4. Применение методов биотехнологии в фармакогнозии.

Ответ. В решении задач расширения источников получения ЛРС, повышения стабильности и импортозамещения сырьевой базы перспективным направлением представляется метод биотехнологии, основанный на выращивании клеток и тканей ЛР на искусственных питательных средах. Биотехнологические способы получения массы клеток ЛР возникли на основе развития метода культуры тканей. Под «культурой тканей растений» принято понимать выращивание in vitro изолированных клеток, тканей, органов и их частей. Технологии, основанные на методе культуры тканей, уже помогают создавать новые формы и сорта сельскохозяйственных растений и получать промышленным путем продукты растительного происхождения. Все объекты, культивируемые in vitro, выращиваются в стерильных условиях. Стерилизуются исходные образцы ткани растений (экспланты), питательная среда; асептически в специальных боксах стерильным инструментом проводятся манипуляции с выращиванием объектов. Сосуды, в которых культивируются ткани и клетки, закрываются так, чтобы предотвратить инфицирование в течение продолжительного времени. В культуре тканей лекарственных растений можно выделить три главных направления: получение недифференцированной каллусной массы, создание исходного генетического разнообразия форм растений, а также клеточную селекцию и клональное микроразмножение растений. В природе каллусообразование – естественная реакция на повреждение растений. В культуре изолированных тканей при помещении экспланта (т.е. фрагмента ткани или органа) на питательную среду его клетки дедифференцируются, переходят к делению, образуя однородную недифференцированную массу – каллус. В асептических условиях каллус отделяют и помещают на поверхность агаризованной питательной среды для дальнейшего роста. В результате получают культуру каллусной ткани, которую можно поддерживать неограниченно долго, периодически разделяя ее на трансплантаты и пересаживая на свежую питательную среду. Каллусы легко образуются на эксплантах из различных органов и частей растений: отрезков стебля, листа, корня, проростков семян, фрагментов паренхимы, тканей клубня, органов цветка, плодов, зародышей и т.д. Культивирование каллусных клеток проводят главным образом двумя способами: на агаризованных питательных средах или различных гелеобразующих подложках (силикагель, биогели, полиакриламидные гели, пенополиуретан и др.) и в жидкой питательной среде. В жидкой питательной среде каллус легко распадается на отдельные агрегаты клеток и дает начало так называемой суспензионной культуре. В разработке нетрадиционных клеточных технологий важное место занимают питательные среды. Они должны обеспечить потребности культуры ткани продуцента в химических компонентах, необходимых для биосинтеза целевого продукта. В состав сред входят смеси минеральных солей (макро- и микроэлементов), фитогормоны (регуляторы процессов клеточного деления и дифференциации), источники углерода в виде сахарозы. Имеют значение температура, освещение, содержание газов и другие условия. Одна из важных особенностей культуры тканей - сохранение в ряде случаев способности к синтезу вторичных метаболитов: алкалоидов, гликозидов, эфирных масел и др. Культивирование растительных клеток и тканей на искусственной питательной среде в биореакторах помогает решить многие экономические, экологические и технологические задачи, а также преодолеть ряд проблем: свести к минимуму влияние географических, климатических, сезонных, эдафических и прочих условий; добиться стандартности накапливаемых БАВ; регулировать процесс биосинтеза БАВ с использованием разных технологических режимов; выращивать культуры на малых площадях и использовать базу и технологии для синтеза практически всех классов ФАВ в дальнейшем; научиться получать ФАВ, свойственные интактному растению (никотин, кодеин, хинин, диосгенин), и синтезировать новые БАВ; изучить возможность использования культуры растительных клеток для биотрансформации БАВ в конечные ЛС; получить возможность промышленного производства биомассы экзотических растений, малодоступных для нашей страны, например таких, как раувольфия, диоскорея, унгерия и др.; добиться экономической рентабельности биотехнологического производства ФАВ и сокращения посевных площадей под ЛР.

5. Химический состав лекарственных растений. Минеральные и органические вещества, первичные и вторичные метаболиты, действующие, сопутствующие, балластные вещества. Понятие о главной группе биологически активных соединений в составе лекарственного растительного сырья.

