Характеристика основных групп биологически активных веществ.
Растения вырабатывают огромное количество сложных химических соединений, не образующихся в животном организме. Растения являются единственными в природе организмами, способными синтезировать из углекислого газа, воды и неорганических веществ огромное количество различных органических соединений, необходимых для жизнедеятельности животных организмов, в том числе и человека.
| Р а с т е н и е | |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| Вода 70-90% | Сухой остаток 10-30% | ||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
  Органические вещества
| Минеральные вещества | ||||||||||||||||||||||||||||||
 
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| Макроэлементы | Микроэлементы | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Вещества первичного синтеза | Вещества вторичного синтеза | ||||||||||||||||||||||||||||||
       
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| ААминокислоты | ВВит а мины | ББелки | ФФерменты | УУг ле воды | ЛЛипиды | Органические кислоты | ТТерпены | ААлкалоиды | Г л и к о з и д ы | Фенольные соединения | |||||||||||||||||||||
В фармакогнозии принято все вещества, встречающиеся в растениях, делить на действующие или биологически активные (БАВ), сопутствующие и балластные.
Действующие вещества – соединения, которые называют еще фармакологически активными, определяют основное или основные направления применения лекарственного сырья.
Сопутствующие вещества – определяют менее выраженное фармакологическое действие, способствуют всасыванию действующих веществ или улучшают их растворимость (сапонины в листьях наперстянки способствуют всасыванию сердечных гликозидов), но могут определять и побочное действие лекарственного сырья (смолистые вещества в листьях сенны).
|
|
Балластные вещества - к ним в настоящее время относят клетчатку, но она также не бесполезна для организма человека.
Растения на 70-90% состоят из воды, которая является основной внутриклеточной средой, в которой протекают все биохимические процессы. Вода является активным участником этих процессов и одним из источников образования органических соединений.
Кроме воды, растения состоят из неорганических и органических веществ.
На долю неорганических (минеральных) веществ приходится от 3 до 25% массы сухого остатка.
Минеральные вещества.
Обнаруживаются в золе при сжигании растений. По количественному содержанию в растении подразделяются на макро- и микроэлементы.
Макроэлементы содержатся от десятых до сотых долей %: калий, кальций, натрий, магний, фосфор, сера, кремний, хлор.
Микроэлементы содержатся в тысячных или стотысячных долях %: железо, марганец, медь, бор, цинк, барий, йод, бром, литий, никель, алюминий.
Содержание зависит от состава и типа почвы, сроков вегетации растения, времени суток и т.д. В растениях макро- и микроэлементы находятся в органически связанной, легко усвояемой форме, всего их содержится более 50. В организме человека обнаружено более 70 элементов:
Калий – соли калия способствуют регуляции сократительной деятельности сердца, удаляют из организма воды и хлорида натрия, ощелачиванию мочи, входят в состав компонентов крови, способствуют передаче нервного импульса.
Кальций– соли кальция способствуют образованию костной ткани, необходимы для нормальной свертываемости крови, для поддержания нормальной нервно-мышечной возбудимости.
|
|
Магний – входит в состав костей, зубов, входит в состав ферментов, необходим для нормальной возбудимости нервной системы.
Железо – 75% всего железа в организме входит в состав гемоглобина.
Марганец – оказывает влияние на кроветворение, иммунитет, рост, размножение человека.
Медь – без меди невозможен синтез гемоглобина, она способствует обмену в организме витаминов А, С, Е, Р.
Минеральные вещества играют важную роль в обмене веществ, образовании ферментов, гормонов и т.д.
Основную массу сухого остатка растений составляют органические вещества. Среди них различают вещества первичного синтеза и вещества вторичного синтеза.
Вещества первичного синтеза образуются в процессе ассимиляции, т.е. превращения веществ, поступающих извне, в вещества самого организма (протопласт клеток, запасные вещества и т. д). К веществам первичного синтеза относят углеводы, белки, липиды, ферменты, витамины, аминокислоты и органические кислоты.
