<<
>>

ПОЛИСАХАРИДЫ

Полисахариды — линейные или разветвленные высокомолекулярные полимерные цепочки из остатков моносахаридов, соединенные О-гликозидными связями. Из огромного разнообразия природных полисахаридов в фармакогнозии наибольшее значение имеют крахмал, целлюлоза, инулин, слизи, камеди, пектиновые вещества, альгинаты.

Полисахариды можно классифицировать по разным признакам: запасные и структурные, нейтральные и кислые, линейные и разветвленные (по 1,4- и 1,6-С-атомам), гомо- и гетерополисахариды. Полисахариды играют важную роль в обмене веществ растений и животных, лежат в основе их энергетики. В медицине их используют как пролонгаторы действия лекарств, иммуномодуляторы и антиканцерогены (полисахариды грибов), как обволакивающее, противовоспалительное, гипогликемическое (инулин) средства, в качестве наполнителя в таблетках (крахмал).

Крахмал (Amylum) является запасным полисахаридом растений, накапливающимся в форме зерен и состоящим из амилозы (17—24 %) и амилопектина (76—83 %). Оба вещества являются 1,4-а-глюканами. Амилопектин сосредоточен в наружных слоях крахмальных зерен, а амилоза составляет их середину. Амилоза — линейный глюкан, где остатки глюкозы соединены 1,4-связями; легко растворима в воде и дает растворы с невысокой вязкостью. Амилопектин — разветвленный глюкан, где остатки глюкозы соединены как 1,4-, так и 1,6-связями; растворим только в горячей воде и дает вязкие растворы (клейстер). Йод окрашивает амилозу в синий цвет, а амилопектин — в фиолетовый.

Физико-химические свойства. У каждого растения крахмальные зерна имеют определенную форму и размеры. Например: у картофельного крахмала зерна 80—100 мкм, кукурузного — 25—35 мкм, пшеничного — 6—8 мкм, ау рисового —

4— 5 мкм.

Крахмальные зерна не являются одним веществом. Содержат углеводы (96 %), минеральные соли (0,7 %) и жирные кислоты (0,6 %). Крахмал не растворим в холодной воде, спирте, эфире. Он подвержен ферментативному и кислотному гидролизу с образованием декстринов и конечного продукта — глюкозы. В горячей воде зерна крахмала набухают и лопаются — получается клейстер. Однако у гороха зерна крахмала не набухают, поэтому и клейстер не образуется (60—70 % их объема составляет амилоза).

Применение. Крахмал используется в медицине в качестве присыпки, компонента таблеток, мазей, а декстрин — для приготовления эмульсий. Применяется также как обволакивающее средство при воспалительных процессах в ЖКТ. Снижает содержание холестерина, усиливает секрецию инсулина, синтез рибофлавина кишечными бактериями и обмен желчных кислот, угнетает активность трипсина (за счет комплексообразования с белками).

Гликоген — 1,4—1,6-а^-глюкан. Это главный запасной продукт животных.

Целлюлоза является 1,4-Р^-глюканом (глюкопирананом). Основное медицинское применение находит в производстве ваты, бинтов, марли, хлопчатобумажной ткани. Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (№КМЦ) используется в производстве стабилизатора суспензий и загустителя.

Инулин — высокомолекулярный фруктозан, состоящий из 34—35 остатков фруктозы, соединенных 1,2-С-связями, но заканчивается цепь остатком a-D-глю- копиранозы. В растениях выполняет функцию запасного вещества. Инулином богаты подземные органы растений сем. Астровые (Asteraceae): корни одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Web.) — 40 %, топинамбура (земляной груши) (Helianthus tuberosus L.) — 30 %, цикория обыкновенного (Cichorium intybus L.) — 10 %, а также растения из семейств Фиалковые (Violaceae), Колокольчиковые (Campanulaceae), Лилейные (Liliaceae).

Физико-химические свойства. Инулин легко растворяется в теплой воде, образуя коллоидный раствор. Осаждается крепким спиртом, оснсвным ацетатом свинца, не окрашивается йодом, при взаимодействии с парами HCl дает пурпурный цвет, а с резорцином в присутствии концентрированной HCl и раствором бензидина в ледяной уксусной кислоте — красный. При кислотном гидролизе образуется фруктоза (и немного глюкозы).

Применение. Инулин используется в медицине в качестве гипогликемического средства.

