами желатина, кодеина или другого алкалоида, раствором калия бихромата. При наличии танни­дов во всех случаях должны образовываться осадки или помутнение раствора. Основной является реакция с раствором желатина.

Для распознавания групп дубильных веществ проводят реак­цию с раствором железоаммонийных квасцов. При этом гидроли­зуемые дубильные вещества дают синее окрашивание, а конден­сированные — зеленое. Конденсированные дубильные вещества выпадают в осадок при нагревании экстракта с бромной водой. Если же в сырье присутствуют гидролизуемые дубильные веще­ства, то осадок выпадает лишь при избытке брома, и происходит это постепенно.

Существует ряд методов количественного определения, но все они имеют весьма относительную точность. Гравиметрические методы, основанные на свойстве дубильных веществ давать необратимые соединения с коллагеном кожи, считаются устаревши­ми. По ГФ XI, сумму дубильных веществ в лекарственном растительном сырье, определяют перманганатометрическим методом в присутствии индигосульфокислоты, которая является регуля­тором и индикатором реакции. К физико-химическим методам определения дубильных веществ относятся фотоколориметрические методы.

Распространение в природе. Дубильные вещества широко распро­странены в живой природе. Они обнаружены у покрыто- и голосе­менных растений, в плаунах и папоротниках, в водорослях; грибах и лишайниках.

Дубильные вещества находятся в вакуолях, а при старении клеток адсорбируются на клеточных стенках. В большом количестве они накапливаются в подземных органах, коре, древесине, но могут обнару­живаться в листьях и плодах.

Фармакологические свойства. Лекарственное сырье, содержащее дубильные вещества, применяют для получения препаратов, ис­пользуемых как вяжущие, кровоостанавливающие, противовоспа­лительные, антимикробные средства. Кроме того, установлено, что гидролизуемые и конденсированные дубильные вещества проявляют высокую Р-витаминную активность, антигипоксическое и антискле­ротическое действие. Конденсированные дубильные вещества обла­дают противоопухолевым эффектом.

 

Алкалоиды

Понятие. Алкалоиды — большая группа органических азотсодержа­щих соединений основного характера, встречающихся в растительных организмах и обладающих сильным физиологическим действием.

Название «алкалоид» происходит от двух слов: арабского alcali — щелочь и греческого eides — подобный.

В состав большинства алкалоидов входят углерод, водород, азот и кислород. Кроме того, некоторые алкалоиды содержат еще и серу.

Классификация. Азот у подавляющего большинства алкалоидов входит в состав гетероцикла. На типе гетероцикла, лежащего в основе молекулы алкалоида, основана наиболее часто используемая в фар­макогнозии классификация этой группы биологически активных ве­ществ, так называемая химическая классификация.

 

В зависимости от типа гетероцикла алкалоиды делят на ряд групп.

1. Алкалоиды, производные пирролидина, пирролизидина.

2. Алкалоиды, производные пиридина и пиперидина.

3. Алкалоиды, производные хинолизидина.

4. Алкалоиды, производные хинолина.

5. Алкалоиды, производные изохинолина.

6. Алкалоиды, производные индола.

7. Алкалоиды, производные пурина.

8. Алкалоиды, производные имидазола.

9. Алкалоиды, производные хиназолина.

10. Стероидные алкалоиды.

11. Дитерпеновые алкалоиды.

12. Алкалоиды с азотом в боковой цепи, или ациклические алкало­иды (без гетероциклов), например эфедрин, колхицин и колхамин.

 

На основании этой классификации систематизируется и сырье, содержащее алкалоиды.

Биологическая роль. Окончательно не выяснена. Есть данные, свидетельствующие об участии алкалоидов в регулировании течения окислительно-восстановительных реакций метаболических процес­сов. Алкалоиды, содержащиеся в подземных органах растений, по-видимому, регулируют рост и обмен веществ. Существует мнение, что алкалоиды обусловливают ядовитость растений, тем самым защищая их от поедания животными.

Физические свойства. Большинство кислородсодержащих алкало­идов — твердые кристаллические вещества, реже аморфные, без за­паха, с горьким вкусом, как правило, бесцветные, лишь некоторые алкалоиды окрашены. Небольшая группа бескислородных алкалои­дов представлена летучими жидкостями с сильным неприятным за­пахом, перегоняющимися с водой.

Алкалоиды оптически активны.

Растворимость алкалоидов зависит от того, в какой форме они встречаются. Алкалоиды-основания хорошо растворимы в органиче­ских растворителях и нерастворимы в воде. Алкалоиды-соли хорошо растворимы в воде и нерастворимы в органических растворителях.

Химические свойства. Благодаря основному характеру алкалоиды при взаимодействии с кислотами образуют соли. Это свойство ши­роко используется при выделении и очистке алкалоидов, их количе­ственном определении и получении препаратов. Другим общим хи­мическим свойством всех алкалоидов является образование осадков с солями тяжелых металлов, с комплексными соединениями, с не­которыми органическими соединениями. Образующиеся комплекс­ные соединения мало или совсем нерастворимы в воде. Эти свойства алкалоидов используют для их обнаружения.

