Обзор лекарственных средств содержащих полисахариды

Содержание

 

Введение

Сырье, содержащее полисахариды

Классификация полисахаридов

Физические и химические свойства

Сбор, сушка, хранение сырья

Полисахариды морских водорослей

Пектиновые вещества

Сырье с интерцеллюлярной слизью

Сырье с внутриклеточной слизью

Выводы

Список используемой литературы

 

 

Введение

 

Двадцатый век характеризуется бурным развитием всех отраслей науки. Прочно вошли в нашу жизнь новые химические соединения, материалы, полученные путем синтеза.

Среди фармакологически активных соединений, синтезируемых растениями, своеобразную группу представляют собой полисахариды. Но в настоящее время, ввиду бурного развития рынка лекарственных препаратов, полисахаридам не уделяется должного внимания.

Именно поэтому моя курсовая работа является попыткой отобразить, насколько это возможно, всю важность и глубину исследуемой проблемы. Я попытаюсь последовательно и аргументировано изложить сущность вопроса, детально рассмотреть свойства изучаемого лекарственного растительного сырья.

 

 

Сырье, содержащее полисахариды

 

Полисахариды – это высокомолекулярные продукты конденсации более 5 моносахаридов и их производных, связанных друг с другом О-гликозидными связями и образующие линейные или разветвленные цепи.

Разнообразие в строении полисахаридов может быть обусловлено не только характером моносахаридов и способом их соединения, но также тем, что гидроксильные и карбоксильные группы моносахаридов и их производных могут быть метилированы, этерифицированы органическими и неорганическими кислотами (например, серной кислотой – агар-агар); водороды карбоксильных групп замещены на ионы металлов (пектиновые вещества, камеди).

 

Классификация полисахаридов

 

Полисахариды делят на два типа: гомополисахариды (гомополимеры) и гетерополисахариды (гетерополимеры), в зависимости от характера входящих в их состав моносахаридов и их производных.

Гомополисахариды построены из моносахаридных единиц (мономеров) одного типа (например. крахмал, клетчатка, из животных полисахаридов – гликоген, хитин), а гетерополисахариды – из остатков различных моносахаридов и их производных (например, гемицеллюлозы, инулин, пектиновые вещества, слизи и камеди).

Также полисахариды можно классифицировать:

по кислотности:

• нейтральные;
• кислые

по характеру скелета:

• линейные;
• разветвленные

по происхождению:

• фитополисахариды (крахмал, инулин, камеди, слизи, пектиновые вещества, клетчатка);
• зоополисахариды (гликоген, хитин);
• полисахариды микроорганизмов.

В зависимости от функций полисахариды делятся на:

• каркасные (конструктивные) – клетчатка, хитин;
• энергетические (резервные, запасные) – крахмал, гликоген, инулин, слизи, альгиновые кислоты;
• защитные – слизи, камеди.

Молекулярная масса полисахаридов колеблется от нескольких тысяч до нескольких миллионов единиц. В составе полисахаридов обнаружено свыше 20 различных видов моносахаридов и их производных, наиболее часто встречаются: из гексоз – D-глюкоза, D-галактоза, L-фруктоза, D-манноза; из пентоз – D-ксилоза, L-арабиноза и др., из дезоксисахаров – L-рамноза, D-фукоза; из продуктов восстановления D-маннозы – спирт маннит; из продуктов окисления моносахаридов – D-глюкуроновая, D-маннуроновая, D-галактуроновая, D-гулуроновая и другие кислоты.

 

D-манноза	β-D-глюкопираноза	α-D-галактоза
α-L-рамноза	α-D-глюкуроновая кислота	β-D-фукоза
α-D-галактоуроновая кислоты	α-L-олеандроза	β-D -апиоза
β-D-фруктофураноза

 

Все полисахариды относятся к группе О-гликозидов. Моносахариды и их производные входят в состав П. В пиранозной, реже фуранозной форме. Образование О-гликозидной связи происходит за счет полуацетального (гликозидного) гидроксила одного моносахарида и водорода гидроксильной группы другого моносахарида с образованием 1®2; 1®3; 1®4; 1®6 связей.

 

α-D-глюкопираноза 1,4- α-D-глюкан

 

При конденсации моносахаридов могут образоваться линейные (амилоза, клетчатка – 1,4-β-D-глюкан) или разветвленные цепи (амилопектин и др.).

Разнообразие в строении полисахаридов может быть обусловлено не только характером моносахаридов и способом их соединения, но также тем, что гидроксильные и карбоксильные группы моносахаридов и их производных могут быть метилированы, этерифицированы органическими и неорганическими кислотами (например, серной кислотой – агар-агар); водороды карбоксильных групп замещены на ионы металлов (пектиновые вещества, камеди).

 

 

Физические и химические свойства

 

Физические свойства

Полисахариды – аморфные вещества, не растворяются в спирте и неполярных растворителях; растворимость в воде варьирует: некоторые растворяются в воде с образованием коллоидных растворов (амилоза, слизи, пектовые кислоты, арабин), могут образовывать гели (пектины, альгиновые кислоты, агар-агар) или вообще не растворяться в воде (клетчатка, хитин).

Химические свойства

Полисахариды подвергаются ферментативному и кислотному гидролизу с образованием моно- или олигосахаридов, содержащих от 2 до 4 моносахаридных единиц. Каждая из групп полисахаридов обладает своими специфическими свойствами.

Распространение в растительном мире. Биологическая роль.

В природе 80% органических веществ составляют полисахариды. Они играют различную биологическую роль для растений и животных.

 

Сбор, сушка, хранение сырья

 

Собирают сырье в период максимального содержания действующих веществ. Надземные части растений – в сухую погоду; подземные органы, содержащие слизь, обычно не моют, а иногда снимают пробку (корни алтея).

Сушка предпочтительна искусственная при температуре 50-60°С. Хранят сырье по общему списку, в сухом, прохладном (10-15°С) помещении, оберегая от амбарных вредителей.

Анализ сырья, содержащего полисахариды

Методы качественного и количественного анализа основаны на физико-химических свойствах полисахаридов и будут рассмотрены при характеристике отдельных групп полисахаридов.

Применение сырья, содержащего полисахариды в медицинской практике

Полисахариды имеют важное медицинское и народно-хозяйственное значение.

В медицине они и модифицированные различными способами их производные могут быть использованы как наполнители, кровезаменители, обладают способностью пролонгировать действие лекарств, повышают резистентность слизистой оболочки желудка, оказывая противовоспалительное, обволакивающее и ранозаживляющее действие.

Обладают иммунологической активностью. Полисахариды некоторых грибов (дождевики) показали ингибирующий эффект в отношении клеток саркомы in vitro. Из них получают лекарственные средства, применяемые как радиопротекторные, отхаркивающие, иммунозащитные, противоязвенные и др. средства. Более подробно медицинское значение полисахаридов рассмотрено при характеристике отдельных групп полисахаридов.

Целлюлоза (клетчатка) – полисахарид, составляющий основную массу клеточных стенок растений (особенно ее вторичной оболочки). Молекулярная масса ее точно не установлена. Предполагают, что молекула клетчатки у разных растений содержит от 1400 до 10000 остатков глюкозы, которые соединены между собой b-1-4-гликозидными связями в линейные цепи.

 

 

Целлюлоза подвергается кислотному гидролизу и при кипячении с концентрированной серной кислотой превращается в глюкозу. При более слабом гидролизе образуется олигосахарид целлобиоза. Наличие значительных количеств целлюлозы должно учитываться при переработке лекарственного сырья. В медицине используется вата – Gossypium (волоски семян видов рода хлопчатник Gossypium L. сем. Мальвовые Malvaceae), более чем на 95% состоящая из клетчатки.

Вата является исходным материалом для получения коллодия и различных производных целлюлозы (метилцеллюлоза и др.), находящих широкое применение в качестве вспомогательных веществ при изготовлении разных лекарственных форм.

В технике из целлюлозы производят бумагу, целлофан, сорбенты, взрывчатые вещества и др.

Гемицеллюлозы – название этой группы полисахаридов было предложено в 1891 г. Шульце (Schulze) для описания веществ, которые относительно легко экстрагировались из разных растительных тканей и которые, как он полагал, являлись предшественниками целлюлозы, - отсюда название гемицеллюлоза (геми от греч. hemi – полу). Теперь установлено, что подобной связи не существует. Гемицеллюлозы – основной компонент первичной оболочки растительных клеток. Являясь одним из компонентов пластичного матрикса, гемицеллюлозы придают клеточной стенке дополнительную прочность, но почти не препятствуют ее росту. Гемицеллюлозы могут быть и запасными веществами, так как легко гидролизуются.

Макромолекулы гемицеллюлоз разветвлены и построены из пентоз (ксилоза, арабиноза) или гексоз (манноза, галактоза, фруктоза); степень полимеризации 50-300. По доминирующему в структуре моносахариду гемицеллюлозы можно подразделить на три подгруппы: ксиланы, маннаны и галактаны.

Инулин – высокомолекулярный углевод, растворимый в воде; из водных растворов осаждается спиртом. Количество остатков фруктозы, связанных в молекуле инулина гликозидными связями между 1-м и 2-м углеродными атомами, предположительно равно 34. Макромолекулы линейны и оканчиваются a-D-глюкопиранозным остатком. При кислотном гидролизе инулина образуются фруктофураноза и небольшое количество глюкопиранозы. Инулин в больших количествах содержится в подземных органах растений семейств Asteraceae и Campanulaceae, в которых он заменяет крахмал. Растения, содержащие инулин, используются для получения D-фруктозы. В настоящее время сырье богатое инулином (корни цикория, клубни топинамбура) широко используется в составе различных пищевых добавок, применяемых при заболевании диабетом.

 

 

 

Инулин относится к фруктозанам. Кроме фруктозанов инулиноподобного типа. у которых фруктофуранозные остатки соединены гликозидными (b2®1)-связями, выделяют фруктозаны леваноподобного типа, у которых остатки фруктофуранозы соединены гликозидными (b2®6)-связями. Леваны – линейные или имеющие низкую степень ветвления молекулы с более короткой цепью, чем инулин. Фруктозаны леваноподобного типа обнаружены в листьях, стеблях и корнях ряда однодольных растений. Так у представителей сем. злаков – Poaceae леваны функционируют главным образом как временные запасные полисахариды.

Крахмал (Amylum) – самый распространенный резервный (запасной) полисахарид. Образуется в листьях в результате фотосинтеза (ассимиляционный крахмал), затем перемещается в другие органы (транзиторный); накапливается в значительных количествах в подземных органах, семенах (резервный, запасной) в виде зерен разнообразной формы.

Крахмал на 96,1-97,6 % состоит из двух полисахаридов: амилозы и амилопектина. Кроме того, содержит 0,2-0,7% минеральных веществ, до 0,6% жирных кислот (пальмитиновая, стеариновая и др.).

Амилоза представляет собой линейный гомополисхарид, состоящий из 200-1000 остатков D-глюкопиранозы, соединенных друг с другом α-1,4-гликозидными связями (α-1,4- D-глюкан).

 

α-1,4- D-глюкан

 

Макромолекулы амилозы образуют спирали, каждый виток которой состоит из 6 остатков D-глюкопиранозы. Молекулярная масса колеблется от 32000 до 160000 единиц.

Амилоза растворяется в воде, образуя растворы со сравнительно невысокой вязкостью; с раствором Люголя дает синее окрашивание.

Амилопектин – разветвленный гомополисахарид, содержит 600-6000 остатков D-глюкопиранозы, связанных между собою α-1,4- и α-1,6-гликозидными связями.

 

 

α-1,4; 1,6 - D-глюкан

 

Молекулярная масса колеблется от 100000 до 1000000 единиц и более. Амилопектин растворяется в воде при нагревании, дает стойкие вязкие растворы; с реактивом Люголя дает фиолетовое окрашивание.

Содержание амилозы и амилопектина в растениях различно и зависит от вида растения и органа, из которого он получен. Это соотношение меняется в период созревания.

Крахмал – белый, аморфный порошок, плотность его более 1. В холодной воде лишь набухает, при нагревании дает вязкие коллоидные растворы, называемые крахмальным клейстером.

Под действием ферментов и кислот крахмал гидролизуется. В качестве промежуточных продуктов образуются полисахариды с меньшей молекулярной массой – декстрины. При полном гидролизе получается D-глюкоза.