Горечи - биологически активные вещества терпеновой природы

Содержание.

1.Введение…………………………………………………………………………………………………………3

2.  Биосинтез:

     2.1  терпеноидов…………………………………………………………………………………………..5

     2.2 иридоидов……………………………………………………………………………………………….8

3. Классификация горечей…………………………………………………………………………………9

4. Общая характеристика горечей……………………………………………………………………11

     3.1. Монотерпеновые ( иридоиды)……………………………………………………………..13

     3.2. Сесквитерпеноидные  ………………………………………………………………………….15

     3.3. Дитерпеноидные………………………………………………………………………………….16

     3.4. Тритерпеноидные………………………………………………………………………………….16

5. Экстракция ириоидных гликозидов травы пустырника……………………………..17

6. Определение монотерпеновых горечей органолептическим методом……20

7. Лекарственные растения и лекарственное   растительное сырье, содержащее  горечи …………………………………………………………………………………………21

8. Заключение…………………………………………………………………………………………………..27

9. Список используемой литературы  ……………………………………………………………..29

10. Приложение ……………………………………………………………………………………………….30

 

 

 

 

 

 

 

 

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Рязанский  государственный медицинский университет

имени академика И.П. Павлова»

Министерства  здравоохранения и социального  развития

(ГОУ  ВПО РязГМУ Минздравсоцразвития России)

 

Кафедра фармакогнозии с курсом ботаники

 

 

Курсовая  работа

по  теме

«Горечи -  биологически активные вещества терпеновой природы»

 

Руководитель:

Ст. преп. Лизунова А.С.

Исполнитель:

 

Нагорина А.А.

Фармацевтический  факультет

2группа 3 курс

 

Г. Рязань

2011г.

1. Введение.

 Лекарственные растения играют сегодня значительную роль в здравоохранении, их удельный вес в арсенале лекарственных средств достаточно велик. В настоящее время потребность медицинской и фармацевтической практики в использовании лекарственных растений и препаратов на их основе значительно возросла. Ежегодно расширяется их ассортимент, увеличивается количество. Преимущества фитопрепаратов перед синтетическими препаратами очевидны и обусловлены многими их достоинствами, в числе которых широкий спектр фармакологического действия, низкая токсичность, меньшая выраженность и частота побочных эффектов, значительно меньшее количество противопоказаний. В связи с этим актуальным является поиск новых источников растительного сырья и фитопрепаратов, полученных из них. Источником новых лекарственных растений является опыт народной медицины, а также опыт других медицинских систем. Поэтому изучение химического состава, фармакологических свойств растений, содержащих горечи, установление объективных показателей качества сырья является актуальной проблемой.

В настоящее время в  клинической практике активно применяются  препараты стимулирующие аппетит  в форме галеновых и новогаленовых  препаратов.  
Лечебное действие большинства растительных препаратов, применяемых при патологии органов пищеварения направлено на уменьшение проявления гипацидных и хронических атрофических гастритах в сочетании с желчегонными и другими лекарственными средствами. Метод комбинированной терапии широко используется при лечении многих заболеваний.

Целью данной работы является изучение горьких веществ( Amara) и область их применения.

 Для достижения поставленной цели  необходимо поставить   следующие задачи:

1.изучить теоретические основы горечей- веществ терпеновой природы;

 2. лекарственные растения и лекарственное растительное сырье, содержащее горечи;

3.определить товароведческие показатели  сырья, содержащего горечи;

4. изучить фармакологическое действие горечей и их применение в медицине;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Биосинтез терпеноидов.

Прежде чем говорить о горечах, необходимо остановиться  на терпенах, или терпеноидах, с тем чтобы понять какое место занимают вещества терпеновой природы –горечи  в обширном многообразном  классе изопреноидов. Терпены, терпеноиды, или изопреноиды ( от лат. terebinthina > фр. terebinthine > нем. Terpentin –скипидар, из которого немецкий ученый Отто Валлах в конце 80- х годов XIX столетия выделил первые терпены)- большой класс природных соединений на основе изопрена с общей формулой (С5Н8)n, где n—от 2 до 10 и более ( в случае полимеров)Изопрен- это жидкость , получаемая  сухой перегонкой натурального каучука или пропусканием паров скипидара  через раскаленную  железную трубку. Углеводород изопрен лежит в основе структуры всех всех терпеноидов( изопреноидов).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Монотерпеноиды

                           ИПФФ

 

                            ИПФФ Пресквалендифосфат

 

тритерпеноиды

стероиды

 

 

димеризация

 

 

                                                                                           тетратерпеноиды(каротиноиды, ксантофиллы)

 

                                                                                     

 

                

                         (ИПФФ)n

 

 

                          Политерпеноиды(каучук, гуттаперча)

 

 

 

 

Биосинтез иридоидов.

