Качественный химический анализ

Для установления подлинности лекарственного растительного сырья используют качественные реакции и хроматографию на основные действующие и сопутствующие вещества, которые изложены в НД на исследуемый вид сырья, в разделе «Качественные реакции».

Реакции, применяемые для установления подлинности лекарственного растительного сырья подразделяются на:

Качественные реакции, для проведения которых готовят водные или водно-спиртовые извлечения из исследуемого сырья. Эффект реакции наблюдают при добавлении соответствующего реактива к полученному извлечению. Для их выполнения используют пробирки, предметные или часовые стекла.

Микрохимические реакции проводят одновременно с микроскопическим анализом лекарственного растительного сырья, наблюдая их результаты под микроскопом. Такое проведение реакции значительно повышает их чувствительность (на предметное стекло помещают извлечение свежего растительного материала, содержащего алкалоиды, и добавляют каплю пикриновой кислоты. Наблюдают образование кристаллов пикратов соответствующих алкалоидов). Необходим контрольный опыт.

Гистохимические реакции – реакции, с помощью которых можно определить те или иные соединения непосредственно в местах их локализации. Эти реакции проводят на срезах свежего или фиксированного материала. Результаты реакции наблюдают под микроскопом, вначале при малом, а затем при большом увеличениях. Непременным условием гистохимической реакции является ее специфичность, поэтому при наличии в исследуемом объекте других веществ, дающих такие же результаты реакции, их необходимо предварительно удалить. Многие гистохимические реакции требуют быстрого проведения и наблюдения их результатов, пока не произошла диффузия исследуемого вещества или не разрушились ткани объекта от воздействия реактива (концентрированные кислоты и др.).

При исследовании лекарственных растений и лекарственного растительного сырья, содержащих природные соединения, обладающие люминесценцией (антраценпроизводные) применяют люминесцентный анализ, который позволяет одновременно изучить анатомическую структуру объекта и характер его люминесценции, позволяющий определить отдельные группы природных соединений. Люминесцентная микроскопия дает возможность одновременного изучения анатомической структуры объекта и характера его люминесценции, сохраняя основное достоинство люминесцентного анализа – высокую чувствительность и специфичность. Ценным преимуществом люминесцентной микроскопии является то, что этот метод можно применять для изучения толстых непрозрачных срезов сухого растительного сырья.

Для выявления различных групп природных соединений в лекарственном растительном сырье при его идентификации часто используются хроматографические методы. Распределительная хроматография на бумаге и в тонком слое сорбента позволяет не только обнаружить, но и определить качественный состав природных соединений, имеющих диагностическое значение при идентификации определенных видов лекарственного растительного сырья.

Анализ листьев

Листьями (Folia) в фармацевтической практике называют лекарственное сырье, представляющее собой высушенные или свежие листья или отдельные листочки сложного листа, собранные с черешком или без черешка.

Внешние признаки.Мелкие и кожистые листья обычно исследуют сухими, т.к. их форма хорошо сохраняется при высушивании; крупные тонкие листья, которые в сырье, как правило, бывают смятые, предварительно размачивают, погружая на несколько минут в горячую воду, после чего раскладывают на стеклянной пластинке, тщательно расправляя. При этом обращают внимание на форму и размеры листовой пластинки и черешка, отмечают опушение, характер края листа и жилкование, наличие эфиромасличных железок и других образований на поверхности листа или наличие вместилищ в мезофилле (лупа 10Х).

Микроскопия.Тонкие листья исследуют под микроскопом, рассматривая их с поверхности; из толстых и кожистых листьев при необходимости готовят поперечные срезы.

Для приготовления микропрепаратов тонких листьев мелкие листья используют целиком, от крупных листьев берут отдельные участки с учетом распределения важнейших диагностических элементов: край листа, зубчик по краю листа, участок главной жилки, верхушка листа и основание.

Измельченное сырье. При исследовании порошков листьев препараты готовят следующим образом. На предметное стекло наносят 1-2 капли хлоралгидрата и небольшое количество исследуемого порошка. Порошок берут кончиком препаровальной иглы, смоченным хлоралгидратом. Порошок размешивают препаровальной иглой, накрывают покровным стеклом и нагревают над пламенем горелки или электроплитки, поддерживая слабое кипение в течение 1 минуты; порошки кожистых листьев требуют нагревания до 2-3 минут. Для просветления листьев (порошка листьев), содержащих много хлорофилла, используют 3% раствор едкого натра. При нагревании препарата в растворе щелочи в результате испарения воды легко образуются кристаллы едкого натра, поэтому под покровное стекло наносят 1-2 капли раствора глицерина, который предупреждает кристаллизацию щелочи. Препарат рассматривают в растворе глицерина.

Диагностическое значение для листьев имеют следующие признаки: строение эпидермиса, тип устьичного комплекса, характер трихом (волоски, железки), наличие и форма кристаллических включений, механические ткани, различные вместилища, млечники, секреторные каналы и др.

Эпидермис листьев характеризуется определенной формой клеток – клетки изодиаметрические (их величина приблизительно одинакова во всех трех измерениях) или прозенхимные (клетки вытянуты в длину (1:5 и более); с прямыми или извилистыми боковыми стенками, с тонкими или утолщенными оболочками, встречаются четковидные утолщения клеток.

Тип устьичного комплекса определяется числом и расположением околоустьичных клеток эпидермиса.

Диагностическое значение имеет и распределение устьиц на поверхности листа. По этому признаку различают листья гипостоматические – устьица только на нижней (абаксиальной) стороне листа, эпистоматические – устьица только на верхней (адаксиальной) стороне, амфистоматические – устьица на обеих сторонах листа.

Для листьев некоторых растений характерно наличие водяных устьиц, которые отличаются крупным размером и расположены обычно на верхушке листа или зубчика.

В листьях встречаются специальные клетки -идиобласты, содержащие кристаллы оксалата кальция; цистолиты (состоят из карбоната кальция или кремнезема и представляют собой гроздевидные образования, возникающие на выступах клеточной оболочки, вдающейся внутрь клетки) и другие кристаллические включения. Чаще других встречаются кристаллы оксалата кальция (призматические, игольчатые, рафиды, кристаллический песок и др.), имеющие диагностическое значение.

Эпидермальные клетки, окружающие волосок или железку, часто образуют розетку, что также является диагностическим признакам.

Важное диагностическое значение имеют трихомы (разнообразные выросты эпидермиса) благодаря большому разнообразию их строения (многоклеточные, одноклеточные, головчатые, пучковые, звездчатые и др.).

Другой тип эпидермальных образований – железки. Железки свойственны многим растениям и целым семействам.

Их форма и строение специфичны (круглые с радиальным расположением выделительных клеток – тип губоцветных, овальные с ярусным расположением выделительных клеток – тип сложноцветных), что определяет их важное диагностическое значение.

Диагностическое значение имеют также различные вместилища с эфирным маслом, слизью, смолами и другими гидрофобными веществами.

Анализ трав

Травами (Herbae) в фармацевтической практике называют лекарственное растительное сырьё, представляющие собой высушенные или свежие надземные части травянистых растений.

Травы собирают во время цветения, иногда во время бутонизации или плодоношения, поэтому сырье состоит из стеблей с листьями и цветками, отчасти с бутонами и незрелыми плодами.

Внешние признаки. Обращают внимание на строение стеблей, листьев, цветков, плодов, рассматривая сухое сырье невооруженным глазом или с помощью лупы (10Х). При необходимости сырье размачивают, погружая на несколько минут в горячую воду, а затем раскладывают на стекле или клеенке, расправляя стебель, листья, цветки. Если трава измельчена, то для размачивания выбирают куски стебля, листьев, цветки.

