Химический анализ биологически активных веществ лекарственного растительного сырья

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) .