Мевалоновая кислота         Геранилпирофосфат                Иридоид

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Классификация горечей

I. В зависимости от химического строения, горечи классифицируют на следующие группы:

1. Монотерпеноидные (иридоиды) - (С₅Н₈)₂

К этой группе горечей относятся  горькие вещества подорожника большого (аукубин),  вахты трехлистной (логанин и др.), видов золототысячника, горечавки желтой (генциопикрин, ментиафолин), валерианы лекарственной (валтраты).

2. Сесквитерпеноидные - (С₅Н₈)₃. Горькие вещества этой группы в зависимости от строения делятся на производные гваяна (полынь горькая, тысячелистник обыкновенный), акорана (аир болотный), эвдесмана, гермакрана (одуванчик лекарственный).

3. Дитерпеноидные - (С₅Н₈)₄. К горьким веществам этой группы относятся горечи квассии, пикразмы (квассин).

4. Тритерпеноидные - (С₅Н₈)₆. К этой группе относятся кукурбитацины (ядовиты), тараксацин, тараксацерин (одуванчик лекарственный).

 

II. Растения и сырье, содержащие горечи, в зависимости от сопутствующих  веществ подразделяют на две товароведческие группы:

1. Горько-ароматическое или горько-пряное сырье (ароматные горечи - Amara aromatica);

 Включает траву и листья полыни горькой, корневища аира, траву и цветки тысячелистника обыкновенного, хмель обыкновенный. В этих видах сырья кроме горечей имеется эфирное масло, которое выступает здесь в качестве ведущей группы БАС.

2. Сырье, содержащее «чистые» горечи (Amara pura);

Включает корни горечавки, корни одуванчика, листья вахты трехлистной, траву золототысячника.

3. Сырьё  в сочетании  со слизистыми веществами ( Amara mucilaginosa) ;

Включает подорожник большой , подорожник блошный.

Подробнее  можно рассмотреть  классификацию иридоидов:

1. Карбоциклические иридоиды ( логанин, аукурбини др.)
2. Секоиридоиды ( группа секологанина, группа олеуропеина, группа генциопикрозида)
3. Валепотриаты( вальтрат, дигидровальтрат, ацетвальтрат)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Общая характеристика горечей.

Горечи - безазотистые неядовитые вещества  из группы терпеноидов,обладающие резко выраженным горьким вкусом и применяемые для повышения аппетита и улучшения пищеварения. Горькие вещества, или горечи, издавна применяются в качестве лекарственных средств, возбуждающих аппетит и тем самым улучшающих пищеварение и питание. В этом отношении у них много сходного с пряными веществами, содержащими эфирные масла, по их влиянию на секрецию пищеварительных желез. Разница заключается в том, что горечи повышают секрецию медленно, но более устойчиво. По мнению И. П. Павлова, при приеме горечей контрастные ощущения неприятного вкуса горечей и приятного от еды создают условия для отделения «психического» сока вследствие возбуждения аппетита и больше, чем в норме, выраженного ожидания приятных вкусовых ощущений от пищи. Горькие вещества в растениях могут встречаться совместно с эфирными маслами. Такие природные сочетания в отличие от чистых горечей( Amara pura) называются «ароматическими горечами» (Amara aromatic ) и рассматриваются в разделе эфиромасличных растений (полынь горькая, корневище аира, корки цитрусовых и т. д.). В некоторых растениях горькие вещества сопровождаются слизистыми веществами (Amara mucilaginosa). Эта группа веществ характеризуется в группе растений, богатых полисахаридами. Горечи не обладают ясно выраженным общим резорбтивным свойством. Это их отличает от многих других природных веществ, которые хотя и очень горькие на вкус (например, алкалоиды хинин, стрихнин), но не могут относиться к этой группе веществ ввиду специфичности их действия и нередко высокой токсичности. Горькие вещества по своей природе являются гликозидами. Однако по степени изученности своих агликонов они наименее изучены. Многие из горьких   гли-козидов долгое время носили эмпирические названия (тараксацин, мениантин и т. п.), которые больше говорили о их происхождении, чем о химической природе. Только в последнее время начинает проясняться структура агликонов гликозидов, содержащихся в растениях семейства горечавковых. Познаются также агликоны горьких гликозидов растений из семейства сложноцветных, ластовневых, луносемянниковых и др. Слабое знание химического состава горьких веществ является причиной того, что качество лекарственного сырья, содержащего горечи, до сих пор проверяют органолептически — по показателю горечи, т. е. по степени разведения первичного водного извлечения из сырья (методика Вазицкого), когда в конечном разведении еще ощущается горький вкус.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1.   Характеристика иридоидов.

