16

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ И СЫРЬЕ,

СОДЕРЖАЩИЕ ВИТАМИНЫ

1. Понятие о витаминах.

2. Классификация витаминов и витаминосодержащего лекарственного растительного сырья.

3. Химическая структура витаминов. Физико-химические и биологические свойства витаминов.

4. Распространение витаминов в растительном мире. Особенность накопления витаминов в растениях.

5. Особенности заготовки, сушки и хранения сырья, содержащего витамины.

6. Анализ сырья, содержащего витамины.

7. Пути использования сырья, содержащего витамины.

8. Медицинское применение сырья и препаратов, содержащих витамины

Понятие о витаминах.

Витамины – сложные биологически активные органические вещества растительного, реже животного происхождения, разнообразной химической структуры, не образующиеся в достаточном количестве клетками человеческого организма, но в малых дозах необходимые для нормальной жизнедеятельности организма.

Недостаток витаминов в пищевом рационе вызывает недомогания – гиповитаминозы, а отсутствие – серьезные расстройства, авитаминозы, угрожающие жизни.

Часто витамины входят в состав ферментов, являясь их коферментами, то есть биологических катализаторов процессов живой клетки. Для проявления активности обычно необходимы кофакторы – ионы некоторых металлов, чаще всего Mg, Zn, Cu, Fe, Mn.

Витамины проявляют биологическую активность в очень малых концентрациях. Они выполняют функции регуляторов обмена веществ и практически влияют на все биохимические процессы в организме.

Приоритет открытия витаминов принадлежит русскому врачу Николаю Ивановичу Лунину. Открытие было опубликовано в 1880 г. Лунин Н.И. утверждал, что в пище, кроме «казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся другие вещества, незаменимые для питания».

Термин «витамины» был предложен польским ученым Казимиром Функом в 1912 году.

«Vita» - (лат. – жизнь), т.е. дословно термин означает - амины жизни. Поскольку первое выделенное вещество в кристаллическом виде тиамин (В₁) из отрубей риса, содержало аминогруппу, то К.Функ предполагал, что наличие азота характерно для всех витаминов. Термин «витамины» не точен, но сохранился до настоящего времени.

Некоторые вещества, не являю­щиеся витаминами, способны пре­вращаться в них в организме в ре­зультате простых реакций. Они назы­ваются провитаминами.

Таковы каротиноиды, молекулы которых расщеп­ляются на 2 (бета-каротин) или 1 (α- и γ-каротины) молекулу витамина А, и не­которые стерины (эргостерин), пре­вращающиеся в коже человека при действии ультрафиолетовых лучей солнца в витамины D.

Вещества, благоприятно влияю­щие на отдельные виды обмена ве­ществ или определенные структуры организма, но с не доказанной неза­менимостью, называются витаминоподобными. К ним относятся: биофлавоноиды (витамины Р), кислота пангамовая (витамин В₁₅), кислота парааминобензойная (витамин Н₁), кис­лота оротовая (витамин В₁₃), холин (витамин В₄), инозит (витамин В₈), карнитин (витамин В₅), метилметио-нинсульфония хлорид (витамин U), липоевая кислота.

Каждому витамину, помимо хими­ческого названия, исторически при­сваивалось буквенное (латинское) обозначение, нередко связанное с особенностями его действия. Так, кис­лота никотиновая (может быть получе­на лабораторно окислением алкалои­да никотина) получила название вита­мин РР по первым буквам английских слов «pellagra preventing» — предотв­ращающая пеллагру (пеллагра — ави­таминоз из-за отсутствия упомянутого вещества в пище). Биотин получил на­звание витамин Н, поскольку его недо­статок вызывает сухость и шелушение кожи (от нем. «Наut» — кожа), и т. п.

Классификация витаминов и витаминосодержащего лекарственного растительного сырья.

Существует несколько классификаций витаминов.

Буквенная классификация - первая в историческом плане. При обнаружении новых факторов витаминной природы им давали названия в виде буквы латинского алфавита.

Например, витамины А, В, С, Д.

Фармакологическая классификация. Эта классификация вводилась параллельно с буквенной и указывала на заболевание, от которого предохраняет витамин:

- витамин С - противоцинготный;

- витамин К - антигеморрагический;

витамин Д - антирахитический и др.

Встречаются названия витаминов, образованные от первых букв лечебного действия или заболевания.

Например, название витамина Р происходит от "permeare" - проникать, так как он уменьшает проницаемость сосудов. Витамин РР назван первыми буквами заболевания "pellagra preventiva".

Химическая классификация.

На основании химического строения витамины объединены в четыре группы.

1. Алифатические:

а) производные лактонов ненасыщенных полиоксикарбоновых кислот (аскорбиновая кислота - витамин С);

б) алифатические ненасыщенные кислоты (высоконепредельные жирные кислоты по типу линолевой и линоленовой - витамин F).

2. Алициклические:

а) ретинолы (циклогексеновые соединения - витамина A, A₁ или каротиноиды, витамины группы Д).

3. Ароматические:

а) нафтохиноны (витамин K₁ - филлохинон, витамин К₂ - фарнахинон).

4. Гетероциклические:

а) хромановые (токоферолы - витамин Е);

б) фенилхромановые (биофлавоноиды - витамин Р);

в) пиридинкарбоновые (никотиновая кислота - витамин РР);

г) пиридоксиновые (пиридоксин - витамин В₆);

д) пиримидинотиазовые (тиамин - витамин B₁);

е) птериновые (фолиевая кислота - витамин Вc);

ж) изоаллоксазиновые (рибофлавин - витамин В₂);

з) кобаламиновые (цианокобаламин - витамин B₁₂)

Классификация по растворимости витаминов:

водорастворимые витамины –

- витамин С (аскорбиновая кислота),

- В₁ (тиамин),

- B₂ (рибофлавин), B₆ (пиридоксин),

- РР (никотиновая кислота),

- Р (рутин) и др.

жирорастворимые витамины –

- провитамин А (каротин),

- D (кальци­ферол),

- Е (токоферол),

- К (викасол),

- F (линолевая и линоленовая кислоты).

Во всех растениях содержатся витамины, но витаминосодержащими называют те растения, которые избирательно накапливают витамины в дозах, способных оказать выраженный фармакологический эффект. Это в 500-1000 больше, чем в других растениях.

В настоящее время практически все витамины получают синтетическим путем. Однако витаминосодержащие лекарственные растения не утратили своего значения. Их используют в педиатрии, в гериатрии и для лечения лиц, склонных к аллергическим заболеваниям, т.к.

- во-первых, витамины в лекарственном растительном сырье находятся в комплексе с полисахаридами, сапонинами, флавоноидами, поэтому такие витамины легче усваиваются;

- во-вторых, растительные витамины реже дают аллергические реакции, чем их синтетические аналоги;

- в-третьих, в организме человека есть специальные системы защиты от передозировки витаминов (например, каротин в организме человека превращается в витамин А по мере необходимости).

Классификация лекарственного растительного сырья:

1. Концентраторы витамина С: плоды черной смородины, шиповника, рябины обыкновенной, малины, листья крапивы, земляники.

2. Концентраторы и источники витамина Р: плоды софоры японской, рябины черноплодной, черной смородины, кожура цитрусовых, листья чая.

3. Концентраторы каротиноидов (провитамина А): плоды шиповника, облепихи, рябины, цветки календулы, трава череды, сушеницы топяной.

4. Концентраторы витамина К: листья крапивы, подорожника, трава пастушьей сумки, тысячелистника, горца почечуйного, горца перечного, цветки и листья зайцегуба, кора калины, кукурузные рыльца.

5. Концентраторы витамина Е: плоды облепихи, облепиховое масло, масло шиповника, кукурузное масло, льняное масло, семена тыквы.

6. Концентраторы витамина F: масло кукурузное, масло подсолнечное.

В лекарственном растительном сырье довольно часто встречаются витамины группы В: В₂ - рибофлавин, B₅ - пантотеновая кислота, В₉ – фолиевая кислота, провитамин витаминов группы D - эргостерол и другие фитостеролы.

Химическая структура витаминов. физические, химические и биологические свойства витаминов.

Витамин С - аскорбиновая кислота. Суточная потребность 50-100 мг.

γ-латон-2,3 дегидро-α-гулоновой кислоты (гексуроновая кислота)

Существует в двух формах. Легко окисляется до дегидроаскорбииновой кислоты. Обе формы легко переходят друг друга при соответствующих условиях, обе формы одинаково фармакологически активны.

Аскорбиновая кислота белый кристаллический порошок, кислого вкуса. Легко растворяется в воде, спирте, не растворяется в органических растворителях: эфир, хлороформ, бензол. Аскорбиновая кислота - нестойкое вещество. В водных растворах она легко разрушается; кислород воздуха, свет, следы железа и меди ускоряют процесс разрушения (окисления).

Витамин С участвует в окислительно-восстановительных процессах. В том числе в липидном и пигментном обмене, активирует протромбин, обладает десенсибилизирующим действием поднимает жизненный тонус организма, повышает сопротивляемость организма к экстремальным воздействиям. Недостаток вызывает цингу (рыхлость десен, выпадение зубов, кровоизлияния).

Накапливается в плодах шиповника, черной смородины и др.

Витамины группы В. Водорастворимые. Суточная потребность от 0,2 до 20 мг. Необходимы для углеводного, липидного и белкового обмена, биосинтеза ряда веществ.

Недостаток вызывает расстройства функционирования различных органов и систем организма. В высоких концентрациях в растениях не накапливаются.