Липиды - жиры, жирные масла и жироподобные вещества. Они представляют собой смеси сложных эфиров высших жирных кислот и глицерина. Липиды представляют собой один из основных источников энергетических и обменных процессов живых клеток. В организме человека синтезируются не все необходимые ему жирные кислоты. Линоленовая и арахидоновая кислоты поступают только с пищей, в основном растительной. Недостаток этих жирных кислот может привести к развитию атеросклероза. Как правило, в растениях содержится небольшое количество жирных масел, за исключением семян маслянистых культур. В медицинской практике растительные масла используют либо как лекарственные средства для внутреннего и наружного применения (касторовое масло), либо как вспомогательные вещества при изготовлении различных лекарственных форм – масляных эмульсий и суспензий, мазей, инъекционных растворов и т.д.
|
|
Аминокислоты - делятся протеиногенные (входят в состав белков – их около 20) и непротеиногенные (встречаются в растениях в свободном виде – их около 200). В последние годы большое внимание уделяется аминокислотам, как биологически активным веществам, которые могут быть использованы в лечебной практике. Особое место среди аминокислот занимают 8 незаменимых аминокислот (триптофан, фенилаланин, лизин, треонин, валин, лейцин, изолейцин и метионин). Они необходимы для поддержания жизни животных и человека и поступают в их организм только из растений. Некоторые аминокислоты – глютаминовая кислота, метионин, являются лекарственными средствами, однако получают их синтетическим путем, из растений не выделяют.
Белки - являются основой протоплазмы всех живых клеток, участвуют в процессах биосинтеза, являются эффективным энергетическим материалом. Это высокомолекулярные азотсодержащие соединения, в состав которых входят углерод, кислород, водород, азот, сера и иногда фосфор. В растениях находятся главным образом в виде коллоидных растворов. Белки бывают простые и сложные.
Основу белков составляют аминокислоты. Простые белки состоят из аминокислот, а сложные белки, или протеиды, представляют собой соединения белка с веществами небелковой природы. В липопротеидах этим веществом являются жироподобные вещества – липоиды, в глюкопротеидах – какое либо высокомолекулярное углеводное соединение, в нуклеопротеидах – нуклеиновая кислота. Белки и аминокислоты оказывают благоприятное неспецифическое действие на организм больного. Они влияют на синтез белков, создают условия для усиленного синтеза иммунных тел, что приводит к повышению защитных сил организма. Улучшенный синтез белков включает также и усиленный синтез ферментов, вследствие чего улучшается обмен веществ.
Ферменты - занимают особое место среди белков. Роль ферментов в растении специфична, они являются катализаторами большинства химических реакций. Все ферменты делятся на два класса: однокомпонентные и двухкомпонентные. Однокомпонентные ферменты состоят только из белков, двухкомпонентные – из белка (апофермента) и небелковой части (кофермента). Коферментами могут быть витамины. В медицинской практике используются препараты на основе ферментов, например, «Нигедаза» из семян чернушки дамасской при панкреатитах и энтероколитах.
Органические кислоты, наряду с углеводами и белками, являются самыми распространенными веществами в растениях. Они принимают участие в дыхании растений, биосинтезе белков, жиров и других веществ. Органические кислоты относятся к веществам как первичного синтеза (яблочная, уксусная, щавелевая, аскорбиновая), так и вторичного синтеза (урсоловая, олеановая). Органические кислоты являются фармакологически активными веществами и участвуют в суммарном эффекте препаратов и лекарственных форм растений:
· Салициловая и урсоловая кислоты обладают противовоспалительным действием;
· Яблочная и янтарная кислоты – доноры энергетических групп, способствуют повышению умственной и физической активности;
· Аскорбиновая кислота – витамин С.
Углеводы - входят в состав клеток всех растений. Высушенное растение содержит 70 – 80%углеводов.
Моносахариды - это углеводы, молекулы которых состоят из 2-7 атомов углерода и карбонильной группы. В зависимости от количества атомов углерода их называют тетрозами, пентозами, гексозами. В растениях чаще встречаются пентозы и гексозы. Наиболее распространены глюкоза, фруктоза, галактоза, сорбоза, арабиноза. Перечисленные сахара встречаются как в свободном виде в плодах и семенах, так и служат основой для сахаров более сложной структуры. В виде индивидуального лекарственного вещества используется глюкоза.
Олигосахариды - углеводы, состоящие из двух-трех остатков моносахаридов, чаще всего гексоз. Наиболее часто в растениях встречаются дисахариды. К ним относятся сахароза – свекловичный или тростниковый сахар, состоящий из молекул глюкозы и фруктозы. Мальтоза – солодовый сахар, состоящий из молекул глюкозы. Лактоза - молочный сахар, построен из молекул глюкозы и галактозы. Применяются в медицине в качестве вспомогательных веществ при изготовлении порошков, таблеток, пилюль.
Полисахариды - высокомолекулярные вещества, содержащие более 10 разнообразных моносахаридных или олигосахаридных остатков, образующих линейные или разветвленные цепи.
Гомополисахариды состоят из моносахаридных единиц одного типа (крахмал, клетчатка, гликоген, инулин).
Гетерополисахариды состоят из остатков различных моносахаров и их производных (пектиновые вещества, слизи, камеди).
Крахмал – важнейший полисахарид, содержащийся в корнях, корневищах, клубнях растений. Состоит из амилозы и амилопектина, в основе которых лежит молекула глюкозы. Широко используется в виде вспомогательного вещества при изготовлении присыпок, таблеток и т.д.
Инулин – запасающее вещество семейства Астровые. Основным моносахаридом является фруктоза. Используется для получения фруктозы, а также снижает уровень сахара в крови при сахарном диабете.
Клетчатка – полисахарид, из которого строится оболочка растительных клеток. Основной структурной единицей является глюкоза. Клетчатка стимулирует моторную функцию органов пищеварения, усиливает выделение пищеварительных соков, нормализует состав кишечной флоры, способствует выведению из организма холестерина, что имеет значение для профилактики и лечения гипертонической болезни и атеросклероза.
Пектиновые вещества – высокомолекулярные гетерополисахариды, главным компонентом которых является Д-галактуроновая кислота. В растениях присутствуют преимущественно в виде пропектина, составляющего большей частью межклеточное вещество и первичные стенки молодых растительных клеток. Они предохраняют растение от высыхания, повышают морозоустойчивость, влияют на прорастание семян. Пектиновые вещества находятся в состоянии динамического равновесия, превращаясь друг в друга. При созревании плодов не растворимыйпропектин переходит в растворимые формы. Эти соединения склонны к набуханию, при растворении образуют вязкие растворы. Пектиновые вещества оказывают противовоспалительное, противоязвенное, гипотензивное действие, способствуют выведению из организма тяжелых металлов, радионуклеидов, холестерина.
Камеди – продукты, выделяющиеся в виде вязких растворов из надрезов и трещин растений (слива, вишня и т.д.). Относятся к гетерополисахаридам. Используются в медицине в качестве стабилизаторов при приготовлении эмульсий и суспензий.
Слизи – гетерополисахариды, образующиеся в растениях в результате естественного «слизистого» перерождения клеток (эпидермиса, отдельных клеток коровой и древесной паренхимы, межклеточного вещества и клеточных стенок). Состоят из остатков моносахаров (ксилоза, арабиноза), уроновых кислот и их солей.
Распространение в природе. Слизи часто образуются в водорослях, растениях семейств Мальвовые, Подорожниковые, Астровые, Льновые. Служат для растений резервуаром воды, защищая их от пересыхания, запасом питательных веществ (резерв углеводов), способствуют прорастанию семян и их распространению.
Факторы, влияющие на накопление. Способствуют накоплению слизи тепло, влажность, световая энергия. Влияют возраст и фаза вегетации: в подземных органах максимальное количество слизи накапливается к периоду увядания растений, в плодах – в период полного созревания.
Физико-химические свойства. Слизи обычно бывают в виде водных вязких и клейких коллоидных растворов. Они бесцветные или желтоватые, без запаха, слизистого или сладковатого вкуса. Из сырья извлекаются водой, образуя коллоидные растворы. Осаждаются спиртом. Под воздействием разбавленных кислот и ферментов легко гидролизуются на отдельные моносахариды.
