Качественный анализ. Привет студент Количественное определение дубильных веществ в коре дуба

количественное определение дубильное вещество

Дубильные вещества -- группа весьма разнообразных и сложных по составу растворимых в воде органических веществ ароматического ряда, содержащих гидроксильные радикалы фенольного характера. Дубильные вещества широко распространены в растительном царстве, обладают характерным вяжущим вкусом. Они способны осаждаться из водного или водно-спиртового раствора раствором клея, а с солями окиси железа давать различных оттенков зелёные или синие окрашивания и осадки (чернильного свойства).

История изучения

Несмотря на то, что дубильные вещества стали известны уже давно (таннин был впервые получен Дейе и независимо Сегеном в 1797 г. и в руках Берцелиуса в 1815 г. имелся уже в довольно чистом состоянии) и много изучались, к началу XX века они были недостаточно исследованными, и не только химическая натура и строение почти всех их оставалось невыясненными, но даже и эмпирический состав очень многих из них разными исследователями делался различно. Объясняется это легко, с одной стороны, тем, что, будучи в большинстве веществами, не способными кристаллизоваться, они трудно получаются в чистом виде, а с другой -- малою их стойкостью и легкою изменяемостью. Глазивец (1867), как и многие другие, считал все Д. вещества за глюкозиды или тела, им подобные; однако позднейшие исследования показали, что таннин хотя, по-видимому, и встречается в соединении с глюкозой в альгаробиллах и мироболанах (Zollfel, 1891), но сам по себе не есть глюкозид (H. Schiff 1873), также и Д. кислоты дубовой коры (Etti 1880, 83, 89, Lowe 1881), равно как и очень многие др. Д. вещества, ничего общего с глюкозидами не имеют, а получение из некоторых из них сахаристых веществ обусловливалось исключительно нечистотою исследовавшихся препаратов. В настоящее время можно с достаточной уверенностью судить лишь о строении таннина, представляющего ангидрид галловой кислоты (см. и ниже). Собственно Д. вещества выделяются в особую группу органических соединений, обладающих некоторой совокупностью общих признаков, лишь благодаря именно неизвестности их строения. Весьма возможно, что по выяснении последнего они распределятся со временем по различным классам органических соединений, и тогда не представится более надобности и в особом общем названии для них, а нынешнее название "Дубильное вещество", согласно недавнему предложению Рейнитцера, придется, пожалуй, удержать только для тех из них, которые на самом деле способны дубить кожи.]. Деление их по окрашиванию, производимому с солями окиси железа, на железосинящие (Eisenblauende) и железозеленящие (Eisengrunende) ныне оставлено, потому что одно и то же Д. вещество может давать иногда синее, а иногда зелёное окрашивание, смотря по тому, какую взять соль железа, а сверх того, окрашивание может изменяться от прибавки, например, малого количества щелочи. Деление Д. веществ на физиологические (см. выше), дубящие кожу и вместе с тем дающие при сухой перегонке пирокатехин и не дающие галловой кислоты при кипячении с слабой серной кислотой, и патологические, для дубления менее пригодные (хотя и осаждающиеся раствором клея), при сухой перегонке дающие пирогаллол, а при кипячении со слабой серной кислотой -- галловую кислоту, также не вполне отвечает фактам, ибо, как в настоящее время известно, и патологические Д. вещества могут, хотя и не столь успешно, служить для дубления, а кроме того, таннин, например, являясь по преимуществу патологическим Д. веществом, встречается, по-видимому, и как нормальный продукт (сумах, альгаробилла, мироболаны). Как кислоты, Д. вещества образуют металлические производные -- соли, из которых свинцовые, представляющие нерастворимые в воде аморфные осадки, нередко применяются для извлечения Д. вещества из водных экстрактов Д. материалов, а также при анализе.

Дубильные вещества – это природные высокомолекулярные фенольные соединения, широко распространенные в мире растений. Если говорить более простыми словами, то это такие вещества, которые придают разным плодам вяжущий и терпковатый вкус.

В зависимости от того, какова их концентрация в определенном растении, у него будет более или менее выраженная терпкость. Терн, хурма, груша, кизил – припоминаете характерный терпкий вяжущий вкус этих фруктов и ягод? Все дело именно в наличии дубильных (вяжущих) веществ.

У них есть еще и другие названия – танины, таниды или дубильная кислота . Они могут быть органическими (растительными и животными), а также минеральными. Особенность дубильных веществ не только в том, что они придают особый вкус . Они при реакции с солями железа образуют черное окрашивание с синеватым или зеленоватым оттенком.

Если вас интересует не только формула и классификация дубильных веществ, но также их полезные свойства и содержание в разных продуктах, тогда следующий материал предназначен именно для вас.

Когда человечество стало понимать важность дубильных веществ

В те времена, когда людям приходилось спасаться от холода, они осознавали, что им нужно одеваться во что-то теплое. Первое, что они стали носить – шкуры убитых животных. Но, возникла существенная проблема. Необработанное сырье имело неприятный запах, быстро портилось и было очень жестким. Даже после того, как люди научились тщательно соскабливать со шкур все лишнее, смазывать их жиром и интенсивно разминать для придания эластичности, это не сильно помогало.

Невозможно сказать, кто первый заметил способность некоторых частей растений делать кожу более мягкой и прочной, но это произошло. Есть мнение, что впервые была использована именно кора дуба, у которой и были обнаружены дубящие свойства . Возможно, именно поэтому дубильные вещества и были впоследствии названы так.

Фармакологическое действие и свойства

Вяжущие вещества превосходно растворяются в воде и спирте, характеризуются вяжущим вкусом. При низких температурах они разрушаются, поэтому многие фрукты и ягоды после замораживания становятся не такими терпкими.

