1. Реакции осаждения.
1.1. При взаимодействии дубильных веществ с 1% раствором желатина, приготовленном на 10% растворе натрия хлорида, образуется осадок или возникает помутнение раствора. При добавлении избытка желатина помутнение исчезает.
1.2. Танниды дают обильные осадки с алкалоидами (1% р-р солянокислого хинина, кодеин, кофеин, пахикарпин), а также некоторыми азотистыми основаниями (уротропин, новокаин, дибазол).
1.3. При взаимодействии с 10% р-ром среднего уксуснокислого свинца и 10% р-ром уксусной кислоты дубильные вещества гидролизуемой группы образуют белый хлопьевидный осадок (конденсированные дубильные вещества остаются в р-ре).
1.4. Дубильные вещества конденсированной группы образуют хлопьевидный оранжево-желтый осадок при нагревании с бромной водой.
1.5. Проба Стиасни: с 40% р-ром формальдегида и конц. НСl (при нагреве) дубильные вещества конденсированной группы дают кирпично-красный осадок. Его отфильтровывают и к фильтрату добавляют кристаллический натрия ацетат и раствор железоаммонийных квасцов; гидролизуемые дубильные вещества дают темно-синее окрашивание.
2. Цветные реакции.
2.1. Дубильные вещества гидролизуемой группы с 1% р-ром железоаммонийных квасцов образуют соединения, окрашенные в черно-синий цвет, а конденсированной группы – в черно-зеленый цвет. Если в растении одновременно содержатся дубильные вещества и гидролизуемой, и конденсированной групп, то сначала гидролизуемые дубильные вещества осаждают 10% р-ром ацетата свинца, осадок отфильтровывают, а затем
проводят реакцию фильтрата с раствором железоаммонийных квасцов. Появление темнозеленой окраски свидетельствует о наличии веществ конденсированной группы.
2.2. Благодаря наличию фенольных гидроксилов дубильные вещества осаждаются солями тяжелых металлов (например, Fe+3) и образуют окрашенные соединения. Гидролизуемые дубильные вещества дают темно-синее окрашивание, а конденсированные – темно-зеленое.
2.3. При взаимодействии конденсированных дубильных веществ с 1% р-ром ванилина в конц. НСl наблюдается оранжево-красное окрашивание (реакция на катехины).
Количественное определение дубильных веществ.
Среди широко применяемых способов количественного определения дубильных веществ можно выделить следующие.
1. Гравиметрический – основан на свойстве дубильных веществ давать необратимые соединения с коллагеном кожи. Количество дубильных веществ определят по разности в содержании экстрактивных веществ в растительных экстрактах до и после адсорбции таннидов кожным порошком (ВЕМ - Весовой единый метод, используется для технических целей).
2. Титриметрические: перманганатометрический метод (метод Левенталя): используется для определения дубильных веществ в пересчете на танин. Он основан на окислении фенольных ОН-групп перманганатом калия в слабокислой среде в присутствии индикатора индигосульфокислоты; окраска в точке эквивалентности меняется от синей до золотисто-желтой.
3. В ГФ XIV приводится дополнительно спектрофотометрический метод определения дубильных веществ в пересчете на пирогаллол или катехин, в зависимости от группы дубильных веществ (соответственно гидролизуемые или конденсированные).
4. Хроматоспектрофотометрические и нефелометрические методы – применяются в научных исследованиях.
23. Понятие об алкалоидах, их классификация. Закономерности образования и распространение в растениях. Роль для жизни растений. Пути использования сырья, медицинское применение.
Алкалоиды - это неоднородные по составу азотсодержащие органические соединения основного характера, обладающие сильным фармакологическим действием.
Распространение в растительном мире и роль алкалоидов в растениях.
Алкалоиды достаточно широко распространены в растительном мире, особенно среди покрытосеменных. Ими богаты семейства Papaveraceae, Solanaceae, Fabaceae, Ranunculaceae, Apocynaceae и др. В водорослях, грибах, мхах, папоротникообразных и голосеменных алкалоиды встречаются сравнительно редко.
