Najnowsze komentarze

    Biochemia, fitochemia – materiały uzupełniające do wykładów z biochemii i towaroznawstwa zielarskiego.

    image

    Wstęp do biochemii – materiały uzupełniające do wykładów; entropia, hierarchia układów ożywionych. Struktura i funkcje wybranych organelli. Biomebrana – modele budowy.

    image

    Biochemia. Pojęcie homeostazy i teoria stresu – materiały dydaktyczne.

    image

    Biochemia, towaroznawstwo zielarskie – alkaloidy, materiały uzupełniające.

    image

    Biochemia – sterole – materiały dydaktyczne.

    image

    Kliknij i pobierz

    Otrzymywanie kompleksów mocznika z kwasami tłuszczowymi.

    Kwasy tłuszczowe tworzą z mocznikiem (urea) kompleksy w postaci charakterystycznych kryształów. Kompleksowe kryształy po podgrzaniu dysocjują. Temperatura zaniku kryształów jest charakterystyczna dla każdego kwasu tłuszczowego w kompleksie z mocznikiem. Właściwości te mogą być wykorzystane przy wyodrębnianiu i identyfikacji kwasów tłuszczowych.

    Kryształy najlepiej obserwować w mikroskopie (nanieść zawiesinę na szkiełko podstawowe i nakryć nakrywkowym). 

    W celu uzyskania kompleksów krystalicznych należy do probówki z kwasem tłuszczowym wlać 15% roztwór metanolowy mocznika, podgrzać do rozpuszczenia, wstrząsając (ciecz w probówce nie może zawierać kryształków, ma być klarowna). Następnie mieszankę ostudzić lub rozlać na szalki Petriego. Po ostudzeniu następuje wytrącanie się kryształów. Również sam roztwór mocznika krystalizuje, dlatego szczególnie ważne jest, aby zaobserwować dla porównania czysty roztwór metanolowy mocznika pod mikroskopem, który wykształci kryształki odmienne niż te w kompleksach z kwasami tłuszczowymi.

    isovaeric mocznik40x_1067x800isovaeric mocznik40x1_1067x800
    Kompleks kwas izowalerianowy (isovaleric acid) = 3-metylobutanowy + mocznik 15% w metanolu. Powiększenie 40x; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, kwiecień 2012 r.

    isovaleric_acid_mocznik40x_1067x800isovaleric_acid_mocznik40x1_1067x800
    Kompleks kwas izowalerianowy (isovaleric acid) = 3-metylobutanowy + mocznik 15% w metanolu. Powiększenie 40x; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, kwiecień 2012 r.

    isovaleric_acid_mocznik100x_1067x800isovelaric mocznik400x_1067x800
    Kompleks kwas izowalerianowy (isovaleric acid) = 3-metylobutanowy + mocznik 15% w metanolu. Powiększenie 100x; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, kwiecień 2012 r.

    laurowy_mocznik40x_1067x800laurowy_mocznik100x_1067x800laurowy_mocznik100x2_1067x800
    Kompleks kwas laurowy + mocznik 15% w metanolu. Powiększenie 40x – 1 fot. od lewej , 2 i 3100x; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, kwiecień 2012 r.

    mirystynowy_mocznik_1067x800mirystynowy_mocznik2_1067x800mirystynowy_mocznik3100x_1067x800
    Kompleks kwas mirystynowy + mocznik 15% w metanolu. Powiększenie 40x (dwie pierwsze fot. od lewej) i 100x – 3 fot. H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, kwiecień 2012 r.

    oleinian_mocznik40x_1067x800oleinian-mocznik40x1_1067x800
    Kompleks kwas oleinowy + mocznik 15% w metanolu. Powiększenie 40x, H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, kwiecień 2012 r.

    oleinian100x mocznik_1067x800oleinian mocznik100x_1067x800
    Kompleks kwas oleinowy + mocznik 15% w metanolu. Powiększenie 100x, H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, kwiecień 2012 r.

    mocznik_metanol_1067x800mocznik_metanol3_1067x800
    Dla porównania – kryształki mocznika, jakie wytrącają się w roztworze metanolowym (próbka kontrolna); H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, kwiecień 2012 r.

    mocznik_metanol40x_1067x800mocznik_metanol1_100x_1067x800
    Dla porównania – kryształki mocznika, jakie wytrącają się w roztworze metanolowym (próbka kontrolna); H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, kwiecień 2012 r.

    Posłuchaj wykładu:

     

    Cukry – reakcje charakterystyczne, obejrzyj film dla przypomnienia.

     
     
    Laboratorium Biologii Przemysłowej i Eksperymentalnej PWSZ Krosno; wybrane reakcje cukrów

    Dezaminacja oksydacyjna aminokwasów.

    Dezaminacja oksydacyjna aminokwasów polega na odwodorowaniu aminokwasów z udziałem enzymów flawoproteinowych, które są odbiorcą i przenośnikiem protonów i elektronów na tlen. Zachodzi w cytoplazmie, głownie komórek wątrobowych. Dzięki temu procesowi aminokwasy są utleniane bezpośrednio przez oksydazę aminokwasową. FMN (mononukleotyd flawinowy), będący koenzymem oksydazy aminokwasowej ulega redukcji do FMNH2 i ponownie utleniony cząsteczkowym O2. Toksyczny H2O2 (źródło wolnych nadtlenków) jest inaktywowany przez katalazę.

    1. Grupa aminowa jest przekształcana w grupę iminową, a tlen podlega redukcji do nadtlenku wodoru.

    2. Iminokwas podlega hydrolizie, uwalnia amoniak i przekształca się w ketokwas.[1]

    3. Nadtlenek wodoru jest rozkładany przez katalazę.

    image
    źródło ilustracji: http://biocadmin.otago.ac.nz

    image

    Źródło ilustracji: Gumińska M.: Zarys biochemii ogólnej dla studentów farmacji i analityki medycznej. Wyd. Uniw. Jagiellońskiego, Kraków 1998, s. 256.

    image

    [1] Iminokwas to związek zawierający grupę iminową >C=NH i karboksylową –COOH. Iminy to związki organiczne zawierające grupę iminową NH połączoną z jednym rodnikiem, np. R•CH:NH, z dwoma rodnikami lub cykliczne iminy zawierające grupę iminową w pierścieniu, np. pirol, etylenoimina.

    Posłuchaj wykładu

    Absinthii Herba – ziele piołunu, Wermutkraut, Absinthe grande, Wormwood Wormwood, Absinthe.

    Gatunek. Bylica piołun – Artemisia absinthium L., rodzina Compositae = Asteraceae.

    Pochodzenie i występowanie: Europa Południowa i Środkowa, Północna Afryka. Pochodzi ze stanu naturalnego i z upraw. Tworzy odmiany.

    Definicja: liście lub słabo ulistnione kwitnące wierzchołki pędów, ich mieszanina, wysuszone, całe lub pocięte.

    Górne części pędów i liście zbiera się przed kwitnieniem, najlepiej krótko przed kwitnieniem. Wielokrotnie pierzastosieczne liście są obustronnie srebrzysto-szaro owłosione. Główki kwiatowe (koszyczki) są półkuliste, o szer. 3-4 mm, barwy żółtej do brunatnej. Łodygi z rdzeniem, na powierzchni owłosione.

    image

    Chemizm: olejek lotny 0,2-1,3%, w tym L- i D-izo-tujon, alkohol tiulowy; zależnie od odmiany i pochodzenia nieco chamazulenu (niebieski), terpeny. Substancje gorzkie: artabsyna, absyntyna, anabsyntyna; flawonoidy.

    Działanie i zastosowanie: amarum, aromaticum przy braku łaknienia (anorexie), stomachicum, digestivum. Przy schorzeniach wątroby i pęcherzyka żółciowego jako cholereticum. Przy zaburzeniach trawienia.

    Zawartość: nie mniej niż 2 ml/kg olejku eterycznego w suchym surowcu.

    Smak: mocno gorzki.

    Zapach: aromatyczny, korzenny.

