I_Ogljikovi hidrati

128
1 FARMAKOGNOZIJA Andrej Umek

Transcript of I_Ogljikovi hidrati

Page 1: I_Ogljikovi hidrati

1

FARMAKOGNOZIJA

Andrej Umek

Page 2: I_Ogljikovi hidrati

2

DEFINICIJA PREDMETA

farmako - gnozijafarmakon - zdravilo, strup, drogagnozija - znanje, veda

Farmakognozija obravnava droge (predvsem rastlinskega izvora)

Page 3: I_Ogljikovi hidrati

3

DEFINICIJA DROGE

v ožjem pomenu- osušeni rastlinski ali živalski organi (cele rastline ali živali)

- minerali (talk, bela glina …)v širšem pomenu

- rastlinski ali živalski produkti

(eterična olja, sluzi, gumiji, smole …)

Page 4: I_Ogljikovi hidrati

4

Farmakognozija

Farmakognozija pa vključuje poleg drog tudi vse ostale naravne učinkovine: antibiotike, hormone, rastlinske učinkovine …

Obravnava zdravilne rastline z botaničnega in kemijskega stališča

Vključuje določevanje identitete (mikroskopsko, makroskopsko, fizikalno -kemijsko) in kakovosti drog (vsebnost učinkovin, primesi, čistost, vlago, kontaminacijo ...)

Page 5: I_Ogljikovi hidrati

5

Pot od rastline do droge

zdravilna rastlina (gojena) (samonikla)

- nabiranje (žetev)- sušenje

DROGA- vrednotenje- shranjevanje

Page 6: I_Ogljikovi hidrati

6

Izdelava rastlinskih zdravil

Pridobivanje rastlinskih produktov

- sokovi

- destilati

- vodni izvlečki (infuz, dekokt, vodni ekstrakti)

- etanolno-vodni izvlečki (tinkture, ekstrakti)

- oljni izvlečki Vgrajevanje izvlečkov v farmacevtske oblike

Page 7: I_Ogljikovi hidrati

7

Fitoterapija

Zdravljenje z zdravilnimi rastlinami ali z iz njih izdelanimi zdravili – FITOFARMAKI.

Ločimo: - tradicionalno fitoterapijo (ljudska medicina, alternativna medicina) in- racionalno fitoterapijo (temelji na dokazih učinkovitosti)

Page 8: I_Ogljikovi hidrati

8

Fitofarmaki

Zanje veljajo vsa merila kot za ostala zdravila:

- učinkovitost

- varnost

- kakovost Morajo biti registrirana

(le v tem primeru ne gre za prehranska dopolnila in se lahko navajajo indikacije – omejena prodaja v lekarnah in specializiranih trgovinah)

Page 9: I_Ogljikovi hidrati

9

Podajanje vsebine predmeta

Možnosti:

- na kemijski osnovi

- na botanični osnovi (sitematiki)

- na farmakodinamski osnovi

V našem primeru bomo vsebino obravnavali

na kemijski osnovi.

Page 10: I_Ogljikovi hidrati

10

Podajanje vsebine na kemijski osnovi

Obravnavali bomo- skupine naravnih spojin (učinkovin):

njihov kemizem, biosintezo, lastnosti, delovanje, analitika ...

- posamezne droge z določenimi učinkovinami

Page 11: I_Ogljikovi hidrati

11

Poudarek pri obravnavi

bo na: Skupini učinkovin (npr. alkaloidi, saponini,

sluzi, antrakinoni) Drogah

- ime droge (slovensko in latinsko)

- ime rastline (slovensko in latinsko)

- učinkovine droge

- farmakologija: učinki, uporaba droge

Page 12: I_Ogljikovi hidrati

12

Primer droge

ime droge: Primulae radix - korenina jegliča ime rastline: Primula veris - pomladanski

jeglič (Primulaceae – jegličevke) učinkovine: triterpenski saponini učinek: ekspektorativni uporaba: kot ekspektorans za lažje

izkašljavanje goste sluzi iz dihalnih poti

Page 13: I_Ogljikovi hidrati

13

Najpomembnejšebiosintezne poti v rastlinah

Page 14: I_Ogljikovi hidrati

14

Obravnavane skupine spojin OGLJIKOVI HIDRATI:

- monosaharidi

- polisaharidi: škrob,celuloza, dekstrin, dekstran, sluzi, gumiji, pektini

GLIKOZIDI: kardiotonični glikozidi, antrakinonski glikozidi, saponini, flavonoidi, kumarini, iridoidi, cianogeni glikozid glukozinolati, fenolni glikozidi

ČRESLOVINE GRENČINE OSTRE SPOJINE ETERIČNA OLJA ALKALOIDI SMOLE

Page 15: I_Ogljikovi hidrati

15

1. OGLJIKOVI HIDRATISo spojine s C, H in O, v katerih je razmerje

med vodikom in kisikom enako kot pri H2O (2:1)

npr. C6H12O6.

