GARBNIKI
Garbniki są to wszystkie związki organiczne i nieorganiczne, zarówno naturalne jak i syntetyczne posiadające
zdolność garbowania skóry
Garbowanie skóry:
§
proces garbowania skóry polega na jej przemianie z produktu surowego w rzemień
§
garbowaniu podlega skóra właściwa zbudowana z ciasno ułożonych włókien kolagenowych połączonych
ze sobą za pomocą białka koniny (kolagen jest skleroproteiną, białkiem włóknistym, którego głównym
składnikiem są małocząsteczkowe aminokwasy takie jak hydroksyprolina i prolina)
§
skóra surowa ma budowę porowatą i łatwo pochłania wodę. Wiązania są wytwarzane przez centra
polarne cząsteczek białkowych, są to takie ugrupowania jak: jony karboksylowe, grupy –NH
3+
oraz COO
-
,
ugrupowania amidowe etc. Wiązanie wody sprzyja rozwojowi mikroorganizmów, a to z kolei ma wpływ
na rozkład białka
§
w procesie garbowania cząsteczki garbnika łączą się trwale z białkami skóry przez co dochodzi do
zablokowania centrów polarności na skórze surowej – uniemożliwione zostaje wiązanie wody
§
garbniki łączą się z cząsteczka białka na 3 sposoby:
ü
na drodze kondensacji
ü
poprzez tworzenie soli
ü
dzięki wytwarzaniu wiązań wodorowych – wytwarzanie tych wiązań zachodzi dzięki grupom –
OH danego garbnika. Garbniki naturalne (związki o charakterze polifenoli) łatwo tworzą wiązania
wodorowe dzięki posiadaniu dużej ilości grup hydroksylowych
§
garbniki nie posiadające znacznych ilości grup fenolowych będą wiązały się z białkiem skóry o wiele
trudniej i połączenie białko-garbnik będzie mniej trwałe
Garbniki roślinne:
§
garbniki roślinne stanowią grupę związków organicznych o charakterze polifenoli charakteryzującą się
zróżnicowaną budową chemiczną
§
posiadają zróżnicowaną masę cząsteczkową wahającą się od 500 do 3000 jednostek
§
grupa garbników roślinnych została wydzielona na podstawie odrębnych właściwości fizykochemicznych
tych związków
§
znaczenie i rola garbików dla organizmu roślinnego nie została do końca poznana – przypuszcza się, że
zabezpieczają one obumierające tkanki rośliny przed procesami gnilnymi (duże ich ilości występują w
tkankach martwiczych rośliny)
§
biosynteza garbników w znacznym stopniu zachodzi wspólnie z biosyntezą związków flawonoidowych
Właściwości fizykochemiczne garbników:
§
garbniki są substancjami bezpostaciowymi rozpuszczalnymi w wodzie o lekko kwaśnym odczynie, nie
rozpuszczają się w rozpuszczalnikach niepolarnych raz w ograniczonym zakresie w rozpuszczalnikach
polarnych
§
z białkami garbniki tworzą nierozpuszczalne połączenia – są bezpośrednią przyczyną aglutynacji
czerwonych ciałek krwi
§
posiadają cierpki, gorzki, ściągający smak
§
dają reakcje barwne (oznaczanie rzeczywistej ilości garbników)
§
tworzą silne i stałe połączenia nie tylko z białkami, ale również z innymi związkami
wielkocząsteczkowymi takimi jak alkaloidy, śluzy oraz pektyny (właściwość ta jest wykorzystywana przy
stosowaniu garbników jako odtrutek p/alkaloidowym – mogą być zastosowane w momencie, gdy
alkaloidy nie dostały się jeszcze do krwioobiegu
§
dają różnorakie osady przy ich reakcji z metalami ciężkimi (również znalazły zastosowanie jako antidota
przy zatruciu metalami ciężkimi jak jony ołowiane Pb
2+
czy żelazowe Fe
3+
)
Występowanie garbników:
§
garbniki są grupą związków chemicznych występujących zarówno wśród roślin okryto- jak i
nagozalążkowych – szczególnie duże ich ilości występują w gatunkach z rodziny Ericaceae
(wrzosowate), Fabaceae (bobowate) oraz Salicaceae (wierzbowate)
§
w roślinach garbniki występują zarówno w obrębie narządów podziemnych jak i nadziemnych – ich ilość
