Kод для $10 скидки: TC380

Ознакомьтесь! браслеты: рекомендации! | фотошоп и креативные картинки на бигмире

Химические основы применения лекарственных растений

Объектом фитохимии является изучение химического состава растений. Это имеет значение не только для более полного изучения исследуемых объектов, но во многих случаях прямо или косвенно связано с рядом теоретических и практических вопросов целых научных отраслей и видов промышленности. Влияние фитохимии, как и химии природных веществ, вообще огромно на развитие современной органической химии. Например, достаточно указать на разнообразные синтетические красители, родоначальником которых является синий растительный краситель — индиго, на 'открытие новых классов органических соединений и связанных с ними новых химических свойств и закономерностей, на развитие лабораторного и промышленного органического синтеза для пересоздания и производства необходимых природных соединений без участия их первоисточников — живых организмов.

Основной разницей между растениями и животными является способ снабжения веществами, необходимыми для их жизни. В обоих случаях жизнь невозможна без Участия сложных и разнообразных органических соединений, формирующих тело индивида (целлюлоза, белки) и регулирующих все жизненные процессы (ферменты, гормоны, витамины). Наряду с этим, живые организмы нуждаются в источниках энергии, чтобы вообще можно было поддерживать жизнь. Растения обладают уникальной способностью самостоятельно производить все необходимое для них из простых и широко доступных источников, как: вода, минеральные соли, углекислый газ, кислород, солнечная энергия и тепло земли. Для их жизни действительно нужны только воздух, вода и солнце.

В результате сложных биосинтетических процессов из этих простых веществ образуются одни из первых конечных продуктов — углеводы, жиры и белки. Это так наз. первичные метаболиты, необходимые растениям как строительный материал, как резервная пища и как исходное сырье для других сложных биохимических превращений и синтезов. В результате этого создаются новые, существенно различные вещества — вторичные метаболиты, самой разнообразной химической природы (структуры и свойств). Некоторые из них абсолютно необходимы для жизни растения (например, регуляторы роста), другие придают ему характерный вкус, окраску или аромат, а значение третьих для организма, в котором они образуются, еще невыяснено. Однако издавна известно, что многие вторичные растительные метаболиты оказывают определенное, положительное или отрицательное, влияние на многие жизненные процессы у животных.

В отличие от растений животные не могут сами синтезировать питательные вещества, а получают их из растительной, а мясоядные и из животной пищи. При расщеплении и переработке этих веществ животный организм получает не только энергию, но и простые исходные органические соединения, из которых формирует свои ткани, органы и резервную пищу. Травоядные животные, вместе с первичными метаболитами, поглощают с растительной пищей и содержащиеся в ней вторичные метаболиты, некоторые из них имеют существенное значение для жизни животных .а. (например: витамины, стимуляторы клеточного дыхания и обмена веществ, регуляторы проницаемости клеточных стенок и т. д.). Наряду с этими положительными эффектами, некоторые из веществ, при приеме в больших количествах, оказываются сильными ядами (стрихнин, морфий, атропин, строфантин). Такие благоприятные или вредные свойства вторичных метаболитов человек обнаружил путем непосредственного опыта и практики и они, преломленные через призму примитивных колдунов и знахарей, вошли в фольклорную медицину разных племен и народов. Содержащие такие вещества и используемые для лечения растения, а в некоторых случаях и для ритуальных целей разных племен, названы медицинскими растениями или травами.

Современные химические исследования лекарственных растений направлены на решение следующих вопросов: .

1. Определение общего химического состава.

2. Поиски новых источников известных лечебных веществ.

3. Поиски новых физиологически активных веществ.

Наиболее важны результаты поисков новых физиологически активных веществ. Не только обнаруживаются новые биологически активные соединения и тем самым оказывается помощь общему развитию органической химии и фармакологии, но также создаются и модели для модификации путем синтеза. В этом отношении живая природа, особенно растительный мир, является огромной синтетической лабораторией, возможности которой все еще очень мало изучены и использованы.