Дубильные вещества очень легко и быстро окисляются при контакте с железом, оловом, цинком . Если продукцию с высокой концентрацией порезать железным ножом, то она потемнеет. Поэтому советуют в таких случаях использовать нержавеющую сталь.

С помощью многочисленных экспериментов были выявлены свойства дубильных веществ. Оказалось, что они способны на вяжущее, противовоспалительное, асептическое, кровоостанавливающее действие . Фармакогнозия, изучающая лекарственные средства, которые получают из натурального растительного и животного сырья, не смогла не обратить свое внимание на влияние на организм этих веществ. Поэтому вскоре их начали использовать для изготовления препаратов, предназначенных для применения как вовнутрь, так и наружно.

Основу механизма воздействия дубильных веществ определяет их способность осаждать белки, оказывать раздражающее или вяжущее влияние на слизистые оболочки . Чем выше их концентрация, тем больше выражено это влияние. Благодаря образованию слоя осажденного белка возникает защита от различных раздражителей, в том числе, посторонних микроорганизмов. Создается водонепроницаемая альбуминатная защитная пленка. Этот процесс и называют дублением.

Польза и использование дубильных веществ

Была доказана польза дубильных веществ для организма. Это подтверждается следующими фактами:

• Их применяют для полоскания ротовой полости и горла при таких болезненных воспалительных заболеваниях как стоматит, ангина, фарингит и пр.
• За счет того, что дубильные вещества способны эффективно обеззараживать и блокировать влияние патогенной микрофлоры, растворы с этими веществами применяют в качестве компрессов при ссадинах, порезах, ожогах .
• Если развилось отравление организма, сопровождаемое серьезной интоксикацией, они помогут связать и вывести вредные вещества. С и солями тяжелых металлов танины создают нерастворимые соединения, благодаря чему те перестают оказывать негативное воздействие . Дубильные вещества – эффективное противоядие при отравлении кофеином, никотином, морфином, кокаином, ртутью, солями свинца, медью, радионуклидами. Они способны предотвратить развитие белокровия , лучевой болезни и других последствий радиоактивного поражения.
• Они хорошо помогают ЖКТ снизить секреторную функцию. Они образуют защитную оболочку на слизистой, предотвращая ее воспаления и повреждения благодаря Р-витаминным свойствам . Отвары из растений, в которых сконцентрировано большое количество вяжущих веществ, показаны при диарее, бурлении в животе, метеоризме.
• Отлично очищают кишечник, связывают канцерогенные соединения.
• Являются природными антибиотиками . Они способны ликвидировать такие патогенные бактерии как дизентерийные, тифозные и паратифозные палочки, стафилококки.
• Помогает останавливать кровотечения , могут приниматься при менструациях, климаксе.
• Устраняют камни в почках.
• Делают кровеносные сосуды более эластичными.
• Лекарства, в составе которых они имеются, используются при заболеваниях носа и глаз (в виде капель) .

Дубильные вещества, которые содержатся в растительном сырье, используются не только для дубления кожи. Им нашли применение в изготовлении натуральных красителей, чернил.

Теперь даже зная о полезных свойствах дубильных веществ, нужно соблюдать и некоторые предосторожности. В больших количествах они способны вызвать запоры.

К тому же, желательно употреблять продукты с повышенным содержанием таких веществ между приемами пищи или натощак. Если их есть или пить практически одновременно с едой, дубильные вещества начнут вступать в реакцию с белками и не будут достигать слизистой кишечника. То есть, не будет никакой пользы.

В наибольшей концентрации они находятся в растениях (они есть практически в каждом), особенно, в тропических. Больше всего они накапливаются в клеточном соке, корневищах, корнях, листьях, коре . Их можно найти в различном количестве у представителей семейства миртовых, бобовых, ивовых, гречишных, розоцветных, сосновых, буковых, вересковых. Также они содержатся во мхах, грибах, водорослях, папоротниках, лишайниках, хвощах. Эти вещества очень полезны и для самих растений, так как предотвращают гниение древесины .

Немало дубильных веществ в таких частях растений :

• корневища лапчатки, змеевика, бадана;
• листья сумаха, скумпии, лавра;
• кора дуба;
• корни и корневища кровохлебки;
• ягоды черемухи и черники.

Во фруктовых плодах и ягодах дубильных веществ также достаточно много. В овощах их меньше. Терн, рябина и хурма содержат рекордное количество этих веществ . В кизиле, айве, черной смородине их также много. Впрочем, в абрикосах, персиках и других плодах хоть в не очень большом количестве, но они все же имеются.

Доказанной эффективностью обладают дубильные вещества в чае . Их гораздо больше в чайных листьях, чем даже во фруктах. Кстати, в зеленом чае его концентрация достигает 10-30%, в – 5-17% . Известно, что благодаря наличию танина напиток работает как антибиотик и активное дезинфицирующее средство, а также помогает нейтрализовать в организме радиоактивный стронций .

Танины также содержатся в натуральном кофе, которые и придают ему горький вкус и терпковатое послевкусие. Немало дубильных веществ в красном вине, которые дают организму и . Есть они и в коньяке, благодаря которым улучшается усвоение витамина С.

Как заготовить растительное сырье для сохранения в нем дубильных веществ

Чтобы растительное сырье не растеряло полезных дубильных веществ, нужно выполнить его сушку как можно быстрее. Важно не допустить окисления и гидролиза.

Сушить растения, их плоды или ягоды нужно в сухом помещении, в упаковке и при температуре 50-60ºС. Сырье должно быть в целом виде, так как при измельчении оно начинает окисляться под влиянием кислорода. Выполнив все правильно, вы сумеете сохранить максимальную пользу растений.

