Полисахариды, их классификация. Целлюлоза, крахмал, инулин, пектины, камеди, слизи и др.: строение молекул, физико-химические свойства. Биомедицинское применение

. Полисахариды – линейные или разветвленные высокомолекулярные полимерные цепочки из остатков моносахаридов, связанных О-гликозид-ными связями. Из огромного разнообразия природных полисахаридов в фармакогнозии наибольшее значение имеют крахмал, целлюлоза, инулин, слизи, кáмеди, пектиновые вещества, альгинаты. Полисахариды можно классифицировать по разным признакам: запасные и структурные, нейтральные и кислые, линейные и разветвленные, гомо- и гетерополисахариды. Полисахариды играют важную роль в обмене растений и животных, особенно в энергетике. В медицине они показали себя как пролонгаторы действия лекарств, иммуомодуляторы и антиканцерогены, как обволакивающее, противовоспаоительное, гипогликемическое (инулин) средства.

Крахмал (Amylum) является запасным полисахаридом растений, накапливающимся в форме зерен и состоящим из амилозы (17-24%) и амилопектина (76-83%). Амилопектин сосредоточен в наружных слоях крахмальных зерен, а амилоза составляет середину их. Амилоза – линейный глюкан, где остатки глюкозы соединены 1,4-связями. Амилопектин – разветвленный глюкан, где остатки глюкозы соединены как 1,4-, так и 1,6-связями. Йод окрашивает амилозу в синий цвет, а амилопектин – в фиолетовый.

По физико-химическим свойствам крахмальные зерна не является индивидуальным веществом. Крахмал нерастворим в холодной воде, спирте, эфире. Он подвержен ферментативному и кислотному гидролизу с образованием декстринов и конечного продукта – глюкозы

Применение. Крахмал используется в медицинской практике в качестве присыпки, компоненов таблеток, мазей. Крахмал используется также как обволакивающее средство при воспалительных процессах в желудочно-кишечном тракте.

Гликоген является 1,4 – 1,6-D-глюканом. Это главный запасной продукт животных.

Целлюлоза является 1,4-β-D-глюканом (глюкопирананом). Основное медицинское применение находит в виде ваты, бинтов, ткани. Натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (NaКМЦ) применяется в производстве стабилизатора суспензий и загустителя.

Инулин. Инулин – высокомолекулярный фруктозан, состоящий из 34-35 остатков фруктозы, соединенных 1-2-С-связями, но заканчивается цепь остатком α-D-глюкопиранозы. В растениях выполняет функцию запасного вещества. Инулином богаты подземные органы растений сем. Asteraceae: корни одуванчика (40%), топинамбура (20%), цикория (10%), а также представитенли сем. Violaceae, Campanulaceae, Liliaceae.

Физико-химические свойства: инулин легко растворяется в теплой воде, образуя коллоидный раствор. Осаждается крепким спиртом, оснóвным ацетатом свинца, не окрашивается йодом. При кислотном гидролизе образуется фруктоза (и небольшое количество глюкозы). В медицине используется в качестве гипогликемического средства.

Слизи. Слизи (Mucilagines) – природные гликопротеиды, углеводная часть которых состоит на 90% из пентозанов и на 10% из гексозанов. В воде они образуют густые слизистые растворы. От крахмала слизи отличаются отсутствием характерных зерен (это серые аморфные вещества). В отличие от камедей слизи осаждаются нейтральным раствором ацетата свинца.

Слизи близки к камедям по происхождению.Однако слизи отличаются от камедей тем, что они не являются эксудативными продуктами, а образуются в растениях без внешнего раздражения. В растениях они выполняют функцию защитного биополимера и резерва углеводов.

По физико-химическим свойствам слизи являются бело-серыми аморфными веществами, без запаха, растворимыми в воде. Нерастворимы в органических растворителях.