Качественные реакции. Метиленовый синий окрашивает слизи в голубой цвет. Под влиянием раствора NaОН они приобретают лимонно-желтоватый цвет. На фоне раствора черной туши (1 часть черной туши + 9 частей воды) слизь имеет вид бесцветных сгустков.
Заготовка сырья. Сырье следует собирать только в сухую погоду, т.к. оно легко ослизняется, в период максимального накопления слизи в лекарственном сырье. При необходимости его быстро моют в холодной проточной воде.
Сушка сырья. Тонким слоем при хорошей вентиляции и частом перемешивании. Оптимальная температура сушки 50 – 60 оС.
Хранение сырья. В сухом месте. Сырье гигроскопично и легко отсыревает, плесневеет, прокисает, темнеет, поражается микроорганизмами. Сырье защищают от амбарных вредителей, т.к. оно содержит большое количество питательных веществ.
Применение сырья в медицине. Слизи оказывают обволакивающее, гастропротекторное, противовоспалительное, мягчительное, отхаркивающее, легкое слабительное действия.
Витамины - сложные, биологически активные органические соединения разнообразной химической природы. Витамины имеют большое значение для нормального обмена веществ, они участвуют во всех биохимических процессах, являясь коферментами ферментов.
Классификация по растворимости. Их подразделяют на 2 большие группы:
Жирорастворимые, к которым относятся ретинол (вит. А), кальциферолы (вит.гр.Д), токоферолы (вит.гр.Е), филлохиноны (вит.гр.К).
Водорастворимые, к которым относятся аскорбиновая кислота (вит. С), витамины группы В (тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, пиридоксин, фолиевая кислота, цианокобаламин, пангамовая кислота), никотиновая кислота (вит.РР), витамины гр. Р, витамин У.
К витаминоподобным соединениям относят некоторые флавоноиды, липоевую, оротовую, пангамовую кислоты, холин, инозит.
Витамин А (ретинол) – содержится в продуктах животного происхождения, в растениях содержатся каротиноиды, которые в печени и стенках кишечника при наличии в пище жиров, желчи и некоторых ферментов распадаются с образованием 1 или 2 молекул ретинола.
Показания к применению: заболевания глаз, заболевания кожи, ОРВИ, воспалительные заболевания кишечника, хронический гастрит, цирроз печени, каротиноиды оказывают ранозаживляющее, противовоспалительное, радиопротекторное действия, служат для профилактики злокачественных новообразований.
Содержат каротиноиды в больших количествах плоды шиповника, рябины, облепихи, цветки календулы, трава череды, трава сушеницы и т.д.
Витамин К (филлохинон) – обеспечивает нормальное состояние свертывающей системы крови.
Показания к применению: кровотечения различного происхождения.
Содержат витамин К листья крапивы, трава тысячелистника, трава горцев, трава пастушьей сумки и т.д.
Витамин С (аскорбиновая кислота) – участвует в окислительно-восстановительных процессах, регулирует обмен веществ, повышает иммунитет, стимулирует рост, стимулирует внутреннюю секрецию, способствует регенерации тканей. Источником служат только растения. Особенно богаты этим витамином плоды шиповника, черной смородины, облепихи, лист первоцвета и т.д.
Витамин Р (рутин, кверцетин) – соединения, нормализующие нормальную проницаемость капилляров. При его недостатке капилляры становятся излишне хрупкими, что приводит к мелким кровотечениям и кровоподтекам. Источником служат плоды черной смородины, рябины черноплодной, чай.
Сбор сырья, содержащего витамины, производится в сухую погоду в период максимального накопления преобладающего витамина.
Сушка сырья проводится тонким слоем при частом перемешивании. Температурный режим сушки для сырья, содержащего витамин К – 40-50оС, каротиноиды – 50-60оС. Плоды шиповника богатые аскорбиновой кислотой рекомендуется сушить при 80-90оС, чтобы инактивировать ферменты и сократить время сушки, сохранить витамин С.