При изучении стебля отмечают особенности его строения: стебель простой или ветвистый, характер ветвления; форму поперечного сечения – стебель цилиндрический, ребристый, четырехгранный и т.д.; опушение; размеры (длину и диаметр у основания); расположение листьев на стебле (очередное, супротивное, мутовчатое); тип соцветия (кисть, колос, метелка, зонтик и др.); строение листьев, цветков, плодов.

Микроскопия. Микроскопический анализ травы основан на изучении микропрепаратов листьев, для этого выбирают из травы кусочки листьев и готовят микропрепарат, как описано выше (см. анализ листьев).

Измельченное сырье. В порошке трав, кроме элементов листа, встречаются обрывки тканей стебля – фрагменты проводящих путей, крупных сосудов, механических волокон, а также элементы цветков, плодов и семян.

Анализ цветков

Цветками (Flores) в фармацевтической практике называют лекарственное сырьё, представляющее собой высушенные отдельные цветки или соцветия, а также их части. Цветки собирают в начале цветения, некоторые – в фазу бутонизации.

Внешние признаки. Определяют тип соцветия, опушенность отдельных его частей. Затем сырье размачивают, опуская его в горячую воду на 1 мин., после чего цветок или соцветие помещают на предметное стекло и, разделяя его препаровальными иглами на отдельные части, рассматривают в лупу (или стереомикроскоп). При этом обращают внимание на строение околоцветника: зигоморфный, актиноморфный или асимметричный, простой (чашечковидный или венчиковидный) или двойной, строение чашечки и венчика, число и форму чашелистиков или зубчиков чашечки, число и форму лепестков или зубчиков венчика, число и строение тычинок, число пестиков, строение завязи.

Микроскопия.Готовят микропрепараты цветков, соцветий или отдельных их частей. Для этого исследуемый материал предварительно кипятят в воде или 1-2% растворе едкого натра в течение 1-2 мин. и промывают в воде. Отдельные цветки (соцветия) или их части (лепестки, чашелистики, листочки обвертки корзинки и т.п.) помещают на предметное стекло в каплю включающей жидкости (вода, раствор хлоралгидрата или глицерина), расправляют препаровальными иглами и накрывают покровным стеклом. После нагревания и удаления пузырьков воздуха препарат охлаждают и рассматривают под микроскопом. При этом обращают внимание на строение эпидермиса внутренней и наружной сторон венчика и чашелистиков, наличие, характер расположения и строение волосков, железок, кристаллов, механических элементов (в листочках обертки корзинок сложноцветных), форму и размеры пыльцевых зерен и др.

Анализ плодов

Плодами (Fructus) в фармацевтической практике называют простые и сложные, а также ложные плоды, соплодия и их части.

Внешние признаки. Плоды исследуют сухими, рассматривая их невооруженным глазом или с помощью лупы. Сочные плоды, изменившие во время сушки форму, рассматривают сначала в сухом виде, а затем размачивают путем кипячения в воде в течение 5-10 мин. или помещая в горячую воду на 10 мин. Плод состоит из околоплодника (перикарпия) и заключенных в него семян. Перикарпий может быть сухой (сухие плоды) или мясистый (сочные плоды). Диагностическое значение имеют форма и строение плода, его размеры (длина, толщина, поперечник плода,), цвет, характер поверхности околоплодника, запах, вкус. Обращают внимание на число гнезд в плоде, наличие, число и расположение эфирномасличных канальцев или вместилищ.

Для сочных плодов после размачивания определяют формы и особенности строения околоплодника; отделяют семена от мякоти и определяют их количество, форму, размеры, характер поверхности.

Микроскопия. Готовят препарат поперечных срезов плодов, которые предварительно размягчают во влажной камере. Общую картину строения плода изучают на срезах, сделанных через весь плод. Для изучения следует взять срезы из средней части плода, в которой все элементы структуры представлены наиболее полно. Очень мелкие плоды обычно заключают в парафиновые блоки, сердцевину бузины или бархатную пробку.

Для диагностики плодов наибольшее значение имеет строение околоплодника (перикарпия). В околоплоднике различают три слоя: наружный – экзокарпий (эпидермис), средний – мезокарпий, внутренний – эндокарпий. Обращают внимание на форму и строение клеток экзокарпия, наличие и строение волосков. В мезокарпии часто встречается механическая ткань. Диагностическое значение имеет характер ее расположения, структура механических элементов. Здесь же расположены проводящие пучки, эфиромасличные канальцы и вместилища, в паренхиме мезокарпия могут встречаться кристаллические включения. Эндокарпий представлен механической тканью – пластами волокон, каменистыми клетками или клетками с четковидными утолщениями.

Измельченное сырье.При изучении измельченных плодов диагностическое значение имеют клетки экзокарпия и эндокарпия, механические элементы мезокарпия, эфиромасличные канальцы и вместилища, кристаллические включения, а также различные ткани семян – обрывки семенной кожуры, эндосперм семени с запасными питательными веществами (жирное масло, алейроновые зерна).

Анализ семян

Семенами (Semina) в фармацевтической практике называют цельные семена или отдельные семядоли.

Внешние признаки.Семена состоят из семенной кожуры, эндосперма (у некоторых растений семена без эндосперма), зародыша. Семена рассматривают сухими невооруженным глазом или с помощью лупы. Обращают внимание на форму, размеры (длину, толщину или поперечник), характер поверхности, цвет, запах, вкус. Диагностическое значение имеет расположение зародыша, наличие и форма рубчика или семяшва и т.д.

Микроскопия. Готовят препарат поперечных срезов семени для микроскопии. Обращают внимание на общее строение семени, характер и строение семенной кожуры, величину и форму запасной питательной ткани (эндосперма), форму и строение зародыша. Очень характерное строение имеет механический слой, который состоит из вытянутых элементов (типа волокон) или изодиаметрических равномерно утолщенных клеточных оболочек и т.д. Своеобразное строение имеет пигментный слой.

Измельченное сырье. После соответствующей подготовки в исследуемом материале диагностическое значение имеют различные слои семенной кожуры, особенно механический и пигментный. Слои семенной кожуры в порошке обычно лежат пластами. Встречаются обрывки эндосперма и зародыша семени.

Анализ кор

Корами (Cortex) в фармацевтической практике называют наружную часть стволов, ветвей и корней деревьев и кустарников, расположенную к периферии от камбия.

Внешние признаки. Кора имеет вид трубчатых, желобоватых или плоских кусков различных размеров и разной толщины. Рассматривают сухое сырье невооруженным глазом, обращают внимание на особенности строения кусков коры, характер и цвет наружной и внутренней поверхности ее, характер излома, размеры (длину и толщину). Наружная поверхность коры обычно покрыта пробкой серого или коричневого цвета, гладкой или морщинистой, с характерными чечевичками или пятнами. Внутренняя поверхность обычно более светлая, гладкая или ребристая. Поперечный излом, как правило, неровный (занозистый), зернистый или волокнистый из-за наличия механических тканей.

Микроскопия. Готовят препараты поперечных срезов после предварительного размачивания. Сырье размачивают как указано для корней и других подземных органов. Чтобы ускорить размачивание, небольшие кусочки коры можно прокипятить в воде в течение нескольких минут, а затем поместить в смесь спирта и глицерина. Обращают внимание на особенности строения пробки, ее цвет, характер колленхимы, соотношение толщины первичной и вторичной коры, ширину сердцевинных лучей, наличие и характер механических тканей. Наибольшее диагностическое значение имеют механические элементы – лубяные волокна, каменистые клетки, характер их расположения и особенности структуры; кристаллы оксалата кальция; наличие млечников, клеток с эфирном маслом, вместилищ и др. Для кор многих растений характерно наличие лубяных волокон с кристаллоносной обкладкой.

Резаное сырье. Порошок. Из резаного сырья можно приготовить микропрепарат поперечного среза. Диагностическое значение имеют механические элементы (лубяные волокна, каменистые клетки), кристаллы оксалата кальция, наличие кристаллоносной обкладки, вместилища, млечники.