»
2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.............................................................. 9
ГЛАВА 1 Полиурониды, использование их в фармации и медицине 17
1.1 Общая характеристика антидотов и актуальные проблемы их
создания и изучения......................................... 17
1.2 Общая характеристика полиуронидов............................ 25
1.2.1 Пектины...................................................... 25
1.2.2 Полисахариды ламинарии сахаристой............................ 31
1.3' Способы получения полиуронидов............................... 36
1.4 Методы стандартизации полиуронидов........................... 40
*
1.5 Исследование продуктов взаимодействия полиуронидов с ионами металлов........................................................ 43
1.5.1 Исследование взаимодействия полиуронидов с ионами металлов в растворах различными методами.................................. 45
1.5.1.1 Оптические методы............................................ 45
1.5.1.2 Метод спектроскопии ЯМР...................................... 48
1.5.1.3 Прочие методы............................................... 49
1.5.2 Исследование продуктов взаимодействия в твердом состоянии
различными методами......................................... 51
1.5.2.1 Метод ИК спектроскопии....................................... 51
1.5.2.2 Термоаналитические методы.................................... 54
1.5.2.3 Методы рентгеноструктурного и рентгенофазового анализа... 56
1.5.2.4 Прочие методы................................................ 58
1.6 Биологическое действие и применение полиуронидов............. 59
1.7 Использование полиуронидов в качестве вспомогательных
веществ при создании лекарственных форм..................... 67
Экспериментальная часть.............................................. 73
Объекты и методы исследований........................................ 73
ГЛАВА 2 Исследование химического состава водорослей, оптимизация способов выделения полиуронидов и изучение их физикохимических свойств................................................... 86
2.1 Сравнительный анализ водорослей Северного бассейна родов
Laminaria, Fucus, Ahnfeltia................................. 86
2.1.1 Установление подлинности сырья по морфолого-анатомичес-
ким признакам и качественным реакциям....................... 86
2.1.2 Изучение доброкачественности водорослей по числовым показателям............................................................ 89
2.1.2.1 Товароведческий анализ сырья................................ 89
2.1.2.2 Фитохимический анализ сырья................................. 90
2.1.3 Исследование влияния факторов среды обитания, района и пе-
риода заготовки, условий сушки и хранения слоевищ ламинарии на качество сырья....................................... 92
2.2 Оптимизация способов получения полиуронидов................. 95
2.2.1 Разработка технологической схемы комплексного использова-
ния ламинарии с целью получения ряда биологически активных веществ................................................. 95
2.2.2 Разработка технологии полиуронидов с высоким выходом и
степенью очистки............................................ 98
2.2.3 Разработка способов фракционирования полиуронидов с помощью электролитов.................................................. 101
2.2.3.1 Фракционирование пектина................................... 102
2.2.3.2 Разделение альгинатов на уроновые составляющие............. 105
2.2.4 Получение производных полиуронидов (2,3-дикарбокси- и
сульфопроизводные, соли с аминокислотами).................. 107
2.3 Изучение физико-химических характеристик полиуронидов.... 108
2.3.1 Изучение растворимости, вязкости, молярной массы, pH рас-
35
межуточными значениями [в]. На спектрах КД альгинатов имеются пик при 200 нм и впадина при 215 нм; при этом пересечение нулевой оси оптического вращения наблюдается в области 210 нм. Показано, что соотношение высоты этого пика к глубине впадины связано с соотношением МЮ.
Выделение альгиновых кислот основано на их различной растворимости. Альгииовые кислоты с зрудом гидролизуются минеральными кислотами до мономеров. Ферменты бактериального происхождения (альгинат-лиазы) расщепляют молекулы альгиновых кислот до олигосахаридов с остатком Д4,5-уроновой кислоты на невосстапавливающем конце цепи [211,214].
Другим полиуроиидом, содержащимся в слоевищах ламинарии, является фуциновая кислота - соединение, близкое к альгиновой кислоте. Предполагается [30], что это пектиноподобная кислота или один из сульфатиро-ванных полисахаридов водорослей. Она содержится в растениях в виде солей с ионами железа (II), магния, кальция; эти соли называются фуцинами.
К резервным полисахаридам ламинарии относится ламинаран - сравнительно низкомолекулярный гликан со степенью полимеризации 20+50, в котором остатки (3-/)-глюкопиранозы соединены между собой 1,3-, реже 1,6-связями. На восстанавливающем конце некоторых молекул ламинарана находится остаток маннита [30, 215]. Существует две формы ламинарана, отличающиеся по молекулярной массе и растворимости в воде. Нерастворимая форма ламинарана относится к растворимой форме как амилопектин к амилозе в молекуле крахмала. Растворы ламинарана обладают оптической активностью (0,9% раствор в воде имеет [а]15д = - 14°) [30]. Предполагается
[30], что в растениях из ламинарана синтезируется маннит по схеме: ламина-
[2Н]
ран глюкоза ~> фруктоза > маннит.
К числу слизеподобных полиоз ламинарии относится фукоидан -сульфатированный фукогликан, входящий в состав клеточных стенок; это полисахарид с содержанием сульфатных групп до 30% [30]. Основной струк-
36
турной единицей его является р-1-фукоза, остатки которой соединены в линейной молекуле 1->2-связыо; а сульфат ионы присоединяются по С4. Кроме того, в фукоидане обнаружены остатки галактозы, ксилозы, уроновых кислот; молекулы, как правило, сильно разветвлены [127, 215].
1.3 Способы получения полиуронидов
Годовое мировое производство пектинов составляет свыше 80 тыс. т. Из этого объема около 80% составляет пектин из выжимок цитрусовых плодов, основными производителями которого являются американские и датские фирмы. Пектин из яблочных выжимок вырабатывается в основном в Великобритании, Франции, Австрии. В России налажено производство пектина из выжимок сахарной свеклы [169].
Современная промышленная технология пектинов основана на кислотно-термической деструкции сырья и условно состоит из четырех стадий [14, 104, 123, 128, 169]. Первая из них включает подготовку сырья, гидролиз, экстрагирование пектинов с применением минеральных кислот, а также очистку и концентрирование пектинового экстракта. Ко второй стадии относится выделение пектина из жидкой фазы в виде сухого порошка. Зарубежные схемы производства предусматривают получение пектина с различными свойствами, что обусловливает стадию дополнительной очистки пектинового экстракта и коагулята для достижения заданных связывающих и студнеобразующих свойств. Четвертая стадия включает процессы регенерации спирта и утилизации отходов пектинового производства.
Упомянутые способы экстрагирования пектинов имеют ограничения в применении из-за невозможности извлечения протопектинов из клеток при использовании воды в качестве экстрагента. Условия экстрагирования зачастую не учитывают локализацию протопектина в клеточных оболочках.
Вопросам интенсификации процессов экстрагирования пектинов посвящен ряд исследований. Так, например, появились публикации, в которых
- Київ+380960830922