БАВ

собой в любых соотношениях. Они являются хорошими растворителями эфирных масел, камфоры, смол, серы, фосфора и ряда других веществ.

Температура плавления твердых жиров возрастает с числом углеродных атомов, входящих в их состав жирных кислот. Поскольку жиры представляют сложные смеси разных триглицеридов, точка плавления их обычно не бывает четко выраженной. Сказанное в равной степени относится и к температуре застывания.

Температура кипения жиров не может быть определена, поскольку при нагревании до 250°С разрушаются с образованием из глицерина сильно раздражающего слизистые оболочки глаз альдегида акролеина.

Кипят они в высоком вакууме. Жирные масла, состоящие из простых триглицеридов, оптически неактивны, если они не содержат примеси оптически активных веществ. В случае смешанных триглицеридов некоторые жирные масла могут проявлять оптическую активность.

Показатель преломления тем выше, чем больше содержится в жире триглицеридов ненасыщенных кислот. Например, масло какао имеет показетель преломления 1,457, миндальное - 1,470, льняное - 1,482.

Химические свойства жиров проявляются в их способности к омылению, прогорканию, высыханию и гидрогенизации.

Омыление. Триглицериды жирных кислот способны к превращениям, характерным для сложных эфиров. Под влиянием едких щелочей происходит расщепление эфирных связей, в результате чего образуются свободный глицерин и щелочные соли жирных кислот (мыла).

Реакция омыления широко используется для приготовления бытовых и медицинских мыл, а также для выяснения состава жиров и их доброкачественности. С этой целью определяют число омыления, то есть количество миллиграммов едкого калия (KOH), необходимое для нейтрализации свободных и связанных в виде триглицеридов жирных кислот, содержащихся в 1 г жира.

Прогоркание. Этот сложный химический процесс происходит при хранении жира в неблагоприятных условиях (доступ воздуха и влаги, свет, тепло), в результате чего жиры приобретают горьковатый вкус и неприятный запах. Если жиры в этих условиях подвергаются действию фермента липазы, то происходит их разложение, аналогичное реакции омыления. Этот вид порчи жира легко контролируется по величине кислотного числа (КЧ). Под этой константой понимается количество милиграммов едкого калия (KOH), которое необходимо для нейтрализации свободных жирных кислот, содержащихся в 1 г жира. Доброкачественные жиры содержат небольшое количество свободных жирных кислот.

Иногда прогоркание жиров зависит от жизнедеятельности

171

микроорганизмов, вызывающих окисление отщепленных жирных кислот в кетоны или альдегиды. Однако чаще всего прогоркание жиров обусловливается окислением ненасыщенных жирных кислот кислородом воздуха. Последний может присоединяться по месту двойных связей, образуя перекиси.

Кислород может присоединяться также и к углеродному атому, соседнему с двойной связью, образуя гидроперекиси.

Образовавшиеся перекиси и гидроперекиси подвергаются разложению с образованием альдегидов и кетонов. Для характеристики окислительного прогоркания жира используется константа, известная под названием перекисное число, которое выражается количеством иода, пошедшего на разрушение перекисей.

Высыхание. Намазанные тонким слоем жидкие жиры ведут себя на воздухе по-разному: одни остаются без изменения жидкими, другие, окисляясь, постепенно превращаются в прозрачную смолоподобную эластичную пленку - линоксин, нерастворимую в органических растворителях. Масла, не образующие пленку, называются невысыхающими. Главной составной частью в таких маслах являются глицериды олеиновой кислоты (с одной двойной связью). Масла, образующие плотную пленку, называются высыхающими. Главной составной частью в таких маслах являются глицериды линоленовой кислоты (с тремя двойными связями). Масла, образующие мягкие пленки, называются полувысыхающими. Главной составной частью в таких маслах являются глицериды линолевой кислоты (с двумя двойными связями). Способность некоторых масел к высыханию широко используется в народном хозяйстве (лакокрасочная промышленность). Для медицины, наоборот, представляют интерес масла невысыхающие, поскольку они используются для парентерального введения лекарственных средств.

Гидрогенизация. По месту двойных связей, помимо галогенов, легко присоединяется также водород. В результате такого присоединения жирные кислоты из ненасыщенных переходят в насыщенные; жиры при этом приобретают плотную консистенцию. Реакция гидрогенизации широко используется для получения плотных жиров из растительных масел. Среди них имеются пищевые жиры (маргарин, саломас) и жиры, используемые в фармации (основы для мазей и суппозиториев) и косметике. Гидрогенизация масел проводится при высокой температуре в присутствии катализатора (губчатый никель). Регулируя приток водорода, получают жиры с различной температурой плавления и другими свойствами в зависимости от замещения двойных связей. Эта сторона процесса очень существенна для получения фармацевтических основ с заданными свойствами.

172

Получение жирных масел. Для извлечения растительных масел применяют прессовый и экстракционный способы, а также их комбинации: двойное прессование, прессование с последующей экстракцией.

Прессовый способ используют для предварительного (форпрессование) и окончательного съёма масла.

Однако технология прессования не обеспечивает полного извлечения масла. Оставшееся после прессования масло извлекают экстракцией.

Для получения масла с хорошим товарным видом, удаления опасных веществ, увеличения срока годности, масла подвергают очистке с помощью целого комплекса методов – рафинации.

Классификации жирных масел

По происхождению: 1. масла из семян; 2. из мякоти плодов. По консистенции:

1. твёрдые (пальмовое, масло какао, кокосовое, пальмоядровое); 2. жидкие (подсолнечное, соевое, рапсовое, льняное).

По способности образовывать плёнки при высыхании:

1.высыхающие – окисляются на воздухе и образуют гладкие, прозрачные (льняное, конопляное, тунговое);

2.полувысыхающие – медленно образующие мягкие, липкие плёнки (подсолнечное, кукурузное, соевое, маковое);

3.невысыхающие – не образуют плёнок и не загустевают при нагревании (оливковое, рапсовое, арахисовое, , пальмовое, , масло какао).

По содержанию определённых жирных кислот:

1.лауриновая группа, масла которой содержат лауриновую и другие низкомолекулярные кислоты (кокосовое и пальмоядровое масла);

2.эруковая группа – масла, содержащие эруковую, нервоновую, эйкозеновую кислоты (рапсовое высокоэруковое, горчичное, сурепное);

3.пальмитиновая группа – масла этой группы характеризуются высоким содержанием пальмитиновой кислоты (пальмовое, хлопковое);

4.олеиновая группа включает масла с наибольшим содержанием олеиновой кислоты (оливковое, высокоолеиновое подсолнечное, овсяное, арахисовое, абрикосовое, сафлоровое, рисовое, фисташковое, авокадо);

5.олеиново-линолевая группа – масла этой группы содержат олеиновую и линолевую кислоты в сопоставимых количествах (кунжутное, вишневое);

6.линолевая группа – в составе масел этой группы преобладает линолевая кислота (подсолнечное, кукурузное, кедровое, масло зародышей пшеницы, масло виноградных косточек);

173

7.альфа-линоленовая группа включает масла с повышенным содержанием б-линоленовой кислоты (льняное, рыжиковое, горчичное, сурепное, пшеничное, соевое);

8.гамма-линоленовая группа – масла огуречника, семян черной смородины.

По степени очистки:

1.Сырые;

2.Нерафинированные;

3.Рафинированные.

Действие жирных масел на организм человека и применение их в медицинской практике

Полиненасыщенные жирные кислоты не синтезируются организмом и должны поступать с пищей. Они очень важны для организма, т.к. регулируют обмен холестерина, способствую выведению его излишка из организма и препятствуя отложению его на стенках артерий, повышают эластичность стенок кровеносных сосудов, сопротивляемость организма к инфекциям, к радиационному воздействию. Регулярное употребление полиненасыщенных жирных кислот является самым действенным способом профилактики этих болезней.

Содержание полиненасыщенных жирных кислот в маслах неодинаково. Больше всего их в подсолнечном, кукурузном, соевом, хлопковом маслах: 5080%; в оливковом масле, курином жире, свином сале: 15-22%; в бараньем, говяжьем жире, сливочном масле: 5-6%. В медицинской практике жирные масла используют в мазях в качестве мягчительного средства для кожи, они служат растворителями для камфары, а так же используются для получения масляных экстрактов из ЛРС (белены, зверобоя, череды, софоры японской и др.). Некоторые масла оказывают сильное физиологическое действие на организм. К ним относится, например, касторовое масло, слабительное действие и неприятный вкус которого всем известны. Сильнейший слабительный эффект оказывает кротоновое масло. Широко применяется в медицине масло облепихи в качестве эпителизирующего и болеутоляющего средства при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки, трофических язвах, аллергических заболеваниях кожи, при ожогах, пролежнях, а также для ликвидации отрицательных последствий лучевой терапии.

Ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, линолевая, линоленовая, пальмитиновая и др.) предупреждают развитие атеросклероза. В значительном количестве они содержатся в семенах растений (какая, миндаль, подсолнечник, лен и др.), мякоти плодов (маслины, облепиха).

174

В организме человека с нормальной упитанностью количество жира составляет 17% от веса тела, при этом около 75% – запасные жиры. Они являются самым емким источником энергии: организм получает при переработке 1г жира 9 ккл. Жиры не только предохраняют внутренние органы от переохлаждения, т.к. плохо проводят тепло, но и от механических повреждений и травм.

Установлено, что растительные масла и масляные экстракты, полученные из одного и того же вида лекарственного растительного сырья, отличаются друг от друга по содержанию биологически активных веществ, что связано с технологией производства. В растительных маслах облепихи и шиповника цветное число и содержание суммы каротиноидов на порядок выше по сравнению с таковым в масляных экстрактах. Установлено, что хроматографические профили масел и масляных экстрактов, полученных из лекарственного растительного сырья одного вида, отличаются друг от друга. Следовательно, фармакологическая активность таких препаратов будет различаться.

3.8.2 Органические кислоты. Лигнаны. Терпеноиды. Стероиды. Фитонциды. Феромоны

Органические кислоты

Органические кислоты - соединения алифатического или ароматического ряда, характеризующиеся наличием в молекуле одной или нескольких карбоксильных групп.

Алифатические кислоты:

летучие (муравьиная, уксусная, масляная и др.); нелетучие (гликолевая, яблочная, лимонная, щавелевая, молочная,

пировиноградная, малоновая, янтарная, винная, фумаровая, изовалериановая и др.)

Ароматические кислоты: бензойная, салициловая, галлоновая, коричная, кофейная, кумаровая, хлорогеновая и др.)

По количеству карбоксильных групп эти кислоты делят на моно-, ди- и трикарбоновые.

Монокарбоновые кислоты. В этой группе кислоты: глюконовая, глиоксилевая, пировиноградная, молочная.

Глюконовая кислота: образуется при окислении глюкозы. В растениях она встречается в малых количествах, участвует в пентозофосфатном цикле, где из нее образуются пентозы.

Глиоксилевая кислота также находится в растениях в небольших количествах, но участвует в важных метаболических процессах: в фотодыхании, в глиоксилатном цикле. Из глиоксилевой кислоты при переаминировании образуется глицин.

Пировиноградная кислота найдена во многих растениях, но она не накапливается, а играет большую роль во многих процессах обмена.

175

Молочная кислота обнаружена во многих рас-ениях, но в заметных количествах содержится в листьях малины. Часто накапливается в раст-ях в анаэробных условиях.

Дикарбоновые кислоты. К дикарбоновым органическим кислотам относят щавелевую, малоновую, янтарную, фумаровую, щавелевоуксусную, яблочную, винную.

Малоновая кислота найдена в листьях злаков, бобовых, в плодах лимона, в цветках георгин. Связанная с СоА малоновая кислота участвует в синтезе жирных кислот.

Фумаровая кислота в заметных количествах найдена в немногих растениях (мак, хохлатка), а также в лишайниках и грибах. Присоединяя аммиак, фумаровая кислота образует аспарагиновую кислоту.

Винная кислота встречается обычно у растений южных широт. Ее много в плодах винограда. У других растений ее очень мало или совсем нет. При изготовлении и выдержке виноградных вин образуются отходы в виде осадка. Это винный камень, который представляет собой монокалиевую соль винной кислоты – кремортартрат. Винная кислота и винный камень применяются при изготовлении фруктовых вод, химических разрыхлителей теста, протравы тканей и красок, в медицине.

Трикарбоновые кислоты. К ним относят лимонную, изолимонную и цисаконитовую кислоты. Они взаимопревращаются в ЦТК и в глиоксилатном цикле.

Лимонная кислота распространена в растениях. В плодах смородины, малины, земляники лимонная кислота преобладает над яблочной. Особенно много лимонной кислоты в плодах цитрусовых (до 9%), в листьях махорки (до 7-8%). В промышленных масштабах лимонную кислоту получают из культуральной жидкости плесневого гриба Aspergillus niger. Лимонная кислота применяется в пищевой промышленности, а ее натриевая соль – в качестве консерванта крови.

Изолимонная кислота в значительных количествах содержится у некоторых растений. У суккулентов ее содержание может доходить до 18%, а в плодах ежевики она составляет 2/3 всех органических кислот.

Структурные формулы некоторых органических кислот приведены в таблице 7.

Таблица 7. – Названия и структурные формулы органических кислот

CH3

Изовалериановая кислота CH-CH2-CH2-COOH CH3

COOH

Бензойная кислота

COOH

OH

Салициловая кислота

Лигнаны

Лигнаны - это природные фенольные вещества, состоящие из двух фенилпропановых фрагментов (С6-С3), соединенных между собой - углеродами боковых цепей.

Термин "лигнаны" впервые был введен Хеуорсом в 1936 году.

Впервые эти соединения были получены из древесины (лат. lignum - древесина, дерево), на основании чего они и получили свлё название.

Общую структуру димера можно представить следующей схемой:

В настоящее время известно более 200 представителей этой группы.

177

Разнообразие лигнанов обусловлено:

1)расположением фенильных ядер;

2)степенью их насыщенности;

3)наличием различных заместителей в бензольных кольцах;

4)характером связи между ними;

5)степенью насыщенности боковых цепей;

6)степенью окисления -углеродных атомов.

Наиболее часто в составе ароматических колец имеются гидроксильные, метоксильные и метилендигидроксильные группы. При окислении углеродных атомов боковых цепей часто образуются оксидные или лактонные циклы.

Строение и классификация

Классификация лигнанов

Лигнаны в зависимости от расположения ароматических ядер делятся на 3 группы: собственно лиигнаны, неолигнагы и лигноиды.

Классификация лигнанов основана на строении углеродного скелета. В настоящее время практическое применение имеют следующие группы лигнанов:

1. Производные дибензилбутана:

К этой группе относятся лигнаны, содержащиеся в смоле, получаемой из древесины гваякового дерева (Guajacum officinale), например, гваяретовая кислота и также в плодах кубебы (Piper cubeba), например, кубебин.

2. Производные дибензоциклооктадиена:

Содержатся в плодах и семенах лимонника китайского - Schisandra chinensis, например, схизандрин.

3. Производные дибензилбутиролактона:

Производные 2,6-дифенилтетрагидрофурофурана:

Содержатся в корневищах и корнях элеутерококка колючего - Eleutherococcus senticosus (сирингарезинол и его гликозид - элеутерозид Е) и семенах кунжута - Sesamum indicum (сезамин).

4. Производные 1-фенилтетрагидронафталин-2,3-бутиролактона:

Содержатся в смоле и подземных органах подофилла щитовидного -

Podophyllum peltatum.

Особую группу соединений составляют флаволигнаны, имеющие более сложную структуру (С6-С3-С6-С3-С6) и сочетающие в себе свойства флавоноидов и лигнанов, например силибин, силидианин и силихристин, содержащиеся в плодах расторопши пятнистой - Silybum marianum.

Собственно лигнаны

Известно пять типов структур этой группы:

1. Диарилбутановый тип - лигнаны гваяковой смолы, получаемой из древесины гваякового дерева (Guajacum officinale), например, гваяретовая кислота:

178

Гваяретовая кислота

2. Тетрагидронафталиновый тип - лигнаны смолы и подземных органов подофилла щитовидного (подофиллотоксин и пельтатины):

Подофиллотоксин

3. Сезаминовый(диоксабициклооктановый) тип - лигнан сезамин из семян кунжута (Sesamum indicum) и сирингарезинол из корневищ и корней элеутерококка колючего:

Сирингарезинол

4. Диарилоктановый тип - схизандрин и схизандрол из плодов и семян лимонника китайского:

5. Диарилтетрогидрофурановый

179

Неолигнаны

Неолигнаны состоят из двух арилпропановых фрагментов (С6–С3), соединенных между собой α – углеродными атомами боковых цепей. В положении Сβ – С ץчасто бывает двойная связь.

Лигноиды

Лигноиды - соединения, в которых фрагмент фенилпропана (С6–С3) связан с другими группами фенольных соединений:

Флаволигнаны (силибин, силикристин и др.), ксантолигнаны (килькорин) и кумаринолигнаны (дафнетицин).

Силибин

Физико-химические свойства. Лигнаны – это твердые криссталические вещества, бесцветные или слегка окрашенные. Большинство лигнанов – оптически активные вещества.

Многие вращают плоскость поляризации влево.

Растворимы в бензоле, хлороформе, диэтиловом эфире, низших спиртах, в жирных и эфирных маслах, смолах; нерастворимы в воде. Не перегоняются с водяным паром. Лигнаны гликозиды растворимы в водных растворах низших спиртов.

Из ЛРС экстрагируют диэтиловым эфиром, хлороформом или другими растворителями. Разделение проводят с помощью колоночной

180