Распространение полисахарида инулина в растительном сырье

Содержание Введение Глава I. Литературный обзор

1.1 Химическая характеристика инулина

1.2 Фармакологические свойства

1.3 Применение в медицине

1.4 Фармакогностическая характеристика сырья, содержащего инулин

1.4.1Корневища и корни девясила

1.4.2 Корень одуванчика

1.4.3 Клубни топинамбура Глава II. Экспериментальная часть

2.1 Оценка доброкачественности сырья

2.1.1 Определение влажности

2.1.2 Определение общей золы

2.1.3 Определение золы, нерастворимой в 10% HCl

2.1.4 Определение экстрактивных веществ

2.2 Фитохимический анализ

2.2.1 Определение инулина по методу Бертрана

2.2.2 Определение содержания эфирного масла

2.2.3. Определение содержания флавоноидов

2.2.4 Качественное и количественное определение дубильных веществ

2.2.5 Количественное определение каротиноидов

2.2.6 Количественное определение аскорбиновой кислоты

2.2.7 Определение минерального состава Выводы Список использованной литературы Введение Мотивы выбора темы: с каждым днем число больных сахарным диабетом возрастает. В связи с этим, изучение соединений, заменяющих крахмал и сахар, которые вызывают это заболевание, представляет большой научный интерес. Одним из полисахаридов, легко усваеваемых организмом человека является инулин. Его давно и с успехом применяют при таких зоболеваниях, как: сахарный диабет, ожирение, атеросклероз, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, почечно-каменная и желчекаменная болезни, запоры, иммунодефициты.

Поскольку лечебный эффект лекарственного сырья зависит не только от содержания основного действующего вещества, но и от сопутствующих веществ, актуальным является не только изучение содержания инулина, но и других биологически активных веществ.

Целью данной работы является изучение распространения полисахарида инулина в растительном сырье. Для достижения этой цели нами были поставлены следующие задачи:

1. Определение содержания инулина в следующем растительном сырье: клубни топинамбура, корни одуванчика и корни девясила, произрастающие в нашей республике.

2. Изучение общего фитохимического состава сырья, содержащего инулин.

Глава. I Литературный обзор

1.1 Химическая характеристика инулина Коллоидальный полисахарид, служащий запасным углеводом вместо крахмала в клубнях и корнях некоторых растений (цикорий, георгины, некоторые разновидности артишоков). С йодом дает только желтое окрашивание. В отличие от крахмала, состоящего из остатков глюкозы, инулин построен исключительно из остатков фруктозы, на которую целиком распадается при гидролизе или под влиянием фермента инулиназы. По новейшим исследованиям в состав инулина входит девять остатков фруктозы. Основным структурным элементом инулина служит ангидро-три-фруктоза, три таких комплекса, полимеризуясь, дают инулин. Инулин очень трудно растворим в холодной воде, легко растворяется в горячей воде, не давая клейстера, как крахмал, а только опалесцириющий коллоидный раствор. Молекулярная масса 5000−6000. Фермент инулиназа (или инулаза) найден в корнях и в семенах цикория, в ряде грибков, у беспозвоночных, у млекопитающих — в селезенке.

Полисахарид инулин в растениях часто сопровождается другими фруктозидами, имеющими относительно меньшую молекулярную массу и, следовательно, лучшую растворимость в воде.

Инулины различаются длиной полимерной цепи. Так, существуют низкомолекулярные инулины (средняя степень полимеризации10 и ниже) и высокомолекулярные инулины (средняя степень полимеризации 20 и выше). Общеизвестен тот факт, что чем выше средняя степень полимеризации, тем выше биологическая активность инулина.

1.2 Фармакологические свойства Инулин самым радикальным образом влияет на обмен веществ. Соляная кислота желудка и ферменты кишечника расщепляют инулин на отдельные молекулы фруктозы и другие мелкие фрагменты, которые проникают в кровеносное русло.

Нерасщепленная часть инулина выводится из организма, увлекая за собой массу ненужных организму веществ — от тяжелых металлов и холестерина до различных токсинов.

При этом инулин способствует усвоению витаминов и минералов в организме (особенно, Mg, Cu, Fe и Р).

Инулин улучшает обмен липидов — холестерина, триглицеридов и фосфолипидов в крови. Поэтому снижает риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, смягчает их последствия, укрепляет иммунную систему организма. Кроме того, инулин оказывает иммуномодулирующее и гепатопротекторное действие, противодействуя возникновению онкологических заболеваний. Прием препаратов, содержащих инулин, позволяет снизить уровень сахара у диабетиков, предотвращает возникновение осложнений сахарного диабета.

Способствует развитию бактерий Бифидус, содержащихся в микрофлоре желудка, содействуя, таким образом, нормальному функционированию желудочно-кишечного тракта. К тому же инулин стимулирует сократительную способность кишечной стенки, что ускоряет очищение организма от шлаков и непереваренной пищи. Это ускоряет запоры и диарею.

1.3 Применение в медицине Легко усваивается организмом человека, в связи с чем применяется в медицине как заместитель крахмала и сахара при сахарном диабете.

Для профилактики и лечения остеопороза у взрослых. Регулярное применение инулина или олигофруктозы способствует укреплению костей и усвоению кальция в костной системе в нужных пропорциях.