Razdelitev:

1.1. MONOSAHARIDI

1.2. DISAHARIDI

1.3. OLIGOSAHARIDI

1.4. POLISAHARIDI: - homogeni - heterogeni

Page 16: I_Ogljikovi hidrati

16

1.1. MONOSAHARIDI

So ogljikovi hidrati, ki jih ne moremo več

cepiti na manjše podobne spojine.Razdelitev:

• po funkcionalni skupini:

- aldoze - ketoze

• po številu C atomov: - trioze - tetroze - pentoze - heksoze - heptoze

Page 17: I_Ogljikovi hidrati

17

MONOSAHARIDI - lastnosti so optično aktivne spojine (D, L oz. +, ) heksoze so v ciklični in aciklični obliki, ki sta v

ravnotežju ciklične oblike so ali , ki prehajata ena v drugo do

ravnotežja so reducenti so vodotopni in sladkega okusa

saharoza 100,

glukoza 70,

fruktoza 150

Page 18: I_Ogljikovi hidrati

18

Monosaharidi – aldoze, α, β oblika

Page 19: I_Ogljikovi hidrati

19

Monosaharidi – ketoze, α, β oblika

Page 20: I_Ogljikovi hidrati

20

Derivati monosaharidov

1.

Page 21: I_Ogljikovi hidrati

21

Derivati monosaharidov

• dezoksi sladkorji (na enem C atomu ni kisika)

• aminosladkorji (namesto -OH je -NH2)• estri (acetati, fosfati, sulfati)• etri (npr. metoksi derivati)

Page 22: I_Ogljikovi hidrati

22

Pomembnejši monosaharidi

Glukoza (dekstroza, grozdni sladkor):

Pridobivanje: s hidrolizo škroba

Uporaba: : za parenteralno aplikacijo v - primeru dehidracije,

- preventiva dehidracije,

- profilakse in tretmaja ketoz ter

- kot hrana(5 - 50% vodna raztopina)

Page 23: I_Ogljikovi hidrati

23

Pomembnejši monosaharidi

Fruktoza (levuloza, sadni sladkor):

Pridobivanje: s hidrolizo inulina ali saharoze

Uporaba:

- za parenteralno prehrano,

- v dieti diabetikov (počasi se absorbira iz prebavil in ne vpliva na izločanje inzulina)

Page 24: I_Ogljikovi hidrati

24

Pomembnejši monosaharidi

Sorbitol:Pridobivanje: z redukcijo glukoze, naravni vir je zlasti jerebika (Sorbus aucuparia) Uporaba:- sladilo za diabetike, - ozmotski laksans, - holagog, - stimulator prebave

Page 25: I_Ogljikovi hidrati

25

Pomembnejši monosaharidi

CH2OH

C

C

C

C

CH2OH

OH

OH

HHO

H

H

OHH

D-sorbitol

CH2OH

C

C

C

C

CH2OH

OH

OH

HHO

H

H

OHH

CH2OH

C

C

C

C

CH2OH

OH

OH

HHO

H

H

HHO

D-manitol

Page 26: I_Ogljikovi hidrati

26

Pomembnejši monosaharidi

Manitol:

Pridobivanje: iz glukoze ali fruktoze, iz mane jesenov

Uporaba:

- ozmotski laksans, - ozmotski diuretik, - za določevanje ledvičnega klirensa, - sladilo za diabetike

Page 27: I_Ogljikovi hidrati

27

Manna - mana

pridobivanje:

je posušen sok iz zarezane skorje

jesenov (Fraxinus ornus) sestava: 70% manitola, glukoza, fruktoza

in oligosaharidi uporaba: laksans

Page 28: I_Ogljikovi hidrati

28

Fraxinus ornus L., Oleaceae - oljkovke

Page 29: I_Ogljikovi hidrati

29

1.2. DISAHARIDI

OO H

H+ R OH

O O

H

R

H2O+

semiacetal acetal

R = monosaharid disaharid

R = nesl. alkohol glikozid

Page 30: I_Ogljikovi hidrati

30

Pomembnejši disaharidi

Saharoza (trsni sladkor, invertni sladkor): Pridobivanje: iz sladkorne pese in sladkornega trsa (20%)Lastnosti: - ni reducent (nima proste semiacetalne OH)- v kislem hitro hidrolizira do glukoze in fruktoze (nastane invertni sladkor - umetni med)Uporaba: v prehrani, v biotehnologiji, v farmacevtiki za Sirupus simplex in kot korigens

Page 31: I_Ogljikovi hidrati

31

Saharoza

Page 32: I_Ogljikovi hidrati

32

Pomembnejši disaharidi

Maltoza:Pridobivanje: s hidrolizo iz škroba (osnovna disaharidna enota škroba)

Uporaba: je reducent, v farmacevtiki kot polnilo

Page 33: I_Ogljikovi hidrati

33

Pomembnejši disaharidi

Laktoza (mlečni sladkor):Pridobivanje: iz mlečne sirotke

Lastnosti: reducent, razgrajuje ga encim laktaza (-vez)Uporaba: - blagi laksans, ker se počasi absorbira,

- v farmacevtiki kot konstutuens (tablete, ekstrakti)

Page 34: I_Ogljikovi hidrati

34

Laktoza

O

HHH

H

OH

H OH

OH

OH

O

HHH

OH

HOH

H OH

OH

O

1

4

galaktoza

glukoza

Page 35: I_Ogljikovi hidrati

35

Pomembnejši disaharidi

Celobioza:Je osnovni disaharid celuloze. Gre za β- 1 - 4 povezavo dveh molekul glukoze.

O

H

HH

H

OH

OH

H OH

OH O

H

HH

H

OH

H OH

OH

OH

O

4

glukoza

glukoza

Page 36: I_Ogljikovi hidrati

36

1.3. OLIGOSAHARIDI

Vsebujejo nekaj monosaharidnih enot

~ 3 – 6. Med pomembnejše oligosaharide spadajo

ciklodekstrini.