    Tożsamość. Szarawe lub zielonkawe liście, gęsto i obustronnie owłosione. Sproszkowany surowiec jest szarozielony. Zawiera fragmenty blaszki liściowej z T-owatymi włoskami gruczołowymi typu Compositae, fragmenty kwiatów, listków okrywy, wiązek sitowo-naczyniowych z towarzyszącymi włóknami; fragmenty tkanki miękiszowej z gruzełkami szczawiany wapnia, odłamki długich jednokomórkowych włosków z dna koszyczka i listków okrywy oraz liczne kuliste ziarna pyłku[1].

    Czystość: strata masy po suszeniu nie większa niż 12%

    Popiołu nie więcej niż 11%

    Liści pożółkłych i ściemniałych nie więcej niż 5%

    Koszyczków przekwitłych nie więcej niż 0,5%

    Łodyg grubszych niż 4 mm nie więcej niż 2%

    Zanieczyszczeń organicznych nie więcej niż 1%

    Zanieczyszczeń mineralnych nie więcej niż 0,5%

    Oznaczanie wskaźnika goryczy. Wskaźnik goryczy nie niższy niż 10 000. Do badania użyć 1 g grubo sproszkowanego (sito 0,5 mm) surowca.

    Przechowywanie. W zamkniętych opakowaniach, w temp. Nie wyższej niż 30 stopni C, chronić od światła, wilgoci i wpływu obcych zapachów.

    Dawki zwykle stosowane: jednorazowa 1,0 w 100 ml, dobowa 3,0.[2]

    image

    Wg Chromatographische und mikroskopische Analyse von Drogen, eine praktische Ergänzung für die Arzneibücher Europeas, Egon Stahl (red.); Gustav Fischer Verlag Stuttgart 1970, s. 130.

    A liczne mało charakterystyczne fragment brzegu okrywolistka, niektóre brzeżne komórki przekształcone we włoski biczykowate,

    B1 włosek gruczołowy typu Compositae widziany z góry,

    B2 jak b1, lecz widziany z boku, występuje rzadko, jest typowy dla surowców z rodziny Compositae,

    C1 liczne charakterystyczne fragmenty włoska z dna kwiatowego; widoczny trójkomórkowy trzon; komórki końcowe spłaszczone i szerokie,

    C2 charakterystyczny spłaszczony włosek z dna kwiatowego widoczny pod małym powiększeniem,

    D1 bardzo liczne charakterystyczne włoski T-owate z liści piołunu widziane z boku; trzon krótki, kilkukomórkowy; poprzecznie leży komórka końcowa obustronnie zaostrzona, często obwiśle zapadnięta, widoczne pod małym powiększeniem,

    D2 fragmenty włoska T-owatego z miejscem przymocowania trzonka widziane z góry

    E liczne mało charakterystyczne ziarna pyłku,

    F liczne, mało charakterystyczne fragmenty płatka korony, komórki skórki wydłużone o ścianach falistych, zawierają małe gruzełki szczawianu wapniowego,

    G liczne fragmenty włókien łukowych z łodygi widoczne już pod małym powiększeniem,

    H liczne fragmenty wiązki przewodzącej łodygi widoczne już pod małym powiększeniem.

    Proszek nie powinien zawierać dużej ilości skrobi; sporadycznie można ją spotkać w endodermie łodygi.

    image

    1 – skórka liścia, 2 – fragment liścia, przekrój poprzeczny, 3 fragment łącznika, 4 fragment korony, 5 fragment listka okrywy, 6 naczynia, 7 ziarna pyłku, 8 skórka łodygi, 9 włókna, 10 włosek z osadnika, a – włosek T-owaty, b – włosek gruczołowy typu Compositae, c – gruzły szczawianu wapnia.

    Wg: Deryng J.: Atlas sproszkowanych roślinnych surowców leczniczych, PZWL Warszawa 1961, s. 208-209.

    image

    image
    Pulvis Hb. Absitnhii – proszek piołunowy; H. Rozanski; LBPiE PWSZ Krosno 2012.


