Полисахариды. 1 страница

Полисахариды – (полиозы) – природные высокомолекулярные углеводы, состоящие из различных моносахаридов (моноз)

Общая формул (С₆Н₁₀О₅)n

Полисахариды делят на 3 группы:

-кислые (глюкуроноглеканы)

-нейтральные

-основные

Полисахариды чаще встречаются в виде клетчатки, крахмала, инулина, пектиновых веществ, камеди, слизи.

Клетчатка – основа растения, составляет 50% древесины, после извлечения БАВ из сырья при приготовлении препаратов отбрасывается. Она не растворима в воде, и в органических растворителях. На переработке клет-чатки основаны текстильная и бумажная промышленность, микробиологи-ческим путем из целлюлозы получают спирты, кислоты, сахара.

Для медицинских целей значение имеет клетчатка, составляющая основу перевязочных материалов (хлопок, лен и др.) – (вата, марля, бинты – волокна хлопка).

Крахмал – важнейший резервный питательный углевод растений, отклады-вается в семенах, корнях, корневищах. Сырье богатое крахмалом следует оберегать от амбарных вредителей.

Крахмал не растворим в воде и органических растворителях, в горячей воде образует вязкий коллоидный раствор, мешающий фильтрации.

Реактив – раствор Люголя образует синее окрашивание.

В фармации используются следующие виды крахмала: картофельный, пше-ничный, рисовый, маисовый.

Зерна картофельного крахмала наиболее крупные (80-100мкм) яйцевидной формы с центром нарастания в виде точки.

Зерна пшеничного крахмала – 2-х типов: крупные (28-30мкм) и мелкие (6-7мкм) средних нет, форма чечевицеобразная, т.е. круглая и плоская, часто с продольной трещиной (под микроскопом – круглая, если лежат плошмя; веретенообразная – если расположены ребром).

Зерна кукурузного (маисового) крахмала величиной 20-35мкм, форма угло-ватая или круглая, слоистости нет, характерна крупная центральная кресто-образная трещина.

Рисовый крахмал наиболее мелкий (4-5мкм), зернышки не содержат ни сло-истости, ни трещин.

Крахмал вымывают из тканей холодной водой.

Применение:

1) в присыпках и мазях (как consistitues);

2) обволакивающее внутрь и в клизмах в форме отвара (клейстер);

3) в хирургии для неподвижных повязок – крахмальных бинтов;

4) в таблеточном производстве (связывающее, опудривающее, наполнитель).

Крахмалоносные растения: злаки, картофель (23% крахмала).

Инулин - высокомолекулярный полисахарид, запасное вещество, встречается в подземных органах семейства астровых, (одуванчик, девясил, цикорий, левзея, тапинамбур).

Инулин растворим в воде, не мешает фильтрации.

Пектины – с греческого «pectos» - студнеобразный, соединяющий.

Общее название полисахаридов, содержащих полигалактуроновую кислоту.

Накапливаются в спелых плодах и зрелых овощах в соках. В промышленных масштабах получают из свеклы, яблок, лимонов (25% пектина в сухой мякоти).

Богаты пектинами: плоды шиповника, ягоды клюквы, смородины, корни алтея, солодки.

Пектины осаждаются спиртом.

Характерное свойство пектинов - способность давать студни в присутствии сахара и кислот.

Желирующая способность пектинов используется в пищевой промышлен-ности.

В фармации: используются как вспомогательное при приготовлении лекар-ственных форм.(эмульсии – эмульгатор, пилюли – связывающее).

Пектины участвуют в суммарном лечебном эффекте проявляемом основными действующими веществами.

Камеди: растворимые в воде полисахариды, образующие коллоидные, полупрозрачные, вязкие и клейкие растворы. Представляют собой магниевые или кальциевые соли сахаро-камидиевых кислот, не растворимы в спирте, эфире, хлороформе и др. органических растворителях.

Камеди образуется на местах различных случайных естественных повреж-дений (трещины в коре, повреждения насекомыми, животными и т.д.) или специальных искусственных ранений.

Первоначально мягкие или вязкие натеки камеди на воздухе постепенно твердеют, превращаясь в аморфные массы разнообразной формы, величины и окраски.

Камеди безвкусны (некоторые сладковаты, редко горьковаты) без запаха.

По растворимости в воде делятся:

1) растворимые – арабиновые (аравийская);

2) полурастворимые – бассориновые (сливовая, вишневая);

3) нерастворимые – набухающие – цезариновые (лоха).

Образование камедей свойственно деревьям и кустарникам, в меньшей сте-пени – травянистым многолетникам с деревенеющим корнем и основанием стебля.

Камедь продуцируют различные органы растения – корни, ствол, ветви, плоды, семена, наибольшее истечение из стволов.

Камедь образуется в результате слизистого перерождения целлюлозных оболочек паренхимной ткани сердцевины и сердцевинных лучей.

Наиболее богаты камеденосами семейства:

Fabaceae (32 рода), Rosaceae, Rutaceae, Meliaceae, Anacardiaceae.

Камеди используются в качестве вспомогательных веществ при изготовлении лекарственных форм (эмульсий, таблеток, пилюль).

Слизи – растворимые в воде углеводы. Образующие коллоидные растворы. Образуются в результате естественного слизистого перерождения клеток эпидермиса, отдельных клеток коровой и древесной паренхимы, межкле-точного вещества и клеточных стенок. Слизи выполняют для растения роль:

1) резервных углеводов,

2) защитного биоколлоида.

По характеру образования слизи различаются сырье:

1) с интерцеллюлярной слизью

(льняное семя, семена айвы, блошное семя);

2) с внутриклеточной слизью (клубни ятрышника, корень и листья алтея, листья мать-и мачехи);

3) с мембранной слизью (ламинария и др. водоросли).

Максимальное накопление слизи в подземных частях - в фазе осеннего увядания, в семенах - в период их созревания.

Образованию слизи способствуют: тепло, влага, свет.

Слизи бесцветны или желтоваты, без запаха, слизистого иногда сладковатого вкуса, полужидкой консистенции. Извлекаются из сырья водой.

По химическому составу: построены по типу длинной цепи взаимосвязанных моносахаридов, содержат остатки уроновых кислот и их Ca++, K++, Mg++ соли.

Качественные реакции: 1) под влиянием едкого натра слизь приобретает лимонно-желтоватый цвет, 2) от метиленового синего - голубой, 3) на фоне черной туши слизь под микроскопом имеет вид бесцветных сгустков.

Сырье богатое слизями заготавливают: в сухую погоду т.к. легко ослизняются в воде, сушат тонким слоем при хорошей вентиляции и частом перемешивании, оптимальная температура 50-60˚С.

Хранят в сухом месте, при увлажнении сырье отсыревает, плесневеет, прокисает, темнеет, поражается микроорганизмами.

Применение: полисахариды оказывают обволакивающее, мягчительное, противовоспалительное, отхаркивающее, ранозаживляющее действие.

Их используют при заболеваниях ЖКТ и дыхательных путей. Некоторые полисахариды повышают иммунитет, обладают кровоостанавливающими свойствами.

Открыты новые биологическиактивные полисахаридно-белковые комплексы с молекулярной массой до 3млн. противоопухолевого, противоязвенного и противовирусного действия.

4. Витамины – органические вещества растений разнообразной химической структуры в малых дозах необходимые для нормальной жизнедеятельности организма. Не являясь материалом для биосинтеза, они участвуют во всех биохимических процессах, часть входят в состав ферментов. Имеют огромное значение для нормального обмена веществ. Ежедневно человеку требуется ≈ 12 витаминов, (но с... потребленость крайне мала С≈ 70мг,

В - 2 – 2,5). Отсутствие витаминов вызывает – авитаминозы (цинга, пеллагра...недостаток – гиповитаминозы, избыток – гипервитаминоз.

