Uvod u farmaciju Prirodne ljekovite tvari 2. Farmakognozija
prof. dr. sc. Sanda Vladimir-Knežević
FARMAKOGNOZIJA ∗ jedna od najstarijih farmaceutskih znanstvenih disciplina ∗ znanost koja proučava ljekovite biljne sirovine prirodnog podrijetla (biljnog, životinjskog i mineralnog) ∗ suvremena farmakognozija obuhvaća i mikroorganizme, a u novije vrijeme sve se više istražuju i morski organizmi
meñu prirodnim ljekovitim sirovinama najviše je biljnih biološki aktivne tvari odgovorne za terapijski učinak ukoncentrirane su u pojedinim biljnim organima (list, cvijet, plod, korijen) ili ekskretima (eterično ulje) u praksi se koriste dijelovi bogati ljekovitim tvarima i nazivaju se ljekovitim drogama ili samo drogama, najčešće su u suhom stanju (“drug” ili “droh” u starogermanskom znači suh) služimo se latinskim nazivima ljekovitih droga
Farmaceutska botanika kao uvod u farmakognoziju
Znanja i vještine koje student stječe: ∗ morfologija i anatomija vegetativnih i generativnih organa ∗ mikroskopska analiza staničja i organa ∗ sistematika biljaka s posebnim naglaskom na ljekovite biljke ∗ determinacija viših biljaka ∗ prepoznavanje ljekovitih biljnih vrsta
Taksonomija (sistematika)
lat. taxonomia
- botanička disciplina koja se bavi svrstavanjem biljnih jedinki u odgovarajući hijerarhijski sustav na temelju srodnosti i sličnosti - hijerarhijski sustav čini manji broj viših i veći broj nižih sustavnih jedinica ili kategorija (lat. categoria) takson (svojta)
lat. taxon
- oznaka za klasifikacijsku jedinicu u taksonomiji - odnosi se na svaku kategoriju: carstvo, odjeljak, razred, red, porodica (lat. familia) koljeno, rod (lat. genus), sekcija, serija, vrsta (lat. species), podvrsta, varijetet, forma
FARMAKOGNOZIJA
Biologija (botanika)
multidisciplinarnost
Farmakologija
Kemija
prva polovica 20. st
DESKRIPTIVNA BOTANIČKA DISCIPLINA Kemija prirodnih spojeva
druga polovica 20. st.
KEMIJSKI ORJENTIRANA DISCIPLINA Biološka testiranja (istraživanja) Biotehnologija
1980. -
Otkrivanje vodećih komponenata za istraživanje i razvoj novih lijekova
DISCIPLINA U 21. st.
Proizvodnja lijekova iz prirodnih sirovina nove metodologije (npr. biotehnologija)
Ispitivanje valjanosti prirodnih (biljnih) ljekovitih pripravaka: učinkovitost, kakvoća, sigurnost primjene
PRIRODNI PRODUKTI IZ: nižih i viših biljaka insekata i drugih životinja morskih organizama mikroorganizama
Farmakognozija
Ljekovite biljne droge i njhovi nazivi folium – list (folia – listovi) flos – cvijet (flores – cvjetovi) herba – zelen (herbae – zeleni) radix – korijen (radices – korijenje) fructus – plod (fructus – plodovi) semen – sjemenka (semina – sjemenje) cortex – kora (cortices – kore) Althaeae folium – list (običnog) bijelog sljeza Matricariae (Chamomillae) flos – kamiličin cvijet Thymi herba – timijanova zelen Radix althaeae – korijen (običnog) bijelog sljeza Anisi fructus – anišev plod Lini semen – sjemenka lana, laneno sjeme Quercus cortex – hrastova kora
hrv. kadulja, ljekovita kadulja (ostali pučki nazivi: žalfija, slavulja, pelin...) eng. Sage, Garden Sage njem. Salbei Svaka zemlja ima svoje pučke nazive, a u pojedinim krajevima iste zemlje jedna biljka ima nekoliko naziva. Stoga se ljekovite droge imenuju latinskim nazivima. Salvia officinalis L. lat.salvare - liječiti ili spasiti lat. officinalis – ljekovit, apotekarski
Salviae folium biljni rod
Ph. Eur.: Sage leaf Salviae officinalis folium
kaduljin list
dio biljke
list ljekovite kadulje
Hrvatski ljekarnički nazivi biljnih droga takoñer su najčešće dvočlani (npr. anišev plod). Nazivi se u pravilu tvore od posvojnog pridjeva (oznaka biljne vrste) i imenice (odnosi se na biljni dio). Postoje i primjeri opisnih naziva gdje se dodatno rabe pridjevi (npr. list paprene metvice). Kad se javljaju jezične poteškoće pogodna je tvorba naziva kao sveza imenice s imeničkom dopunom u posvojnom genitivu (npr. list velebilja).
