Тема лекции

Лекция № 11

1. Понятие о дубильных веществах.

2. Распространение дубильных веществ в растительном мире.

3. Роль дубильных веществ для жизни растений.

4. Классификация дубильных веществ.

5. Биосинтез, локализация и накопление дубильных веществ в растениях.

6. Особенности сбора» сушки и хранения сырья, содержащего дубильные вещества.

7. Физические и химические свойства дубильных веществ.

8. Оценка качества сырья, содержащего дубильные вещества. Методы анализа.

9. Сырьевая база лекарственных растений, содержащих дубильные вещества.

10.Пути использования сырья, содержащего дубильные вещества.

11..Медицинское применение и препаратов, содержащих дубильные вещества.

12.Лекарственные растения и сырье, содержащие дубильные вещества

Понятие о дубильных веществах

Дубильные вещества ДВ (танниды) - это сложные смеси раститель­ных высокомолекулярных полимеров фенольных соединений с молекулярной массой от 500 до 3000, обладающие вяжущим вкусом, способные образовы­вать прочные связи с белками, превращая невыделанную шкуру животных в дубленую кожу.

Сущность процесса дубления заключается в образовании прочных водо­родных связей между фенольными гидроксилами ДВ и атомами водорода и азота молекул белка - коллагена. В результате возникает прочная поперечно связанная структура - кожа, устойчивая к воздействию тепла, влаги, микроор­ганизмов, ферментов, т.е. не поддающаяся гниению.

Полифенольные соединения с более низкой М.м. (менее 500) только ад­сорбируются на белках, но не способны образовывать устойчивые комплексы, и в качестве дубителей не используются. Высокомолекулярные полифенолы (с М.м. более 3000) также не являются дубителями, так как их молекулы слишком велики и не проникают между фибриллами коллагена.

Таким образом, главное отличие ДВ от других полифенол ьных соедине­ний - это способность образовывать прочные водородные связи с белками.

Термин «дубильные вещества» был впервые использован французским ученым Сегеном в 1796 году для обозначения присутствующих в экстрактах некоторых растений веществ, способных осуществлять процесс дубления. Дру­гое название ДВ - «танниды» - происходит от латинизированной формы кельт­ского названия дуба - «тан», кору которого издавна использовали для обработ­ки кож.

Первые научные исследования в области химии ДВ относятся ко второй половине 18 века. Они были вызваны практическими запросами кожевенной промышленности. Первая опубликованная работа - работа Гледича в 1754 году «Об использовании плодов черники, как сырья для получения дубильных ве­ществ». Первой монографией была монография Деккера в 1913 году, которая обобщала весь накопленный материал по дубильным веществам. Поиском, вы­делением и установлением структуры ДВ занимались отечественные ученые Л. Ф. Ильин, А. Л. Курсанов, М. Н. Запрометов, Ф. М. Флавицкий, Г. Поварнин А. И. Опарин и др.; зарубежные ученые Г. Проктер, К. Фрейденберг, Э. Фишер, П. Каррер и др.

Распространение дубильных веществ в растительном мире

ДВ широко распространены в растительном мире. Встречаются преиму­щественно в высших растениях, наиболее распространены в представителях двудольных, где они накапливаются в максимальных количествах. Однодоль­ные обычно не содержат ДВ, в папоротниках ДВ встречаются, а у хвощей, мхов, плаунов их почти нет, или они находятся в минимальных количествах. Наиболее высоким содержанием ДВ отличаются семейства: сумаховые -Anacardiaceae (сумах дубильный, скумпия кожевенная), розоцветные - Rosaceae (кровохлебка лекарственная, лапчатка прямостоячая), буковые - Fagaceae (дуб черешчатый и скальный), гречишные - Polygonaceae (горец змеиный и мясо-красный, вересковые - Ericaceae (толокнянка, брусника), березовые - Betulaceae (ольха серая и клейкая) и др.

Роль дубильных веществ для жизни растений

Биологическая роль для жизни растений до конца не выяснена. Существует несколько гипотез:

1). ДВ выполняют защитную функцию, т.к. при повреждении растений они образуют комплексы с белками, которые создают защитную пленку, пре­пятствующую проникновению фитопатогенных организмов. Обладают бакте­рицидными и фунгицидными свойствами;

2). ДВ участвуют в окислительно-восстановительных процессах, являют­ся переносчиками кислорода в растениях;

3). ДВ - одна из форм запасных питательных веществ. На это указывает их локализация в подземных органах и коре;

4). ДВ - отбросы жизнедеятельности растительных организмов.

Классификация дубильных веществ

Так как ДВ это смеси различных полифенолов, из-за разнообразия их хи­мического состава классификация затруднена.

Наибольшее признание получила классификация Г. Поварнина (1911) и К. Фрейденберга (1920), основанная на химической природе ДВ и их отношении к гидролизующим агентам. Согласно этой классификации ДВ делятся на 2 большие группы:

1) гидролизуемые ДВ;

2) конденсированные ДВ.

1. Гидролизуемые ДВ

Гидролизуемые ДВ - это смеси сложных эфиров фенолкарбоновых ки­слот с сахарами и несахаридами. В водных растворах под действием кислот, щелочей и ферментов они способны гидролизоваться на составные фрагменты фенольной и нефенольной природы. Гидролизуемые ДВ можно разделить на 3 группы.

1.1. Галлотаннины - эфиры галловой, дигалловой кислот и других ее по­лимеров с циклическими формами Сахаров.

м-дигалловая кислота (депсид - D)

Важнейшие источники галлотаннинов, применяемых в медицине - галлы турецкие, образующиеся на дубе лузитанском и китайские, образующиеся на сумахе полукрылатом, листья сумаха дубильного и скумпии кожевенной.

Танин представляет собой гетерогенную смесь веществ различного строения. Встречаются моно-, да-, три-, тетра-, пента- и полигаллоильные эфи­ры.

По мнению Л. Ф. Ильина, Э. Фишера и К. Фрейденберга китайский танин представляет собой пента-М-дигаллоил-β-D-глюкозу, т.е. β-D-глюкозу, гидроксильные группы которой этерифицированы М-дигалловой кислотой.

По мнению П. Каррера китайский танин представляет собой гетерогенную смесь веществ различного строения, гидроксильные группы глюкозы могут быть этерифицированы галловой, дигалловой и тригалловой кислотами.

К. Фрейденберг предполагал, что у турецкого таннина в среднем одна из пяти гидроксильных групп глюкозы свободна, другая этерифицирована М-дигалловой кислотой, а остальные - галловой кислотой.

ДВ этой, группы содержатся и преобладают в корневищах и корнях кро­вохлебки» корневищах змеевика, бадана, соплодиях ольхи, коре дуба, листьях гамамелиса.

1.2. Эллаготапнины - эфиры эллаговой и других кислот, имеющих с нейбиогенетическое родство, с циклическими формами Сахаров. Содержатся в кор­ке плодов гранатника, коре эвкалипта, кожуре грецкого ореха, листьях и соцве­тиях кипрея (иван-чая).

1.3. Несахаридные эфиры фенолкарбоновых кислот - эфиры галловой ки­слоты с хинной, хлорогеновой, кофейной, оксикоричной кислотами и с флава-нами.

Пример: теогаллин, обнаруженный в листьях чая китайского, представ­ляющий собой эфир хинной и галловой кислот (3-О-галлоилхинная кислота).

2. Конденсированные ДВ

Конденсированные ДВ не обладают эфирным характером, полимерная цепь этих соединений образована посредством углерод-углеродных связей (-C-С-), что обусловливает их прочность к воздействию кислот, щелочей и фермен­тов. При действии минеральных кислот они не расщепляются, а увеличивают М.м. с образованием продуктов окислительной конденсации - флобафенов или красеней красно-коричневого цвета.

Конденсированные ДВ - это продукты конденсации катехинов (флаван-3-олов), лейкоантоцианидинов (флаван-3,4-диолов), реже оксистильбенов (фенилэтиленов).

Образование конденсированных ДВ может идти двумя путями. По К. Фрейденбергу, оно сопровождается разрывом пиранового кольца катехинов, и С2-атом одной молекулы соединяется углерод-углеродной связью с С6- или C8-атомом другой молекулы.

По Д. Е. Хатуэю, конденсированные ДВ образуются в результате фермен­тативной окислительной конденсации молекул по -типу «голова к хвосту» (кольцо А к кольцу В) или «хвост к хвосту» (кольцо В к кольцу В) по положениям 6"-8; 6 -2` и др.

Конденсированные ДВ содержатся и преобладают в коре калины, корне­вищах лапчатки, плодах черники, черемухи, траве зверобоя, листьях чая.

В состав смесей ДВ входят также простые фенолы (резорцин, пирокате­хин, пирогаллол, флороглюцин и др.) и свободные фенолкарбоновые кислоты (галловая, эллаговая, протокатеховая и др.).

Чаще всего в растениях встречается смесь гидролизуемых и конденсиро­ванных ДВ с преобладанием той или иной группы, поэтому классифицировать их по типу ДВ достаточно сложно, В некоторых видах сырья почти одинаковое содержание обеих групп ДВ (например, корневища змеевика).

Биосинтез, локализация и накопление дубильных веществ в растениях

Биосинтез гидролизуемых ДВ идет по шикиматному пути, конденсиро­ванные ДВ образуются по смешанному пути (шикиматному и ацетатно-малонатному). ДВ находятся в растворенном состоянии в вакуолях раститель­ных клеток и отделены от цитоплазмы белково-липоидной мембраной - танопластом, при старении клеток адсорбируются на клеточных стенках.

Локализуются в клетках эпидермиса, обкладочных клетках, окружающих сосудисто-волокнистые пучки (жилки листьев), в паренхимных клетках сердце­винных лучей, коры, древесины и флоэмы.

ДВ накапливаются, главным образом, в подземных органах многолетних травянистых растений (корневища бадана, змеевика, лапчатки, корневища и корни кровохлебки), в корен древесине деревьев и кустарников (кора дуба, ка­лины), в плодах (плоды черемухи, черники, соплодия ольхи), реже в листьях (листья скумпии, сумаха, чая).

Накопление таннидов зависит от генетических факторов, климатических и экологических условий. У травянистых растений, как правило, минимальное количество ДВ отмечается весной в период отрастания, затем их содержание увеличивается и достигает максимума в период бутонизации и цветения (на­пример, корневища лапчатки). К концу вегетации количество ДВ постепенно снижается. У кровохлебки максимум ДВ накапливается в фазу развития розеточных листьев, в фазу цветения их содержание снижается, а осенью вновь увеличивается. Фаза вегетации влияет не только на количество, но и на качест­венный состав ДВ. Весной, в период сокодвижения, в коре деревьев и кустар­ников и в фазу отрастания у травянистых растений преимущественно накапли­ваются гидролизуемые ДВ, а осенью в фазу отмирания растений - конденсиро­ванные ДВ и продукты их полимеризации - флобафены (красени).

Наиболее благоприятными для накопления таннидов являются условия умеренного климата (лесная зона и высокогорный альпийский пояс).

Наибольшее содержание ДВ отмечено у растений, произрастающих на плотных известковых почвах, на рыхлых черноземных и песчаных почвах их содержание меньше. Способствуют накоплению ДВ богатые фосфором почвы, богатые азотом почвы снижают содержание таннидов.

Особенности сбора, сушки и хранения сырья, содержащего дубильные вещества

Заготовку сырья проводят в период максимального накопления ДВ.

Собранное сырье сушат на воздухе в тени или в сушилках при темпера­туре 50-60 градусов. Подземные органы и кору дуба можно сушить на солнце.

Хранят в сухих, хорошо проветриваемых помещениях без доступа пря­мых солнечных лучей по общему списку в течение 2-6 лет.

Физические и химические свойства дубильных веществ

ДВ выделяются из растительного сырья в виде смеси полимеров и пред­ставляют собой аморфные вещества желтого или желто-бурого цвета, без запа­ха, вяжущего вкуса, очень гигроскопичные. Хорошо растворяются в воде (осо­бенно в горячей) с образованием коллоидных растворов, растворимы также в этиловом и метиловом спирте, ацетоне, этилацетате, бутаноле, пиридине. Не растворимы в хлороформе, бензоле, диэтиловом эфире и других неполярных растворителях, оптически активны.

Легко окисляются на воздухе. Способны образовывать прочные межмо­лекулярные связи с белками и другими полимерами (пектиновые вещества, целлюлоза и др.). Под действием фермента таназы и кислот гидролизуемые ДВ распадаются на составные части, конденсированные ДВ - укрупняются.

Из водных растворов осаждаются желатином, алкалоидами, основным ацетатом свинца, бихроматом калия, сердечными гликозидами.

Как вещества фенольной природы, ДВ легко окисляются перманганатом калия в кислой среде и другими окислителями, образуют окрашенные комплек­сы с солями тяжелых металлов, трехвалентного железа, бромной водой.

Способны легко адсорбироваться на кожном порошке, целлюлозе, клет­чатке, вате.

Оценка качества сырья, содержащего дубильные вещества,

Методы анализа

Для получения суммы ДВ растительное сырье экстрагируют горячей во­дой в соотношении 1:30 или 1:10.

Качественный анализ

Используют качественные реакции (осаждения и цветные) и хроматографическое исследование.

1. Специфической реакцией является реакция осаждения желатином, ис­пользуют 1%-ный раствор желатина на 10%-ном растворе хлорида натрия. По­является хлопьевидный осадок или муть, растворимые в избытке желатина. От­рицательная реакция с желатином свидетельствует об отсутствии ДВ.

2. Реакция с солями алкалоидов, используют 1% раствор солянокислого хинина. Появляется аморфный осадок за счет образования водородных связей между гидроксильными группами ДВ и атомами азота алкалоида.

Эти реакции дают одинаковый эффект независимо от группы ДВ, Ряд реакций позволяют определить группу ДВ.

Качественные реакции на ДВ

Реакция с 1%-ным спиртовым раствором железоаммониевых квасцов - эта реакция фармакопейная, проводится как с отваром из сырья (ГФ-XI - кора дуба, корневище змеевика, соплодия ольхи, плоды черники), так и для откры­тия ДВ непосредственно в сухом сырье (ГФ-XI - кора дуба, кора калины, кор­невища бадана).

Количественное определение

Известно около 100 различных методов количественного определения ДВ, которые можно разделить на следующие основные группы.

1. Гравиметрические или весовые - основаны на количественном осаж­дении ДВ желатином, ионами тяжелых металлов или адсорбцией кожным (гольевым) порошком.

Для технических целей во всем мире стандартным является гравиметри­ческий метод с применением гольевого порошка - весовой единый метод (ВЕМ).

Водный экстракт ДВ делят на две равные части. Одну часть экстракта выпаривают и высушивают до постоянной массы. Другую часть экстракта об­рабатывают кожным порошком и фильтруют. ДВ адсорбируются на кожном порошке и остаются на фильтре. Фильтрат и промывные воды выпаривают ивысушивают до постоянной массы. Содержание ДВ рассчитывают по разнице в массе сухих остатков.

Метод неточный, т.к. кожный порошок адсорбирует и низкомолекуляр­ные фенольные соединения, довольно трудоемкий и дорогой.

2. Титринетрические методы. К ним относятся:

а) Желатиновый метод - основан на способности ДВ образовывать нерас­творимые комплексы с белками. Водные извлечения из сырья титруют 1% рас­твором желатина, в точке эквивалентности комплексы желатино-таннаты рас­творяются в избытке реактива. Титр устанавливают по чистому таннину. Точку эквивалентности определяют путем отбора наименьшего объема титрованного раствора, вызывающего полное осаждение ДВ.

Метод наиболее точный, т.к. позволяет определить количество истинных ДВ. Недостатки: длительность определения и трудность установления точки эквивалентности.

б) Перманганатометрический метод ( метод Левенталя в модификации А. П. Курсанова). Это фармакопейный метод, основан на легкой окисляемости ДВ перманганатом калия в кислой среде в присутствии индикатора и катализа­тора индигосульфокислоты, которая в точке эквивалентности переходит в иза­тин, и цвет раствора меняется от синего до золотисто-желтого.

Особенности определения, позволяющие оттитровать только макромоле­кулы ДВ: титрование проводится в сильно разбавленных растворах (извлечение разбавляется в 20 раз) при комнатной температуре в кислой среде, перманганат калия добавляется медленно, по каплям, при интенсивном перемешивании.

Метод экономичный, быстрый, прост в исполнении, но недостаточно точный, т.к. перманганат калия окисляет частично и низкомолекулярные фенольные соединения.

Выходные данные сборника:

МЕТОДЫ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДУБИЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЛЕКАРСТВЕННОМ РАСТИТЕЛЬНОМ СЫРЬЕ

Михайлова Елена Владимировна

канд. биол. наук, ассистент ВГМА им. Н.Н. Бурденко,

г. Воронеж

E-mail: milenok 2007@ rambler. ru

Васильева Анна Петровна

Мартынова Дарья Михайловна

студент ВГМА им. Н.Н. Бурденко, г. Воронеж

E-mail: darjamartynova 92@ rambler. ru

Дубильные вещества (ДВ) - весьма распространённая группа биологически активных веществ (БАВ) растений, обладающая различными фармакологическими свойствами, чем и обусловлено их широкое применение в медицине. Поэтому весьма актуальна проблема определения доброкачественности лекарственных средств и лекарственного растительного сырья (ЛРС), содержащего данную группу БАВ. Одним из основных методов установления доброкачественности ЛРС является количественный фитохимический анализ. В настоящее время существует несколько методик, позволяю­щих провести данный вид анализа ЛРС, содержащего ДВ, нолитера­турные данные разрозненны. В связи с вышесказанным необходима систематизация методов количественного анализа ДВвЛРС.

Классическими методами определения содержания ДВ являются гравиметрический (весовой) и титриметрический методы. В основе весового метода лежит свойство ДВ осаждаться желатином, ионами тяжелых металлов, кожным (гольевым) порошком. Первым этапом является определение массы сухого остатка в водном извлечении из ЛРС. При этом извлечение высушивают до постоянной массы. Следующий этап - освобождение извлечения от ДВ путем обработки гольевым порошком. При этом выпадает осадок, который затем удаляют фильтрованием, снова определяют количество сухого остатка и по разнице указанных масс сухого остатка устанавливают количество ДВ.

К титриметрическим методам относятся:

1.Титрование раствором желатина. В основе данного метода также лежит свойство ДВ осаждаться белками (желатином). Водные извлечения из сырья титруют 1 % раствором желатина. Титр устанавливают по чистому таннину. Точку эквивалентности устанавливают путем отбора наименьшего объема титранта, вызываю­щего полное осаждение ДВ. Данный метод высокоспецифичный и позволяет установить содержание истинных ДВ, но достаточно долгий в исполнении, а установление точки эквивалентности зависит от человеческого фактора .

2.Перманганатометрическое титрование. Этот метод представ­лен в общей фармакопейной статье и основан на легкой окисляемости ДВ калием марганцовокислым в кислой среде в присутствии индигосульфокислоты. В конечной точке титрования окраска раствора изменяется от синего до золотисто-желтого. Несмотря на экономич­ность, быстроту, простоту выполнения, метод недостаточно точен, что связано с трудностью установления точки эквивалентности, а также с завышением результатов измерения из-за сильной окислительной способности титранта .

3.Комплексонометрическое титрование трилоном Б с предва­рительным осаждением ДВ цинка сульфатом. Метод используется для количественного определения танина в сырье сумаха дубильного и скумпии кожевенной. В качестве индикатора применяют ксиленоловый оранжевый .

К физико-химическим методам количественного определения ДВ в ЛРС относятся фотоэлектроколориметрический, спектрофотомет­рический, амперометрический метод и метод потенциометрического и кулонометрического титрования.

1.Фотоэлектроколориметрический метод. Основан на способ­ности ДВ образовывать окрашенные химические соединения с солями железа (III), фосфорно-вольфрамовой кислотой, реактивом Фолина-Дениса и другими веществами. К исследуемому извлечению из ЛРС добавляют один из реактивов, после появления устойчивой окраски измеряют оптическую плотность на фотоколориметре. Процентное содержание ДВ определяют по калибровочному графику, постороенному с использованием серии растворов танина известной концентрации .

2.Спектрофотометрическое определение. После получения водного извлечения часть его центрифугируют в течение 5 мин при 3000 об/мин. К центрифугату добавляют 2 % водной раствор аммония молибдата, после чего разбавляют водой и оставляют на 15 мин. Интенсивность образовавшейся окраски измеряют на спектрофотометре при длине волны 420 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. Расчет танидов производят по стандартному образцу. В качестве стандартного образца используют ГСО танина .

3.Хроматографическое определение. Для идентификации конденсированных дубильных веществ получают спиртовое (95 % этиловый спирт) и водное извлечения и проводят бумажную и тонкослойную хроматографию. В качестве стандартного образца используют ГСО катехина . Разделение осуществляют в системах растворителей бутанол - кислота уксусная - вода (БУВ) (40: 12: 28), (4: 1: 2), 5 % уксуснаякислота на бумаге марки “Filtrak” и пластинках “Silufol”. Обнаружение зон веществ на хроматограмме проводят в УФ-свете, с последующей обработкой 1 % раствором железоаммониевых квасцов или 1 % раствором ванилина, концентрированной кислотой хлористоводородной. В дальнейшем возможно проведение количественного анализа путём элюирования с пластины ДВ спиртом этиловым и проведения спектофотометрического анализа, снимая спектр поглощения в интервале 250-420 нм .

4.Амперометрический метод. Сущность метода заключается в измерении электрического тока, возникающего при окислении групп –ОН природных антиоксидантов фенольной природы на поверхности рабочего электрода при определенном потенциале. Предварительно строят графическую зависимость сигнала образца сравнения (кверцетина) от его концентрации и с помощью полученной градуировки рассчитывают содержание фенолов в исследуемых образцах в единицах концентрации кверцетина .

5.Потенциометрическое титрование. Данный вид титрования водного извлечения (в частности, отваров коры дуба) производили раствором калия перманганата (0,02 М), результаты регистрировали с помощью рН-метра (рН-410). Определение конечной точки титрования проводилось по методу Грана с использованием компьютерной программы “GRAN v.0.5” . Потенцио­метрический вид титрования дает более точные результаты, так как при этом точка эквивалентности четко фиксируется, чтоисключает необъективность результатов за счет человеческого фактора.Потенциометрическое титрование особенно актуально по сравнению с индикаторным при исследовании цветных растворов, таких как водные извлечения, содержащие ДВ.

6.Кулонометрическое титрование. Метод количественного определения содержания ДВ в ЛРС в пересчете на танин путем кулонометрического титрования заключается в том, что исследуемое извлечение из сырья вступает в реакцию с кулонометрическим титрантом - гипоиодит-ионами, которые образуются при диспропор­ционировании электрогенерированного йода в щелочной среде. Электрогенерация гипоиодит-ионов осуществляется из 0,1 М раствора йодида калия в фосфатном буферном растворе (рН 9,8) на платиновом электроде при постоянной силе тока 5,0 мА .

Таким образом, для количественного определения ДВ в ЛРС используются такие методы количественного определения ДВ в ЛРС, как титриметрические (в том числе титрование желатином, перманганатом калия, комплексонометрическое титрование трилоном Б, потенциометрическое и кулонометрическое титрование), гравиметрические, фотоэлектроколориметрические, спектрофотомет­рические, амперометрические методы.

Список литературы :

1. Васильева А.П. Изучение динамики содержания дубильных веществ в отваре коры дуба при хранении // Молодёжный инновационный вестник. - 2012. - Т. 1, № 1. - С. 199-200.
2. Государственная Фармакопея СССР, XI издание, вып. 1. - М.: Медицина, 1987. - 336 с.
3. Гринкевич Н.И., Л.Н. Сафронич Химический анализ лекарственных растений. - М., 1983. - 176 с.
4. Ермаков А.И., Арасимович В.В. Определение суммарного содержания дубильных веществ. Методы биологического исследования растений: Уч. Пособие. Л.: Агропромиздат. 1987. - 456 с.
5. Исламбеков Ш.Ю. Каримджанов С.М., Мавлянов А.К. Растительные дубильные вещества // Химия природных соединений. - 1990. - № 3. - C. 293-307.
6. Кемертелидзе Э.П., Явич П.А., Сарабунович А.Г. Количественное определение танина // Фармация. - 1984. № 4. - С. 34-37.
7. Пат. РФ № 2436084 Способ кулонометрического определения содержания дубильных веществ в растительном сырье; заявл. 06.04.2010, опубл. 10.12.2011. [Электронный ресурс]. Режим доступа. URL: http://www.freepatent.ru/patents/2436084 (дата обращения: 02.12.2012).
8. Рябинина Е.И. Сравнение химико-аналитических методов определения танинов и антиоксидантной активности растительного сырья // Аналитика и контроль. - 2011. - Т. 15, № 2. - С. 202-204.
9. Федосеева Л.М. Изучение дубильных веществ подземных и надземных вегетативных органов бадана толстолистного, произрастающего на Алтае. // Химия растительного сырья. - 2005. № 3. С. 45-50.

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный педагогический университет

им. В.П. Астафьева»

Факультет биологии, географии и химии

Кафедра химии

Дубильные вещества

курсовая работа

по физической и коллоидной химии

Выполнила:

студентка 2 курса

направление «Педагогическое образование»

профиль «Биология и химия»

Зуева Екатерина Васильевна

Научный руководитель:

к.х.н., доцент Булгакова. Н.А.

Красноярск 2014

Содержание

Введение……………………………………………………………………….....3

Глава 1. Дубильные вещества. Общая характеристика………………………..4

1.1. Общее понятие дубильных веществ и их распространение………………4.

1.2. Классификация и свойства дубильных веществ……………………………5

1.3. Факторы, влияющие на накопление дубильных веществ……………….8

1.4. Биологическая роль дубильных веществ………………………………….9

Глава 2 . Количественное определение содержания дубильных веществ…..9

2.1. Выделение, методы исследования дубильных веществ и их применение в медицине…………………....................................................................................9

2.2. Лекарственные растения, содержащие дубильные вещества……………11

2.3. Количественный расчет содержания дубильных веществ в лекарственном сырье…………………………………………………………………………….13

Заключение……………………………………………………………………….17

Используемая библиография…………………………………………………..18

Введение

Термин «дубильные вещества» впервые был использован в 1796 году французским исследователем Сегеном для обозначения присутствующих в экстрактах некоторых растений веществ, способных осуществлять процесс дубления. Практические вопросы кожевенной промышленности положили начало изучению химии дубильных веществ. Другое название дубильных веществ – «танниды» - происходит от латинизированной формы кельтского названия дуба – «тан», кору которого издавна использовали для обработки шкур. Первые научные исследования в области химии дубильных веществ относятся ко второй половине 18 века. Первая опубликованная работа – работа Гледича в 1754 году «Об использовании плодов черники, как сырья для получения дубильных веществ». Первой монографией была монография Деккера в 1913 году, которая обобщала весь накопленный материал по дубильным веществам. Поиском, выделением и установлением структуры дубильных веществ занимались отечественные ученые Л.Ф.Ильин, А.Л.Курсанов, М.Н.Запрометов, Ф.М.Флавицкий, А.И.Опарин и другие. С исследованиями строения дубильных веществ связаны имена крупнейших зарубежных химиков: Г.Проктера, Э.Фишера, К.Фрейденберга, П.Каррера. Дубильные вещества являются производными пирогаллола, пирокатехина, флороглюцина. Простые фенолы дубящее действие не оказывают, но вместе с фенолкарбоновыми кислотами сопутствуют дубильным веществам.

Исходя из темы работы можно выделить цель: изучить характеристику дубильных веществ. Для достижения данной цели потребуются задачи : 1. На основе литературных данных дать общую характеристику дубильных веществ.2.Изучить, как определяется количественно дубильные вещества в растениях. 3. Изучить классификацию дубильных веществ.

Глава 1. Дубильные вещества. Общая характеристика.

1.1.Общее понятие дубильных веществ и их распространение.

Дубильными веществами (таннидами) называются растительные полифенольные соединения с молекулярной массой от 500 до 3000, способные образовывать прочные связи с белками и алкалоидами и обладающие дубящими свойствами. Названы так по своей способности дубить невыделанную шкуру животных, превращая ее в прочную кожу, устойчивую к воздействию влаги и микроорганизмов, ферментов, то есть не поддающаяся гниению. Эта способность дубильных веществ основана на их взаимодействии с коллагеном (белком кожных покровов), приводящих к образованию устойчивой поперечносвязанной структуры – кожи за счет возникновения водородных связей между молекулами коллагена и фенольными гидроксилами дубильных веществ.

Но эти связи могут образовываться в тех случаях, когда молекулы достаточно велики, чтобы присоединить соседние цепочки коллагена, и имеют достаточное количество фенольных групп для образования поперечных связей. Полифенольные соединения с более низкой молекулярной массой (менее 500) только адсорбируются на белках и не способны образовывать устойчивые комплексы, в качестве дубителей не используются. Высокомолекулярные полифенолы (с молекулярной массой более 3000) также не являются дубителями, так как их молекулы слишком велики и не проникают между фибриллами коллагена. Степень дубления зависит от характера мостиков между ароматическими ядрами, т.е. от строения самого дубильного вещества и от ориентации молекулы таннида по отношению к полипептидным цепям белка. При плоском расположении таннида на белковой молекуле возникают устойчивые водородные связи. Прочность соединения таннидов с белком зависит от числа водородных связей и от молекулярной массы. Наиболее надежные показатели наличия дубильных веществ в растительных экстрактах – необратимая адсорбция дубильных веществ на кожном (гольевом) порошке и осаждение желатины из водных растворов.

1.2. Классификация и свойства дубильных веществ.

Дубильные вещества – это смеси различных полифенолов, то из-за разнообразия их химического состава классификация затруднена.

По классификации Проктера (1894) дубильные вещества в зависимости от природы продуктов их разложения при температуре 180-200

0С (без доступа воздуха) подразделил на две основные группы: 1) пирогалловые (дают при разложении пирогаллол); 2) пирокатехиновые (образуется пирокатехин).

Таблица 1. Классификация Проктера.

Выделяется

пирогаллол

Черно-синее окрашивание

Пирокатехиновая группа

Выделяется

пирокатехин

Черно-зеленое

окрашивание

По существующей классификации, в основе которой лежат исследования зарубежных и отечественных ученых, все природные дубильные вещества делят на две большие группы:

1.Конденсированные

2. Гидролизуемые

Конденсированные дубильные вещества . Эти вещества в основном представлены полимерами катехинов (флаванола –3) или лейкоцианидинов (флавандиола –3,4) или сополимерами этих двух типов флавоноидных соединений. Процесс полимеризации катехинов и лейкоантоцианидив изучается до настоящего времени, однако единого мнения относительно химизма этого процесса пока не существует. По данным одних исследований, конденсация сопровождается разрывом гетероцикла (-С 3 -) и приводит к образованию линейных полимеров (или сополимеров) по типу « кольцо гетероцикла – кольцо А» с большой молекулярной массой. При этом конденсация рассматривается не как ферментативный процесс, а как результат влияния тепла и кислой среды. Другие исследования полагают, что полимеры образуются в результате окислительной ферментативной концентрации, которая может проходить как по типу « голова к хвосту» (кольцо А – кольцо В), так и по типу «хвост к хвосту» (кольцо В – кольцо В). Считают, что эта конденсация происходит при аэробном окислении катехинов и флавандиолов – 3,4, полифенолоксидазами с последующей полимеризацией образующихся о-хинонов.

Гидролизуемые дубильные вещества. К этой группе относят вещества, которые при обработке разбавленными кислотами распадаются с образованием более простых соединений фенольной (и нефенольной) природы. Это их резко отличает от конденсированных дубильных веществ, которые под влиянием кислот еще более уплотняются и образуют нерастворимые, аморфные соединения. В зависимости от строения образующихся при полном гидролизе первичных фенольных соединений различают галловые и эллаговые гидролизуемые дубильные вещества. В обеих группах вещества нефенольным компонентом всегда бывает моносахарид. Обычно это глюкоза, но могут быть и другие моносахариды. В отличие от гидролизуемых дубильных веществ конденсированные дубильные вещества содержат мало углеводов.

Галловые дубильные вещества , иначе называемые галлотанинами, представляют собой сложные эфиры галловой или дигалловой кислот с глюкозой, причём к молекуле глюкозы может присоединяться разное количество (до 5) молекул галловой (или дигалловой) кислоты. Дигалловая кислота является депсидом галловой кислоты, т.е. соединением типа сложных эфиров ароматических кислот. Депсиды могут состоять из 3 молекул галловой кислоты (тригалловая кислота).

Эллаговые дубильные вещества , или эллаготанины, при гидролизе отщепляют в качестве фенольных остатков эллаговую кислоту. В качестве сахаристого остатка в эллаговых дубильных веществах также чаще всего встречается глюкоза. О разделении растений по указанной классификации можно говорить только с некоторым приближением, так как лишь в очень немногих растениях имеется одна группа дубильных веществ. Значительно чаще в одном и том же объекте содержаться конденсированные и гидролизуемые дубильные вещества совместно, обычно с преобладанием той или иной группы. Нередко соотношение гидролизуемых и конденсированных дубильных веществ сильно изменяется в процессе вегетации растения и с возрастом.

1.3 Факторы, влияющие на накопление дубильных веществ

Содержание дубильных веществ в растении зависит от возраста и фазы развития, места произрастания, климатических, генетических факторов и почвенных условий. Содержание дубильных веществ изменяется в зависимости от периода вегетации растения. Установлено, что количество дубильных веществ увеличивается по мере роста растения. По данным Чеврениди, минимальное количество дубильных веществ в подземных органах отмечается весной, в период отрастания растения, затем оно постепенно увеличивается, достигая наибольшего количества в фазе бутонизации – начале цветения. Фаза вегетации влияет не только на количество, но и на качественный состав дубильных веществ. На накопление дубильных веществ оказывает большее влияние высотный фактор. Растения, произрастающие высоко над уровнем моря (бадан, скумпия, сумах), содержат больше дубильных веществ. Растущие на солнце растения накапливают больше дубильных веществ, чем растущие в тени. В тропических растениях значительно больше дубильных веществ. Растения, произрастающие в сырых местах, содержат больше дубильных веществ, чем растущие в сухих местах. В молодых растениях дубильных веществ больше, чем в старых. В утренние часы (от 7 до 10) содержание таннидов достигает максимума, в середине дня доходит до минимума, а к вечеру вновь повышается. Наиболее благоприятными для накопления таннидов являются условия умеренного климата (лесная зона и высокогорный альпийский пояс). Наибольшее содержание ДВ отмечено у растений, произрастающих в плотных известковых почвах, на рыхлых черноземных и песчаных почвах - содержание меньше. Способствуют накоплению ДВ богатые фосфором почвы, а богатые азотом почвы снижают содержание таннидов. Выявление закономерности в накоплении дубильных веществ в растениях имеет большое практическое значение для правильной организации заготовки сырья. Биосинтез гидролизуемых дубильных веществ идет по шикиматному пути, конденсированные дубильные вещества образуются по смешанному пути (шикиматному и ацетатному).

1. . Биологическая роль дубильных веществ

Роль танинов для растений окончательно не выяснена. Существует несколько гипотез. Предполагают, что они являются:

1.Запасными веществами (накапливаются в подземных частях многих растений).

2. Обладая бактерицидными и фунгицидными свойствами как фенольные производные, препятствуют гниению древесины, то есть выполняют защитную функцию для растения против вредителей и в отношении возбудителей патогенных заболеваний.

3. Являются отбросами жизнедеятельности организмов.

4. Участвуют в окислительно-восстановительных процессах, являются переносчиками кислорода в растениях.

Глава 2. Количественное определение содержания дубильных веществ

2.1. Выделение, методы исследования дубильных веществ и их применение в медицине

Дубильные вещества легко извлекаются водой и водно – спиртовыми смесями: приемом экстракции их выделяют из растительного сырья, затем из полученных экстрактов – более чистые продукты и разделяют их. Для доказательства наличия в растениях дубильных веществ используют следующие реакции: образования осадков с растворами желатина, алкалоидов, солей тяжелых металлов и формальдегидом (с последним в присутствии хлороводородной кислоты); связывание с кожным порошком; окрашивание (черно – синее или черно – зеленое) с солями железа 3. Катехины дают красное окрашивание с ванилином и концентрированной хлороводородной кислотой. Поскольку в основе гидролизуемых дубильных веществ лежат галловая и эллаговая кислоты, которые являются производными пирогаллола, то вытяжки из растений, содержащих гидролизуемые дубильные вещества, с раствором железоаммиачных квасов дают черно – синее окрашивание или осадки. В конденсированных дубильных веществах первичные звенья обладают функциями пирокатехина; поэтому с указанным реактивом получается темно – зеленое окрашивание или осадок. Наиболее достоверной реакцией для отличия пирогалловых танидов от пирокатехиновых явлений реакций с нитрозометилуретаном. При кипячении растворов дубильных веществ с нитрозометилуретаном таниды пирокатехинового ряда осаждаются полностью; присутствие пирогалловых танидов можно обнаружить в фильтрате путем прибавления железоаммиачных квасов и натрия ацетата – фильтрат окрашивания в фиолетовый цвет. Для количественного определениядубильных веществ предложено много методов. Официальным в дубильно – экстрактовой промышленности является весовой единый метод (ВЕМ): в водных вытяжках из растительного материала вначале определяют обшее количество растворимых веществ (сухой остаток) путем высушивания определенного объема вытяжки до постоянной массы; затем из вытяжки удаляют дубильные вещества, обрабатывая ее обезжиренным кожным порошком; после отделения осадк в фильтрате вновь устанавливают количество сухого остатка. Разность в массе сухого остатка до и после обработки втяжки кожным порошком показывает количество подлинных танидов. Наиболее широко используется перманганатометрический метод Левенталя (ГФ XI ) . По этому методу танидыы определяют путем окисления их перманганатом калия в сильноразбавленных растворах в присутствии индигосульфокислоты. Использовался также метод Якимова и Курницковой, основанный на осаждении дубильных веществ раствором желатина определенной концентрации. В промышленных условиях дубильные вещества извлекают из сырья путем выщелачивания горячей водой (50 – С и выше) в батарее диффузоров (перколяторов) по принципу противотока.

Препараты дубильных веществ применяются в качестве вяжущих и противовоспалительных средств. Вяжущее действие дубильных веществ основано на их способности связываться с белками с образованием плотных альбуминатов. При нанесении на слизистые оболочки или раневую поверхность дубильные вещества вызывают частичное свертывание белков слизи или раневого экссудата и приводят к образованию пленки, защищающей от раздражения чувствительные нервные окончания подлежащих тканей. Уменьшение при этом болевых ощущений, местное сужение сосудов, ограничение секреции, а также непосредственное уплотнение клеточных мембран приводят к уменьшению воспалительной реакции. Дубильные вещества благодаря способности образовывать осадки с алкалоидами, гликозидами и солями тяжелых металлов, применяют в качестве противоядий при пероральном отравление этими веществами.

2.2. Лекарственные растения, содержащие дубильные вещества.

Галлы китайские – Callae chinebses

Растение. Сумах китайский (полукрылатый) – Rhus chinensis Mill . (= Rh . Semialata Murr ); семейство сумаховые – Anacardiaceae . Кустарник или невысокое деревце, произрастающее в Китае, Японии и Индии (склоны Гималаев). Возбудитель – один из видов тли. Самки тли присасываются к молодым веточкам и листовым черешкам сумаха, откладывая в проколы многочисленные яички. Образование галлов начинается с пузырьков, которые быстро растут и скоро достигают больших размеров.

Химический состав. Китайские галлы (чернильные орешки) содержат 50-80% галлотанина. Основным компонентом китайского галлотанина является глюкоза, которая этерифицирована 2 молекулами галловой, 1 молекулой дигалловой и 1 молекулой тригалловой кислот. К сопровождающим веществам относятся свободная галловая кислота, крахмал (8%), сахар, смола.

Лекарственное сырье. Китайские галлы представляют собой образование самых причудливых очертаний с тонкой стенкой, легкие. Длина их может достигать 6 см при наибольшей ширине 20-25 мм и толщине стенок всего 1-2мм; внутри галлы полые. Снаружи они серо-буроватые, шероховатые, внутри светло-бурые с гладкой поверхностью, которая блестит, как смазанная слоем гуммиарабика.

Применение. Промышленное сырье для получения танина и его препаратов; поступает по импорту

.

Листья сумаха – Folia Rhois coriariae

Растение. Сумах дубильный – Rhus coriaria L .семейство сумаховые – Anacardiaceae . Кустарник высотой 1-3,5 м, реже деревце. Листья очередные непорноперестосложные,имеющие 3-10 пар листочков с крылатым черешком; листочки яйцевидные с крупнозубчатым краем. Цветки мелкие, зеленовато – белые, собраны в крупные конусовидные метельчатые соцветия. Плоды – мелкие коасные костянки, густо покрытые красно – бурыми железистыми волосками. Растет в горах Крыма, Кавказа и Туркмении на сухих каменистых склонах. Культивируется.

Химический состав . Содержится 15-2-% танина, которой сопровождается свободной галловой кислотой и ее метиловым эфиром. В листьях значительное количество флавоноидов. В составе танина сумаха преобладает компонент, в котором из 6 галлоильных остатков 2 являются дигаллоильными и 2 моногаллоильными.

Лекарственное сырье. Листья обрывают целиком, сушат на открытом воздухе.

Применение. Отечественное промышленное сырье для производства танина и его препаратов.

2.3. Количественный расчет содержания дубильных веществ в лекарственном сырье.

Выделяют три метода количественного расчета содержания дубильных веществ в лекарственном сырье.

1 . Гравиметрические или весовые методы – основаны на количественном осаждении дубильных веществ желатином, ионами тяжелых металлов или адсорбцией кожным (гольевым) порошком. Официальным в дубильно-экстрактовой промышленности является весовой единый метод (ВЕМ). В водных вытяжках из растительного материала вначале определяют общее количество растворимых веществ (сухой остаток) путем высушивания определенного объема вытяжки до постоянной массы; затем из вытяжки удаляют дубильные вещества, обрабатывая ее обезжиренным кожным порошком; после отделения осадка в фильтрате вновь устанавливают количество сухого остатка. Разность в массе сухого остатка до и после обработки вытяжки кожным порошком показывает количество подлинных таннидов.

2 . Титриметрические методы . К ним относятся:

1) Желатиновый метод - Метод Якимова и Курницкой – основан на способности дубильных веществ образовывать нерастворимые комплексы с белками. Водные извлечения из сырья титруют 1 % раствором желатина, в точке эквивалентности комплексы желатино-таннаты растворяются в избытке реактива. Титр устанавливают по чистому таннину. Точку валентности определяют путем отбора наименьшего объема титрованного раствора, вызывающего полное осаждение дубильных веществ. Метод наиболее точный, т.к. позволяет определить количество истинных дубильных веществ. Недостатки: длительность определения и трудность установления точки эквивалености.

2) Перманганатометрический метод (метод Левенталя в модификации Курсанова). Это фармакопейный метод, основан на легкой окисляемости перманганатом калия в кислой среде в присутствии индикатора и катализатора индигосульфокислоты, которая в точке эквивалентности раствора меняется от синего до золотисто-желтого. Особенности определения, позволяющие оттитровать только макромолекулы дубильных веществ: титрование проводится в сильно разбавленных растворах (извлечение разбавляеттся в 20 раз) при комнатной температуре в кислой среде, перманганат добавляется медленно, по каплям, при интенсивном перемешивании. Метод экономичный, быстрый, прост в исполнении, но недостаточно точен, так как перманганат калия окисляет частично и низкомолекулярные фенольные соединения. 3) Для количественного определения таннина в листьях сумаха и скумпии используется метод осаждения дубильных веществ сульфатом цинка с последующим комплексонометрическим титрованием трилоном Б в присутствии ксиленолового оранжевого.

3 . Физико-химические методы . 1) Фотоэлектроколориметрические - основаны на способности ДВ образовывать окрашенные соединения с солями трехвалентного железа, фосфорно-вольфрамовой кислотой, реактивом Фолина-Дениса и др. 2) Хроматоспектрофотометрические и нефелометрические методы используют в научных исследованиях.

Заготовка. Заготовку сырья проводят в период максимального накопления ДВ. У травянистых растений, как правило, минимальное содержание дубильных веществ отмечается весной в период отрастания, затем их содержание увеличивается и достигает максимума в период бутонизации и цветения (например, корневища лапчатки). К концу вегетации количество ДВ постепенно снижается. У кровохлебки максимум ДВ накапливается в фазу развития разеточных листьев, в фазу цветения их содержание снижается, а осенью увеличивается. Фаза вегетации влияет не только на количество, но и на качественный состав ДВ. Весной, в период сокодвижения, в коре деревьев и13 кустарников и в фазу отрастания у травянистых растений преимущественно накапливаются гидролизуемые ДВ, а осенью в фазу отмирания растений - конденсированные ДВ и продукты их полимеризации - флобафены (красени). Производится в период наибольшего содержания в растениях дубильных веществ, исключить попадания воды на сырье.

Условия сушки. После сбора сырье необходимо быстро высушить, так как под влиянием ферментов происходят окисление и гидролиз дубильных веществ. Собранное сырье сушат на воздухе в тени или в сушилках при температуре 50-60 градусов. Подземные органы и кору дуба можно сушить на солнце.

Условия хранения . Хранят в сухом помещении хорошо проветриваемых помещениях без доступа прямых солнечных лучей по общему списку в течение 2-6 лет, в плотной упаковке, желательно в целом виде, так как в измельченном состоянии сырье подвергается быстрому окислению вследствие увеличения поверхности соприкосновения с кислородом воздуха.

Пути использования сырья, содержащего дубильные вещества. Кроме источников танина, все изучаемые объекты включены в приказ 19.07.99 г., разрешающий безрецептурный отпуск сырья из аптек. В домашних условиях сырье используют в виде отваров и в составе сборов. Из листьев скумпии кожевенной, сумаха дубильного, чая китайского, галлов китайских и турецких получают танин и комбинированные препараты «Танальбин» (комплекс таннина с белком казеином) и «Тансал» (комплекс танальбина с фенилсалицилатом). Из соплодий ольхи получают препарат «Альтан».

Медицинское применение сырья и препаратов, содержащих дубильные вещества. Сырье и препараты, содержащие ДВ, применяются наружно и внутрь как вяжущие, противовоспалительные, бактерицидные и кровоостанавливающие средства. Действие основано на способности ДВ связываться с белками с образованием плотных альбуминатов. При соприкосновении с воспаленной слизистой оболочкой или раневой поверхностью образуются тонкая поверхностная пленка, защищающая от раздражения чувствительные нервные окончания. Происходит уплотнение клеточных мембран, сужение кровеносных сосудов, уменьшается выделение экссудатов, что приводит к уменьшению воспалительного процесса. Благодаря способности ДВ образовывать осадки с алкалоидами, сердечными гликозидами, солями тяжелых металлов их используют как антидоты при отравлении этими веществами. Наружно при заболеваниях полости рта, зева, гортани (стоматиты, гингивиты, фарингиты, ангины), а также при ожогах применяют отвары коры дуба, корневищ бадана, змеевика, лапчатки, корневищ и корней кровохлебки, и препарат «Альтан». Внутрь при желудочно-кишечных заболеваниях (колитах, энтероколитах, поносах, дизентерии) применяют препараты танина («Танальбин», «Тансал», «Альтан», отвары плодов черники, черемухи (особенно в детской практике»), соплодий ольхи, корневищ бадана, змеевика, лапчатки, корневищ и корней кровохлебки. Как кровоостанавливающие средства при маточных, желудочных и геморроидальных кровотечениях применяют отвары коры калины, корневищ и корней кровохлебки, корневищ лапчатки, соплодий ольхи. Отвары готовят в соотношении 1:5 или 1:10. Нельзя применять сильно концентрированные отвары, так как при этом, пленка альбуминатов высыхает, появляются трещины, и возникает вторичный воспалительный процесс. Экспериментально установлено противоопухолевое действие дубильных веществ водного экстракта экзокарпия плодов гранатника (при лимфосаркоме, саркоме и других заболеваниях) и препарата «Ханерол», полученного основе эллаготаннинов и полисахаридов соцветий кипрея обыкновенного (иван-чай) при раке желудка и легких.

Заключение

1. Дубильными веществами (таннидами) называются растительные полифенольные соединения с молекулярной массой от 500 до 3000, способные образовывать прочные связи с белками и алкалоидами и обладающие дубящими свойствами.

2. Существует несколько классификаций дубильных веществ, они подробно были описаны в работе и дополнялись примерами.

3.Поставленная мною задача была реализована, это говорит о том, что характеристика дубильных веществ изучена, также рассмотрены методы количественного определения дубильных веществ в лекарственном сырье.

Используемая библиография

1. Муравьева Д.А. Фармакогнозия: учеб.пособ.для студентов фармацевтических вузов/ Д.А. Муравьева, И.А.Самылина, Г.П. Яковлев.-М.: Медицина, 2002. – 656с.

2. Гидролизуемые дубильные вещества - биологически активные соединения лекарственных растений Режим доступа: http://www.webkursovik.ru/kartgotrab.asp?id=-132308

3. Казанцева Н. С. Товароведение продовольственных товаров. - М.: 2007.-163с.

4. Дубильные вещества, общая характеристика Режим доступа: http://www.fito.nnov.ru/special/glycozides/dube/

5. Новые подходы к количественному определению дубильных веществ Режим доступа: http://otherreferats.allbest.ru/medicine/00173256_0.html

6. Петров К.П.//Методы биохимии растительных продуктов, 2009.-204с.

Выделение из ЛРС . Дубильные вещества – это смесь различных полифенолов, имеющих сложную структуру и очень лабильных, поэтому выделение и анализ отдельных компонентов дубильных веществ представляет большие трудности. Для получения суммы дубильных веществ ЛРС экстрагируют горячей водой, охлаждают, а затем экстракт обрабатывают последовательно:

Петролейным эфиром (очистка от хлорофилла, терпеноидов, липидов);

Диэтиловым эфиром, извлекающий катехины, оксикоричные кислоты и др фенолы

Этилацетатом, в который переходят лейкоантоцианидины, эфиры оксикоричной кислоты и др. Оставшееся водное извлечение с дубильными веществами и другими фенольными соединениями и фракциями 2 и 3 (диэтилового эфира и этилацетата) разделяют на индивидуальные компоненты с помлщью различных видов хроматографии. Используют:

а) адсорбционную хроматографию на колонках целлюлозы,

б) распределительную хроматографию на колонках селикагеля;

в) ионообменную хроматографию;

г) гель-фильтрацию на колонках сефадекса и др.

Идентификация индивидуальных дубильных веществ основана на сравнении Rf в хроматографических методах (на бумаге, в тонком слое сорбента), спектральных исследованиях, качественных реакциях и изучении продуктов расщепления (для гидролизуемых дубильных веществ).

Количественное определение дубильных веществ . можно разделить на гравиметрические, титриметрические и физико-химические.

Гравиметрические методы основаны на количественном осаждении дубильных веществ солями тяжелых металлов, желатиной или адсорбцией гольевым порошком. Весовой единый метод (ВЕМ) широко применяется в кожевенной промышленности. Метод основан на способности дубильных веществ образовывать прочные соединения с коллагеном кожи. Для этого полученное водное извлечение из ЛРС делят на две равные части. Одну часть выпаривают, высушивают и взвешивают. Вторую часть обрабатывают кожным (гольевым) порошком, фильтруют. Фильтрат выпаривают, высушивают и взвешивают. По разности сухих остатков 1 и 2 части (т.е. контроля и опыта) определяют содержание в растворе дубильных веществ.

Титриметрический метод , включенный в ГФ-ХI, именуемый как метод Левенталя-Нейбауэра, основан на окислении фенолных ОН-групп перманганатом калия (КMnO 4) в присутствии индигосульфокислоты, являющейся регулятором и индикатором реакции. После полного окисления дубильных веществ начинает окисляться индигосульфокислота до изатина, в результате чего окраска раствора из синей переходит в золотисто-желтую. Другой титриметрический метод определения дубильных веществ – метод осаждения таннина сульфатом цинка с последующим комплексонометрическим титрованием трилоном Б в присутствии ксиленового оранжевого используется для определения таннина в листьях сумаха дубильного и скумпии кожевенной.

Физико-химические методы определения дубильных веществ :

1) колориметрические – ДВ дают окрашенные соединения с фос-молиб или фос-вольфрам к-ми в присутствие Na 2 CO 3 или с реактивом Фолина-Дениса (на фенолы).

2) хромато-спектрофотометрические и нефелометрические методы, которые используют, главным образом, в научных исследованиях.

Распространение в растительном мире, условия образования и роль растениях . Низкое содержание дубильных веществ отмечено у злаков. У двудольных некоторые семейства, – например, розоцветные, гречишные, бобовые, ивовые, сумаховые, буковые, вересковые, – насчитывают многие роды и виды, где содержание таннидов доходит до 20-30% и более. Наивысшее содержание дубильных веществ найдено в патологических образованиях – галлах (до 60-80%). Древесные формы богаче дубильными веществами, чем травянистые. Дубильные вещества неравномерно распределены по органам и тканям растений. Они накапливаются, главным образом, в коре и древесине деревьев и кустарников, а также в подземных частях травянистых многолетников; зеленые части растений значительно беднее дубильными веществами.

Дубильные вещества аккумулируются в вакуолях, а при старении клеток адсорбируются на клеточных стенках. Чаще всего в растениях встречается смесь гидролизуемых и конденсированных дубильных веществ с преобладанием соединений той или иной группы.

С возрастом растений количество дубильных веществ в них уменьшается. Растущие на солнце растения накапливают больше дубильных веществ, чем растущие в тени. В тропических растениях образуется значительно больше дубильных веществ, чем в растениях умеренных широт.

Био-медицинское действие и применение дубильных веществ . Дубильные вещества и содержащие их ЛР применяют в основном в качестве вяжущих, противовоспалительных и кровоостанавливающих средств .

А. Преимущественно гидролизуемые:

RhizomataBistortae – корневища Змеевика .

Горец змеиный (змеиный корень , змеевик ) (Polygonumbistorta ) – сем. Гречишные, Polygonaceae

Химический состав ЛРС : 15-25% дубильных веществ, преимущественно гидрлизуемых, галловую, эллаговую, аскорбиновую, фенолкарбоновые и органические кислоты, флавоноиды (кверцетин)

Основное действие ЛРС : вяжущее, антисептическое.

Характер применения . Настой и отвар применяется как вяжущее, кровоостанавливающее, антивоспалительное при небольших кровотеченях в ЖКТ, остром и хроническом воспалениях желудка, пищевых отравлениях, дерматозах, ожогах, воспалении полости рта, влагалища, геморрое.

FoliaCotinuscoggygriae – листья Скумпии кожевенной .

Скумпия кожевенная (Cotinuscoggygria ) – сем. Сумаховые, Anacardiaceae – ветвистый кустарник

Химический состав ЛРС . 0,2% эфирного масла (преобладает мирцен), ~25% таннина, флавоноиды.

Основное действие ЛРС : вяжущее, дезинфицирующее.

Характер применения . используются для промышленного получения таннина и его препаратов, а также препарата Флакумин , представляющего собой сумму флавоноловых агликонов из листьев скумпии и обладает желчегонным действием.

FoliaRhuscoriariariae – листья Сумаха дубильного .

Сумах дубильный (Rhuscoriariariae ) – сем. Сумаховые, Anacardiaceae – кустарник

Химический состав ЛРС . дубильные вещества (25%, преобладает таннин), флавоноиды (2,5% − производные кверцитина, мирицетина, кемпферола), галловую и эллаговую кислоты.

Основное действие ЛРС : вяжущее, дезинфицирующее.

Характер применения . используются для промышленного получения таннина и его препаратов, используемых при лечении воспалительных процессов рото-носовой полости с помощью полосканий 2% водным или водно-глицериновым раствором, язв, ран и ожогов с помощью смазывания 3-10% растворами и мазями.

Rhizomata Bergeniaecrassifoliae – корневища Бадана толстолистного.

Бадан толстолистный (Bergeniacrassifolia ) – сем. Камнеломковые, Saxifragaceae – многолетнее травянистое растение

Химический состав ЛРС : дубильные вещества (~27%, из них танин – 8-10%), галловая кислота, арбутин (до 22%), свободный гидрохинон (2-4%), кумарины, смолы, витамин С, сахар,

Характер применения . Настой и отвар из корней и корневищ бадана применяют в гинекологии, стоматологии для остановки кровотечений и как антивоспалительное, антисептическое, для лечения гастритов и язв желудка и 12-перстной кишки, в народной медицине – для лечения туберкулеза легких.

RhizomataetradicesSanguisorbae – корневища и корни Кровохлебки .

Кровохлебка лекарственная (Sangusorbaofficinalis ) – сем. Розоцветные, Rosaceae – многолетнее травянистое растение

Химический состав ЛР : дубильные вещества, преимущественно гидролизуемые (12-20%), эллаговая, галловая кислоты, флавоноиды, антоцианы, катехины, сапонины.

Основное действие ЛРС : вяжущее, кровоостанавливающее.

Характер применения . Корневища и корни кровохлебки применяют в виде отвара и жидкого экстракта как вяжущее средство при желудочно-кишечных заболеваниях, энтероколите, поносе; как кровоостанавливающее при маточных и геморроидальных кровотечениях, кровохаркании.

FructusAlni – соплодия (шишки) Ольхи .

FoliaAlniincanae – листья Ольхи серой.

FoliaAlniglutinosa – листья Ольхи черной.

Ольха черная (клейкая ) (Alnusglutinosa ), о. серая (Alnusincana ) – сем. Березовые, Betulaceae – деревья или крупные кустарники.

Химический состав ЛРС : соплодия ольхи содержат дубильные вещества, галловая кислота (до 4%), флавоноиды. В листьях о. серой и о. черной содержатся флавоноиды.

Основное действие ЛРС : вяжущее, дезинфицирующее, антивоспалительное.

Характер применения . Отвар и настой применяют внутрь при острых и хронических энтеритах, колитах, дезинтерии; наружно – для полоскания горла, полости рта.

Б. Преимущественно конденсированные:

CorticesQuerqus –кора дуба.

Дуб обыкновенный (Querqusrobur ) – сем. Буковые, Fagaceae – мощное дерево

Химический состав ЛРС : дубильные вещества (10-20%, гидролизуемые и конденсированные), галловая, эллаговая кислоты, флавоноиды

Основное действие ЛРС : вяжущее, антибактериальное.

Характер применения . в виде отвара и настоя как наружное вяжущее и противововоспалительное средство для лечения стоматитов, гингивитов, воспалений ротовой полости, женских половых органов, ожогов кожи, потливости.

RhizomataTormentillae – корневища лапчатки прямостоячей .

Лапчатка прямостоячая – Potentillaerecta – сем. Розоцветные,Rosaceae – многолетнее травянистое растение

Химический состав ЛРС . дубильные вещества (15-30%: преобладают конденсированные таннины), антоцианы, катехины.

Основное действие ЛРС

Характер применения . Отвар и настой применяют внутрь как вяжущее и противовоспалительное средство при воспалительных состояниях рта и гортани, расстройствах ЖКТ, наружно при экземе.

Fructus Vaccinium mirtilli – плодычерники.

Cormi Vaccinii mytilli – побегичерники.

Черникаобыкновенная (Vaccinium myrtillus L.) –Вересковые, Ericaceae – мелкий кустарничек

Химический состав ЛРС . дубильные вещества (18-20%), в том числе конденсированные (5-12%), флавоноиды (гиперин, рутин), антоцианы.

Основное действие ЛРС : вяжущее, противовоспалительное.

Характер применения . чаще в виде настоя, отвара, киселя в связи с бродильными и гнилостными процессами в кишечнике, колитах. Показано, что плоды черники улучшают кровоснабжение глаз, стабилизируют структуру сетчатки, улучшают ночное зрение.

FructusPadi – плоды черемухи .

Черемуха обыкновенная (Padusavium ), ч. азиатская (P. asiatica ) – сем. Розоцветные,Rosaceae – дерево до 10 м высотой

Химический состав ЛРС : дубильные вещества (15%: преимущественно конденсированные), фенолкарбоновые и органические кислоты, витамин С, сахара, гликозиды терпеноидов

Основное действие ЛРС : вяжущее, дезинфицирующее.

Характер применения . Отвар и настой применяют как вяжущее средство и дезинфицирующее ЖКТ: при дизентерие, поносах. Плоды черемухи − компонет желудочных сборов.

15681 2018-09-22

Что такое дубильные вещества?

Дубильные вещества - это природные высокомолекулярные фенольные соединения, широко распространенные в мире растений. Если говорить более простыми словами, то это такие вещества, которые придают разным плодам вяжущий и терпковатый вкус. В зависимости от того, какова их концентрация в определенном растении, у него будет более или менее выраженная терпкость. Терн, хурма, груша, - припоминаете характерный вкус этих и ягод? Все дело именно в наличии дубильных веществ.

Какими же свойствами обладают дубильные вещества? Можно сказать большими. Фенольные соединения оказывают влияние на органическую среду и устраняют влияние микроорганизмов. Дубильные вещества растений характеризуются особым вяжущим вкусом и подразделяются на органические и минеральные. Органические бывают растительного и животного происхождения.

Какие растения содержат больше всего дубильных веществ?

• Корневища змеевика
• Корневища лапчатки
• Корневища и корни кровохлебки
• Плоды
• Плоды черемухи
• Соплодия ольхи
• Корневища бадана
• Лист скумпии
• Лист сумаха
• Черный
• Кизил
• Хурма
• Черная

Доказанной эффективностью обладают дубильные вещества в чае . Их гораздо больше в чайных листьях, чем даже во фруктах. Кстати, в зеленом чае его концентрация достигает 10-30%, в черном - 5-17% . Известно, что благодаря наличию напиток работает как и активное дезинфицирующее средство, а также помогает нейтрализовать в организме радиоактивный стронций .

Танины также содержатся в натуральном , которые и придают ему горький вкус и терпковатое послевкусие. Немало дубильных веществ в красном вине, которые дают организму и . Есть они и в коньяке, благодаря которым улучшается усвоение витамина С.

Влияние дубильных веществ на организм человека

Дубильные вещества влияние на организм человека оказывают довольно заметное. В первую очередь, отмечается их вяжущее свойство. Оно проявляется в самых разных областях. Танины при правильном употреблении благополучно достигают и помогают справиться с его расстройствами, , диареей.

Дубильные вещества при взаимодействии с белками, вызывают их частичное свертывание, и создают водонепроницаемую защитную альбуминатную пленку (дубление), на чем основано их бактерицидное и противовоспалительное действие на слизистых оболочках и раневых поверхностях.

Польза для пищеварения

Дубильные вещества положительно влияют на работу желудочно-кишечного тракта в целом. В частности, они подавляют деятельность болезнетворных микроорганизмов, способствуют выведению вредных отложений, помогают наилучшему усвоению полезных соединений.

Активные вещества танины способствуют и общему очищению организма. Они выводят из него самые разные типы токсинов и шлаков. Эти соединения способны помочь даже при радиационном облучении.

Кровоостанавливающие свойства

Особо выделяется и кровоостанавливающее свойство дубильных веществ. Оно активно используется в самых разных случаях. Танины помогают остановить как внешние, так и внутренние . Поэтому их применяют при обильных , геморрое, кровоточивости десен и повреждениях кожных покровов - порезах и других ранах.

Противовоспалительное действие

Обладают дубильные вещества и противовоспалительными свойствами. Они защищают ткани от инфекций, уничтожают болезнетворные , останавливают воспалительный процесс. Таким образом, их широко используют в медицине при лечении самых разных недугов. Особенно эффективны танины против воспалений в ротовой полости и горле, поскольку в данном случае происходит непосредственное воздействие путем . Когда требуется лечение кишечных или желудочных заболеваний, необходимо пить лекарственные отвары натощак и между приемами пищи, чтобы активные соединения беспрепятственно достигли того или иного органа. Конечно, дубильные вещества эффективно справляются и с воспалительными процессами на коже. В частности, они способствуют устранению угревой сыпи и некоторых дерматологических заболеваний. В этих случаях применяются специальные мази и лосьоны с танинами.

Кроме того, дубильные вещества имеют следующие полезные свойства:

• Устраняют .
• Делают кровеносные более эластичными.
• , в составе которых имеются дубильные вещества, используются при заболеваниях носа и глаз (в виде капель) .
• Продукты питания с данными веществами благоприятно действуют в профилактике отложения солей тяжелых металлов, при поносе, радиоактивном поражении.
• Их применяют для полоскания ротовой полости и горла при таких болезненных воспалительных заболеваниях как стоматит, , и пр.
• За счет того, что дубильные вещества способны эффективно обеззараживать и блокировать влияние патогенной микрофлоры, растворы с этими веществами применяют в качестве компрессов при ссадинах, порезах, .
• Если развилось организма, сопровождаемое серьезной , они помогут связать и вывести вредные вещества. С алкалоидами и солями тяжелых металлов танины создают нерастворимые соединения, благодаря чему те перестают оказывать негативное воздействие . Дубильные вещества - эффективное противоядие при отравлении , такое сырье при температуре 50-60°С. и хранить в сухом помещении в плотной упаковке, желательно в целом виде, так как в измельченном состоянии сырье подвергается быстрому окислению вследствие увеличения поверхности соприкосновения с воздуха.

  Заключение

  Дубильные вещества играют важную роль в формировании крепкого здоровья. Они содержатся в некоторых продуктах, которые часто присутствуют практически на каждом столе. Чтобы извлечь из них только пользу, помните о том, что все хорошо в меру. Используя же танины в лечебных целях, соблюдайте правила приема лекарств и следите за своим самочувствием.