Page 37: I_Ogljikovi hidrati

37

Ciklodekstrini

So ciklični oligosaharidi, ki jih proizvajajo različni bacili iz škroba. Glede na število cikliziranih glukoz, ki so med seboj povezane z -(1-4) vezmi, ločimo:

α-ciklodekstrine - 6 molekul glukoze β-ciklodekstrine - 7 molekul glukoze γ-ciklodekstrine - 8 molekul glukoze

Page 38: I_Ogljikovi hidrati

38

Ciklodekstrini- struktura β-ciklodekstrina

Page 39: I_Ogljikovi hidrati

39

Ciklodekstrini Lastnosti:

V svojo notranjost, ki je relativno hidrofobna, ujamejo v vodi netopne molekule ustrezne velikosti - tvorijo v vodi topne komplekse.

Uporaba:

- povečanje stabilnosti učinkovin,

- modificiranje topnosti,

- za maskiranje okusa in vonja

- povečanje biorazpoložljivosti ter

- ločevanje stereoizomer

Page 40: I_Ogljikovi hidrati

40

1.4. POLISAHARIDI - HOMOGENI POLISAHARIDI

ŠKROB (amylum)

- je polimer glukoze

- je prvi vidni produkt fotosinteze

- nastaja v leukoplastih (amiloplastih)

- je rezervna hrana večine rastlin in poleg celuloze najbolj razširjeni polisaharid v naravi

Page 41: I_Ogljikovi hidrati

41

Škrob Zgradba: (glukoza)n

V rastlinah je prisoten v obliki škrobnih zrnc, ki jih sestavljata amiloza (25%) in amilopektin (75%)

Page 42: I_Ogljikovi hidrati

42

Škrob

Page 43: I_Ogljikovi hidrati

43

Škrob

Tabela: Glavne značilnosti amiloze in amilopektina

AMILOZA AMILOPEKTIN

oblika linearna (vijačnica) razvejana

vez -(1-4) -(1-4), -(1-6)

H3PO4 ne da

topnost(H2O) se topi nabreka

Reakcija z J2 modra rdečevijolična

Page 44: I_Ogljikovi hidrati

44

Škrob

Ponazoritev plastovitosti škrobnih zrn

Page 45: I_Ogljikovi hidrati

45

Škrob Lastnosti:

V hladni vodi so škrobna zrna netopna, sprejmejo pa veliko vode. Pri 55-60 C pa zrna nabreknejo ireverzibilno in tvorijo gel.

Uporaba:

- v farmaciji: konstituens, vezalec, dezintegrator

- drugod: surovina v biotehnologiji, v papirni industriji, industriji lepil, tekstilni industriji, prehrani…

0

Page 46: I_Ogljikovi hidrati

46

Hidroliza škrobaKisla hidroliza 100 C barva z J2

škrob…………………………….. modra

amilodekstrin ………............ modra

eritrodekstrin ………............... rdeča

ahrodekstrin …………............. brezbarven

maltoza ………………............... brezbarvna

glukoza

Page 47: I_Ogljikovi hidrati

47

Hidroliza škroba

Encimatska hidroliza:

škrob - amilaza maltoza - glukozidaza glukoza

Toplotna hidroliza:

Toplotna hidroliza pri 160 – 220 C poteče na enak način kot kisla hidroliza preko dekstrinov (skorjo kruha ali prepečenec sestavljajo dekstrini).

0

Page 48: I_Ogljikovi hidrati

48

Pomembnejše vrste škroba

Tritici amylum – pšenični škrob Maydis amylum – koruzni škrob Solani amylum – krompirjev škrob Orizae amylum – rižev škrob

Page 49: I_Ogljikovi hidrati

49

INULIN Inulin je rezervna hrana nekaterih rastlin (namesto

škroba). Značilen je zlasti za družini Asteraceae (nebinovke) in Cichoreaceae (radičevke), srečamo pa ga tudi v nekaterih drugih družinah.

Predstavlja polimer fruktoze (28 molekul) s terminalno vezano molekulo glukoze (lahko tudi več). Vez med fruktozami je β-(2-1). Zaradi C-C-O-C vezi je veriga zelo fleksibilna.

Uporabljamo ga kot sladilo za diabetike in parenteralno za določevanje ledvičnega klirensa.

Page 50: I_Ogljikovi hidrati

50

Inulin

Page 51: I_Ogljikovi hidrati

51

CELULOZA

Molekule celuloze sestavlja 300 – 2 000 glukoz (- (1- 4) vez).

Gre za ravne verige, ki se med seboj povezujejo vzporedno z H-vezmi v snope 40-60 celuloznih molekul - micel, več micelov je povezanih v fibril, več fibrilov pa v celulozno vlakno.

Page 52: I_Ogljikovi hidrati

52

Celuloza

Page 53: I_Ogljikovi hidrati

53

Celuloza

Uporaba celuloze:- kot sestavina hrane- za izdelavo papirja- za izdelavo: nitroceluloze, metilceluloze,

etilceluloze, hidroksipropil metilceluloze karboksimetilceluloze …- mikrokristalinična celuloza (deloma

depolimerizirana celuloza)

Page 54: I_Ogljikovi hidrati

54

Celuloza

Bombaž (Gossypium):

Predstavlja očiščena celulozna vlakna s semen vrst bombaževcev (Gossypium sp.). Kemijsko predstavlja praktično čisto celulozo (99%).

Page 55: I_Ogljikovi hidrati

55

DEKSTRANI

Dekstrani so polimeri glukoze, povezane z -(1-6) vezmi. Komercialni dekstran je proizvod bakterije Leuconostoc

mesenteroides in vsebuje 95% -(1-6) in 5% -(1-3) vezi (MM = 40-50 x 10 ).

Surovi dekstran je alergogen, zato ga hidrolizirajo do povprečne molekulske mase 60.000, ki se uporablja kot plazma ekspander v obliki 6% infuzije. Zaradi možne alergijske reakcije se dodaja počasi.

Kemijsko obdelan dekstran (z epiklorhidrinom) predstavlja zamreženo strukturo s porami določene velikosti. Uporablja se za gelsko filtracijo (Sephadex ®).

6

Page 56: I_Ogljikovi hidrati

56

1.4. POLISAHARIDI - HOMOGENI POLISAHARIDI

Heterogene polisaharide sestavlja več različnih monosaharidov. Običajno gre za kompleksne zmesi več različnih heterogenih polisaharidov.

Mednje uvrščamo:Sluzi:Gumije inPektine

Page 57: I_Ogljikovi hidrati

57

Heteropolisaharidi- splošne značilnosti

To so polisaharidne makromolekule, ki z vodo dajejo koloidne raztopine (sole ali gele). Včasih jih je težko ločiti od ostalih polisaharidov.

gumiji so rastlinski polisaharidni eksudati med sluzi uvrščamo polisaharide, ki so sestavina

celičnih sten (alge) ali se nahajajo v nekaterih celicah (višje rastline) in dajejo z vodo viskozne ratopine

pektini so galakturonani in so sestavni del osnovne lamele celic in medceličnine pri rastlinah

Page 58: I_Ogljikovi hidrati

58

1.GUMIJI

- so eksudati (sekreti), na zraku se strdijo

- nastajajo patološko (ob poškodbi)

- vsebujejo veliko nečistot (škrob, beljakovine, tanine, dele rastlin…)

- so lahko zmes več polisaharidov

- z vodo dajejo lepljive sole ali gele

Page 59: I_Ogljikovi hidrati

59

Acaciae gummi – arabski gumi (Ph. Eur.)Acaciae gummi dispersione desiccatum – arabski gumi, pripravljen z razprševalnim sušenjem (Ph. Eur.)Acacia sp. (Acacia senegal) – vrste akacij, Mimosaceae – mimozovke

Page 60: I_Ogljikovi hidrati

60

Vrsta akacije

Page 61: I_Ogljikovi hidrati

61

Arabski gumi

Največ ga pridelajo v stepskih predelih tropske Afrike, zlasti v Sudanu.

Kemizem: Glavna sestavina je arabinska kislina, razvejani polisaharid iz galaktoze, ramnoze, arabinoze in glukuronske kisline. Drogo sestavljajo predvsem Ca, K in Mg soli arabinske kisline. Od nečistot so prisotne čreslovine, rastlinski deli in encimi oksidaze ter peroksidaze. V vodi se dobro raztaplja.

Page 62: I_Ogljikovi hidrati

62

Arabski gumi

Uporaba: V farmaciji kot emulgator, vezalec in

stabilizator. Enako vlogo ima v prehranski idustriji. Uporablja se tudi v tekstilni industriji, industriji

barv, lepil in mazil.

Page 63: I_Ogljikovi hidrati

63

Tragacantha – tragakant (Ph. Eur.) Astragalus sp. (A. Gummifer) – vrste grahovca, Fabaceae - metuljnice

Astragalus sp.

Page 64: I_Ogljikovi hidrati

64

Tragakant

Tragakant je na zraku posušena smola, ki priteče iz zarezanih stebel vrst Astragalusa, do 2 m visokih bodečih grmov puščavskih predelov Azije.

Najboljši gumi je v obliki brezbarvnih ali rumenkastih ploščic ali lističev.

Page 65: I_Ogljikovi hidrati

65

Tragakant

Kemizem: Tragakant predstavlja zmes več polisaharidov, med

katerimi je približno 2/3 basorina in 1/3 tragakantina.

Osnovna veriga basorina je sestavljena iz galakturonskih kislin, ki so povezane z α-(1-4) vezjo. Na galakturonske kisline so pripete kratke stranske verige (1 do 2 monosaharida – ksiloza, galaktoza, fukoza). Karboksilne skupine galakturonskih kislin so zaestrene z metanolom, zato je basorin nevtralen, v vodi slabo topen, nabreka in gelira.

Page 66: I_Ogljikovi hidrati

66

Tragakant

Tragakantin je analogne zgradbe kot basorin, le karboksilne skupine ima proste. Zato je kisel in v vodi topen.

Tragakant daje z vodo gost, čvrst in žilav gel, ki po osušitvi ostane prosojen in elastičen. Uprašen tragakant veže 50 – 80 krat več vode, kot je njegov volumen.

Page 67: I_Ogljikovi hidrati

67

Tragakant

Uporaba:Ker je tragakant nekajkrat dražji kot arabski gumi (pridelajo ga manj) ga uporabljajo le v farmaciji: kot laksans za izdelavo emulzij, hidrogelov za dermatološke podlage, krem itd.

Page 68: I_Ogljikovi hidrati

68

Xanthani gummi - ksantanski gumi (Ph. Eur.)(produkt fermentacije bakterije Xanthomonas campestris)

Kemizem: Je heteropolisaharid, katerega osnovna veriga je podobna

verigi celuloze – izmenjavata se β-(1-4) glukoza in anhidroglukoza. Na glukoze je vezana stranska veriga iz 2 manoz, 1 acetilirane glukuronske kisline in molekule piruvata. Polisaharid je v obliki Na, K in Ca soli.

Uporaba: Ker so vodne raztopine zelo viskozne, se uporablja v

farmacevtiki (npr. kot stabilizator), v prehrambeni in kozmetični industriji.

Page 69: I_Ogljikovi hidrati

69

Guar galactomannanum- guar gumi (Ph.Eur.) Uprašeni kotiledoni Cyamopsis tetragonolobus – cijamopsisa (Fabaceae - metuljnice)

Rastlina raste v Indiji. Kotiledone uprašijo, prah podvržejo delni hidrolizi. Glavna sestavina je polisaharid galaktomanan, ki po hidrolizi daje galaktozo in manozo. Z vodo daje viskozno raztopino.

Uporablja se kot emulgator, stabilizator in zgoščevalec v farmacevtski, prehrambeni in kozmetični industriji.

V farmakopeji je tudi monografija za Cyamopsidis semenis pulvis, katerega glavna komponenta je zgoraj omenjeni galaktomanan.

Page 70: I_Ogljikovi hidrati

70

Guar galactomannanum- guar gumi

Guar gumi

Cyamopsis tetragonolobus

Page 71: I_Ogljikovi hidrati

71

2.SLUZISluzi razdelimo na: sluzi alg:

- sluzi rdečih alg (galaktani) - gelirajo- sluzi rjavih alg (poliuronidi) - gelirajo

sluzi višjih rastlin: - tvorijo sole

Sluzi so običajne sestavine rastlin (sestavinaceličnih sten, rezervna hrana, vezanje vode).Kemijsko so bolj enotne sestave in bolj čiste kotgumiji. Z vodo dajejo nelepljive sluzave raztopine.

Page 72: I_Ogljikovi hidrati

72

Agar-agar - agar

Je sestavina celične stene mnogih vrst rdečih

alg (Rodophyceae), zlasti vrst roda Gelidium (v morjih okoli Japonske).

Page 73: I_Ogljikovi hidrati

73

Agar

Je z vodo ekstrahirana posušena sluz.

Kemizem:

Je zmes dveh polisaharidov – agaroze in

agaropektina. Agaroza je linearen polisaharid, ki ga sestavljata

izmenično povezani β-galaktoza in 3-6-anhidro- α-galaktoza; vezi so 1-4 in 1-3.

Page 74: I_Ogljikovi hidrati

74

Agar

Sulfatnih skupin je malo.

Page 75: I_Ogljikovi hidrati

75

Agar Agaropektin:

Linearna veriga pri tem polisaharidu, ki je v osnovi podobna agarozni, je mnogo pogosteje sulfatirana.

Lastnosti:

V hladni vodi je agar netopen, topi se v vroči vodi, po

ohladitvi gelira, gel pa s segrevanjem spet postane

tekoč.Temperaturni razpon med geliranjem in

utekočinjenjem gela je več kot 20 stopinj, kar je

mnogokrat zaželeno .

Page 76: I_Ogljikovi hidrati

76

AgarUporaba: zaradi visokega indeksa nabrekanja (okoli 20) agar uporabljamo kot laksans in gastroprotektiv emulgator, stabilizator, vezalec, dezintegrator hranilna podlaga v mikrobiologiji in rastl. celičnih kulturah v kromatografskih in elektroforetskih tehnikah v papirni, tekstilni, prehranski industriji …

Page 77: I_Ogljikovi hidrati

77

Carrageen – karagen, irski lišajChondrus crispus, Gigartina mamilosa

Chondrus crispus Gigartina sp.

Page 78: I_Ogljikovi hidrati

78

Karagen

Alge, ki posušene in na soncu obeljene dajejo drogo karagen, rastejo predvsem na obalah severnega Atlantika (Irska).

Z ekstrakcijo z vodo in čiščenjem dobijo iz irskega lišaja rumenkast prašek – karagenan.

Kemizem:

Karagenan je zmes Na, K, Ca in Mg soli različnih sulfatiranih polimerov galaktoze – karagenatov, ki jih označujemo z grškimi črkami.

Page 79: I_Ogljikovi hidrati

79

KaragenVsi karagenati so sledeče splošne strukture: -3A β 1-4 B α 1-3A β 1-4 B α 1-3 A 1 β-

enota A enota B karagenat

galaktoza-4-sulfat galaktoza-6-sulfat μgalaktoza-2,6-disulfat ν3,6-anhidro-galaktoza κ3,6-anhidro-galaktoza-2-sulfat τ

galaktoza-2-sulfat galaktoza-6-sulfat єgalaktoza-2,6-disulfat л3,6-anhidro-galaktoza-2-sulfat ө

Page 80: I_Ogljikovi hidrati

80

Karagen

Uporaba:Uporablja se v farmacevtski, kozmetični in prehranski industriji kot: gelirno sredstvostabilizator emulgator dezintegrator

karagenatlambda

Page 81: I_Ogljikovi hidrati

81

Alginska kislina, alginatiLaminaria, Ascophyllum ...

