V_N_Kovalev_Praktikum_po_farmakognozii
.pdf
Макро и микроскопический анализ ЛРС, содержащего сапонины |
3 1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 13.3
Основные отличия астрагала шерстистоцветкового и астрагала пушистоцветкового
Задание 2. Проведите анализ травы астрагала шерстистоцветкового в сравне нии со стандартным образцом сырья. За пишите, используя схему 10, основные внеш ние признаки исследуемого сырья.
Внешние признаки по ФС 42-533—72.
Неодревесневшие облиственные стебли длиной не более 20 см. Листья очередные, непарноперистые, с черешками длиной 12—20 см с 12—14 парами листочков. Листочки почти сидячие, продолговатоовальные или ланцетно-продолговатые, длиной 15—20 мм и шириной около 6 мм. Прилистники ланцетные, заостренные. Соцветия густые, головчатые, обычно 10—20-цветковые, длиной 3—6 см, на цветоносах, достигающих 15 см длины, расположенных в пазухах листьев. Цветки длиной 15—20 мм со светло-жел- тым мотыльковым венчиком и густоопушенной колокольчатой чашечкой с 5 зубцами. Цвет стеблей буровато-серый, листьев — серовато-зеленый. Запах сла-
бый, своеобразный. Вкус сладковатый. Рис. 13.8. Астрагал шерстистоцветковый
Задание 3. Изучите числовые показатели, характеризующие доброкачествен ность травы астрагала шерстистоцветкового.
Числовые показатели. Влажность — не более 13 %; золы общей — не более 7 %; золы, нерастворимой в 10 %-ном растворе кислоты хлористоводородной, не более 2 %; пожелтевших и побуревших частей растения — не более 5 %; стеблей толщиной свыше 3 мм — не более 8 %; измельченных частей, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 3 мм,— не более 7 %; органической примеси (части других неядовитых растений) — не более 1 %; минеральной примеси (земля, песок, камешки) — не более 2 %.
Задание 4. Известно, что траву астрагала шерстистоцветкового, содержа щую сапонины и флавоноиды, применяют как гипотензивное средство. Запишите в лабораторном журнале другие виды биологического действия астрагала шер стистоцветкового.
3 1 2 |
|
Изопреноиды. Тема 13. Сапонины |
|
|
|
|
|
|
ЛИСТЬЯОРТОСИФОНАТЫЧИНОЧНОГО(ПОЧЕЧНОГОЧАЯ) —Folia Orthosiphonis staminei
Задание 1. Изучите по гербарному образцу и рис. 13.9 ортосифон тычиноч ный. Запишите в лабораторный журнал название сырья, лекарственного расте ния и семейства на русском и латинском языках.
Задание 2. Проведите анализ листьев ортосифона тычиночного в сравне нии со стандартным образцом сырья визуально и под лупой (×10). Запишите, используя схему 7, основные внешние признаки исследуемого сырья. Обратите внимание, что сырьем являются верхушки побегов растения длиной до 12 см.
Зарисуйте в лабораторном журнале внешний вид листа почечного чая.
Внешние признаки по ст. 21 ГФ XI. Куски листьев, стеблей и верхушки побегов. Листья изломанные, реже цельные, частично скрученные, короткочерешковые. Пластинка листа ромбовидно-эллиптическая или продолговатояйцевидная, на верхушке заостренная, у основания клиновидная, в верхней части крупнопильчатая, у основания цельнокрайняя, сверху голая, снизу по жилкам с редкими волосками. По всей пластинке листа встречаются точечные железки (видны под лупой). Стебли 4-гранные, толщиной до 2,5 мм, длиной до 120 мм. Верхушки побегов с супротивными листьями. Цвет листьев зеленый, серовато-зеленый или фиолетово-бурый; стеблей — зеленовато-ко- ричневый или фиолетово-коричневый, на изломе желтовато-белый. Запах слабый. Вкус слабо-горьковатый, слегка вяжущий.