Витамины открыты в 1880г Н.И. Луниным, термин «Витамин» предложен в 1912г К.Функом. Синтезируются витамины растениями, частично микрофлорой кишечника, витамин Д – кожей человека.

Локализация витаминов различна, чаще в зеленых частях растений и в плодах; не образуются, но накапливаются в корнях и др. подземных частях (морковь, лук, чеснок, картофель) способствуют накоплению витаминов богатые энергией лучи солнца и др. общеизвестные природные факторы.

Наиболее богаты витаминами – виды семейств розоцветных, астровых, крапивных, сельдерейных, лилейных.

Каротином богаты корнеплоды моркови, плоды череды, столбики с рыльцами кукурузы, витамином К - листья крапивы, трава пастушьей сумки, кора калины, витамином С – плоды шиповника, ягоды черной смородины, плоды цитрусовых, листья первоцвета.

Способы получения: 1)извлекают из природных источников подходящим растворителем:

-водорастворимые: В, С, Р, РР.

-жирорастворимые: А, D, Е, К, F.

2)производятся микробиологическим способом, внедряется химический синтез.

Физические свойства: витамины- кристаллические вещества или жидкости белого, желтого, оранжевого или красного цвета, имеют специфический вкус, без характерного запаха.

Химические свойства: витамины – индивидуальные вещества различных химических классов, их свойства обусловлены их химической структурой.

Классификация: выделяют 4 группы на основании химического строения.

1. Алифатические:

а) производные лактонов ненасыщнных полиоксикарбоновых кислот (аскорбиновая к-та – вит. С)

б) алифатические ненасыщенные кислоты (высоконепредельные жирные кислоты: линолевая, линоленовая, арахидоновая) – вит. F

2. Алициклические:

а) циклогексеновые соединения (ретинол – вит. А, каротиноиды: кальциферолы – вит.D)

3. Ароматические:

а) нафтохиноны (вит. К₁ – филлохинон; вит. К₂ – фарнахинон)

4. Гетероциклические:

а) хромановые (токоферолы – вит. Е)

б) фенилахромановые (биофлавоноиды – вит. Р)

в) пиридинкарбоновы (никотиновая к-та – вит. РР, В₃ )

г) пиридоксиновые (пиридоксин – вит. В₆)

д) пиримидинотиазовые (тиамин – вит. В₁)

е) птериновые (фолиевая к-та – вит.Вс)

ж) изоаллоксазиновые (рибофлавин – вит.В₂)

з) кобаламиновые (цианокобаламин – вит. В₁₂)

По функции в организме:

1) витамины, работающие в составе ферментов – энзимовитамины: группы В, РР, Вс, В₁₅, U, К.

2) витамины, из которых образуются некоторые гормоны – витамины и прогормоны D, А

3) витамины антиоскиданты: С, Е, каротиноиды, защищают клетки от повреждающего действия кислорода.

К витаминному сырью относят то ЛРС, в котором накапливается та или иная группа витаминов в значительных количествах.

Заготовка: сбор в фазе максимального накопления преобладающего витамина в сухую погоду, сушат в день сбора, допускается сушка при

t=70-90˚С (витамины относительно стойкие соединения).

Хранят: в хорошо проветриваемом помещении, оберегая от вредителей и отдействия факторов окружающей среды.

Применение:

Сырье богатое витаминами служит средством профилактики и лечения гипо- и авитаминозов.

Применяют витаминные чаи, сборы, настойки, экстракты, сиропы, соки, детское витаминизированное питание, чистые витамины и поливитаминные комплексы.

Витамины растений усваиваются в организме наиболее полно, этому способствуют сопутствующие другие вещества растения.

В растениях всегда содержится сумма разных витаминов с преобладанием одного из них. Сырьё классифицируют по преобладающему витамину.

Сырье содержащее алифатические витамины.

Аскорбиновой кислотой богаты свежие растения, фрукты, ягоды, лимоны, мандарины, апельсины, яблоки (антоновка), шиповник, черная смородина, барбарис, актинидия, облепиха, свежие овощи – салат, капуста, свекла, картофель. Много ее в хвое и почках сосны, листьях первоцвета весеннего, крапивы.

(сушат при t=80-100˚С в ленточных сушилках).

Сырье содержащее витамины ароматического ряда

(витамины группы К – нафтахиноны)

Витамин К₁ (филлохинон) находится в листьях люцерны, шпината, крапивы, кукурузных рыльцах, плодах шиповника, траве пастушьей сумки, тысячелистника, почечуйной траве.

Сырье применяют в отварах и сборах, чаях.

Чистый филлохинон получают синтетически в заводских условиях. Передозировка приводит к тромбофлебиту. Снимают эти явления антикоагулянты: дикумарин, неодикумарин.

Витамин К₂ (фарнахинон) – продукт жизнедеятельности бактерий.

Оба витамина необходимы для нормального процесса свертывания крови, т.к. принимают участие в образовании протромбина и влияют на его содержание в крови. Их недостаток приводит к кровоизлияниям.

Сырье содержащее витамины алициклические.

Каротин - провитамин А под влиянием ферментов в организме превращается в витамин А, известно 9 провитаминов А называемых каротиноидами.

Чаще он встречается в плодах, окрашенных в оранжевый или красный цвет, локализуется в хлоропластах вместе с ксантофиллом.

Содержится в плодах облепихи, рябины, шиповника, цветках календулы, листьях грецкого ореха, траве сушеницы топяной, траве череды.

Биофлавоноиды ( вит. Р) –см. тему флавоноиды.

5. Алкалоиды - природные растительные азотосодержащие органические соединения основного характера имеющие сложный состав и обладающие специфическим действием (чаще азот гетероциклический, реже в боковой цепи).

Термин «алкалоид»:

с арабского alkali – щелочь щелочеподобный

с греческого eidos – подобный

Наиболее богаты алкалоидами растения семейств маковых, пасленовых, лилейных, мареновых, сельдерейных, бобовых, амариллисовых, лютиковых.

В растениях алкалоиды находятся в клеточном соке в растворенном виде, образуя соли с органическими кислотами: щавелевой, лимонной, винной, яблочной, с меконовой – в маке, с хинной – в хинном дереве.

Содержание алколоидов колеблется от тысячных долей процентов до нескольких процентов (1-3% - считается богатым), в хинной коре – 15-20%.

Алкалоиды могут содержаться во всех органах, но чаще они преобладают в каком-либо одном (например мак опийный во всех органах кроме семян).

Обычно в растении содержится несколько (до 20 и более) алкалоидов со сходными химическими структурами, чаще всего одного типа действия

(в опии 26, в корнях раувольфии -35).

Богаты алкалоидами растения влажного тропического климата. Теплая погода способствует повышению содержания алкалоидов в растении; холодная тормозит, при заморозках они не накапливаются. Содержание алкалоидов меняется даже в течение суток.

(у лобелии их на 40% больше в ночное время чем в полдень, надрезы коробочек мака в вечерние часы дают больше выход опия с высоким содержанием алкалоидов, у солянки Рихтера сбор сырья ранним утром и ночью).

Высокий фактор – у каждого вида свои оптимальные высоты над уровнем моря (крестовник больше алкалоидов у растений в горах на высоте 1800-2000м), почвенные условия (у солянки Рихтера, росшей на песках ≈ 1% алкалоидов, а на глинистой лишь следы).

У культивируемых содержание алкалоидов повышается при внесении азотных удобрений. Имеет значение внутривидовая (индивидуальная) изменчивость (содержание алкалоидов зависит от индивидуальных свойств растений одного вида растущих в одинаковых условиях).