Ответ. Химический состав ЛР чрезвычайно сложен, и содержащиеся в растительных тканях вещества очень разнообразны. Растения состоят из воды и сухих веществ. Вода в процессах жизнедеятельности растений играет важнейшую роль: она является той средой, в которой совершаются естественные для живого организма ферментативные биохимические процессы. Обычно ее содержание в растительных клетках составляет 70—90 %. Большая часть воды в растительных клетках находится в свободном состоянии и лишь 5% — в связанном, прочно удерживаемом клеточными коллоидами. Поэтому части ЛР сравнительно легко высушиваются до остаточной, или «товарной» влаги (10—12 %). Сухие вещества ЛР подразделяют на минеральные и органические. Все живые организмы содержат 16 элементов: C, O, H, N, P, S, K, Na, Ca, Mg, Cu, Fe, Zn, Co, Mn, Cl. В зависимости от количества в организме они делятся на макро-, микро- и ультрамикроэлементы. Макроэлементы (их содержание в растительных клетках от десятков до сотых долей процента): Ca, Mg, K, Na, P, Si и др. Фосфор играет важную роль в энергообеспечении клеточных процессов, являясь частью АТФ. Магний — составная часть хлорофилла, катион магния. Он нужен для активации ферментов, регулирующих превращение углеводов. Кальций входит в состав солей пектиновых кислот, связывающих растительные клетки, а также стабилизирует структуру биологических мембран. Микроэлементы (Fe, Al, Cu, Zn, Mn, Mo, Co) содержатся в клетках растений в концентрациях от являются кофакторами многих ферментов. Установлены корреляции между дисбалансом микроэлементов и патологическими проявлениями: при эпилепсии, гепатитах, циррозе печени, анемиях, лейкозах, инфекционных заболеваниях содержание меди в крови повышается, а при сахарном диабете — снижается. Недостаток лития способствует маниакально-депрессивным психозам. Дефицит йода вызывает зоб, а его избыток угнетает синтез йодсодержащих соединений. Ультрамикроэлементы обычно содержатся в клетках в концентрации менее 10-6%: Se, As, Ag, Au, Ra, U, Th и др. Недостаток селена — один из факторов, вызывающих развитие гипертонии, атеросклероза, артрита, нарушения эндокринной системы, свободнорадикальные цепные реакции, злокачественные новообразования. Мышьяк участвует в процессах кроветворения. Серебро обладает антисептическим действием, повышает тонус организма, умственную и физическую активность. Для человека особенно опасно повышение уровня содержания ряда тяжелых металлов — As, Hg, Cd, Pb. Об общем содержании минеральных веществ в ЛР судят по золе, количество которой варьирует от 3 до 25 % в зависимости от вида ЛРС. Различают золу общую и нерастворимую в 10 % хлористоводородной кислоте. Под общей золой понимается весь зольный остаток, образующийся в результате озоления растительного материала. Органические вещества растительных клеток представлены несколькими классами: углеводами, белками, липидами, нуклеиновыми кислотами, органическими кислотами, а также некоторыми особыми веществами, накапливающимися иногда в значительных количествах и выполняющими, повидимому, адаптогенную функцию. Метаболиты — вещества, поглощаемые и выделяемые организмом из внешней среды и участвующие в реакциях обмена внутри него. Значительная часть реакций обмена оказывается сходной для всех живых организмов и имеет общую генетическую основу (образование и расщепление нуклеиновых кислот, белков, аминокислот, углеводов, карбоновых и жирных кислот); она получила название первичного обмена, или первичного метаболизма. Вместе с тем помимо реакций первичного обмена существует большое количество метаболических путей, приводящих к образованию соединений, свойственных немногим группам организмов; эти вещества специфичны для них. Данные реакции объединяются термином вторичный обмен (вторичный метаболизм). Продукты их называются, соответственно, первичными и вторичными метаболитами. Причины образования вторичных метаболитов и их роль в разных растениях неодинаковы. Поскольку вторичные метаболиты образуются преимущественно у малоподвижных или прикрепленных живых организмов — растений, грибов, а также у прокариот, то этим веществам приписывают защитные свойства и адаптивное значение. Вторичные метаболиты образуются на основе первичных соединений и могут либо накапливаться в чистом виде, либо передвигаться гликозированно, т. е. соединяясь с молекулой какого-либо сахара. В результате гликозирования возникают гетерозиды — гликозиды данных вторичных метаболитов, которые от чистых веществ отличаются лучшей растворимостью, что облегчает их участие в реакциях обмена и потому имеет важнейшее биологическое и фармакологическое значение. К веществам вторичного обмена в ЛР относятся многочисленные органические соединения, среди которых выделяют четыре больших класса: фенольные соединения (к ним относятся одно-, двух-, трехатомные фенолы, моно-, ди- и олигомеры, кумарины, антраценпроизводные, флавоноиды, лигнаны, лигнин, таннины и др.); терпеноиды; стероиды, имеющие в основе циклопентанпергидрофенантреновый скелет; алкалоиды. Некоторые вторичные метаболиты (например, оксикоричные кислоты) не накапливаются в растениях, а сразу после образования в клетках быстро расходуются в путях биосинтеза. Другие вторичные метаболиты, наоборот, имеют очевидную тенденцию к накоплению (например, в клеточной стенке — лигнин, в вакуоли — многие другие фенолы; флавоноиды, таннины; в межклеточных вместилищах и ходах — эфирные масла, лигнаны, смолы), что дает основания рассматривать вырабатывающие их ЛР как источники получения этих веществ. Растение считается лекарственным, если содержит одно или несколько БАВ, оказывающих тот или иной вид лечебного воздействия на живой организм. Как правило, БАВ — вещества вторичного обмена (кардиогликозиды, сапонины, флавоноиды, алкалоиды), но иногда — компоненты первичного (основного) обмена: витамины, углеводы, липиды, аминокислоты. В ЛР содержится всегда комплекс БАВ, и потому среди них различают основное БАВ, ради которого данное растение применяется в медицине и которое называют действующим веществом. Так, в листьях белладонны это алкалоид атропин, в листьях чая — кофеин и т. д. Термин «действующее вещество» очень удобен для химической классификации ЛРС, которое группируют по компонентам, проявляющим наиболее выраженную физиологическую активность. Все вещества, содержащиеся в ЛР вместе с действующим веществом, называют сопутствующими. Роль и значение их могут быть различны: одни полезны и проявляют свое благоприятное действие на организм (например, витамины, сахара, органические кислоты), другие способствуют всасыванию действующих веществ, их пролонгированному лечебному действию (например, сапонины, сахара), третьи могут оказывать на организм неблагоприятное действие (например, в свежесобранной коре крушины присутствуют антранолы, имеющие рвотное действие, а не антрахиноны, оказывающие послабляющее действие), четвертые — это так называемые балластные вещества, которые не влияют на действие основных веществ ЛР, т. е. сами по себе они индифферентны (такими у большинства ЛР являются клетчатка, пектины, древесина и пробка — клетчатка, импрегнированная лигнином или суберином соответственно). При экстрагировании ЛРС эти компоненты составят основную часть отходов (шрота).