Активен против вредных бактерий и паразитов. Применяется для борьбы с сальмонеллой, шигеллой, стафилококками и энтерококками.

Усиливает обмен веществ, восстанавливает силы и работоспособность, способствует продлению жизни. Снижает уровень сахара в крови, обладает противовоспалительным, антисклеротическим действием, укрепляет капилляры. Так же применяют для профилактики и лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперсной кишки. Улучшает микрофлору кишечника.

Широкое распространение получил такой препарат, как «Инулин Форте» — натуральный продукт, полученный на основе уникального по своим свойствам растения топинамбура. «Инулин Форте» регулирует углеводный обмен: в кислой среде желудочного сока инулин под действием фермента инулазы гидролизуется с образованием фруктозы, которая усваивается организмом без инсулина, предупреждая тем самым энергетический голод тканей больных сахарным диабетом, одновременно снижая чувство голода.

1.4 Фармакогностическая характеристика сырья, содержащего инулин

1.4.1 Корневища и корни девясила (Inulahelenium L.)

Многолетнее травянистое растение с прямостоячим стеблем высотой до 1,5 метров. Листья крупные, очередные, продолговато-эллиптические с неравномерно-зубчатыми краями, снизу густоопушенные, сверху рассеянно-опушенные, бархатистые. Цветочные корзинки расположены на верхушках стеблей. Краевые цветки в корзинках язычковые, золотисто-желтые, срединные — трубчатые. Корневище толстое, короткое, обычно многоглавое, диаметром 6−7см, от него отходят немногочисленные корни длиной до 20 см и толщиной до 3 см. Цвететв июне-августе, семена созревают в августе и сентябре. Встречается по берегам водоемов, на лесных полянах, между кустарниками. Основные районы заготовок — Краснодарский и Ставропольский края, Казахская ССР.

Корневища и корни девясила высокого заготавливают осенью с начала плодоношения до наступления заморозков. При сборе корневую систему подкапывают в радиусе около 20 оставляют нетронутым не менее одного растения на 10 м².

Корневища и корни девясила высокого содержат эфирное масло, состоящее из геленина, алантола, проазулена и смеси сесквитерпеновых лактонов (алантолактон, изоалантолактон, дигидроалантолактон). Кроме того, в корнях найдены витамин Е, сапонины, смолы, камеди, слизи, пигменты, незначительное количество алкалоидов, а также полисахариды, главным образом инулин (до 44%), псевдоинулин, инулицин. В траве содержится эфирное масло (до 3%), в листьях обнаружено горькое вещество алантопикрин. Корни, кроме того, содержат: микроэлементы (мг/г) — К, Са, Мg, Fe; макроэлементы (мкг/г) — Mn, Cu, Zn, Mo, Cr, Al, V, Se, Ni, Sr, Pb, I, B.

Экспериментальные исследования галеновых препаратов девясила высокого немногочисленны и в некоторых случаях их результаты противоречивы. В основном растение обладает противовоспалительными, антимикробными, отхаркивающими, желчегонными и мочегонными свойствами.

Противоречивые оценки относятся к влиянию препаратов растения на секреторную активность желудочно-кишечного тракта. По-видимому, следует считать доказанными только те общие данные, которые свидетельствуют о снижении секреторной активности кишечника и о регулирующем влиянии девясила на его моторику, а влияние препаратов растения на секреторную активность желудка требует дополнительной экспериментальной проверки, хотя логически следует склоняться к возможности благоприятного воздействия растения именно при повышенной секреции желудка.

Кроме того, эфирное масло растения не только оказывает антимикробное действие, но и обладает противоглистными свойствами (особенно при аскаридозе). В качестве отхаркивающего средства препараты девясила применяют для уменьшения секреции бронхов при острых и хронических заболеваниях дыхательных путей (бронхиты, трахеиты и др.) и гриппе. Особенно эффективны галеновые препараты растения при заболеваниях, сопровождающихся выделением большого количества густой вязкой мокроты.

Благодаря своим противовоспалительным, желчегонным и регу-лирующим пищеварение свойствам препараты девясила применяют при желудочно-кишечных заболеваниях. Терапевтический эффект проявляется прежде всего в ослаблении болезненных симптомов со стороны кишечника снижается его моторная и секреторная активность, восстанавливаются нормальные процессы пищеварения. Стихают воспалительные процессы в желудочно-кишечном тракте. 8].

1.4.2 Корень одуванчика (Taraxacum officinale Web)

Семейство астровые. Многолетнее травянистое растение с коротким корневищем и мясистым маловетвистым стержневым корнем. Листья в прикорневой розетке, 10−25см длиной, глубоко струговидно-перистонадреза-нные, постепенно суживающиеся в длинный крылатый черешок. Цветки собраны в крупные корзинки диаметром до 5 см. Все цветки обоеполые, язычковые, ярко-желтые. Цветоложе голое, плоское, ямчатое.

Плод — веретенообразная буроватая семянка с хохолком, состоящим из белых не ветвистых волосков. Все части растения содержат густой белый млечный сок. Цветет растение в апреле-июне, иногда наблюдается вторичное цветение, размножается семенами. Одуванчик лекарственный встречается почти по всей территории России, за исключением Арктики. Основные заросли размещены в лесных, лесостепных и на севере степных районов европейской части России. Произрастает на лугах, на выпасах, обочинах дорог, улицах, во дворах, огородах, парках, иногда как сорное растение в посевах.

Корни одуванчика заготавливают весной, в начале отрастания растения (апрель-начало мая) или осенью (сентябрь-октябрь).

Соцветия и листья одуванчика лекарственного содержат каротиноиды тараксантин, флавоксантин, лютеин, вилоксантин; тритерпеновые спирты арнидиол и фарадиол. Корни растения содержат тритерпеновые соединения, стерины, холин, никотиновую кислоту, никотинамид, каучук, смолы, воск, инулин, жирное масло, органические кислоты (олеаноловая, линолевая, пальмитиновая и др). Корни содержат: макроэлементы (мг/г) — K, Ca, Mg, Fe; микроэлементы — Mn, Cu, Zn, Co, Mo, Cr, Al, Ba, V, Se, Ni, Sr, Br.

Одуванчик относится к лекарственным растениям, содержащим горечи. Применяют его для возбуждения аппетита и улучшения пищеварения. Рефлекторное действие препаратов одуванчика осуществляется путем раздражения вкусовых рецепторов языка и слизистой оболочки ротовой полости, что ведет к возбуждению пищевого центра, а затем к усилению секреции желудочного сока и секреции других пищеварительных желез. Биологически активные вещества одуванчика лекарственного обладают также некоторыми желчегонными, диуретическими, спазмолитическими слабительными свойствами.

Галеновые препараты из корней одуванчика применяют как самостоятельно, так и в смеси с другими желчегонными растениями при холециститах, гепатохолециститах, анацидных гастритах, осложненных патологией гепатобилиарной системы и хроническими запорами. Препараты одуванчика или свежие корни растения используют для возбуждения аппетита, улучшения секреторной и моторной деятельности желудка и кишечника, повышения желчеотделения и секреции пищеварительных желез. Корни одуванчика входят в состав аппетитных чаев, желудочных и мочегонных сборов. Имеется опыт клинического применения галеновых препаратов растения для профилактики общего атеросклероза.

1.4.3 Клубни топинамбура (Helianthustuberosus)

Топинамбур или подсолнечник клубненосный — растение семейства астровые. Известно также под названием «земляная груша» и «иерусалимский артишок». В диком виде встречается в Северной Америке.

Распространен в европейской части России, на Кавказе, в Западной и Восточной Сибири, на Дальнем Востоке.

Многолетнее травянистое растение с прямостоячим ветвящимся, опушенным короткими волосками стеблем и подземными побегами, на которых развиваются клубни. Листья пильчато-зубчатые черешковые: нижние — яйцевидные или сердцевидно-яйцевидные, супротивные, верхние — удлиненно-яйцевидные или ланцетные, очередные. Цветки собраны в соцветия корзинки диаметром 2−10см. Срединные трубчатые цветки желтые, обоеполые; краевые бесплодные ложноязычковые цвети золотисто-желтые, их от десяти до пятнадцати. Цветение в европейской части России в августе-октябре. Плод — семянка, в европейской части России созревает в сентябре-октябре.

Клубни топинамбура содержит около 77% углевода инулина, который при хранении превращается во фруктозу, что делает корнеплод довольно сладким на вкус. Топинамбур — отличный источник диетической клетчатки и железа, в нем содержатся в высоком количестве калий, витамин С, витамином В1, также содержит до 3% белка, минеральные соли, каротин и другие необходимые организму витамины и микроэлементы. Высокое содержание клетчатки и инулин способствует вырабатыванию газов в желудке, поэтому склонным к метеоризму людям рекомендуется употреблять топинамбур в приготовленном виде. Также содержатся: микроэлементыFe, K, Ca, Si, Mg, Mn, P, Zn.

Основные свойства растения: обеспечение питание клеток, стимулируя их обновление, способствует синтезу белка; сокращает иммунодефицит, усиливая иммунитет, повышая активность Т-лимфоцитов в крови; предохраняет от образования атеросклеротических бляшек; обеспечивает устойчивое артериальное давление, снимая спазмы и расширяя сосуды; защищает от болезней сердца, нормализуя сердечный ритм и эластичность сосудистых стенок; улучшает состояние волос и ногтей, благодаря легкоусвояемому кремнию; предупреждает сахарный диабет, уменьшая потребность в инсулине.

Инулин и другие олигосахариды этого растения создают условия для размножения и роста бифидобактерий, благодаря чему происходит восстановление просветной и пристеночной микрофлоры кишечника, что благотворно влияет на работу желудочно-кишечного тракта. За счет олигосахаридов происходит нормализация углеводного и липидного обмена. Кроме того, полисахариды иерусалимского артишока повышают адаптивные возможности организма.

Показан для профилактики дисбиотических состояний, пищевых аллергических реакций, нарушения пищеварения, гипергликемии, гиперхолистеринемии, снижения защитных сил организма, воспалительных процессов кишечника, недостаток витаминов группы В.

Использование концентрата топинамбура в комплексном лечении больных сахарным диабетом второго типа в течение 3 недель способствовало: снижению базальной гликемии; снижению пищевой гликемии; улучшению динамики показателей липидного обмена (холестерин, триглецириды); улучшению обеспеченности больных аскорбиновой кислотой.

Ценность представляют клубни топинамбура, которые идут в пищу людям, на корм скоту, на техническую переработку (спирт, фруктоза). Стебли и листья хорошо силосуются.

Клубни употребляют в сыром виде или подвергаются термообработке. Жареный топинамбур на вкус напоминает сладкий жареный картофель. Из стеблей можно под прессом получить сладкий сок, годный для патоки.

Растение высаживают в декоративных целях как зеленое заграждение, а также как кулисную культуру (для защиты посевов и посадок от северных ветров). В пчеловодстве используют как позднюю культуру, поддерживающую медосбор.

Глава П. Экспериментальная часть

2.1 Оценка доброкачественности сырья

2.1.1 Определение влажности В фармацеи под влагой сырья понимают потерю в массе сырья за счет гигроскопической влаги и летучих веществ, которую обнаруживают при высушивании до постоянной массы. Величина содержания влаги в сырье позволяет рассчитывать содержание действующих веществ в пересчете на физически сухое вещество.

Методика определения:

Точную массу высушенного растительного сырья помещали в предварительно высушенные и доведенные до постоянной массы бюксы. Бюксы с сырьем выдерживали в сушильном шкафу (при температуре 110° С) в течении 2-х часов. Для охлаждения бюксы с крышками помещали в эксикатор на 30−50 минут. В период высушивания и охлаждения бюксы держали открытыми. Затем бюксы закрывали крышками и взвешивали (взвешивание проводили на аналитических весах). Высушивание проводили до постоянной массы. Постоянная масса считалась достигнутой, если разница между двумя последующими взвешиваниями после 20 минут высушивания и 30 минут охлаждения в эксикаторе не превышала 0,0005 г.

Влажность сырья W (%) вычисляли по формуле:

где

m1 — масса сырья до высушивания, г;

m2 — масса сырья после высушивания, г;

m0 -масса пустого тигля, г.

Полученные данные представлены в таблице 1.

Таблица 1

Содержание влажности

Как видно из таблицы 1, содержание влажности в исследуемом сырье соответствует нормативной документации.

2.1.2 Определение общей золы Брали навески сырья около 5 г (точная навеска). Сырье помещали в предварительно прокаленные до постоянной массы и точно взвешенные фарфоровые или платиновые тигли равномерно распределяя вещество тонким слоем по дну тигля. Затем тигли с сырьем осторожно нагревали, давая сначала веществу сгореть или улетучиться при возможно более низкой температуре. Сжигание оставшихся частичек угля тоже вели при возможно более низкой температуре и лишь тогда, когда уголь сгорал до постоянной массы, полностью увеличивали пламя. Прокаливание вели при температуре красного каления (500°С) До получения белой золы, избегая сплавления золы и спекания ее со стенками тиглей. По окончании прокаливания тигли охлаждали в эксикаторе 20−30 мин. и взвешивали.

Содержание общей золы Х (%) вычисляли по формуле:

где

m1 — масса золы, г;

m2 — масса сырья, г;

m0 -масса пустого тигля, г.

Полученные данные представлены в таблице 2.

Таблица 2

Содержание общей золы

Как видно из таблицы 2, результаты соответствуют требованиям Государственной Фармакопеи.

2.1.3 Определение золы, нерастворимой в 10% HCI

К остаткам в тиглях, полученным после сжигания лекарственного растительного сырья, приливали 15 мл 10% раствора хлористоводородной кислоты, тигли накрывали часовыми стеклами и нагревали в течение 10 минут на кипящей водяной бане.

Затем к содержимому тиглей прибавляли по 5 мл горячей воды, обмывая ею часовые стекла. Жидкость фильтровали через беззольные фильтры, перенося на них остатки с помощью горячей воды. Фильтры с осадками промывали горячей водой до исчезновения в водах реакций на хлориды, переносили их в те же тигли, высушивали, прокаливали до постоянной массы и взвешивали.

Содержание золы, нерастворимой в 10% растворе хлористоводородной кислоты (х%), вычисляли по формуле:

где

m1- масса золы, нерастворимой в HCI, г;

m2 — масса сырья до прокаливания, г.

Полученные данные по определению золы, нерастворимой в 10% HCI представлены в таблице 3.

Таблица 3

Содержание золы, нерастворимой в 10% HCI

Полученные результаты свидетельствуют о соответствии их НТД.

инулин сырье эфирный дубильный

2.1.4 Определение экстрактивных веществ Содержание экстрактивных веществ определяли по следующей методике:

Около 1,0 г измельченного сырья (точная навеска), просеянного сквозь сита с отверстиями диаметром 1 мм, помещают в коническую колбу вместимостью 200−250 мл. прибавляют 50 мл растворителя, указанного в соответствующей НТД на лекарственное растительное сырье. Колбу закрывают пробкой, взвешивают (с погрешностью ± 0,01 г) и оставляют на 1 час. По корням одуванчика нет НТД, но чаще всего для приготовления лекарства из растения используют спирт разной концентрации, поэтому в качестве экстрагента (растворителя) нами был использован 70% спирт.

Затем (через один час) колбу соединяют с обратным холодильником, нагревают, поддерживая слабое кипение в течение 2 часов. После охлаждения колбу с содержимым вновь закрывают той же пробкой, взвешивают и потерю в массе восполняют растворителем. Содержимое колбы тщательно взбалтывают и фильтруют через сухой бумажный фильтр в сухую колбу вместимостью 150−200 мл. 25мл фильтрата пипеткой переносят в предварительно высушенную при температуре 100−105°С до постоянной массы и точно взвешенную фарфоровую чашку диаметром 7−9 см и выпаривают на водяной бане досуха. Чашку с остатком сушат при температуре 100−105°С до постоянной массы, затем охлаждают в течение 30 минут в эксикаторе, на дне которого находится безводный хлорид кальция, и немедленно взвешивают.