Слизи подразделяются на рН нейтральные и кислые. По характеру образования в лекарственном растительном сырье они подразделяются на: а) интерцеллюлярные слизи (льняное семя, блошное семя); б) внутриклеточные слизи (корень и листья алтея, листья мать и мачехи); в) примембранные слизи (ламинария).

Наиболее богаты слизями растения из семейств Fabaceae, Linaceae, Malvaceae, Plantaginaceae, Tiliaceae.

Применение слизей. − При заболевании верхних дыхательных путей способствуют разжижжению и отхождению мокроты и применению их как отхаркивающего средства (экстракт корня алтея, настои листьев мать и мачехи, подорожника большого, препарат Мукалтин из травы алтея);

− обладают противовоспалительным, мягчительным, обволакивающим, антираздражающим действием;− имеют слабительное действие (слизь семян льна или подорожника блошного, препарат из ламинарии Ламинарид);− проявляют ранозаживляющее и антивоспалительное действие (сок подорожника Плантаглюцид из подорожника большого и блошного);

− замедляют всасывание;− как антитоксическое средство при отравлениях.

Камеди. Кáмеди ( Gummi ) − экссудативные продукты, образующие натеки на трещинах в коре стволов, ветвей. Первоначально мягкие и вязкие, они затем твердеют. Камеди безвкусны, не растворимы в органических растворителях (в отличие от смол и веществ каучуковой природы). Гидрофильны и могут растворяться в воде, образуя растворы, занимающие промежуточное положение между истинными и коллоидными растворами. По растворимости в воде подразделяются на три группы: а) арабиновые – полностью растворимые в воде;б) бассориновые – частично растворимые в воде;в) цезариновые – не растворимые в холодной воде, но частично растворимые и набухающие при кипячении.

По химическим свойствам камеди подразделяют на: кислые и нейтральные.

По химическому составу камеди – главным образом, гексозаны.

Камеди образуются в основном растениями засушливого климата, относящимся к семействам Fabaceae, Rosaceae, Liliaceae. Например, камедь трагаканта (Gummi Tragacanthae из Astragalus microcephalus Wild.), камедь абрикоса (Gummi Armeniacae из Armeniaca vulgaris Lam.).

В медицине камеди используют в качестве эмульгаторов, киселей.

Пектиновые вещества – полимеры, состоящие из остатков D-галактуроновой кислоты, связанных между 1 и 4 С-атомами гликозидными связями. Кроме галактуроновой кислоты в пектиновых веществах присутствуют нейтральные полисахариды – арабинаны, галактаны, связанные с кислыми фрагментами пектинов ковалентными связями.

Пектиновые вещества подразделяют на: – пектовые кислоты (R = H); – пектаты (R = Me⁺: обычно Ca²⁺);– пектины, или пектиновые кислоты (R = H и СН₃);– пектинаты (R = Me⁺ и СН₃).

Важным свойством пектинов является их способность давать гели в кислой среде в присутствии сахара. Благодаря наличию свободных карбоксильных групп коллоидные частицы несут высокий отрицательный заряд и способны осаждаться ионами металлов, образуя пектинаты и пектаты.

Пектины нерастворимы в спиртах и органических растворителях.

В растениях пектиновые вещества присутствуют в виде нерастворимого протопектина. Это полимер метоксилированной полигалактуроновой кислоты с галактаном и арабаном клеточной стенки и иногда с остатками рамнозы.Пектиновые вещества используют для приготовления кровоостанавливающих препаратов, для снижения токсичности салицилатов, антибиотиков, обладают антисклеротической, противовоспалительной активностью, их желеобразующая способность используется в кондитерском производстве. В промышленности пектин получают из свеклы (где содержание их до 25%), а также из корки плодов цитрусовых.

У бурой водоросли ламинарии содержится альгиновая кислота: полимер β-D-мануроновой и α-L-гулуроновой кислот и их K⁺, Na⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ солей.

Поиск по сайту: