http://mailgrupowy.pl/shared/resources/2074,farmakognozja/9368,pochodzenie-surowcow-leczniczych-suszenie-przechowywanie-standaryzacja-surowcow-roslinnych
POCHODZENIE SUROWCÓW LECZNICZYCH
Surowce lecznicze mogą pochodzić:
1-ze zbiorów roślin dziko rosnących
2-z upraw
1-zbiór roślin dziko rosnących miał i ma w dalszym ciągu duże znaczenie w przygotowaniu surowców farmakognostycznych. Zasoby naturalne niektórych gatunków roślin są jeszcze dostatecznie duże aby uwzględniając ochronę środowiska przyrodniczego mogły dostarczać surowców farmakognostycznych.
Przykłady:
Jałowiec pospolity, pokrzywa zwyczajna, borówka czernica(czarna jagoda), kasztanowiec zwyczajny, mniszek pospolity(mlecz).
Zbiór ze stanu naturalnego wymaga ze strony zbieraczy dużo nakładu pracy i znajomości gatunków roślinnych. W celu ułatwienia zbioru są stosowane różne przyrządy jak grzebienie do zbioru koszyczków rumianku czy owoców borówki czernicy, sekatory do zbiorów kwiatostanów lipy. Niestety intensywny zbiór roślin dziko rosnących prowadzi w wielu przypadkach do nadmiernego wyniszczenia niektórych gatunków roślin. Również zamiana środ. powoduje zmniejszanie lub wyniszczanie stanowisk niektórych roślin, np. dziurawiec lekarski, skrzyp polny, mydlnica lekarska, glistnik jaskółcze ziele. W związku z tym coraz częściej istnieje konieczność przenoszenia gatunków dziko rosnących do uprawy. Można przypuszczać, że zakres zbioru roślin leczniczych ze stanu naturalnego będzie się zmniejszał na rzecz uprawy.
2-Uprawa- roślin dostarczających surowców farmakologicznych jest i będzie w przyszłości najważniejszym ich źródłem. 75 % surowców pochodzi z upraw. W stosunku do roślin dziko rosnących uprawa ma wiele zalet:
1-duża ilość surowca ze stosunkowo małej powierzchni,
2-dostarcza surowca wyrównanego pod względem cech morfologicznych a także pod względem zawartości składników czynnych,3- pozwala na ekonomizację pracy przy zbiorze(urządzenia), 4- zgrupowanie plantacji w odpowiednich rejonach, np. w pobliżu wytwórni farmaceutycznej, 5- możliwość stosowania zabiegów agrotechnicznych podnoszących wydajność surowca, 6- pozwala na prowadzenie prac badawczych. Przykłady upraw na większą skalę; mięta pieprzowa , kminek zwyczajny, koper włoski, rumianek pospolity, szałwia lekarska i melisa lekarska. Niektóre z w/w gat uprawiane są wyłącznie do celów przemysłowych - preparaty ekstrakcyjne. Asortyment upraw ziół- zależy od ; potrzeb produkcyjnych i badawczych i wprowadzenia nowych preparatów. Rośliny są też uprawiane w celu uzupełnienia zbiorów ze stanu naturalnego , np. pokrzywa zwyczajna.- do celów spożywczych- herbatki, przyprawy.
Biotechnologia leku roślinnego - rozwijająca się dziedzina badań biotechnologicznych o ogromnym znaczeniu dla farmakognozji jako jeszcze jedno źródło uzyskania biolog czynnych substancji. Obejmuje kilka nowoczesnych technik biologicznych: 1- hodowla tkanek i komórek In vitro, 2- biotechnologia genowa- inżynieria genetyczna. Zalety hodowli tkanek:1- możliwość uzyskiwania metabolitów z dowolnego gatunku rośliny, także z takiej która w kraju nie występuje, 2- możliwość prowadzenia procesu technologicznego w dowolnym czasie i miejscu, 3- możliwość uzyskania dużej ilości jednolitego materiału roślinnego wykorzystując technikę mikrorozmnażania., 4- możliwość prowadzenia prób, sterowania procesami biosyntezy przez śledzenie wpływu różnych czynników. Hodowle tkanek w laboratoriach w-wa, Kraków, Poznań, łódź, Gdańsk. Wady hodowli tkankowych: 1- mała wydajność biosyntezowanych metabolitów, 2- konieczność stosowania drogiej aparatury, czyli mała ekonomicznie atrakcyjność procesów, 3- trudne nieraz do przewidzenia blokady biochemiczne w procesach biosyntezy. Pozytywne wyniki w hodowli tkanek i ich wykorzystanie w praktyce:1 metodą hodowli tkankowej doprowadzono do biotransformacji niektórych związków, np. steroidów ( uzyskano przekształcenie glikozydów nasercowych naparstnicy purpurowej w w bardziej użyteczne leczniczo glikozydy naparstnicy wełnistej). Najbardziej zaawansowany dział biotechnologii roślinnej głównie z zastosowania bakterii toinżynieria genetyczna . Tą drogą otrzymano ludzką insulinę oraz hormon wzrostu.
SUSZENIE SUROWCÓW ROŚLINNYCH
Suszenie – proces technologiczny bardzo ważny dla wartości surowca. Istotną rolę odgrywa: 1- temperatura, 2- ruch powietrza, 3- grubość warstwy surowca. Rośliny dostarczające surowca mogą być suszone: - na powietrzu (w cieniu), - suszarniach (elektrycznych , parowych, z nadmuchem ciepłego powietrza), - rzadko w procesach specjalnych tj. suszenie w próżni, promieniami podczerwonymi lub liofilizacja( suszenie przez wysublimowanie wody w próżni w niskiej temperaturze).Temperatura suszenia ma ogromny wpływ na zawartość substancji czynnych surowca.. szczególnie wrażliwe na wyższą temp suszenia są surowce zawierające substancje lotne, np. olejki eteryczne, połączenia estrowe, witaminy, enzymy czy hormony. W tych przypadkach stosowana jest temp 30-35 ºC. w wyższych temp enzymy ulegają inaktywacji. Niekiedy stosowane jest suszenie stopniowane (początkowo 20-30 ºC, następnie 80-100 º C). Stosuje się do surowców zawierających glikozydy nasercowe. Dla surowców farmakopealnych war suszenia są dokładnie określone w monografiach szczegółowych. Niektóre substancje występujące w świeżych surowcach całkowicie zanikają przy suszeniu, np. drażniące skórę związki zawarte w świeżych roślinach z rodziny jaskrowate. W niektórych przypadkach zapach pojawia się dopiero po suszeniu np. w sur kumarynowych- ziele nostrzyka. W celu zachowania wrażliwych substancji (enzymy, hormony) coraz częściej stosuje się suszenie przez liofilizację.
PRZECHOWYWANIE SUROWCÓW ROŚLINNYCH
Celem właściwego przechowywania surowców jest zapobieganie stratom składników czynnych. Składniki występujące w surowcach( ciała czynne) należą do różnych grup chemicznych i mają różną trwałość, lotność, oraz właściwości fizykochemiczne (właściwość ulegania utlenianiu, hydrolizie, polimeryzacji oraz izomeryzacji). Najbardziej lotne są substancje zawarte w surowcach olejkowych. Najłatwiej utlenianiu ulegają związki nienasycone, hydrolizie- substancje glikozydowi, estrowe; polimeryzacji- garbniki katechinowe. Stosunkowo b trwałe są surowce zawierające węglowodany i substancje heterocykliczne (alkaloidy). Do wyjątków należy zwiększanie zawartości składnika czynnego, podczas przechowywania, np. olejki w owocach kminku, zaw. glikozydu nasercowego, lanatozydu C w liściach naparstnicy wełnistej.
Podstawy prawidłowego przechowywania : - składowanie surowców w suchym pomieszczeniu i niskiej temperaturze. W warunkach atmosferycznych panujących w Polsce średnia wilgotność względna powietrza wynosi 64-91 %. Z badań wynika, że przy wilgotności względnej powietrza w granicach 87-91 % istnieją warunki do rozwoju pleśni na wszystkich rodzajach surowców roślinnych. Surowce zawierające glikozydy nasercowe tracą pow. > 50 % aktywności w ciągu 10 dni przy wilgotności powietrza 80 %. Warunki przechowywania są zwykle określone przepisami farmakopealnymi. Jednak pomimo zachowywania tych warunków następuje po pewnym czasie zmniejszenie zawartości ciał czynnych , np. surowce alkaloidowi i glikozydowi tracą po 5-10 latach kilka % składników czynnych. Surowce garbnikowe po 2-3 latach tracą ok. 20 % ciał czynnych. Surowce olejkowe tracą olejek szybko ale w zależności od opakowania. Stosunkowo najmniej w opakowaniach blaszanych i poliamidowych (strata 5-20% w ciągu roku) i w opakowaniach polietylenowych oraz z polichlorku winylu ubytek wynosi już 50 % po kilku miesiącach. Kolejny problem przechowywania - ochrona przed szkodnikami. Na małą skalę stosuje się do dezynsekcji pary chloroformu, na większą skalę- pary czterochlorku węgla , bromku etylu lub dichloroetanu. Związki te jednak są toksyczne i muszą być starannie usunięte z surowców przez wywietrzenie. Czas przechowywania jest określony przepisami. Dla mieszanek ziołowych w Polsce wynosi 1 rok. W celu zabezpieczenia przed utlenianiem surowców beztkankowych , np. tłuszcze stosowane są przeciwutleniacze (tokoferole, estry kwasu galusowego). Czynnikiem odgrywającym istotną rolę w przebiegu zmian zachodzących w składowanym surowcu jest zawartość wody. W surowcach suszonych mieści się ona zwykle w 5-12 %. Monografie farmakopealne precyzują dokładnie granicę wilgotności poszczególnych surowców (naparstnicy purpurowej). Zawartość wody jest jest istotna dla działania enzymów hydrolizujących oraz wzrostu mikroorganizmu. Ulega ona zmianom na skutek sorpcji z powietrza ( kwiat dziewanny o zawartości wody 8,9 % może wchłonąć do 18 % wilgoci przy wilgotności względnej powietrza 70%, natomiast ten sam surowiec o zawartości wody 11% przy wilgotności powietrza 53% nie będzie chłonąć wilgoci lecz usychać.
Surowce alkaloidowe- przechowywanie
Najmniej trwałe są surowce zawierające alkaloidy tropinowe, ponieważ podczas suszenia łatwo następuje RACENIZACJA (przechodzenie jednej formy w drugą) hioscyjaminy do atropiny. Nietrwały jest też sporysz, jeśli nie jest odtłuszczony, wtedy jego trwałość max do 1 roku. Pozostałe są dość trwałe- ponad rok.
Surowce zawierające glikozydy nasercowe - surowce takie są mało trwałe a zachodzące w nich zmiany głównie hydroliza enzymatyczna są uzależnione od stopnia wilgotności tych surowców. Na ogół jednak trwałość nie przekracza roku. Praktycznie są wykorzystywane bezpośrednio do przerobu.
Surowce zawierające antrazwiązki – nietrwałe, łatwo zachodzą w nich zmiany fermentacyjne oraz utlenianie.
Surowce garbnikowe - wrażliwe na utlenianie, najlepiej przechowywać w stanie nierozdrobnionym. W surowcach dłużej przechowywanych może zachodzić polimeryzacja garbników katechinowych.
Surowce śluzowe – łatwo pleśnieją i fermentują. Wymagają suchego przechowywania.
Surowce flawonoidowe – wrażliwe na światło, utlenianie i czynniki hydrolizujące.
Surowce olejkowe - bardzo wrażliwe na temperaturę , wskazane jest przechowywanie w stanie nierozdrobnionym i w niskiej temperaturze, chronić od światła.
U innych surowców zmiany ich składu chemicznego w czasie przechowywania są stosunkowo mało zbadane.
STANDARYZACJA SUROWCÓW ROŚLINNYCH
Surowce roślinne przeznaczone do użytku leczniczego muszą odpowiadać określonym standardom (wymagania Farmakopei). Przepisy Farmakopealne dotyczą również preparatów galenowych sporządzonych z surowców roślinnych a także czystych izolowanych substancji roślinnych. W przypadku surowców nie objętych Farmakopeą standaryzację wykonuje się na podstawie norm jakościowych. Standaryzacja ma zapewnić odpowiednią wartość leczniczą i jest oparta na badaniu cech makroskopowych, mikroskopowych, na ocenie czystości, badaniu zawartości składników czynnych, rzadziej na badaniu biologicznym (dot. surowców zawierających glikozydy nasercowe). Wada-duże różnice w zawartości składników czynnych poszczególnych surowców (norma podaje tylko dolną granicę) oraz metody badań nie zawsze są adekwatne.
Farmakognostyczne metody badań Przygotowanie próbki do badań ma zasadniczy wpływ na wynik analizy. Próbka powinna być reprezentatywna względem partii surowca użytej do badań. Partia surowca roślinnego- to cała jego ilość pochodząca z jednej dostawy i ujednolicona przed przystąpieniem do pobierania próbki.
Pobieranie próbek-etapy : Z opakowań jednostkowych pobierane są próbki pierwotne, które po zmieszaniu tworzą próbkę ogólną. Przez zmniejszenie próbki ogólnej wydziela się pr. laboratoryjną. 1-Po ustaleniu liczebności partii należy wybrać losowo opakowania, z których zostaną pobrane próbki pierwotne. (partia do 3 opak.-próbkę pobieramy z każdego opak.; partia >3 FP podaje wzór do wyliczenia ilości opak.) 2-z każdego losowo wybranego opak. Należy pobrać min 3 próbki z górnej, środkowej i dolnej warstwy (górna warstwa-ok. 10 cm pod powierzchnią opak.) 3-po wymieszaniu próbek pobranych z pojedynczych opak. Otrzymujemy pr. ogólną. 4-wydzielanie pr. laboratoryjnej- pr. ogólną układa się równomiernie w cienkiej warstwie o kształcie kwadratu i dzieli wzdłuż obu przekątnych. Dwie przeciwległe próbki odrzuca się a pozostałe dokładnie miesza, ponownie układa w kształcie kwadratu i ponownie dzieli. Czynność powtarzamy do uzyskania próbki o masie wymaganej dla dwóch próbek laboratoryjnych. Masa pr. lab. powinna być wystarczająca dla dwukrotnego przeprowadzenia wszystkich badań wyszczególnionych w monografii. Obie próbki należy umieścić w szczelnych opakowaniach i opisać. Jedną z próbek umieszcza się w archiwum a drugą bada.
Metody badań surowców pochodzenia roślinnego :
1- badania makroskopowe obejmują badanie zgodności wyglądu zewnętrznego z opisem podanym w monografii, określenie zapachu, wykrycie i oznaczenie ilościowe domieszek, zanieczyszczeń organicznych i mineralnych. Obecność w surowcu składników zwierzęcych bądź ich pozostałości a także pleśni jest niedopuszczalna. Domieszki-to rozkrusz surowca, czyli fragmenty za mocno rozdrobnione, surowiec lub jego części o wymiarach i zabarwieniu niezgodnych z podanymi w monografii szczegółowej, uszkodzone, niewykształcone lub posiadające cechy niedopuszczalne, obecne w surowcu inne części tej samej rośliny. Zanieczyszczenia organiczne- to wszelkie fragmenty pochodzenia roślinnego, niestanowiące część rośliny, z których uzyskuje się surowiec (obce fragmenty) oraz wszystkie inne pochodzenia organicznego. Zanieczyszczenia mineralne- to piasek, kamyki, grudki gleby. Sprawdzanie zapachu-natychmiast po otwarciu opakowania rozetrzeć szczyptę surowca i określić jego zapach. Porównanie wyglądu-na białym papierze, sprawdzić wygląd powierzchni i przełam surowca (kory i narządy podziemne), rodzaj unerwienia i owłosienie (liście). Zabarwienie i obecność elementów charakterystycznych- dla surowców grubo rozdrobnionych (barwne fragmenty kwiatów czy owoców). 2-badanie mikroskopowe Przedmiotem badania jest skrawek z odpowiednio przygotowanego surowca lub surowiec sproszkowany. Do badania trzeba surowiec namoczyć w wodzie lub w rozcieńczonym etanolu. Surowce bardzo twarde (nasiona) trzeba namoczyć w mieszaninie równych części wody, glicerolu i etanolu. Reakcje mikrochemiczne przeprowadza się na szkiełku podstawowym, umieszcza skrawek surowca lub niewielką ilość proszku w kilku kroplach odczynnika. Np. obecność skrobi w surowcu-w kilku kroplach r-t Lugola.
3-wykrywanie obecności związków farmakologicznie czynnych charakterystycznych dla danego surowca-wg metod z monografii szczegółowych.
4- oznaczanie zawartości związków lub grupy związków farmakologicznie czynnych .
5-badanie czystości -wg monografii szczegółowych.
Oznaczanie wskaźnika goryczy -wskaźnik ten to wartość największego rozcieńczenia preparatu, które wykazuje jeszcze gorzki smak.
Oznaczanie zawartości flawonoidów -spektrofotometrycznie po ekstrakcji z surowca lub mieszanki ziołowej. Ogólną zawartość flawonoidów w % przelicza się na hiperozyd lub kwercetynę stosując odpowiednie przeliczniki.
Oznaczanie zawartości garbników -spektrofotometrycznie po ich ekstrakcji z sur lub mieszanki ziołowej.
Oznaczanie zawartości olejku -destylacja próbki surowca z wodą. Wydzielony olejek zbiera się na powierzchni wody w odbieralniku i po zakończeniu destylacji odczytuje się objętość olejku i oblicza jego zawartość w surowcu w % objętościowo-wagowych (ilość ml olejku/100g surowca).
joluska67