Содержание экстрактивных веществ в процентах X (%) в пересчете на абсолютно сухое сырье вычисляют по формуле:

где т — масса сухого остатка, г;

m1 — масса сырья, г;

Wпотеря в массе при высушивании я сырья в процентах.

Полученные данные приведены в таблице 4.

Таблица 4

Содержание экстрактивных веществ

Как видно из таблицы 4, содержание экстрактивных веществ сопоставимо с литературными данными.

2.2 Фитохимический анализ

2.2.1 Определение инулина по методу Бертрана При определении навеску свежего растительного материала заливают горячей водой и экстрагируют в гомогенизаторе 30 минут или же на кипящей водяной бане в течение 40 минут. Гидролизуют экстракт соляной кислотой 30 минут при конечной концентрации ее в экстракте 0,5% (соляную кислоту можно заменить 0,1 н. щавелевой кислотой, гидролизуют также 30 минут). После нейтрализации экстракта 0,5 н., раствором NaOH (или другим слабым раствором щелочи), если имеют дело с окрашенным раствором, то проводят осветление, чтобы ликвидировать помехи со стороны белков и других веществ, присутствующих в растворе. Осветление проводят 30% раствором ацетата свинца или фосфорновольфрамовой кислоты.

Осадок отфильтровывают без отсасывания и к раствору прибавляют 5 см³ 3% раствора свинца. Раствор отфильтровывают и в нем определяют содержание фруктозы (инулина).

Данные по определению инулина представлены в таблице 5.

Таблица 5

Содержание инулина

Из результатов, представленные в таблице 5 видно, что экспериментальные данные соответствуют требованиям Государственной Фармакопеи XI. Исходя из сведений указанной таблицы, можно отметить, что из объектов исследования инулин содержится в большем количестве в клубнях топинамбура.

2.2.2 Определение содержания эфирного масла Из объектов исследования эфирное масло, согласно литературным данным, содержится в корневищах и корнях девясила.

Определение содержания эфирного масла производили путем его перегонки с водяным паром из сырья с последующим изменением объема.

Навеску измельченного сырья поместили в широкогорлую, круглодонную или плоскодонную колбу, вместимостью 1000 мл, приливали 300 мл воды и закрывали резиновой пробкой, с обратным шариковым холодильником. В пробирке снизу укрепляли металлические крючки, на которые при помощи тонкой проволоки подвешивали градуированный приемник. Так, чтоб конец холодильника находился над воронкообразным расширением приемника, не касаясь его. Приемник должен свободно помещаться в горле колбы, не касаясь стенок, и отстоять от уровня воды не менее, чем на 50 мм. Цена деления градуированной части приемника 0,025 мл.

Колбу с содержимым нагревали и кипятили в течении времени, указанного в соответствующей нормативно-технической документации (НТД) на лекарственное растительное сырье.

Объем масла в градуированной части приемника заливали после окончания перегонки и охлаждения прибора до комнатной температуры.

После 6−8 операций холодильник и градуировочный приемник необходимо промыть ацетоном и водой.

Содержание эфирного масла в пересчете на абсолютное сухое сырье рассчитывают по формуле:

где

Vобъем эфирного масла, мл;

тх — масса навески сырья, %;

Wвлажность сырья, %.

Содержание эфирного масла в сырье составило 1,18%.

2.2.3 Определение содержания флавоноидов Флавоноиды являются одной из самых распространенных групп природно-полифенольных соединений, обладающих выраженными биологическими свойствами. Поэтому нами проведена количественная оценка их содержания в корнях одуванчика, клубнях топинамбура и корневищах и корнях девясила.

Для извлечения флавоноидов 1 г сырья поместили в колбу, вместимостью 25 мл и залили 10 мл 40%-ного этилового спирта. Колбу соединили с обратным холодильником и нагревали на водяной бане в течение 10 минут с момента закипания спирта в колбе. После охлаждения полученное извлечение фильтровали через бумажный фильтр и провели качественные реакции на флавоноиды.

Качественная реакция на флавоноиды:

1. Цианидная проба. К 2 мл извлечения добавили 7 капель концентрированной соляной кислоты и 15 мл металлического цинка. Смесь нагревали на водяной бане в течение 20 минут для ускорения реакции и усиления окраски. Через 1−2 минуты наблюдали розовое окрашивание, что говорит о том, что в данном объекте присутствует флавоноиды.

2. Реакция с раствором основного ацетата свинца. К 2 мл извлечения добавили 5 капель 2% основного ацетата свинца. Появление желто-оранжевого окрашивания еще одно свидетельство того, что в исследуемом сырье содержится флавоноиды.

В основе методики определения флавоноидов лежит их способность как фенольных соединений образовывать хилатные комплексы с катионами тяжелых металлов. При взаимодействии большинства флавоноидов с алюминия хлоридом в спиртовом растворе происходит реакция комплексообразования.

Результат такого взаимодействия обнаруживается спектрофотометрически, а также визуально в виде появления или усиления лимонно-желтого окрашивания раствора.

Методика определения:

Около 2,0 г (точная навеска) измельченного сырья помещали в колбу с притертой пробкой вместимостью 100 мл, прибавляли 40 мл 70% этилового спирта и взвешивали. Колбу с содержимым присоединяли к обратному холодильнику и нагревали на кипящей водяной бане в течение 1 часа. Затем содержимое колбы охлаждали, доводя массу колбы с содержимым до первоначальной, фильтровали через бумажный фильтр с красной полосой. 1 мл извлечения помещали в мерную колбу вместимостью 25 мл, добавляли 2 мл 2% AICI3, доводили объем раствора до метки 95% этиловым спиртом (раствор А, комплекса) и через 30 минут измеряли оптическую плотность при длине волны 404 нм. В качестве раствора сравнения используют раствор А, полученный аналогичным образом, но без добавления раствора AICI3.

Параллельно проводили опыт с ГСО рутина, используя точную навеску (около 20 мг), которую растворяли в 50 мл 70% этилового спирта (раствор А).

Методика приготовления раствора ГСО рутина. 0,02 г (точная навеска) ГСО рутина помещали в мерную колбу вместимостью 50 мл, растворяли вещество в 40 мл 70% этилового спирта и раствор доводили до метки.

Содержание суммы флавоноидов (X) в корнях одуванчика в пересчете на рутин и абсолютно сухое сырье в % рассчитывали по формуле:

где

D — оптическая плотность испытуемого раствора;

D0 — оптическая плотность раствора ГСО рутина;

Vобъем извлечения, мл;

V1- объем раствора А, мл;

т — масса сырья, г;

m1 — масса ГСО рутина, г;

Wпотеря в массе при высушивании, %.

Содержание суммы флавоноидов приведены в таблице 6.

Таблица 6

Содержание суммы флавоноидов

Из таблицы 6 видно, что содержание флавоноидов преобладает в корнях и корневищах девясила.

2.2.4 Качественное и количественное определение дубильных веществ Качественное определение дубильных веществ Для качественного определения дубильных веществ использовали водное извлечение. Для этого 1 г измельченного растительного сырья заливали. 100мл дистиллированной воды и нагревали на водяной бане 20−30 минут, затем извлечение процедили через вату.

В пробирке к 2-З мл извлечения добавляли 4−5 капель раствора железоаммониевых квасцов. Образовалась серо-зеленая окраска.

В другой пробирке к 2−3 мл извлечения добавили по капле 1% раствора желатина. При этом образовалась муть, исчезающая при добавлении избытка желатина. По полученным результатам реакции мы сделали вывод о содержании дубильных веществ в исследуемых объектах.

Количественное определение дубильных веществ Дубильные вещества относятся к группе фенольных полимеров.

Содержание дубильных веществ определяли перманганат метрически.

Около 2,0 г измельченного сырья (точная навеска), проходящего сквозь сито с диаметром отверстий З мм помещали в коническую колбу вместимостью 500 мл. Заливали 250 мл нагретой до кипения воды и кипятили с обратным холодильником на электроплитке в течение 30 минут. Жидкость охлаждали до комнатной температуры и процеживали через вату в колбу. Отбирали 25мл извлечения в другую коническую колбу вместимостью 750 мл, прибавляя 500 мл воды, 25 мл раствора индигосульфокислоты и титровали при постоянном перемешивании раствором перманганата калия (0,02 моль/л) до золотистожелтого окрашивания. Параллельно проводили контрольный опыт.

Содержание дубильных веществ в Х (%) вычисляли по формуле:

где

V — объем раствора перманганата калия (0,02 моль/л),

израсходованный на титрование извлечения, мл;

Vx — объем раствора перманганата калия (0,02 моль/л),

израсходованный на титрование в контрольном опыте, мл;

0,4 157- количество дубильных веществ, соответствующее 1мл раствора перманганата калия (0,02 моль/л) в пересчете на танин, г;

Wвлажность;

тмасса сырья, г;

250- общий объем извлечения, мл;

25- объем извлечения, взятого для титрования, мл.

Содержание дубильных веществ приведены в таблице 7.

Таблица 7

Содержание дубильных веществ

Полученные результаты свидетельствуют о том, что содержание дубильных веществ преобладает в корнях девясила.

2.2.5 Количественное определение каротиноидов Каротиноиды (от лат. carota — морковь и греч. eidos — вид), природные пигменты от желтого до красно-оранжевого цвета, синтезируемые бактериями, водорослями, грибами, высшими растениями, некоторыми губками, кораллами и др. организмами; обуславливают окраску цветов и плодов.

Из объектов исследования согласно ГФ каротиноиды содержатся в корнях ромашки и клубнях топинамбура. Каротиноиды определяли по следующей методике, основанной на экстракции каротиноидов органическими растворителями (ацетоном, гексаном) и последующим фотоколориметрическим определением по интенсивности желтой окраски раствора, сравнивая его с раствором бихромата калия, который стандартизирован по чистому каротину.

Точную массу измельченного сырья 0,2 г тщательно растерли в ступке со стеклянным порошком, добавили немного углекислого натрия (для нейтрализации кислотности растительной вытяжки, так как каротиноиды неустойчивы в кислой среде). После растирания в ступку постепенно добавили 10 мл гексана и снова растерли.

Полученное гексановое извлечение осторожно слили в мерную колбу вместимостью 50 мл через фильтр, смоченный гексаном. К содержимому к ступке добавили еще небольшую порцию гексана и снова растерли. Эту операцию повторяли до исчезновения окраски очередной порции гексана. Затем содержимое колбы довели до метки гексаном. Измерения проводили на фотоколориметре при длине волны 440 нм в кювете с рабочей длиной 10 мм. В качестве раствора сравнения использовали н-гексан. Одновременно проводили измерение окраски стандартного раствора дихромата калия 0,036% концентрации. Содержание суммы каротиноидов в пересчете на р — каротин в мг % вычисляли по формуле:

где

D1- оптическая плотность исследуемого раствора;

D2 — оптическая плотность стандартного раствора 0,208-количество каротиноида в мг, соответствующее окраске 1 мл стандартного раствора дихромата калия;

Vразведение, мл;

т — масса сырья, г.

Содержание каротиноидов даны в таблице 8.

Таблица 8

Содержание каротиноидов

Из таблицы 8 видно, что корни одуванчика содержат большее количество каротиноидов, чем клубни топинамбура.

2.2.6 Количественное определение аскорбиновой кислоты Определяли содержание аскорбиновой кислоты фотоколориметрическим методом, основанным на реакции окисления аскорбиновой кислоты фосфорно-молибденрвым гетероциклом с последующим образованием и определением поглощений фосфорно-молибденового комплекса.

Подготовка пробы: 1 г (точная навеска) сырья растирали со стеклянным порошком в присутствии нескольких капель 2%-ной соляной кислоты, и смывали в мерную колбу на 50 мл тем же раствором. После настаивания при перемешивании около 10 минут, объем раствора доводили до метки тем же раствором. Раствор фильтровали через складчатый фильтр.

Реактив для количественного определения аскорбиновой кислоты.

0,05 г натрия фосфата двузамещенного растворяют в 100 мл воды в мерной колбе вместимостью 200, мл после растворения объем раствора доводили водой до метки и тщательно перемешивали.

Стандартный раствор кислоты аскорбиновой.

0,1000 г (точная навеска) кислоты аскорбиновой растворили в 90 мл 70% этилового спирта в мерной колбе вместимостью 100 мл и после растворения довели объем раствора тем же этиловым спиртом до метки.

В день опыта 2 мл раствора поместили в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводили объем раствора водой до метки. 1 мл стандартного образца содержит 0,2 г кислоты аскорбиновой.

В пробирке с притертыми пробками отмеряли: в первую — 3 мл испытуемого раствора, во вторую-3 мл раствора кислоты аскорбиновой стандартного образца, в третью- 3 мл воды; добавляли в каждую пробирку по 5 мл реактива и ставили в кипящую водяную баню на 10 минут. Затем охлаждали под струей холодной воды и измеряли оптическую плотность испытуемого и стандартного растворов с помощью фотоэлектроколориметра при Х= 720 нм. В качестве раствора сравнения использовали содержимое третьей пробирки.

Содержание кислоты аскорбиновой в процентах С (%) вычисляли по формуле:

где, А — оптическая плотность испытуемого раствора;

Ао — оптиченская плотность раствора аскорбиновой кислоты стандартного образца;

0,2- содержание аскорбиновой кислоты в 1 мл раствора стандартного образца, г;

Wобщий объем извлечения, мл;

амасса навески, г.

Содержание аскорбиновой кислоты в исследуемых объектах

даны в таблице 9.

Таблица 9

Содержание аскорбиновой кислоты

Из таблицы 9 видно, что содержание аскорбиновой кислоты преобладает в клубнях топинамбура.

2.2.7 Определение минерального состава При определении минерального состава растительные объекты чаще всего требуют озоления и растворения золы, так как концентрация элементов увеличивается при озолении во много раз.

Микрои макро компонентный состав лекарственного растительного сырья определяли способом сухой минерализации.

Способ сухой минерализации основан на полном разложении органических веществ путем сжигания пробы сырья в электропечи при контролируемом температурном режиме, и предназначен для всех видов сырья и продуктов, кроме продуктов с содержанием сырья и более.

Около 2 г (точная навеска) сырья залили 4 мл 96% этилового спирта и выдерживали при комнатной температуре в течение двух дней. Затем пробу высушивали в сушильном шкафу при 150 °C в течение 30 минут. Высушенную пробу обугливали на электрической плитке (сначала на медленном огне, а затем на более сильном огне) до прекращения выделения дыма в течение 1,5 часа. После этого тигель помещали в холодную электропечь, и повышая ее температуру на 50 °C каждые полчаса, доводили температуру до 450 °C. При этой температуре продолжали минерализацию в течение 10 часов до получения серой золы. Для этого золу, охлажденную до комнатной температуры, смочили по каплям азотной кислоты (1:1), выпаривали на водяной бане, высушивали на электрической плитке. Прокаливали при 450 °C в течение 15−20 минут. Тигли с золой охладили в эксикаторе. Далее в тигель с озоленной пробой добавляли 1 мл соляной кислоты (1:1) и нагревали на водяной бане. Раствор выпаривали до влажных солей и растворили в 15 мл 1%-ной соляной кислоты. Зола растворилась полностью. Раствор отфильтровали через промытый 1% раствором соляной кислоты фильтр. Фильтрат перенесли в мерную колбу вместимостью 50 мл и довели до метки той же кислотой, как требуется по ГФ XI.

Полученный раствор использовали для определения минерального состава исследуемых объектов.

Проведение измерений.

Измерения проводили на атомно-абсорбционном спектрофотометре AAS — IN. Распыляя в пламя нулевой стандарт, устанавливали показания прибора на нуль. Затем в порядке возрастания концентрации измеряли абсорбцию стандартных растворов сравнения.

Измеряли абсорбцию испытуемых и контрольных растворов, промывая после каждого измерения систему распылителя и горелки дистиллированной воды до возвращения сигнала к показателям, близких к нулю.

Проведение абсорбции каждого раствора проводили не менее двух раз.

Результаты вычисляли по формуле:

где Сст — концентрация стандартного раствора, мкг/мл, мг/мл;

Ах — оптическая плотность исследуемого раствора;

Аст — оптическая плотность стандартного раствора.

Результаты представлены в таблице 10.

Таблица 10

Количественное содержание минеральных веществ

В результате анализа минерального состава нами были обнаружены Na, К, Са, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Sr. Из представленных данных видно, что корни одуванчика микрои макроэлементов содержат в большем количестве.

Выводы

1.Определены числовые показатели. Результаты исследования свидетельствуют о доброкачественности сырья.

2.Было установлено содержание экстрактивных веществ. Оно составило: в клубнях топинамбура — 29,15%, в корнях девясила — 17,87%, в корнях одуванчика — 45,32%.

3.Изучен фитохимический состав сырья. Установлено, что наибольшая коцентрация инулина характерна для топинамбура.

4.Был проведен анализ минерального состава. В результате анализа минерального состава нами были обнаружены Na, K, Mg, Fe, Mn, Cu, Zn, Sr, и выяснили, что корни одуванчика микрои макроэлементов содержат в большем количестве.

1. Муравьева Д. А. «Фармакогнозия» — М.: «Медицина», 2002, с. 655.

2. Кузнецова М. А., И. З. Рыбачук. «Фармакогнозия». М.: «Медицина», 1993.

3. Северин Е. С., Алейникова Т. Л., Осинов Е. В. «Биологическая химия», изд. «Медицина», М.: 2002, с. 168.

4. Гаммермон А. Ф., Шупинская М. Д., Яценко А. А. «Растенияцелители» — М.: 1963, с. 104.

5. Георгиевский В. П., М. С. Комисаренко «Биологически активные вещества лекарственных растений». Новосибирск: «Наука», 1990

6. Носов A.M. «Лекарственные растения». — М.: Экспо пресс. 2001. -с.305.

7. Гринкевич Н.И."Лекарственные растения". М.: 1991, с. 102.

8. Соколов С. Я., И. П. Зомотаев «Справочник по лекарственным растениям», М.: 1984, стр. 414.

9. Александров В. А. «Анатомия растений». М.: 1996, с. 54.

10. Гринкевич Н. И. «Лекарственные растения» М.: 1992, с. 222.

11. Чинов П. С. «Справочник лекарственных растений» М.: 1989, с. 307.

12. Барабанов Е. И. «Ботаника»: учебник для студентов высш. учеб. заведений / Е. И. Барабанов, С. Г. Зайчикова. М.: издательский центр «Академия», 2006, с. 448.

13. Государственная фармакология СССР: Вып.2 Общие методы анализа. Лекарственное растение / МЗ СССР — 11-е изд., доп., — М.: Медицина, 1989, с. 400, с. 582.

14. Гринкевич Н. И. «Химический анализ лекарственных растений» / Гринкевич Н. И., Сафронин Л. М. М.: Медицина, 1989.

15. Методы биохимического исследования растений. Под.ред. Ермакова А. И. / 3-е изд. перераб. и доп. Л.: Агропромиздат. Ленинград отд-е, 1987.

16. Плешков Б. П. Практикум по биохимии растений / Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Колос, 1976.

17. Приступа Е. А., Попов Д. М., Мухамеджанова Д. М. и др. // Совершенствование анализа и технологии изготовления настоев шиповника, крапивы и рябины обыкновенной // Фармация, 1994. № 2. с.31−34.

18. Аносова О. Г., Колпакова М. В., Минникова Н. И. и др. Совершенствование анализа настоев и отваров, содержащих флавоноиды // Фармация, 1991. № 1. с.30−34.

19. Петрова В. П. Биохимия дикорастущих плодово-ягодных растений. Киев: Высшая школа. Главное издательство, 1986, с. 287.

20. Беликов В. Г., Верчейчик В. Н., Годяцкйй В. Е. Лабораторные работы по фармацевтической химии: Учебное пособие фармацевтических институтов и фармацевтических факультетов мединститутов / В. Г. Беликов М.: Высшая школа, 1989, с. 375.

21. Разумов В. А. «Справочник лаборанта — химика по анализу кормов». -М.: Россельхозиздат, 1986, с. 304.

22. Атомно-абсорбционные методы определения токсических элементов в пищевых продуктах и пищевом сырье. Методические указания, 1992.

23. Практикум по агрохимии / Б. А. Ягодин, И. П. Дерюгин и др.; Под.ред. Б. А. Ягодина. — М.: Агропромиздат, 1987, с.512: ил. -(Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).