Полисахариды и методы установления их структуры

2. Спектрофотометрический метод

Основан на измерении оптической плотности  продуктов взаимодействия моносахаридов, образовавшихся после гидролиза  полисахаридов, с пикриновой кислотой в щелочной среде. Этот метод не является фармакопейным, однако, разработаны  и предложены методики спектрофотометрического  определения полисахаридов для  некоторых видов сырья (листья мать-и-мачехи, цветки липы сердцевидной, цветки василька синего и др.), а также в сухой  слизи алтея.

Для оценки количественного содержания инулина в сырье девясила высокого разработана методика спектрофотометрического  определения, основанная на измерении  оптической плотности продуктов  взаимодействия фруктозы, образовавшейся после расщепления инулина, с  резорцином в кислой среде.

Для стандартизации корня одуванчика разработана методика прямого спектрофотометрического  определения фруктозанов после их кислотной трансформации, основанной на способности сахаров (фруктозы, сахарозы) при нагревании с концентрированными кислотами образовывать продукты, имеющие поглощение в области 200-380 нм.

3. Титрометрический метод

Такой способ качественной и количественной оценки выделенной из растений полисахаридной фракции предложен по реакции  образования комплекса полисахаридов  с йодом (обратное йодиметрическое титрование) и опробован для водорастворимых полисахаридов подорожника и мать-и-мачехи.

Потенциометрическое титрование используется для определения пектиновых веществ.

4. Иммуноферментный анализ по  реакции антиген-антитело. Метод  позволяет не только оценить  количество субстанции, но и ее  иммунную активность, т.е. биологическое  действие. Такой метод разработан  для определения иммуноактивных полисахаридной и гликопротеиновой фракции в экстрактах эхинацеи пурпурной.

     1.7. Водорастворимые полисахариды

      В настоящее время широко применяются водорастворимые полимеры. Они имеют огромное значение в технологии текстильного производства. Это и шлихтующие препараты и различного рода аппреты, это полимерные регуляторы скорости распада пероксидов и антиресорбенты для отмывания загрязнений от тканей, это, наконец, загустители для печатных красок.

     Знание основных водорастворимых полимеров и свойств их водных растворов несомненно имеет большое значение.

Рассмотрим  примеры некоторых  водорастворимых полимеров, их свойства и применение:

 Первая группа. Во-первых, это неонные водорастворимые полимеры с атомами кислорода или азота в основной цепи. Среди полиалкеноксидов только полиэтиленоксид растворим в воде. Полиметиленоксид не растворим в воде, несмотря на то, что он содержит в молекуле более высокую долю кислорода, чем полиэтилен-оксид. Этот полимер может быть синтезирован с различной молекулярной массой, вплоть до нескольких миллионов. Такие полимеры широко используются в косметических и фармацевтических композициях, в производстве керамики в качестве связующего и т.д. В случае полипропиленоксида в воде растворимы только олигомеры, а полимеры с более длинными цепями используются в качестве гидрофобных составных частей для получения поверхностно-активных веществ. Если заменить атомы кислорода в ПЭО на атомы азота, получим полиэтиленимин. Промышленные образцы этого полимера представлены разветвленными цепями, соотношение между вторичными, третичными и четвертичными атомами азота обычно составляет

1: 2

В результате адсорбции полимеров  на частицах система ведет себя в  растворе подобно полимеру с бесконечно большой молекулярной массой.

Во вторую группу водорастворимых полимеров входят полимеры, содержащие группы акриловой кислоты. Прежде всего это полиакриловая и полиметакриловая кислоты. Может показаться удивительным, что растворимость в воде ПМАК выше, чем у ПАК. Это связано с тем, что полиметакриловая кислота образует спирали таким образом, что гидрофобные группы оказываются внутри них. Полиакриловая кислота и полиэтиленоксид в водном растворе образуют комплексы, в которых атомы водороды ПАК присоединяются к кислороду ПЭО. Еще одним примером водорастворимого полимера с акриловой группой является полиакриламид. Это очень гидрофильный полимер, не чувствительный к добавкам солей; он часто используется в качестве флокулянта, поскольку обладает высоким сродством к поверхностям из-за катионной природы при низких рН.

Третья группа водорастворимых не ионных полимеров содержит в своем составе виниловые группы. В результате гидролиза поливинилацетата получается водорастворимый поливиниловый спирт, если степень гидролиза выше 86%. При степени гидролиза выше 90% для полного растворения продукта требуется нагревание. Будучи растворенным в горячей воде, ПВС остается в растворе и при охлаждении. Эта кажущаяся необратимость объясняется образованием внутримолекулярных водородных связей в твердом полимере. Хорошо растворяется в воде и поливинилпирролидон. Этот полимер имеет слабоосновный характер и легко ассоциируется в водном растворе с анионными поверхностно-активными веществами, например с додецилсульфатом натрия. Водные растворы ПВП используются в фармакологии, косметике и медицине, поскольку он малотоксичен и хорошо растворим в воде. Поливинилпирролидон используется также в композициях моющих средств, в которых он выполняет важную роль, предотвращая повторное осаждение загрязнений на волокнах.

Четвертую и последнюю группу водорастворимых полимеров составляют высокомолекулярные соединения природного происхождения. Прежде всего - это производные целлюлозы. Целлюлозу можно сделать водорастворимой за счет химического модифицирования. Обычно три гидроксильные группы в-ангидроглюкозы, из которой состоит полимерная цепь целлюлозы, служат местами модифицирования на начальных стадиях процесса. Глубина реакции с участием этих гидроксильных групп определяется средним числом прореагировавших групп. Карбоксиметил-целлюлозу получают в результате реакции гидроксигрупп целлюлозы с монохлорацетатом. В результате этой реакции получается натриевая соль карбоновой кислоты. При нейтральных рН большинство карбоксильных групп находится в диссоциированном состоянии.

Таким образом, в настоящее время интерес к полисахаридам весьма актуален. Если ранее полисахариды применялись в качестве вспомогательных веществ в производстве различных лекарственных форм, то в последние годы их в большей степени рассматривают как биологически активные вещества. В технологии лекарственных средств полисахариды природного и синтетического происхождения применяются преимущественно в качестве формообразователей, загустителей и стабилизаторов в мазях и линиментах.

Лекарственные растения и фитоэкстракты, содержащие полисахариды, используются в качестве лекарственных и профилактических средств. Применение целебных трав в традиционной медицине в настоящее время возросло. У растений есть масса преимуществ по сравнению с химическими медикаментозными препаратами. Основные плюсы их применения - отсутствие побочных эффектов и комплексное воздействие на организм. Проблема здоровья людей считается наиболее актуальной проблемой современной медицины, поэтому фитопрепараты играют весомую роль в охране, а также улучшении и укреплении здоровья миллионов людей.

В настоящее время в медицине широкое применение находят препараты на основе полисахаридов, полученных из высших (пектины) и низших растений (альгинаты, каррагинаны), вторичного сырья животного происхождения (хитозан), грибов (крестин) и др. Полисахариды оказывают самое разнообразное действие на организм человека. За последние годы во многих лабораториях мира из состава различных растений стали выделять весьма ценные полисахариды, обладающие противоядными, ранозаживляющими, иммуностимулирующими, общеукрепляющими, противомикробными, а также противоопухолевыми свойствами. Ученые разных стран мира неустанно работают в данном направлении, раскрывают глубоко спрятанные тайны растительного мира.

Уровень накопления полисахаридов  и их состав у различных видов  растений представляет интерес с  целью поиска  сырьевых источников фармакологически ценных полисахаридов.

Глава 2. Экспериментальная часть

 

2.1. Описание объектов изучения

 

 

Для проведения химического  исследования были взяты образцы 2х исследуемых растений, приобретенных в аптечной сети ООО «Гордеев»

 

1.Лен обыкновенный Linum usitatissimum L.

Зрелые и высушенные семена культивируемого травянистого растения льна посевного (обыкновенного) Linum usitatissimum L., сем. Льновые - Linaceae; используют в качестве лекарственного средства и лекарственного сырья.

Лен – однолетник со стержневым корнем и тонким неветвистым или ветвистым стеблем. Листья сидячие, узколанцетные. Цветки пятичленные с небесно-голубым венчиком, собраны в цимоидное соцветие. Плод – коробочка с 10 семенами.

 

 

рис2.1 - Лен обыкновенный 

Сем. Льновые Linaceae

Семена льна Semina Lini

 

Химический состав. Семена содержат до 10% слизи, 30-40% жирного масла и 20-30% белка; цианогенные гликозиды (линамарин, линустатин, неолинустатин); лигнаны (секоизоларициразинол); фенолокислоты (сиреневая, кумаровая), макро- и микроэлементы.

Заготовка, первичная  обработка, сушка. Проводится в фазу технической зрелости. Лен выдергивают, связывают в снопы, просушивают, затем обмолачивают. Качество сырья регламентирует ГФ XI.

Внешние признаки. Семена сплюснутые, яйцевидной формы, заостренные с одного конца и округлые с другого, неравнобокие, длиной до 6 мм, шириной до 3 мм. Поверхность семян гладкая, блестящая, со светло-желтым, ясно заметным семенным рубчиком. Цвет семян от светло-желтого до темно-коричневого. Запах отсутствует. Вкус слизисто-маслянистый.

      Хранят семена льна в мешках в сухих, хорошо вентилируемых помещениях. Срок годности 3 года.

Использование. Семена льна применяют внутрь в виде слизи как обволакивающее и мягчительное средство, наружно – для припарок. Из семян получают высыхающее льняное масло, используемое в линиментах.

Семена льна входят в состав БАДов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.Лапчатка прямостояча я Potentilla erecta(L.)

Русские названия: лапчатка прямостоячая, узик, калган, дубровка, завязник, древлянка, дубровный корень, шептуха, завязный корень.

Лапчатка прямостоячая - многолетнее травянистое растение семейства розоцветных (Rosaceae), высотой до 50 см. Корневище короткое, толстое,

 

 

 

Рис. 2.2 – Лапчатка прямостоячая

деревянистое, горизонтальное, неравномерно утолщенное, снаружи темно-бурое, внутри темно-красное, с тонкими  придаточными корнями. Стебли прямостоячие, тонкие, олиственные, вверху разветвленные. Прикорневые листья на длинных тонких черешках, тройчатые, реже рассеченные на 4 или 5 сегментов, отмирающие ко времени цветения; стеблевые - сидячие, тройчатые, прилистники крупные, листообразные. Цветки желтые, одиночные, на длинных тонких цветоножках, выходящих из пазух верхних листьев; чашечка двойная, с 4 наружными и 4 внутренними чередующимися дольками; венчик 4-лепестной. Растения зацветают на 5-7-й год жизни. Плод - многоорешек, орешки в очертании яйцевидные или слегка почковидные, гладкие, реже слегка морщинистые, темно-оливковые. Цветет в мае - августе, плоды созревают через 3 недели после цветения. Размножается семенами и корневищами. Распространена лапчатка прямостоячая в европейской части СНГ, на Урале и в прилегающих районах Западной Сибири, а также на Кавказе. Растет на свежих влажных песчаных, супесчаных и суглинистых почвах в светлых лесах, на полянах, прогалинах, лесных опушках, просеках, вырубках, пастбищах, окраинах болот, вдоль ручьев и рек.

Лапчатка - одно из очень  популярных в народе лекарственных  растений. В старых преданиях лапчатка прямостоячая названа "могущником" за великую силу, которой она якобы обладала. В средние века популярность этого растения как лекарственного средства была очень велика, потому что только лапчатка прямостоячая давала эффект при лечении дизентерии.

Сбор и сушка  сырья. Лекарственным сырьем являются корневища лапчатки прямостоячей, которые заготавливаются осенью (в сентябре - октябре), после отмирания надземных частей, или весной, в начале отрастания листьев. Выкопанные корневища с корнями освобождают от дерна, отряхивают от земли и отрезают корни. После этого корневища моют в проточной воде и сушат. Повторные заготовки на одном и том же месте возможны через 6-7 лет. Сушить корневища можно в сушилках, на открытом воздухе или в закрытом проветриваемом помещении, рассыпав тонким слоем на стеллажах. В сушилках следует сушить при температуре не выше 60 °С. Быстрая сушка способствует сохранению большего количества действующих веществ, тогда окисление дубильных веществ до флобафенов происходит частично. Срок годности сырья 4 года. Вкус сырья сильно вяжущий, запах слабый, ароматный. Основные районы заготовок лапчатки прямостоячей находятся в Беларуси, Татарстане.

Химический состав. В корневищах обнаружены дубильные вещества (до 35%), гликозид торментиллин, эфир торментол, хинная и эллаговая кислоты, флобафен, воск, смолы, камедь, крахмал, эфирное масло, сахара. Наибольшее содержание дубильных веществ в корневищах обнаружено в период зацветания, в надземной части - в период полного цветения. В надземной части растения найдена аскорбиновая кислота, которой особенно много в период полного цветения растения.

В корневищах содержатся: зола - 5,03%; макроэлементы (мг/г): К - 6,10, Ca - 7,40, Mn - 0,80, Fe - 0,40; микроэлементы (КБН): Мg - 2,50, Cu - 1,04, Zn - 2,02, Со - 0,96, Cr -0,02, Al - 0,25, Ва - 3,06, V - 0,09, Se - 6,70, Ni - 1,34, Sr - 0,81, Pb - 0,28, I - 0,25. В - 24,80 мкг/г. Не обнаружены Mo, Li, Ag, Au, Cd, Br. Концентрирует Mo, Cu, Zn, Co, Se, Ni, Sr, Ва, особенно Mn, Cu, Zn, Se.

Фармакологические свойства. Корневища растения проявляют вяжущее, бактерицидное, противовоспалительное и кровоостанавливающее действие. Местный противовоспалительный эффект связан с дубильными веществами, способными создавать биологическую пленку, защищающую ткани от химических, бактериальных и механических воздействий, сопровождающих воспаление. Вместе с тем понижается проницаемость капилляров и сужаются сосуды. Общее противовоспалительное действие связано с эффектом флавоноидов. Кроме того, растение обладает отхаркивающим и желчегонным действием.

Применение в  медицине. Настойка на оливковом масле - при лечении трещин кожи. Отвар рекомендован для лечения острых и хронических гепатитов, циррозов.