6. Встречаемость отдельных биологически активных веществ в мире растений. Наследственные, онтогенетические и эколого-физиологические факторы, влияющие на образование и накопление этих веществ в органах и тканях лекарственных растений.

Ответ. Образование и накопление в лекарственных растениях фармакологически активных веществ являются динамическим процессом, изменяющимся в онтогенезе растения, а также зависящим от многочисленных факторов внешней среды. Онтогенезом называется процесс прохождения организмом нормального жизненного цикла от формирования зародыша до естественной смерти растения. В ходе онтогенеза растение проходит фазы вегетативного развития, цветения и плодоношения. Каждая клетка, каждый орган растения сначала растут и затем достигнув определенных размеров, некоторое время выполняют свойственные им функции, после чего отмирают. Онтогенез, естественно, сопровождается характерными изменениями обмена веществ, причем изменения в обмене белков, углеводов, липидов (а также ферментов и их коферментов — витаминов) влекут за собой изменения и в динамике образования продуктов вторичного синтеза (алкалоиды, гликозиды, терпены, фенольные соединения и др.). К признакам онтогенетического характера нужно отнести прежде всего специфичность качественного образования определенных групп фармакологически активных веществ в систематических подразделениях растений (виды, роды, семейства, классы). Общеизвестно, что имеются группы растений, в которых накапливаются преимущественно эфирные масла, в других — алкалоиды и т.п. Образование одного и того же химического вещества в родственных растениях возможно лишь в силу того, что у филогенетически близких видов существуют одни и те же ферменты вызывающие образование сходных веществ, иначе говоря, сходность в протекающем процессе обмена веществ. Другой онтогенетической особенностью является неравномерность распределения фармакологически активных веществ по органам растения и в преимущественной их локализации в определенных органах. Так, например, алкалоиды в хинном дереве накапливаются в коре, а в древесине их почти нет. В наперстянке сердечные гликозиды накапливаются преимущественно в листьях, в зонтичных эфирное масло локализуется в плодах, и т. д. Более того, качественный состав фармакологически активных веществ может быть различным по органам у одного и того же растения. Так, например, в подземных органах солодки образуется глицирризиновая кислота, а в надземных частях ее нет, там содержатся другие тритерпеновые соединения. Таким образом, наблюдается нечто подобное родовой корреляции биохимического (а, следовательно, и физиологического) признака. Последний, повторяясь в различных частях растения и будучи в них коррелятивно связан, передается и растениям рассматриваемого вида, фактически являясь одной из тех родственных связей, которые, помимо морфологического сходства, еще и физиологически объединяют родовую или более крупную систематическую единицу. С другой стороны, известны виды лекарственных растений, особи которых не отличаются друг от друга по морфологическим признакам, но имеют резко отличающийся качественный состав суммы действующих веществ (например, суммы алкалоидов). Это так называемые хеморасы, признаки которых передаются по наследству. Отмечено, что растущие рядом особи одного и того же вида могут значительно отличаться по количеству образующихся в них действующих веществ. Это свойство является наследственным, и потомства этих особей будет также отличаться высоким (или низким) содержанием действующих веществ даже в случае переноса их в другие климатические зоны. Динамика образования действующих веществ также подчиняется онтогенетическим закономерностям. На выход действующих веществ влияют возраст растений, времена и месяцы года, а для эфиро-масличных растений — даже различные части дня. На содержание действующих веществ существеннейшее влияние оказывает фаза развития растения. Еще больший спектр химической изменчивости наблюдается у лекарственных растений под влиянием факторов внешней среды. Можно начать с питания лекарственных растений и значения почвы как источника питательных веществ и как физической среды с определенным механическим составом, прогреваемостью, с определенной наличностью воды, газов и микрофлоры. Замечено, что белладонна (Atropa caucasica Кг.) очень часто появляется в тех местах, где в лесу находилось жилище человека; почва взрыхленная и удобренная отбросами является для нее наиболее оптимальной средой. Почвы с листовым перегноем в глубоких малодоступных лесных долинах предпочитает женьшень. Химизм лекарственных растений изменяется также в зависимости от светового режима. Одни из них являются растениями солнечных открытых мест, и солнечный свет стимулирует образование в них действующих веществ (например, многие эфирномасличные растения). С другой стороны, имеется много тенелюбивых растений, для которых затемненность — обязательное условие не только для развития самого растения, но и для накопления действующих веществ (некотopые алкалоидные растения). На химизм лекарственных растений влияют количество солнечных дней, определенные часы дня, сила освещения и другие условия световой обстановки, в том числе и в связи с атмосферными изменениями. Тепло является одним из важнейших факторов в жизни лекарственных растений, так как главным образом от тепловой и световой энергии зависит накопление действующих веществ. От количества тепла зависят состав флоры данной географической зоны, а также продолжительность вегетации, количество урожая и накопление действующих веществ. Каждое растение имеет свой предельный минимум тепла (сумму температур), который позволяет ему полно и законченно завершить свой жизненный цикл. Количество осадков и коэффициент влажности окружающей среды одновременно накладывают определенный отпечаток на количество и состав действующих веществ. Для ксерофитов (сухолюбов) вреден излишек влажности, для гидрофитов (влаголюбов), наоборот, вредны засушливые условия; мезофиты наиболее приспособлены к колебаниям влажности, в них изменение химизма зависит уже от других причин. На примере Valeriana palustris Кг. — болотной валерианы видно, что корневища этого вида валерианы, собранные с неосушенного болота, содержали меньше эфирного масла, чем собранные с осушенного болота (1,9и2,2% соответственно), но зато в масле последних было больше свободной и связанной валериановой кислоты (0,217 и 0,192% соответственно). Листья наперстянки пурпуровой (Digitalis purpurea L.), собранные после продолжительных дождей, являются малоценными. Различные эфироносы по-разному реагируют на повышение высоты над уровнем моря: у лаванды, например, наблюдается понижение, а у розы, наоборот, повышение содержания эфирного масла (и улучшение качества) на плантациях, заложенных более высоко в горах. Оптимальная высота произрастания для промышленных видов крестовника — 1600—2000 м над уровнем моря. Здесь они образовывают заросли на огромных площадях и в них накапливается максимальное количество акалоидов.

7. Виды лекарственного растительного сырья. Принципы заготовки, сушки и хранения лекарственного растительного сырья. Стандартизация сырья. Нормативные документы: фармакопейные статьи, Государственная фармакопея, международные нормативы.

Ответ. Растительное сырьё используется в свежем и высушенном виде. Подземные органы: Корни (лат. Radices) — цельные или в кусках, высушенные, реже свежие, очищенные или отмытые от земли, освобождённые от других частей растения, собранные ранней весной или поздней осенью корни. Корневища (Rhizomata) — цельные или в кусках, высушенные, реже свежие, очищенные или отмытые от земли, освобождённые от других частей растения, собранные ранней весной или поздней осенью корневища. Корневища с корнями (Rhizomata cum radicibus) — цельные или в кусках, высушенные, реже свежие, очищенные или отмытые от земли, освобождённые от других частей растения, собранные ранней весной или поздней осенью корневища с отходящими от них корнями. Корневища и корни (Rhizomata et radices) — цельные или в кусках, высушенные, реже свежие, очищенные или отмытые от земли, освобождённые от других частей растения, собранные ранней весной или поздней осенью корневища и корни, отделённые друг от друга. Клубни (Tubera). Луковицы (Bulba). Клубнелуковицы (Bulbotubera). Надземные органы: Трава (Herba) — высушенная, реже свежая, собранная в фазу цветения надземная часть травянистых растений, освобождённая от подземных органов. Побеги (Cormus) — высушенные, реже свежие, собранные в фазу цветения молодые побеги деревьев и кустарников. Листья (Folia) — высушенные, реже свежие, собранные в фазу цветения листья. Цветки (Flores) — высушенные, реже свежие соцветия или отдельные цветки. Бутоны (Alabastra). Почки (Gemmae). Кора (Cortex) — высушенные, реже свежие куски коры, собранные ранней весной. Плоды (Fructus). Семена (Semina). Ягоды (Baccae). Цельное растение традиционно применяется в гомеопатии. Этапы заготовки лекарственного растительного сырья включают: сбор, первичную обработку, сушку, стандартизацию, упаковку, маркировку, транспортировку. Собирают сырье лишь здоровых, хорошо развитых, незагрязненных растений, не поврежденных насекомыми и микроорганизмами. Чистота сбора — одно из основных требований заготовки. Листья, собираемые как ЛРС, аккуратно обрывают, сохраняя часть старых листьев и все молодые листья для дальнейшего роста и развития ЛР. Цветки (соцветия) срывают выборочно, оставляя несколько для образования семян. При заготовке лекарственных трав ЛР не выдергивают с корнем, а только срезают или скашивают верхнюю часть, оставляя 2—3 растения на 1 м² для образования и созревания семян. Подземные органы растений заготавливают после созревания и осыпания плодов, оставляя нетронутым хотя бы одно растение на 1—2 м² заросли. Заботясь о сохранении ресурсов дикорастущих ЛР, повторные заготовки ЛРС на участке проводят не ранее, чем через два года, подземных органов — через пять лет. Сырье собирают только у здоровых растений вдали от трасс и промышленных объектов. Не рекомендуется собирать в пределах крупных городов, вдоль загрязненных канав и водоемов и т. п. Недопустима заготовка ЛРС на территориях, загрязненных радионуклидами. Надземные части растений собирают в сухую погоду после высыхания росы или до ее появления. Подземные части можно собирать в течение всего дня и в любую погоду. С ядовитыми растениями необходимо соблюдать осторожность. Сырье собирают в оптимальные сроки, когда наличие биологически активных веществ максимально. Каждый вид ЛРС имеет свои календарные сроки и особенности сбора. Тем не менее существуют общие правила и методы для отдельных морфологических групп, сложившиеся на основе длительного опыта. Почки (gemmae) — зачаточные, неразвившиеся побеги по бокам или на концах ветвей деревьев и кустарников. Собирают их в конце зимы или ранней весной, когда они набухают, но не трогаются в рост. Кора (cortex), коры (cortices) — наружная, расположенная над древесиной часть стволов, ветвей и корней деревьев и кустарников. Обычно заготовку коры совмещают с лесной рубкой, как правило, весной, в период сокодвижения, до распускания листьев (апрель — начало мая). В это время кора легко отделяется от древесины. Листья (folia) — ЛРС, представляющее собой свежие или высушенные полностью развитые листья или листочки сложного листа. Собирают листья, когда они полностью сформировались, обычно в фазы бутонизации и цветения. Их срезают ножом, ножницами, серпами или осторожно обрывают с черешком, без черешка или с частью черешка (в зависимости от требований НД). При заготовке часть листьев нужно оставлять, чтобы растения не погибли. Дефектными являются листья, изменившие цвет, поврежденные насекомыми, болезнями, плесенью, засоренные минеральными и органическими примесями. Цветки (flores) — свежие или высушенные отдельные цветки или соцветия, а также их части. Собирают их в начале или середине периода цветения. Цветки обрывают руками (ромашка пахучая, календула и др.), срезают ножницами, серпами, секаторами (боярышник, липа) или счесывают специальным совком (ромашка аптечная), реже (на плантациях) используют специальные уборочные машины. Цветки срывают, не сдавливая лепестки, свободно укладывают в твердую тару и быстро доставляют к месту сушки или переработки. Бутоны (alabastra) заготавливают до распускания цветков. Травы (herbae) — свежие и высушенные надземные части травянистых растений. Травы включают стебли с листьями, бутонами, цветками и незрелыми плодами. Собирают их в период бутонизации — начала цветения (череда трехраздельная, полынь горькая, ландыш), во время цветения (зверобой, пустырник), в конце цветения (пион) или начале плодоношения до осыпания плодов (горицвет весенний). У одних растений собирают только цветущие верхушки (пижма, тысячелистник), у других — всю надземную часть (хвощ полевой, горец птичий), у некоторых однолетников собирают всю надземную часть вместе с корнями (пастушья сумка, сушеница болотная. Побеги (cormi) срезают ножницами, ножом, серпом, косой или сенокосилкой в период цветения, некоторые — даже в период плодоношения (багульник болотный). У одних ЛР срезают только верхние 1/3—2/3 части ветвей над землей (полынь горькая, цветущие и плодоносящие верхушки побегов малины второго года развития), у других — всю надземную часть на уровне 5—10 см от поверхности почвы (ландыш, горицвет весенний, мелисса, мята), у третьих — верхние и боковые молодые ветви (алоэ древовидное, эфедра хвощевая, багульник болотный). Для возобновления зарослей на 1 м² оставляют несколько развитых растений. Плоды (fructi), плод (fructus) —Собирают их зрелыми, затем высушивают, некоторые сочные плоды перерабатывают свежими. Сочные плоды собирают в фазе полного созревания, обычно вручную, осторожно, чтобы они как можно меньше подвергались давлению (поврежденные плоды быстро плесневеют), обычно ранним утром или вечером (днем, в жару они быстро портятся). Сухие плоды (ЛР сельдерейных, горчицы, клещевины, льна, укропа, кореандра) заготавливают при созревании 60—70 % всех плодов, чтобы избежать их массового осыпания. Семена (semina), семя (semen) или отдельные семядоли собирают зрелыми и высушивают (семена лимонника китайского, семена тыквы, семя льна). Подземные органы — корни (radices), корневища (rhizomata), корневища и корни (rhizomata et radices), корневища вместе с корнями (rhizomata cum radicibus), а также луковицы (bulbi), клубни (tubera), клубнелуковицы (bulbotubera) — заготавливают осенью или ранней весной до начала вегетации. Их выкапывают лопатами, вилами, копалками, картофелекопалками, плугами, предварительно срезав надземную часть растений. Большинство видов лекарственного растительного сырья применяется в высушенном виде. Лишь отдельные виды непосредственно после сбора перерабатываются в свежем состоянии. Сушку обеспечивает сохранность биологически активных веществ. Собранное лекарственное сырье содержит, как правило, 70 - 90%, а высушенное– 10 - 20% влаги. Биохимические процессы в собранном сырье в первое время протекают, как в живом растении, т.е. преобладает синтез биологически активных веществ. Затем, по мере естественного обезвоживания, в связи с прекращением поступления влаги и питательных веществ процессы обмена сдвигаются в сторону распада, что приводит к снижению содержания биологически активных веществ в сырье. Если сушка проводится при температуре не денатурирующей ферменты, то реакции лизиса продолжаются и в ходе сушки до достижения достаточного обезвоживания сырья. В отдельных случаях сушке предшествует подвяливание собранного сырья, т.е. его выдерживание при обычной температуре под навесом. Иногда процедура подвяливания способствует увеличению содержания действующих веществ или убыстряет процесс последующего обезвоживания. На продолжительность процесса сушки и производительность сушильных установок оказывают влияние морфологические особенности сырья, его исходная влажность, общая поверхность высушиваемого материала, а также влажность, температура и скорость движения теплоносителя. Методы сушки ЛРС делятся на две группы: естественная сушка (без искусственного нагрева): а)солнечная; б) воздушно-теневая; тепловая сушка (с искусственным обогревом): а)конвективная; б) терморадиационная. При конвективной сушке в качестве теплоносителя используют нагретый воздух или инертные газы, влага из ЛРС удаляется в виде пара. Конвективная сушка осуществляется в сушилках. Основное условие для эффективной работы сушилки любого типа — быстрый обмен увлажненного, насыщенного парами воздуха и нагретого сухого. Терморадиационная сушка производится в специальных сушилках с помощью инфракрасных лучей, обладающих большой проникающей способностью и позволяющих сократить процесс удаления влаги. Большой интерес представляют новые способы сушки ЛРС: высокочастотная сушка — под действием электрического поля высокой частоты, создаваемого в особых печах; сублимационная сушка основана на переходе влаги непосредственно из твердого состояния в газообразное, минуя жидкое, и испарении ее. Разновидностью этого метода является криохимический способ сушки. Общие правила сушки сводятся к следующему: 1.Сырье, содержащее эфирные масла, сушат при температуре 30-35°С довольно толстым слоем 10-15 см, чтобы предотвратить испарение эфирного масла. 2. Сырье, содержащее гликозиды – при температуре 50 - 60°С. Такой режим позволяет быстро инактивировать ферменты, разрушающие гликозиды. 3.Сырье, содержащее алкалоиды – при температуре до 50°С. 4.Сырье, содержащее аскорбиновую кислоту – при температуре 80-90°С. При всех методах сушки лекарственное сырье, за исключением эфирномасличного, раскладывают тонким слоем и регулярно переворачивают, при этом, однако, стремятся не увеличивать степень измельчения. Сушка считается законченной, когда корни, корневища, кора, стебли не гнутся при сгибании, а ломаются; листья и цветки растираются в порошок; сочные плоды не склеиваются в комки при сжатии, а рассыпаются. Стандартизация растительного сырья. После сушки из сырья удаляют дефектные части и доводят его до состояния полного соответствия требованиям нормативной документации. Одновременно с приведением в стандартное состояние составляют однородную по массе и качеству партию данного вида сырья. Устранение дефектов сырья и удаление примесей достигаются очисткой сырья от ошибочно собранных нетоварных частей производящего растения, удалением дефектных частей данного сырья (изменивших естественную окраску, заплесневевших, грубых стеблей, одревесневших частей корней, одревесневших побегов, отсевом излишне измельченной части сырья, очисткой его от посторонних органических и минеральных примесей). Обычно все операции проводят одновременно с использованием различных средств механизации. Сырье, поступающее на заготовительные пункты или склады недосушенным или пересушенным, также нуждается в доработке. Лекарственное растительное сырье принадлежит к продуктам, требующим особого внимания при хранении. При хранении необходимо учитывать неблагоприятные влияния на сырье факторов внешней среды: влажности воздуха, света прямых солнечных лучей, колебания температуры. Особенно опасна сырость. В сыром, недостаточно вентилируемом помещении, вследствие гигроскопичности растительные материалы быстро притягивают влагу. В результате излишней увлажненности начинаются процессы ферментации, разложения действующих веществ, создаются благоприятные условия для развития микроорганизмов, плесени. Влажность воздуха на складе должна быть не более 13%. Помещения для хранения могут быть временными и постоянными. Для временного хранения могут быть приспособлены обычные помещения: дворовые навесы, амбары, сухие подвалы, чердаки. Постоянное хранение осуществляется в специально оборудованных складах. Складское помещение для хранения лекарственного сырья должно быть сухим, чистым, иметь хорошую вентиляцию, соответствующее освещение и температуру. Помещение склада может быть каменным и деревянным. В деревянных помещениях стены штукатурят, чтобы в трещинах не скапливались вредители, и обмазывают известью. Полы на складе делают деревянные, без щелей. Если окна склада выходят на солнце, их забеливают известью или защищают плотными щитами, чтобы предохранить материал от прямого действия солнечных лучей, которые изменяют окраску зеленых частей растений. Необходимо следить за температурой и влажностью помещения. Повышенная температура и влажность воздуха способствуют развитию амбарных вредителей. При высокой температуре хранения сырье пересыхает, улетучиваются ароматические вещества. Сырье размещают на складах по определенным группам в зависимости от его специфических свойств: 1)ядовитые материалы хранят отдельно под замком по списку А; 2) материалы, содержащие сильнодействующие вещества сохраняют отдельно от неядовитых под замком по списку Б; 3) душистые материалы, содержащие эфирные масла, следует сохранять отдельно от непахучих; 4) гигроскопичные материалы, т.е. материалы, особенно быстро поглощающие влагу из атмосферного воздуха, после полного высушивания необходимо сохранять в плотно закрываемых или даже запаянных жестянках, выложенных бумагой, в стеклянных банках с пробкой; 5) материалы, богатые питательными веществами, легко подвергающиеся порчи насекомыми лучше сохранять в мешках в доступном для хорошего проветривания месте, чаще просматривать и просушивать. Сырье при хранении необходимо ежегодно перекладывать, обращая внимание на наличие амбарных вредителей и на соответствие длительности хранения сроку годности, указанному в нормативно-технической документации. Помещение и стеллажи ежегодно должны подвергаться дезинфекции. Стандартизация — система норм качества сырья, продукции, методов испытания, установленная в общегосударственном порядке и обязательная для производителей и потребителей. Обязательные нормы и требования, предъявляемые к ЛРС, излагаются в НД и стандартах. В настоящее время имеются следующие категории НД: GMP (Good Manufacturing Practices for pharmaceuticals products: Main principles. — Geneva: World Health Organization Technical Reports Series, 2003, N 908) — комплекс международных требований к условиям производства и контролю качества ЛРС, ГФ РБ, ФС, ГОСТы. Помимо ГОСТов на конкретные виды ЛРС существуют методические ГОСТы, определяющие правила испытания ЛРС; отраслевые стандарты (ОСТы), стандарты предприятий (СТП) и технические условия (ТУ). ФС разрабатывается на ЛРС серийного производства, разрешенное для медицинского применения и включенное в Государственный реестр, и фактически является отраслевым стандартом. Основной НД — ГФ РБ, включающая ФС на 120 видов ЛР. В России и ряде стран СНГ действует ГФ XI, содержащая ФС на 88 видов ЛРС, требования которой на ЛРС обязательны для заготовительных организаций, баз переработки, складов и предприятий-потребителей. Номенклатура и НД на ЛРС регулярно пересматриваются, меняются. Особое место среди стандартов в контроле качества конечного продукта и свойств серийно производимого ЛС (или получаемой из ЛРС субстанции) занимает ФС. На современном этапе развития отечественной фармацевтической промышленности и большого объема импортируемых лекарств ФС остается главным инструментом гарантии эффективности и безопасности ЛС для населения. Она утверждается сроком на пять лет и регистрируется в МЗ РБ. Фармакопейные статьи на ЛРС, наиболее широко применяемое в медицине, включаются в ГФ РБ (т. 2 и в дополнение — т. 3).

8. Товароведческий анализ лекарственного растительного сырья. Признаки нарушения нормативов при внешнем осмотре партии лекарственного растительного сырья. Отбор проб из партии лекарственного растительного сырья для анализов.

Ответ. Единицами продукции (товара) являются кипы, ящики, мешки, баулы и т. д. Каждую единицу товара вначале подвергают внешнему осмотру для установления соответствия упаковки и маркировки НД. Внимание обращают на состояние тары (отсутствие повреждений, подмокания, гнили). Так как все единицы партии товара проверить сложно, делают выборку: в партии из 1—5 единиц продукции анализируются все единицы, в партии из 6—50 единиц анализу подвергаются 5 единиц, находящихся вверху, в середине и внизу товарной партии, а в партии из более чем 50 единиц для анализа отбирается из разных мест партии 10 % единиц продукции, причем числа от 1 до 5 приравниваются к 10 единицам (например, в 51 единице товара объем анализируемой выборки будет 6 единиц). Качество ЛРС в поврежденных единицах партии проверяют отдельно от неповрежденных, вскрывая каждую единицу. Попавшие в выборку единицы продукции вскрывают и при внешнем осмотре определяют однородность ЛРС по способу подготовки (цельное, измельченное, прессованное и т. д.), цвету, запаху, засоренности; по наличию плесени, гнили, устойчивого постороннего запаха, не исчезающего при проветривании; по засоренности ядовитыми растениями и примесями (камни, стекло, сучья, перья, помет грызунов и птиц); на глаз и с помощью 10- кратной лупы определяют наличие амбарных вредителей. В случае если при внешнем осмотре установлено, что ЛРС неоднородно, присутствует плесень и гниль, засоренность посторонними растениями в количестве, превышающем допустимые нормы, вся партия должна быть рассортирована и вторично предъявлена к сдаче. При обнаружении затхлого, устойчивого запаха, несвойственного данному виду ЛРС, а также ядовитых растений и посторонних примесей (стекло, помет грызунов, птиц и т. д.), зараженности амбарными вредителями II и III степеней партия бракуется, и ЛРС не подлежит приемке. Отобранные для проверки единицы продукции соединяют в объединенную пробу, из которой методом квартования выделяют (в соответствии с нормативными требованиями ГФ РБ) среднюю и аналитические пробы. Как правило, аналитические пробы для определения подлинности сырья, измельченности и содержания примесей, его зараженности амбарными вредителями, а также на радиационный контроль и микробиологическую чистоту берутся непосредственно из объединенной пробы; все другие аналитические пробы (для определения содержания в сырье влаги, золы, действующих биологически активных веществ, присутствия пестицидов, токсинов, а иногда — генно-модифицированного сырья) берутся из средней пробы. Определение измельченности. Пробу сырья помещают на сито, указанное в НД на конкретное сырье и плавным вращательным движением просеивают. Пробу сырья, не помещающуюся на сите, просеивают порциями. (Просеивание считается законченным, если количество сырья, прошедшего сквозь сито при дополнительном просеве в течение 1 минуты составляет менее 1% от сырья, оставшегося на сите). После просеивания проход сырья сквозь сито взвешивают и вычисляют процентное содержание измельченных частей к массе аналитической пробы. Для просева резаного, дробленого и другого измельченного сырья берут два сита согласно НД. Определение содержания примесей. Примесь - посторонние объекты, попавшие в сырье при его заготовке. Обычно к примесям относят: дефектные части данного сырья (утратившие окраску присущую данному виду — побуревшие, почерневшие, выцветшие), заплесневевшие, грубые стебли, одревесневшие части корней; другие части этого растения, не соответствующие установленному описанию сырья; органическую примесь (части других неядовитых растений); минеральную примесь (земля, песок, камешки). Примеси бывают допустимые (примеси в пределах установленных норм) и недопустимые (ядовитые растения, камни, стекло, помет грызунов и птиц и т.д.). Оставшуюся часть аналитической пробы после отсева сырья помешают на гладкую поверхность и лопаточкой или пинцетом выделяют примеси, допустимые в нормативном документе на конкретное сырье. Каждый вид примесей взвешивается отдельно и рассчитывается процентное содержание. Для установления степени зараженности ЛРС амбарными вредителями соответствующую аналитическую пробу сырья помещают на сито с отверстиями диаметром 0,5 мм и просеивают. В прошедшем сквозь сито сырье установленное количество вредителей и их личинок пересчитывают на 1 кг сырья. При наличии в 1 кг ЛРС не более 20 клещей и/или 5 хлебных точильщиков, амбарной моли и ее личинок зараженность относят к I степени; при наличии более 20 свободно передвигающихся клещей и/или 6—10 хлебных точильщиков либо амбарной моли — ко II степени; при наличии более 20 клещей и/или более 10 хлебных точильщиков либо личинок амбарной моли — к III степени. Определения влажности. Воздушно-сухое сырье содержит обычно 10 - 14% гигроскопической воды. Повышенное содержание влаги в сырье приводит к его порче: изменяется окраска, появляется затхлый запах, плесень, разрушаются действующие вещества. В ГФ РБ для определения влажности в лекарственном растительном сырье принят метод высушивания до постоянной массы при температуре 100 - 105°С. Аналитическую пробу сырья (масса указана в нормативной документации на конкретный вид сырья) измельчают до размера частиц около 10 мм, перемешивают и берут две навески массой 3-5 г и ставят в нагретый до 100-105°С сушильный шкаф. Первое взвешивание листьев, трав и цветков проводят через 2 часа, корней, корневищ, коры, плодов, семян и других видов сырья - через 3 часа. Время высушивания отсчитывают с того момента, когда температура в сушильном шкафу вновь достигнет 100-105°С. Высушивание проводят до постоянной массы. Постоянная масса считается достигнутой, когда разница между двумя последующими взвешиваниями в эксикаторе не превышает 0,01 г. Влажность сырья (X) в процентах вычисляют по формуле: (М1-М2)х100%, где M1 - масса сырья до высушивания в граммах; М2 - масса сырья после высушивания в граммах. Определение содержания золы. Метод определения содержания золы основан на определении несгораемою остатка неорганических веществ, остающегося после сжигания и прокаливания сырья. 