Слизи (Mucilagines) — природные гликопротеиды, углеводная часть которых состоит на 90 % из пентозанов и на 10 % из гексозанов. В воде они образуют густые слизистые растворы. В отличие от крахмала слизи не имеют характерных зерен (это серые аморфные вещества), им свойственна негативная реакция с раствором йода, в отличие от камедей — осаждаются нейтральным раствором ацетата свинца.

Слизи образуются в растениях вследствие «слизевой» трансформации клеток эпидермиса, коровой и древесной паренхимы, межклеточного вещества и клеточных стенок и по происхождению близки к камедям. Однако от камедей они отличаются тем, что образуются в растениях без внешнего раздражения, не являются экссудативными продуктами. В растениях слизи играют роль защитного биополимера и резерва углеводов.

Физико-химические свойства. Слизи являются бело-серыми аморфными веществами без запаха. Они растворимы в воде (образуют коллоидные растворы), не растворимы в органических растворителях (за исключением слабых спиртов), осаждаются в растворах с помощью высоких концентраций спирта или ацетона, а также нейтральным раствором ацетата свинца или раствором хлорида железа (III).

По химическим свойствам слизи подразделяют на рН нейтральные и кислые, а по характеру образования в ЛРС — на интерцеллюлярные (в семени льна, блошном семени), внутриклеточные (в корнях и листьях алтея, листьях мать-и- мачехи) и примембранные (в слоевищах ламинарии).

Наиболее богаты слизями растения из семейств Бобовые (Fabaceae), Льновые (Linaceae), Мальвовые (Malvaceae), Подорожниковые (Plantaginaceae), Липовые (Tiliaceae).

Выделение из ЛРС. Для этого ЛРС экстрагируют 2—24 ч водой или 25—30 % водно-спиртовой смесью, затем слизь осаждают двойным объемом спирта и ацетона. Выпавший осадок отделяют для дополнительной очистки или количественного определения.

Качественное определение

1. С растворами NaOH или KOH слизи дают желтое окрашивание.

2. Спиртовым раствором метиленового синего (1 : 5000) слизь окрашивается в голубой цвет.

3. С черной тушью (разведенной водой 1:10) слизь дает неокрашенные белые пятна.

4. Реакция двойного окрашивания. Срез помещают на 20 мин в 2 % раствор FeCl3, затем на 2—3 мин — в2% раствор метиленового синего, промывают водой и заключают в глицерин — клетки со слизью окрашиваются в желтый цвет, волокна луба — в голубой, сосуды ксилемы — в зеленый.

Применение. Слизи используются:

• как отхаркивающее средство при заболевании верхних дыхательных путей — способствуют разжижению и выведению мокроты (экстракт корня алтея, настои листьев мать-и-мачехи, подорожника большого; ЛС Мукалтин, изготовляемое из травы алтея);

• противовоспалительное, мягчительное, обволакивающее, антираздражающее средство;

• слабительное средство (слизь семян льна или подорожника блошного и ЛС Ламинарид, изготовляемое из ламинарии);

• ранозаживляющее и противовоспалительное средство (ЛС Плантаглюцид, которое готовится из сока подорожника большого и блошного);

• средство, которое замедляет всасывание в ЖКТ;

• противотоксическое средство при отравлениях.

Камеди (Gummi) — экссудативные продукты, образующие натеки на трещинах в коре стволов, ветвей. Первоначально они мягкие и вязкие, но затем твердеют.

Обладают вязкостью, клейкостью и набухаемостью. Камеди безвкусны, не растворимы в органических растворителях (в отличие от смол и веществ каучуковой природы), гидрофильны, растворимы в воде, при этом образуют растворы, занимающие промежуточное положение между истинными и коллоидными растворами.

Классификация. По растворимости в воде камеди подразделяются:

• на арабиновые — полностью растворимые в воде;

• бассориновые — частично растворимые в воде;

• церазиновые — не растворимые в холодной воде, но частично растворимые и набухающие при кипячении.

По химическим свойствам камеди подразделяются на кислые (из-за глюку- роновых и галактуроновых кислот либо сульфатных групп) и нейтральные, являющиеся в основном глюко- и галактоманнанами.

По химическому составу камеди — это главным образом гексозаны (в отличие от слизей, у которых преобладают пентозаны).

Камеди образуются в основном растениями засушливого климата, относящимися к семействам Бобовые (Fabaceae), Розоцветные (Rosaceae), Лилейные (Liliaceae). Например, камедь трагаканта (Gummi Tragacanthae) из астрагала мелкоголовчатого (Astragalus microcephalus Wild.), камедь абрикоса (Gummi Arme- niacae) из абрикоса обыкновенного (Armeniaca vulgaris Lam.).

