V_N_Kovalev_Praktikum_po_farmakognozii

Микроскопический анализ ЛРС		3 1

раствор хлоралгидрата, водный раствор щелочей, раствор перекиси водорода. Состав реактивов для микрохимических реакций приведен на с. 35—37.

Микропрепараты, приготовленные с помощью различной техники, помещают на предметное стекло с нанесенной включающей жидкостью и накрывают покровным стеклом.

Подготовка образца для микроскопического анализа. Анализ измельченного сырья начинают с внешнего осмотра, который проводят на сухом материале визуально или с помощью лупы ×10, желательно при дневном освещении. Отмечают цвет, опушенность, наличие каких-либо дополнительных признаков, проверяют запах при растирании кусочков сырья между пальцами, определяют морфологическую группу ЛРС.

Сухое растительное сырье перед работой следует размягчить. С учетом особенностей объекта применяют холодное размачивание, кипячение, размягчение в водных парах во влажной камере и другие.

Холодное размачивание. Самый распространенный способ размягчения сырья, рекомендуемый для всех органов растения. Исследуемое сухое сырье помещают в колбу со смесью вода—глицерин (2:1) или вода — 96 %-ный спирт—глицерин (1:1:1) с добавлением фенола или другого консерванта. В течение 1—2 суток размачивают мелкие семена, плоды, листья, травы, цветки.

Коры, корни, корневища, твердые плоды и семена с плотной кожурой, толстые стебли рекомендуется размачивать 3—5 суток. Для этих же объектов можно воспользоваться мацерацией в воде в течение 1—3 ч для набухания; затем объекты переносят в смесь глицерина со спиртом (1:1) и выдерживают 1—3 суток. Для уплотнения тканей материал помещают на 20—30 мин в спирт или в смесь спирт—глицерин (2:1).

Размягчение в парах воды. Главным отличием от холодного размачивания является отсутствие контакта сырья c водой. Способ более длительный, однако он гарантирует сохранность структуры и содержимого клеток, предохраняя его от вымывания, возгонки, чрезмерного набухания или ослизнения. Размягчение проводят во влажной камере, которой может служить колба или эксикатор с водой. Сырье в камере находится в чашке или стаканчике и увлажняется водяными парами. Объекты мягкие и тонкие оставляют в атмосфере камеры на сутки, твердые — на 2 и более суток.

Горячий способ размягчения.

Размягчение в воде. Наиболее простой и быстрый способ заключается в кипячении сырья в воде. Тонкие листья и цветки не требуют сложной и продолжительной подготовки. Их обычно размягчают, погружая в горячую воду. Небольшие кусочки растительного материала длиной 1—2 см обычно кипятят 3—5 мин; кору и подземные органы растений — 20—30 мин, в зависимости от плотности и степени одревеснения тканей.

Плоды и семена не кипятят, а распаривают: помещают в марлевом мешочке на 15—30 мин в пары кипящей воды так, чтобы они не были погружены в воду.

NB! Следует помнить, что путем вымачивания или кипячения сырья в воде из клеток удаляется водорастворимое содержимое. Крахмальные зерна при кипячении в воде клейстеризуются.

Размягчение в растворе щелочи. Для размягчения и одновременного просветления кусочки листовой пластинки (с краем листа, участком главной жилки) помещают в фарфоровую чашку или химический стаканчик и кипятят в 3—5 %-ном растворе натрия (калия) гидроксида в течение 2—5 мин в зависимости от толщины объекта. Жидкость сливают, а сырье промывают водой. Обработанный материал оставляют в воде и готовят из него препараты с поверхности.

3 2		Тема 1. Определение подлинности растительного сырья

Препараты кожуры плодов и семян готовят после кипячения в 5%-ном растворе калия гидроксида в течение 15—20 мин, с последующим раздавливанием и разделением тканей.

Размягчение в растворе хлоралгидрата. Для быстрого приготовления срезов коры и подземных органов их размягчают и просветляют кипячением в растворе хлоралгидрата в течение 10—20 мин.

Разрушение тканей. В некоторых случаях требуется разрушение тканей (дезинтеграция). Для изучения отдельных элементов проводящих пучков и механических тканей кусочки сырья длиной 1—2 см или грубый соскоб нагревают (осторожно, под тягой!) в пробирке в смеси 2 мл кислоты азотной концентрированной и 0,3 г калия хлората (бертолетовой соли) до образования пены и оставляют на несколько минут до побеления кусочков. Сырье промывают несколько раз водой, помещают на предметное стекло, разделяют препаровальной иглой на отдельные элементы и просматривают в глицерине.

При исследовании сырья, содержащего секреторные ходы, млечники, вместилища со смолой или эфирным маслом, для разделения тканей без разрушения тонких оболочек клеток применяют следующие способы: а) кипячение в 3—5 %-ном растворе щелочи в течение 30 мин; б) нагревание сырья в колбе со шлифом в 25 %-ном растворе аммиака в течение 40 мин. После кипячения частицы сырья промывают водой, помещают на предметное стекло и разделяют ткани препаровальными иглами.

Приготовление временных микропрепаратов. После соответствующей подготовки сырья из него готовят микропрепараты. Техника их приготовления разнообразна и зависит от состояния сырья и его принадлежности к определенной морфологической группе (лист, кора, подземные органы).

Приготовление препаратов с поверхности. Для приготовления микропрепарата листа с поверхности мелкие листья используют целиком, от крупных берут отдельные участки с учетом распределения важнейших диагностических элементов: край листа, зубчик по краю листа, участок главной жилки, верхушку листа и основание. Лист или его часть вынимают лопаточкой или препаровальной иглой и помещают на предметное стекло в раствор хлоралгидрата или глицерина. Если объект собирается в складочки, предметное стекло в воде подводят под кусочек сырья и вынимают его иглой на стекло. Если лист надо рассматривать с двух сторон, кусочек листовой пластинки режут на две части скальпелем на предметном стекле; одну часть осторожно переворачивают и помещают обе части рядом.

Из толстых и кожистых листьев при необходимости готовят давленые препараты или поперечные срезы. При анализе резаных листьев выбирают несколько кусочков с крупной жилкой и краем листа.

Препараты цветков для микроскопического анализа готовят из отдельных частей соцветия (цветки, листочки обвертки) и частей цветка (лепестки, чашелистики), рассматривая их с поверхности. Для идентификации плодов и семян готовят поперечные срезы. Для микродиагностики коры и подземных органов из предварительно размягченного сырья готовят поперечные, реже продольные срезы.

Приготовление срезов. Для изучения тканей и органов, обладающих твердой структурой, готовят срезы. Срезы, предназначенные для микроскопического исследования с учебными целями, делают преимущественно вручную, при помощи бритвы.

Для приготовления среза крупные объекты (корни, корневища, кору, плоды, семена, толстые кожистые листья) можно просто держать в руке. Мелкие объекты, которые неудобно держать пальцами, или тонкие, кото-

Микроскопический анализ ЛРС		3 3

рые гнутся при нажиме бритвы, зажимают в сердцевину бузины, корковую пробку или заливают в парафин.

Сердцевина бузины используется для нежных объектов (листья, цветки, чашелистики и др.), пробка — для более твердых объектов (тонкие корни, кора, плоды, плотные листья и др.). Пробки выбирают мягкие, их предварительно вываривают в воде примерно 15 мин до размягчения. Перед изготовлением срезов кусочки сердцевины бузины 1—1,5 см длины или размягченную пробку разрезают вдоль на две части. Объект зажимают между двумя половинками и делают срезы, направляя лезвие бритвы вдоль щели. Объект срезают вместе с бузиной или пробкой, кусочки которых потом отделяют иглой от срезов и выбрасывают. Обычно готовят серию срезов от нескольких разных кусочков сырья, чтобы обеспечить наличие в препарате всех диагностических признаков.

Очень мелкие плоды, семена или другие объекты при необходимости заплавляют в парафин. Из парафина готовят кубик, удобный для удерживания пальцами, затем в одну из поверхностей кубика вкладывают кончик нагретой препаровальной иглы, в расплавленное углубление быстро погружают объект и ожидают, когда парафин застынет. Срезают верхнюю часть объекта

иотбрасывают, делая затем поперечные или продольные срезы из средней части семени или плода. Их освобождают от парафина и заключают в соответствующую жидкость.

Приготовление фиксированных микропрепаратов. Для хранения и длительного использования готовят фиксированные микропрепараты. На нагретое предметное стекло с помощью стеклянной палочки наносят каплю расплавленного глицерин-желатинового реактива. В каплю сразу же помещают размягченный объект или срез, который быстро накрывают покровным стеклом, избегая образования пузырьков воздуха. К препарату приклеивают этикетку с наименованием.

Приготовление глицерин-желатинового реактива. К 1,0 г чистого желатина приливают 50 мл воды для набухания. Излишек воды отцеживают, прибавляют 6 мл очищенной воды, нагревают до растворения желатина, к раствору прибавляют 7 г чистого глицерина и перемешивают. На 100 мл реактива в качестве консерванта прибавляют 1—2 кристаллика фенола. Смесь нагревают на водяной бане в течение 10—15 мин, пока раствор не станет прозрачным. Фильтруют на горячей стеклянной воронке через фильтровальную бумагу. Реактив хранят в конической колбе, закрытой корковой пробкой, в центр которой вставлена стеклянная палочка, доходящая почти до дна колбы.

Приготовление микропрепаратов растительных порошков. Микропрепараты растительного порошка всех морфологических групп сырья готовят одинаково. На предметное стекло вначале помещают 2—3 капли раствора хлоралгидрата, а затем на кончике скальпеля или увлажненной препаровальной иглы вносят частицы порошка, перемешивают препаровальной иглой до равномерного смачивания всех частиц жидкостью, накрывают покровным стеклом

ислегка придавливают ручкой иглы. Избыток жидкости удаляют полоской фильтровальной бумаги. Если жидкости под стеклом оказалось мало, ее добавляют пипеткой рядом с покровным стеклом (она быстро затягивается под стекло).

Микропрепараты прогревают над небольшим пламенем горелки или на электроплитке до просветления тканей, не допуская высыхания. Держать препарат при прогревании следует наклонно, под углом 10—15°,— так из объекта лучше удаляются пузырьки воздуха. Нельзя допустить резкого заки-

пания жидкости, так как при этом частицы порошка не просветляются, а препарат заполняется пузырьками воздуха.

3 4		Тема 1. Определение подлинности растительного сырья

При исследовании порошка коры, подземных органов, плодов или семян основной микропрепарат готовят в растворе хлоралгидрата для изучения главных диагностических признаков, выявления слизи, алейроновых зерен, кристаллов и др. Для обнаружения крахмала микропрепарат приготовляют в воде или глицерине без нагревания.

Химические реакции. Составной частью микроскопического анализа является проведение гистохимических реакций. С одной стороны, они позволяют установить наличие в ЛРС действующих веществ (жирное и эфирное масло, смолы, содержимое млечников, слизь, инулин, алкалоиды, дубильные вещества и др.) и нередко их локализацию в тканях растения. С другой стороны, при помощи гистохимических реакций определяют различные части клетки, характер оболочки, ее одревеснение, содержимое клеточного сока, включения. Необходимые гистохимические реакции проводят на поперечном срезе размягченного сырья или с порошком (соскобом) сухих органов растения.

Микросублимация. Для порошков некоторых видов ЛРС (коры, подземных органов) диагностическое значение имеет микросублимация действующих веществ. Для проведения возгонки на дно сухой пробирки на высоту около 3 мм помещают порошок исследуемого сырья. Пробирку держат горизонтально и нагревают в месте нахождения порошка в пламени горелки. Наблюдают возгонку веществ в виде налета на холодных стенках пробирки. С сублиматом проводят химическую реакцию, как указано в частных статьях.

Работа в лаборатории

Объекты для изучения основных микроскопических диагностических признаков: листья ландыша, сенны, мяты перечной, крапивы; кора дуба или калины; подземные органы — корни валерианы, корни девясила, корневища аира; семена и плоды — лен, анис. Объекты могут меняться по указанию преподавателя.

Задание 1. Приготовьте препарат листа с поверхности (один или два объек та по указанию преподавателя). Изучите под микроскопом вначале при малом увеличении (далее — м/у), а затем при большом увеличении (далее — б/у) микро

Рис. 1.1. Типы устьиц:

а — аномоцитный тип, устьица окружает большое количество клеток, которые не отличаются от остальных клеток эпидермы; б — анизоцитный тип, устьица

окружают три или четыре околоустьичные клетки, одна из которых значительно меньше остальных; в — диацитный тип, устьица

окружены двумя околоустьичными клетками, устьичная щель находится под прямым углом к общей стенке; г — парацитный тип, устьица

окружены двумя околоустьичными клетками, у которых оси параллельны оси замыкающих клеток и устьичной щели

Микроскопический анализ ЛРС		3 5

препараты листьев. Последовательно в каждом препарате изучите эпидерму. Отметьте форму эпидермальных клеток, тип устьичного аппарата (рис. 1.1), харак тер трихом (волоски, железки), наличие и форму кристаллических включений, ме ханических тканей, различных вместилищ, млечников, секреторных каналов и другие диагностические признаки листьев по схеме 13, с. 442. Сравните вы явленные диагностические признаки с описанием раздела «Микроскопия» в частной фармакопейной статье ГФ XI, сделайте вывод о подлинности объекта исследования. Запишите русское и латинское название анализируемого сырья. Зарисуйте в рабочем журнале и обозначьте найденные вами диагностические признаки.

Задание 2. Изучите под микроскопом вначале при м/у, а затем при б/у фик сированный препарат поперечного среза коры. Изучите основные диагностиче ские признаки коры по схеме 14, стр. 444. Обратите внимание на характер и соот ношение первичной и вторичной коры, механические элементы, кристаллические включения кальция оксалата. Сравните обнаруженные вами диагностические при знаки с описанием раздела «Микроскопия» в частной фармакопейной статье ГФ XI, сделайте вывод о подлинности объекта исследования. Запишите русское и ла тинское названия анализируемого сырья. Зарисуйте в рабочем журнале строе ние коры и обозначьте выявленные вами диагностические признаки.

Задание 3. Приготовьте поперечный срез корня или корневища (по указа нию преподавателя). Изучите под микроскопом при м/у, а затем при б/у приго товленный вами срез и фиксированные микропрепараты стандартных образцов корней или корневищ. Последовательно в каждом препарате изучите строение (первичное или вторичное), наличие и характер покровной и механической ткани, проводящих пучков, наличие и форму кристаллических включений, секреторных структур (вместилища, млечники, секреторные клетки и др.) по схеме 15, с. 444. Сравните обнаруженные вами диагностические признаки с описанием раздела «Микроскопия» в частной фармакопейной статье ГФ XI, сделайте вывод о подлин ности объекта исследования. Запишите русское и латинское названия анализи руемого сырья. Зарисуйте в рабочем журнале строение образца анализируемо го сырья по указанию преподавателя и обозначьте выявленные вами диагности ческие признаки.

Задание 4. Изучите под микроскопом вначале при м/у, а затем при б/у фик сированные микропрепараты поперечных срезов семян льна и плодов фенхеля. В каждом препарате изучите строение околоплодника, характер эпидермы, форму клеток паренхимы, наличие и форму трихом, кристаллических включений, секре торных структур (вместилища, млечники, секреторные клетки и др.). Сравните об наруженные вами диагностические признаки с описанием раздела «Микроско пия» в частной фармакопейной статье ГФ XI, сделайте вывод о подлинности объекта исследования. Запишите русское и латинское названия анализируемого сырья. Зарисуйте в рабочем журнале строение одного из образцов анализируемого сырья и обозначьте выявленные вами диагностические признаки.

Задание 5. Проведите гистохимические реакции обнаружения БАВ в ЛРС одним из методов.

Объекты для проведения гистохимических реакций: корни алтея, семена льна, корни одуванчика или девясила, корневище аира, кора крушины, кора дуба или калины.

3 6 Тема 1. Определение подлинности растительного сырья

Методика. 1. Поперечный срез или порошок сухого сырья помещают на предметное стекло, прибавляют один из реактивов и накрывают покровным стеклом. 2. Препарат помещают на предметное стекло, накрывают его покровным стеклом, а реактив капают рядом с покровным стеклом. Затем подносят фильтровальную бумагу к противоположному углу стекла. При этом жидкость засасывается под стекло, а элементы клеток или клеточное содержимое вступает в химическое взаимодействие с реактивом. При использовании второго метода под микроскопом можно наблюдать за ходом реакции.

Природу клеточной оболочки можно установить реакциями на целлюлозу и на лигнин (одревеснение).

Опыты 1—4. Целлюлоза (клетчатка). Поперечный срез или порошок (соскоб) сухого сырья помещают на предметное стекло и прибавляют один из следующих реактивов:

а) хлор-цинк-йод — окрашивает клетчатку в сине-фиолетовый цвет; пробка и кутикула могут принимать окраску от желтой до коричневой;

б) йод с кислотой серной — окрашивает целлюлозу в синий цвет; окраска интенсивнее, когда в клеточной оболочке больше целлюлозы и меньше других компонентов (лигнина, кутиноподобных веществ и др.);

в) аммиачный раствор меди (II) оксида — под его влиянием клетчатка медленно разбухает и растворяется, кутикула остается нерастворенной;

г) раствор Люголя (0,5 %-ный раствор йода в 1 %-ном растворе калия йодида) — окрашивает целлюлозу в желтый цвет.

Опыт 5. Одревесневшие или лигнифицированные клеточные стенки. Срез корня алтея помещают на предметное стекло в 1 %-ный спиртовый раствор флороглюцина. Реактив удаляют фильтровальной бумагой, а на срез наносят каплю кислоты хлористоводородной концентрированной и через 1 мин прибавляют каплю глицерина. Срез накрывают покровным стеклом и изучают под микроскопом при м/у. Одревесневшие оболочки клеток приобретают вишневое окрашивание.

Опыт 6. Крахмал. Поперечный срез корня алтея помещают на предметное стекло и добавляют 1—2 капли раствора Люголя.

Крахмальные зерна окрашиваются в сине-фиолетовый цвет. Для определения формы, типа и размеров крахмальных зерен препарат готовят в воде или 30 %-ном растворе глицерина.

Опыты 7—9. Слизь. Поперечный срез корня алтея или порошок семян льна помещают на предметное стекло и прибавляют один из перечисленных ниже реактивов.

Реакция с метиленовым синим. Срез помещают на несколько минут в спиртовый раствор метиленового синего (1:5000), затем переносят в глицерин. Слизь окрашивается в голубой цвет.

С меди сульфатом и щелочью. Срез помещают на 5—10 мин в насыщенный раствор меди сульфата, промывают водой и переносят в 50 %-ный раствор калия гидроксида. Слизь окрашивается в голубой цвет (растения сем. мальвовых) или в зеленый (растения сем. лилейных), что указывает на различие в химическом составе слизи.

Реакция с тушью. Порошок сырья помещают на предметное стекло в каплю свежеприготовленного раствора туши (1:10) и перемешивают иголкой. На темно-сером фоне выделяются беловатые клетки со слизью, не окрашенные тушью (слизь препятствует проникновению туши).

Опыт 10. Инулин. Реакция Молиша является общей на углеводы, но ею пользуются для обнаружения инулина в отсутствие крахмала (в основном у растений семейства сложноцветных). Обработка микропрепарата спиртом

Микроскопический анализ ЛРС		3 7

усиливает формирование сферокристаллов инулина. Поперечный срез корня одуванчика или девясила помещают в 1—2 капли раствора α-нафтола (или тимола) и вводят 1 каплю кислоты серной концентрированной; появляется розово-фиолетовое окрашивание (α-нафтол) или карминово-красное (тимол). Крахмал вступает в указанные реакции, поэтому его присутствие надо исключить, проведя предварительно реакцию с йодом.

Опыт 11. Эфирное масло. Поперечный срез аира помещают на 2—3 мин в раствор судана III, а затем просматривают в воде или 30 %-ном растворе глицерина. Клетки, содержащие эфирное масло, окрашиваются в зеленый цвет.

Опыт 12. Жирное масло. Срез семян льна помещают на 2—3 мин в раствор судана III, затем реактив удаляют фильтровальной бумагой, а срез промывают 50 %-ным спиртом и переносят в глицерин. Капельки жирного масла окрашиваются в оранжево-красный цвет.

Опыт 13. Гидроксиантрахиноны. Поперечный срез коры крушины помещают на предметное стекло в каплю 5 %-ного раствора натрия гидроксида или аммония гидроксида, прибавляют каплю глицерина, накрывают покровным стеклом и наблюдают под микроскопом красное или фиолетово-крас- ное окрашивание тканей, в которых локализуются антраценпроизводные.

Опыт 14. Дубильные вещества. Поперечный срез коры дуба или коры калины помещают в каплю 1 %-ного раствора железа (III) хлорида или 1 %-ного раствора железоаммониевых квасцов, реактив удаляют фильтровальной бумагой, на предметное стекло наносят каплю воды, глицерина или хлоралгидрата, накрывают покровным стеклом и наблюдают окрашивание препарата под микроскопом. Ткани, содержащие дубильные вещества, окрашиваются в черно-синий или черно-зеленый цвет.

?

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.В чем состоит цель микроскопического анализа?

2.Опишите технику приготовления временных препаратов.

3.Как сделать поперечный срез коры, корня?

4.Как сделать поперечный срез мелких семян?

5.Назовите индифферентные и просветляющие жидкости.

6.Назовите типы устьичного аппарата.

7.Назовите форму кристаллов кальция оксалата.

8.Как различаются сосуды по характеру внутренних утолщений стенки?

9.Назовите различные типы волосков, железок.

10.Как отличить при микроскопии корни растений от коры?

11.Назовите реактивы на слизь, крахмал, целлюлозу, одревесневшие элементы, инулин, на жирные и эфирные масла.

ТЕМА

2Соединения с гликозидной связью: полисахариды и гликозиды

Полисахариды (гликаны) — это природные полимерные высокомолекулярные углеводы, состоящие из моносахаридов, соединенных гликозидными связями в линейные или разветвленные цепи.

С лечебной целью применяются растительные полисахариды (крахмал, инулин, агар, каррагинан), вытяжки из лекарственного растительного сырья, богатого полисахаридами (слизь корня алтея и др.), комплексные препараты из некоторых высших растений и водорослей (плантаглюцид, мукалтин, ламинарид и т. п.) см. рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема классификации полисахаридов

Гликозиды — группа природных соединений, в молекуле которых сахарный остаток (гликон) соединен гликозидной связью с несахарной частью (агликоном, или генином) через атомы кислорода, азота, серы или углерода. На этом основана классификация гликозидов (рис. 2.2).

Фармакологическую активность гликозидов обусловливают агликоны. Поэтому в фармакогнозии объекты, как правило, классифицируют по типу агликона. Углеводный компонент усиливает биодоступность генина за счет повышения гидрофильных свойств молекулы.

В данной теме гликозиды рассматривают как химические соединения, содержащие углеводную часть, и связанные с этим методы химического анализа сахарного компонента молекулы. Химические свойства агликонов изучаются в конкретной теме курса фармакогнозии.

Полисахариды и гликозиды		3 9

Рис. 2.2. Схема классификации гликозидов

Физико-химические свойства полисахаридов. В чистом виде это аморфные, редко кристаллические, высокомолекулярные вещества. Полисахариды имеют большое количество свободных гидроксильных групп, поэтому они полярны и нерастворимы в спирте и органических растворителях. Растворимость полисахаридов в воде различная: некоторые линейные гомогликаны (целлюлоза, хитин, ксиланы, маннаны) в воде не растворяются вследствие прочных межмолекулярных связей; сложные и разветвленные полисахариды растворяются в воде (гликоген, декстраны) или образуют студни (пектины, агар, кислоты альгиновые и т. п.). В растворах гликаны иногда образуют структурированные системы и могут выпадать в осадок.

Выделение полисахаридов. Для извлечения полисахаридов из природного сырья используют горячую или холодную воду (слизи, некоторые полисахариды бактерий, сульфированные галактаны, фруктаны и т. п.), растворы кислот или щелочей. Для очистки экстракта от белков, минеральных солей, водорастворимых красителей используют диализ, дробное осаждение спиртом или четвертичными аммониевыми основаниями, ультрафильтрацию, ферментолиз и пр. Очистить полисахариды от белков можно денатурацией или избирательной сорбцией на кальция фосфате, бентоните и пр.

Вещества, которые сопровождают клетчатку (гемицеллюлозы, лигнин, минеральные соли), растворяют при нагревании в растворе щелочи, кислот сернистой или азотной. После этого остается чистая целлюлоза.

Качественные реакции. Многообразие полисахаридов, их способность образовывать гомологические ряды гликанов с разной молекулярной массой не позволяют использовать для их обнаружения единую реакцию. Реакции, которые воспроизводятся на лабораторном занятии, подразделяются на:

а) реакции непосредственно на полисахариды; б) реакции на продукты их гидролиза — восстанавливающие моносаха-

риды и кислоты уроновые.

Гидролиз полисахаридов и гликозидов. Общей особенностью строения полисахаридов и гликозидов является наличие гликозидной связи, которая расщепляется (гидролизуется) под воздействием ферментов и кислот. Скорость кислотного гидролиза зависит от строения агликона, конфигурации сахарного остатка, места его присоединения к агликону и типа связи. Фуранозиды гидролизуются в сто раз быстрее, чем пиранозиды, а β-гликозиды более устойчивы к гидролизу, чем α-гликозиды. С-гликозиды гидролизуются смесью Килиани (кислота хлористоводородная концентрированная — кислота уксусная — вода). Щелочной гидролиз характерен только для фенольных гликозидов. Энзиматический гидролиз является специфическим, поэтому его применяют для изучения строения соединений с гликозидной связью.

4 0 Тема 2. Соединения с гликозидной связью: полисахариды и гликозиды

Хроматографический анализ. Под воздействием разведенных или концентрированных кислот гликозидные связи частично или полностью разрываются с образованием моно- и олигосахаридов. Методами БХ, ТСХ, ГЖХ устанавливают углеводный состав гидролизата. Физико-химические и хроматографические характеристики олигосахаридов свидетельствуют о строении отдельных фрагментов молекулы полисахарида.

Количественный анализ полисахаридов. Содержание полисахаридов в растительном сырье, как правило, определяют гравиметрическим методом. В препаратах проводят кислотный гидролиз, а далее оптическими методами измеряют плотность окрашенных растворов, которые образуются при взаимодействии восстанавливающих моносахаридов с кислотой пикриновой в щелочной среде. Происходит восстановление нитрогруппы кислоты пикриновой до аминогруппы с образованием кислоты пикраминовой. Соль ее имеет хиноидную структуру, поэтому окрашена в красный цвет.

Реакция взаимодействия восстанавливающих сахаров с кислотой пикриновой:

При подкислении раствора хиноидная структура переходит в фенольную и окраска слабеет.

Биологическая активность. Полисахариды обладают отхаркивающим, слабительным, обволакивающим, сорбирующим, детоксицирующим, противовоспалительным, противоязвенным и другим действием. Растворы декстрана применяют как заменители плазмы крови. Многие полисахариды служат вспомогательными веществами в фармацевтическом производстве (крахмал и его модификации, камеди, пектин, целлюлоза, ее производные и др.), выполняя функции наполнителей, стабилизаторов, эмульгаторов, пленко- и основообразователей.

Химический анализ ЛРС, содержащего соединения с гликозидной связью

Задание 1. Проведите качественные реакции с гомо и гетерополисахари дами. Запишите ваши наблюдения в лабораторный журнал и проанализируйте полученные результаты.

Крахмал — Amylum

Опыт 1. Образование клейстера. В колбу вместимостью 100 мл помещают 1,0 г крахмала и прибавляют 50 мл воды. Смесь нагревают в течение 5—7 мин на электроплитке при постоянном перемешивании до образования прозрачного клейстера беловатого цвета. Реакция среды должна быть нейтральной или слабокислой.

Проверьте рН среды по лакмусу. Запишите результаты в рабочий журнал, прокомментируйте их.

Опыт 2. Реакция с раствором йода. К 2 мл охлажденного крахмального клейстера добавляют одну каплю раствора Люголя. Крахмал окрашивается в синий цвет. Реакция очень чувствительна. Йод открывает крахмал даже