Качественный и количественный анализ. При проведении каче­ственных реакций алкалоиды из сырья обычно извлекают 5 % кис­лотами уксусной или хлористоводородной в соотношении 1:10 при кипячении в течение 5 минут.

С фильтратом проводят качественные реакции с общеалкалоид­ными реактивами. Эти реакции позволяют установить на­личие алкалоидов даже при незначительном их содержании.

Групповые и специфические реакции проводят, если необходи­мо установить наличие определенного алкалоида или определенной группы алкалоидов в растительном сырье. Специфические реакции проводят с индивидуальными алкалоидами или с очищенной суммой алкалоидов. В качестве специфических реактивов на алкалоиды при проведении реакций окрашивания довольно часто используют кон­центрированные кислоты серную и азотную, а также кислоту кон­центрированную серную, содержащую формалин (реактив Марки), аммония молибдат (реактив Фреде) и др.

В последнее время для открытия и изучения алкалоидов исполь­зуются хроматографические методы анализа, ультрафиолетовые, ин­фракрасные и ядерно-магнитно-резонансные спектры.

Весь процесс количественного определения алкалоидов в расти­тельном сырье можно разделить на три основные стадии:

1) извлечение алкалоидов из сырья;

2) очистка извлеченных алкалоидов от сопутствующих веществ — смол, пигментов, жиров, пектиновых веществ и др.;

3) количественное определение выделенных и очищенных алка­лоидов.

Извлечение алкалоидов и их очистка основаны на том, что поч­ти все основания алкалоидов нерастворимы в воде, но растворимы в органических растворителях. Соли же алкалоидов нерастворимы в органических растворителях, но растворимы в воде.

Количественное определение неизвестных алкалоидов проводят гравиметрическим методом. Если же алкалоиды известны, то могут быть использованы титриметрические, фотоколориметрические, спектрофото-метрические методы и др.

Распространение в природе. Алкалоиды обнаружены примерно в 10 % известных растений. Наиболее широко они распространены сре­ди покрытосеменных. Особенно ими богаты семейства паслёновых, маковых, лютиковых, бобовых, кутровых и др. Алкалоиды обнаруже­ны также у голосеменных, хвощей, папоротников, мхов и плаунов.

В растениях алкалоиды, как правило, находятся в виде солей, рас­творенных в клеточном соке.

Большинство растений содержат несколько алкалоидов. Чаще всего у одного растения количественно преобладают один или два-три алкалоида, содержание других значительно меньше. У некоторых растений алкалоиды содержатся во всех частях в значительных коли­чествах. Но у большинства растений алкалоиды преобладают только в каком-либо одном органе или части растения.

На образование и количественное содержание алкалоидов оказыва­ет влияние фаза развития. В надземных частях растения максимальное количество алкалоидов отмечается в фазу цветения-плодоношения, в подземных органах — в фазу отмирания надземной части.

Особенности заготовки, сушки, хранения. Заготовку сырья прово­дят в период максимального содержания алкалоидов. Так как сырье, содержащее алкалоиды, ядовито, при работе с ним следует соблю­дать меры предосторожности. Его надо собирать в перчатках, пользо­ваться марлевыми повязками и масками, не дотрагиваться руками до лица, особенно оберегая слизистую оболочку глаз.

Сушка сырья, содержащего алкалоиды, может быть как воздуш­ной (в тени или на солнце), так и тепловой. Температура сушки и ее характер зависят от строения алкалоидов. Обычно для большинства видов используется сушка при температуре 50-60 °С.

Все алкалоидное сырье относится к сильнодействующему и ядо­витому, поэтому хранят его с предосторожностью. Клубнелуковицы безвременника хранят по правилам для ядовитого сырья.

Применение в медицине. Алкалоидное сырье используют для полу­чения чистых алкалоидов, применяемых в качестве лечебных препара­тов, обычно в виде солей; для производства галеновых и новогаленовых препаратов; редко — для приготовления настоев (трава чистотела).

В медицине алкалоиды с успехом применяют как лекарственные препараты при лечении сердечнососудистых, нервных, желудочно-кишечных и многих других заболеваний. В настоящее время получе­ны препараты, используемые для лечения онкологических заболева­ний (катарантус розовый, безвременник великолепный).

 

Витамины

Понятие. Витаминами называют органические вещества различ­ной химической природы, не образующиеся в достаточном коли­честве клетками человеческого организма, но необходимые для его нормальной жизнедеятельности. Суточная потребность в витаминах очень мала. Недостаток витаминов в пищевом рационе вызывает не­домогания — гиповитаминозы, а отсутствие — серьезные расстрой­ства, авитаминозы, угрожающие жизни.

Название витаминов происходит от латинского слова vita — жизнь из-за их жизненно важной роли (оконч