Задание 3. Приготовьте поверхностный препарат листа ортосифона тычиноч ного и рассмотрите его при м/у и б/у. Найдите в вашем препарате и зарисуйте в ла бораторном журнале основные диагностические признаки, указанные на рис. 13.10.
Рис. 13.9. Ортосифон тычиночный (почечный чай)
Задание 4. Изучите числовые по казатели, характеризующие доброкаче ственность листьев почечного чая.
Числовые показатели. Экстрактивных веществ, извлекаемых водой,— не менее 30 %; влажность — не более 12 %; золы общей — не более 12 %; золы, нерастворимой в 10 %-ном растворе кислоты хлористоводородной,— не более 5 %; листьев, почерневших с обеих сторон,— не более 2 %; стеблей (в том числе отделенных при анализе) — не более 30 %; частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 1 мм,— не более 4 %; органической примеси — не более 1%; минеральной примеси — не более 1 %.
Макро и микроскопический анализ ЛРС, содержащего сапонины |
3 1 3 |
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 13.10. Микроскопия листа ортосифона тычиночного:
1 — нижняя эпидерма с более мелкими и извилистостенными клетками; 2 — верхняя эпидерма; 3 — устьица расположены с обеих сторон листа и окружены двумя-тремя, реже четырьмя околоустьичными клетками (диацитный или аномоцитный тип); 4 — простые 1—7-клеточные волоски с бородавчатой поверхностью (по жилкам); 5 — железистые волоски с короткой ножкой и одно-, двухклеточной головкой; 6 — эфиромасличные железки, состоящие из четырех, реже шести выделительных клеток и одноклеточной ножки
3 1 4 |
|
Изопреноиды. Тема 13. Сапонины |
|
|
|
|
|
|
Числовые показатели по PhEur. Влажность — не более 11 %; золы общей — не более 12,5 %; стеблей диаметром более 1 мм — не более 5 %; других посторонних примесей — не более 2 %.
Задание 5. Известно, что листья ортосифона тычиночного применяют как гипоазотемическое средство. Запишите в лабораторном журнале другие виды биологического действия ортосифона тычиночного.
КОРНЕВИЩА С КОРНЯМИ ДИОСКОРЕИ НИППОНСКОЙ —
Rhizomata cum radicibus Dioscoreae nipponicae
Задание 1. Изучите по гербарным образцам и рис. 13.11 диоскорею нип понскую и близкий вид — диоскорею кавказскую. Запишите в лабораторный жур нал название сырья, лекарственного растения и семейства на русском и латин ском языках.
Задание 2. Проведите анализ корневищ с корнями диоскореи ниппонской в сравнении со стандартным образцом сырья. Запишите, используя схему 12, основные внешние признаки исследуемого сырья.
Внешние признаки по ФС 42-1521—80. Куски корневищ длиной до 3 см, диаметром до 2 см, цилиндрические, слегка изогнутые или перекрученные, неразветвленные, слабо продольно-морщинистые, снаружи покрытые тонким слоем пробки, которая обычно в сырье легко отслаивается. На верхней стороне корневищ имеются короткие выросты в виде пеньков, на которых четко видны остатки отмерших стеблей. От корневищ отходят немногочисленные упругие, тонкие, неветвящиеся придаточные корни длиной до 40 см и диаметром около 1 мм. Излом корневищ ровный, белый или кремовый.
Куски корневищ светло-ко- ричневые или желтоватые, после отслаивания пробки — желтоватые. Запах слабый, специфический. Вкус горький, слегка жгучий.
Рис. 13.11. Диоскорея ниппонская:
а — внешний вид; б — корневище
Задание 3. Изучите чис ловые показатели, характери
Макро и микроскопический анализ ЛРС, содержащего сапонины |
3 1 5 |
|
|
|
|
|
|
|
зующиедоброкачественностькорневищскорнямидиоскореиниппонской.Обратитевниманиена содержаниедействующихвеществ.
Числовые показатели. Содержание фуростаноловых гликозидов — не менее 3 %; влажность — не более 13 %; золы общей — не более 3,5 %; отшелушившейся пробки и обломков мелких корней — не более 1,5 %; органической примеси — не более 0,5 %; минеральной примеси — не более 0,5 %.
Задание 4. Известно, что сырье диоскореи применяют для получения фито препаратов. Запишите в лабораторном журнале препараты диоскореи ниппон ской и их применение.
? |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Дайте определение понятия «сапонины».
2.Чем тритерпеноиды отличаются от тритерпеновых сапонинов?
3.Какие классы стероидов вы знаете? Чем стероидные сапонины отличаются от других стероидов?
4.Приведите классификацию сапонинов.
5.Охарактеризуйте особенности химического строения сапонинов.
6.Напишите структурные формулы спиростанола, фуростанола, диосгенина, α-амирина, β-амирина, даммарана, панаксатриола, кислоты глицирретиновой.
7.Перечислите физико-химические свойства сапонинов.
8.Назовите методы выделения сапонинов из ЛРС.
9.На каких свойствах сапонинов основаны реакции их идентификации?
10.Перечислите качественные реакции обнаружения сапонинов.
11.Какие методы количественного определения сапонинов в ЛРС вы знаете?
12.Перечислите этапы хроматографического определения сапонинов.
13.Приведите примеры хромогенных реактивов для проявления сапонинов при тонкослойной хроматографии.
14.Перечислите сырье, содержащее стероидные сапонины. Напишите латинские названия ЛРС, ЛР и семейства.
15.Перечислите сырье, содержащее тритерпеновые сапонины. Напишите латинские названия ЛРС, ЛР и семейства.
16.Перечислите сырье, содержащее тетрациклические сапонины. Напишите латинские названия ЛРС, ЛР и семейства.
17.Перечислите сырье, содержащее пентациклические сапонины. Напишите латинские названия ЛРС, ЛР и семейства.
18.Укажите биологическую активность тритерпеновых сапонинов.
19.Укажите биологическую активность стероидных сапонинов. Назовите препараты, содержащие стероидные сапонины, а также препараты промышленного полусинтеза на основе стероидных сапонинов.
20.Идентифицируйте лекарственное растение по гербарному образцу.
Приведите латинское название сырья, лекарственного растения и семейства: солодки голой, каштана конского, хвоща полевого, астрогала шерстистоцветкового, женьшеня, аралии маньчжурской, сенеги, почечного чая, диоскореи ниппонской, диоскореи кавказской.
21.Назовите основные макроскопические признаки, позволяющие идентифицировать: корни солодки, семена каштана, траву хвоща, корни
3 1 6 |
|
Изопреноиды. Тема 13. Сапонины |
|
|
|
|
|
|
женьшеня, корни аралии, корни сенеги, траву астрагала шерстистоцветкового, листья ортосифона, корневища с корнями диоскореи.
22.Назовите основные микроскопические признаки корней солодки, травы хвоща, листа почечного чая.
23.Назовите места произрастания: солодки голой, каштана конского, хвоща полевого, женьшеня, аралии маньчжурской, сенеги, астрагала шерстистоцветкового, почечного чая, диоскореи ниппонской.
24.Охарактеризуйте правила заготовки, сушки и хранения: корней солодки, семян каштана, травы хвоща, корней женьшеня, корней аралии, корней сенеги, травы астрагала шерстистоцветкового, листьев ортосифона, корневищ с корнями диоскореи.
25.Перечислите недопустимые примеси к хвощу полевому, астрагалу шерстистоцветковому, женьшеню.
26.Перечислите основные БАВ растений: солодки голой, каштана конского, хвоща полевого, женьшеня, аралии маньчжурской, сенеги, астрагала шерстистоцветкового, почечного чая, диоскореи ниппонской.
27. Перечислите ЛР семейства аралиевых, содержащие сапонины,
и укажите их биологическую активность.
28.Перечислите ЛРС и препараты гипохолестеринемического действия, содержащие сапонины.
29.Перечислите ЛРС и препараты адаптогенного действия, содержащие сапонины.
30.Перечислите ЛРС и препараты отхаркивающего действия, содержащие сапонины.
31.Перечислите ЛРС и препараты гипоазотемического действия, содержащие сапонины.
32.Перечислите сырье, которое является промышленным источником получения кортикостероидов, женских и мужских половых гормонов.
ТЕМА
14 Кардиотонические гликозиды
Кардиотонические гликозиды (кардиотонизирующие, или сердечные гликозиды) относятся к стероидам, имеющим в структуре агликона ядро циклопентанпергидрофенантрена. От прочих стероидов они отличаются наличием у С17 ненасыщенного лактонного кольца. По величине лактонного цикла разной степени насыщенности они классифицируются на карденолиды
и буфадиенолиды (рис. 14.1).
Рис. 14.1. Схема классификации кардиостероидов
Свое название эти гликозиды получили по биологической активности — способности оказывать избирательное тонизирующее действие на миокард.
Кардиотоническое действие сердечных гликозидов обусловливает лактонное кольцо в С17 положении. Разрыв его или изомеризация ведет к полной потере биологической активности.
Кардиостероиды в отличие от других стероидов имеют специфическую пространственную ориентацию молекулы (рис. 14.2). Относительно кольца В кольцо С всегда занимает транс-положение. Кольца С/D всегда имеют циссочленение. Кольца А/В могут иметь как цис-, так и транспространственную ориентацию. Гликозиды с цис-сочленением колец А/В высоко активны.
Углеводный компонент в гликозидах присоединяется к гидроксилу в С3 стероидной части молекулы. Характерной особенностью кардиогликозидов является линейное строение углеводородной цепи. С агликонами связаны чаще всего специфические дезоксисахара, например дигитоксоза, ацетил-диги- токсоза, цимароза и др.
3 1 8 |
|
Изопреноиды. Тема 14. Кардиотонические гликозиды |
|
|
|
|
|
|
Рис. 14.2. Пространственная конфигурация:
а — агликон наперстянки; б — дигитоксоза; в — 3-ацетилдигитоксоза
Физико-химические свойства. Сердечные гликозиды — бесцветные или белые кристаллические, реже аморфные, вещества без запаха, горькие на вкус, имеют определенную температуру плавления (100—270 °С), оптически активны, многие из них флюоресцируют в УФ-свете. Большинство сердечных гликозидов мало растворимы в эфире диэтиловом, хлороформе, в воде, но хорошо растворяются в водных растворах метилового и этилового спиртов. Гликозиды с длинной углеводной цепью лучше растворяются в воде и водных растворах спиртов, агликоны — в органических растворителях.
Сердечные гликозиды легко гидролизуются кислотами и ферментами. Мягкое ступенчатое расщепление протекает при ферментативном гидролизе. Из первичных, нативных, гликозидов при ферментативном гидролизе образуются вторичные, которые отличаются длиной углеводной цепи. Например, при ферментативном гидролизе пурпуреагликозида А вначале образуется дигитоксин и отщепляется молекула глюкозы, а затем образуется дигитоксигенин и 3 молекулы дигитоксозы. При кислотном гидролизе сразу происходит глубокое расщепление до агликона и сахарных компонентов.
В щелочной среде происходит деструкция агликона вследствие разрыва лактонного кольца, что приводит к потере кардиотонического действия.
Выделение. Общие методы выделения сердечных гликозидов многостадийные и заключаются в подготовке сырья, обезжиривании эфиром петролейным или бензином (семена), экстракции спирто-водными смесями до истощения сырья, упаривании органического растворителя и переведении остатка в водный или водно-спиртовый раствор, осаждении и фильтрации выпавших липофильных веществ (хлорофилла, других пигментов, смол, воска, стеринов и пр.), очистке через слой алюминия оксида для освобождения от фенольных соединений с дальнейшим фракционированием экстракцией органическими растворителями различной полярности: эфиром диэтиловым, хлороформом и хлороформно-спиртовыми смесями (3:1 — 2:1).
Разделение смеси сердечных гликозидов проводят чаще всего на хроматографических колонках, заполненных сорбентами (алюминия оксид, силикагель). В дальнейшем нужные зоны элюируют определенным растворителем. Полученные элюаты выпаривают под вакуумом досуха при температуре около 50 °С, затем перекристаллизовывают для получения индивидуальных веществ.
На всех этапах выделения требуется учитывать чувствительность кардиогликозидов к изменению рН среды и температуры. В слабощелочной среде образуются изосоединения, не обладающие фармакологической активностью. В кислой среде гликозиды могут гидролизоваться, а иногда происходит отделение третичных гидроксильных групп стероидного ядра с образованием ангидроформ. Ацетильные и формильные группы, присутствующие в агликонах некоторых кардиостероидов, отщепляются как в кислой, так и в ще-
Общая характеристика |
3 1 9 |
|
|
|
|
|
|
|
лочной среде. Альдегидная группа очень подвержена окислению, даже кислородом воздуха. Сердечные гликозиды чувствительны к нагреванию. Кроме того, до выделения нативных гликозидов необходимо инактивировать ферменты, присутствующие в сырье. Для этого используют высокую температуру, пары спирта, сульфат аммония и др. Для выделения вторичных гликозидов используют энзимы самих растений. Для этого обезжиренное сырье смачивают водой и оставляют на несколько дней при 25—37 °С, а затем гликозиды экстрагируют спирто-водным раствором.
Качественные реакции. Для обнаружения сердечных гликозидов в растительных экстрактах часто используют цветные реакции, которые разделяются на три группы: на стероидное ядро, на лактонное кольцо, на углеводную часть молекулы.
На стероидное ядро
—Реакция Либермана—Бурхарда приводит к образованию сине-зеленого окрашивания при добавлении смеси уксусного ангидрида и кислоты серной (50 частей уксусного ангидрида и 1 часть кислоты серной концентрированной).
—С реактивом Чугаева (хлорид цинка и ацетилхлорид в кислоте уксус-
ной) образуется розовое окрашивание с максимумом поглощения при
λ= 562 нм.
—Карденолиды, которые содержат диеновую группу или способны ее образовывать под действием кислоты трихлоруксусной, дают положительную реакцию Розенгейма. При этом (λ = 562 нм) возникает розовая окраска, которая переходит в лиловую или синюю.
На пятичленное ненасыщенное лактонное кольцо. Проводят реакции с ароматическими нитропроизводными в щелочной среде:
—реакцию Кедде с кислотой 3,5-динитробензойной (фиолетово-красная окраска) — специфическую на γ-лактонное кольцо карденолидов;
—реакцию Легаля с натрия нитропруссидом (красная окраска);
—реакцию Раймонда с м-динитробензолом в бензоле (фиолетовая окраска);
—реакцию Балье с кислотой пикриновой.
На шестичленное дважды ненасыщенное лактонное кольцо специфические реакции не найдены. Для идентификации буфадиенолидов снимают УФ-спектр, который имеет характерную полосу поглощения при длине волны 300 нм. Пятичленное лактонное кольцо в этих условиях проявляет интенсивное поглощение при 215—220 нм.
На дезоксисахара
— Реакция Келлера—Килиани со смесью двух реактивов: кислоты уксусной ледяной, содержащей следы железа (III) сульфата, и кислоты серной концентрированной со следами железа (III) хлорида (васильково-синяя окраска).
К-строфантин и строфантозид (ди- и тригликозиды) не дают этой реакции. Для подобных случаев применяют более чувствительный метод: проводят гидролиз гликозида кислотой трихлоруксусной, а свободный 2-дезокси- сахар обнаруживают по голубому окрашиванию после реакции с n-нитрофе- нилгидразином в щелочной среде.
В анализе сердечных гликозидов используют УФ-, ИК-, масс-, и ЯМРспектроскопию.
Хроматографическое обнаружение. В литературе описаны многочисленные системы для разделения кардиостероидов на бумаге и в тонком слое сорбента, которые можно разделить на следующие группы: 1) для слабополярных
3 2 0 Изопреноиды. Тема 14. Кардиотонические гликозиды
гликозидов и агликонов; 2) для полярных гликозидов и агликонов. Универсальными системами для ТСХ гликозидов является этилацетат—метанол— вода в различных соотношениях.
Сердечные гликозиды, как правило, не обладают флюоресценцией в УФ-свете, поэтому для их обнаружения используются цветные реакции. Хроматограммы карденолидов можно обрабатывать реактивами Кедде, Легаля, Раймонда, Балье. Универсальными реактивами для карденолидов и буфадиенолидов являются: раствор сурьмы (III) хлорида с нагреванием; смесь хлорамина с кислотой трихлоруксусной; кислота серная концентрированная с нагреванием. Реакцию Либермана—Бурхарда можно использовать для обнаружения любых стероидов, в том числе и сердечных гликозидов.
Фюржак и Люрже рекомендуют проводить гидролиз и обнаруживать 2-дезоксисахара на бумаге спиртовым раствором n-диметиламинобензальде- гида с кислотой фосфорной или спиртовым раствором ванилина с кислотой фосфорной. Пятна гликозидов с 2-дезоксисахарами окрашиваются в голубой цвет.
Количественное определение. Все методы количественной оценки сердечных гликозидов можно разделить на две группы: биологические и физикохимические.
Биологические методы основаны на определении биологической активности сердечных гликозидов на лабораторных животных (кошках, лягушках, голубях) и выражаются в единицах действия (кошачьих, лягушачьих и голубиных — КЕД, ЛЕД, ГЕД). За единицу действия (1 КЕД, 1 ЛЕД, 1 ГЕД) принято наименьшее количество исследуемого объекта (1 мг вещества или 1 мл вытяжки из ЛРС), которая вызывает остановку сердца в систоле у животных в течение 1 ч. Количество единиц действия в 1 г сырья называется валор. Валор указывается в разделе АНД «Числовые показатели».
Физико-химические методы. Спектрофотометрический и колориметрический методы основаны на определении оптической плотности продуктов реакции сердечных гликозидов с различными хромогенными реактивами.
Полярографический метод основан на способности карденолидов и буфадиенолидов восстанавливаться на ртутно-капельном электроде.
Титриметрический метод основан на реакции гидроксиламина хлорида с карбонильной группой молекулы кардиогликозида, в результате чего выделяется кислота хлористоводородная, которая взаимодействует с диэтиламином, а избыток последнего оттитровывают раствором кислоты хлорной в метаноле.
Биологическое действие. Характерным признаком сердечных гликозидов является специфическое действие на сердечную мышцу: в малых дозах они усиливают ее сокращения, в больших, наоборот, угнетают работу сердца и могут вызвать его остановку. Действие сердечных гликозидов проявляется в изменении всех основных функций сердца. Под влиянием кардиогликозидов наблюдается:
—усиление систолических сокращений сердца, длительность систолы уменьшается (положительное инотропное действие);
—удлинение диастолы, ритм сердца замедляется, улучшается приток крови к желудочкам (отрицательное хронотропное действие);
—повышение тонуса миокарда (положительное тонотропное действие);
—ухудшение проводимости миокарда (отрицательное дромотропное действие);
—усиление возбудимости миокарда: удлиняется промежуток между сокращениями предсердий и желудочков (положительное батмотропное действие).