Теперь вы знаете, что дубильные вещества – это помощники, которые дают пользу организму и являются незаменимыми в некоторых отраслях. И ведь самое прекрасное то, что они доступны всем, так как содержатся во многих растениях.

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ ВПО «Красноярский государственный педагогический университет

им. В.П. Астафьева»

Факультет биологии, географии и химии

Кафедра химии

Дубильные вещества

курсовая работа

по физической и коллоидной химии

Выполнила:

студентка 2 курса

направление «Педагогическое образование»

профиль «Биология и химия»

Зуева Екатерина Васильевна

Научный руководитель:

к.х.н., доцент Булгакова. Н.А.

Красноярск 2014

Содержание

Введение……………………………………………………………………….....3

Глава 1. Дубильные вещества. Общая характеристика………………………..4

1.1. Общее понятие дубильных веществ и их распространение………………4.

1.2. Классификация и свойства дубильных веществ……………………………5

1.3. Факторы, влияющие на накопление дубильных веществ……………….8

1.4. Биологическая роль дубильных веществ………………………………….9

Глава 2 . Количественное определение содержания дубильных веществ…..9

2.1. Выделение, методы исследования дубильных веществ и их применение в медицине…………………....................................................................................9

2.2. Лекарственные растения, содержащие дубильные вещества……………11

2.3. Количественный расчет содержания дубильных веществ в лекарственном сырье…………………………………………………………………………….13

Заключение……………………………………………………………………….17

Используемая библиография…………………………………………………..18

Введение

Термин «дубильные вещества» впервые был использован в 1796 году французским исследователем Сегеном для обозначения присутствующих в экстрактах некоторых растений веществ, способных осуществлять процесс дубления. Практические вопросы кожевенной промышленности положили начало изучению химии дубильных веществ. Другое название дубильных веществ – «танниды» - происходит от латинизированной формы кельтского названия дуба – «тан», кору которого издавна использовали для обработки шкур. Первые научные исследования в области химии дубильных веществ относятся ко второй половине 18 века. Первая опубликованная работа – работа Гледича в 1754 году «Об использовании плодов черники, как сырья для получения дубильных веществ». Первой монографией была монография Деккера в 1913 году, которая обобщала весь накопленный материал по дубильным веществам. Поиском, выделением и установлением структуры дубильных веществ занимались отечественные ученые Л.Ф.Ильин, А.Л.Курсанов, М.Н.Запрометов, Ф.М.Флавицкий, А.И.Опарин и другие. С исследованиями строения дубильных веществ связаны имена крупнейших зарубежных химиков: Г.Проктера, Э.Фишера, К.Фрейденберга, П.Каррера. Дубильные вещества являются производными пирогаллола, пирокатехина, флороглюцина. Простые фенолы дубящее действие не оказывают, но вместе с фенолкарбоновыми кислотами сопутствуют дубильным веществам.

Исходя из темы работы можно выделить цель: изучить характеристику дубильных веществ. Для достижения данной цели потребуются задачи : 1. На основе литературных данных дать общую характеристику дубильных веществ.2.Изучить, как определяется количественно дубильные вещества в растениях. 3. Изучить классификацию дубильных веществ.

Глава 1. Дубильные вещества. Общая характеристика.

1.1.Общее понятие дубильных веществ и их распространение.

Дубильными веществами (таннидами) называются растительные полифенольные соединения с молекулярной массой от 500 до 3000, способные образовывать прочные связи с белками и алкалоидами и обладающие дубящими свойствами. Названы так по своей способности дубить невыделанную шкуру животных, превращая ее в прочную кожу, устойчивую к воздействию влаги и микроорганизмов, ферментов, то есть не поддающаяся гниению. Эта способность дубильных веществ основана на их взаимодействии с коллагеном (белком кожных покровов), приводящих к образованию устойчивой поперечносвязанной структуры – кожи за счет возникновения водородных связей между молекулами коллагена и фенольными гидроксилами дубильных веществ.

Но эти связи могут образовываться в тех случаях, когда молекулы достаточно велики, чтобы присоединить соседние цепочки коллагена, и имеют достаточное количество фенольных групп для образования поперечных связей. Полифенольные соединения с более низкой молекулярной массой (менее 500) только адсорбируются на белках и не способны образовывать устойчивые комплексы, в качестве дубителей не используются. Высокомолекулярные полифенолы (с молекулярной массой более 3000) также не являются дубителями, так как их молекулы слишком велики и не проникают между фибриллами коллагена. Степень дубления зависит от характера мостиков между ароматическими ядрами, т.е. от строения самого дубильного вещества и от ориентации молекулы таннида по отношению к полипептидным цепям белка. При плоском расположении таннида на белковой молекуле возникают устойчивые водородные связи. Прочность соединения таннидов с белком зависит от числа водородных связей и от молекулярной массы. Наиболее надежные показатели наличия дубильных веществ в растительных экстрактах – необратимая адсорбция дубильных веществ на кожном (гольевом) порошке и осаждение желатины из водных растворов.

1.2. Классификация и свойства дубильных веществ.

Дубильные вещества – это смеси различных полифенолов, то из-за разнообразия их химического состава классификация затруднена.

По классификации Проктера (1894) дубильные вещества в зависимости от природы продуктов их разложения при температуре 180-200

0С (без доступа воздуха) подразделил на две основные группы: 1) пирогалловые (дают при разложении пирогаллол); 2) пирокатехиновые (образуется пирокатехин).

Таблица 1. Классификация Проктера.

пирогаллол

Черно-синее окрашивание

Пирокатехиновая группа

Выделяется

пирокатехин

Черно-зеленое

окрашивание

По существующей классификации, в основе которой лежат исследования зарубежных и отечественных ученых, все природные дубильные вещества делят на две большие группы:

1.Конденсированные

2. Гидролизуемые

Конденсированные дубильные вещества . Эти вещества в основном представлены полимерами катехинов (флаванола –3) или лейкоцианидинов (флавандиола –3,4) или сополимерами этих двух типов флавоноидных соединений. Процесс полимеризации катехинов и лейкоантоцианидив изучается до настоящего времени, однако единого мнения относительно химизма этого процесса пока не существует. По данным одних исследований, конденсация сопровождается разрывом гетероцикла (-С 3 -) и приводит к образованию линейных полимеров (или сополимеров) по типу « кольцо гетероцикла – кольцо А» с большой молекулярной массой. При этом конденсация рассматривается не как ферментативный процесс, а как результат влияния тепла и кислой среды. Другие исследования полагают, что полимеры образуются в результате окислительной ферментативной концентрации, которая может проходить как по типу « голова к хвосту» (кольцо А – кольцо В), так и по типу «хвост к хвосту» (кольцо В – кольцо В). Считают, что эта конденсация происходит при аэробном окислении катехинов и флавандиолов – 3,4, полифенолоксидазами с последующей полимеризацией образующихся о-хинонов.

Гидролизуемые дубильные вещества. К этой группе относят вещества, которые при обработке разбавленными кислотами распадаются с образованием более простых соединений фенольной (и нефенольной) природы. Это их резко отличает от конденсированных дубильных веществ, которые под влиянием кислот еще более уплотняются и образуют нерастворимые, аморфные соединения. В зависимости от строения образующихся при полном гидролизе первичных фенольных соединений различают галловые и эллаговые гидролизуемые дубильные вещества. В обеих группах вещества нефенольным компонентом всегда бывает моносахарид. Обычно это глюкоза, но могут быть и другие моносахариды. В отличие от гидролизуемых дубильных веществ конденсированные дубильные вещества содержат мало углеводов.

Галловые дубильные вещества , иначе называемые галлотанинами, представляют собой сложные эфиры галловой или дигалловой кислот с глюкозой, причём к молекуле глюкозы может присоединяться разное количество (до 5) молекул галловой (или дигалловой) кислоты. Дигалловая кислота является депсидом галловой кислоты, т.е. соединением типа сложных эфиров ароматических кислот. Депсиды могут состоять из 3 молекул галловой кислоты (тригалловая кислота).

Эллаговые дубильные вещества , или эллаготанины, при гидролизе отщепляют в качестве фенольных остатков эллаговую кислоту. В качестве сахаристого остатка в эллаговых дубильных веществах также чаще всего встречается глюкоза. О разделении растений по указанной классификации можно говорить только с некоторым приближением, так как лишь в очень немногих растениях имеется одна группа дубильных веществ. Значительно чаще в одном и том же объекте содержаться конденсированные и гидролизуемые дубильные вещества совместно, обычно с преобладанием той или иной группы. Нередко соотношение гидролизуемых и конденсированных дубильных веществ сильно изменяется в процессе вегетации растения и с возрастом.

1.3 Факторы, влияющие на накопление дубильных веществ

Содержание дубильных веществ в растении зависит от возраста и фазы развития, места произрастания, климатических, генетических факторов и почвенных условий. Содержание дубильных веществ изменяется в зависимости от периода вегетации растения. Установлено, что количество дубильных веществ увеличивается по мере роста растения. По данным Чеврениди, минимальное количество дубильных веществ в подземных органах отмечается весной, в период отрастания растения, затем оно постепенно увеличивается, достигая наибольшего количества в фазе бутонизации – начале цветения. Фаза вегетации влияет не только на количество, но и на качественный состав дубильных веществ. На накопление дубильных веществ оказывает большее влияние высотный фактор. Растения, произрастающие высоко над уровнем моря (бадан, скумпия, сумах), содержат больше дубильных веществ. Растущие на солнце растения накапливают больше дубильных веществ, чем растущие в тени. В тропических растениях значительно больше дубильных веществ. Растения, произрастающие в сырых местах, содержат больше дубильных веществ, чем растущие в сухих местах. В молодых растениях дубильных веществ больше, чем в старых. В утренние часы (от 7 до 10) содержание таннидов достигает максимума, в середине дня доходит до минимума, а к вечеру вновь повышается. Наиболее благоприятными для накопления таннидов являются условия умеренного климата (лесная зона и высокогорный альпийский пояс). Наибольшее содержание ДВ отмечено у растений, произрастающих в плотных известковых почвах, на рыхлых черноземных и песчаных почвах - содержание меньше. Способствуют накоплению ДВ богатые фосфором почвы, а богатые азотом почвы снижают содержание таннидов. Выявление закономерности в накоплении дубильных веществ в растениях имеет большое практическое значение для правильной организации заготовки сырья. Биосинтез гидролизуемых дубильных веществ идет по шикиматному пути, конденсированные дубильные вещества образуются по смешанному пути (шикиматному и ацетатному).

1. . Биологическая роль дубильных веществ

Роль танинов для растений окончательно не выяснена. Существует несколько гипотез. Предполагают, что они являются:

1.Запасными веществами (накапливаются в подземных частях многих растений).

2. Обладая бактерицидными и фунгицидными свойствами как фенольные производные, препятствуют гниению древесины, то есть выполняют защитную функцию для растения против вредителей и в отношении возбудителей патогенных заболеваний.

3. Являются отбросами жизнедеятельности организмов.

4. Участвуют в окислительно-восстановительных процессах, являются переносчиками кислорода в растениях.

Глава 2. Количественное определение содержания дубильных веществ

2.1. Выделение, методы исследования дубильных веществ и их применение в медицине

Дубильные вещества легко извлекаются водой и водно – спиртовыми смесями: приемом экстракции их выделяют из растительного сырья, затем из полученных экстрактов – более чистые продукты и разделяют их. Для доказательства наличия в растениях дубильных веществ используют следующие реакции: образования осадков с растворами желатина, алкалоидов, солей тяжелых металлов и формальдегидом (с последним в присутствии хлороводородной кислоты); связывание с кожным порошком; окрашивание (черно – синее или черно – зеленое) с солями железа 3. Катехины дают красное окрашивание с ванилином и концентрированной хлороводородной кислотой. Поскольку в основе гидролизуемых дубильных веществ лежат галловая и эллаговая кислоты, которые являются производными пирогаллола, то вытяжки из растений, содержащих гидролизуемые дубильные вещества, с раствором железоаммиачных квасов дают черно – синее окрашивание или осадки. В конденсированных дубильных веществах первичные звенья обладают функциями пирокатехина; поэтому с указанным реактивом получается темно – зеленое окрашивание или осадок. Наиболее достоверной реакцией для отличия пирогалловых танидов от пирокатехиновых явлений реакций с нитрозометилуретаном. При кипячении растворов дубильных веществ с нитрозометилуретаном таниды пирокатехинового ряда осаждаются полностью; присутствие пирогалловых танидов можно обнаружить в фильтрате путем прибавления железоаммиачных квасов и натрия ацетата – фильтрат окрашивания в фиолетовый цвет. Для количественного определениядубильных веществ предложено много методов. Официальным в дубильно – экстрактовой промышленности является весовой единый метод (ВЕМ): в водных вытяжках из растительного материала вначале определяют обшее количество растворимых веществ (сухой остаток) путем высушивания определенного объема вытяжки до постоянной массы; затем из вытяжки удаляют дубильные вещества, обрабатывая ее обезжиренным кожным порошком; после отделения осадк в фильтрате вновь устанавливают количество сухого остатка. Разность в массе сухого остатка до и после обработки втяжки кожным порошком показывает количество подлинных танидов. Наиболее широко используется перманганатометрический метод Левенталя (ГФ XI ) . По этому методу танидыы определяют путем окисления их перманганатом калия в сильноразбавленных растворах в присутствии индигосульфокислоты. Использовался также метод Якимова и Курницковой, основанный на осаждении дубильных веществ раствором желатина определенной концентрации. В промышленных условиях дубильные вещества извлекают из сырья путем выщелачивания горячей водой (50 – С и выше) в батарее диффузоров (перколяторов) по принципу противотока.

Препараты дубильных веществ применяются в качестве вяжущих и противовоспалительных средств. Вяжущее действие дубильных веществ основано на их способности связываться с белками с образованием плотных альбуминатов. При нанесении на слизистые оболочки или раневую поверхность дубильные вещества вызывают частичное свертывание белков слизи или раневого экссудата и приводят к образованию пленки, защищающей от раздражения чувствительные нервные окончания подлежащих тканей. Уменьшение при этом болевых ощущений, местное сужение сосудов, ограничение секреции, а также непосредственное уплотнение клеточных мембран приводят к уменьшению воспалительной реакции. Дубильные вещества благодаря способности образовывать осадки с алкалоидами, гликозидами и солями тяжелых металлов, применяют в качестве противоядий при пероральном отравление этими веществами.

2.2. Лекарственные растения, содержащие дубильные вещества.

Галлы китайские – Callae chinebses

Растение. Сумах китайский (полукрылатый) – Rhus chinensis Mill . (= Rh . Semialata Murr ); семейство сумаховые – Anacardiaceae . Кустарник или невысокое деревце, произрастающее в Китае, Японии и Индии (склоны Гималаев). Возбудитель – один из видов тли. Самки тли присасываются к молодым веточкам и листовым черешкам сумаха, откладывая в проколы многочисленные яички. Образование галлов начинается с пузырьков, которые быстро растут и скоро достигают больших размеров.

Химический состав. Китайские галлы (чернильные орешки) содержат 50-80% галлотанина. Основным компонентом китайского галлотанина является глюкоза, которая этерифицирована 2 молекулами галловой, 1 молекулой дигалловой и 1 молекулой тригалловой кислот. К сопровождающим веществам относятся свободная галловая кислота, крахмал (8%), сахар, смола.

Лекарственное сырье. Китайские галлы представляют собой образование самых причудливых очертаний с тонкой стенкой, легкие. Длина их может достигать 6 см при наибольшей ширине 20-25 мм и толщине стенок всего 1-2мм; внутри галлы полые. Снаружи они серо-буроватые, шероховатые, внутри светло-бурые с гладкой поверхностью, которая блестит, как смазанная слоем гуммиарабика.

Применение. Промышленное сырье для получения танина и его препаратов; поступает по импорту

.

Листья сумаха – Folia Rhois coriariae

Растение. Сумах дубильный – Rhus coriaria L .семейство сумаховые – Anacardiaceae . Кустарник высотой 1-3,5 м, реже деревце. Листья очередные непорноперестосложные,имеющие 3-10 пар листочков с крылатым черешком; листочки яйцевидные с крупнозубчатым краем. Цветки мелкие, зеленовато – белые, собраны в крупные конусовидные метельчатые соцветия. Плоды – мелкие коасные костянки, густо покрытые красно – бурыми железистыми волосками. Растет в горах Крыма, Кавказа и Туркмении на сухих каменистых склонах. Культивируется.

Химический состав . Содержится 15-2-% танина, которой сопровождается свободной галловой кислотой и ее метиловым эфиром. В листьях значительное количество флавоноидов. В составе танина сумаха преобладает компонент, в котором из 6 галлоильных остатков 2 являются дигаллоильными и 2 моногаллоильными.

Лекарственное сырье. Листья обрывают целиком, сушат на открытом воздухе.

Применение. Отечественное промышленное сырье для производства танина и его препаратов.

2.3. Количественный расчет содержания дубильных веществ в лекарственном сырье.

Выделяют три метода количественного расчета содержания дубильных веществ в лекарственном сырье.

1 . Гравиметрические или весовые методы – основаны на количественном осаждении дубильных веществ желатином, ионами тяжелых металлов или адсорбцией кожным (гольевым) порошком. Официальным в дубильно-экстрактовой промышленности является весовой единый метод (ВЕМ). В водных вытяжках из растительного материала вначале определяют общее количество растворимых веществ (сухой остаток) путем высушивания определенного объема вытяжки до постоянной массы; затем из вытяжки удаляют дубильные вещества, обрабатывая ее обезжиренным кожным порошком; после отделения осадка в фильтрате вновь устанавливают количество сухого остатка. Разность в массе сухого остатка до и после обработки вытяжки кожным порошком показывает количество подлинных таннидов.

2 . Титриметрические методы . К ним относятся:

1) Желатиновый метод - Метод Якимова и Курницкой – основан на способности дубильных веществ образовывать нерастворимые комплексы с белками. Водные извлечения из сырья титруют 1 % раствором желатина, в точке эквивалентности комплексы желатино-таннаты растворяются в избытке реактива. Титр устанавливают по чистому таннину. Точку валентности определяют путем отбора наименьшего объема титрованного раствора, вызывающего полное осаждение дубильных веществ. Метод наиболее точный, т.к. позволяет определить количество истинных дубильных веществ. Недостатки: длительность определения и трудность установления точки эквивалености.

2) Перманганатометрический метод (метод Левенталя в модификации Курсанова). Это фармакопейный метод, основан на легкой окисляемости перманганатом калия в кислой среде в присутствии индикатора и катализатора индигосульфокислоты, которая в точке эквивалентности раствора меняется от синего до золотисто-желтого. Особенности определения, позволяющие оттитровать только макромолекулы дубильных веществ: титрование проводится в сильно разбавленных растворах (извлечение разбавляеттся в 20 раз) при комнатной температуре в кислой среде, перманганат добавляется медленно, по каплям, при интенсивном перемешивании. Метод экономичный, быстрый, прост в исполнении, но недостаточно точен, так как перманганат калия окисляет частично и низкомолекулярные фенольные соединения. 3) Для количественного определения таннина в листьях сумаха и скумпии используется метод осаждения дубильных веществ сульфатом цинка с последующим комплексонометрическим титрованием трилоном Б в присутствии ксиленолового оранжевого.

3 . Физико-химические методы . 1) Фотоэлектроколориметрические - основаны на способности ДВ образовывать окрашенные соединения с солями трехвалентного железа, фосфорно-вольфрамовой кислотой, реактивом Фолина-Дениса и др. 2) Хроматоспектрофотометрические и нефелометрические методы используют в научных исследованиях.

Заготовка. Заготовку сырья проводят в период максимального накопления ДВ. У травянистых растений, как правило, минимальное содержание дубильных веществ отмечается весной в период отрастания, затем их содержание увеличивается и достигает максимума в период бутонизации и цветения (например, корневища лапчатки). К концу вегетации количество ДВ постепенно снижается. У кровохлебки максимум ДВ накапливается в фазу развития разеточных листьев, в фазу цветения их содержание снижается, а осенью увеличивается. Фаза вегетации влияет не только на количество, но и на качественный состав ДВ. Весной, в период сокодвижения, в коре деревьев и13 кустарников и в фазу отрастания у травянистых растений преимущественно накапливаются гидролизуемые ДВ, а осенью в фазу отмирания растений - конденсированные ДВ и продукты их полимеризации - флобафены (красени). Производится в период наибольшего содержания в растениях дубильных веществ, исключить попадания воды на сырье.

Условия сушки. После сбора сырье необходимо быстро высушить, так как под влиянием ферментов происходят окисление и гидролиз дубильных веществ. Собранное сырье сушат на воздухе в тени или в сушилках при температуре 50-60 градусов. Подземные органы и кору дуба можно сушить на солнце.

Условия хранения . Хранят в сухом помещении хорошо проветриваемых помещениях без доступа прямых солнечных лучей по общему списку в течение 2-6 лет, в плотной упаковке, желательно в целом виде, так как в измельченном состоянии сырье подвергается быстрому окислению вследствие увеличения поверхности соприкосновения с кислородом воздуха.

Пути использования сырья, содержащего дубильные вещества. Кроме источников танина, все изучаемые объекты включены в приказ 19.07.99 г., разрешающий безрецептурный отпуск сырья из аптек. В домашних условиях сырье используют в виде отваров и в составе сборов. Из листьев скумпии кожевенной, сумаха дубильного, чая китайского, галлов китайских и турецких получают танин и комбинированные препараты «Танальбин» (комплекс таннина с белком казеином) и «Тансал» (комплекс танальбина с фенилсалицилатом). Из соплодий ольхи получают препарат «Альтан».

Медицинское применение сырья и препаратов, содержащих дубильные вещества. Сырье и препараты, содержащие ДВ, применяются наружно и внутрь как вяжущие, противовоспалительные, бактерицидные и кровоостанавливающие средства. Действие основано на способности ДВ связываться с белками с образованием плотных альбуминатов. При соприкосновении с воспаленной слизистой оболочкой или раневой поверхностью образуются тонкая поверхностная пленка, защищающая от раздражения чувствительные нервные окончания. Происходит уплотнение клеточных мембран, сужение кровеносных сосудов, уменьшается выделение экссудатов, что приводит к уменьшению воспалительного процесса. Благодаря способности ДВ образовывать осадки с алкалоидами, сердечными гликозидами, солями тяжелых металлов их используют как антидоты при отравлении этими веществами. Наружно при заболеваниях полости рта, зева, гортани (стоматиты, гингивиты, фарингиты, ангины), а также при ожогах применяют отвары коры дуба, корневищ бадана, змеевика, лапчатки, корневищ и корней кровохлебки, и препарат «Альтан». Внутрь при желудочно-кишечных заболеваниях (колитах, энтероколитах, поносах, дизентерии) применяют препараты танина («Танальбин», «Тансал», «Альтан», отвары плодов черники, черемухи (особенно в детской практике»), соплодий ольхи, корневищ бадана, змеевика, лапчатки, корневищ и корней кровохлебки. Как кровоостанавливающие средства при маточных, желудочных и геморроидальных кровотечениях применяют отвары коры калины, корневищ и корней кровохлебки, корневищ лапчатки, соплодий ольхи. Отвары готовят в соотношении 1:5 или 1:10. Нельзя применять сильно концентрированные отвары, так как при этом, пленка альбуминатов высыхает, появляются трещины, и возникает вторичный воспалительный процесс. Экспериментально установлено противоопухолевое действие дубильных веществ водного экстракта экзокарпия плодов гранатника (при лимфосаркоме, саркоме и других заболеваниях) и препарата «Ханерол», полученного основе эллаготаннинов и полисахаридов соцветий кипрея обыкновенного (иван-чай) при раке желудка и легких.

Заключение

1. Дубильными веществами (таннидами) называются растительные полифенольные соединения с молекулярной массой от 500 до 3000, способные образовывать прочные связи с белками и алкалоидами и обладающие дубящими свойствами.

2. Существует несколько классификаций дубильных веществ, они подробно были описаны в работе и дополнялись примерами.

3.Поставленная мною задача была реализована, это говорит о том, что характеристика дубильных веществ изучена, также рассмотрены методы количественного определения дубильных веществ в лекарственном сырье.

Используемая библиография

1. Муравьева Д.А. Фармакогнозия: учеб.пособ.для студентов фармацевтических вузов/ Д.А. Муравьева, И.А.Самылина, Г.П. Яковлев.-М.: Медицина, 2002. – 656с.

2. Гидролизуемые дубильные вещества - биологически активные соединения лекарственных растений Режим доступа: http://www.webkursovik.ru/kartgotrab.asp?id=-132308

3. Казанцева Н. С. Товароведение продовольственных товаров. - М.: 2007.-163с.

4. Дубильные вещества, общая характеристика Режим доступа: http://www.fito.nnov.ru/special/glycozides/dube/

5. Новые подходы к количественному определению дубильных веществ Режим доступа: http://otherreferats.allbest.ru/medicine/00173256_0.html

6. Петров К.П.//Методы биохимии растительных продуктов, 2009.-204с.

Введение
В растениях одной из наиболее распространенных групп биологически активных веществ (БАВ) являются дубильные вещества (танины), которые обладают широким спектром фармакологической активности. Дубильные вещества оказывают кровоостанавливающее, вяжущее, противовоспалительное, антимикробное действие, а также проявляют высокую P-витаминную активность, антисклеротическое и антигипоксическое действие. Конденсированные дубильные вещества являются антиоксидантами, оказывают противоопухолевый эффект. Танины используют как противоядие при отравлении гликозидами, алкалоидами, солями тяжелых металлов. В медицине дубильные вещества применяются в терапии таких заболеваний как стоматиты, гингивиты, фарингиты, ангины, колиты, энтероколиты, дизентерии, применяют их и при ожогах, маточных, желудочных и геморроидальных кровотечениях .
Определение содержания дубильных веществ является важным составляющим в установлении качества растительного сырья, содержащего танины. Для определения дубильных веществ существует различные методы, но чаще всего применяются титриметрический и спектрофотометрический методы .
Цель работы – валидационная оценка методик количественного определения дубильных веществ по показателям сходимость, правильность, линейность.
Материалы и методы исследования
В качестве объекта исследования использовалось сырье – воздушно-сухая трава манжетки обыкновенной (Alchemilla vulgaris L.)сем. Розоцветные (Rosaceae).
Для валидационной оценки методик количественного определения дубильных веществ в воздушно-сухой траве манжетки обыкновенной были выбраны два метода: перманганатометрическое титрование и спектрофотометрическое определение на основе реакции с реактивом Фолина-Чокальтеу . Выбор методик обоснован частотой использования их на практике.
Воздушно-сухую траву манжетки обыкновенной заготавливали в сентябре 2015 года в Приморском районе Архангельской области, которая являлась сырьем для исследования и количественного определения дубильных веществ (танинов).
Методика перманганатометрического определения является фармакопейной, которая и основана на реакции окисления танинов раствором калия перманганата . Около 2 г (точная навеска), измельченного сырья, просеянного сквозь сито с размером отверстий 3 мм, помещали в коническую колбу вместимостью 500 мл, прибавляли 250 мл нагретой до кипения воды и кипятили с обратным холодильником на электрической плитке с закрытой спиралью в течение 30 минут при периодическом перемешивании. Полученное извлечение охлаждали до комнатной температуры и процеживали коническую колбу вместимостью 250 мл через вату так, чтобы частицы сырья не попали в колбу. Отбирали пипеткой 25 мл полученного извлечения и переносили в другую коническую колбу вместимостью 750 мл, прибавили 500 мл воды, 25 мл раствора индигосульфокислоты и титровали при постоянном перемешивании раствором калия перманганата (0,02 моль/л) до золотисто-желтого окрашивания.
Параллельно проводили контрольный опыт.
1 мл раствора перманганата калия (0,02 моль/л) соответствует 0,004157 г дубильных веществ в пересчете на танин.
Содержание дубильных веществ (Х), в процентах, в пересчете на абсолютное сухое сырье, вычислили по формуле (1):

Где (1)