В растениях алкалоиды находятся в виде солей органических и неорганических кислот (лимонной, щавелевой, уксусной, фосфорной и др.). Они растворены в клеточном соке, накапливаются в различных органах растений, причем разные части растения могут содержать различные алкалоиды. Обычно концентрация алкалоидов в дикорастущих растениях невелика и составляет сотые и десятые доли процента (от тысячных долей до 10-15% у хинного дерева). Растение, как правило, содержит не один, а несколько алкалоидов, например, катарантус розовый – более 60.
Биологические функции алкалоидов еще окончательно не выяснены. Есть данные об участии алкалоидов в окислительно-восстановительных реакциях: они способны образовывать перекиси, восстанавливающиеся с высвобождением активированного кислорода. Несомненна защитная функция алкалоидов (яды). В последнее время все больше предпочтение отдается их активной роли в обмене веществ как своеобразных стимуляторов и регуляторов биохимических процессов.
Классификация алкалоидов.
I. Ботаническая – в зависимости от рода и семейства (мака, табака, спорыньи, пасленовых и т.д.).
II. Фармакологическая – по характеру действия (курареподобные, наркотические, спазмолитические и др.)
III. Биогенетическая (Р. Хегнауэр) - по характеру предшественников и путей биогенеза.
IV. Химическая классификация предложена А.П. Ореховым, в основе ее лежат особенности химического строения (например, характер азотсодержащего гетероцикла). По этим признакам выделяют следующие группы:
1. С азотом в боковой цепи. (Ациклические, алифатические, алкалоиды без гетероциклов).
12. Алкалоиды стероидной структуры, гликоалкалоиды – гликозиды, у которых агликонами являются азотсодержащие стероидные соединения (иервин из чемерицы; соласонин из паслена дольчатого).
13. Алкалоиды дитерпеновой структуры (из аконитов, живокости).
14. Алкалоиды неустановленного строения.
Исследование путей биогенеза алкалоидов методом меченых атомов показали, что в большинстве случаев предшественниками алкалоидов являются аминокислоты. Это дало основание Р. Хегнауэру разделить все алкалоиды на три группы: истинные алкалоиды, протоалкалоиды и псевдоалкалоиды.
К протоалкалоидам относится группа алифатических алкалоидов. Они не содержат N-гетероцикла, их предшественниками являются аминокислоты.
К истинным алкалоидам из вышеперечисленных групп относятся N-гетероциклические. Их предшественниками также являются аминокислоты.
Псевдоалкалоиды представлены стероидной и дитерпеновой группой. Атом азота этих соединений не аминокислотной природы (они образуются из мевалоновой кислоты по типу синтеза изопреноидов).
Пути использования сырья, медицинское применение. Экстемпоральные лекарственные формы:
настои (трава чистотела, трава термопсиса ланцетного);
отвары (трава баранца обыкновенного).
Лекарственные сборы:
противоастматические курительные сборы «Астматин» (листья белены, листья дурмана обыкновенного) и «Астматол» (листья красавки, листья белены, листья дурмана обыкновенного).
Экстракционные (галеновые) лекарственные формы:
настойки (листья красавки, листья барбариса обыкновенного, плоды перца стручкового);
экстракты сухие (трава красавки, трава термопсиса ланцетного);
экстракты густые (трава красавки, плоды перца стручкового);
экстракты жидкие (трава пассифлоры, корневища и корни гидрастиса (желтокорня) канадского);
масло беленное;
масло дурманное.
Суммарные препараты:
«Раунатин», «Эрготал» и др.
Препараты индивидуальных алкалоидов:
атропина сульфат (трава и корни красавки);
берберина бисульфат (корни барбариса обыкновенного);
физостигмина салицилат (семена физостигмы) и др.
Комплексные препараты:
капли Зеленина (входит настойка красавки);
«Бекарбон» (входит экстракт красавки);
«Беллоид» (входит сумма алкалоидов красавки);
«Бепасал» (входит экстракт красавки и папаверина гидрохлорид);
«Беллатаминал» (входит экстракт красавки и эрготамина тартрат);
«Аэрон» (входит скополамина камфорат и гиосциамина камфорат);
пластырь перцовый (содержит густые экстракты перца стручкового и красавки);
«Капсин», «Салинимент», линимент метилсалицилата сложный (содержат масло беленное или масло дурманное) и др.