 В настоящее время выделено более 250 иридоидовиз 300 растений, относящихся к семействам валериановых, вахтовых, горечавковых, губоцветных, норичниковых, подорожниковых и др. Иридоиды- производные циклопентанновых монотерпеноидов, в большенстве своем гликозидной природы. Иридоидные гликозиды были открыты в середине XIX столетия, однако интенсивное их изучение началось лишь в 40-х годах XX века. Исследования данных соединений были затруднены  как сложностью выделения индивидуальных веществ, так и неустойчивостью их агликонов. Название «иридоидные гликозиды» было предложено Бриггсом в 1983г. Оно основано на родстве агликонов этих соединений  с иридодиалленным - веществом , впервые выделенным из секретов , вырабатываемых одним из видов мурвьев  Iridomyrmex detectus, Другое  название иридоидов – «псевдоиндиканы» отражает их способность давать окраску в кислой среде. По физическим свойствам иридоиды – это бесцветные кристаллические или аморфные  вещества с температурой плавления от 50- 300 С. Большинство легко растворимы в воде и низших спиртах ( метиловом и этиловом), спирто-водных смесях ;практически нерастворимы в эфире , хлороформе и др. Оптически активны.  Характерным признаком наличия иридоидов в растениях является почернение при сушке в результате ферментативного расщепления иридоидов (например, аукубина), в процессе которого образуются темноокрашенные пигменты. Этот химический процесс наиболее часто происходит  при неправильной сушке сырья и его хранении при повышенной влажности. В результате этого сырьё приобретает черное и темно- бурое окрашивание. По числу углеродных атомов скелета агликоновой части иридоидные гликозиды можно разделить на 4 типа: С 8, С 9, С 10, С 11; С 9 и С 10 – типы иридоидов далее делятся на группы по наличию и расположению двойной связи и эпоксидного кольца в циклопентановой  части. Наиболее характерными предствителями  иридоидных гликозидов являются : аукубин ( из листьев подорожника большого и семян бодорожника блошного); логанин и сверозид ( из вахты трёхлистной);генциопикрин и генцианин (из горечавки жёлтой, золототысячника красного); вальтраты( из валерианы лекарственной).

Иридоиды встречаются лишь в растениях класса двудольных  и довольно широко распространены в семействах  Cornaceae-  кизиловые, Scrophulariaceae-норичниковые,Plantaginaceae – подорожниковые,Rubiaceae- мареновые, Lamiaceae- губоцветные, Oleaceae-маслиновые, Gentianaceae-горечавковые. Накапливаются они преимущественно в надземной части растений ( трава золототысячника, листья вахты трёхлистной, листья подорожника большого), реже- в подземных органах. В сырье иридоидные гликозиды обнаруживают с помощью качественных реакций с различными кислыми реагентами- реактив Трим-Хилла ( смесь 0,2 % водного раствора меди сульфата и кислот уксусной и хлористоводородной концентрированной ( 20:1:2)), реактив Бэкона-Эдельмана ( спиртовой раствор бензидина с кислотой уксусной), реавктив Шталя ( 2 % спиртовой раствор n- диметиламинобензальдегида и кислота хлористоводородная концентрированная), ванилиновый реактив( спиртовой раствор ванилина с кислотой хлористоводородной концентрированной).Количественный анализ иридоидных гликозидов проводят с помощью физико- химических методов ( фотоколориметрия , спектрофотометрия) на основании вышеперечисленных цветных реакций , а также методом ВЭЖХ. Однако в действующей нормативной документации оценку качества сырья по содержанию иридоидов не проводят. Так, в листьях вахты трёхлистной регламентируется содержание  флавоноидов в пересчете на рутин, в траве золототысячника- содержание ксантонов в пересчете на алпизарин, в корнях одуванчика- экстрактивных веществ, извлекаемых водой. Кроме того, иридоиды проявляют следующие виды биологической активности: гормональную (агнузид), мочегонную (катальпозид, аукубин), седативную и транквилизирующую (валепотриаты), гипотензивную, коронарно-расширяющую, спазмолитическую и антиаритмическую (олеуропеин), антибиотическую (аукубин, плюмерицин, генциопикрозид).Генциопикрин и генцианин из горечавки желтой , золототысячника красного  применяются при расстройствах пищеварения. Часто иридоиды содержатся в растениях совместно с эфирными маслами и слизями. В этих случаях их действие усиливается .Имеются также данные о противоопухолевой активности.

 
3.2. Сесквитерпеноидные горечи

Горькие вещества этой группы в зависимости от строения делятся  на производные гваяна, нередко называемые гваянолидами ( полынь горькая, тысячелистник обыкновенный), акорана ( аир болотный) , эвдесмана, гермакрана( одуванчик лекарственный). Сесквитерпеноидные горечи- твердые кристаллические вещества.ю реже маслообразные жидкости, растворимые в нисших спиртах. Органических растворителях. Гликозиды их хорошо растворяются в воде и спирте, но не растворяются в органических растворителях. Под влиянием щелочей лактонное кольцо раскрывается и образуются соответствующие соли. При дегидротации, декарбоксилировании, дегидрировании гваянолидов образуются азулены синего( хамазулен) или зеленого ( гвайазулен) цвета. Сесквитерпеноидные горечи чаще всего встречаюися ( иногда вместе  с эфирным маслом) у растений сем. Asteraceae  ( тысячеслистник обыкновенный, полынь горькая) , Araceae ( аир обыкновенный). Количественная оценка сырья проводится по содержанию  экстративных веществ( полынь горькая) или сопутствующих веществ( по содержанию эфирного масла у аира болотного)

 

 

 

 

 

 

 

3.3. Дитерпеноидные горечи

Встречаются у растений сам. Simarubaceae: квассия  горькая, пикрасма высокая( квассин)

3.4. Тритерпеноидные горечи

К  этой группе относятся кукурбитацины( ядовиты),тараксацерин( одуванчик лекарственный) Все терпеноидные горечи сильно окислены, имеют карбокси-, гидрокси-, этокси-, оксо-, лактонные или сложноэфирные группировки. При сушении и хранении сырья, содержащего горечи, необходимо учитывать их химическое строение. Сюрьё,  содержащее монотерпеноидные  горечи ( иридоиды), следует быстро оставлять к месту сушки, сушить быстро, в током слое , при температуре 50-60 С. Хранят его по общему списку  в сухом месте. Сырьё, содержащее ароматные горечи, сушат и хранят по правилам, принятым для эфирномасличного сырья.Сушку проводят на воздухе, на чердаках с хорошей вентиляцией, под навесами, раскладывая толстым слоем, или в сушилках при температуре 30-40 С( не выше 45 С). Сырье во время сушки переодически перемешивают. Хранят в сухих прохладных помещениях на стеллажах, отдельно от других виов сырья. Для оценки качества во всех случаях, за некоторыми исключениями, определяют содержание   масла по методикам, принятым ГФ XI или ГОСТом.

