Химия природных лекарственных веществ (стр. 5 )

Все три порции раствора объединяют и пропускают через них углекислый газ в течение 30 мин. Выпавший карбонат кальция отсасывают на воронке Бюхнера. Сатурацию с последующим фильтрованием повторяют 2—3 раза. Прозрачный, но чуть желтоватый раствор обесцвечивают фильтрованием через слой активированного угля на стеклянной воронке. Осветленный раствор сахарозы упаривают в вакууме и охлаждают. Начало кристаллизации ускоряют, прибавляя к сиропу несколько крупинок сахарного песка. При медленном охлаждении выпадают крупные моноклинные кристаллы сахарозы. Маточник осторожно сливают, кристаллы просушивают между листами фильтровальной бумаги. Для полноты очистки сахарозу перекристаллизовывают из небольшого объема воды, при необходимости упаривая раствор. Выход около 30 г, Добиваться полного выделения кристаллической сахарозы нецелесообразно; значительная часть ее остается в маточнике и кристаллизуется трудно; т. пл. 186°С (с разложением).

Глюкозидную связь в молекуле сахарозы подтверждают следующим опытом. В две пробирки наливают 10%-ный раствор сахарозы, причем в одну из них добавляют несколько капель разбавленной серной кислоты. Обе пробирки нагревают до кипения. Затем в каждую из них доливают по равному объему фелинговой жидкости и снова нагревают до кипения. В одной пробирке раствор остается неизменным, в другой, где прошла инверсия, выпадает красный осадок закиси меди.

6. Литература.

, , «Практикум по химии природных соединений», Москва, 1966 г., стр. 11-45. Корулькин растений. Алматы, 2000, 96с. , , и др. Биологически активные вещества растений. Выделение, разделение, анализ. Алматы, 2006, 438с. и др. Биологически активные вещества лекарственных растений, М., 1990 Лекционный материал.

7. Контроль:

Опишите получение L-арабинозы из камеди. Как получают инулин из топинамбура? Как получают лактозу из молока? Как определяют галактозу качественными реакциями? Получение мальтозы из крахмала. Опишите получение сахарозы из сахарной свеклы.

Занятие №6

1. ТЕМА: Органические кислоты и их производные

.

2. Цель: Ознакомить студента с растительными органическими кислотами и их производными

3. Задачи обучения: Студент должен знать основные методы выделения и анализа растительных органических кислот

4. Основные вопросы темы:

Природные органические кислоты. Методы выделения и анализа.

5. Методы обучения и преподавания: работа в парах, решение задач, тест-контроль

Органические кислоты разных групп одновременно могут быть в составе одних и тех же растений. Они находятся в клеточном соке и присутствуют во всех органах, особенно много их в листьях и незрелых плодах. Наиболее распространены: уксусная (начало «ацетатного» пути биосинтеза многих других соединений), муравьиная, масляная, щавелевая, малоновая, яблочная, винная, валериановая и изовалериановая, лимонная, аскорбиновая кислоты. Наряду с одно-, двух-, трехосновными карбоновыми и оксикислотами, во многих растениях содержатся  амино-, ароматические, коричные, феноло - и «лишайниковые» кислоты. Являясь обязательной составной частью растений, они в большем или в меньшем количестве извлекаются водой и полярными растворителями и переходят в состав многих фитопрепаратов (настоев, настоек, экстрактов, сиропов, соков, субстанций, фиточая).

Муравьиная кислота содержится в организме красных муравьев, в мышцах и крови гусениц, в крапиве, хвое, фруктах.

Уксусная кислота наиболее распространена в растениях в свободном виде, в виде солей и эфиров.

Изомасляная кислота в свободном виде содержится в стручках рожечника, в эфирном масле Arnica montana, а в виде изобутилового эфира - в масле римской ромашки и в кротоновом масле.

Изовалериановая кислота содержится в корнях валерианы, а в виде эфиров – во многих эфирных маслах. Валериановая и метилэтилуксусная кислоты являются спутниками изовалериановой кислоты в корнях многих видов валерианы и др. растений.

Высшие жирные кислоты, особенно пальмитиновая  и стеариновая, их глицериды и другие кислоты с четным числом «С» образуют основную массу растительных масел и природных жиров, а в свободном виде содержатся в аирном, кокосовом, гераниевом, коровьем, лавровом, арахисовом и других маслах.

Щавелевая кислота и ее производные содержатся в водорослях, грибах, лишайниках, папоротниках, во всех видах щавелей, большинстве ревеней, причем ее соли преобладают в надземной части растений или в листьях.

Малоновая кислота содержится в свекольном соке. Большой интерес представляет уреид малоновой кислоты – барбитуровая кислота - снотворное средство.

HOOC(CH2)2COOH – янтарная кислота найдена в незрелых ягодах крыжовника, винограде, в свекольном соке, в стеблях ревеня и в янтаре.

В больших количествах она образуется при разложении яблочной и винной кислот, а также при брожении белковых веществ.

Глутаровая кислота (HOOC(CH2)3COOH) также в значительном количестве найдена в свекольном соке, образуется в организме животных при окислении жиров и касторового масла.

Адипиновая кислота HOOC(CH2)4COOH - является спутником глутаровой и пимелиновой кислот – HOOC(CH2)5COOH, получается из касторового масла в процессе его окисления в организме.

Из ненасыщенных карбоновых кислот, помимо упомянутых высших, которые являются фрагментами жиров и масел, в грибах, лишайниках, низших и высших растениях, описана фумаровая кислота.

Малеиновая кислота в свободном виде не описана, но ее эфиры и галогено-производные являются продуцентами микроорганизмов и морских животных.

Присоединяя воду, обе кислоты превращаются в яблочную кислоту, компонент многих плодов и ягод.

Наиболее часто встречаются б-оксикислоты, а в-оксикислоты играют важную роль в биосинтезе и катаболизме жирных кислот.

В масле тополя содержится смесь высших непредельных и низших, преимущественно, оксикислот: яблочная, лимонная, адипиновая, гликолевая, стеариновая, олеиновая, пальмитиновая, линолевая, линоленовая, миристиновая и др. кислоты.

Пантовая кислота входит в состав кофермента А, гликолевая содержится в незрелом винограде, свекле, сахарном тростнике, (-)-L-яблочная – в кислых плодах (яблоки, крыжовник, рябина), в ревене и т. д.

Классификация оксикислот построена по общему принципу класси-фикации бифункциональных соединений – согласно количеству и взаимному расположению функциональных групп. В структурах многих таких кислот имеется асимметричный атом углерода и они существуют в форме (+), (-) и (±) – рацемат. Например, молочная кислота образуется при молочнокислом брожении лактозы в виде рацемата, а в животных организмах, в результате гликолиза, образуется (+)-D-молочная кислота, которая накапливается в мышцах при интенсивной работе, вызывая характерную мышечную боль («усталость мышц»).

По химическим свойствам все оксикислоты проявляют свойства спиртов (первичных, втор-, трет-) и карбоновых кислот (разной основности и атомности).

К производным высших карбоновых кислот относятся  не только жиры и масла, но и липиды, простые и сложные эфиры на основе глицерина и других полиолов, стерины и их эфиры, воска, простые и сложные эфиры терпеновых спиртов с высшими жирными кислотами и т. д.

6. Литература.

Грандберг химия, М., 1980; М., 2002, 455с. Овчинников химия. М., 1987, 815с. , , и др. Биологически активные вещества растений. Выделение, разделение, анализ. Алматы, 2006, 438с. Горяев природных биологически активных веществ. Алма-Ата, 1977, 425с. , Сафронич анализ лекарственных растений. М., 1983, 176с. Лекционный материал.

7. Контроль:

Классифицируйте карбоновые кислоты. Опишите особые свойства оксикислот. Опишите строение и химические свойства жирных кислот. Опишите строение, классификацию, биологические функции липидов.

Занятие №7

1. ТЕМА: Выделение органических кислот из растительного сырья

.

2. Цель: Ознакомить студента с основными методами выделения и анализа углеводов

3. Задачи обучения: Студент должен научиться выделять и проводить анализ растительных органических кислот

4. Основные вопросы темы:

Получение масла из семян подсолнечника. Получение щавелевой кислоты из древесины Получение слизевой кислоты из свекловичного жома Получение лимонной кислоты из махорки

5. Методы обучения и преподавания: лабораторная работа

Лабораторная работа

Опыт №1. Получение масла из семян подсолнечника

Выделение масла. Обрушенные и измельченные семена подсолнечника помещают в бумажный патрон, покрывают тонким слоем ваты и вставляют в экстрактор аппарата Сокслета. Патрон изготовляют из полосы фильтровальной бумаги, дважды обернув ее вокруг широкой пробирки. Нижний конец патрона скручивают и затягивают ниткой.

В собранный аппарат через холодильник заливают эфир, включают воду и нагревающее устройство. Нагревать удобно электрической лампой, расположенной на таком расстоянии от нижней части колбы, чтобы эфир кипел равномерно. Для полного извлечения масла достаточно 3 ч непрерывной работы аппарата.

Раствор масла высушивают прокаленным сульфатом натрия и фильтруют через складчатый фильтр во взвешенную колбу. Фильтр промывают эфиром. Колбу закрывают пробкой, в которую вставлены две трубки. Через одну из них вводят сухой углекислый газ из аппарата Киппа или газометра, через другую колбу соединяют с холодильником (рис. 12). Приемником эфира может служить колба Бунзена, снабженная шлангом для отвода паров растворителя.

Рис. 12. Прибор для отгонки эфира

Отрегулировав подачу углекислого газа, колбу нагревают на горячей бане и полностью отгоняют эфир. После отгонки эфира прибор охлаждают в токе углекислого газа. Колбу вновь взвешивают и определяют выход масла.

Опыт №2. Получение щавелевой кислоты из древесины. Щавелевая кислота и ее соли широко распространены в растениях. Древесные опилки (сосновые или еловые) помещают в стакан, замачивают раствором 150 г едкого натра в 300 мл воды и перемешивают фарфоровым шпателем. Смесь переносят на чугунную сковороду и сплавляют 3 ч на газовой горелке при 200—220°С. Термометр заключают в металлическую гильзу, которую используют как мешалку. Полученный зеленоватый расплав охлаждают, переносят в стакан, выщелачивают водой и отфильтровывают от темно-бурого шлама. Раствор упаривают на водяной бане до кристаллизации щавелевокислого натрия. После охлаждения кристаллический оксалат отсасывают, растворяют в кипящей воде и обрабатывают 5%-ным известковым молоком. Полученный осадок оксалата кальция отфильтровывают, промывают на фильтре водой и разлагают в стакане 20%-ной серной кислотой. Водный раствор, содержащий щавелевую кислоту, отфильтровывают от гипса, упаривают на водяной бане до начала кристаллизации и оставляют на холоду. Щавелевая кислота кристаллизуется из воды в виде моноклинных призм. Выход - 28—40%.