Химический анализ биологически активных веществ лекарственного растительного сырья
Покупка
Новинка
Тематика:
Биоорганическая химия
Издательство:
Поволжский государственный технологический университет
Год издания: 2023
Кол-во страниц: 70
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-8158-2352-5
Артикул: 822978.01.99
Доступ онлайн
В корзину
Приведены описания лабораторных работ по основным разделам дисциплины «Химия лекарственных растений». Представлена химическая природа действующих веществ лекарственных растений по всем группам биологически активных веществ. Описаны методики качественного и количественного определения метаболитов в лекарственных растениях. Для студентов направления подготовки 19.03.01 «Биотехнология».
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
О. М. Конюхова Р. В. Сергеев ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Лабораторный практикум Йошкар-Ола 2023
УДК 577.1(075.8) ББК 28.072я73 К 64 Рецензенты: кандидат биологических наук Е. С. Закамская (Марийский государственный университет); кандидат биологических наук О. В. Силкина (Поволжский государственный технологический университет) Работа выполнена с использованием ресурсов ЦКП «Экология, биотехнологии и процессы получения экологически чистых энергоносителей» Поволжского государственного технологического университета, г. Йош- кар-Ола, при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (соглашение № 075-15-2021-674). Печатается по решению редакционно-издательского совета ПГТУ Конюхова, О. М. К 64 Химический анализ биологически активных веществ лекарствен- ного растительного сырья: лабораторный практикум / О. М. Коню- хова, Р. В. Сергеев. – Йошкар-Ола: Поволжский государственный технологический университет, 2023. – 70 с. ISBN 978-5-8158-2352-5 Приведены описания лабораторных работ по основным разделам дис- циплины «Химия лекарственных растений». Представлена химическая природа действующих веществ лекарственных растений по всем группам биологически активных веществ. Описаны методики качественного и количественного определения метаболитов в лекарственных растениях. Для студентов направления подготовки 19.03.01 «Биотехнология». УДК 577.1(075.8) ББК 28.072я73 ISBN 978-5-8158-2352-5 © О. М. Конюхова, Р. В. Сергеев, 2023 © Поволжский государственный технологический университет, 2023
ОГЛАВЛЕНИЕ Введение..................................................................................................4 Правила техники безопасности при выполнении лабораторных работ ..................................................5 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Лекарственные растения и сырье, содержащие витамины .........8 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 Лекарственные растения и сырье, содержащие полисахариды.. 17 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Лекарственные растения и сырье, содержащие фенольные соединения и их производные..................................... 24 Часть I. Анализ лекарственного растительного сырья, содержащего производные простых фенолов............................ 24 Часть II. Анализ лекарственного растительного сырья, содержащего флавоноиды ........................................................... 31 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 Лекарственные растения и сырье, содержащие эфирные масла .................................................................................... 33 Приложение. Фармакопейные статьи................................................. 37 Список литературы............................................................................... 69
ВВЕДЕНИЕ Химия лекарственных растений – дисциплина, изучающая биоло- гически активные вещества в растительном сырье, используя методики качественного и количественного анализа, регламентируемые фармакопейными статьями Российской Федерации. Лекарственное растительное сырье представляет собой высу- шенные части или органы лекарственных растений, не подвергнутые химической переработке, чтобы в дальнейшем получить фармацевтическую субстанцию и фитопрепараты, соответствующие всем требованиям действующей нормативной документации Российской Федерации. Растительное сырье, используемое на практических занятиях сту- дентами, это – почки (gemmae), кора (cortices), цветки (flores), листья (folia), трава (herbae), плоды (fructus)), семена (semina), корни (radices), корневища (rhizomata), корневища с корнями (rhizomata et radices), луковицы (bulba), клубни (tubera). Некоторые виды лекарственного сырья используют в свежем виде: сок алоэ, облепихи, каланхое, подорожника, белокочанной капусты, плодов малины, смородины, клюквы, брусники, клубнелуковицы безвременников/корневища с корнями валерианы, траву желтушника раскидистого и др. На сегодняшний день лекарственные растения пользуются боль- шим спросом среди населения. Их широко применяют в медицине, а также в различных отраслях промышленности в пищевой, кондитерской, ликеро-водочной и парфюмерной. В данном пособии представлены общая характеристика и основ- ные методы количественного и качественного определения биологически активных веществ в лекарственном растительном сырье, а также актуальная нормативная документация. Практическую часть издания составляют методические рекомен- дации к выполнению лабораторных работ по изучению витаминов, полисахаридов, фенольных соединений, флавоноидов и эфирных масел, содержащихся в лекарственных растениях.
ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ Техника безопасности при работе в биохимической лаборатории Для создания условий безопасности труда студентов и сотрудни- ков университета в биохимической лаборатории необходимо руководствоваться международными стандартами для лабораторной практики ( GLP, Good Laboratory Practice), а также нормативными документами по технике безопасности при проведении практических и лабораторных работ. Во время работы в лаборатории следует неукоснительно соблю- дать правила техники безопасности. Каждый работающий должен быть полностью информирован о требованиях техники безопасности, принятых в лаборатории, и о местонахождении средств противопожарной безопасности и аптечки первой помощи. Для ознакомления с правилами безопасного проведения работ организуется регулярный инструктаж сотрудников. Результаты инструктажа заносятся в специальный журнал. При работе в лаборатории необходимо неукоснительно соблюдать меры предосторожности, строго придерживаясь установленных правил. Общие сведения: − запрещается входить в лабораторию в верхней одежде; − работать в биохимической лаборатории допускается только в специальном халате, так как вероятна возможность загрязнения, порчи одежды при попадании на нее едких реактивов. Обращение с реактивами: − все концентрированные кислоты и щелочи должны находиться в вытяжном шкафу; − все опыты с ядовитыми и неприятно пахнущими веществами проводить в вытяжном шкафу; − наливать или насыпать реактивы следует только над столом; − не следует оставлять открытыми банки с реактивами; − пролитые или рассыпанные реактивы нужно немедленно уда- лить со стола, вытерев стол тряпкой и промыв водой; − пролитые концентрированные кислоты следует засыпать пес- ком, затем собрать песок лопаткой. Облитое место необходимо залить раствором соды и вытереть тряпкой;
− при работе с органическими растворителями (спирты, эфиры, ацетон, бензин и др.) нельзя определять вещество по запаху, так как можно отравиться их парами; − наполнение пипеток растворами органических растворителей, кислот, щелочей проводить только при помощи груши; − внимательно следить за тем, чтобы реактивы (особенно кислоты и щелочи) не попадали на лицо, руки и одежду; − не ходить по лаборатории с концентрированными кислотами, а наливать их только в определенном, отведенном для этого месте; − не загрязнять реактивы во время работы: не путать пробки от склянок, содержащих разные реактивы; избыток взятого реактива не выливать обратно в склянку; набирать каждый реактив только предназначенной для этого пипеткой и ни в коем случае не путать их; − в случае попадания на кожу концентрированной кислоты, пора- женное место необходимо промыть большим количеством воды, а затем разбавленным раствором соды; – при попадании растворов щелочей на кожу пораженное место нужно обмыть сначала разбавленной кислотой, а потом водой. Правила работы в биохимической лаборатории Обращение с нагревательными приборами: − перед тем как зажечь спиртовку – убедиться, что поблизости нет горючих жидкостей (спирт, эфир и др.); − зажигать спиртовку можно только спичкой; − в пробирке можно нагревать только небольшое количество рас- твора, жидкость должна занимать не более 1/3 объема пробирки; − пробирку при нагревании нужно направить в сторону от себя и рядом находящихся людей; − нельзя наклоняться над спиртовкой. Вначале пробирку с раство- ром нужно прогреть всю, а затем нагревать в нужном месте, не вынимая из пламени спиртовки; − нельзя нагревать пробирку долго в одном месте, так как жид- кость быстро закипит и выплеснется из пробирки; − нагревать пробирку нужно ниже уровня жидкости в ней; – при нагревании жидкости нельзя касаться пробиркой горящего фитиля, всегда соблюдать большую осторожность при нагревании, не