Фитохимические исследования показали, что в одних случаях лечебное воздействие лекарственных растений обусловлено вторичными метаболитами, которые обладают сильно выраженной физиологической активностью и, чаще всего, в более высоких дозах — токсичны, а в других дозах — мало ядовиты или не ядовиты, а эффект их проявляется в очень широких диапазонах лечебных доз. К первой группе относятся лекарственные растения, содержащие сильнодействующие алкалоиды, сердечные гликозиды и токсические пептиды (например, ядовитые грибы). При поглощении их в большем количестве (как в форме вещества или лекарства), они вызывают отравление и смерть. В этом случае сильное физиологическое действие подобных веществ определяет и использование подобных лекарственных растений, так как в применяемых дозах не может быть проявлено действие и других, содержащихся наряду с первыми, более слабо активных веществ. Ввиду этого подробное изучение химического состава подобных, сильно действующих лекарственных растений очень мало способствовало выяснению их действия и применению в фитотерапии. Однако это имеет значение, прежде всего, для выявления других, содержащихся в них веществ, которые химически сродни с основными активными принципами, но отличаются от них по действию.

Сильнодействующие вещества первой группы обычно содержатся в ограниченном числе представителей растительного царства и характерны преимущественно только для некоторых видов, родов или семейств. Так, например, хинин содержится только в хинном дереве, морфий — в некоторых видах мака, никотин — в табаке, гликозиды сердечного действия — преимущественно в растениях рода наперстянковых, индоловые алкалоиды характерны для сем. кутровых.

Вещества второй группы — обладающие слабой физиологической активностью, обычно широко распространены и нередко представители различных химических групп одновременно встречаются в одном и том же растении. Почти каждое растение содержит флавоноиды, дубильные вещества, терпеноиды, каротиноиды, витамин С — от следов до значительных количеств. Их физиологическое действие чаще всего проявляется при применении относительно высоких доз и особенно при длительном приеме. Побочные эффекты, как и случаи отравления ими, редкие. Растения, в которых они содержатся, чаще всего используют в виде комбинированного чая, чаще всего в смеси (для лечения хронических заболеваний). Таким образом больной получает одновременно с главными действующими веществами и многие другие, причем некоторые из них могут усиливать действие первых.

Известно, например, что подходящие дозы сапонинов способствуют всасыванию веществ в стенках кишечника, то есть содержащее сапонин растение может ускорить и усилить действие активных веществ других лекарственных растений. Именно поэтому очень важно установить по возможности лучше химический состав подобных, слабодействующих лекарственных растений, чтобы выяснить их действие. Наряду с этим, можно обнаружить и другие неизвестные физиологически активные вещества, действие которых не может быть выраженным ввиду их низкого содержания.

Такие общие обсуждения связи между составом и действием основаны на том взгляде, что химический состав трав является характерным и неизменяемым свойством одинаковых растительных индивидов (одной и той же формы, разновидности, сорта). Наряду с этим близкие родственные растения похожи по составу вторичных метаболитов друг на друга. Такие сходства, с одной стороны, используются для выявления родственных связей на базе химических признаков — так Наз. гемотаксономия. Однако в действительности, строго говоря, вторичные метаболиты в одном растении не всегда являются постоянным признаком и под влиянием закономерных или случайных причин изменяются в очень широких границах. К первым причинам относятся:

а. Вегетационная фаза. Четыре времени года, характерных для зон с умеренным климатом, определяют также и четыре годовых цикла развития растений в это время — зимний покой, весеннее развитие со цветением и оплодотворением, созревания плодов летом, потеря листьев или гибель надземной части (а у однолетних растений умирает весь организм) осенью. Подобные, но не столь четко выраженные вегетационные фазы наблюдаются у многих растений в тропических странах. Каждый переход из одной фазы в другую связан с соответствующими изменениями общего обмена веществ — накоплением или быстрым расходом резервных питательных веществ (первичных метаболитов). Наряду с ними, в зависимости от фазы вегетации, изменяются и вид, и количество вторичных метаболитов, характерных как для всего растения, так и для его отдельных частей. Такие изменения легко можно наблюдать, проводя химический анализ, а в некоторых случаях — и определением степени биологической активности. Надземные части лекарственных растений, как правило, собирают в период цветения, когда интенсивные изменения связаны с образованием и накоплением более значительных количеств вторичных метаболитов; кору растений собирают в начале или в конце периода вегетации; подземные части растения — до наступления зимнего покоя; плоды и семена растений — в фазу пелного созревания.

б. Существование химических форм (рас). Известны случаи, когда два ботанически неразличимых растения имеют существенные различия в качественном или количественном химическом составе (речь не идет о растениях различных форм или сортов, которые по своим морфологическим признакам видимо различаются), вызванные различиями в энзиматических системах, участвующих в метаболизме; такие различия передаются по наследству. Например, в одних случаях эфирное масло, получаемое из цветков ромашки лекарственной в процессе дистилляции водяным паром, — темно-синего цвета (содержит до 12% гамазулена), а в других — желтого, зеленого или голубого цвета. Первый случай характерен для ромашки, произрастающей в Северной Болгарии или по течению рек Места и Струма, а второй, для ромашки преимущественно из Южной Болгарии; причем различия сохраняются и в поколениях, выращиваемых при посадках обеих химических форм ромашки на соседних участках. Подобные случаи наблюдаются и у многих других растений.

Случайные причины, воздействующие на химический состав лекарственных растений, происходят из окружающей среды. Необычные для данного времени года температуры, осадки и освещение, механические повреждения (например, из-за града), болезни, паразиты, химические агенты, изменения химического состава почвы (режим удобрения, осоление) в известной степени влияют на общий обмен веществ, а оттуда — и на химический состав. При этом наиболее сильно выражено влияние различных внешних химических агентов — синтетических средств растительной за-

шиты, так и веществ, выделяемых насекомыми, микроорганизмами и растительными вирусами.

Все это показывает, что для получения качественного и активнодействующего материала лекарственных растений необходимо хорошо знать факторы, которые влияют на содержание веществ в них.

После общих сведений о химическом составе лекарственных растений немного подробнее остановимся на основных химических группах активных веществ, содержащихся в них, и при этом будем придерживаться химической классификации органических соединений, а не классификации на базе физиологического действия.

Физиологически активные вещества растительного происхождения, которые используют непосредственно или в форме трав для лечебных целей, относятся преимущественно к следующим основным химическим группам соединений, как:

1. Алкалоиды

2. Терпеноиды —/монотерпены, сесквитерпены, дитерпены, тритерпены, стеролы, каротеноиды.

3. Производные фенола — фенолы, фенольные кислоты, дубильные вещества, ' флавоноиды, кумарины, антрахиноны,

4. Углеводы — моносахариды, олигосахариды, полисахариды, сахарные спирты.

5. Глицериды — растительные масла, витамин F, эссенциальные жирные кислоты.

В этом порядке будут рассматриваться и некоторые витамины, несмотря на то, что часто их описывают как отдельную группу (на основании их действия). Это вещества, которые в малых количествах жизненно необходимы для регуляции ряда процессов в организме животных. Все витамины — растительного происхождения и поступают в организм с растительной пищей, за исключением только витамина А и витаминов группы D, которые образуются в организмах животных из предшественников растительного происхождения.

Наряду с представителями, которые недвусмысленно принадлежат к одной из указанных выше химических групп, известно и много растительных веществ, имеющих признаки, характерные для нескольких химических групп; в таком случае одного из них выбирают как основного. Так, например, есть алкалоиды фенольного характера (морфин) или со стероидным скелетом (соланидин), фенольные производные, связанные с терпеновыми остатками и т. д. Особенно широко распространены гликозиды — соединения, содержащие одну неуглеводную часть, названную агли-кон, которая связана с одним или с большим числом, обычно последовательно навязанных, моносахаридных остатков. Каждый представитель остальных основных групп может играть роль агликона — для этого достаточно, чтобы в нем была по меньшей мере одна свободная алкогольная или фенольная гидроксильная группа, с которой связывается сахарный остаток. Многие гликозиды — относительно нестабильные соединения: под воздействием разведенных кислот или щелочей, при нагревании в водяной среде или под действием содержащихся в живых растительных клетках ферментах они распадаются (гидролизуются) в соответствующий агликон и простые сахара углеводного остатка. Это всегда связано с значительным изменением или полной утратой физиологической активности. Ввиду этого при сборе, сушке и применении лекарственных растений, содержащих гликозиды, необходимо соблюдать определенные требования.

Вкратце будут рассмотрены отдельные основные группы веществ и некоторые их представители:

Алкалоиды