Alginsko kislino oz. alginate dobijo iz različnih vrst rjavih alg (Phaeophyceae), zlasti iz vrst Laminaria cloustonii, Ascophyllum nodosum (severni Atlantik) in vrst Macrocystis (Kalifornija). Pri izolaciji izkoriščajo predvsem dejstvo, da je Ca-alginat v vodi netopen, Na- alginat pa topen.

Page 82: I_Ogljikovi hidrati

82

Alginska kislina, alginati

Laminaria

Macrocystis

Page 83: I_Ogljikovi hidrati

83

Alginska kislina, alginati

Kemizem:

Alginsko kislino sestavljata manuronska (M) in guluronska kislina (G). Vez je (1- 4). Sestavljajo jo deli iz samega polimera M in deli iz samega polimera G, vmes pa se G in M izmenjavata (M-G-M-G-M …). Delež posamezne kisline je odvisen od vrste alge. V algah je prisotna v obliki Na, Mg in Ca soli.

Page 84: I_Ogljikovi hidrati

84

Alginska kislina, alginati

Page 85: I_Ogljikovi hidrati

85

Alginska kislina, alginati

Page 86: I_Ogljikovi hidrati

86

Alginska kislina, alginati

Gel tipa škatle za jajca (jajca so Ca ioni). Najbolj čvrst gel tvorijo poli-G odseki, manj M-G-M-G odseki, poli-M odseki pa sploh ne tvorijo gela.

Page 87: I_Ogljikovi hidrati

87

Alginska kislina, alginati

Lastnosti: alginska kislina v vodi samo nabreka Na-alginat se v vodi raztaplja do viskoznega

sola Ca-alginat v vodi gelira; nastane čvrst gel

Page 88: I_Ogljikovi hidrati

88

Alginska kislina, alginati

Uporaba: V antacidnih farmacevtskih oblikah, ker

preprečuje refluks Obloge iz kalcijevega alginata uporabljamo za

zaustavljanje krvavitev, tamponade pa za čiščenje globljih ran

V farmacevtki tehnologiji (mikrokapsule itd) in kozmetiki

V prehranski in drugih industrijah

Page 89: I_Ogljikovi hidrati

89

Sluzi višjih rastlin:

Sluzi višjih rastlin običajno ne izoliramo, vsaj ne čistih, ampak se uporabljajo droge, za pripravo različnih izvlečkov.

Glede na njihovo sestavo in s tem povezano količino sprejete vode - indeks nabrekanja - jih uporabljamo predvsem kot emoliense (mucilaginoze) in antitusike, laksanse, antidiaroike in za kataplazme.

Page 90: I_Ogljikovi hidrati

90

Sluzi višjih rastlin

V nekaterih drogah so poleg sluzi prisotne tudi druge učinkovine, ki razširijo spekter delovanja drog.

Sluzi so termolabilne spojine, kar moramo upoštevati pri njihovi uporabi.

Sluzi višjih rastlin ne gelirajo. Drogam s sluzmi določamo kakovost na osnovi:

- indeksa nabrekanja (Ph.Eur.)

- relativne viskoznosti vodnih izvlečkov

Dobljene vrednosti primerjamo z podanimi mejnimi

vrednostmi.

Page 91: I_Ogljikovi hidrati

91

Indeks nabrekanja (Ph. Eur.)

Indeks nabrekanja je volumen (v ml) 1g droge, predhodno navlažene z etanolom, po nabrekanju v 25 ml vode 4 ure. Odvečno vodo in na njeni površini plavajoče delce droge odlijemo in izmerimo volumen zaostanka v merilnem valju. Delamo v treh paralelkah.

Page 92: I_Ogljikovi hidrati

92

Preglednica: Pomembnejše droge s sluzmi

družina/droga rastlina uporaba

Malvaceae

Althaeae radix Althaea officinalis antitusik, emoliens

Althaeae folium officinalis Malvae flos Malva sylvestris

Malvae folium sylvestris Orchidaceae

Salep tuber Orchis sp. antidiaroik

Linaceae

Lini semen Linum usitatissimum

laksans

Page 93: I_Ogljikovi hidrati

93

Plantaginaceae

Psyllii semen Plantago afra laksans

Plantago arenaria

laksans

Plantaginis ovatae semen

Plantaginis ovatae seminis tegumentum

Plantago ovata laksans

laksans

Plantaginis lanceolatae folium

Plantago lanceolata

emoliens, antitusik

Asteraceae

Farfarae flos Tussilago farfara

emoliens, antitusik

Page 94: I_Ogljikovi hidrati

94

Farfare folium Tussilago farfara emoliens, antitusik

Rosaceae

Cydoniae semen Cydonia oblonga antidiaroik

Caesalpiniaceae

Ceratoniae fructus Ceratonia siliqua antidiaroik,

za gastroenteritis

Fabaceae

Foenugraeci semen

Trigonella foenum-graecum

antihiperlipemik antiflogistik

Parmeliaceae

Lichen islandicus Cetraria islandica antitusik, amarum,

antiseptik

Page 95: I_Ogljikovi hidrati

95

Sluzi slezenovk (Malvaceae - slezenovke)

• Sluzi malvacej so strukturno podobne pektinom - ramnogalakturonska veriga, substituirana z uronskimi kislinami in galaktozo.

• Droge uporabljamo pri vnetjih slunice ust in žrela, pri dražečem suhem kašlju, ter blagih vnetjih črevesne sluznice - mucilaginosum in antitusik. Zunanje pri suhi in razpokani koži ter srbenju - emoliens.

