Биогенетические связи между группами растительных веществ

Биогенетические связи между группами растительных веществ

Систематические исследования последних лет показывают, что своими целебными свойствами лекарственные растения обязаны, прежде всего, гармоничному сочетанию содержащихся в них биологически активных веществ различных классов природных соединений.

Компонентный состав растений, на примерах изученных и описанных видов, колеблется от 30 до 80 соединений, иногда близких по химической природе, что затрудняет их суммарную идентификацию и требует фракционирования или хромато-графического разделения.

Особенно многочисленной является группа полифенолов растений – это фенолы, фенолокислоты, кумарины, флавоноиды, ксантоны, антраценовые, дубильные вещества различного строения, некоторые группы алкалоидов.

В настоящее время в официнальной медицине разных стран используется до 350 видов растений, в том числе для получения фитопрепаратов. 150-170 видов используется непосредственно в виде лекарственных средств, но до сих пор у многих растений не определено содержание действующих веществ, в том числе в ГФ Х1 издания дается определение показателя «экстрактивные вещества», что не всегда коррелирует с характером биологической активности.

Методы количественного определения действующих веществ непосредственно связаны с уровнем изученности химического состава растений и знаниями о биологической активности основных групп природных соединений.

Таким образом, проблема анализа, проблема стандартиза-ции качества лекарственного растительного сырья связана с проблемой изучения действующих и сопутствующих веществ растений.

Если действующее вещество является индивидуальным с установленной структурой или это группа веществ одного класса, метод анализа предполагает экстракцию сырья подходящим растворителем, отделение от сопутствующих веществ и количественное определение действующего вещества или веществ.

Если действует комплекс биологически активных веществ, то присутствует некая неопределенность, связанная с отсутствием сведений о биологической активности каждого компонента и количественная оценка делается с пересчетом на доминирующее вещество комплекса.

В таких случаях часто требуется стандартное вещество, в качестве которого используют один из доминирующих компонентов суммы, либо близкое по структуре или близкое по окраске соединение.

Наиболее информативным является метод ВЭЖХ, позволя-ющий установить одновременно и качественный компонентный состав и количественное содержание каждого компонента.

В зависимости от приборной оснащенности лабораторий, должны быть альтернативные методы анализа, например, качественную и количественную оценку состава можно получить хроматоденситометрическим методом, хромато-масс-спектрометрией и т. д., то есть знание химического состава групп БАВ и их количественного содержания служит критерием оценки известных растений и перспективности изучения новых видов.

Нами разработан научно-обоснованный подход к оценке перспективности изучения новых видов растений.

Для этого точно взвешенные пробы (10-15) измельченного сырья заливают точным количеством различных по химической природе и полярности растворителей, имеющих химическое сродство к природе основных групп БАВ растений и связанную с этим растворимость:

вода 10% спирт 30% спирт 50% спирт - сродство по ОН группам различного типа 70% спирт 96% спирт ацетон - сродство по С=О и ОН группам различ- 50% ацетон ного типа (халконы, ауроны, кумарины,

антрахиноны, флавоноиды, ксантоны,

танины)

бензол - сродство по ароматической системе этилацетат - сродство по сложноэфирной группе эфир диэтиловый эфир петролейный - сродство к углеводородам гексан различных групп, в том числе гептан алкалоидам, терпеноидам, хлороформ каротиноидам, эфирным маслам

Залитое сырье выдерживают в течение 3 суток при комнатной температуре, затем каждое извлечение исследуют капельным методом на фильтровальной бумаге. Для этого из каждого извлечения наносят 15-20 пятен диаметром не более 0.5 см. На каждое пятно наносят специфический проявитель для каждой группы БАВ и делают оценку качественного состава всех извлечений.

Далее, в предварительно взвешенную и доведенную до постоянного веса фарфоровую чашечку, из каждого извлечения отбирают аликвоту, испаряют на водяной бане, высушивают в сушильном шкафу при температуре 100-1050С до постоянной массы и рассчитывают количество экстрактивных веществ, извлекаемых разными растворителями без температурного воздействия.

Затем все пробы нагревают на кипящей водяной бане в течение 1 часа и повторяют качественный капельный анализ и определение экстрактивных веществ в извлечениях после нагревания.

Такой подход позволяет:

1.  при минимальном ассортименте растворителей (спирт, ацетон, бензол, этилацетат, хлороформ)

2.  из небольшой навески сырья (0.1-1 г.)

3.  с использованием небольшого количества растворителей (10-20 мл)

4.  отобрать оптимальный экстрагент для каждой группы БАВ и предварительно оценить режим извлечения (с t0 и без t0)

5.  выявить какие группы БАВ имеются в растении, каким растворителем они извлекаются в большей степени и при необходимости оценить возможность фракционирования отдельных групп БАВ.

Полученные данные позволяют оценить перспективность изучения того или иного растения, зная о том, какие вещества в нем имеются, каким растворителем или какими растворителями, в какой последовательности, при нагревании или без их можно извлечь, в каком относительном количестве содержатся те или иные группы БАВ в каждом извлечении.

Максимальную информацию о качественном составе, как правило, дает использование экстрагентов по 2 и более признакам химического сродства, т. е. это вода, водный спирт (30-70%) и ацетон (50%).

Растворимость основных групп веществ растений

Группы веществ	Н2О	Н2О + t0	Н2О - орг. р-ли	Орг. р-ли полярные	Орг. р-ли неполяр-ные
Клетчатка	-	-	-	-	-
Целлюлоза	-	-	-	част.	-
Пектины	-	+	-	-	-
Слизи	част. (колл.)	+	+	част.	-
Крахмал	-	колл.	-	-	-
Инулин	+	+	+	част.	-
Углеводы	+	+	+	+	-
Белковые вещества	-	огр.	+	+	част.
Жирные масла	-	-	+	+	++
Пигменты	-	огр.	+	+	+
Органические кислоты	+	+	+	+	-
Эфирные масла	-	-	+	+	+
Смолы	-	-	+	+	+
Липиды	-	-	огр.	+	+
Воск	-	-	огр.	+	+
Каротиноиды	-	-	+	+	+
Гликозиды	+	+	+	+	-
Фенолы	огр.	+	+	+	-
Фенолокислоты	+	+	+	+	-
Флавоноиды - агликоны - гликозиды	- +	огр. +	+ +	+ +	+ -
Дубильные вещества - гидролизуемые -конденсированные	+ -	+ +	+ +	+ +	- огр.
Антоцианы	-	+	+ /НС1	+ /НС1	-
Антраценовые - агликоны - гликозиды	- огр.	- +	+ +	+ +	+ -
Ксантоны	-	-	+	+	-
Кумарины	-	огр.	+	+	-
Аминокислоты	+	+	+	+	-
Терпеноиды	-	-	огр.	+	+
Сердечные гликозиды	-	+	+	+	-
Сапонины	огр.	+	+	+	-

Част.= частично; колл.= коллоид; огр.= ограниченно

Для анализа любых групп БАВ водные, водно-спиртовые или другие извлечения используют в количествах 1-5 мл. Поскольку извлечения представляют собой сложную сумму различных по природе веществ, не существует строго специфичных реакций и, видимые признаки реакций (изменение цвета, выпадение осадка и др.) не всегда однозначны. В таких случаях рекомендуется параллельное проведение нескольких реакций.

Для фитопрепаратов реакции могут быть более однозначными и селективными, в зависимости от состава препаратов.