допускать выплескивания жидкости (время от времени отводить пробирку от пламени, не нагревать ее в вертикальном положении); − после нагревания следует сразу затушить спиртовку, накрыв пламя колпачком; − работа с водяной баней осуществляется только под тягой; − при неосторожной работе можно получить ожоги нагретой стек- лянной посудой. При ожогах на обожженное место нужно положить ватку, смоченную раствором марганцевокислого калия. Закончив работу, необходимо привести рабочее место в порядок. Первая помощь при несчастных случаях В биохимической лаборатории должна обязательно иметься ап- течка для оказания первой помощи. В ней должны находиться: гигроскопическая вата, марлевый бинт, мазь от ожогов, спиртовой раствор йода, этиловый спирт, растворы соды, перманганата калия, борной кислоты, уксусной кислоты, аммиака. Основные правила первой помощи сводятся к следующему: − при термических ожогах необходимо обожженное место про- мыть раствором перманганата калия или этиловым спиртом и смазать борной мазью; − при ожогах кислотой промыть обожженное место водой, затем слабым раствором питьевой соды; − при попадании на кожу едкой щелочи – промыть пораженное место водой, затем разбавленной уксусной кислотой. При попадании щелочи в глаз нужно хорошо промыть его водой, затем разбавленным раствором борной кислоты и обратиться к врачу; − в случае попадания брома на кожу следует немедленно смыть пораженное место большим количеством спирта и смазать место мазью от ожогов; − при вдыхании хлора или паров брома следует вдыхать спирт, а затем выйти на свежий воздух; − при попадании на кожу разъедающего органического вещества нужно промыть это место подходящим растворителем (спиртом или бензолом) быстро и в большом количестве. При всех несчастных случаях после оказания первой помощи по- страдавшему немедленно направляют его в поликлинику.
Лабораторная работа № 1 ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ И СЫРЬЕ, СОДЕРЖАЩИЕ ВИТАМИНЫ Цель – освоить методики качественного обнаружения и количе- ственного определения витаминов в растительном сырье. Перечень объектов для изучения Гербарные образцы: плоды шиповника ФС Rosae fructus, взамен ГФ XI, вып. 2, ст. 38; листья земляники лесной ГФ XIII, ФС 2.5.0016.15; листья крапивы двудомной ГФ XIII, ФС 2.5.0019.15; столбики с рыльцами кукурузы обыкновенной ГФ XI, ст. 8. Оборудование: весы с погрешностью ± 0,01 г, бюксы, предвари- тельно высушенные до постоянной массы, фарфоровая ступка, предметные стекла, пипетки, колбы 500 мл, марля или бинт, воронки, мерные цилиндры, конические колбы на 50 мл, пипетка на 10 мл, бюретка. Реактивы: раствор 0,06 Н перманганата калия; раствор йода спиртовой 1 %; раствор гидрокарбоната натрия; раствор сульфата железа (II); раствор нитрата серебра; раствор этилацетата; ледяная уксусная кислота; раствор хлористоводородной кислоты 2 %; дистиллированная вода; раствор 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия (0,001 моль/л); аскорбиновая кислота; раствор сульфаниловой кислоты 1 %; раствор азотистокислого натрия (нитрат натрия) 5 %; раствор бикарбоната натрия 10 %; раствор хлорного железа 5 %; индикатор индигокармин. Нормативная документация ОФС 1.5.3.0007.15 Определение влажности лекарственного расти- тельного сырья; ГФ –XI, Т.2 (ст. 38).
Задания для практической работы на занятии Работа 1. Экстрагирование Экстрагирование лекарственного растительного сырья для даль- нейшего проведения качественных реакций и проведение исследования на тонкослойной хроматографии (ТСХ). Х о д р а б о т ы 1. Берут 5 г растительного сырья, измельчают в фарфоровой ступке и добавляют 50 мл дистиллированной воды. 2. Полученную смесь настаивают 10 минут, затем фильтруют или центрифугируют. 3. Отфильтрованный экстракт используют для проведения работы 2. Работа 2. Качественные реакции на определение аскорбино- вой кислоты Проведите качественные реакции: 1) с калия перманганатом; 2) с раствором йода; 3) с солью железа. Сделайте выводы, исходя из полученных результатов. Качествен- ное определение аскорбиновой кислоты основано на ее высокой восстановительной способности. 2.1. Реакция с калия перманганатом. К 1 мл реактива раствора перманганата калия по каплям добавляют полученный экстракт из растительного сырья с содержанием аскорбиновой кислоты. В результате реакции с перманганатом калия происходит восстановление марганца до Mn2+ и испытуемый раствор обесцвечивается. 2.2. Реакция с раствором йода. К 1 мл реактива раствора йода по каплям добавляют экстракт с содержанием аскорбиновой кислоты. Раствор обесцвечивается. 2.3. Реакция с солью железа (II). К 1 мл извлечения добавляют 1 мл раствора гидрокарбоната натрия и 1 мл сульфата железа (II). В растворе происходит образование аскорбината железа фиолетового цвета. Результаты экспериментов занесите в таблицу.
Работа 3. Проведение анализа сырья на влажность (согласно ГФ XIII (2015 г.)) ОФС 1.5.3.0007.15 Определение влажности лекарственного расти- тельного сырья Х о д р а б о т ы Аналитическую пробу высушенного лекарственного раститель- ного сырья, предназначенную для определения влажности, предварительно измельчают любым подходящим способом до размера частиц не более 10 мм, в зависимости от морфологической группы лекарственного растительного сырья. Далее аналитическую пробу цельного или измельченного высу- шенного лекарственного растительного сырья перемешивают. Затем берут две навески по 3-5 г, взвешенные с погрешностью ± 0,01 г. Каждую навеску высушенного лекарственного растительного сырья помещают в предварительно высушенный до постоянной массы и взвешенный бюкс с крышкой и ставят в сушильный шкаф, нагретый до 100-105 °С. При этой же температуре осуществляют высушивание взятых навесок. Высушивание лекарственного растительного сырья проводят в от- крытых бюксах вместе со снятыми крышками. При взвешивании бюксы должны быть закрыты. Первое взвешивание охлажденных в эксикаторе анализируемых образцов, представленных листьями, травами, цветками и порошком из лекарственного растительного сырья, проводят через 2 ч; анализируемых образцов, представленных корнями, корневищами, корой, плодами, семенами и другими морфологическими группами лекарственного растительного сырья, – через 3 ч. Влажность (W) лекарственного растительного сырья/препарата в процентах вычисляют по формуле 𝑊 = (𝑚 − 𝑚1) ∙ 100 𝑚 , где m – масса до высушивания, г; m1 – масса после высушивания, г. За окончательный результат определения принимают среднее арифметическое трех параллельных определений, вычисленных до десятых долей процента. Допустимое расхождение между результатами двух параллельных определений не должно превышать 0,5 %.
Работа 4. Определение содержания аскорбиновой кислоты в лекарственном растительном сырье с помощью хроматографии Для обнаружения аскорбиновой кислоты в растительном сырье используют тонкослойную хроматографию. Оборудование для ее проведения представлено на рисунке 1.1. Рис. 1.1. Оборудование для проведения тонкослойной хроматографии Х о д р а б о т ы 1. В ступке измельчают 0,5 г плодов шиповника, заливают 5 мл воды, перемешивают, оставляют на 15 мин и фильтруют. 2. Полученное извлечение наносят капилляром на пластинку (один капилляр), рядом как свидетель наносят чистую аскорбиновую кислоту. 3. Пластинку помещают в хроматографическую камеру с системой растворителей этилацетата – ледяная уксусная кислота (80:20). 4. Хроматографирование ведут 20 мин (пробег растворителя 13 см), после чего хроматограмму высушивают на воздухе и обрабатывают парами йода. 5. Рассчитывают значение Rf исследуемого вещества и свидетеля и делают вывод о содержании аскорбиновой кислоты в исследуемом извлечении. 𝑅𝑓 = 𝑅1 (пройдено веществом) 𝑅2 (пройдено растворителем) .
Доступ онлайн
В корзину