Полусинтетические препараты:
препараты стероидных гормонов (кортизон и прогестерон) из алкалоидов травы паслена дольчатого;
апоморфина гидрохлорид, этилморфина гидрохлорид (на основе морфина);
гоматропина гидробромид (на основе атропина);
«Кавинтон» («Винпоцетин») (полусинтетический препарат на основе алкалоида травы барвинка малого винкамина).
Алкалоиды обладают широким спектром фармакологического действия. В настоящее время в современной медицине с различной целью используются около 80 алкалоидов.
Алкалоидоносное растительное сырье и получаемые из него лекарственные формы и препараты классифицируют либо по месту проявления фармакологического эффекта, либо по механизму действия:
I. Средства, действующие преимущественно на центральную нервную систему
Седативные средства (оказывают успокаивающее и противосудорожное действие):
препараты пассифлоры (жидкий экстракт, «Ново-Пассит»);
гиндарина гидрохлорид (клубни с корнями стефании гладкой).
Средства, стимулирующие центральную нервную систему.
а) Психомоторные стимуляторы (оказывают стимулирующее влияние на функции головного мозга, активизируют психическую и физическую деятельность организма):
кофеин (листья чая, семена кофе, семена кола).
б) Аналептические средства (возбуждают сосудодвигательный и дыхательный центры продолговатого мозга).
в) Стимуляторы функций спинного мозга (возбуждают сосудодвигательный и дыхательный центры, тонизируют скелетную мускулатуру и мышцу сердца). Показания: парезы, параличи, атония желудка, поражение спинного мозга. В токсических дозах – судорожные яды:
стрихнина нитрат (семена чилибухи);
секуринина нитрат (побеги секуринеги).
Анальгезирующие средства (наркотические анальгетики):
морфина гидрохлорид, «Морфилонг», «Омнопон» (мак снотворный).
Наркотические противокашлевые средства (уменьшают возбудимость кашлевого центра):
кодеин, кодеина фосфат (мак снотворный).
Ненаркотические противокашлевые средства:
глауцина гидрохлорид, «Бронхолитин» (трава мачка желтого).
II. Средства, действующие преимущественно на периферические нейромедиаторные процессы.
Средства, действующие на периферические холинергические процессы.
а) Холиномиметики. Показания: пилокарпина гидрохлорид применяют в офтальмологии:
пилокарпина гидрохлорид (листья пилокарпуса (яборанди)).
б) Ингибиторы холинэстеразы. Показания: парезы, параличи, миастения, миопатия, глаукома.
в) Антихолинергические средства (М-холиноблокаторы). Показания: в офтальмологии для расширения зрачка, при язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки и других заболеваниях для снятия спазмов и уменьшения боли.
г) Ганглиоблокирующие средства (повышают тонус и сократительную способность матки, улучшают функцию мышц при миопатии, эндартериите):
пахикарпина гидройодид (трава софоры толстоплодной).
Средства, действующие на периферические адренергические процессы.
а) Адреномиметики. Показания: диагностические цели, лечение аллергических заболеваний:
эфедрина гидрохлорид (побеги эфедры хвощевой).
б) Альфа-адреноблокаторы. Показания: лечение нарушений периферического и мозгового кровообращения, лечение и профилактика мигрени, гипертонической болезни и др.:
дигидроэрготамин, дигидроэрготоксин (склероции спорыньи).
III. Средства, действующие преимущественно в области чувствительных (афферентных) нервных окончаний.
Средства, стимулирующие рецепторы слизистых оболочек, кожи и подкожных тканей. Показания: раздражающие, отвлекающие, согревающие средства при невралгиях, радикулитах, миозитах, люмбоишиалгиях и др.:
препараты плодов перца стручкового: настойка, мазь от обморожения, «Капситрин», перцово-камфорный и перцово-аммиачный линименты, пластырь перцовый, мази «Эспол», «Эфкамон», крем «Никофлекс», линименты «Камфоцин», «Капсин» и др.
Отхаркивающие средства (стимулируют секреторную функцию бронхиальных желез):
препараты травы термопсиса ланцетного: настой (1:400; 1:200), экстракт сухой (входит в состав комбинированных препаратов: таблетки от кашля, «Коделак», сухая микстура от кашля для взрослых);
ликорина гидрохлорид (листья унгернии Северцова).
IV. Средства, действующие на сердечно-сосудистую систему.
1. Антиаритмические средства:
хинидина сульфат (кора хинного дерева);
«Аймалин» (алкалоид корней раувольфии змеиной).
2. Средства, улучшающие кровоснабжение органов и тканей.
а) Средства, улучшающие мозговое кровообращение (сосудорасширяющее, гипотензивное и седативное действие). Показания: нарушения мозгового кровообращения:
«Винканор» (сумма алкалоидов барвинка малого);
«Кавинтон» («Винпоцетин») (полусинтетический препарат на основе алкалоида травы барвинка малого винкамина).
б) Спазмолитические средства (расслабляют гладкие мышцы внутренних органов, кровеносных сосудов, бронхов):
платифиллина гидротартрат (трава крестовника плосколистного);
папаверина гидрохлорид (мак снотворный);
теобромин (семена какао);
теофиллин (листья чая и семена кофе).
3. Гипотензивные средства:
резерпин (алкалоид корней раувольфии змеиной);
«Раунатин» (сумма алкалоидов корней раувольфии змеиной);
папаверина гидрохлорид (мак снотворный);
«Винканор» (сумма алкалоидов барвинка малого).
V. Желчегонные средства:
берберина бисульфат (корни барбариса обыкновенного);
настойка листьев барбариса обыкновенного;
2,5 %-ный настой травы чистотела.
VI. Стимулирующие мускулатуру матки. Показания: атония матки, маточные кровотечения:
эргометрина малеат, эрготамина тартрат, «Эрготал» (склероции спорыньи);
настойка листьев барбариса обыкновенного.
VII. Противомикробные, противовирусные и противопаразитарные средства
Антипротозойные (противомалярийные) средства:
хинина гидрохлорид, хинина дигидрохлорид, хинина сульфат (кора хинного дерева).
Антимикробные средства. Показания: незаживающие раны, язвы, пародонтоз и др.:
«Сангвиритрин» (трава маклейи).
Протистоцидные средства. Показания: трихомонадные заболевания, местное контрацептивное действие:
«Лютенурин» (сумма алкалоидов корневищ кубышки желтой).
Инсектицидные (противопаразитарные) средства:
настойка чемерицы, чемеричная вода (корневища с корнями чемерицы Лобеля);
анабазина сульфат (побеги анабазиса безлистного).
VIII. Противоопухолевые (цитостатические) средства (средства для лечения онкологических заболеваний):
«Винкристин», «Розевин» («Винбластин») (листья катарантуса розового);
«Колхамин», «Колхицин» (клубнелуковицы безвременника великолепного);
«Мазь колхаминовая» (клубнелуковицы безвременника великолепного).
IX. Средства для лечения алкоголизма:
5 %-ный отвар травы баранца обыкновенного.
24. Физические и химические свойства алкалоидов. Оценка качества сырья, методы анализа.
Физико-химические свойства алкалоидов.
Алкалоиды проявляют слабоосновные свойства и могут существовать в растворах в форме солей или в форме оснований в зависимости от условий среды.
а) Алкалоиды-соли представляют собой кристаллические вещества, горькие на вкус, без запаха, растворимые в воде и этаноле и, за редким исключением, практически не растворимы или мало растворимы в органических растворителях.
б) Большинство алкалоидов-оснований – твердые кристаллические соединения, бесцветные иногда слабо окрашенные (берберин, хелеритрин – желтый, сангвинарин – оранжевый), горькие на вкус, без запаха. Алкалоиды-основания растворимы в органических растворителях (спирте, эфире, хлороформе и др.) и, как правило, не растворимы или мало растворимы в воде.
Бескислородные алкалоиды – маслянистые жидкости с неприятным запахом, перегоняются с водяным паром (анабазин, никотин, кониин).
Все алкалоиды оптически активны, у левовращающих изомеров фармакологическая активность выше. Некоторые алкалоиды возгоняются при нагревании (кофеин, хинин).
В лекарственных препаратах алкалоиды содержатся, как правило, в виде солей.
Качественный анализ сырья, содержащего алкалоиды.
Качественные реакции на алкалоиды можно разделить на общие (осадочные) и групповые (частные).
а) Общие реакции основаны на том, что алкалоиды с некоторыми веществами способны образовывать нерастворимые в воде комплексные соединения, дают осадки. С помощью этих реакций доказывают присутствие алкалоидов в сырье.
Для проведения общеалкалоидных реакций обычно готовят кислотное извлечение. Обычно проводят капельным образом на стеклянных пластинках на черном фоне.
Следует иметь в виду, что с общеалкалоидными реактивами положительную реакцию дают и некоторые другие группы органических соединений растительного происхождения, которые могут переходить в кислотное извлечение (белки, продукты их распада, холин, бетаин и др.). Поэтому, для получения более достоверных результатов реакции осаждения повторяют с очищенным извлечением. Обычно реакции проводят с 5-7 различными реактивами.
К общеалкалоидным реактивам относятся:
реактив Майера (раствор дихлорида ртути и йодида калия – белый или желтоватый осадок);
реактив Вагнера и Бушарда (растворы йода в йодиде калия – бурый осадок перйодидов);
реактив Драгендорфа (раствор нитрата висмута основного и йодида калия с добавлением уксусной кислоты – оранжево-красный или кирпично-красный осадок);
реактив Марме (раствор йодида кадмия в р-ре йодида калия – белый или желтоватый осадок);
реактив Бертрана (1% р-р кислоты кремневольфрамовой – белый или желтоватый аморфный осадок);
реактив Шейблера (1% р-р кислоты фосфорновольфрамовой – беловатый или желтоватый аморфный осадок);
1% водный р-р кислоты пикриновой (желтый осадок);
реактив Зонненштейна (1% р-р кислоты фосфорномолибденовой – желтоватый аморфный осадок, через некоторое время синеет или зеленеет);
0,15 водный р-р таннина (белый аморфный осадок). Таннин – противоядие при отравлении алкалоидами, блокирует их поступление и всасывание.
б) Групповые (специфические) реакции проводят, если необходимо установить присутствие группы алкалоидов, сходных по химической структуре, либо индивидуальных алкалоидов. Это, как правило, цветные или микрокристаллоскопические реакции. Групповые реакции проводят с очищенной суммой алкалоидов. Для цветных реакций применяют:
1) концентрированную серную кислоту:
с корнями барбариса – оранжево-красное окрашивание, переходящее при слабом нагреве в оливково-зеленое;
с сырьем чемерицы – желто-бурое окрашивание, переходящее при слабом нагреве в розово-красное.
2) концентрированную азотную кислоту: с корнями барбариса – красно-бурое окраш-е.
3) р-р перекиси водорода: с корнями барбариса – фиолетовое окрашивание.
4) р-р бихромата калия и концентрированную серную кислоту – красно-фиолетовон окрашивание (стрихнин из семян чилибухи).
5) р-р бихромата калия и концентрированную азотную кислоту – оранжево-красное окрашивание (бруцин из семян чилибухи).
6) реактив Эрдмана - смесь конц. серной и азотной кислот.
7) реактив Марки - концентрированная серная кислота, содержащая формальдегид.
8) реактив Фреде - концентрированная серная кислота, содержащая молибдат аммония.
Для более четкой идентификации используют реакции на отдельные функциональные группы. К числу таких реакций, в частности, относятся мурексидная проба на пуриновые алкалоиды, реакция Витали-Морена – на тропановые и т.д.
Широко используются микрокристаллоскопические реакции, особенно с пикриновой кислотой. В этом случае присутствие того или иного алкалоида определяют по форме образующихся кристаллов.
Из инструментальных физико-химических методов для идентификации алкалоидов используют УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопию (многие алкалоиды имеют специфическое светопоглощение), а также люминесцентный анализ, основанный на способности некоторых алкалоидов в УФ-свете давать характерное свечение.
Количественное определение алкалоидов.
Весь процесс количественного определения алкалоидов в растительном сырье можно разделить на четыре основных этапа: