Курсовая работа на тему: «Определение дубильных веществ в корневищах с корнями родиолы розовой»

Введение

В медицинской практике в качестве лекарственного растительного  сырья используют корневища с корнями родиолы розовой. Родиола розовая (золотой корень) (Rhodiola rosea L.), семейства толстянковых(Crassulaceae) – это многолетнее травянистое растение с толстым корневищем, переходящим в мясистый корень.

Установлено, что в корнях с корневищами золотого корня в большем количестве содержатся гидролизуемые дубильные вещества.

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.

Целью настоящей работы являются качественное и количественное определение дубильных веществ.

Задачи предопределяются целью и состоят в следующем:

1. изучить литературу по затронутой проблеме;
2. выбрать два основных метода и обосновать причину выбора;
3. выявить их преимущества и недостатки;
4. провести качественное и количественное определение содержания дубильных веществ в корневищах с корнями родиолы розовой ;
5. проанализировать и оценить результаты методик;

Содержание:

Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Ботанико-фармакогностическая характеристика
1.2. Химический состав родиолы розовой
1.3. Фармакологические свойства препаратов родиолы розовой
1.4. Стандартизация лекарственного растительного сырья
1.5. Понятие и общая характеристика гидролизуемых дубильных веществ
1.6. Качественный и количественный анализ лекарственного растительного сырья, содержащего дубильные вещества
1.7. Выводы по обзору литературы
Глава 2. Экспериментальные исследования (приведены в документе, который можете скачать по ссылке в конце статьи)
Заключение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Ботанико-фармакогностическая характеристика

Родиола розовая (золотой корень, розовый корень) —  Rhodíola rosea

вид рода Родиола — Rhodíola

семейство Толстянковые — Crassulaceae

Включен в Красную книгу Российской Федерации

Ботаническое описание

Родиола розовая – многолетнее травянистое растение с толстым корневищем, переходящим в мясистый корень. Корневище покрыто отслаивающейся корой бронзово- буровато-серого цвета. Неветвящиеся прямые стебли, высотой от 25 до 65 см у основания покрыты чешуевидными листьями. Стеблевые листья зеленые, очередные, сидячие, эллиптические или продолговатые, с неравнозубчатым краем или почти цельнокрайные. На концах стеблей вырастают верхушечные щитковидные соцветия. Растение двудомное. Однополые мелкие четырехчленные цветки, собранные в многоцветковые щитковидные соцветия имеют желтый или зеленоватый цвет. [17]

Плоды родиолы имеют красноватые или желто-зеленые листовки. Цветет золотой корень в июне-августе, плоды созревают в июле- сентябре. Размножается семенами и кусочками корневищ. [17]

Распространение

Растет в полярно-арктической и альпийской областях, на Алтае, в горах Куз­нецкого Алатау, на Урале, в Иркутской области, Забайкалье, на Чукотском по­луострове. В естественных условиях произрастает на севере европейской части России и в Сибири. В средней полосе успешно выращивается как лекарственное растение на загородных участках. [17]

Сырье

Основным лекарственным сырьем являются корневища с корнями. [17]

Заготовка сырья

Корневища и корни родиолы заготавливают из растений с более чем 2 стеблями после созревания семян. Корневища, извлеченные и очищенные от земли, моют в проточной холодной воде, затем очищают от отслоившейся коры и загнивших частей, обрезают стебли. Кор­невища режут на фрагменты от 2 до 10 см длиной и помещают в сушилки при температуре 50 — 60°С, либо сушат на плите или в печи. На солнце кор­невища сушить не рекомендуется. Если поскоблить высохший корень, виден лимонно-желтый цвет пробки, на изломе он розовато-бурый, с запахом, немного напоминающим запах розы. Вкус сушеных корневищ — горьковато-вяжущий. После сушки сырье хранят в сухом, проветриваемом помеще­нии до 3 лет. После проведения за­готовок данный участок не используют 10-15 лет. [17]

 

1.2. Химический состав родиолы розовой

Корни и корневища родиолы розовой содержат:

• фенолы и их производные: тирозол — 0,25%, салидрозид — 0,51—1,39%;
• ароматические соединения: розавин — 1—2,5 %, коричный спирт, розин, розарин;
• углеводы: глюкозу и фруктозу — 2,31%, сахарозу — 0,53%, седогептулозу;
• органические кислоты (щавелевую, яблочную, янтарную, лимонную) — 0,15%;
• терпеноиды (розиридин, розиридол);
• эфирное масло — 0,8—0,9 %
• стероиды: р-ситостерин;
• фенолкарбоновые кислоты и их производные (галловая, метиловый эфир галловой кислоты);
• дубильные вещества — 15,9—20,25%;
• флавоноиды;
• антрахиноны;
• алкалоиды.

Не содержат сердечных гликозидов и сапонинов!!!

 

1.3. Фармакологические свойства препаратов родиолы розовой

Препараты родиолы розовой нормали­зуют деятельность центральной нервной системы при вегетососудистой дистонии, шизофрении, неврозах, неврастении, ги­потонии, переутомлении. Родиола розовая обладает про­тивотуберкулезной и противоопухолевой активностью, повышает содержание кис­лорода в клетках всех органов и тканей, что в целом обуславливает ее вы­сокий лечебный эффект. [17]

 

1.4. Стандартизация лекарственного растительного сырья

Внешние признаки.

Цельное сырье. Куски корневищ и корней различной формы. Куски корневищ длиной до 9 см, толщиной 2-5 см, твердые, морщинистые, со следами отмерших стеблей и остатками чешуевидных листьев. От корневища отходят немногочисленные корни длиной 2-9 см, толщиной 0,5-1 см. Поверхность корневища и корня блестящая, серовато-коричневого цвета; при отслаивании пробки обнаруживается золотисто-желтый слой. Цвет на изломе коричнево-розовый, розовато-коричневый или светло-коричневый. [16]

Запах специфический, вкус водного извлечения горьковато-вяжущий.

Измельченное сырье. Кусочки корневищ и корней различной формы, проходящие сквозь сито с отверстиями размером 7 мм. Цвет коричнево-розовый или розово-коричневый с бело-розовыми, светло-желтыми, темно-коричневыми и коричневыми вкраплениями.[16]

Запах специфический, вкус водного извлечения горьковато-вяжущий.

Числовые показатели.

Цельное сырье. Салидрозида не менее 0,8%; влажность не более 13%; золы общей не более 9%; других частей растения (листьев, стеблей, в том числе отделенных при анализе) — не более 4%; органической примеси не более 1%; минеральной примеси не более 3%.[16]

Измельченное сырье. Салидрозида не менее 0,8%; влажность не более 12%; золы -общей не более 8%; частиц, не проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 7 мм, не более 10%; частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями размером 0,5 мм, не более 2%; органической примеси не более 1%; минеральной примеси не более 3%.[16]

Упаковка. Цельное сырье упаковывают в тюки из ткани не более 50 кг нетто или в мешки тканевые либо льно-джуто-кенафные не более 30 кг нетто; измельченное — в мешки тканевые или льно-джуто-кенафные не более 30 кг нетто.[16]

Срок годности 3 года.[16]

Применение — Тонизирующее средство.[16]

 

1.5.  Понятие и общая характеристика гидролизуемых дубильных веществ

Дубильными веществами называют растительные полифенольные соединения с различной молекулярной массой. Они представляют собой сложную смесь близких по составу фенольных соединений, делятся на две большие группы: гидролизуемые и конденсированные.[15]

В корневищах с корнями родиолы розовой содержатся, как правило, гидролизуемые ДВ подгруппы галлотаннины в количестве 15,6 – 20,25%.

Гидролизуемые дубильные вещества 

Представляют собой смеси сложных эфиров фенолкарбоновых  кислот с сахарами и несахаридами, которые в условиях кислотного или ферментативного гидролиза распадаются на простейшие составные части (сахар, кислоты галловую, эллаговую, хинную, хлорогеновую). [4]

В зависимости от строения образующихся при полном гидролизе первичных фенольных соединений различают галловые и эллаговые гидролизуемые дубильные вещества. [4]

В обеих этих группах веществ нефенольным компонентом чаще всего бывает моносахарид. Обычно это глюкоза.  [4]

Галловые дубильные вещества (Галлотанины ) 

Это сложные эфиры гексоз (обычно Д-глюкозы) и галловой кислоты, наиболее важные в группе гидролизуемых дубильных веществ.[4]

Представителем моногаллоильных эфиров является бета—Д-глюкогаллин, выделенный из корня китайского ревеня и обнаруженный также в других растениях:

К наиболее широко известному соединению этой группы относят китайский таннин, получаемый из образующихся на листьях патологических наростов (галлов) сумаха китайского (Rhus chinensis). [4]

Турецкий таннин, выделенный из турецких галлов, образующихся на листьях дуба красильного (Quercus infectoria). [4]

Дубильные вещества этой группы содержатся и преобладают в корневищах и корнях кровохлебки, родиолы розовой, корневищах змеевика, бадана, соплодиях ольхи, коре дуба.[4]

1.6.  Качественный и количественный анализ лекарственного растительного сырья, содержащего дубильные вещества

 

Качественное определение дубильных веществ

Осадочные реакции

а) Реакция с желатином  —  образуется белый осадок или помутнение раствора от образовавшихся желатинтаннатов, которые растворимы в избытке реактива. Реакция является специфической.

б) Реакция с солями алкалоидов — выпадает осадок или наблюдается помутнение раствора.

в) Реакция с калия бихроматом — наблюдается потемнение раствора или выпадение желто-коричневого осадка.

г) Реакция со свинцом основным уксуснокислым  — выпадает осадок.[7]

Цветные реакции

а) Реакция с реактивом Фолина-Дениса (смесь фосфомолибденовой и фосфовольфрамовой кислот)  — образуется вольфрамовая или молибденовая синь. Окраска устойчива. Эта реакция может быть использована для количественного определения дубильных веществ.[7]

Обнаружение дубильных веществ при совместном присутствии обеих групп
а) Реакция с солями железа (III)

Гидролизуемые дубильные вещества дают  черно-синее окрашивание, а конденсированные – черно-зеленое.

б) Реакция с бромной водой.

 Конденсированные дубильные вещества сразу образуют желто-оранжевый осадок, а гидролизуемые — выпадают в осадок только при добавлении избытка бромной воды (постепенно).

в) Реакция с ацетатом свинца средним в уксусной среде

При наличии гидролизуемых дубильных веществ выпадает осадок.
Осадок отфильтровывают и к фильтрату добавляют 10 капель 1% раствора железоаммониевых квасцов и несколько кристалликов натрия ацетата (не встряхивать!).
При наличии в сырье конденсированных дубильных веществ вокруг кристаллов фильтрат окрашивается в черно-зеленый цвет;

г) Реакция с формальдегидом и концентрированной хлористоводородной кислотой (реакция Стиасни)

При наличии конденсированных дубильных веществ образуется осадок кирпично-красного цвета.

После охлаждения осадок отфильтровывают; к 10 мл фильтрата в пробирке добавляют 1 мл 1% раствора железоаммониевых квасцов и несколько кристалликов натрия ацетата (не взбалтывать!).

При наличии в сырье дубильных веществ гидролизуемой группы и свободной галловой кислоты образуется сине-фиолетовое окрашивание около кристаллов натрия ацетата.

д) Реакция с нитритом натрия в кислой среде

При наличии гидролизуемых дубильных веществ в извлечении образуется кармино-красное окрашивание раствора.

е) Реакция с раствором ванилина в кислой среде:

При наличии конденсированных дубильных веществ (катехинов) образуется красное окрашивание раствора.[7]

Количественное определение дубильных веществ в ЛРС

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.[5]

К титриметрическим методам относятся:

1.Титрование раствором желатина.

В основе данного метода также лежит свойство ДВ осаждаться белками (желатином). Данный метод высокоспецифичный и позволяет установить содержание истинных ДВ, но достаточно долгий в исполнении, а установление точки эквивалентности зависит от человеческого фактора [5].

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 [2].

3.Комплексонометрическое титрование трилоном Б с предварительным осаждением ДВ цинка сульфатом

Используется для количественного определения танина в сырье сумаха дубильного и скумпии кожевенной. В качестве индикатора применяют ксиленоловый оранжевый [8].

К физико-химическим методам количественного определения ДВ в ЛРС относятся:

1.Фотоэлектроколориметрический метод.

Основан на способности ДВ образовывать окрашенные химические соединения с солями железа (III), фосфорно-вольфрамовой кислотой, реактивом Фолина-Дениса и другими веществами. [4].

2.Спектрофотометрическое определение.

В основе лежит измерение оптической плотной водно-спиртовой вытяжки при длине волны 275 нм. [15].

3.Хроматографическое определение 

Используется тонкослойная хроматография. [15]

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 [14].

5.Потенциометрическое титрование.

Потенциометрический вид титрования дает более точные результаты, так как при этом точка эквивалентности четко фиксируется, что исключает необъективность результатов за счет человеческого фактора. Потенциометрическое титрование особенно актуально по сравнению с индикаторным при исследовании цветных растворов, таких как водные извлечения, содержащие ДВ.[1]

6.Кулонометрическое титрование 

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 [11].

1.7. Выводы по обзору литературы

Проанализировав всю литературу, из всех возможных методик количественного анализа ЛРС, содержащего ДВ, были выбраны: перманганатометрия и метод перманганатометрии в сочетании с осаждением дубильных веществ  желатином.

Преимущества перманганатометрического титрования:

• экономичный,
• быстрый,
• прост в исполнении

Недостатки: нечеткий переход окраски титруемого раствора, введение пересчетного коэффициента на китайский таннин,  окисление перманганатом калия природных соединений, не относящихся к дубильным веществам, т.е. дает недостаточно точные результаты.

А метод перманганатометрии в сочетании с осаждением дубильных веществ основывается на определении окисляемых компонентов до и после осаждения желатином, в итоге эта разница составляет количественное содержание дубильных веществ в ЛРС, т.е. этот метод наиболее точен.

Заключение

Цель курсовой работы была достигнута.

1. Проведен анализ нормативной и научной литературы по стандартизации ЛРС, выявлены методы для идентификации и определения содержания дубильных веществ.
2. Проведено качественное и количественное определение дубильных веществ в корневищах с корнями родиолы розовой, в результате было установлено, что ДВ относятся к группе гидролизуемых.
3. Выявлено, что метод перманганатометрического титрования является недостаточно точным, дает завышенные результаты, это может быть обусловлено высокой окислительной способностью перманганата калия и сложностью установки контрольной точки титрования, а также при титровании может происходить  окисление  не только  фенольных  соединений (производные  пирокатехина  и пирогаллола), но и некоторых не фенольных соединений.

Поэтому данный метод не может быть использован для определения дубильных веществ в корневищах с корнями родиолы розовой.

 

Полный текст документа можете скачать по ссылке>>>

Презентацию по данной теме можете скачать>>>