Бесплатно скачать, заказать диплом, курсовую, диссертацию Физико—химические характеристики и Биологическая активность водных извлечений и полифенолоксикарБонового комплекса чаги

У нас уже 176407 рефератов, курсовых и дипломных работ

Сделать закладку на сайт

Заказать диплом, курсовую, диссертацию

Быстрый переход к готовым работам

Мнение посетителей:

Книга жалоб
и предложений

Название	Физико—химические характеристики и Биологическая активность водных извлечений и полифенолоксикарБонового комплекса чаги

Количество страниц	144

ВУЗ	МГИУ

Год сдачи	2010

Бесплатно Скачать	24316.doc

Содержание	СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ... 5 ВВЕДЕНИЕ... 6 ГЛАВА 1. ИЗУЧЕНИЕ ПОЛИФЕНОЛЬНОГО КОМПЛЕКСА И ВОДНЫХ ИЗВЛЕЧЕНИЙ ТРУТОВОГО ГРИБА ЧАГИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)... 11 1.1. Изучение химического состава чаги, водных вытяжек и препаратов из них... 11 1.1.1. Природа березового гриба - чаги... 11 1.1.2. Химический состав чаги, водных вытяжек и препаратов из них... 13 1.1.3. Углеводный состав водных вытяжек чаги и ПФК 18 1.1.4. Зольные элементы... 23 .1.2. Структура и физико-химические свойства 23 полифенольного комплекса... 1.2.1. Общая характеристика ПФК... 29 1.2.2. Природа ПФК... 31 1.2.3. Меланины... 35 1.2.4. Влияние технологических параметров получения водного извлечения на физико-химические характеристики ПФК... 38 1.2.5. Осаждение ПФК нейтральными солями, минеральными и органическими кислотами... 40 1.2.6. Выделение ПФК чаги электролитами совместно с белками... 42 1.2.7. Исследование ПФК чаги методом ИК- 3 спектроскопии... 43 1.2.8. Исследование чаги и ПФК методом электронного парамагнитного резонанса... 44 1.3. Применение препаратов из чаги... 46 1.4. Методы переработки чаги в лекарственные формы ... 49 1.4.1. Технология получения препарата «Бефунгин»... 51 1.4.2. Технология получения таблетированных препаратов чаги... 53 1.4.3. Приготовление настоев и водных вытяжек чаги в народной медицине... 53 1.4.4. Новейшие разработки на основе экстрактов чаги 57 ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ... 60 2.1. Характеристика объекта исследования... 60 2.2. Методы экстрагирования водных извлечений чаги ... 62 2.3. Методы анализа водных извлечений чаги... 80 2.3.1. Определение сухого остатка водной вытяжки чаги... 80 2.3.2. Определение зольности водной вытяжки чаги... 80 2.3.3. Определение массы ПФК... 81 2.3.4. Фенолсернокислый метод определения 81 углеводов... 2.3.4.1. Приготовление раствора Д-глюкозы для построения калибровочного графика... 82 2.3.5. Химический гидролиз ПФК... 83 2.3.5.1. Щелочной гидролиз ПФК... 83 2.3.5.2. Кислотный гидролиз ПФК... 84 2.3.6. Исследование строения полифенольных комплексов методом ИК-спектроскопии... 84 4 2.3.7. Исследование строения полифенольных комплексов методом ЯМР-релаксации... 84 2.3.8. рН - метрия... 92 2.3.9. Кулонометрический способ оценки антиоксидантной активности с помощью электрогенерированного брома... 92 2.4. Статистическая обработка полученных результатов... 93 ГЛАВА 3. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ... 95 3.1. Влияние способа экстракции на физико-химические, антиоксидантные свойства водных извлечений и ПФК чаги... 95 3.2. Исследование сырья и полученных из него водных извлечений и ПФК чаги... 112 3.3. Влияние использования в экстракции комплексонов на формирование золя водных вытяжек и ПФК чаги 121 3.4. Обобщение полученных результатов с использованием модели ПФК... 131 ВЫВОДЫ... 142 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 144 СОКРАЩЕНИЯ И УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ АЕ - антиоксидантная емкость АОА - антиоксидантная активность АОС - антиоксидантная способность БАВ - биологически активное вещество БАД - биологически активная добавка ГФ XI - государственная фармакопея, XI издание ИК-спектроскопия - инфракрасная спектроскопия ЛХФЗ - Ленинградский химико-фармакологический завод МЗ СССР - министерство здравоохранения СССР МП - механическое перемешивание ОДЭФ - гидроксиэтилендифосфоновая кислота ПФК - полифенольный комплекс, полифенолоксикарбоновый комплекс, гуминоподобный комплекс, пигментный органический комплекс ПЦ - парамагнитные центры РЕМ - ремацерация РЕП - реперколяция ФС - фармакопейная статья ССИ - спад свободной индукции Трилон Б - натриевая соль этилендиамин-КД^М1^1- тетрауксусной кислоты ТСХ - тонкослойная хроматография ТХФП - ОАО «Татхимфармпрепараты» ФСК - фенолсернокислотный метод ЭПР -электронный парамагнитный резонанс ЯМР - ядерный магнитный резонанс Введение ВВЕДЕНИЕ Актуальность работы. В последнее время возрос интерес исследователей к природному лекарственному сырью. Одним из источников такого сырья является березовый гриб чага, который применяется в медицине при лечении онкологических и желудочно-кишечных заболеваний. В фармацевтической промышленности на основе водных извлечений из чаги производят бефунгин. Расширение спектра лекарственных препаратов и БАД на основе чаги приводит к потребности в разработке методов анализа и изучения биологической активности водных извлечений и основного действующего вещества - полифенолоксикарбонового комплекса (ПФК) для подтверждения качества получаемых препаратов. Поскольку препараты на основе чаги используются для лечения рака различной этиологии, эрозивных состояний желудочно-кишечного тракта, относящихся к свободнорадикальным патологиям, изучение антиоксидантной активности водных извлечений и ПФК является актуальным. Биологическая активность водных извлечений определяется не только антиоксидантной емкостью, но и содержанием в них зольных элементов. Биологическая активность ПФК определяется также содержанием углеводов, представленных полисахаридами, которые, как показано, обладают защитным эффектом при эрозивных состояниях желудочно-кишечного тракта. Поэтому исследование указанных параметров в водных вытяжках и ПФК актуально. Водные извлечения из чаги представляют собой сложные полидисперсные коллоидные системы, получение которых зависит от условий проведения экстракции. Образование золя водных извлечений чаги оказывает существенное влияние на выход экстрактивных веществ из сырья в раствор, и как следствие, на физико-химические свойства 7 водной вытяжки и на образование пространственной структуры ПФК, что влияет на их биологическую активность. Поэтому комплексное исследование сырья, водных извлечений и ПФК чаги с помощью методов ЯМР-релаксации, ИК-спектроскопии и химического гидролиза актуально. Фармакопейная статья на лекарственное растительное сырье чаги (ГФ XI) предусматривает его стандартизацию лишь по таким показателям, как сухой остаток, влага, зола, содержание примесей, что не позволяет дать объективную оценку качества сырья по фармакологически активным компонентам. В связи с этим актуальным являются исследования в области поиска новых способов анализа биологически активных веществ, содержащихся в чаге, которые обуславливают их фармакологическое действие. Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является комплексное исследование сырья, водных извлечений из чаги и ПФК для создания на их основе БАД, обладающих высокой биологической активностью. Задачи 1. Провести комплексное исследование сырья чаги, водных вытяжек и ПФК с помощью метода ЯМР-релаксации для определения состояния полимерных структур в составе исследуемых объектов в нативном состоянии. 2. Изучить структуру ПФК в твердом состоянии на молекулярном уровне с помощью метода ИК-спектроскопии. 3. Определить количество свободных и связанных углеводов водных извлечений, полученных различными способами экстракции, и при применении комплексонов для подтверждения структуры получаемого ПФК. 4. Определить антиоксидантную активность водных извлечений и ПФК с целью создания БАД на их основе. • 8 5. Обобщая все известные данные о структуре ПФК, и опираясь на полученные нами данные, представить схему строения ПФК. Научная новизна работы состоит в том, что впервые: • показано, что водные извлечения, полученные ремацерацией, обладают высокой биологической активностью. • в процессах экстракции чаги применены комплексоны гидроксиэтилендифосфоновая кислота (ОДЭФ) и натриевая соль этилендиамин-Ы^Ы^К'-тетрауксусной кислоты (трилон Б), позволяющие получить ПФК, обладающие высокой антиоксидантной способностью. • показано, что антиоксидантная активность ПФК выше, чем антиоксидантная активность водных извлечений, из которых он выделен. • предложена схема строения ПФК, обобщающая все известные и * полученные нами данные