Витамин Р - полифенольные гетероциклические соединения группы флавоноидов.

эпикатехин листьев чая (производное флаванола)

эриодиктиол кожуры цитрусовых (производное флаванона)

кверцетин плодов рябины черноплодной и бутонов софоры японской (производное флавонола)

Обладают капилляроукрепляющим действием.

Каротин - провитамин витамина группы А - тетратерпен {(C₅H₈)₂}₄,

Каротин в растениях может быть в форме трех изомеров α-, β-, γ-каротина.

В организме под действием фермента каротиназы происходит гидролитическое расщепление молекулы β-каротина на две симметричные половины - молекулы витамина А.

Каротины - оранжевые и желтые пигменты. Каротины нерастворимы в воде, растворимы в жирных маслах, хлороформе, эфире, ацетоне, бензине и трудно растворимы в спирте. Неустойчивы на воздухе и на свету. Каротин легко образует пероксиды, поэтому может окислять различные вещества.

Витамин А (ретинол) – суточная потребность около 1 мг. Участвует в процессах цветовосприятия, входит в состав зрительного пигмента родопсина. Влияет на мембраны клеток и состояние слизистых оболочек органов. Способствует нормализации обмена веществ, росту и развитию организма, регенерации тканей, обеспечивает нормальную деятельность органов зрения.

Недостаток вызывает ухудшение сумеречного зрения («куриную слепоту»), сухость роговицы, поражение слизистых. Накапливается в печени морских рыб, а в виде провитаминов А – каротиноидов – в плодах облепихи, рябины, шиповника, красного перца и в травах, таких, как зверобой.

Каротин получают в чистом виде из растительного сырья. Промышленным сырьем служит в основном корнеплоды моркови и плоды тыквы.

Витамины группы К - производные 2-метил-1,4 нафтохинона.

В природе данные витамины представлены несколькими соединениями, в высших растениях находится только витамин К₁

Длинная боковая изопреноидная цепь витамина К₁ является остатком высомолекулярного алифатического спирта фитола.

Витамин К₁ - филлохинон - вязкое маслообразное вещество желтого цвета. Нерастворим в воде, растворим в жирных маслах и органических растворителях. Стоек при длительном кипячении с водой, но быстро разрушается при нагревании в щелочных растворах. Флуоресцирует в УФ-свете – красным. Под действием УФ-лучей быстро разрушается. Флуоресценция переходит в зеленую, а под действием спиртового раствора КОН переходит в оранжевую.

Витамин К₁ легко окисляется по связи 2—3 с образованием эпоксидов, под действием слабых окислителей отщепляется остаток фитола, под действием сильных окислителей образуется фталиевая кислота.

Витамин К участвует в свертывании крови, индуцируя образование протромбина., нормализует процесс свертывания крови, т.е. - антигеморрагический фактор.

Содержатся во всех растениях, но в повышенных концентрациях накапливаются только в некоторых – в листьях крапивы, траве пастушьей сумки, кукурузных рыльцах. Недостаток вызывает замедление свертывания крови и кровоизлияния.

Витамины группы Е – токоферолы - производные хромана.

Витамины Е - смесь высокомолекулярных спиртов – токоферолов.

Наиболее активен b-токоферол.

В основе структуры молекулы - ядро хромана, во 2-м положении которого имеется метильная группа и остаток фитола.

Токоферолы не растворяются в воде, но растворимы в жирных маслах и органических растворителях. Соединения нестойкие, легко разрушаются под действием света и кислорода воздуха.

Витамины группы Е являются природными антиоксидантами, участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, в биосинтезе белков, тканевом дыхании, в процессах размножения - регулируют развитие зародыша и функции эпителия половых желез, влияют на состояние сердечно-сосудистой и нервной систем.

В повышенных концентрациях накапливаются в плодах облепихи, шиповника, ряде растительных масел (кукурузном, льняном, подсолнечном).

Витамины группы F — высоконепредельные (ненасыщенные) жирные кислоты с 18-20 углеродными атомами: линолевая – С ₁₇Н₃₁СООН, линоленовая – С ₁₇ Н ₂₉ СООН, арахидоновая - С ₁₉ Н ₃₁СООН кислоты.

Жирорастворимы. Участвуют в липидном обмене, препятствуют отложению холестерина на стенках кровеносных сосудов. Из витаминов F в тканях образуются простогландины.

Содержатся в жире печени морских рыб и некоторых жирных маслах.

В целом, витамины вещества нестойкие. Витамины участвуют в окислительно-восстановительных процессах в организме. Многие из них (витамины С, Р, К) являются природными антиоксидантами. Они защищают клеточные и субклеточные мембраны от повреждения активными свободными радикалами, нейтрализуют активные свободные радикалы путем связывания их непарных электронов.

Распространение витаминов в растительном мире.