Folium - list
Salviae officinalis folium list ljekovite kadulje osušeni listovi biljne vrste Salvia officinalis L. (ljekovita kadulja) iz porodice Lamiaceae (usnače)
Flos - cvijet drogu mogu činiti i pupoljci
Malvae flos – cvijet crnog sljeza osušeni cvjetovi biljne vrste Malva sylvestris L. (crni sljez) iz porodice Malvaceae (sljezovi)
Caryophylli flos klinčićev cvijet
Herba - zelen droga se ponekad može označavati i kao “summitas”
Hyperici herba zelen gospine trave osušeni cvatući vršni dijelovi vrste Hypericum perforatum L. (gospina trava) iz porodice Hypericaceae (pljuskavice)
Absinthii summitas vršni dijelovi pelina
Radix - korijen
Althae radix korijen (običnog ) bijelog sljeza osušen korijen biljne vrste Althaea officinalis L. (obični bijeli sljez) iz porodice Malvaceae (sljezovi)
Rhizoma - podanak
Tormentillae rhizoma podanak uspravne petoprste (srčenjakov podanak) osušen podanak biljne vrste Tormentilla erecta (L.) Räuchel – uspravna petoprsta (Potentilla toementilla Neck. – srčenjak) iz porodice Rosaceae (ruže)
Fructus - plod
Foeniculi fructus komoračev plod zreli osušen plod biljne vrste Foeniculm vulgare Mill. (komorač) iz porodice Apiaceae (štitarke)
Semen – sjemenka, sjeme
Lini semen lanene sjemenke, laneno sjeme
zrele osušene sjemenke biljne vrste Linum usitatissimum L. var. macrospermum (lan pitomi) iz porodice Linaceae (lanovi)
Cortex - kora
Frangulae cortex krkavinina kora
osušena kora biljne vrste Rhamnus frangula L. (krkavina) iz porodice Rhamnaceae (krkavine)
Ljekovite tvari biljnog podrijetla Biljne sastavnice pripadaju različitim skupinama kemijskih spojeva i stoga ljekovite droge pokazuju širok spektar terapijsklog djelovanja (antimikrobni, diuretični, protuupalni, imunostimulirajući, antioksidativni, laksativni, ...) Droge se najčešće grupiraju prema kemijskoj strukturi glavnih terapijski aktivnih tvari Polisaharidi Masna ulja Eterična ulja Flavonoidi Trjeslovine Kardiotonični glikozidi Saponini Antrakinoni Iridoidi Alkaloidi...
Eterična ulja hlapljivi i mirisni biljni produkti (sekundarni produkti tvarne izmjene); lipofilne tekuće smjese velikog broja spojeva različite kemijske strukture meñu kojima su najzastupljeniji terpeni (monoterpeni, seskviterpeni) ne otapaju se u vodi dobivaju se iz različitih biljnih droga postupcima ekstrakcije, destilacije i tiještenjem posjeduju brojne biološke učinke
Spremnici eteričnog ulja u biljnim drogama unutar (endogeno) ili na površini biljnog organa (egzogeno)
Kanali s eteričnim uljem u plodu komorača
Poprečni prerez lista
Žlijezda s eteričnim uljem u površinskom prerezu
Površina lista lavande snimljena elektronskim mikroskopom Žlijezda s eteričnim uljem u poprečnom prerezu
Glikozidi molekule koje imaju šećernu komponentu vezanu za aglikonski dio; polarnog karaktera; vrlo heterogena skupina spojeva •fenolni glikozidi •flavonoidni glikozidi •saponini •kardiotonični glikozidi •antracenski glikozidi...
šećer
aglikon
Alkaloidi - u heterocikličnoj strukturi sadrže dušik, pojavljuju se u formi soli, topljivi u vodi, spojevi jakog djelovanja, toksični
hiosciamin
Biljne porodice bogate alkaloidima Solanaceae, Papaveraceae
morfin
FARMAKOPEJA I PRIRODNE LJEKOVITE TVARI grč. pharmacon + poein (tvoriti lijek) zakonski standard u farmaceutskoj struci – državni stručni zakonik ljekovite droge i njihovi pripravci normirani su prema farmakopejskim propisima Europaean Pharmacopoeia standardi Europske farmakopeje obvezni za sve lijekove te pružaju pravnu, stručnu i znanstvenu osnovu za kontrolu tijekom razvoja, proizvodnje i marketinga lijekova u Farmakopeju uključene i monografije ljekovitih biljnih droga (oficinalne droge) Oficinalne i neoficinalne droge u praksi unutar EU osnovano znanstveno savjetodavno vijeće za fitoterapiju koje se bavi izradom monografija ESCOP - European Scientific Cooperative for Phytotherapy (usvojeno 90-ak monografija) Svjetska zdravstvena organizacija posvećuje sve veću pažnju biljnim lijekovima (prihvaćeno oko 40 monografija) Razumijevanje farmakopeje zahtijeva edukaciju!
Farmakopeje i meñunarodni standardi donose propise o ispitivanju ljekovitih droga Prosudba ispravnosti droge uključuje ispitivanje identiteta, čistoće i kakvoće Makroskopska i mikroskopska ispitivanja identifikacija na osnovi morfoloških obilježja droge promatranjem preparata droge pod mikroskopom odreñuju se anatomska obilježja uključena su i mikrokemijska ispitivanja primjenom histokemijskih reakcija (dokazuje se prisutnost bioaktivnih i rezervnih tvari u drogama)
Ispitivanje stupnja čistoće u praksi moguće zamjene i patvorine provjerava se prisutnost stranih primjesa primjena različitih metoda
Ispitivanje vrijednosti
primjena kemijskih metoda dokazivanje prisutnosti terapijski aktivnih tvari odreñivanje količine terapijski aktivnih tvari
Kolegij FARMAKOGNOZIJA predavanja seminari vježbe (mikroskopski i kemijski praktikum)
ZNANSTVENA ISTRAŽIVANJA U FARMAKOGNOZIJI kemijska i biološka istraživanja ljekovitih i potencijalno ljekovitih prirodnih tvari 1. izolacija i identifikacija bioaktivnih tvari iz prirodnih sirovina (potvrda identiteta izoliranih tvari poznate strukture ili odreñivanje kemijske strukture nepoznatih spojeva) 2. istraživanje bioloških učinaka čistih izoliranih tvari ili kompleksne smjese (istraživanja na mikroorganizmima, pokusnim životinjama, na kulturama stanica)
Ispitivanje antimikrobnog učinka
Ispitivanje na pokusnim životinjama
IZOLACIJA BIOAKTIVNIH PRIRODNIH TVARI
1803. izoliran morfin iz opija počelo novo razdoblje u povjesti farmacije i medicine ubrzan razvoj organske kemije omogućio izolaciju brojnih prirodnih spojeva i sintezu novih lijekova
40 % lijekova na tržištu prirodnog podrijetla: 1. dobivaju se isključivo izolacijom (kardiotonični glikozidi)
Papaver somniferum L. (vrtni mak) Papaveraceae
2. derivati prirodnih izoliranih supstancija (steroidi) 3. sintetizirani po uzoru na izolirane prirodne spojeve (lidokain) morfin
Taxol® (citostatik) u terapiji raka dojke i jajnika
Taxus brevifolia Nutt.
0,01-0,04 % paklitaksela u kori (za dobivanje 1 kg supstancije treba 9000 kg kore)
lijek se dobiva semisintetskim postupkom iz spoja izoliranog iz listova vrste Taxus baccata L. i srodnih vrsta
paklitaksel (Taxol®)
Postupci u izolaciji biljnih sastavnica 1. usitnjavanje droga 2. ekstrakcija (najčešće različitim otapalima): maceracija, perkolacija 3. pročišćavanje ekstrakta 4. ukoncentriravanje ekstrakta (uklanjanje otapala) 5. sušenje ekstrakta 6. odjeljivanje sastavnica smjese
Ekstrakcija u Soxhlet-aparaturi
Izolacija eteričnih ulja
Nekada davno ...
... i sada
Suvremena farmakognozija uključuje i istraživanje mikroorganizama te morskih organizama kao potencijalnih prirodnih sirovina za dobivanje lijekova
koristeći moderne znanstvene metode