    [1] FP VI, 2002 r., s. 827-828.

    [2] FP VI, 2002 r., s. 828.

    Posłuchaj wykładu

    Zmienność składu chemicznego surowców. Standaryzacja, surowce mianowane.

    Charakterystyczną cechą surowców roślinnych jest zmienny skład chemiczny, zależny od warunków ekologicznych. Na skład ilościowy i jakościowy surowca pochodzącego z tego samego gatunku rośliny wpływa klimat (np. opady, nasłonecznienie, długość okresu wegetacji), gleba, stadium rozwojowe i czynniki genetyczne warunkujące istnienie ras chemicznych (chemotypów) w obrębie jednego gatunku. Jest to największy problem dla przemysłu, bowiem do produkcji otrzymują surowiec zmiennej jakości, niejednolity i w celu przygotowania z niego preparatu gotowego konieczna jest standaryzacja na zawartość jednego lub kilku najważniejszych składników czynnych. Stąd wynika preferowanie surowców z określonego rejonu geograficznego i z upraw, przez co możliwe jest nadzorowanie składu jakościowego i ilościowego surowca. Aby surowiec zielarski posiadał jakość farmaceutyczną musi spełniać wymogi farmakopei danego kraju (np. Farmakopei Tureckiej), albo zespołu krajów mających wspólną farmakopeę, np. Farmakopea Europejska. Farmakopea wymaga, aby surowiec zawierał określoną, minimalną (nie mniej niż…) zawartość składników najbardziej aktywnych i możliwych do zbadania (kontroli). Surowce zielarskie o mniejszej zawartości składników aktywnych są przeznaczone do celów weterynaryjnych, paszowych, spożywczych i kosmetycznych. Najdroższe surowce są jakości farmaceutycznej oraz surowce standaryzowane. Wymogi (przepisy) farmakopealne dotyczą również preparatów ziołowych (galenowych) sporządzonych z surowców zielarskich.

    Standaryzacja surowców i przetworów zielarskich gwarantuje odpowiednią wartość, efektywność farmakologiczną (leczniczą), kosmetyczną i spożywczą (odżywczą, pokarmową). Jest oparta na wynikach badań cech makroskopowych, mikroskopowych, chemicznych (zawartość składników), fizykochemicznych, biologicznych (na żywych organizmach, hodowlach komórkowych i tkankowych). W praktyce przemysłowej po ustaleniu składu ilościowego możliwe jest dopełnienie zawartości jednego lub kilku składników kluczowych poprzez dodanie czystych substancji roślinnych lub ekstraktów skoncentrowanych o wiadomych parametrach. Jeżeli więc, np. w zielu tymianku, który spełnia wszystkie wymogi, ale brakuje w nim olejku eterycznego, możliwe jest jego dodanie w postaci czystej dla uzyskania oczekiwanej ilości. Podobnie z alkaloidami, np. gdy brakuje w surowcu alkaloidów izochinolinowych – w Macleaya cordata Willdenow (bokkonia sercowata, obrzan sercowaty) dodawany jest koncentrat (ekstrakt) z tej rośliny dla otrzymania przewidywanej zawartości tychże alkaloidów.

    Surowce mianowane (titrata) zawierają związki aktywne w określonych granicach ilościowych, nie mniej niż… i nie więcej niż… (minimum i maximum). Dla przykładu wg British Pharmacopoeia z 1963 r. Ipecacuanha Tincture (nalewka z wymiotnicy) powinna zawierać od 0,190 do 0,210% alkaloidów w przeliczeniu na emetynę (emetine)[1]. Nalewka taka kontrolowana jest na zawartość alkaloidów i w razie nadmiaru emetyny rozcieńczana wodą, a przy niedostatku wzbogacana w ekstrakt płynny (Ipecacuanha Liquid Extract). Dzięki surowcom mianowanym lekarz jest pewny efektywności i powtarzalności terapeutycznej oraz dawkowania leku roślinnego z nich sporządzonego.

    [1] British Pharmacopoeia, General Medical Council, London 1963, s. 424-425.

    Posłuchaj wykładu