 

 

 

 

 

5.  Экстракция иридоидных гликозидов травы пусырника  различными растворителями

К числу издавна  и широко используемых лекарственных растений, разрешенных для медицинского применения в России, относятся пустырник пятилопастный (Leonurus quinquelobatus) и пустырник обыкновенный (сердечный) (Leonurus cardiac L.) семейства яснотковых(Lamiaceae). В качестве лекарственного сырья у этих видов пустырника используется трава, собранная в фазу цветения. Препараты пустырника снижают спонтанную двигательную активность лабораторных животных, оказывают отчетливое потенцирующее влияние на снотворные эффекты наркотиков и обладают антагонистическими свойствами по отношению к действию судорожных аналептиков. По характеру седативного действия пустырник близок к препаратам валерианы, а по некоторым данным, настойка пустырника оказывает в 2 - 3 раза более сильное седативное действие, чем настойка валерианы. К биологически активным веществам травы пустырника относят иридоиды (аюгол, аюгозид, гарпагид, гарпагида ацетат и др.), флавоноиды (преимущественно гликозиды — рутин, гиперозид, кверцитрин), алкалоиды (стахидрин или леонурикардин и др.), дубильные вещества и хлорофиллы. Основной группой из вышеперечисленных являются иридоиды .Сырье, которое использовали  для исследования  была высушенная и измельченная трава пустырника , соответствующая требованиям ГФ XI. В качестве экстрагентов были представлены : гексан, этилацетат, изопропиловый спирт, 96 %, 70 % и 40 % этиловый спирт, вода, масло соевое, композиции масло соевое — 70 % спирт этиловый и масло соевое — 96 % спирт этиловый. Анализ данных свидетельствует о том, что экстракция травы пустырника неполярными (гексан) или высокополярными (вода) растворителями не позволяет извлечь значительных количеств иридоидов. Наибольший выход иридоидов получили при использовании водно-спиртовых смесей , относящихся, вероятно, к промежуточным (по полярности) экстрагентам. В то же время применение малополярных растворителей (этанол, изопропанол) позволяет достичь значительного содержания иридоидных гликозидов в извлечениях. Также исследовалась возможность применения для экстракции растительного масла (в частности, соевого) и композиции соевого масла с этанолом.. Интересно отметить, что иридоидные гликозиды переходят в соевое масло в достаточно большом количестве , а добавление этанола приводит к увеличению их содержания в извлечениях. Вероятно, это можно объяснить влиянием на процесс экстракции таких факторов, как изменение вязкости экстрагента, его проникающей способностью, растворимостью этанола в соевом масле и др.В результате проведенных исследований показана перспективность использования для извлечения иридоидных гликозидов из травы пустырника сердечного не только спиртов различной концентрации, но и других малополярных экстрагентов, в частности, комбинаций соевого масла и этанола.

 

   600

   200

 

 

Сравнение суммарного содержания иридоидов в извлечениях из травы пустырника, полученных с использованием соевого масла (образец 8), комбинаций соевое масло — 70 % этанол (образец 9), соевое масло — 96 % этанол (образец 10) и в официнальной настойке пустырника (образец 11). По оси абсцисс — сумма иридоидов, в мг/л; по оси ординат — номер образца.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Определение монотерпеновых горечей органолептическим методом ( по Вазицкому)

1 г исследуемого сырья  отвесить на ручных весах , поместить в колбу, залить 100 мл  кипящей воды очищенной, взвесить  колбу с содержимым на  тарирных  весах с точностью до 0, 01 . Прокипятить  в течении 45 минут с воздушным холодильником на водяной бане , после чего довести колбу до первоначального веса добавлением вод очищенной и , после охлаждения . профильтровать через складчатый фильтр. Фильтрат определить на вкус, для чего взять в ротовую полость около 5 мл фильтрата , держать несколько секунд. При ощущении  горького вкуса фильтрата приготовить серию разведений : для этого взять градуированный пипеткой в одну пробирку  9 мл отвара, в следующую 8 мл, затем 7,6,5,4,3,2.1 мл; 0,9 мл, 0,8 и …0,1 мл. После чего  в каждую пробирку добавить воды очищенной до 10 мл.  общего объема жидкости. Пробовать на вкус разведение с наименьшей концентрацией. Если вкус горечи ощущается  в наименьшей концентрации , то приготовить серию ещё большего разведения. Ротовую полость полоскать водой очищенной и снова начать пробу. Для сравнения использовать раствор хинина гидрохлорида(1: 250000)

Наименьшая концентрация в 1 г исследуемого сырья, при которой  ощущается горький вкус, называется показателем горечи (X) :