V – объем раствора перманганата калия (0,02 моль/л), израсходованного на титрование извлечения, мл;
– объем раствора перманганата калия (0,02 моль/л), израсходованного на титрование в контрольном опыте, мл;
0,004157 – количество дубильных веществ, соответствующее 1 мл раствора перманганата калия (0,02 моль/л) (в пересчете на танин), г;
250 – общий объем извлечения, мл;
25 – объем извлечения, взятого для титрования, мл.
m – масса сырья, г;
W – потеря в массе при высушивании сырья, г;
Для количественного определения дубильных веществ методом спектрофотометрии, около 1 г (точная навеска) исследуемого растительного сырья, измельченного до размера частиц, проходящих через сита с размером отверстий 1 мм, помещали в коническую колбу со шлифом вместимостью 50 мл, добавляли 25 мл смеси ацетон-вода в соотношении 7:3 (70% раствор ацетона). Колбу закрывали и помещали в лабораторное перемешивающее устройство (ЛАБ ПУ-2, Россия) на 60 минут. Полученное извлечение фильтровали в мерную колбу вместимостью 50 мл и доводили объем до метки 70% раствором ацетона (раствор А).
В мерную колбу вместимостью 10 мл помещали 1 мл раствора А, объем раствора в колбе доводили водой очищенной до метки (раствор Б).
0,5 мл раствора Б помещали в мерную колбу вместимостью 10 мл, добавляли 2 мл воды очищенной, 0,25 мл реактива Фолена-Чокальтеу, 1,25 мл 20% раствора натрия карбоната и доводили объем раствора водой до метки. Колбу оставляли на 40 минут в защищенном от света месте. Оптическую плотность раствора определяли при длине волны 750 нм. В качестве раствора сравнения использовали смесь реактивов без добавления извлечения.
Содержание дубильных веществ в извлечениях из растительного сырья рассчитывали по значениям градуировочного графика для построения которого, использовали 0,1 мг/мл раствор стандартного образца CO танина. С этой целью 0,05 г (точная масса) CO танина помещали в мерную колбу вместимостью 100 мл, растворяли в 30 мл воды и объем в колбе доводили тем же растворителем до метки (раствор A).
1 мл полученного раствора переносили в мерную колбу вместимостью 10 мл. Объем раствора в колбе доводили водой до метки (раствор Б).
Серию растворов, содержащих по 1; 2; 3; 4; 5 мкг/мл CO танина готовили, помещая навески раствора Б в мерные колбы вместимостью 10 мл, прибавляли реактив Фолина–Чокалтеу и 20% водный раствор натрия карбоната, объем растворов в колбе доводили водой до метки.
Растворы перемешивали, колбы укупоривали и выдерживали при комнатной температуре в защищенном от света месте в течение 40 мин.
Оптическую плотность полученных растворов определяли спектрофотометрически в кварцевых кюветах с толщиной слоя 1 см при длине волны 725 нм относительно раствора сравнения.
Раствор сравнения представлял собой смесь реагентов без добавления CO танина (раствор B).
По результатам проведенных исследований строили график зависимости оптической плотности от концентрации танина (рис.1).

С учетом полученных значений рассчитывали сумму дубильных веществ, в пересчете на танин по формуле:

, где

Результаты
Результаты количественного определения дубильных веществ методом титрования представлены в табл. 1.

Таблица 1. Результаты количественного определения дубильных веществ методом перманганатометрии

Среднее значение содержания дубильных веществ в сырье составило 15,7%. Рассчитанное значение величины относительного стандартного отклонения (0,024%), которое не превышает 2%, что характеризует удовлетворительную сходимость полученных результатов.
Для определения правильности методики использовали метод добавки. С этой целью в колбу для титрования добавляли по 1 мл 0,05%, 0,1% и 0,15% CO танина и титровали трижды для каждого случая. Результаты проведенных исследований представлены в табл. 2.

Таблица 2. Определение правильности методики перманганатометрического титрования дубильных веществ

Полученные результаты свидетельствуют о том, что рассчитанный коэффициент Стьюдента меньше табличного значения и методика не содержит систематической ошибки, что позволяет сделать вывод о ее правильности.
Для изучения линейности определяли зависимость найденных значений количественного содержания дубильных веществ от навески исследуемого растительного сырья. С этой целью проводили количественное определение танинов в шести навесках воздушно–сухого сырья манжетки обыкновенной, отличающихся по массе (табл. 3).

Таблица 3. Зависимость найденного содержания дубильных веществ от массы навески растительного сырья методом перманганатометрии

По полученным в ходе проведенных исследований данным строили график зависимости определенного содержания дубильных веществ от массы навески исследуемого растительного сырья (рис. 2) и рассчитывали коэффициент корреляции.

Рис. 2. График зависимости найденного количества дубильных веществ от массы навески воздушно сухого сырья манжетки обыкновенной

Рассчитанный коэффициент корелляции не превышал 0,95, что свидетельствует о линейности результатов определения содержания исследуемых веществ от массы навески анализируемого растительного сырья в обозначенном интервале концентраций.
Результаты количественного определения дубильных веществ в воздушно сухом сырье травы манжетки обыкновенной методом спектрофотометрии представлены в табл. 4.

Таблица 4. Результаты количественного определения дубильных веществ методом спектрофотометрии

Среднее значение содержания дубильных веществ в растительном сырье составляет 7,8% при относительном стандартном отклонении (0,034%), не превышающем 2%, что характеризует удовлетворительную сходимость результатов.
Для определения правильности методики использовали метод добавки. С этой целью в колбу с первичным ацетоновым извлечением добавляли по 1 мл 0,05%, 0,1% и 0,15% раствора CO танина и далее проводили количественное определение дубильных веществ трижды для каждой концентрации. Результаты проведенных исследований представлены в табл. 5.