Page 96: I_Ogljikovi hidrati

96

Malvae silvestris flos – cvet gozdnega slezenovca (Ph. Eur.) Malva silvestris – gozdni slezenovec (Malvaceae - slezovke)

Farmakopejska drogo pridobivajo iz divje rastoče ali kultivirane vrste.

Indeks nabrekanja za drogo ne sme biti nižji kot 15 (določevan z 0,2 g droge).

Page 97: I_Ogljikovi hidrati

97

Althaeae radix in Alhaeae folium – korenina in list navadnega sleza (Ph. Eur.) Althea officinalis – navadni slez (Malvaceae)

Korenina mora imeti indeks nabrekanja najmanj 10.

List mora imeti indeks nabrekanja najmanj 12 (0.2 g droge).

Page 98: I_Ogljikovi hidrati

98

Orchis sp. – vrste kukavic (Orhidaceae - kukavičevke)

Orchis mascula- stasita kukavica

Page 99: I_Ogljikovi hidrati

99

Orchis sp. – vrste kukavic (Orhidaceae - kukavičevke)

Uporabljamo mladi gomolj vseh vrst kukavic

Gomolj (Salep tuber) vsebuje do 50% sluzi (glukomanan), ki deluje mucilaginozno (pri vnetjih prebavil, pri hripavosti) in antidiaroično (zlasti za otroke).

Page 100: I_Ogljikovi hidrati

100

Lini semen – seme navadnega lana (Ph. Eur.) Linum usitatissimum – navadni lan(Linaceae – lanovke)

Page 101: I_Ogljikovi hidrati

101

Linum usitatissimum – navadni lan(Linaceae – lanovke)

Polje navadnega lana v Angliji

Page 102: I_Ogljikovi hidrati

102

Linum usitatissimum – navadni lan(Linaceae – lanovke)

Lini semen- seme navadnega lana

Seme vsebuje v semenski lupini sluz, ki jo lahko frakcioniramo v kisle in nevtralne polisaharide. Sluz zagotavlja isto uporabo droge (laksans), kot jo imajo droge trpotcev. Vsebuje še laneno olje (sušivo olje) in nekaj cianogenih glikozidov (linamarin).

Farmakopejska droga mora imeti indeks nabrekanja najmanj 4 (cela semena).

Page 103: I_Ogljikovi hidrati

103

Sluzi trpotčevk (Plantaginaceae - trpotčevke)

Za sluzi trpotčevk je značilno, da vsebujejo zelo velik delež ksiloze (do 70%). So zelo hidrofilne, zato se jim volumen zelo poveča (indeks nabrekanja drog je 10 in več).

Ker se volumen črevesne vsebine poveča, raztezanje črevesne stene vodi do hitrejše peristaltike. Droge uporabljamo kot mehanska odvajala pri habitualnem zaprtju, ali v primerih, ko želimo mehko blato.

Page 104: I_Ogljikovi hidrati

104

Obe rastlini dajeta enakovredno drogo.

Farmakopejska droga mora imeti indeks nabrekanja najmanj 10.

Psyllii semen - seme indijskega trpotca (Ph. Eur.)Plantago indica (Plantago arenaria), Plantago afra (P. Psyllium)

Page 105: I_Ogljikovi hidrati

105

Plantaginis ovate semen in Plantaginis ovate seminis tegumentum - seme in semenska lupina bolhačice (Ph. Eur.)Plantago ovata - bolhačica

Farmakopeja predpisuje za seme indeks nabrekanja najmanj 9.

Farmakopeja predpisuje za semensko lupino indeks nabrekanja (določevan z 0.1 g droge) najmanj 40.

Page 106: I_Ogljikovi hidrati

106

Plantaginis lanceolate folium – list ozkolistnega trpotca (Ph. Eur.)Plantago lanceolata - ozkolistni trpotec

Drogo uporabljamo notranje pri katarju dihalnih poti, vnetjih ust in žrela - emoliens. Vsebuje tudi iridoida aukubin (ki ima antimikrobno delovanje v prisotnosti -glukozidaze) in katalpol, ter protivnetno delujoči verbaskozid (acteozid). Trpotčev sirup uporabljamo pri vnetjih dihal.

Farmakopejska droga mora vsebovati najmanj 1.5% verbaskozida.

Page 107: I_Ogljikovi hidrati

107

1. Plantago afra2. Plantago arenaria

P. arenariaP. afra

Page 108: I_Ogljikovi hidrati

108

1. Plantago ovata

Page 109: I_Ogljikovi hidrati

109

1. Plantago lanceolata

P. lanceolata

Page 110: I_Ogljikovi hidrati

110

Tussilago farfara - navadni lapuh Asteraceae - nebinovke

Page 111: I_Ogljikovi hidrati

111

Tussilago farfara - navadni lapuh Asteraceae - nebinovke

Farfarae flos – cvet navadnega lapuhaFarfarae folium – list navadnega lapuha

Drogi vsebujeta do 10% sluzi in sta zato učinkovita antitusika. Zaradi vsebujočih pirolizidinskih alkaloidov, ki so hepatotoksični, se njuna prekomerna in dolgotrajna uporaba odsvetuje!

Page 112: I_Ogljikovi hidrati

112

Cydonia oblonga – navadna kutinaRosaceae - rožnice

Page 113: I_Ogljikovi hidrati

113

Cydonia oblonga – navadna kutinaRosaceae - rožnice

Page 114: I_Ogljikovi hidrati

114

Cydonia oblonga – navadna kutinaRosaceae - rožnice

Cydoniae semen - seme navadne kutineZaradi sluzi semena uporabljajo kot antitusik in v kozmetiki kot emoliens.

Page 115: I_Ogljikovi hidrati

115

Ceratonia siliqua – navadni rožičevecCaesalpinaceae - cezalpinovke

Page 116: I_Ogljikovi hidrati

116

Ceratonia siliqua – navadni rožičevecCaesalpinaceae - cezalpinovke

Page 117: I_Ogljikovi hidrati

117

Ceratonia siliqua – navadni rožičevecCaesalpinaceae - cezalpinovke

Ceratoniae fructus – plod navadnega rožičaJe drevo sredozemlja s do 15 cm dolgimi rjavimi stroki. Sluz predstavlja skoraj čisti polimer galaktoze in manoze (1:4). Uporablja se uprašen mezokarp kot antidiaroik za otroke (vsebuje tudi katehinske čreslovine). Protivnetni učinek sluzi izkoriščamo pri zdravljenju gastroenteritisa.

Page 118: I_Ogljikovi hidrati

118

Trigonella foenum-graecum – sabljasti triplat Fabaceae - metuljnice

Page 119: I_Ogljikovi hidrati

119

Trigonella foenum-graecum – sabljasti triplat Fabaceae - metuljnice

Foenugraeci semen – seme navadnega triplata

Seme navadnega triplata (grškega sena) vsebuje sluzi - galaktomanane, zaradi katerih se uporablja v obliki kataplazem za hitrjše dozorevanje tvorov, za gnojne rane ... Steroidne spojine v njem (saponini) naj bi zniževale nivo holesterola v plazmi.

Page 120: I_Ogljikovi hidrati

120

Lichen islandicus – islandski lišaj (Ph. Eur.) Cetraria islandica – islandski lišaj Parmeliaceae - parmelijevke

Kemizem:

Vsebuje okoli 50% vodotopnih polisaharidov, od katerih sta glavna lihenin, celulozi podoben polimer glukoze z 1-3 in 1- 4 vezmi (topen je le v vroči vodi, pri ohladitvi pa gelira), in izolihenin, polimer glukoze z 1-3 in 1- 4 vezmi (topen je v hladni vodi). Vsebuje tudi grenke lišajne kisline, protimikrobno usninsko kislino ...

Page 121: I_Ogljikovi hidrati

121

Lichen islandicus – islandski lišaj

Page 122: I_Ogljikovi hidrati

122

Lichen islandicus – islandski lišaj

CH3

OH

OH

OCH3

O

CH3

O

O CH3

O

usninska kislina

Page 123: I_Ogljikovi hidrati

123

Lichen islandicus – islandski lišaj

Uporaba:

V obliki dekokta je amarum mucilaginosum, ekstrakti pa delujejo antitusično. Deluje blago protibakterijsko (zaradi lišajnih kislin, kot je usninska kislina), zvišuje imunsko odpornost, povečuje apetit in izboljšuje prebavo. Uporablja se kot sestavina pripravkov pri obolenjih dihal in za izboljšanje prebave.

Page 124: I_Ogljikovi hidrati

124

PEKTINI

Zgradba:

Pektini so homogalakturonani, še pogosteje pa so heteropolisaharidi, v katerih se izmenjavajo odseki z galakturonske kisline z ramnozo. Ti odseki so lahko različno dolgi. Na to osnovno verigo so pogosto vezani preko 4-mesta ramnoze oligosaharidi.

Page 125: I_Ogljikovi hidrati

125

PEKTINI

- 4)- -galA- (1- 4)- -galA- (1-2)- -ram-(1-2)--galA-(1

primer dela osnovne verige pektina (MM= 25.000 - 90.000)

Karboksilne skupine galakturonske kisline so mestoma zaestrene z metanolom. Od stopnje zaestrenja je odvisna je odvisna sposobnost geliranja pektina (optimalno je 5%)

Page 126: I_Ogljikovi hidrati

126

PEKTINI

Pektini so raztopljeni v celičnem soku vakuol.

Protopektini so skupaj s hemicelulozo sestavina celičnih sten (osnovne lamele) in medceličnine.

Protopektini so enake sestave kot pektini, le molekule so daljše. V rahlo kislem miljeju in pod vplivom pektinaz prehajajo protopektini v pektine.

Page 127: I_Ogljikovi hidrati

127

Pektini

protopektini pektini(cca 1000 molekul) pektinaze (cca 200 molekul)

Protopektini in pektini so prisotni zlasti v nezrelem sadju, med zorenjem pa se razgradijo do monosaharidnih enot.Pridobivanje: Pektine pridobivajo predvsem iz zaostale kaše po stiskanju sokov iz pomaranč (limon) ali jabolk.

Page 128: I_Ogljikovi hidrati

128

PektiniPektini iz jabolk s hidrolizo dajo 95% galakturonske kisline, iz limon pa 100%.

Lastnosti: Pektin (pektinska kislina) je v vodi netopna, topnost pa ji pada z metiliranjem. Nizko metilirani pektini se obnašajo podobno kot alginska kislina - Ca soli tvorijo gel tipa škatle za jajca.

Uporaba:

V terapiji kot emoliens in antidiaroik za otroke. Uporabljajo se v farmacevtski tehnoligiji, zlasti pa v prehranski industriji kot gelirno sredtstvo in stabilizator.