Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение города Москвы «Школа на Яузе»

ФИТОХИМИЧЕСКОЕ И АНАТОМО-МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КОРНЯ ЛАПЧАТКИ БЕЛОЙ

(Potentilla alba L.)

10 «М» класс

ГБОУ Школа на Яузе

Всеволодов Владислав Михайлович

Руководитель проекта: учитель химии

Арнаутова Оксана Николаевна

Научный руководитель: старший преподаватель

Первого МГМУ им. Сеченова

Боков Дмитрий Олегович

2019

Содержание

Введение…………………………………………………………………………………..3 Глава 1. Анализ литературы по Лапчатке белой.............................................................4

1.1. Ботаническая характеристика.................................................................................4

1.2. Распространение в РФ..............................................................................................5

1.3. Местообитание.........................................................................................................5

1.4. Фармацевтические свойства....................................................................................5

1.5. Химический состав...................................................................................................6

Глава 2. Определение химического состава Лапчатки белой........................................6

2.1. Иридоиды................................................................................................................6

2.2.Сапонины.................................................................................................................7

2.3. Флавоноиды............................................................................................................8

2.4. Дубильные вещества..............................................................................................9

2.5. Фенолы…………………………………………………………………………....9

Вывод...................................................................................................................................9

Список использованной литературы..............................................................................10

Введение

В нашем современном мире остается актуальным применение лекарственных средств, изготовленных из растительного сырья, но, к сожалению, все чаще находят применение искусственно созданные медицинские препараты. Наука «Фармацевтика» как раз и занимается созданием растительных (натуральных) препаратов. Ведь в ее задачу входит массовое производство стандартизированных лекарственных средств.

Раньше люди использовали традиционную медицину, знали лечебные свойства различных растений, обладающих большим количеством полезных для организма свойств и не имеющих таких побочных эффектов на человеческий организм, как синтетические лекарства. И именно поэтому использование натуральных медицинских препаратов в современном мире как нельзя актуально.

Гипотеза – доказав наличие веществ с лечебными свойствами, мы можем предположить, что использование данного растения в официальной медицине допустимо и имеет ряд преимуществ.

Актуальность темы

Благодаря своей уникальности растительные препараты имеют в научной медицине большое значение.

Несмотря на успехи химии в создании лекарств 70% препаратов изготавливаются из растений! Несомненно, их преимуществами является широкий спектр биологической активности и экологическая безопасность изготовления. Плюсами данных препаратов является то, что их можно применять на протяжении длительного времени, они, как правило, не вызывают побочных явлений, в том числе и распространенных сегодня аллергических реакций. Помимо этого преимуществами лекарственных препаратов из растений являются: широкая доступность и отпуск без рецепта врача, а также низкая стоимость, вопреки дорогостоящим синтетическим препаратам.

Цели работы:

Установить некоторые показатели подлинности лекарственного растительного сырья, используемого в традиционной медицине, и доказать актуальность его применения в официальной.

Задачи работы:

1. Изучить внешние признаки ЛРС (Лапчатка белая);

2. Изучить микроскопические признаки растительного сырья;

3. Определить химический состав сырья методом проведения качественных реакций;

4. Научиться технике микроскопического анализа растительных объектов;

5. Анализировать научную литературу;

6. Сделать выводы на основе литературных и экспериментальных данных;

7. Оформить ссылочный материал.

Объекты исследования:

Высушенные корни лапчатки белой, Potentilla alba L., собранные на 4-й год вегетации.

Методы исследования:

1. Фитохимический анализ

2. Изучение микроскопических признаков

3. Анализ литературы

Глава 1. Анализ литературы по Лапчатке белой

1.1. Ботаническая характеристика

Лапчатка белая - многолетнее травянистое растение семейства розоцветных (Rosaceae). Благодаря листьям, которые напоминают лапу или кисть, Лапчатка получила своё название. Одним из ценнейших лекарственных растений, нуждающихся в сохранении, является лапчатка белая Potentilla alba L. Зарослей не образует, встречается рассеянно, часто отдельными экземплярами, не более 2-3 растений на 1 м 2.

· Высота. Может быть от 10 до 25 см.

· Корневище. Мощное, толстое, неразветвленное, длиной от 10 до 15 см.

· Стебли. На них мало листьев, тонкие и короткие, у основания — ветвистые.

· Листья. Корневые листья бурые, с длинными черешками. Стеблевые — продолговато-ланцетные, с острыми зубчиками, клиновидно сужающиеся.

· Цветки. Растут на длинных цветоножках, белого цвета с пятью широкими, выемчатыми лепестками.

1.2. Распространение в РФ

Родина лапчатки белой: центральные районы европейской части России, Кавказ, Средняя Европа, Балканы, Крым. В России ареал распространения лапчатки белой – черноземная полоса, в частности лесостепные дубравы и северные степи. С XIX века лапчатка белая – редкий вид, поэтому в ряде стран Европы (Германия, Белоруссия) занесена в списки растений, находящихся под угрозой исчезновения, в России она в Красных книгах Московской, Смоленской, Рязанской, Липецкой и др. областей.

1.3. Местообитание

Лапчатка белая растёт на разных почвах: от сухих до влажных, бедных питательными веществами, песчаных и глинистых. Предпочитает светлые дубовые и сосновые леса, перелески, опушки и луга, травянистые склоны, кустарники, выходы известняков.

1.4. Фармацевтические свойства.

Лапчатка белая и ее замечательные свойства известны с XV века. В древнем трактате о травах растениям уделена целая глава. В лапчатке заключена мощная сила, именно так переводится латинское название Potentilla alba L. По данным

советских авторов, в народной медицине сырье лапчатки белой применяют с XVIII века для лечения заболеваний щитовидной железы. В частности, при тиреотоксикозе различных формах зоба, гиперплазии, эутиреоидным состоянием щитовидной железы. Это растение обладает общеукрепляющим, противовоспалительным, гемостатическим и противомикробным действием. Лапчатку белую применяют в народной медицине при дизентирии, заболеваниях сердечно сосудистой системы, печени и органов ЖКТ.1.5. Химический состав

Полезные свойства лапчатки белой обусловлены её уникальным химическим составом, который в настоящее время еще мало изучен.

Известно, что подземная часть растения (корневища с корнями) содержит углеводы (крахмал), иридоиды, сапонины, фенолкарбоновые кислоты, флавоноиды (кверцетин), дубильные вещества (галлотанин) до 17% (максимум в фазу цветения). Надземная часть (трава) содержит иридоиды, сапонины, фенолкарбоновые кислоты, флавоноиды (рутин), дубильные вещества до 6%. В листьях обнаружены фенолкарбоновые кислоты и их производные (n-кумаровая, эллаговая кислоты), флавоноиды (кверцетин, кемпферол, цианидин).

Глава 2. Определение химического состава Лапчатки белой

(Все опыты проведены в соответствии с ГОСТ)

Единые требования к технике проведения микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов, с целью дальнейшего определения их соответствия требованиям по показателю «Подлинность» установлены Государственной фармокопеей Российской Федерации XIII издания. Изучение проводится в соответствии с требованиями Общих фармокопейных статей ОФС.1.5.1. (морфологические группы ЛРС) [1] и ОФС.1.5.3. (методы анализа ЛРС) [1].

2.1. Иридоиды

Научное определение иридоидов: Иридоиды (горечи) – группа циклопентанпирановых монотерпеноидов.

В природе большинство иридоидов встречается в виде гликозидов, некоторые — как свободные компоненты. Являются летучими компонентами эфирных масел, алкалоидами, составляют неаминную часть комплексных индольных алкалоидов и др.

Проще говоря, иридоиды – это мощные фитокомпоненты, которые присутствуют в растениях в качестве защиты против инфекций и других

вредных воздействий на них.

Иридоиды, находящиеся во многих лекарственных растениях, часто являются основой их фармакологического действия. Они имеют широкий спектр биологической активности, в том числе сердечно-сосудистой, антиоксидантной, антигепатотоксической, желчегонной, гипогликемической, болеутоляющей, противовоспалительной, антимутагенной, спазмолитической, противоопухолевой, противовирусной, иммуномодулирующей и слабительной.

Выделение иридоидов:

1. Мы экстрагируем сырьё 50% этанолом. Для нейтрализации органических кислот к раствору добавляем кальция гидрокарбонат. Экстракцию иридоидов проводим при нагревании.

2. После фильтрации выбрасываем сырьё.

3. Отгоняем спирта под вакуумом до водного остатка. [1,§3 c. 85]

2.2.Сапонины

Термин «сапонин», или «сапонозид», был впервые предложен в 1819 г. Мэлоном для вещества, выделенного Шрайдером в 1811 г. Мыльнянки. Сапонины представляют собой сложные органические соединения гликозидного характера. Большинство из них вызываю гемолиз эритроцитов крови. [с. 41]

Выделение сапонинов:

Наиболее распространенным методом выделения сапониновых гликозидов является экстракция водным метиловым, этиловым или изопропиловым спиртами с предварительным обезжириванием сырья петролейным, диэтиловым эфирами или другими гидрофобными растворителями. Необходимость этой операции связана с присутствием в растениях жироподобных веществ, прежде

всего стеринов, с которыми большинство сапонинов способны образовывать нерастворимые в водных спиртах комплексные соединения.

Определим нахождение данного компонента. Для проведения реакции на пенообразование мы берем две пробирки, в одну добавляем 5 мл 0,1 моль/л HCl, в другую добавляем 5 мл 0,1 моль/л NaOH и сильно встряхиваем. Если образуется стойкая пена в обеих пробирках или в пробирке с кислотой – это говорит о кислых тритерпеновых сапонинах. ( см. Приложение 1,)

[§4 c 47-48] (См. приложение 1).

2.3. Флавоноиды

Флавоноиды - различные соединения, генетически связанные друг с другом и обладающие различным фармакологическим действием. Эти вещества оказывают противоотечное , венотонизирующее, сосудорасширяющее, мембраностабилизирующее, противоаллергичекое, противовоспалительное, кардиопротекторное, иммуномодулирующее, антиоксидантное, детоксицирующее действие на организм . (См. приложение 2).

Выделение флавоноидов:

1. Экстракция суммы флавоноидов из ЛРС (70%,80% этанолом или метанолом).

2. Отгоняем спирт под вакуумом до водного остатка.

3. Очищаем полученную сумму флавоноидов СCl4 от липофильных веществ.

Определим нахождение данного компонента. К спиртовому извлечению из сырья добавляем несколько капель концетрированной хлористоводородной кислоты и 20-30 мл порошка магния или цинка. Наблюдаем красное окрашивание. Эту реакцию дают флавоны, флавонолы, флавононы.

Проведем контрольный опыт.

Реактивы: конц. соляная кислота, цинк, аммиак концентрированный. Наблюдаем желто-зеленое окрашивание. Этой реакцией доказывается

нахождение гидроксо-группы при С3 и С5. 5-оксифлавоны и 5-оксифлавонолы взаимодействуют с реактивом Вильсона, образуя желтую окраску с красноватой флюоресценцией в УФ-свете . [ с. 82-86 ] см. Приложение 2.

2.4. Дубильные вещества

Дубильные вещества - это растительные полифенольные соединения. Они оказывают на организм следующее действие: положительно влияют на работу желудочно-кишечного тракта, подавляют деятельность болезнетворных микроорганизмов, обладают кровоостанавливающим и противовоспалительным свойствами.

Определим нахождение данного компонента. Для подтверждения нахождения данного компонента мы 1 грамм измельченного растительного сырья залили 100 мл воды. Нагрели на водяной бане в течение 20-30 минут, процедили через вату, и полученное извлечение использовали для проведения качественных реакций. Провели реакцию, добавив 4-5 капель раствора железоаммониевого квасца к 2-3 мл извлечения. Отметили появление черно-зеленого окрашивания и осадка [ с.111-118]

2.5. Фенолы

Качественное определение простых фенолов с помощью сульфата закисного железа.

Простейшие фенольные соединения с одним бензольным кольцом и одной или несколькими гидроксильными группами (например, фенол, катехол, гидрохинон и др.) в растениях встречаются редко. Чаще всего они находятся в связанном виде (в форме гликозидов или сложных эфиров) или же являются структурными единицами более сложных соединений, в том числе полимерных (флавоноидов, дубильных соединений и пр.).

К данному извлечению добавляем кристаллы сульфата железа закисного, изменения цвета не наблюдалось, значит простых фенолов нет (см. Приложение 3).

Вывод

На основании данных научной литературы и собственных фитохимических исследований мы выявили и подтвердили наличие в растение определённых веществ: иридоидов, сапонинов, флаваноидов и дубильных веществ, которые оказывают лечебное и положительное влияние на организм человека и в связи с этим их часто используют в народной медицине. Опыты, проведенные в соответствии с ГОСТ подтверждают наличие этих веществ и возможность использования их в традиционной медицине. Все вышеизложенные факты открывают для ЛРС (Лапчатка белая) целый ряд преимуществ: низкая цена, отсутствие побочных эффектов, более продолжительное время лечения. Таким образом, являются актуальными дальнейшие исследования по разработке нормативной документации.

Список использованной литературы:

1. Ладыгина Е. Я., Сафронич Л. Н. «Химический анализ лекарственных растений» (под ред. Проф Н.И. Гринкевич, доц. Л.Н. Сафронич)

2. Журнал «Химия и жизнь» №3 за 1982 год

3. Описание лекарственного растения [Электронный ресурс] URL: https://herbalpedia.ru/catalog/lapchatka-belaya/

4. Лапчатка белая: полезные свойства, применение и противопоказания[Электронный ресурс] URL: https://agronomu.com/bok/1459-lapchatka-belaya-poleznye-svoystva-primenenie-i-protivopokazaniya.html

5. Ботаническая характеристика [Электронный ресурс] 

URL: http://lektrava.ru/encyclopedia/lapchatka-belaya/

6. Химический состав и целебные свойства (Лапчатка белая) [Электронный ресурс] URL: https://vsetyt.wordpress.com/лапчатка-белая-гормоны-п..

7. Полезные свойства лапчатки белой [Электронный ресурс] URL: https://lechim-prosto.ru/travy/lapchatka-belaya 

8. Иридоиды, их польза. [Электронный ресурс]URL: http://prozvetanie.blogspot.com/2012/02/blog-post_24.html

8