Хранение сырья: в сухом, хорошо проветриваемом помещении, оберегая от внешнего воздействия и амбарных вредителей.
Вещества вторичного синтеза образуются в растениях в результате диссимиляции. Диссимиляция – процесс распада веществ первичного синтеза до более простых веществ, сопровождающийся большим выделением энергии. Из этих простых веществ с затратой выделившейся энергии образуются вещества вторичного синтеза. Например, глюкоза (вещество первичного синтеза) распадается до уксусной кислоты, из которой синтезируется мевалоновая кислота и через ряд промежуточных продуктов – все терпены.
К веществам вторичного синтеза относятся терпены, гликозиды, фенольные соединения, алкалоиды. Все они участвуют в обмене веществ и выполняют важные для растения функции. Вещества первичного синтеза содержат все растения, вещества вторичного синтеза накапливают растения отдельных видов, родов, семейств.
Среди соединений вторичного синтеза следует отметить несколько групп веществ, обладающих наиболее выраженным действием на организм человека. К этим соединениям в первую очередь применим термин биологически активные вещества (БАВ).
Алкалоиды. Алкалоиды – большая группа природных азотсодержащих соединений основного характера. Из природных фармакологически активных веществ алкалоиды являются основной группой, из которой современная медицина черпает наибольшее количество высокоэффективных лекарственных средств.
Распространение в природе. Алкалоидосодержащие растения составляют примерно 10% от всей мировой флоры. Обычно растения содержат несколько алкалоидов (кора хинного дерева содержит более 30 алкалоидов). Наиболее богаты алкалоидами растения семейств маковые, пасленовые, лютиковые, лилейные, хвощевые, эфедровые. В растениях алкалоиды находятся в виде солей органических кислот (щавелевой, винной, лимонной и др.). Они растворены в клеточном соке. Известны алкалоиды, которые находятся в растениях в виде оснований: кофеин, кодеин. Содержание алкалоидов в сырье может быть различным, например, лист белены содержит около 0,15% алкалоидов, хинная кора – до 15%. В настоящее время из растений выделено более 5000 алкалоидов, для 3000 установлено строение. Алкалоиды могут накапливаться в различных частях растений: листьях, плодах, семенах, коре, подземных органах. Биологическая роль алкалоидов еще окончательно не выяснена, но в последние годы предпочтения отдаются их активной роли в обмене веществ, их считают своеобразными регуляторами биохимических процессов.
Факторы,влияющие на накопление алкалоидов:
Климат – наибольшее число алкалоидоносных видов, причем с высоким содержанием алкалоидов, встречаются в странах с жарким тропическим климатом. Например, красавка, выращенная в Средней Азии, содержит больше алкалоидов, чем выращенная в Швеции.
Влажность – повышенная (против нормы) влажность может снижать содержание морфина в коробочках мака, в сухое жаркое время повышается содержание эфедрина в эфедре хвощевой.
Температура воздуха – заморозки действуют на алкалоиды губительно. После заморозков траву чемерицы поедают животные без вредных последствий.
Освещенность – листья красавки, выращенной на свету, содержит больше алкалоидов, чем выращенная в тени.
Почва – для каждого вида свои определенные почвенные условия. Например, Солянка Рихтера на песчаной почве накапливает алкалоидов больше, чем на глинистой. Внесение азотсодержащих удобрений повышает содержание алкалоидов.
Высота над уровнем моря – для некоторых растений существует определенная высота над уровнем моря, когда растение накапливает максимальное количество алкалоидов. Например, для хинного дерева – 1500-2000 м, для табака около 2000 м.
Возраст растения - молодые растения и более молодые части растений часто накапливают больше алкалоидов.
Фаза вегетации – в определенные периоды развития растения содержат максимальное количество алкалоидов.
Время суток – для некоторых растений также играют роль. Например, Солянка Рихтера в ночные и утренние часы содержит больше алкалоидов, чем днем.
Индивидуальные особенности – растения, произрастающие в одинаковых условиях, могут содержать различное количество алкалоидов.
Классификация. Существует несколько классификаций алкалоидов: ботаническая (алкалоиды мака), фармакологическая (алкалоиды, действующие на нервную систему). В фармакогнозии принята классификация А. П. Орехова, основанная на химическом строении алкалоидов. Всего выделено 13 группп:
Ациклические алкалоиды – содержат атом азота в боковой цепи (эфедрин).
Производные пирролидина и пирролизидина – платифиллин.
Производные пиридина и пиперидина – анабазин, лобелин.
Производные тропана – атропин, скополамин.
Производные хинолина – хинин, хинидин.
Производные изохинолина – морфин, папаверин.
Производные хинолизидина – термопсин.
Производные индола – резерпин.
Производные пурина – кофеин.
Стероидные алкалоиды – иервин.
Другие группы имеют ограниченное применение.
Физико-химические свойства. По физическим свойствам различают алкалоиды, содержащие кислород, и бескислородные алкалоиды.
Кислородосодержащие алкалоиды – кристаллические вещества с определенной температурой плавления, большинство бесцветные, реже – окрашенные. Например, алкалоид барбариса берберин – желтый.
Бескислородные – маслянистые летучие жидкости (легко перегоняются с водяным паром) с неприятным запахом (анабазин, никотин, кониин).
Алкалоиды имеют горький вкус, почти все не обладают запахом (кроме бескислородных).
Большинство алкалоидов оптически активны. Некоторые алкалоиды флюоресцируют в УФ-свете. Например, цитизин - фиолетовым, берберин – желто-зеленым цветом.
Алкалоиды образуют соли разной степени прочности. Соли алкалоидов хорошо растворимы в воде и этиловом спирте, плохо растворимы или совсем не растворимы в органических растворителях (эфир, флороформ). Соли алкалоидов легко разлагаются под действием едких щелочей и аммиака. При этом выделяются свободные основания.
Алкалоиды-основания обычно мало растворяются в воде, но легко растворяются в органических растворителях. Исключения: цитизин, кофеин, кодеин хорошо растворимы и в воде, и в органических растворителях.
Алкалоиды образуют нерастворимые или мало растворимые комплексы с солями тяжелых металлов, высокомолекулярными органическими веществами кислого характера.
Кроме того, имеют место и другие свойства в зависимости от строения алкалоида. Например, морфин имеет в своем строении ОН-группу и проявляет все свойства фенолов.
Анализ сырья (качественное и количественное определение алкалоидов) проводится на основании их физико-химических свойств по методикам указанным в соответствующем нормативном документе.
Сбор сырья, содержащего алкалоиды. Сбор сырья проводят в фазу максимального накопления алкалоидов. Сырье ядовито, поэтому все этапы заготовительного процесса осуществляют с соблюдением мер предосторожности.
Сушка сырья – сушат сырье сразу после сбора в сушилках при температуре 40-60 градусов. Допускается воздушно-теневая или, для отдельных видов сырья, солнечная.
Хранение сырья – хранят сырье в отдельном помещении или шкафу под замком. Сроки годности сырья строго индивидуальны.
Пути использования сырья. Незначительная часть сырья реализуется населению через аптеки (трава чистотела), значительная часть используется для получения галеновых препаратов (настойки, экстракты) и сборов. Наибольшая часть – используется промышленностью для выделения алкалоидов в чистом виде и выпуска их в различных лекарственных формах (таблетки, ампулы, комплексные препараты).
Терпены – природные растительные углеводороды алифатические или циклические, молекулы которых состоят из изопреновых звеньев.
Изопрен (С5Н8) – это 5-углеродное соединение с разветвленной цепью и двумя сопряженными двойными связями. Сам изопрен широко распространен в растениях, но присутствует в малых количествах и лекарственным действием не обладает.
В растениях чаще встречаются кислородосодержащие терпены – терпеноиды.
Терпены классифицируют по количеству изопреновых звеньев:
1. Монотерпены – или собственно терпены (состоят из 2 изопреновых звеньев). Являются агликонамимонотерпеновых (горьких) гликозидов и входят в состав эфирных масел.
2. Сесквитерпены - (состоят из 3 изопреновых звеньев). Входят в состав эфирных масел.
3.Дитерпены - (состоят из 4 изопреновых звеньев). Представителями этой группы являются витамин А и спирт фитол. Фитол входит в состав хлорофилла и витаминов группы К.
4. Тритерпены - (состоят из 6 изопреновых звеньев). Являются агликонамитритерпеновых сапонинов.
5. Тетратерпены - (состоят из 8 изопреновых звеньев). К этой группе относят каротиноиды.
6. Политерпены – представителями данного класса терпенов являются растительные полимеры: каучук, гуттаперча.
Эфирные масла. Эфирные масла – летучие жидкие смеси органических веществ, вырабатываемые растениями и обуславливающие их запах.
Из ЭМ выделено более 1000 компонентов (терпеноиды – монотерпеноиды, сесквитерпеноиды, ароматические терпеноиды, а также различные типы углеводородов, спирты, кетоны, сложные эфиры и др.).
Распространение в природе. Эфироносные растения широко представлены в растительном мире. Особенно богаты ЭМ растения тропиков и субтропиков, часто встречаются умеренном климате, а многие из них встречаются повсеместно. Богатством эфироносов характеризуются семейства яснотковые, астровые, сельдерейные, миртовые, розовые, рутовые, лавровые, померанцевые. Могут накапливаться в различных частях растений (надземных и подземных) в различных количествах – от тысячных долей % в цветках фиалки до 25% в бутонах гвоздики. ЭМ накапливаются в специальных образованиях, которые по местонахождению подразделяются на эндогенные и экзогенные. К экзогенным относят железистые пятна (лепестки роз), железистые волоски на эпидерме листьев, железки различных типов. К эндогенным образованиям, развивающихся в паренхимных тканях, относят вместилища (девясил, эвкалипт, лимон), отдельные клетки (корневища аира), группы клеток (корневища с корнями валерианы), канальца (плоды сельдерейных), ходы (древесина хвойных). Разные виды растений редко содержат одинаковые по составу ЭМ, даже в одном и том же растении в разных частях содержатся разные по составу ЭМ. Значение ЭМ для растений полностью не выяснено. Считают, что они принимают участие в обмене веществ, предохраняют растения от перегревания или переохлаждения, привлекают насекомых для опыления.
Факторы, влияющие на накопление.
Климат. Южные растения накапливают ЭМ в больших количествах.
Освещенность. Растения, произрастающие на открытых местах, накапливают больше ЭМ.
Почва. На рыхлых и удобренных почвах количество ЭМ повышается.
Возраст растения. Молодые растения содержат больше ЭМ.
Фаза развития. В процессе жизнедеятельности растения изменяется не только количество, но состав ЭМ.
Время суток. Большинство растений содержат больше ЭМ в утренние и вечерние часы.
Могут оказывать влияние влажность, высота над уровнем моря.
Методы получения. В зависимости от количества ЭМ применяются различные методы их получения:
1. Перегонка с водяным паром. Самый старый и до сих пор самый широко применяемый способ.
2. Прессование. Для сырья, содержащего большое количество ЭМ (плоды цитрусовых).
3. Поглощение. Метод основан на свойстве жиров поглощать ЭМ.
4. Экстракция. Проводится различными веществами, в которых ЭМ растворяются.
5. Мацерация. Настаивание сырья в жирном масле.
Классификация. В виду того, что ЭМ многокомпонентные смеси, классификация их условная. За основу принимаются главные ценные компоненты ЭМ, определяющие его запах и биологическую активность.
1. Содержащие ациклические монотерпены (гераниол, цитраль).
2. Содержащие моноциклические монотерпены (ментол, цинеол).
3. Содержащие бициклические монотерпены (камфора).
4. Содержащие сесквитерпены (азулен, ледол).
5. Содержащие ароматические соединения (тимол).