3-5 г измельченного лекарственного растительного сырья (точная навеска) помещают в предварительно прокаленный тигель. Затем тигель осторожно нагревают, давая сначала сырью сгорать при возможно более низкой температуре. При неполном сгорании частиц угля остаток охлаждают, смачивают водой или насыщенным раствором аммония нитрата, выпаивают на водяной бане и остаток прокаливают. Прокаливание проводят до постоянной массы. По окончании прокаливания тигель охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Определение содержания эфирного масла проводят путем его перегонки с водяным паром из растительного сырья с последующим измерением объема. Содержание масла выражают в объемно-весовых процентах в пересчете на абсолютно сухое сырье. Подлинность цельного ЛРС устанавливают в основном после макроскопического анализа; измельченного, резано-прессованного, порошкообразного и резаного ЛРС — в результате микроскопического анализа, использования люминесцентного метода и гистохимических реакций. Макроскопический анализ ЛРС — вид фармакопейного анализа для установления подлинности и доброкачественности ЛРС — главным образом цельного, реже измельченного — по методикам ГФ РБ и другим НД. Анализ включает определение: формы (определяется сравнительно с простейшей геометрической); цвета (при дневном освещении — поверхность и на изломе); запаха (при растирании ЛРС между пальцами, соскабливании, растирании в ступке); вкуса (неядовитого ЛРС — разжевывая и выплевывая); размеров ЛРС (длина, ширина, диаметр: для ЛРС размером более 3 см проводят 10—15 измерений, для ЛРС размером менее 3 см — 20—30 измерений). Микроскопический анализ — основной метод определения подлинности измельченного ЛРС: резаного, дробленого, порошкообразного, резанопрессованного в брикеты и гранулы. Данный вид анализа ЛРС основывается на знании анатомической структуры растений и заключается в том, чтобы в общей картине анатомического строения различных органов и тканей отыскать характерные диагностические признаки, которые отличают изучаемый объект от частей другого растения. Качественный химический анализ (фитохимический анализ) используется для качественного и количественного определения действующих веществ с помощью химических, физико-химических и других методов. Фитохимические методы применяют часто для определения доброкачественности ЛРС. Для установления подлинности ЛРС используют качественные реакции и хроматографию — деление на основные действующие и сопутствующие вещества, которые изложены в НД на данный вид ЛРС. Фитохимические реакции по идентификации ЛРС подразделяют на следующие виды: качественные химические реакции, для проведения которых делают водные или водно-спиртовые извлечения из исследуемого сырья. Эффект наблюдают при добавлении соответствующего реактива к полученному извлечению. Для выполнения этих реакций обычно используют пробирки, часовые или предметные стекла с лунками; микрохимические реакции, которые ведут одновременно с микроскопическим анализом ЛРС, наблюдая результаты невооруженным глазом и под микроскопом: такое проведение реакции значительно повышает их чувствительность; гистохимические реакции, с помощью которых определяют те или иные соединения непосредственно в местах локализации на срезах свежего или фиксированного материала. Результаты этих реакций наблюдают под микроскопом сначала при малом, а затем при большом увеличении. Условием проведения гистохимических реакций является их специфичность, поэтому если в исследуемом объекте присутствуют другие вещества, дающие подобные результаты реакции, их надо предварительно удалить. Наблюдать результаты реакции надо сразу после ее проведения, пока не произошла диффузия исследуемого вещества; хроматографические методы (в тонком слое сорбента — порошка окиси алюминия, силикагеля, агарозы или специальных сортов бумаги), позволяющие не только обнаружить, но и определить качественный состав природных соединений, имеющих диагностическое значение для идентификации ЛРС. Существуют различные методы хроматографии: твердослойная, жидкостная, газовая, газожидкостная, ионообменная, высокоэффективная и др. Люминесцентный анализ. Его основное достоинство — высокая чувствительность и специфичность. Метод можно применять и для изучения толстых непрозрачных срезов сухого ЛРС, при исследовании извлеченных веществ (в пробирках, на хроматограмме) и непосредственно в местах их локализации в растительных тканях (люминесцентная микроскопия), т. е. одновременно можно определять отдельные группы природных соединений, способных люминесцировать (например, антраценпроизводные, флавоноиды), и анатомическую структуру ЛРС. Биологические методы анализа ЛРС обычно применяются при изучении сердечных гликозидов.