Общая характеристика лекарственных растений

1.

Общая характеристика
лекарственных растений
Лекция 2
Page 1

2.

Общие представления о химическом составе
лекарственных растений. Изменения химического
состава растений в онтогенезе растений и под влиянием
среды. Первичный и вторичный метаболизм и его
продукты. Биологически активные вещества.
Действующие и сопутствующие вещества, их значение и
действие. Изменчивость химического состава
лекарственных растений в процессе онтогенеза и под
влиянием факторов внешней среды.
Page 2

3.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ
Химический состав ЛР чрезвычайно сложен и очень
разнообразен.
Растения состоят из воды и сухих веществ.
Н2О (70-90 %) – среда, в которой совершаются естественные для
живого организма ферментативные биохимические процессы.
Большая часть находится в свободном состоянии, лишь 5% –
связанном (клеточные коллоиды)
Части ЛР сравнительно легко высушиваются
до остаточной, или «товарной» влаги (10-12 %).
Page 3

4.

Сухие вещества ЛР подразделяют на минеральные и
органические.
16 основных элементов:
C, O, H, N, P, S, K, Na, Ca, Mg, Cu, Fe, Zn, Co, Mn, Cl
Макроэлементы (от десятков до сотых долей процента):
Ca, Mg, K, Na, P, Si и др.
Микроэлементы : Fe, Al, Cu, Zn, Mn, Mo, Co
Ультрамикроэлементы (менее 10-6 %) Se, As, Ag, Au,
Ra, U, Th и др.
Page 4

5.

Органические вещества растительных клеток представлены:
углеводами,
белками,
липидами,
нуклеиновыми кислотами,
органическими кислотами,
некоторыми особыми веществами, накапливающимися и
выполняющими адаптогенную функцию (повышают
приспособляемость организма к условиям среды)
Page 5

6.

Обмен веществ — совокупность химических реакций в
организме, обеспечивающих его веществами и энергией,
благодаря чему происходит непрерывное самообновление
организма.
Метаболиты — вещества, поглощаемые и выделяемые
организмом из внешней среды и участвующие в реакциях
обмена внутри него.
Page 6

7.

Первичный обмен или первичный метаболизм - часть
реакций обмена веществ сходная для всех живых организмов
и имеющая общую генетическую основу:
образование и расщепление нуклеиновых кислот
белков
аминокислот
углеводов
карбоновых и жирных кислот
Page 7

8.

Вторичный обмен или вторичный метаболизм – это
совокупность метаболических путей, приводящих к
образованию соединений, специфичных и свойственных
немногим группам организмов.
Вторичные метаболиты:
образуются преимущественно у малоподвижных или
прикрепленных живых организмов — растений, грибов, а
также у прокариот;
выполняют защитные свойства;
имеют адаптивное значение.
Page 8

9.

Фармакологическое влияние и терапевтическое применение
определяются наличием:
реже первичными метаболитами;
чаще и шире вторичных метаболитов.
Вещества вторичного обмена в ЛР (четыре больших класса):
1. фенольные соединения (к ним относятся одно-, двух-,
трехатомные фенолы, моно-, ди- и олигомеры, кумарины,
антраценпроизводные, флавоноиды, лигнаны, лигнин,
таннины и др.);
2. терпеноиды;
3. стероиды,
имеющие
в
основе
циклопентанпергидрофенантреновый скелет;
4. алкалоиды.
Page 9

10.

ДЕЙСТВУЮЩИЕ И СОПУТСТВУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА
Лекарственное вещество - природное или синтетическое
вещество, обладающее фармакотерапевтическим действием.
Лекарственное растение – растение, которое содержит
одно или несколько БАВ, оказывающих тот или иной вид
лечебного воздействия на живой организм.
БАВ – вещества вторичного обмена (кардиогликозиды,
сапонины, флавоноиды, алкалоиды)
!!! Но, витамины, углеводы, липиды, аминокислоты.
Page 10

11.

В ЛР содержится всегда комплекс БАВ:
основное БАВ, ради которого данное растение
применяется в медицине и которое называют
действующим веществом
например,
листьях белладонны – алкалоид атропин,
листья чая – кофеин и т. д.
«Действующее вещество» лежит в основе химической
классификации ЛРС.
Page 11

12.

Сопутствующие вещества содержащиеся в ЛР вместе с
действующим веществом, однако роль и значение их
различны:
полезные – витамины, сахара, органические кислоты;
способствуют всасыванию действующих веществ, их
пролонгированному лечебному действию – сапонины, сахара;
неблагоприятное действие – в свежесобранной коре крушины
присутствуют антранолы, имеющие рвотное действие, а не
антрахиноны, оказывающие послабляющее действие;
балластные вещества – клетчатка, пектины.
Page 12

13.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ
Образование и накопление в лекарственных растениях
ФАВ – динамический процесс, изменяющийся в онтогенезе
растения и зависящий от многочисленных факторов внешней
среды.
Онтогенез – процесс прохождения организмом нормального
жизненного цикла от формирования зародыша до
естественной смерти растения.
В ходе онтогенеза растение проходит фазы:
вегетативное развитие,
цветение,
плодоношение.
Page 13

14.

Онтогенез сопровождается характерными изменениями
обмена веществ, что влечет за собой изменения в динамике
образования продуктов вторичного синтеза.
Признаки онтогенетического характера:
специфичность качественного образования определенных
групп ФАВ в систематических подразделениях растений
(виды, роды, семейства, классы);
неравномерность распределения ФАВ по органам
растения, т.е. преимущественной локализацией в
определенных органах (алкалоиды – в коре, сердечные
гликозиды – в листьях, эфирное – в плодах).
Page 14

15.

Хеморасы – особи растений, которые не отличаются
друг от друга по морфологическим признакам, но имеют
резко отличающийся качественный биохимический состав
ФАВ, т.е. признаки могут передаваться по наследству.
Динамика образования действующих веществ также
подчиняется онтогенетическим закономерностям:
возраст растений,
времена и месяцы года, различные части дня;
фаза развития растения.
Page 15

16.

Еще больший спектр химической изменчивости наблюдается
у лекарственных растений под влиянием факторов внешней
среды:
питание
лекарственных
растений
(тип
почвы,
прогреваемость, наличие воды, газов и микрофлоры);
световой режим, затемненность (количество солнечных
дней, определенные часы дня, сила освещения,
атмосферные изменения);
тепло
(географическая
зона,
продолжительность
вегетации, предельный минимум тепла);
вода (количество осадков, коэффициент влажности
окружающей среды).
Page 16

17.

Географический фактор – комплекс экологических
условий, связанных с такими особенностями географической
обстановки, как:
широта и долгота места,
высота над уровнем моря,
близость водных бассейнов и т. д.
С изменением географической обстановки изменяется весь
комплекс взаимно связанных факторов – смена тепла и
холода, интенсивность солнечного света, доступность
ультрафиолетовых лучей и т.д.
Page 17

18.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛЕКАРСТВЕННОГО
РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Существуют следующие классификации лекарственных
растений:
ботаническая;
биологическая;
по фармакологическому действию;
морфологическая классификация;
фармако-терапевтическая классификация;
химическая классификация
Page 18

19.

Ботаническая классификация – принадлежность
лекарственных растений к какому-нибудь семейству, роду,
виду.
ромашка аптечная, пион уклоняющийся,
левзея сафлоровидная, василек синий,
принадлежат к семейству астровые или сложноцветные;
стальник полевой, солодка уральская,
донник лекарственный к семейству бобовые;
пустырник сердечный, шалфей лекарственный,
мелисса лекарственная, мята перечная к семейству
губоцветные или яснотковые;
пастушья сумка к семейству крестоцветные.
Page 19

20.

Биологическая классификация – лекарственные растения
делятся по продолжительности жизни.
- однолетние, которые семена дают в год посева;
- двулетние, которые семена дают на второй год;
- многолетние, которые дают семена на 2-й и последующие
годы.
Page 20

21.

Классификация лекарственных растений по
фармакологической активности:
растения, содержащие вещества, обладающие
противоопухолевым действием;
растения, содержащие вещества, действующие на
центральную нервную систему;
растения, содержащие вещества, действующие в области
чувствительных нервных окончаний;
растения, содержащие вещества, влияющие на процессы
обмена;
желчегонные растения, потогонные растения;
мочегонные растения, противомикробные растения;
противопаразитарные растения, противовирусные.
Page 21

22.

Морфологическая классификация – наименование органа
или части растения, которые используются в качестве ЛРС:
листья, травы, цветки, соцветия, плоды, шишки, ягоды,
семена, кора, корни, корневища, клубни, луковицы,
клубнелуковицы, почки, чага, ламинария слоевища, рожки
спорыньи.
Page 22

23.

Фармако-терапевтическая классификация – удобен для
врачей-фитотерапевтов и для провизоров в аптеке:
ЛР и ЛРС – источники противовоспалительных средств.
ЛР и ЛРС – источники антимикробных средств.
ЛР и ЛРС – источники сердечно-сосудистых средств.
ЛР и ЛРС – источники слабительных средств.
ЛР и ЛРС – источники гипотензивных лекарственных средств
ЛР и ЛРС – источники седативных лекарственных средств
ЛР и ЛРС – источники желчегонных лекарственных средств
ЛР и ЛРС – источники мочегонных лекарственных средств
Государственный Реестр лекарственных средств и другие
справочники по фитотерапии и лекарственным растениям
Page 23

24.

Химическая классификация – распределение растений и
сырья в зависимости от химической природы основной
группы биологически активных веществ (БАВ),
действующих веществ (ДВ):
ЛР и ЛРС, содержащие витамины, жиры, содержащие
ферменты, полисахариды, БАВ или ДВ, терпеноиды
(эфирные масла, горечи), сердечные гликозиды,
фитоэкдизоны, сапонины, алкалоиды, флавоноиды,
дубильные вещества, антраценпроизводные, кумарины,
хромоны, ксантоны, простые фенолы, фенологликозиды,
лигнаны, различного химического состава.
Page 24

25.

ЗАГОТОВКА ЛЕКАРСТВЕННОГО
РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
Этапы заготовки лекарственного растительного сырья
включают:
сбор,
первичную обработку,
сушку,
стандартизацию,
упаковку,
маркировку,
транспортировку.
Page 25

26.

Сбор сырья
собирают сырье лишь здоровых, хорошо развитых,
незагрязненных растений, не поврежденных насекомыми и
микроорганизмами.
!!! Чистота сбора — одно из основных требований заготовки.
Каждый вид ЛРС имеет свои календарные сроки и
особенности сбора.
Page 26

27.

Сушка сырья
Сушка обеспечивает сохранность БАВ.
В отдельных случаях сушке предшествует подвяливание
собранного сырья, т.е. его выдерживание при обычной
температуре под навесом.
Методы сушки ЛРС делятся на две группы:
- естественная сушка:
солнечная;
воздушно-теневая;
- тепловая сушка:
конвективная;
терморадиационная.
Page 27

28.

Стандартизация растительного сырья –
удаление дефектных частей и доведение его до состояния
полного соответствия требованиям нормативной
документации.
Упаковка лекарственного сырья –
для каждого вида сырья ГОСТом и Фармакопейными статьями предусмотрены определенные виды упаковки и тары.
Тара должна быть прочной, целой и совершенно чистой.
мешки тканевые (одинарные или двойные), бумажные из
крафт-бумаги (однослойные или многослойные),
полиэтиленовые, пакеты бумажные, тюки тканевые, кипы
(обшитые или не обшитые тканью), ящики фанерные или из
гофрированного картона.
Page 28

29.

Маркировка растительного сырья –
надписи, которые делают на упаковке на специально
прикрепленных бирках, ярлыках или прямо на таре
несмывающейся краской по трафарету.
На этикетке или на таре указывают наименование сырья,
массу, наименование заготовителя и район заготовки, дату
упаковки, номер ГОСТ.
Page 29

30.

Хранение лекарственного растительного сырья –
мероприятия и условия предотвращающие неблагоприятное
влияние на сырье факторов внешней среды: влажности
воздуха, света прямых солнечных лучей, колебания
температуры.
!!! Особенно опасна сырость.
Page 30

31.

Транспортировка лекарственного растительного сырья
Лекарственное сырье должно транспортироваться в сухих,
чистых, не имеющих постороннего запаха и не зараженных
амбарными вредителями транспортных средствах.
Транспортирование ядовитого, сильнодействующего и
эфирно-масличного сырья должно проводиться отдельно от
других видов сырья.
При транспортировании и отпуске сырья каждую партию
сопровождают документом о качестве сырья, выданным
отправителем.
Page 31

32.

БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ
ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
В решении задач расширения источников получения
ЛРС, повышения стабильности и импортозамещения
сырьевой базы перспективным направлением представляется
метод биотехнологии, основанный на выращивании клеток и
тканей ЛР на искусственных питательных средах.
Биотехнологические способы получения массы клеток ЛР
возникли на основе развития метода культуры тканей.
Под «культурой тканей растений» принято понимать
выращивание in vitro (в стерильных искусственных
условиях) изолированных клеток, тканей, органов и их
частей.
Page 32

33.

Все объекты, культивируемые in vitro, выращиваются в
стерильных условиях. Стерилизуются исходные образцы
ткани растений (экспланты), питательная среда; асептически
в специальных боксах стерильным инструментом проводятся
манипуляции с выращиванием объектов. Сосуды, в которых
культивируются ткани и клетки, закрываются так, чтобы
предотвратить инфицирование в течение продолжительного
времени.
Page 33

34.

В культуре тканей лекарственных растений можно выделить
три главных направления:
получение недифференцированной каллусной массы,
создание исходного генетического разнообразия форм
растений,
клеточную селекцию и клональное микроразмножение
растений.
Каллусы легко образуются на эксплантах из различных
органов и частей растений:
отрезков стебля, листа, корня, проростков семян, фрагментов
паренхимы, тканей клубня, органов цветка, плодов,
зародышей и т.д.
Page 34

35.

В культуре при помещении экспланта (т.е. фрагмента ткани
или органа) на питательную среду его клетки
дедифференцируются, переходят к делению, образуя
однородную недифференцированную массу – каллус.
В асептических условиях каллус отделяют и помещают на
поверхность агаризованной питательной среды для
дальнейшего роста.
Культуру каллусной ткани можно поддерживать
неограниченно долго, периодически разделяя ее на
трансплантаты и пересаживая на свежую питательную среду.
Page 35

36.

Культивирование растительных клеток и тканей –
решение многих экономических, экологических и
технологических задач:
сведение к минимуму влияние географических,
климатических, сезонных, эдафических и прочих условий;
стандартизация накапливаемых БАВ;
регулирование процесса биосинтеза БАВ с
использованием разных технологических режимов;
выращивание культуры на малых площадях;
использование базу и технологии для синтеза практически
всех классов ФАВ;
Page 36

37.

получение ФАВ, свойственных интактному растению
(никотин, кодеин, хинин, диосгенин) и синтезирование
новых БАВ;
использование культуры растительных клеток для
биотрансформации БАВ в конечные ЛС;
промышленное производства биомассы экзотических
растений, малодоступных для нашей страны, например
таких, как раувольфия, диоскорея, унгерия и др.;
экономическая рентабельность биотехнологического
производства ФАВ и сокращения посевных площадей под
ЛР.
Page 37