Содержание алкалоидов снижается при хранении в сырых помещениях, при замедленной сушке нестойкие алкалоиды разлагаются.

Биологическая роль окончательно не выяснена, регулируют рост и обмен веществ,защитная роль. Юнусов считает, что алкалоиды при дыхании окисляются в пероксид, переходящий в оксид с выделением активного кислорода, который используется для фотосинтеза.

Классификация:

Химическая классификация академика Орехова А.П. в зависимости от строения углеродного скелета

1) Алкалоиды с азотом в боковой цепи:

ОН СН₃

- СН – СН – NH – СН₃

Эфедрин из эфедры

Сферофизин из сферофизы.

Колхицин, колхамин из клубнелуковиц безвременников

2) Производные пирролидина и пирролизидина

N

H N

Платифиллин, сарацин, сенецифиллин из крестовников

3) Производные пиридина и пиперидина

N N

H

Анабазин, лобелин

из анабазиса безлистого

и лобелии одутлой

4) Производные тропана:

гиосциамин, атропин, N - CH₃

скополамин из красавки,

белены, дурмана

5) Производные хинолизидина

пахикарпин, термопсин из

софоры, термопсиса

N

6) Производные хинолина

хинин из хинной коры

эхинопсин из пл. мордовника

N

7) Производные изохинолина

алкалоиды опия: морфин, папаверин

алкалоиды чистотела, барбариса,

у мачка желтого – глауцин N

у солянки Рихтера – сальсолин

8)Производные индола

Алкалоиды спорыньи,

барвинков, катарантуса розового,

корня раувольфии – резерпин,

семян чилибухи – стрихнин NH

9) Пуриновые (ксантиновые) алкалоиды

кофеин из листьев чая, семян колы N NН

N N (пурин)

10) Стероидные алкалоиды:

соланин, соласонин – паслен дольчатый алкалоид чемерицы

Физико-химические свойства:

большинство кислородосодержащих алкалоидов твердые кристаллические или аморфные вещества без запаха, горького вкуса, бесцветные, лишь некоторые окрашены (берберин у барбариса желтого).

Бескислородные – летучие жидкости с неприятным запахом (никотин –табака, конин болиголова).

Алкалоиды оптически активны.

Алкалоиды – основания в воде нерастворимы, растворимы в спирте, эфире, хлороформе и др. неполярных органических растворителях.

Соли – алкалоидов растворимы в воде и спирте, не растворимы в органических растворителях.

Получение: проходит в 3 стадии:

1) извлечение из растительного сырья щелочами

2) очистка полученных извлечений

3) разделение суммы алкалоидов и очистка

Качественные реакции:

а) общие осаждающие реакции: (позволяют установить присутствие алкалоидов) реактивы: танин, хлорную ртуть (HgCl_2), йод (J₂₎ в йодистом калии (KJ), пикриновая кислота, фосфорномолибденовая, хлорная платина, соли тяжелых металлов.

б) специальные цветные реакции: (применяют при анализе отдельных алкалоидов) или с очищенными извлечениями

в) люминесцентный анализ.

г) в ультрафиолетовых лучах алкалоиды дают характерное свечение (хинин – синюю флюоресценцию).

Для количественного определения используют весовой, объемный, физико-химический методы.

Заготовка: заготавливают соблюдая правила сбора сырья с ядовитых растений.

Сушка при t = 50-60˚С, под железной или черепичной крышей на чердаках, раскладывая сырье тонким слоем.

Хранят сырье по сп.Б (семя чилибухи, клубнелуковицы безвременника по сп. А), выделенные алкалоиды по сп.А соблюдая сроки.

Применение: применяют в медицине: более 80 алкалоидов.

Алкалоиды вещества с высокой биологической активностью, лечебные дозы их близки к токсическим.

Действие алкалоидов очень разностороннее, каждому алкалоиду присуще свое специфическое действие очень ценное и иной раз ничем не заменимое.

Дата добавления: 2015-05-26