Кофеїн в медицині
Поняття алкалоїдів, їх поширення у рослинному світі. Фізико-хімічні властивості алкалоїдів, методи їх визначення в сировині. Характеристика кофеїну: поняття, властивості, застосування. Рослини, які є джерелом кофеїну: чай китайський, дерево кола, гуарана.
| Рубрика | Медицина |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 19.05.2012 |
| Размер файла | 572,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Вступ
У природі кофеїн - це натуральний алкалоїд, який потрібний деяким рослинам для захисту від шкідників. Людина - один з небагатьох видів, здатних вживати кофеїн без серйозної шкоди для свого здоров'я.
Кофеїн без сумніву можна використати з користю: він впливає на ЦНС і допомагає підбадьоритися, сприяє виробленню серотоніна і активізує діяльність мозку, знижує болі і покращує настрій. Але в той же час постійне вживання кофеїну тримає організм в стані стресу, що впливає на загальне самопочуття і знижує можливість розставляти пріоритети. Він перетворює людей на роботів-виконавців, допомагає їм ефективно реагувати на зовнішні події, але позбавляє можливості повної самосвідомості і проактивних дій.
Більше того, при розкладанні кофеїну в організмі утворюється диметилксантин, який сприяє виведенню води з організму. Часте вживання кофеїну разом з недостатнім споживанням води сприяє хронічному обезводненню, що викликає ряд автоімунних хвороб і передчасне старіння органів.
Нарешті, перший кофеїновмісний напій - чай - використовувався в древньому Китаї як ліки, але ніяк не щоденний напій.
Тому дуже актуально вивчити властивості кофеїну і його джерела.
Розділ 1. Загальна характеристика алкалоїдів
1.1 Поняття алкалоїдів
алкалоїд рослина кофеїн гуарана
Алкалоїдами називаються природні азотовмісні сполуки основного характеру, що утворюються в рослинних організмах. Основні властивості, характерні для цих з'єднань, зумовили їх назву: алкалоїдний - подібний до лугу(арабське alcali - луг, грецьке eidos - подібний). Назва "алкалоїди" була запропонована Мейснером в 1819 р. для речовини, що виділеної з насіння сабаділи і мало основный характер.
Прості азотвмісні сполуки (метиламін, триметиламин і інші прості аміни), а також амінокислоти і продукти їх перетворень, хоча і мають явно виражений основний характер, до алкалоїдів не відносяться. Що стосується протеїногенних амінів (наприклад, тирамін) і бетаїну (стахідрин, тригонелін та ін.), то вони розглядаються як перехідні з'єднання від простих азотвмісних з'єднань до власне алкалоїдам і часто зараховуються до алкалоїдів.
Серед природних фармакологічно активних речовин алкалоїди є основною групою, з якої сучасна медицина черпає найбільшу кількість високоефективних лікарських засобів (більше 10 %). Слова видного фармхимика XIX ст. проф. Е.А.Шацького про те, що "відкриття алкалоїдів, що послідувало на початку ХХ століття, мало для медицини майже таке ж значення, як відкриття заліза для світової культури", не втратили злободенності і у кінці XX ст.
1.2 Поширення алкалоїдів у рослинному світі
Алкалоїдовмісні рослини складають приблизно 10 % усієї світової флори. Вважається, що виділено не менше 5000 (за іншими даними близько 10000) індивідуальних алкалоїдів. Проф. В.С.Соколов, узагальнивши наявні в літературі відомості про алкалоїдність рослин, починаючи з папоротевидних і кінчаючи складноцвітими, усі сімейства, що мають у своєму складі алкалоїдовмісні види, розділив на три групи.
До першої групи він відніс сімейства, в яких вже виявлено не менше 20 % пологів, що мають алкалоїдовмісні види рослин. Такі сімейства В.С.Соколов запропонував називати високоалкалоїдними.
У другу групу були включені сімейства, в яких виявлені від 10 до 20 % пологів, що мають алкалоїдовмісні види рослин. Ці сімейства - середньоалкалоїдовмісні.
Третя група об'єднує сімейства, в яких є від 1 до 10% родів з алкалоїдовмісними видами рослин. Такі сімейства називаються малоалкалоїдовмісними.
Більшість алкалоїдовмісних видів виявлена серед дводольних. Серед однодольних вони зустрічаються значно рідше.
Папороті і хвойні майже не мають алкалоїдовмісних видів. У інших групах організмів: бактеріях, водоростях, грибах і лишайниках - алкалоїди взагалі невідомі.
З окремих родин найбільш богаті за кількістю алкалоїдовмісных родів и видів наступні родини: Apocynaceae, Asteraceae, Berberidaceae, Boraginaceae, Buxaceae, Chenopodiaceae, Euphorbiaceae, Fabaceae, Lauraceae, Loganiaceae, Magnoliaceae, Menispermaceae, Monimiaceae, Papaveraceae, Ranunculaceae, Rubiaceae, Rutaceae, Solanaceae та ін.
Нерідко родственні друг другу рослини містять алкалоїди, дуже схожі за своєю будовою, утворюючи таким чином групу. Така, наприклад, ситуація в рослинах 7 близьких між собою родів родини пасльонових (роди Atropa, Datura, Hyoscyamus, Scopolia, Mandragora, Physochlaina, Duboisia), в яких міститься чітко окреслена група тропанових алкалоїдів. Наряду с цим багато випадків, коли з двох досить близьких в систематичному відношенні видів один богатий на алкалоїди, а другой або їх зовсім не містить, або ж містить алкалоїди іншої будови. В тій ж родині пасльонових рід Capsicum містить капсаїцин - сполуку досить далеку від тропану (группа фенілалкіл- аміна). Те ж можна сказати і про алкалоїди табака (Nicotiana), нікотин якого є похідним піридина и піролідина, і алкалоїдах видів рода Solanum, що мають стероїдну структуру.
Однак відомі випадки, коли один і той же алкалоїд знайдений в рослинах, не споріднених одна одній. Класичним прикладом у цьому плані є кофеїн. Він знайдений в чаї (Theaceae), каві (Rubiaceae), какао (Sterculiaceae), мате (Aquifoliaceae), гуарані (Sapindaceae), еродіуме (Gera-niaceae). Так само і ефедрин виявлений в рослинах, що стоять дуже далеко один від одного в філогенетичному плані (види ефедри - Ephedraceae, види аконіту - Ranunculaceae; Ремер - Papaveraceae, Сіда - Malvaceae, Самшит - Тахасеае, Кат - Celastraceae).
1.3 Локалізація алкалоїдів в рослинах
Алкалоїди можуть міститися в усій рослині(у усіх її частинах) або утворюватися і накопичуватися тільки в якій-небудь одній або декількох певних частинах. Про локалізацію алкалоїдів в окремих органах рослин є велика література. Проте усі роботи цього круга носять більше констатуючий характер, і тому дуже важко встановити абсолютно достовірно вогнища і шляхи переміщення алкалоїдів в рослинах.
Провідна роль в утворенні алкалоїдів належить листю і підземним органам, але стверджувати, що вони з листя і коренів потім переміщаються в інші органи, наприклад в насіння, немає достатніх підстав. Не виключено, що алкалоїди в насінні можуть утворюватися самостійно, на тлі руйнування алкалоїдів в листі.
У тих випадках, коли доведені переміщення алкалоїдів в рослині, транспорт їх, як правило, здійснюється по посудинах ксилеми.
А.А.Шмук надавав дуже велике значення в утворенні алкалоїдів кореневій системі. Він вважав, що фізіологічна роль кореневої системи не обмежується тільки забезпеченням рослин водою і мінеральними поживними речовинами з грунту. На думку автора, коренями одночасно виробляються своєрідні речовини, без яких в листі не може відбуватися синтез нікотину або атропіну, а можливо, і багатьох інших алкалоїдів.
Фактичні дані про локалізацію алкалоїдів по частинах рослини мають велике значення для визначення сировинних об'єктів заготівлі.
У рослині зазвичай знаходиться не один, а декілька алкалоїдів. У від ділових рослинах їх може бути до 20 і більше (мак снодійний, хінне дерево, ріжки та ін.). Проте найчастіше в сумі алкалоїдів кількісно переважають 1-3 (головні алкалоїди), а інші виконують роль супутніх речовин, що іноді не є цінністю і тільки головних алкалоїдів, що утрудняють виділення. Сума алкалоїдів може складатися як з близьких по будові алкалоїдів, так і з похідних різних циклів. Так, наприклад, в маку снодійному алкалоїди відносяться до різних підгруп ізохінолінових похідних (підгрупи морфіну, папаверину, протоберберину, протопіну, розацина і гідрокотарніна).
У різних частинах рослини можуть бути як одні і ті ж алкалоїди, так і алкалоїди різної будови.
Кількісний зміст алкалоїдів в принципі є видовою ознакою.
Алкалоїдовмісні рослини можуть містити самі різні кількості алкалоїдів, і усі вони будуть однаково цінні, якщо тільки ці алкалоїди потрібні для медицини. Так, наприклад, в листі блекоти алкалоїдів є всього біля 0,05 % і проте її збирають і виробляють масляний екстракт ("блекотна олія"), вживаний в якості популярного болезаспокійливого засобу. Багате алкалоїдами кореневище жовтозілля може містити до 4 % суми алкалоїдів, а в хінній корі може накопичуватися до 15 % суми алкалоїдів.
Алкалоїди в рослинах знаходяться у вигляді солей органічних і мінеральних кислот в розчиненому виді в клітинному соку основної паренхіми, флоеми і клітинах інших тканин. Особливо часто вони зустрічаються у вигляді солей яблучною, лимонною, щавлевою і бурштиновою кислот. Деякі алкалоїди утворюють солі з кислотами, більше специфічними для цієї рослини (меконова в опії, фумарова в жовтозіллі, хінна в хінній корі і так далі). З мінеральних кислот в алкалоїдовмісних рослинах частіше зустрічається сірчана і фосфорна кислоти.
1.4 Динаміка утворення алкалоїдів
В процесі онтогенетичного розвитку рослин їх алкалоїдність піддається кількісним і якісним змінам. При цьому кожному виду властиві свої закономірності. Знання цих закономірностей дуже істотне передусім в практичному відношенні для встановлення належних термінів заготівлі сировини.
Динаміка утворення алкалоїдів сильно коливається впродовж вегетації рослини і нерівномірна для різних його органів. У багаторічних рослин алкалоїдність змінюється, крім того, і з їх віком.
Про кількісний вміст алкалоїдів у рослинах у процесі їх онтогенезу накопичений значний фактичний матеріал, особливо для рослин, що давно заготовляються в промислових масштабах. Так, наприклад, в надземних частинах солянки Ріхтера - Salsola Richten (Moq.) Kar. ex Litv вміст алкалоїдів послідовно збільшується з моменту утворення листя (0,22-0,28%) і досягає максимуму у фазі плодоношення (0,91 - 1,31%). Частіше, однак, найбільша алкалоідів в листі трав'янистих рослин спостерігається в період цвітіння і зменшується до осені.
Більш складна і не завжди однакова картина відзначається в рослинах, від яких заготовлюються підземні органи. Так, наприклад, за даними Д.А. Муравйової, найменше вміст алкалоїдів в кореневищах Senecio rhombifolius (Willd.) Sch. Bip. буває у фазі цвітіння (сума 1,36-1,74%, Саррацин 1,28-1,54%). Після цього алкалоїди в кореневище починають збільшуватися, причому досить помітно в фазі в'янення надземних частин (сума 2,08-3,09%, Саррацин 1,86-2,74%).
У деяких рослин кількість алкалоїдів може змінюватися в межах однієї і тієї ж фази розвитку. У красавки на початку цвітіння алкалоїдів в листі менше, ніж під час повного цвітіння.
Рухливість у змісті алкалоїдів має місце і протягом доби. Г.К. Крейер помітив підвищення алкалоїдів у лобелії роздутої (Lobelia inflata) в нічний час на 40% в порівнянні з алкалоідами цієї рослини опівдні. Дослідження В.С.Соколова показали перевагу ранішніх і нічних зборів солянки Ріхтера.
Вплив віку на алкалоїдність рослини добре простежується на хінному дереві. Найбільш багата алкалоїдами кора у віці дерева від 6 до 12 років; стара кора менш алкалоїдна.
Якісний склад алкалоїдів в процесі онтогенезу у деяких рослин також зазнає змін. Так, наприклад, в процесі розвитку маку снотворного морфін починає виявлятися лише на 2-й місяць зростання, хоча алкалоїди в рослині з'являються незабаром після проростання насіння. У східному маці (Papaver orientale L.) навесні і влітку міститься виключно тебаїн, який наприкінці літа повністю заміщається ізотебаіном.
1.5 Вплив зовнішніх чинників на зміст алкалоїдів в рослинах
Динаміка алкалоїдів в рослинах викликається не лише онтогенетичними чинниками. На алкалоїдність рослин впливають географічне положення і різні чинники зовнішнього середовища.
Найбільша кількість алкалоїдовмісних видів, притому з високим вмістом алкалоїдів, зустрічається в жарких і тропічних країнах з вологим кліматом.
Найбільш поширеною в зоні помірного клімату є велика група алкалоїдів з пірідиновим і частково ізохіноліновим кільцями. Групи алкалоїдів рослин різних географічних зон характеризуються іноді певними фізичними константами. Так, точка плавлення алкалоїдів, поширених в тропічних рослинах (головним чином з хіноліновим кільцем), лежить між 200 і 250, а що ростуть в зоні помірного клімату - в межах від 100 до 150 . Відносна молекулярна маса алкалоїдів має тенденцію зменшуватися від тропіків до помірного пояса і так далі
З більше окремих випадків слід зазначити, що аконіти в Швеції малоалкалоїдні або абсолютно позбавлені алкалоїдів, тоді як аконіти Східно-китайської і Індійської провінцій виключно отруйні; з іншого боку, деякі види аконіту в Непалі неотруйні і вживаються в їжу. Ефедра на заході Європи майже втрачає алкалоїди, а в Середній Азії її види високоалкалоїдні.
Тропічний дурман (Datura arborea L., D. fastuosa L.) містить в основному скополаміни: у дурману помірних широт (Datura stramonium L.) головний алкалоїд - гіосціамін.
Значною мірою на алкалоїдність рослин впливає волога(опади). Тепла погода сприяє підвищенню алкалоїдності, холодна її гальмує, а заморозки можуть діяти згубно.
За даними індійських вчених, у місцевих сортах ефедри в період дощів (травень - серпень) кількість алкалоїдів зменшується, а в сухе спекотне час (вересень - листопад) - помітно збільшується.
Однак інтенсивність реакції на зміни температури у рослин неоднакова. Так, наприклад, чемериця на Кавказі після осінніх заморозків тварини поїдають без видимих ??негативних наслідків (алкалоідного в надземних частинах знижується приблизно до 0,01%). Після заморозків анабазис починають поїдати верблюди.
Інтенсивність сонячної радіації істотно впливає на процеси, що протікають в рослинах. У більшості рослин затінювання веде до пониження кількості алкалоїдів. Це виразно виявлялося в листі красавки, вирощеної на світлу і в тіні. Проте відомі випадки, коли досліди із затінюванням викликали збільшення кількості алкалоїдів(махоркові сорти тютюну).
Вплив висоти над рівнем моря на алкалоідного рослин вивчено досить докладно. Для кожного виду є певні оптимуми. Так, наприклад, алкалоідного хінних дерев безперервно збільшується з висотою їх зростання; оптимум спостерігається між 1500 і 2000 м над рівнем моря, після чого алкалоідного зменшується. Таке явище спостерігається і у беладони, що виростає на висоті до 1500 м, і у ряду гірських рослин. В крестовніка плосколістного, зарості якого піднимаються до 2500 м, максимальна кількість алкалоїдів (суми і платифілін) накопичується на висоті 1800-2000 м над рівнем моря.
Наведені приклади показують явну залежність біосинтезу алкалоїдів від різних чинників середовища, а також від їх сукупності.
1.6 Роль алкалоїдів в рослинах
Алкалоїди такі різноманітні по будові, що немає можливості запропонувати єдину гіпотезу, а тим більше єдину теорію їх освіти в рослинах. З цієї ж причини важко допустити, що усі вони, різні по будові, виконують одну загальну в усіх рослинах біологічну роль.
Про роль алкалоїдів в рослинах висловлені багато припущень. Основні з них наступні.
Перша гіпотеза: Алкалоїди - відходи життєдіяльності рослин. Прибічники цієї гіпотези розглядають алкалоїди як кінцеві продукти процесу обміну речовин, що з'являються в результаті розпаду азотистих з'єднань. В підтвердження цьому наводять, зокрема, факт збільшення з віком кількості алкалоїдів в деяких рослинах. Проте є серйозні заперечення проти цієї гіпотези. По-перше, підвищення кількості алкалоїдів з віком спостерігається тільки у невеликої частини алкалоїдовмісних рослин. По-друге, якщо алкалоїди дійсно відходи, то вони мають бути присутніми абсолютно в усіх рослинах. Далі, відходи повинні тим або іншим чином видалятися з організму, проте цього не спостерігається. Більше того, алкалоїди-основи в рослинах зв'язуються з різними органічними кислотами і у вигляді солей залишаються в рослинах.
Друга гіпотеза: Алкалоїди - запасні речовини. Динаміка зміни кількості алкалоїдів в різних органах рослин на різних етапах його розвитку притягується як доказ ролі алкалоїдів як запасного азотистого матеріалу. Але цей доказ носить непрямий характер. В той же час є факти, коли в насінні безперечно алкалоидоносного рослини серед запасних поживних речовин алкалоїдів немає: вони з'являються значно пізніше, коли з насіння розвинуться проростки(у маку снодійному, хінному дереві і ряду інших рослин).
Очевидно, що перші дві гіпотези прямо протилежні один до одного.
Алкалоїди - захисні речовини. Відомі факти, коли присутність алкалоїдів охороняє рослину від поїдання тваринами. Однак відомо й інше: кози поїдають листя тютюну, кролики - листя беладони, а птиці - ягоди цієї рослини і т.д. Є також комахи-шкідники, які поглинають зелену масу разом з алкалоїдами без будь-якої шкоди для себе.
Алкалоїди - активні та необхідні речовини в процесах біосинтезу, що протікають у рослинах. Дане уявлення про роль алкалоїдів більшістю вчених вважається найбільш достовірним. Є численні факти, що підтверджують наявність зв'язку між алкалоїдами та біологією рослин. Алкалоїди, наприклад, іноді виступають в ролі сенсибілізаторів, тобто речовин, що підсилюють чутливість клітин і тканин рослин до окремих частин сонячного спектру. Сприяючи поглинанню рослинами сонячних променів, вони прискорюють протікання фази освіти та розвитку органів плодоношення. Є дані про позитивний вплив деяких алкалоїдів на процеси росту рослин. Відомо широке використання алкалоїду колхіцина для отримання поліплоїдних форм рослин, у тому числі і самих алкалоідоносів. Передбачається, що алкалоїди з піридиновими і піперідіновими кільцями служать матеріалом для синтезу пірідіннуклеідних ферментів. Алкалоїдам іноді відводиться роль передавачів кисню.
Вказується, що алкалоїди, будучи дуже динамічними, грають роль внутрішніх буферів в рослинній клітині при азотистому живленні. Так, при тривалому голодуванні, що викликає розпад білків, йде накопичення алкалоїдів, а у разі недоліку постачання клітини азотом за наявності вуглеводів спостерігаються розпад алкалоїдів і синтез білку за рахунок алкалоїдного азоту.
Є висловлювання навіть про те, що алкалоїди сприяють одужанню рослин. В підтвердження приводять факти концентрації алкалоїдів в органах рослин, патологічно змінених в результаті механічних ушкоджень (атропіну - в дослідах з блекотою, хініну - в корі хінного дерева при зіскоблюванні кори або частковому її видаленні).
Нам представляється, що в питанні о ролі алкалоїдів в кожній з гіпотез є відома доля істини і, якщо підходити до рослини як до цілісного організму, то алкалоїди можуть бути і " зайвими", і запасними, і захисними, і активізуючими зростання і розвиток рослин, і, нарешті, речовинами іншого призначення.
1.7 Фізико-хімічні властивості алкалоїдів і методи їх визначення в сировині
Переважна більшість алкалоїдів після виділення їх з сировини є твердими кристалічними або аморфними нелеткими речовинами. Вони звичайно безбарвні, але зустрічаються і забарвлені (алкалоїд берберин, наприклад, жовтуватого кольору), без запаху, зазвичай гіркого смаку. Алкалоїди - оптично активні з'єднання.
Незначна кількість алкалоїдів (не більше 200; це в основному безкисневі з'єднання) - рідкі речовини з сильним неприємним запахом (нікотин, кониїн та ін.), що переганяються з водяною парою. Подібним же чином переганяються і деякі кристалічні кисневмісні алкалоїди (ефедрин).
Оскільки алкалоїди є підставами, вони утворюють солі з кислотами, присутніми в рослинах, а при перекладі їх в лікарські препарати - з тими кислотами, які забезпечують хорошу кристалізацію і легку розчинність у воді. Найчастіше такими кислотами є: з мінеральних - хлористоводнева, сірчана, азотна, а з органічних- винна, саліцилова та ін.
Алкалоїди-основи у своїй основній масі у воді не розчинні або дуже важко розчинні. Проте є алкалоїди, які і у формі підстав помітно розчинні у воді (кодеїн, кофеїн, ефедрин). Алкалоїди-основи легко розчинні в спирті, ефірі, хлороформі, дихлоретані і інших органічних розчинниках. Солі ж алкалоїдів нерозчинні в органічних розчинниках (окрім спирту).
Будучи слабкими основами, алкалоїди утворюють солі, які легко розкладаються під впливом їдких лугів, аміаку, а іноді карбонатів і окислу магнію, при цьому виділяються вільні підстави алкалоїдів.
Якісні реакції. Для доказу присутності алкалоїдів в лікарській рослинній сировині використовують загальні осадові реакції з йодидами важких металів, кремнієвовольфрамовою, фосфорно-вольфрамовою, пікриновою кислотами та іншими реактивами, які дають з алкалоїдами опади. Специфічні реакції на окремі алкалоїди залежать від їх хімічної структури і функціональних груп в молекулі.
Для проведення якісних реакцій готують витягання за допомогою води, що підкисляє, фільтрують його, після чого з фільтратом проводять загальні осадові реакції на алкалоїди.
Кількісне визначення. Для кількісного визначення алкалоїдів застосовують вичерпну екстракцію, що гарантує їх повний перехід у витяжку. У зв'язку з різноманітністю хімічної будови алкалоїдів та їх стану у вихідній сировині для кожного виду сировини або групи видів, що містять однакові алкалоїди, застосовують відповідні методи добування. При цьому прагнуть, щоб при екстракції в витяжку переходило якнайменше супутніх речовин, які ускладнюють подальшу очистку вилучення.
Для визначення кількості алкалоїдів в отриманих очищених витяганнях зазвичай використовують метод нейтралізації алкалоїдів-основ. В останні роки сталі широко застосовувати фізико-хімічні методи - фотоелектроколориметричні, та ін. спектрофотометрій, поляриметричних При визначенні окремих алкалоїдів використовують хромато-методи спектрофотометрій.
Методики кількісного визначення алкалоїдів приведені для кожного виду сировини у відповідному нормативно-технічному документі.
1.8 Шляхи використання алкалоїдовмісної сировини
У науковій медицині використовується приблизно 85 алкалоїдів. Частину алкалоїдовмісної сировини безпосередньо застосовують в аптеках для приготування екстемпоральних лікарських форм (настої, відвари). Значна кількість сировини використовується в промисловості різноманітних сумарних препаратів - галунових (настоянки, екстракти, концентрати та ін.) і новогаленових. Сюди ж слід віднести і ті види алкалоїдовмісних рослин, частини яких входять до складу різних зборів. Проте найбільша частина алкалоїдовмісних видів - основа для виділення алкалоїдів в індивідуальному виді і для випуску їх як лікарських засобів в різних лікарських формах(розчини, в ампулах, пігулки, драже та ін.)
Уся алкалоїдна сировина відноситься до групи сильнодіючих засобів, тому в аптеках і на складах його зберігають за списком В; насіння блювотного горіха, клубні пізньоцвіту і кореневища скополії корніолійської - за списком А; чисті алкалоїди - за списком А, комплексні препарати, що утримують їх, - за списком В.
1.9 Класифікація алкалоїдів
Принципи класифікації алкалоїдів різні.
Зокрема, біохіміки іноді йдуть класифікації Хегнауера, в основі якої лежать уявлення про амінокислотах - попередників алкалоїдів.
Фахівці в галузі прикладних досліджень частіше користуються модифікованими варіантами класифікації А.П.Орехова.
Основа цієї класифікації - структура гетероциклу, що входить в молекулу алкалоїду. Виділяють такі основні групи:
1) піролідин (I),
2) піперидиніл (II),
3) піридину (III),
4) пірролізідіна (IV),
5) хінолізідіна (V);
6) хіноліну (VI);
7) ізохіноліну (VII);
8) хіназоліну (VIII);
9) індолу (IX);
10) дігідроіндола, або беталаінов;
11) імідазолу (X);
12) акридину (XI);
13) пурину (XII);
14) стероїдних алкалоїдів;
15) терпеноідних алкалоїдів;
16) алкалоїдів без гетероциклів;
17) алкалоїдів невстановленої будови.
Пуринові алкалоїди широко поширені у рослинному світі. По будові до них близька сечова кислота - найважливіший (разом з сечовиною) кінцевий продукт обміну речовин у тварин. Пурин є конденсованою системою піримідинового і амідазольного кілець. Сам пурин в природі не знайдений. Найближче до пурину його кисневе похідне - ксантин (2,6-діоксипурин). Алкалоїд кофеїн, теобромін і теофілін є його метильними похідними.
Кофеїн - 1,3,7-триметилксантин
Теобромін - 3,7-диметилксантин
Теофілін - 1,3-диметилксантин
Розділ 2. Характеристика кофеїна
2.1 Опис кофеїна
Кофеїн (також названий теїн, матеїн, гуаранін) - алкалоид пуринового ряду, безбарвні гіркі на смак кристали.
Міститься в таких рослинах, як кавове дерево, чай, мате, гуарана, кола, та деяких інших. Синтезується рослинами для захисту від комах, що поїдають листя, стебла і зерна.
У 1827 році Удрі виділив з чайного листя новий алкалоїд і назвав його теїн. Кофеїн в чистому вигляді вперше отриманий в 1828 році (Пеллетьє і Каванту). У 1832 році його склад був встановлений Велером і Пфафф з Лібіхом. У 1838 році Іобст і Г. Я. Мульдер довели тотожність теїну і кофеїну.
Кофеїн екстрагують з відходів чаю, кавових зерен. У промисловості кофеїн синтезують з сечової кислоти і ксантину.
Міститься в різних напоях, в малих дозах надає стимулюючу дію на нервову систему. У великих дозах викликає виснаження і з часом залежність - кофеінізм, в дозах 150-200 мг на кілограм маси тіла (80-100 чашок кави за обмежений проміжок часу) - смерть. Під впливом кофеїну прискорюється серцева діяльність, піднімається кров'яний тиск, приблизно на 40 хвилин злегка поліпшується настрій за рахунок вивільнення дофаміну, але через 3-6 годин дію кофеїну проходить: з'являється втома, млявість, зниження працездатності.
2.2 Фізичні та хімічні властивості кофеїну
Білі шовковисті голчасті кристали або білий кристалічний порошок гіркуватого смаку, беззапаха. Добре розчинний у хлороформі, погано розчинний у холодній воді (1:60), легко - в гарячій (1:2), важко розчинний в етанолі (1:50). Розчини мають нейтральну реакцію; стерилізують при +100 °C на протязі 30 хв. Тпл - 234 C°
Хімічна назва кофеїну - 1,3,7-триметилксантин. У лужному середовищі (при рН > 9), дає кофеідін C7H12N4O. За будовою та фармакологічними властивостями кофеїн близький до теоброміну і теофіліну; всі три алкалоїду відносяться до групи метилксантинів. Кофеїн краще діє на ЦНС, а теофілін і теобромін - в якості стимуляторів серцевої діяльності та легенів сечогінних засобів.
Кофеїн, як і інші пуринові алкалоїди, позитивну мурексидную реакцію, при нагріванні з реактивом Неслера кофеїн утворює червоно-бурий осад, на відміну від теоброміну, що дає в таких умовах світло-коричневе забарвлення.
2.3 Фармакологічні властивості кофеїну
Фізіологічні особливості дії кофеїну на ЦНС були вивчені І. П. Павловим і його співробітниками, що показали, що кофеїн посилює і регулює процеси збудження в корі головного мозку; у відповідних дозах він посилює позитивні умовні рефлекси і підвищує рухову активність. Стимулююча дія призводить до підвищення розумової і фізичної працездатності, зменшення втоми і сонливості. Великі дози можуть, проте, привести до виснаження нервових клітин. Дія кофеїну (як і інших психостимулюючих засобів) значною мірою залежить від типу вищої нервової діяльності; дозування кофеїну повинне тому робитися з урахуванням індивідуальних особливостей нервової діяльності. Кофеїн послабляє дію снодійних і наркотичних засобів, підвищує рефлекторну збудливість спинного мозку, збуджує дихальний і судиноруховий центри. Сердцева діяльність під впливом кофеїну посилюється, скорочення міокарду стають інтенсивнішими і частішають. При колаптоїдних і шокових станах артеріальний тиск під впливом кофеїну підвищується, при нормальному артеріальному тиску істотних змін не спостерігається, оскільки одночасно зі збудженням судинорухового центру і серця під впливом кофеїну розширюються кровоносні судини скелетних м'язів і інших областей тіла (судини головного мозку, серця, нирок), проте посудини органів черевної порожнини (окрім нирок) звужуються. Діурез під впливом кофеїну дещо посилюється, головним чином у зв'язку зі зменшенням реабсорбції електролітів в ниркових канальцях.
Кофеїн знижує агрегацію тромбоцитів.
Під впливом кофеїну відбувається стимуляція секреторної діяльності шлунку.
За сучасними даними, в механізмі дії кофеїну істотну роль грає його гнітючий вплив на фермент фосфодіестеразу, що веде до внутрішньоклітинного накопичення циклічного аденозинмонофосфата (цАМФ). Циклічний АМФ розглядається як медіаторну речовину (вторинний медіатор), за допомогою якої здійснюються фізіологічні ефекти різних біогенних лікарських речовин. Під впливом циклічного АМФ посилюються процеси глікогенолізу, стимулюються метаболічні процеси в різних органах і тканинах, у тому числі в м'язовій тканині і в ЦНС. Вважають, що стимуляція кофеїном шлункової секреції теж пов'язана зі збільшенням змісту циклічного АМФ в слизовій оболонці шлунку.
У механізмі нейрохімії стимулюючої дії кофеїну важливу роль грає його здатність зв'язуватися із специфічними «пуриновими», або аденозиновими рецепторами мозку, ендогенним лігандом для яких є пуриновий нуклеозид - аденозин. Структурна схожість молекули кофеїну і аденозину сприяє цьому. Оскільки аденозин розглядається як чинник, що зменшує процеси збудження в мозку, заміщення його кофеїном призводить до стимулюючого ефекту. При тривалому застосуванні кофеїну можлива освіта в клітинах мозку нових аденозинових рецепторів, і дія кофеїну поступово зменшується. В той же час при раптовому припиненні введення кофеїну, аденозин займає усі доступні рецептори, що може привести до посилення гальмування з явищами стомлення, сонливості, депресії та ін.
Покази:
зниження розумової і фізичної працездатності;
сонливість;
пригнічення ЦНС, судинною і дихальною систем(легкі отруєння опіоїдними анальгетиками і снодійними засобами);
енурез у дітей;
головний біль судинного походження.
Побічні ефекти:
З боку ЦНС: збудження, тривога, тремор(тремтіння пальців рук і ніг), занепокоєння, головний біль, запаморочення, судоми, посилення рефлексів, підвищення м'язового тонусу, тахіпное, безсоння; при раптовій відміні - посилення процесів гальмування ЦНС(стомлення і сонливість).
З боку ШКТ: нудота, блювота, загострення виразкової хвороби.
З боку серцево-судинної системи: посилене серцебиение, тахікардія, аритмія, підвищення артеріального тиску.
Протипокази:
Кофеїн, як і інші стимулятори ЦНС, протипоказаний при підвищеній збудливості, безсонні, вираженому гіпертензії і атеросклерозі, при органічних захворюваннях серцево-судинної системи, в старечому віці, при глаукомі.
Передозування:
Симптоми - біль в животі, ажитація, тривога, психічне і рухове збудження, сплутана свідомості, делірій (дисоціатив), обезводнення, тахікардія, аритмія, гіпертермія, прискорене сечовипускання, головний біль, підвищена тактильна або больова чутливість, тремор або м'язові сіпання; нудота і блювота, іноді з кров'ю; дзвін у вухах, епілептичні припадки(при гострому передозуванні - тоніко-клонічні судоми). Кофеїн в дозах більше 300 мг в добу(у тому числі на тлі зловживання кавою - більше 4 чашок натуральної кави по 150 мл) може викликати стан тривоги, головний біль, тремор, сплутана свідомості, екстрасистолію.
2.4 Застосування кофеїну
Із-за збудливої властивості кофеїну і фізичного звикання до нього багато людей вживають кофеїновмісні продукти (напої) для підбадьорювання. Кава найчастіше п'є уранці для швидкого відновлення після сну. Чаї (чорний, зелений) п'ють у будь-який час дня, зазвичай після їди. Оскільки чай часто п'ють із-за смаку або для тамування спраги, робляться чаї без кофеїну, збудження ЦНС і підвищення кров'яного тиску, що не мають (іноді небажаних) властивостей. Випускається і декофеїнізована кава.
У медицині кофеїн (і кофеїн-бензоат натрію) застосовують при інфекційних і інших захворюваннях, що супроводжуються пригнобленням функцій ЦНС і серцево-судинної системи, при отруєннях наркотиками і іншими отрутами, гнітючими ЦНС, при спазмах судин головного мозку (при мігрені та ін.), для підвищення психічної і фізичної працездатності, для усунення сонливості. Застосовують також кофеїн при енурезі у дітей.
Кофеїн також використовується як сечогінний засіб.
Кофеїн є діючим компонентом більшості «енергетичних напоїв» (там його міститься 250-350 мг/л).
Зміст кофеїну в звареній каві - 380-650 мг/л, в розчинній каві - 310-480 мг/л, в каві «Еспрессо» - 1700-2250 мг/л. У напої «Кола» близько 100 мг/л кофеїну. Зміст кофеїну в чаї варіюється в досить широкому діапазоні - до 5-6 разів в сухому листі - залежно від різновиду і віку чайного куща, часу збирання, способу приготування і інших чинників. У завареному чаї зміст кофеїну в істотній мірі залежить від способу заварювання (тривалість, температура води) і також може відрізнятися в рази. У більшості випадків зміст кофеїну в завареному чаї знаходиться в межах 180-420 мг/л. Кофеїн в чаї діє м'якше, але довше, ніж кофеїн в каві. Продукти «без кофеїну» все одно його містять, але в зменшеній кількості. Так, наприклад, чорний декофеїнізований чай зазвичай утримує від 8 до 42 мг кофеїну на 1л напою. У США декофеїнізування означає, що продукт складається з кофеїну на 2,5% або менше.
Розділ 3. Рослини, які є джерелом кофеїну
3.1 Чай китайський
Рослина. Чай китайський - Thea sinensis L. = Camellia sinensis(L.) O. Ktze., сімейство чайні - Theaceae.
Сировина. Листя чаю - Folia Theae
В умовах природного зростання види чаю можуть досягати розміру невисоких дерев або великих кущів.
На промислових плантаціях чайному кущу не дають вирости вище за 1 м - його систематично підрізують, надаючи йому напівкулястої форми. Систематичне обрізання сприяє великій кількості гілок і, отже, збільшенню кількості листя. Листя у чаю шкірясте, еліптичне, зубчасте. Квітки правильні, білі, запашні, сидять по 1-3 в пазухах листя. Плід - 3-гніздова коробочка з 3 великим кулястим насінням.
Виробництво чаю. Збір листа починають в квітні і кінчають зазвичай в листопаді. Для цієї мети руками або за допомогою чаєзбиральних машин (гірші сорти чаю) обскубують молоді пагони (флеші) з першими 2-3-листям; 4-й лист з пазушні бруньки залишається на гілці, і з нирки розвивається новий пагін.
Свіжозібраний чайний лист дуже далекий по виду і смаку від готового листа. Смак у нього гіркий, запах слабкий, " що трав'янистий", такий, що залишається таким після висушування в звичайних умовах. Для отримання основного сорту чаю - так званого чорного - флеш на чайних фабриках проходить складну обробку.
Флеш передусім зав'ялює. Пересуваючись на конвеєрній стрічці в потоці теплого повітря (40-45°С), листя стає м'яким і еластичним, придатним для подальшої обробки. В той же час в листі починають розвиватися окислювальні і інші процеси, що формують його специфічний смак і запах.
Наступна стадія - скручування листа. Воно проводиться в ролерах - спеціальних машинах, що є вертикальними порожнистими циліндрами. Під час скручування клітини листя роздавлюються, повітря дістає вільніший доступ до соку, що міститься в них; у тісніший контакт з клітинним вмістом вступають і ув'язнені в оболонках клітин окислювальні ферменти - пероксидази і поліфенолоксидази. Скручування робиться 3-4 рази по 45 мін кожного разу з подальшим сортуванням. Найніжніші частини пагона - бруньки і перший лист - скручуються швидше за інших і відриваються. Тому їх відсівають, щоб вони не стали занадто перетертими і зіпсованими. Залишок знову спрямовується в ролерів, після чого скручена фракція знову відділяється, а залишок знову спрямовується в ролерів і ще 1-2 рази проходить аналогічну обробку.
Скручене листя далі піддається ферментації. Остання проводиться впродовж 3-5 ч в спеціальному приміщенні при кімнатній температурі і хорошій вентиляції з припливом дуже вологого повітря(до 98 %), Під впливом окислювальних ферментів з галової кислоти утворюються водорозчинні пігменти буро-червоного кольору, а при окисленні катехінів - мідно-червоні. Смак чаю значною мірою залежить від співвідношення окислених і неокислених дубильних речовин. При надлишку неокисленних речовин чай стає терпким і гіркуватим. Під впливом поліфенолоксидази частина катехінів і інших фракцій дубильних речовин окислюється до хінонів, які самі діють як активні окисники, сприяючи освіті в чаї запашних речовин. Окислюючи, наприклад, амінокислоти(лейцин, фенілаланін та ін.), вони утворюють альдегіди із запахом троянди і інших квіток; фурфурол, що вийшов, формує медовий запах. Спирт гексенол і альдегід гексеналь, присутні в зеленому листі, переходять в нові речовини, що мають запах апельсина і лимона. При ферментації відбуваються і інші процеси, що впливають на формування аромату, смаку і інших властивостей чаю.
Передостанній етап виробництва чаю - сушка. Дуже важливо вчасно перервати біохімічні процеси, що протікають при ферментації, і закріпити досягнуті бажані якості чаю. Сушку проводять в струмі гарячого повітря в сушарках спеціальної конструкції.
Висушена чайна маса не однорідна за величиною і якістю окремих чаїнок, тому завершальною стадією є її рассортування на різні фракції і їх купажування(змішування) по строгих рецептах з метою отримання встановлених сортів чаю. Для вищих сортів відбираються фракції, що містять найніжніші верхівкові ділянки втеч. Купажування проводиться у барабанах, що обертаються.
З висівок і крихти шляхом пресування отримують чорний плитковий чай. При виробництві зеленого чаю ферменти інактивуються нагріванням. Отже, усі фенольні з'єднання залишаються в нативному стані.
Хімічний склад. Листя чайного куща містять 1,5-3,5% кофеїну, сліди теофіліну, 20-24% дубильних речовин ("чайний танін"), флавоноїди, сліди ефірного масла і вітаміни С, В1, В2, нікотинову та пантотенову кислоти.
Застосування. Міцно настояний чай - засіб, тонізуючий і збуджуючий серцеву діяльність і дихання. У необхідних випадках чай (настій) - перше по доступності й універсальності протиотруту при отруєннях. Листя і пагони від обрізків кущів, великі листи, частково чайні відсіви - сировина для добування кофеїну. Проте основну кількість кофеїну тепер отримують синтетично. Кофеїн діє на центральну нервову систему і серцевий м'яз збудливо.
Історична довідка. Родина чайного куща - Південно-Західний Китай і сусідні райони Бірми і В'єтнаму. Батьківщина чаю-напою - китайська провінція Юньнань. Тут чай відомий з незапам'ятних часів. В середині IV ст. китайці ввели чайний кущ в культуру. Залежно від місцевого назви сорту чаю вони містять склад "ча", що означається "молодий листок". "Чай" - російське слово, яке вперше до нас прийшло як монгольське "цай". Його запозичили у нас болгари, серби, чехи і деякі інші європейські народи.
Першими завезли чай у свою країну португальці в 1517 р., потім голландці (1610), але найміцніше він влаштувався в Англії (з 1664 р.). Нині із зарубіжних країн найбільше чаю робить Індія, за нею йдуть Шри-Ланка, Пакистан, В'єтнам, Іран, Туреччина.
В Росії історію чаю можна почати з 1567 р,, коли його в Китаї пили гостювали там два козацьких отамана. Однак до Москви, до царського двору чай дійшов в 1638 р. На чорноморському узбережжі Грузії чай знайшов собі в Європі нову батьківщину. Але на це треба було кілька десятиліть наполегливої праці чаєводи-ентузіастів. В кінці XIX в. на кошти російської фірми К.С. Попова була організована спеціальна експедиція за участю професора фармакогнозії В.А.Тіхомірова, яка відвідала Китай, Японію, Індію, Цейлон і Яву. Одночасно колишнє Питоме відомство спорядив іншу експедицію за участю професора ботаніки А.Н. Краснова. Обидві експедиції привезли багато насіння і саджанців, які були висаджені в Чаква в 1896 р.; в Батумі К.С. Попов побудував першу чайну фабрику. В даний час, крім Грузії, значні чайні плантації знаходяться в Краснодарському краї й Азербайджані. В Махарадзе (Грузія) знаходяться Науково-дослідний інститут чаю та субтропічних культур та Інститут чайної промисловості.
3.2. Парагвайський чай - Мате
Парагвайський чай, Мате - Ilex paraguariensis St. НІ., syn. I. Mate St. Hil. (Aquifoliaceae - Гостролисті).
Дико росте в лісах Бразилії, Парагвая, Аргентини. Великі плантації в Латинській Америці.
Вічнозелене дерево до 13 м висотою з черговим шкірястим глянсовим листям оберненояйцевидної форми, по краю тупо-зазублені, 7-10 см завдовжки. Квітки дрібні, розташовані пучками в пазухах листя; плоди дрібні, соковиті, кулясті.
У прохолодну пору року (травень-вересень) обрубують гілки дерева і на місці в лісі їх тримають над вогнищем для руйнування ензимів, щоб листя не почорніли при подальшій обробці. Потім дрібні, тонкі гілки обривають, зв'язують в пучки і відправляють в населені пункти, де швидко сушать в сушарках, а після цього рубають. На плантаціях дрібні гілки і листя нагрівають на легкому вогні або пропускають через них водяну пару. Добре просушену сировину розтирають в порошок(крихту), який носить назву «йерба». Йербу (чай) заварюють окропом в спеціальному посуді, зазвичай в невеликому посудному гарбузі, красиво розмальованому і званою «матэ», опускають спеціальну порожнисту ложку з ситчатым розширенням для затримки листя і п'ють через порожнисту трубочку ложки («бомбижа»). Відвар має зеленувато-бурий колір, смак гіркувато-пряний і терпкий, запах ароматний.
Парагвайський чай містить в середньому 1-1,8% кофеїну і 4-10 дубильних речовин. Населенню Південної Америки мате замінює китайський чай. Використовується як тонізуючий засіб.
3.3. КАвове дерево
Кавове дерево - види Coffea L. (Rubiaceae - Маренові)
С. arabica L. - Кава аравійська, в дикому стані мешкає в Ефіопії, у річкових долинах, на висоті 1600-2000 м над у. м., де в провінції Каффа ще збереглися справжні лісові зарості (підлісок). Обробляється в багатьох тропічних країнах, складаючи 90% світових насаджень кави. Рослини не виносять спеки тропіків нижче 1200-1500 м над у. м., тому в нижніх зонах його замінює жаростійкий С. canephora Pierre (С. robusta Linden). Опадів в зоні обробітку повинно бути не менше 1300 мм на рік; при нестачі вологи необхідно штучне зрошення.
С. canephora Pierre - кава конголезька, типовий для екваторіальних лісів і савани басейну річки Конго. Легко схрещується з С. arabica, дуже урожайний вид. Широко обробляється в Індонезії.
С. liberica Hiern. - Кава ліберійська. Дико росте в. тропічної Западцой Африці. Обробляється від Сенегалу до Східної Африки, в Шрі Ланці, Індонезії.
С. mokko hard. - Кава мокко (за назвою порту вивезення), кава йеменська, є садової різновидом С. arabica. Введено в культуру в Аравії.
Хоча батьківщина кавового дерева - Африка, найбільш великі плантації є в Латинській Америці, особливо у Бразилії. Менші площі зайняті під каву в Південно-східній Азії і Африці. Кава займає у світовому масштабі більші площі, ніж чай.
Кущі або невелике дерево, 8-10 м заввишки, вічнозелене, ствол із зеленувато-сірою корою. Гілки довгі, гнучкі, розкидисті або такі, що никнули. Листя суцільнокрайнє, злегка хвилясте, супротивне, 5-20 см завдовжки і 1,5-5 см шириною, на коротких черешках. Квітки білі, запашні, по 3-7 в пазухах листя, правильні, 5-членні, спайнопелюстні. Цвіте і плодоносить одночасно увесь рік. Плід - ягода, майже куляста або овальна, темно-червона, двосеменна, 1-1,5 см в діаметрі(мал. 75).
Хімічний склад. Насіння кави містять кофеїн, кількість якого коливається в залежності від сорту від 0,65 до 2,7%. У більшій своїй частині кофеїн пов'язаний з хлорогенової кислотою, що представляє собою ефір кофеїна і хінної кислот. Крім кофеїну, в насінні є дубильні речовини (близько 10%), цукру (близько 8%), пентозани (6-7%), жирне масло і інші речовини.
Лікарська сировина. Зібраний урожай зрілих ягід піддається « сухій» або « мокрій» обробці. При сухій обробці ягоди висушують на сонце і потім крихкий колоплодник видаляють машинами. При мокрому способі свіжі ягоди пропускають через спеціальні машини і в струмі води м'якуш змивається.
Насіння (Semen Coffea) - світло-сіре, тверде, овальної форми, плоскоопуклі, на плоскій стороні глибока борозенка, покриті тонкою " сріблястою" або " пергаментною" оболонкою, яка при обробці стирається і залишки її затримуються тільки у борозенці. Ця оболонка, вийнята з борозенки, складається з дуже тонкої паренхіми, в якій залягають численні кам'янисті клітини довго-витягнутої форми, викривлені, з косими порами, здеревілі. Ендосперм складається з паренхімних клітин з товстими чотковидними стінками і великими порами. У клітинах є алейроновые зерна і трохи жирної олії; крохмаль відсутній. При перевірці порошку кавою на ідентичність і відсутність домішок керуються перевіркою наявності характерних клітин ендосперма і кам'янистих клітин і відсутність сторонніх елементів.
У насінні міститься від 0,7 до 2% кофеїну, залежно від сорту. Найкращим сортом визнана йеменська кава. Конголезька кава найбільш підходить для виробництва розчинної кави (Nescafe. Instant coffee). Ліберійська кава містить відносно мало кофеїну (1,2-1,3%). Існує безліч торгових сортів кави - «на різні ціни та різні смаки». Кава використовується як стимулюючий засіб при розумовій втомі, головному болю і для першої долікарської допомоги при отруєннях. Слід пам'ятати, що в 1-2 чашках кави міститься 100-300 мг кофеїну.
Дію кави на нервову систему уперше помітили пастухи Ефіопії, спостерігаючи, як кози і вівці, наївшись опалих плодів з диких кущів кави, не спали вночі.
3.4. Дерево кола
Рослина. Дерево кола Cola nitida(Went.) Schott et Endl., Cola acuminata Schott et Fndl. і деякі інші види Cola; родина стеркулієві - Sterculiaceae.
Cola nitida (Went.) Schott et Endl. - Гарне дерево, висотою 10-20 м. Листя великі, черешкові, цілокраї, шіроколанцетовідні. Квітки невеликі. жовтуваті з червоними жилками, зібрані короткими мітелками: зав'язь 5-гніздова. Плід - велика зіркоподібна, 5-променева, збірна листівка. У кожному гнізді 2-6 насіння; насіннєве ядро яскраво-червоного або білого кольору; сост з двох великих сім'ядоль, корінця і почечки: ендосперму немає.
Росте в дикому виді у вологих тропічних лісах Західної Африки.
Cola acuminata виростає в тих же місцях і володіє однаковим хімічним складом насіння; насіння його відрізняються за зовнішнім виглядом наявністю 4 сім'ядоль. Обидва види культивуються в багатьох країнах з вологим тропічним кліматом.
Хімічний склад. Насіння коли містять 1,2-2,4% кофеїну, сліди теоброміну і 1,5-2% дубильних речовин. Свіжі насіння містять кофеїн у зв'язаному стані, у вигляді глікозиду Коланіно, розщеплюється на глюкозу, кофеїн і коладубільні речовини
Лікарська сировина. З зрілих плодів виймають насіння, які очищають з оболонки, зазвичай зриваючи також корінець і брунечку, а сім'ядолі висушують, при цьому яскраво-червоний колір їх переходить в темний червонувато-бурий Продажну сировину - так звані горіхи кола представляють собою дві окремі або сім'ядолі, що не розпались, неправильної форми довжиною 2.5 - 4 см і шириною до 3 см, масою близько 8 г; злам зернистий; запаху немає, смак гіркувато-терпкий, що переходить при жуванні в більш приємний, солодкуватий.
Застосування. Насіння коли застосовуються як тонізуючий засіб, що збуджує центральну нервову систему і серцеву діяльність Прописується у вигляді екстракту, рідкого і сухого, настоянки та шоколаду з горіхами кола.
3.5 Гуарана
Гуарана - Paullinia cupana Kunth (Sapindaceae - Сапіндові)
Вічнозелені повзучі кущі з трійчастим листям до 40 см завдовжки. Квітки запашні. Плід - коробочка 6-8 см завдовжки, зовні червона. Насіння близько 1 см завдовжки. Росте в тропічному лісі у Бразилії, по річці Амазонці і її припливам, а також у Венесуелі.
Індійці використовують багате крохмалем насіння, знімають оболонку, злегка підсмажують, розтирають в порошок, готують з водою густу масу, яку розкочують в товсті і короткі циліндричні палички і сушать. У такому вигляді гуарана поступає в аптеки Європи. Палички бурі, дуже тверді, гіркі і терпкі на смак. Вони містять крохмаль, смолу, дубильні речовини і дуже багато кофеїну (4-6%). Це дає основу прописувати стовчену в порошок пасту при мігрені і як тонізуючий засіб. Гуарана часто служить для отримання кофеїну.
Висновки
Кофеїн використовується у всьому світі і міститься в цілому ряді продуктів і продаються у вільному продажу лікарських засобах. Його дія зумовлює різні фармакологічні зміни в нервовій системі, включаючи сенситизацию дофамінових рецепторів, антагонізм аденозинових рецепторів і антагонізм бензодіазепінових рецепторів. Слід зазначити, що некофеіновие компоненти, що містяться в каві, є антагоністами до опіатних рецепторів. В одній чашці кави міститься приблизно 100-150мг кофеїну, у склянці чаю - половина, а в склянці напою з колою (кока-кола, пепсі-кола) - третина цієї дози. Певна кількість кофеїну входить до складу шоколаду, який споживається здебільшого дітьми (приблизно 25 мг в плитці). Період напіврозпаду кофеїну становить від 3 до 10:00, а максимальна концентрація в плазмі крові визначається приблизно через 30 хвилин. Прийом кофеїну в дозі 50-100 мг викликає почуття припливу фізичної та розумової енергії, а в дозі, що перевищує 0,5 грама, може викликати початкові прояви інтоксикації. Слід зазначити, що деякі особи можуть вживати 2-3 г кофеїну, без будь-яких ускладнень.
Ознаки гострої кофеїнової інтоксикації (від 50 до 100 мг) включають: підвищення алертність, почуття благополуччя і гарне виконання вербальних і моторних завдань. Крім цього, кофеїн підвищує діурез, стимулює серцеву діяльність, посилює перистальтику шлунка і секрецію шлункового соку, підвищує артеріальний тиск. Підвищення активності переживається з почуттям задоволеності, що призводить до продовження і наступного систематичності прийому психостимуляторів.
Дія психостимуляторів при повторному вживанні швидко слабшає, у осіб, хронічно споживаючих кофеїн, розвивається толерантність до його дії, у зв'язку з чим і з'являється психологічна залежність, що призводить до необхідності підвищення дози препарату. Гостра інтоксикація більш високими дозами викликає тривожність, психомоторну ажитацію і занепокоєння, дратівливість і такі психофізіологічні скарги, як м'язові сіпання, почервоніння особи, нудота, діурез, шлунково-кишкові розлади і безсоння. При цьому спостерігається гіперемія шкіри обличчя, посилений діурез, шлунково-кишкові розлади, сіпання м'язів, прискорення мислення і мови, тахікардія(аритмія), підвищена працездатність і зниження відчуття втоми, психомоторна ажитація, підвищена чутливість до світла і звуків. При важкому отруєнні розвиваються пептичні виразки, дихальна недостатність, конвульсії і колаптоїдні стани.
Приблизно у 25 % осіб, що зловживають кофеїном, через 15-18 годин розвивається явище абстиненції, що супроводжується тривалим головним болем з відчуттям пульсації, яка зменшується після прийому кави або чифиря. Можливий розвиток летаргічної сонливості, дратівливості, агедонии і депресії. Чим вища денна доза - тим більша вірогідність розвитку депресії. Явища абстиненції самостійно проходять через 4-5 днів. Хронічне вживання кави стимулює підвищену секрецію соляної кислоти в шлунку, яка може служити провокувальним чинником розвитку виразкової хвороби. Досить часто спостерігається сердечна аритмія. Нерідко постійне вживання напоїв, що містять кофеїн, покращує суб'єктивний стан жінок, які страждають фіброзно-кістозними захворюваннями статевих органів, тому кофеманкам необхідно проводити огляд гінеколога. Часто хронічне зловживання кофеїном помилково розцінюється як прояви тривожно-депресивного або псевдоневротичного розладу. Для «лікування» таких пацієнтів часто використовують анксіолітичні і психоміметичні препарати, які абсолютно не ефективні в даних випадках, а тільки провокують розвиток глибшої комбінованої психофізичної залежності.
Подобные документы
Виділення основних груп алкалоїдів з снодійного маку: похідні тетрагідроізохіноліну, бензилізохінодіну, кріптопіну та морфіну. Вивчення механізму дії та фармакологічних властивостей алкалоїдів опійного маку. Застосування опіоїдних препаратів в медицині.
реферат [113,2 K], добавлен 09.04.2014Хромони: класифікація, фізико-хімічні властивості, якісні реакції, характер біологічної дії та особливості використання. Лікарські рослини та сировина, які містять фуранохромони. Клінічна ефективність уролесану при захворюваннях гепатобіліарної системи.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 08.02.2013Визначення камеді, її склад, фізичні та хімічні властивості. Основні особливості лікарських рослин та рослинної сировини, що містять камеді. Загальна характеристика гетерополісахаридів, їх використання у науковій, народній медицині та гомеопатії.
курсовая работа [835,8 K], добавлен 16.05.2009Загальна характеристика дубильних речовин, їх будова і класифікація. Поширення та локалізація дубильних речовин, їх фізико-хімічні властивості. Умови заготівлі сировини. Лікарські властивості кори дуба, гірчака зміїного, родовика, чорниці та черемхи.
курсовая работа [79,3 K], добавлен 20.01.2012Біологічний опис нагідків лікарських. Екологія та поширення лікарської рослини, її основні фармакологічні властивості. Практичне застосування в сучасній фармакотерапії та народній медицині (рецепти). Збирання, переробка та зберігання рослинної сировини.
презентация [82,7 K], добавлен 10.04.2014Алкалоїди як азотомісткі органічні сполуки гетероциклічного будови, що володіють яскраво вираженим фізіологічним дією на організм людини і тварин. Особливості багатих алкалоїдами рослин. Біологічні функції алкалоїдів в організмі, їх вміст в тканинах.
реферат [56,1 K], добавлен 16.05.2019Загальні відомості про йод: опис елемента, електронно-графічна формула, фізичні та хімічні властивості, біологічна роль в організмі людини. Застосування йоду в медицині. Класифікація, характеристика, контроль якості та методи аналізу препаратів йоду.
научная работа [424,7 K], добавлен 10.03.2009Характеристика, властивості вітаміну К, історія його відкриття та відомості на сучасному етапі. Поширення в природі вітаміну, оцінка активності та визначення потреби для організму людини. Лікарські засоби на основі кропиви, кукурудзи, грициків, калини.
курсовая работа [79,9 K], добавлен 26.09.2010Загальна характеристика протитуберкульозних засобів та їх класифікація. Лікарські засоби, похідні ізонікотинатної кислоти, методи їх синтезу, властивості, аналіз за аналітико-функціональними групами в молекулах, застосування в медицині, побічні дії.
курсовая работа [876,8 K], добавлен 01.03.2013Поняття та загальна характеристика, а також класифікація та механізми дії стимуляторів центральної нервової системи. Типи рослин, що впливають на неї: збуджуючі, загальнозміцнюючі та тонізуючі, ерогенні. Властивості лікарських препаратів на основі рослин.
курсовая работа [95,7 K], добавлен 28.03.2016