Физико-химические свойства. ЭМ чаще бесцветные или желтоватые прозрачные жидкости, хотя встречаются и окрашенные (коричное темно-коричневое, тимиановое красного цвета). Запах ароматный, специфический. Вкус пряный, острый, жгучий. Большая часть имеет плотность меньше 1, некоторые – больше 1 (тяжелее воды). В воде ЭМ нерастворимы или плохо растворимы, но при взбалтывании с водой она приобретает запах и вкус ЭМ. Почти все ЭМ хорошо растворимы в спирте, смешиваются во всех отношениях с жирами и жирными маслами, хорошо растворимы в хлороформе, эфире. Большинство оптически активны. Под действием кислорода воздуха, солнечного света некоторые компоненты ЭМ могут окисляться, при повышении температуры, повышении влажности изменяется состав ЭМ, что изменяет запах, вкус, растворимость, цвет, консистенцию ЭМ.
Сбор сырья. В период максимального накопления ЭМ в утренние часы.
Сушка сырья. Медленная сушка толстым слоем естественными способами или в сушилках при температуре 30-35о.
Хранение сырья. В сухом прохладном месте изолированно от непахучего сырья, в плотном упаковке, выложенной пергаментом или полупергаментом. Чистые масла хранят в небольших склянках темного стекла, заполненных доверху.
Фармакологическое действие. Оказывают противовоспалительное, бактерицидное, отхаркивающее, седативное действия, стимулируют секрецию пищеварительных желез. Наружно применяются как раздражающие и болеутоляющие средства.
Гликозиды – широко распространенная группа природных соединений, распадающаяся под влиянием различных агентов (кислота, щелочь, ферменты) на углеводную часть (гликон) и агликон.
Разнообразие гликозидов зависит как от характера сахарной части, так и от природы агликона. Углеводными компонентами могут быть моносахариды, дисахариды и олигосахариды.
Соединение гликона и агликона происходит за счет полуацетального гидроксила циклической формы сахара и водорода других функциональных групп. В зависимости от связывающего атома различают несколько типов гликозидов:
О-гликозиды – присоединение идет через атом кислорода. Это наиболее многочисленная группа. Легко гидролизуются.
S-гликозиды (тиогликозиды) – присоединение идет через атом серы. Очень устойчивы к кислотному гидролизу, но легко подвергаются ферментному и щелочному гидролизу.
N-гликозиды – присоединение идет через атом азота. Вырабатываются плесенями и грибами.
С-гликозиды – присоединение идет через атомы углерода. Отличаются большой устойчивостью к гидролизу. Содержатся в растениях семейств розовых, бобовых, капустных.
Классификация гликозидов. Наиболее многочисленная группа О-гликозидов классифицируют по характеру агликона:
1.Терпеновые гликозиды –
· Монотерпеновые (горечи) - агликонами являются окисленные циклические формы монотерпенов.
· Тритерпеновые гликозиды – агликоны представлены пентациклическими или тетрациклическими тритерпеноидами. К этой группе относят тритерпеновые сапонины
2.Стероидные гликозиды – агликонциклопентанпергидрофенантрен:
· сердечные гликозиды
· стероидные сапонины
· гликоалкалоиды.
3. Фенольные гликозиды – к этой группе относят:
· кумарины
· флавоноиды
· антрагликозиды
· дубильные вещества гидролизуемой группы.
4. Алкигликозиды – агликонами являются алифатические углеводороды и их производные, например, элеутерозид из элеутерококка колючего.
5. Цианогенные гликозиды – агликон содержит цианогенную группу. Например, амигдалин в семенах плодов черемухи.
Физико-химические свойства гликозидов. Гликозиды в чистом виде чаще кристаллические вещества, бесцветные или окрашенные, горького вкуса, легко растворимы в воде и спирте, плохо или не растворимы в неполярных органических растворителях. Обладают оптической активностью. Агликоны гликозидов в воде плохо или нерастворимы, но хорошо растворимы в органических растворителях. Гликозиды осаждаются раствором танина. Под воздействием ферментов, кислот, а некоторые даже при кипячении в воде гидролизуются. При наличии 2-х и более углеводных остатков гидролиз протекает ступенчато. Гликозиды свойственные живым растениям называются первичными или нативными.