о его структуре. Практическая значимость результатов исследования. Проведенные исследования позволили получить водные извлечения и ПФК, обладающие высокой антиоксидантной активностью, что позволит в дальнейшем получить на их основе новые БАД. Разработан способ количественного определения углеводов водных извлечений и ПФК, который может быть использован в фармацевтической промышленности для определения качества препаратов, основанных на получении водной вытяжки чаги. Проведенные исследования защищены патентом РФ № 2231786. Результаты работы используются в учебном процессе КГТУ при изучении дисциплины «Прикладная биохимия», в курсовом и дипломном проектировании. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях: - на I форуме молодых ученых и специалистов Республики Татарстан (Казань, 9 2001); - на II Всероссийской конференции «Химия и технология растительных веществ» (Казань, 2002); - на 7-ой Пущинской школе -конференции молодых ученых «БИОЛОГИЯ-НАУКА XXI» (Пущино, 2003 г.); - на 8-ой Пущинской школе - конференции молодых ученых «БИОЛОГИЯ-НАУКА XXI» (Пущино, 2004 г.); - на XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань 2003); -на III Всероссийской конференции «Химия и технология растительных веществ» (Саратов, 2004); - на III Всероссийской школе-конференции «Химия и биохимия углеводов» (Саратов, 2004). Результаты работы также ежегодно докладывались и обсуждались на отчетных научно-технических конференциях КГТУ в 2001 - 2004 гг. и межрегиональных конференциях молодых ученых «Пищевые технологии» (Казань, 2001 — 2004 гг.) Публикации. По материалам диссертации опубликовано 22 работы, в том числе 3 статьи, получен 1 патент РФ. Положения, выносимые на защиту. • Результаты комплексного исследования сырья чаги, водных вытяжек и ПФК в нативном состоянии и на молекулярном уровне с целью определения их структурной организации в растворе и твердом состоянии. • Определение антиоксидантной активности водных извлечений, получаемых различными способами экстракции. • Результаты поиска водных извлечений и ПФК, обладающих высокой биологической активностью при применении в экстракции комплексонов. • Модель структурной организации полимеров в составе ПФК на основе литературных данных и результатов проведенных физико-химических исследований. Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 158 страницах и состоит из введения, трех глав (литературный обзор, 10 экспериментальная часть, обсуждение результатов), выводов, списка использованной литературы из 134 наименований, приложения. Работа иллюстрирована 21 рисунком и содержит 32 таблицы. В первой главе обобщены данные литературы об исследовании химического состава водных извлечений чаги и ПФК, выделенного из них. Описаны способы использования трутового гриба чаги в народной и официальной медицине. Обоснована перспектива изучения полисахаридов в этих объектах. Во второй главе описаны объекты и методы исследования, перечислены способы выделения биологически активных соединений. В третьей главе обсуждены полученные результаты, приведена модель строения ПФК. • Настоящая работа выполнена в период с 2000 по 2004 гг. на кафедре промышленной биотехнологии Казанского государственного технологического университета (КГТУ). Автор выражает глубокую и искреннюю признательность - научному руководителю д.х.н., профессору B.C. Гамаюровой и научному консультанту к.х.н., доценту М.А. Сысоевой за постоянное внимание и заботу, проявленные при выполнении данной работы. Автор выражает благодарность - д.х.н., профессору Ф.Г. Халитову (Казанский государственный энергетический университет (КГЭУ)) за помощь при получении и расшифровке ИК-спектров; д.х.н., профессору П.П.Суханову за консультирование при анализе результатов метода ЯМР-релаксации (Казанский государственный технологический университет (КГТУ)); аспиранту Г.Ф. Зиятдиновой за помощь в определении антиоксидантной активности (Казанский государственный университет (КГУ)) и ГЛАВА 1 ИЗУЧЕНИЕ ПОЛИФЕНОЛЬНОГО КОМПЛЕКСА И ВОДНЫХ ИЗВЛЕЧЕНИЙ ТРУТОВОГО ГРИБА ЧАГИ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 1.1. Изучение химического состава чаги, водных вытяжек и препаратов из них 1.1.1. Природа березового гриба - чаги Древоразрушающий березовый гриб чага, представляет собой бесплодную форму трутовика Inonotus obliquus [1-HO]. Этот гриб распространен в странах СНГ, западной Европе, Северной Америке, Австралии и на о. Цейлон [11, 12]. Чага вызывает в древесине белую гниль или вернее коррозионный тип гниения (по Фальку), поскольку обладает набором ферментов, позволяющим разрушать и использовать все элементы древесины, как клетчатку, так и лигнин [13, 14, 15, 16]. Основным исходным строительным материалом этого гриба являются продукты окисления Сахаров и сами сахара, а также ароматические соединения, высвобождающиеся при распаде молекулы лигнина [15]. Грибы белой гнили обладают способностью связывать высвобождающиеся лигниновые мономеры в высокополимерные соединения типа гуминовых кислот, а соединения такого рода не свойственны грибам, вызывающим декструктивный распад древесины [14, 17, 18, 19, 20]. Хотя Бондарцев А.С. по морфологической картине разрушения рассматривает чагу как декструктивную гниль [12]. По Кэмпбеллу чагу относят к III группе, так как для нее характерен одновременный распад лигнина и клетчатки. Некоторые авторы предлагают называть такой тип гнили -коррозионно-декструктивным [19, 21, 22]. 2 , -С) о в- 13 1.1.2. Химический состав чаги, водных вытяжек и препаратов из них Наросты чаги в продольном сечении имеют 3 слоя, довольно резко различающиеся по цвету: 1) верхний черный; 2) следующий за ним плотный слой темно-коричневого цвета; 3) рыхлый светло-коричневый, непосредственно прилегающий к древесине. Поэтому наросты чаги исследовались как целиком, так и послойно. Чагу анализировали методом последовательных экстракций по схеме: эфир -> ацетон -> вода -*¦ 2% соляная кислота -» серная кислота -» лигниновый остаток. После эфирной и ацетоновой экстракций получали обезжиренную навеску гриба, которую подвергали трехчасовой экстракции пятикратным количеством воды на водяной бане с обратным холодильником, после чего оставляли при комнатной температуре еще на 24 часа и затем фильтровали. Отфильтрованную жидкость исследовали на содержание сухого вещества, золы, азота, сахара, органических кислот обычными методами. Полученная таким способом водная вытяжка имеет темно-коричневый цвет, рН около 5.5 и обладает способностью восстанавливать Фелингову жидкость. При изменении значений рН жидкости с 5.5 до 2.5-3.0 выпадет хлопьевидный осадок коричневых пигментов (ПФК), составляющих примерно половину сухого остатка вытяжки. Авторами отмечено, что в водную вытяжку переходит значительное количество сухого вещества чаги: из верхнего слоя 36- 14 40%, из плотного слоя 30-32%, из рыхлого слоя 18-28%. В среднем в водную вытяжку переходят около 27-30% сухого вещества [23]. В таблице 1.1 приводятся данные о составе водных вытяжек из различных слоев чаги. Таблица 1.1 - Общий химический состав водных вытяжек из чаги (в % на сухой вес гриба) [23] Элементы анализа Верхний Плотный Рыхлый слой слой слой Общая зола 0.18 0.18 0.10 Общий азот 2.89 3.50 2.30 Сахар редуцирующий 0.08 Следы Следы Полисахарид 4.80 4.00 2.08 Щавелевая кислота 0.88 1.21 1.58 Свободные ароматические кислоты 0.28 0.31 0.35 (сумма) Свободные фенолы 0.08 0.10 0.12 Вещества, осаждаемые соляной кислотой 16.04 15.08 9.20 Далее навеска чаги подвергалась гидролизу 2% соляной кислотой в течение 5 часов. Осадок, после фильтрации и промывки от кислоты, шел на определение клетчатки и лигнина, а в фильтрате, соединенном с промывными водами, определялись сахар, зола, азот и общее количество сухого вещества. В таблице 1.2 указан состав солянокислых вытяжек из разных слоев чаги. Таблица 1.2 - Состав солянокислых вытяжек из чаги (в % на сухой вес гриба) [23] Элементы анализа Верхний Плотный Рыхлый слой слой слой Сухое вещество 17.60 17.90 17.30 В том числе: зола 6.51 2.45 1.10 азотистые вещества 0.10 0.07 0.10 гемицеллюлозы 8.30 10.40 15.90 15 Данные о содержании в чаге клетчатки и лигнина приведены в таблице 1.3. Показано, что лигниновый остаток в чаге составляет значительное количество от сухого вещества нароста. Характерным для данного лигнина является отсутствие реакции с фенолом. Содержание клетчатки в чаге неодинаково, наибольшее ее количество находится в рыхлом слое, непосредственно прилегающем к древесине. Таблица 1.3 - Содержание клетчатки, лигнина, остаточного азота и золы в чаге (в % на сухой вес гриба) [23] Элементы анализа Верхний Плотный Рыхлый слой слой слой Клетчатка: по гидролизному методу с серной 1.79 5.50 8.90 кислотой по Ермакову (весовым методом) 1.90 5.52 9.06 Лигнин: По остатку после гидролиза 80% 29.10 28.02 29.07 серной кислотой По Цехмейстеру с насыщенной 28.10 29.80 29.00 соляной кислотой Остаточная зола 0.11 0.04 0.04 Остаточный азот 0.09 0.07 0.05 Таким образом, состав чаги неоднороден. Верхний черный слой содержит наибольшее количество зольных элементов и водорастворимых веществ [23]. Позднее Шиврина А.Н. [24] исследует химический состав препаратов, полученных из водных вытяжек чаги, сгущенных под вакуумом «Экстракт из березового гриба» и «Бефунгин». Результаты количественного содержания веществ в препаратах представлены в 16 таблице 1.4. Качественный состав веществ, входящих в состав препаратов, рассматривается далее по отдельности. Таблица 1.4 - Химический состав препаратов из чаги «Экстракт из березового гриба» (густой) и «Бефунгин» (полугустой) [23] Вещество Количество (в % от сухого веса) минимальное максимальное Зольные элементы 25.00 29.50 Азот общий 0.48 0.55 Сахар редуцирующий 0 Следы Полисахарид 6.00 8.00 Муравьиная кислота 0.20 0.22 Уксусная кислота 0.33 0.35 Масляная кислота 0.20 0.22 Щавелевая кислота 3.98 4.40 Тритерпеновые кислоты (сумма Следы Следы Ароматические кислоты (сумма) 0.54 0.78 Стерины (сумма) 0.20 Фенолы 0.28 0.36 Пигментный осаждаемый комплекс 48.00 60.00 Птериновые соединения 0.50 0.60 Примечание. Птериновые соединения даны в мг/кг. При изготовлении препаратов из чаги, по рекомендации Якимова и др. [25], добавляется хлористый кобальт (1%) для стимуляции в организме больного образования витамина В^ как антианемического фактора. Летучие кислоты, среди которых были найдены муравьиная, уксусная и масляная, составляют ничтожную часть от общего количества сухих веществ препарата. Присутствие их в древоразрушающем грибе, так же как и щавелевой кислоты, вполне закономерно, так как эти кислоты образуются в результате разложения 17 и окисления полисахаридных комплексов древесины ферментами гриба [26]. Свободные ароматические кислоты, среди которых обнаружены и идентифицированы сиреневая, ванилиновая, п-оксибензойная, протокатехиновая и пирогалловая, образовались в результате разрушения грибом лигнина и окисления мономеров лигнина полифенолазами гриба [24]. Стерины и тритерпены, выделенные из гриба чаги, состоят в основном из производных тетрациклического тритерпена ланостерола. Эти соединения нерастворимы в воде, но при проточной диффузии материала частично эмульгируются и извлекаются горячей водой. Они найдены также и в препаратах из чаги [27]. Содержание тритерпеновых соединений в них ничтожно, и большая часть остается в одубине гриба [24]. Количество свободных фенолов в препаратах очень незначительно. Эта фракция противоопухолевой активностью не обладает [24]. По данным (Гнщець и Подшьчак, 1959) производное птероилглутаминовой кислоты, находящееся в грибе, обладает противоопухолевой активностью. Однако, Шивриной А.Н. [24] при исследовании птериновых соединений птероилглутаминовой (фолиевой) кислоты обнаружено не было. Суммарное содержание птериновых соединений в наросте чаги определено как 6-10 мг/кг сухого веса гриба. Количество птериновых соединений в препаратах из чаги ниже, чем в наростах, и составляет всего лишь 0.6 мг/кг. При исследовании физиологически активных веществ, содержащихся в наростах гриба чаги и в препаратах из него, исследователи приходят к выводу, что благоприятное действие

Список литературы

Цена, в рублях: (при оплате в другой валюте, пересчет по курсу центрального банка на день оплаты)	1425

Скачать бесплатно	24316.doc

Найти готовую работу

ЗАКАЗАТЬ

Обратная связь:

Связаться

Вход для партнеров

Регистрация

Восстановить доступ

Материал для курсовых и дипломных работ

15.04.24 Задачи, условия и этапы организации экспериментальной работы

15.04.24 Критерии качества преподавания

15.04.24 Категория нормы в обучающей деятельности

Архив материала для курсовых и дипломных работ

Ссылки:

Счетчики:

© 2006-2022. Все права защищены.
Выполнение уникальных качественных работ - от эссе и реферата до диссертации. Заказ готовых, сдававшихся ранее работ.