Классификация природных биологически активных веществ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Имени АЛЬ-ФАРАБИ

Р.А.МУЗЫЧКИНА, Д.Ю.КОРУЛЬКИН

Ж.А.АБИЛОВ

КАЧЕСТВЕННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ

ОСНОВНЫХ ГРУПП БАВ

В ЛЕКАРСТВЕННОМ РАСТИТЕЛЬНОМ СЫРЬЕ

И ФИТОПРЕПАРАТАХ

посвящается 70-летию Казахского национального университета

им. аль-Фараби

Алматы

«Қазақ университеті»

Рекомендовано к печати Ученым Советом химического факультета КазНУ имени аль-Фараби

УДК 547.917

Рецензенты:

Профессор Назарова В.Д. (Северо-Казахстанский

государственный университет)

Профессор Мамонов Л.К. (Институт физиологии,

генетики и биоинженерии растений)

Р.А.Музычкина, Д.Ю.Корулькин, Ж.А.Абилов

КАЧЕСТВЕННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ГРУПП БАВ В ЛЕКАРСТВЕННОМ РАСТИТЕЛЬНОМ СЫРЬЕ И ФИТОПРЕПАРАТАХ.- Алматы: Қазақ университеті, 2004. 288с.

В монографии изложены избранные главы курса лекций для студентов по дисциплине «Химия природных соединений», дан перечень более чем 100 реактивов и реакций на основные группы БАВ, методы выделения, разделения, качественного и количественного анализа с использованием СО и без них.

Книга может быть использована научными сотрудниками, аспирантами студентами и широким кругом читателей, интересующихся вопросами изучения химического состава лекарственных растений, разработкой НТД на лекарственное растительное сырье и фитопрепараты, осуществляющих стандартизацию и сертификацию лекарственных растительных средств по показателям «подлинность» и «количественное определение».

Ó Р.А. Музычкина, Д.Ю. Корулькин, Ж.А. Абилов, 2004

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.
	Введение
1.	Классификация природных биологически активных веществ
2.	Растительные лекарственные средства отечественных фармакопей
3.	Биогенетические связи между группами растительных веществ
4.	Реактивы для анализа природных биологически активных веществ
5.	Методы выделения, разделения и анализа биологически активных веществ:
-	Алкалоиды, гликоалкалоиды
-	Аминокислоты, белковые комплексы, бетаины
-	Антраценовые вещества
-	Гликозиды
-	Дубильные вещества
-	Иридоиды
-	Карбоновые кислоты
-	Каротиноиды
-	Ксантоны
-	Кумарины
-	Углеводы, полисахариды
-	Фенолы
-	Флавоноиды различных типов
-	Фосфолипиды
-	Хромогенный комплекс
-	Эфирные масла
	Литература

ВВЕДЕНИЕ

Учебный процесс по специализации в области химии природных соединений осуществляется в Республике только на химическом факультете КазНУ им. аль-Фараби, где это направление развивается более 70 лет и является приоритетным для Республики Казахстан в связи с необходимостью всесто-роннего исследования и оценки перспектив использования местного растительного сырья.

Лекарственное растительное сырье представляет собой части лекарственных растений, используемые в высушенном, реже в свежем виде, в качестве лекарственного средства или для получения лекарственных средств.

Это могут быть индивидуальные растения или сборы (смеси нескольких видов растений).

Однако лекарственным растение может быть признано только после изучения его химического состава и биологи-ческой активности отдельных компонентов состава или комплексных препаратов из них.

Во флоре Казахстана описано более 6000 видов растений, значительная часть из них являются эндемичными, многие виды имеют промышленные дикорастущие запасы и могут быть вос-требованы фармацевтической промышленностью Республики.

Поэтому изучение химического состава растений имеет не только научное, но и социальное значение.

В настоящее время более 70% лекарственного расти-тельного сырья для фармпромышленности РК и аптечной сети завозится из России и др. стран ближнего и дальнего зарубежья, а между тем Казахстан обладает уникальным растительным сырьем, использование которого сдерживается из-за слабой изученности его химического состава.

В книге приведено более 100 реактивов для обнаружения всех основных групп биологически активных веществ растений, методы селективного выделения различных групп БАВ, мето-дики проведения наиболее специфичных реакций по группам природных соединений, методы количественной оценки содержания основных групп БАВ, позволяющие выбрать альтернативный метод с учетом специфики состава растения или фитопрепарата.

Данный материал поможет студентам при выполнении спецпрактикума, выпускных работ, магистерских диссертаций, аспирантам, а также исследователям и работникам фарм-производств в определении качественного состава основных групп БАВ, оценки перспектив изучения тех или иных растений, в разработке Нормативной документации на новое лекарственное растительное сырье и фитопрепараты по показателям «Подлинность», «Качественные реакции», «Количественное определение».

Классификация природных биологически активных веществ

Предметом изучения химии природных соединений является:

§ обнаружение природных соединений (качественный специфический анализ, фитоанализ);

§ выделение природных соединений из растений и фитопрепаратов;

§ разделение и очистка;

§ определение количественного содержания основных групп биологически активных веществ;

§ установление тонкой химической структуры соединений;

§ химические свойства каждой группы соединений;

§ биологическая активность;

§ взаимосвязь «структура – биологическая активность».

Все природные соединения делят на растительные и животные.

В составе всех растений содержатся:

Чистая клетчатка – остов всех органов высших растений, она не растворима в воде и обычных растворителях.

В коре, корнях, косточках содержится одревесневшая клетчатка, т.е. инкрустированная лигнином.

Целлюлоза – остов всех клеточных стенок всех растений.

Пектиновые вещества – межклеточное содержимое всех частей растений. При кипячении растений пектиновые вещества переходят в воду, в холодной воде не растворимы, при охлаждении, в зависимости от количества, образуют студень или густой коллоидный раствор.

Слизи – безазотистые вещества полисахаридной природы, образуются при ослизнении клеточных стенок всех органов растений. Набухают в воде, образуя вязкие коллоидные растворы. Используются как обволакивающие средства.

Крахмал – полисахарид, образует клеточные включения в виде зерен, чаще локализуется в корнях, корневищах, корнеплодах, мучнистых семенах. В холодной воде не растворим, выше 60⁰С образует вязкий коллоидный раствор, при гидролизе высвобождается глюкоза. Крахмал - «резервное» питание растений.

Углеводы – моно-, ди-, олиго- и полисахара содержатся во всех органах всех растений, особенно в плодах. Легко растворимы в воде.

Белковые вещества – в виде протоплазмы ядер содержатся во всех растениях, максимально – в семенах.

Жирные масла – запасные и обволакивающие вещества, образуются в листьях, а затем переносятся во все органы. В запас откладываются в семенах, реже в околоплодниках и в корнях.

Пигменты – красящие вещества всех растений; в зеленых частях – хлорофилл, красные, оранжевые, желтые – каротиноиды, ксантоны, флавоноиды, антрахиноны, антоцианы. Максимальное их содержание – в цветках, плодах, листьях.

Органические кислоты – во всем многообразии преобладают в сочных плодах, листьях, меньше – во всех органах.

Смолы – углеводороды; эфирные масла, каучук, могут быть во всех частях растений.

Минеральные вещества содержатся в клеточном соке всех растений участвуют в окислительно-восстановительных превращениях организма, в ферментативных процессах, осуществляя биокатализ.

Липиды – сложные эфиры высших жирных кислот и глицерина или других многоатомных (высокомолекулярных) спиртов. Не растворимы в воде.

Воска – сложные эфиры жирных кислот и одноатомных высокомолекулярных спиртов.

Гликозиды – сложные вещества, разнообразие которых в растениях определяется природой агликонов и углеводных фрагментов, связями С-О-С, С-С, реже С-N и С-S.

Все вещества делят на действующие (оказывающие определенное воздействие на организм), сопутствующие и балластные. В связи с разносторонним лечебным эффектом растений, указанная классификация является условной.

Растения – это сложнейшая система, как с точки зрения химического состава, так и с точки зрения функций.

Растения – единственные создатели органических веществ из неорганических. В них описан 21 химический элемент, 16 из которых содержатся у всех растений, 5 – у некоторых (B,Al,V,Mo,I).

Если грубо сформулировать «состав» растений, можно сказать, что все они состоят из воды и сухих веществ, причем воды иногда содержится до 70% от веса – это среда, в которой совершаются все естественные для живого организма биохимические процессы.

Образование и накопление тех или иных веществ в растениях зависит от многочисленных факторов внешней среды и является динамическим процессом, меняющимся в онтогенезе. В ходе онтогенеза каждое растение проходит фазы бутонизации, цветения, плодоношения и покоя.

К признакам онтогенетического характера относят:

§ специфичность качественного состава (алкалоидоносы, эфироносы и др.);

§ неравномерность распределения веществ по органам растений и их локализация;

§ разный качественный состав веществ по органам растений;

§ разный количественный состав в разных органах одного растения, в разных растениях одного семейства, рода.