Используются в медицине в качестве эмульгаторов суспензий, киселей.

Пектиновые вещества — полимеры, состоящие из остатков D-галактуроновой кислоты, связанных между первым и четвертым С-атомами гликозидными связями. Кроме галактуроновой кислоты в пектиновых веществах присутствуют нейтральные полисахариды — арабинаны, галактаны, связанные с кислыми фрагментами пектинов ковалентными связями.

Классификация. Пектиновые вещества подразделяют:

• на пектовые кислоты (R = H);

• пектаты (R = Me+: обычно Ca2+);

• пектины, или пектиновые кислоты (R = H и СН3);

+3

• пектинаты (R = Me и СН3).

Физико-химические свойства. Под действием 2—3 % растворов гидроксидов калия или натрия или фермента пектазы в пектине отщепляются метоксильные группы и образуются метиловый спирт и свободная полигалактуроновая кислота.

Важным свойством пектинов является их способность давать гели в кислой среде в присутствии сахара. Благодаря наличию свободных карбоксильных групп коллоидные частицы несут высокий отрицательный заряд и способны осаждаться ионами металлов, образуя пектинаты (соли пектиновых кислот) и пектаты (соли пектовых кислот). Благодаря этому свойству пектиновые вещества используются при отравлении солями тяжелых металлов в целях их детоксикации и выведения из организма.

Пектины не растворимы в спиртах и органических растворителях.

В ЛР пектиновые вещества присутствуют в виде нерастворимого протопектина: полимера метоксилированной полигалактуроновой кислоты с галактаном и араба- ном клеточной стенки и иногда с остатками рамнозы. Цепочки полиуронида связаны между собой ионами Са2+ и Mg2+. Протопектин содержится в незрелых плодах яблони, груши, придавая им жесткость. При созревании происходит частичная деполимеризация полиуронидных цепей, и протопектин переходит в пектин.

Применение. Пектиновые вещества используют для приготовления кровоостанавливающих ЛС, для снижения токсичности салицилатов, антибиотиков. Пектины обладают антисклеротической, противовоспалительной активностью, ихжеле- образующая способность используется в кондитерском производстве. В промышленности пектин получают из корнеплодов свеклы, где его содержание доходит до 25 %, а также из корки плодов цитрусовых.

У бурых водорослей — ламинарии, фукуса и аскофиллума — содержится аль- гиновая кислота — полимер P-D-мануроновой и a-L-гулуроновой кислот и их K+, Na+, Mg2+, Ca2+ солей — аналог пектиновой (полигалактуроновой) кислоты.

<< | >>
Источник: Карпук, В. В.. Фармакогнозия : учеб. пособие / В. В. Карпук. — Минск: БГУ, 2011. — 340 с. — (Классическое университетское издание). 2011
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме ПОЛИСАХАРИДЫ:

  1. НАСЛЕДСТВЕННЫЕ БОЛЕЗНИ ОБМЕНА УГЛЕВОДОВ
  2. Глава 8 Прочие инфекции, не вошедшие в национальный календарь прививок, ГЕМОФИЛИЙНАЯ ИНФЕКЦИЯ ТИПА В (ХИБ-ИНФЕКЦИЯ)
  3. Этиология
  4. АНАФИЛАКТИЧЕСКИЙ ШОК
  5. Химический состав микобактерий туберкулёза.
  6. Иммунная система
  7. Производные моносахаров
  8. Пирогены
  9. ЛАМИНАРИЯ ЯПОНСКАЯ (МОРСКАЯ КАПУСТА)
  10. Гуморальный противотуберкулёзный иммунитет.
  11. МОРСКИЕ ВОДОРОСЛИ — НОВЫЙ ИСТОЧНИК БАВ
  12. Глава 2 Неспецифическая иммунологическая реактивность
  13. Высокомолекулярные вещества: классификация, общая характеристика
  14. ПЫЛЕВЫЕ АЛЛЕРГЕНЫ
  15. МОРСКАЯ ФАРМАЦИЯ — НОВАЯ ОТРАСЛЬ ФАРМАЦЕВТИЧЕСКОЙ НАУКИ
  16. Инсулин
  17. КЛЕЩЕВОЙ ВЕСЕННЕ-ЛЕТНИЙ ЭНЦЕФАЛИТ (ТАЕЖНЫЙ. РУССКИЙ ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ)