Лекарственные растения и сырьё, содержащие эфирные масла, горечи и витамины

1. Понятие о витаминах (определение понятий витамины, витаминоподобные вещества). Химическая классификация витаминов: принцип лежащий в основе классификации, примеры формул отдельных витаминов и ЛРС из каждой группы (ЛРС назвать по-русски и по-латыни с указанием производящих растений и семейства).

Витамины – сложные биологически активные органические вещества растительного, реже животного происхождения, разнообразной химической структуры, не образующиеся в достаточном количестве клетками человеческого организма, но в малых дозах необходимые для нормальной жизнедеятельности организма.  
Недостаток витаминов в пищевом рационе вызывает недомогания – гиповитаминозы, а отсутствие – серьезные расстройства, авитаминозы, угрожающие жизни. 
Часто витамины входят в состав ферментов, являясь их коферментами, то есть биологических катализаторов процессов живой клетки. Для проявления активности обычно необходимы кофакторы – ионы некоторых металлов, чаще всего Mg, Zn, Cu, Fe, Mn. 
Витамины проявляют биологическую активность в очень малых концентрациях. Они выполняют функции регуляторов обмена веществ и практически влияют на все биохимические процессы в организме. 
Приоритет открытия витаминов принадлежит русскому врачу Николаю Ивановичу Лунину. Открытие было опубликовано в 1880 г. Лунин Н.И. утверждал, что в пище, кроме «казеина, жира, молочного сахара и солей, содержатся другие вещества, незаменимые для питания». 
Термин «витамины» был предложен польским ученым Казимиром Функом в 1912 году. 
«Vita» - (лат. – жизнь), т.е. дословно термин означает - амины жизни. Поскольку первое выделенное вещество в кристаллическом виде тиамин (В₁) из отрубей риса, содержало аминогруппу, то К.Функ предполагал, что наличие азота характерно для всех витаминов. Термин «витамины» не точен, но сохранился до настоящего времени. 
Некоторые вещества, не являющиеся витаминами, способны превращаться в них в организме в результате простых реакций. Они называются провитаминами.  
Таковы каротиноиды, молекулы которых расщепляются на 2 (бета-каротин) или 1 (α- и γ-каротины) молекулу витамина А, и некоторые стерины (эргостерин), превращающиеся в коже человека при действии ультрафиолетовых лучей солнца в витамины D. 
Вещества, благоприятно влияющие на отдельные виды обмена веществ или определенные структуры организма, но с не доказанной незаменимостью, называются витаминоподобными. К ним относятся: биофлавоноиды (витамины Р), кислота пангамовая (витамин В₁₅), кислота парааминобензойная (витамин Н₁), кислота оротовая (витамин В₁₃), холин (витамин В₄), инозит (витамин В₈), карнитин (витамин В₅), метилметио-нинсульфония хлорид (витамин U), липоевая кислота. 
Каждому витамину, помимо химического названия, исторически присваивалось буквенное (латинское) обозначение, нередко связанное с особенностями его действия. Так, кислота никотиновая (может быть получена лабораторно окислением алкалоида никотина) получила название витамин РР по первым буквам английских слов «pellagra preventing» — предотвращающая пеллагру (пеллагра — авитаминоз из-за отсутствия упомянутого вещества в пище). Биотин получил название витамин Н, поскольку его недостаток вызывает сухость и шелушение кожи (от нем. «Наut» — кожа), и т. п.

Химическая  классификация. 
На основании химического строения витамины объединены в четыре группы. 
1. Алифатические: 
а) производные лактонов ненасыщенных полиоксикарбоновых кислот (аскорбиновая кислота - витамин С); 
б) алифатические ненасыщенные кислоты (высоконепредельные жирные кислоты по типу линолевой и линоленовой - витамин F). 
2. Алициклические: 
а) ретинолы (циклогексеновые соединения - витамина A, A₁ или каротиноиды, витамины группы Д). 
3. Ароматические: 
а) нафтохиноны (витамин K₁ - филлохинон, витамин К₂ - фарнахинон). 
4. Гетероциклические: 
а) хромановые (токоферолы - витамин Е); 
б) фенилхромановые (биофлавоноиды - витамин Р); 
в) пиридинкарбоновые (никотиновая кислота - витамин РР); 
г) пиридоксиновые (пиридоксин - витамин В₆); 
д) пиримидинотиазовые (тиамин - витамин B₁); 
е) птериновые (фолиевая кислота - витамин Вc); 
ж) изоаллоксазиновые (рибофлавин - витамин В₂); 
з) кобаламиновые (цианокобаламин - витамин B₁₂)                    Классификация лекарственного растительного сырья: 
1. Концентраторы витамина С: плоды черной смородины - Fructus Ribis nigri черная смородина(Ribes nigrum L.) сем. Крыжовниковых (Grossulariaceae), шиповника - Fructus rosae, Шиповник (роза), различные виды - род Rosa L.Сем. розоцветные - Rosaceae, рябины - Fructus Sorbi. Рябина обыкновенная — Sorbus aucuparia L.; семейство розоцветные — Rosaceae, листья крапивы - Folia Urticae. Крапива двудомная — Urtica dioica L.; семейство крапивные — Urticaceae.  
2. Концентраторы и источники витамина Р: плоды софоры японской- fructus sophorae japonicae, Софора японская - Sophora japonica L. ( = Styphnolobium japonicum (L.) Schott.), Сем. бобовые – Fabaceae, рябины черноплодной - fructus aroniae melanocarpae recentes, Арония черноплодная (рябина черноплодная) - Aronia melanocarpa (Michx.) Elliot, Сем. розоцветные - Rosaceae, плоды черной смородины - Fructus Ribis nigri черная смородина (Ribes nigrum L.) сем. Крыжовниковых (Grossulariaceae), кожура цитрусовых, листья чая.  
3. Концентраторы каротиноидов (провитамина А): плоды шиповника- Fructus rosae, Шиповник (роза), различные виды - род Rosa L.Сем. розоцветные - Rosaceae, рябины - Fructus Sorbi. Рябина обыкновенная — Sorbus aucuparia L.; семейство розоцветные — Rosaceae, облепихи свежие - Fructus Hippophaes rhamnoidis recentis, Облепиха крушиновидная — Hippoplms rhamnoides L., семейство лоховые — Elaeagnaceae, цветки ноготков — Flores Calendulae. Ноготки лекарственные (календула лекарственная) — Calendula officinalis L., семейство сложноцветные — Asteraceae (Compositae), трава череды - Herba Bidentis. Череда трехраздельная — Bidens tripartita L., семейство астровые (сложноцветные) — Asteraceae (Compositae), сушеницы топяной - Herba Gnaphalii uliginosi. Сушеница топяная — Gnaphalium uliginosum L., семейство астровые (сложноцветные) — Asteraceae. 
4. Концентраторы витамина К: Листья крапивы - Folia Urticae. Крапива двудомная — Urtica dioica L.; семейство крапивные — Urticaceae, подорожника, трава пастушьей сумки - Herba Bursae pastoris. Пастушья сумка — Capsella bursa-pastoris (L.) Medic.; семейство крестоцветные — Brassicaceae (Cruciferae), тысячелистника- herba millefolii, Тысячелистник обыкновенный - Achillea millefolium L.Сем. сложноцветные – Asteraceae (Compositae), горца почечуйного – herba polygoni persicariae, Горец почечуйный - Persicaria maculata (Rafin.) S.F. Gray ( = Polygonum persicaria L.), Сем. гречишные - Polygonaceae, горца перечного - herba polygoni hydropiperis, Горец перечный – Persicaria hydropiper (L.) Spach ( = Polygonum hydropiper L.)Сем. гречишные - Polygonaceae, Цветки и листья зайцегуба — Flores et folia Lagochili. Зайцегуб опьяняющий — Lagochilus inebrians Bunge; семейство губоцветные — Lamiaceae (Labiatae), кора калины - Cortex Viburni. Калина обыкновенная — Viburnum opulus L.; семейство жимолостные — Caprifoliaceae, Столбики с рыльцами кукурузы (кукурузные рыльца) - Styli cum stigmatis Zeae maydis (Stigmata Maydis). Кукуруза обыкновенная — Zea mays L.; семейство злаки — Gramineae (Poaceae). 
5. Концентраторы витамина Е: Плоды облепихи свежие - Fructus Hippophaes rhamnoidis recentis,Облепиховое масло - Oleum Hippophaes. Облепиха крушиновидная — Hippoplms rhamnoides L., семейство лоховые — Elaeagnaceae, масло шиповника, кукурузное масло - Oleum Maydis, Кукуруза обыкновенная — Zea mays L.; семейство злаки — Gramineae (Poaceae). , льняное масло - Oleum Lini  лен  обыкновенный  Linum usitatissimum L., сем. Льновые - Linaceae. семена тыквы - Semina Cucurbitae, тыквы обыкновенной Cucurbita pepo L.. 
6. Концентраторы витамина F: кукурузное масло - Oleum Maydis, Кукуруза обыкновенная — Zea mays L.; семейство злаки — Gramineae (Poaceae), масло подсолнечное - Oleum Helianthi, подсолнечник однолетний Helianthus annuus L., сем. Сложноцветные - Asteraceae.  
В лекарственном растительном сырье довольно часто встречаются витамины группы В: В₂ - рибофлавин, B₅ - пантотеновая кислота, В₉ – фолиевая кислота, провитамин витаминов группы D - эргостерол и другие фитостеролы. 
Витамин С - аскорбиновая кислота. Суточная потребность 50-100 мг.

 
γ-латон-2,3 дегидро-α-гулоновой кислоты (гексуроновая кислота) 
Существует в двух формах. Легко окисляется до дегидроаскорбииновой кислоты. Обе формы легко переходят друг друга при соответствующих условиях, обе формы одинаково фармакологически активны.  
Аскорбиновая кислота белый кристаллический порошок, кислого вкуса. Легко растворяется в воде, спирте, не растворяется в органических растворителях: эфир, хлороформ, бензол. Аскорбиновая кислота - нестойкое вещество. В водных растворах она легко разрушается; кислород воздуха, свет, следы железа и меди ускоряют процесс разрушения (окисления).  
Витамин С участвует в окислительно-восстановительных процессах. В том числе в липидном и пигментном обмене, активирует протромбин, обладает десенсибилизирующим действием поднимает жизненный тонус организма, повышает сопротивляемость организма к экстремальным воздействиям. Недостаток вызывает цингу (рыхлость десен, выпадение зубов, кровоизлияния). 
Накапливается в плодах шиповника, черной смородины и др. 
Витамины группы В. Водорастворимые. Суточная потребность от 0,2 до 20 мг. Необходимы для углеводного, липидного и белкового обмена,                             СН₂—(СНОН)з— СН₂ОН

О

Рибофлавин

биосинтеза ряда веществ. Недостаток вызывает расстройства функционирования различных органов и систем организма. В высоких концентрациях в растениях не накапливаются. 
Витамин Р - полифенольные гетероциклические соединения группы флавоноидов.  
 

 
эпикатехин листьев чая (производное флаванола) 
эриодиктиол кожуры цитрусовых (производное флаванона) 
 

 
кверцетин плодов рябины черноплодной и бутонов софоры японской (производное флавонола) 
Обладают капилляроукрепляющим действием. 
Каротин- провитамин витамина группы А - тетратерпен {(C₅H₈)₂}₄,  
Каротин в растениях может быть в форме трех изомеров α-, β-, γ-каротина. 
 
 
 
В организме под действием фермента каротиназы происходит гидролитическое расщепление молекулы β-каротина на две симметричные половины - молекулы витамина А. 
Каротины - оранжевые и желтые пигменты. Каротины нерастворимы в воде, растворимы в жирных маслах, хлороформе, эфире, ацетоне, бензине и трудно растворимы в спирте. Неустойчивы на воздухе и на свету. Каротин легко образует пероксиды, поэтому может окислять различные вещества.  
Витамин А (ретинол)– суточная потребность около 1 мг. Участвует в процессах цветовосприятия, входит в состав зрительного пигмента родопсина. Влияет на мембраны клеток и состояние слизистых оболочек органов. Способствует нормализации обмена веществ, росту и развитию организма, регенерации тканей, обеспечивает нормальную деятельность органов зрения. 
Недостаток вызывает ухудшение сумеречного зрения («куриную слепоту»), сухость роговицы, поражение слизистых. Накапливается в печени морских рыб, а в виде провитаминов А – каротиноидов – в плодах облепихи, рябины, шиповника, красного перца и в травах, таких, как зверобой. 
Каротин получают в чистом видеиз растительного сырья. Промышленным сырьем служит в основном корнеплоды моркови и плоды тыквы. 
Витамины группы К- производные 2-метил-1,4 нафтохинона.  
В природе данные витамины представлены несколькими соединениями, в высших растениях находится только витамин К₁

 
 
 
Длинная боковая изопреноидная цепь витамина К₁ является остатком высомолекулярного алифатического спирта фитола.  
Витамин К₁- филлохинон- вязкое маслообразное вещество желтого цвета. Нерастворим в воде, растворим в жирных маслах и органических растворителях. Стоек при длительном кипячении с водой, но быстро разрушается при нагревании в щелочных растворах. Флуоресцирует в УФ-свете – красным. Под действием УФ-лучей быстро разрушается. Флуоресценция переходит в зеленую, а под действием спиртового раствора КОН переходит в оранжевую.  
Витамин К₁легко окисляется по связи 2—3 с образованием эпоксидов, под действием слабых окислителей отщепляется остаток фитола, под действием сильных окислителей образуется фталиевая кислота. 
Витамин К участвует в свертывании крови, индуцируя образование протромбина., нормализует процесс свертывания крови, т.е. - антигеморрагический фактор. 
Содержатся во всех растениях, но в повышенных концентрациях накапливаются только в некоторых – в листьях крапивы, траве пастушьей сумки, кукурузных рыльцах. Недостаток вызывает замедление свертывания крови и кровоизлияния. 
Витамины группы Е– токоферолы - производные хромана.  
Витамины Е - смесь высокомолекулярных спиртов – токоферолов.  
Наиболее активен b-токоферол. 
 

 
В основе структуры молекулы - ядро хромана, во 2-м положении которого имеется метильная группа и остаток фитола. 
Токоферолы не растворяются в воде, но растворимы в жирных маслах и органических растворителях. Соединения нестойкие, легко разрушаются под действием света и кислорода воздуха. 
Витамины группы Е являются природными антиоксидантами, участвуют в окислительно-восстановительных реакциях, в биосинтезе белков, тканевом дыхании, в процессах размножения - регулируют развитие зародыша и функции эпителия половых желез, влияют на состояние сердечно-сосудистой и нервной систем. 
В повышенных концентрациях накапливаются в плодах облепихи, шиповника, ряде растительных масел (кукурузном, льняном, подсолнечном). 
Витамины группы F— высоконепредельные (ненасыщенные) жирные кислоты с 18-20 углеродными атомами: линолевая – С ₁₇Н₃₁СООН, линоленовая – С ₁₇ Н ₂₉ СООН, арахидоновая - С ₁₉ Н ₃₁СООН кислоты. 
Жирорастворимы. Участвуют в липидном обмене, препятствуют отложению холестерина на стенках кровеносных сосудов. Из витаминов F в тканях образуются простогландины. 
Содержатся в жире печени морских рыб и некоторых жирных маслах. 
В целом, витамины вещества нестойкие. Витамины участвуют в окислительно-восстановительных процессах в организме. Многие из них (витамины С, Р, К) являются природными антиоксидантами. Они защищают клеточные и субклеточные мембраны от повреждения активными свободными радикалами, нейтрализуют активные свободные радикалы путем связывания их непарных электронов. 

2. Химические свойства эфирных масел, их значение при заготовке, сушке, хранении, анализе и переработке ЛРС, содержащего эфирные масла.

Эфирные масла (Olea aetherea) представляют собой вырабатываемые растениями смеси летучих, душистых веществ, относящихся к различным классам органических соединений, преимущественно к терпеноидам, реже ароматическим или алифатическим соединениям и обладающих способностью перегоняться с водным паром. Главной составной частью эфирных масел являются терпены и их кислородсодержащие производные, реже - ароматические и алифатические соединения.

Эфирные масла являются сложными смесями различных органических соединений, среди которых основную группу составляют вещества с изопреновой  структурой. Присутствуют монотерпены, сесквитерпены, реже - ароматические  и алифатические соединения. Для определения качества масла и чистоты надо знать его состав и химические свойства. Ароматические масла состоят из химических соединений, в которые входят водород, углерод и кислород. Эти соединения могут быть подразделены на две группы: углеводы, которые построены из терпенов (монотерпены, циклические терпены и дитерпены), и кислородсодержащие соединения, а именно эфиры, альдегиды, кетоны, спирты, фенолы и оксиды (иногда также присутствуют кислоты, лактоны и соединения серы и азота).

Терпены. К терпеновым углеводам относятся лимонен (антивирусное вещество, содержащееся в 90% цитрусовых масел) и пинен (антисептик, содержится в большом количестве в масле сосны и живице), а также камфен, кадинин, кариофиллин, цедрин, дипентин, фелландрин, терпенин, сабинен и мирцин. Некоторые вещества, относящиеся к терпенам, обладают сильными противовоспалительными и бактерицидными свойствами.

Эфиры. Эфиры являются наиболее представительной группой веществ, встречающихся в ароматических маслах. К ним относятся линалин ацетат (присутствует в бергамоте, мускатном шалфее и лаванде) и геранил ацетат (присутствует в майоране). Эфиры обладают противогрибковым и успокаивающим действием, часто имеют фруктовый аромат.

Альдегиды. Цитраль, цитронеллаль и нераль являются главными альдегидами, которые присутствуют в маслах с лимонным запахом (мелисса, лимонная трава, лимонная вербена, лимонный эвкалипт, цитронелла и т.п.). Альдегиды обладают седативным действием, а для цитраля характерны также антисептические свойства.

Кетоны. Кетоны являются, как правило, токсичными компонентами ароматических масел. К ним относятся туйон, присутствующий в полыни, пижме и чернобыльнике, и пулгон, присутствующий в болотной мяте и бучу. Но не все кетоны опасны. Нетоксичные кетоны содержатся, например, в масле жасмина и фенхеля. Кетоны снимают застойные явления, ускоряют циркуляцию слизи. Они часто имеются в тех растениях, которые используют для лечения заболеваний верхних дыхательных путей, например, в иссопе и шалфее.