jest bardzo zróżnicowana i waha się od kilku do kilkudziesięciu procent
Podział garbników roślinnych:
§
garbniki roślinne dzieli się ze względu na ich możliwość hydrolizy – każda z grup posiada
charakterystyczne dla siebie właściwości fizykochemiczne. W oparciu o to kryterium wyróżnia się:
ü
garbniki ulegające hydrolizie – tzw. tanoidy (galotanoidy oraz elagotanoidy)
ü
garbniki nie ulegające hydrolizie – tzw. garbniki skondensowane, garbniki katechinowe
! Grupa związków:
Garbniki hydrolizujące
§
są to garbniki ulegające hydrolizie – ulegają temu procesowi pod wpływem słabych kwasów – hydrolizują
do cukrów lub alkoholi cukrowych oraz odpowiednich fenolokwasów (kwasów fenolowych)
§
posiadają charakter estrowy, rzadziej glikozydowy
§
ze względu na resztę fenolokwasową wśród garbników hydrolizujących wydziela się dwie dodatkowe
grupy:
ü
galotaminy – produktem ich hydrolizy jest kwas galusowy
ü
elagotaminy – produktem ich hydrolizy jest kwas elagowy
§
wśród garbników hydrolizujących najważniejsze są:
kwas galusowy
kwas elagowy (artefakt) kwas oligalusowy (kwas galoilogalusowy)
kwas m-trigalusowy (kwas
digaloilogalusowy)
§
galotaminy stanowią estry glukozy i kwasu galusowego oraz jego depsydów – pomiędzy poszczególnymi
składnikami wytwarzają się wiązania estrowe
§
poszczególne galotaminy różnią się między sobą ilością przyłączonych cząsteczek kwasu galusowego
przypadających na jedną cząsteczkę glukozy
§
kwas galusowy i jego pochodne mogą przyłączać się do glukozy w różnych miejscach, a nie przy jednej
ściśle określonej grupie funkcyjnej
§
oligogalasany glukozy występują w garbnikach różnych rodzajów galasów (są to narośla na dębach
stanowiące jeden z surowców farmaceutycznych)
ü
w zależności od rodzaju galasu, z którego pozyskuje się garbniki mogą one posiadać 6 cząsteczek
kwasu galusowego przypadających na jedną cząsteczke glukozy (galasy tureckie) lub 7-10
cząsteczek (galasy chińskie)
§
w przypadku elagotanoidów wiązaniem wiążącym poszczególne rodzaje cząsteczki jest wiązanie
glikozydowe, dodatkowo glukoza przyłącza się do grup fenolowych wiązaniem półacetylowym
§
jest to grupa garbników najpowszechniej występujących w świecie roślinnym
§
kwas elagowy będący podstawą budowy elagotanoidów jest artefaktem – stanowi produkt rozpadu
hydrolitycznego, wolny kwas elagowy stanowi silny składnik antyoksydacyjny i p/nowotworowy
§
kwas elagowy jest trudno rozpuszczalny w wodzie
C
O
OH
O
H
OH
OH
O
O
O
O
OH
OH
O
H
OH
C
O
O
H
OH
OH
O
C
O
OH
OH
OH
C
O
O
H
O
H
OH
O
C
O
OH
OH
O
C
O
OH
OH
OH
! Grupa związków:
Garbniki skondensowane, katechinowe
§
jest to grupa garbników bardzo rozpowszechniona wśród licznych gatunków roślinnych
§
są to związki o cenniejszych właściwościach leczniczych niż garbniku hydrolizujące
§
podstawową jednostką budulcową tych garbników są pochodne 3-hydroksyflawonu, w ich tworzeniu
mogą brać również udział leukocyjanidyny
flawan (2-fenylochroman)
flawon-3-ol
(+) katechina
R=H
(-) galokatechina R=OH
jedynie w przyrodzie
(-) epikatechina R=H
(-) epielagokatechina R=OH
flawan-3,4-diol
leukoantocyjanidyny
§
katechiny i leukocyjanidyny są substancjami rozpuszczalnymi w wodzie, bezbarwnymi, krystalicznymi,
nie posiadają właściwości garbujących
§
związki te pod wpływem enzymów, ogrzewania bądź też kwasów mineralnych ulegają polikondensacji w
wyniku czego powstają bezpostaciowe polimery powiązane poprzez atomy węgla
§
w starszych korach występują również specyficzne, charakterystyczne produkty dalszej kondensacji
polimerów – flobafeny
§
katechina wykazuje właściwości ochronne w stosunku do komórek wątrobowych
§
leukocyjanidyny wpływają na prawidłowe funkcjonowanie układu naczyniowo-sercowego, zwiększają
siłę skurczu serca
§
katechina wykazuje działanie immunostymulujące oraz p/nowotworowe
! Grupa związków:
Garbniki mieszane i progarbniki
§
garbniki mieszane stanowią trzecia grupę garbników roślinnych – są to estry katechiny i ich pochodnych
oraz kwasu galusowego
§
progarbniki występują również w świecie roślinnym i stanowią niskocząsteczkowe związki o
właściwościach garbnikowych
Właściwości biologiczne garbników i ich zastosowanie w lecznictwie:
§
są to środki ściągające i koagulujące białko (wykorzystuje się tę właściwość w stanach zapalnych skóry,
błony śluzowej oraz w przypadku drobnych krwawień)
§
pełnią rolę ochronną – pod ich działaniem na powierzchni skóry powstaje warstwa skoagulowanego
białka
§
wewnętrznie stosowane w nieżytach p/pokarmowego oraz w stanach biegunkowych (przy ich udziale
maleje perystaltyka jelit, mogą powodować zaparcia przy zbyt dużych dawkach)
O
H
H
H
H
O
H
OH
O
H
OH
OH
OH
R
O
H
OH
O
H
OH
OH
OH
R
O
H
OH
O
H
OH
OH
H
O
H
OH
OH
H
OH
OH
OH
O
H
§
wewnętrznie stosowane są głównie garbniki skondensowane – nie rozkładają się one w przewodzie
pokarmowym i nie dają takich toksycznych metabolitów jak ma to miejsce w przypadku garbików
hydrolizujących (głównie kwas galusowy)
§
stosowane są przy drobnych krwawieniach – aglutynują krwinki czerwone umożliwiając szybsze
powstanie skrzepów
§
mają działanie bakteriostatyczne (hamują wzrost bakterii) – odnosi się to głównie do bakterii G(-)
§
stosowane są jako odtrutki przy zatruciach metalami ciężkimi jak ołów czy żelazo
§
wykazują również silne właściwości antyoksydacyjne
! Surowiec:
Galla (dębianka)
Syn: Gallas dębowy, galas turecki
Gatunek: Quercus infectoria – dąb małoazjatycki, rodz. Fagaceae (bukowate)
§
dębianka stanowi patologiczną narośl powstają na powierzchni młodych pni, pędach określonych
gatunków dębu
§
powstają w wyniku działalności insektów z rodzaju Andricus – galasownik (najczęściej jest to Andricus
infectoria) – po złożeniu jaj galasownika powstają galasy stanowiące surowiec farmaceutyczny (samica
galasownika zwabiona zapachem rozwijających się liści dębu składa jaja, z których powstają larwy
zaburzające tkankę – otacza się ochronną błoną – powstaje poczwarka przekształcająca się w owada)
§
narośla powinny zostać zebrane przez wykluciem się owadu (okres zbioru surowca przypada na sierpień)
§
surowiec farmaceutyczny suszy się po okresie zbioru w temperaturze otoczenia
§
dębianka jest surowcem farmaceutycznym importowanym do Polski
§
Skład chemiczny:
ü
40-70% galotamin (oligogalusany glukozy – na jedną cząsteczkę glukozy przypada 6-7 cząsteczek
kwasu galusowego)
ü
wolny kwas galusowy
ü
glukoza
ü
skrobia
§
Wykorzystanie: dębianka stosowana jest do otrzymywania garbnika taniny
! Surowiec:
Gallae chinensis (galasy chińskie)
Gat. Rhus semialata – sumak chiński
Rodz. Anacordiaceae – nanerczowate
§
galasy chińskie stanowią patologiczną narośl na młodych pędach sumaka chińskiego powstałe w wyniku
ataku przez mszyce (Schlechtentalia chinensis)
§
sumak chiński jest dziko rosnącym drzewem występującym w Chinach
§
galasy chińskie mają nieregularne kształt, wydłużony – ich cechą charakterystyczną jest posiadanie
ostrych wyrostków, powierzchnia jest chropowata
§
jest to podstawowy surowiec do otrzymywania taniny – środka o działaniu ściągającym, p/zapalnym
stosowanym w stanach nadmiernej potliwości
§
Skład chemiczny:
ü
40-70% garbników z grupy galotamin (mieszanina digalusanów glukozy)
ü
kwas galusowy
ü
substancje di terpenowe, fitosterole
ü
skrobia
ü
cukry
ü
nie występuje kwas elagowy!
! Surowiec:
Tanninum (tanina) FP VI
Syn: kwas taninowy, Acidum tanninum
§
jest to surowiec farmakopealny!
§
rozdrobniony surowiec ekstrahuje się wodą lub alkoholem – w wyniku tego procesu wydziela się tanina
§
tanina stosowana w celach leczniczych musi podlegać oczyszczeniu
§
tanina jest żółtą substancją, rozpuszczalną w wodzie o cierpkim smaku
§
Działanie i wykorzystanie w lecznictwie:
ü
w lecznictwie tanina stosowana jest w roztworach, maściach, zasypkach
ü
znalazła zastosowanie przy stanach zapalnych błon śluzowych skóry, różnego typu
podrażnieniach i oparzeniach oraz odmrożeniach
ü
wewnętrznie stosowana jest jedynie przy zatruciach
§
odmianą taniny jest Tanninum albuminatum (tanina białczan), inaczej Albumini tannas lub Albuminum
tannicum – może być stosowana wewnętrznie
! Surowiec:
Bistortae rhizoma (kłącze wężownika)
Gat. Polygonum bistorta – rdest wężownik
Rodz. Polygonaceae - rdestowate
§
surowiec farmaceutyczny stanowią podziemne narządu rdestu wężownika, wysuszone w cieniu w
przewiewie, zebrane wiosną lub jesienią
§
rdest wężownik jest byliną osiągającą wysokość 1m o sztywnej łodydze zakończonej walcowatym
kwiatostanem – kłosem
§
w Polsce jest to roślina pospolita – występuje na łąkach, torfowiskach, w lasach czy podmokłych łąkach
§
surowiec zbierany jest ze stanowisk naturalnych
§
Skład chemiczny:
ü
głównie garbniki mieszane z przewagą hydrolizujących, wolny kwas galusowy
ü
wolny kwas elagowy
ü
katechina, epikatechina
ü
skrobia
§
Działanie i wykorzystanie w lecznictwie:
ü
surowiec wykazuje działanie ściągające
ü
stosowany wewnętrznie w nieżytach jelit, biegunkach
ü
zewnętrznie stosowany w stanach zapalnych jamy ustnej i gardła oraz w postaci okładów przy
żylakowatych owrzodzeniach podudzia
! Surowiec:
Quercus cortex (kora dębowa) FP VI
Gat. Quercus robur – dąb szypułkowy
Quercus sessilis (Quercus sessiliflora) – dąb bezszypułkowy
Rodz. Fagaceae – bukowate
§
surowiec farmaceutyczny musi zawierać co najmniej 4% garbników w przeliczeniu na pirogalol
§
jest to surowiec będący źródłem głównie garbników mieszanych
§
wykorzystywana jest kora młodych pni, a surowiec zbierany jest zazwyczaj wiosną – następnie suszona
jest w cieniu i w przewiewie w temp. do 50C
§
Skład chemiczny:
ü
dominują garbniki skondensowane, dimery katechiny, epikatechiny oraz galokatechiny
ü
towarzyszą im pochodne kwasu elagowego
ü
fitosterole
ü
diterpeny, pochodne kwasu ursynowego(?)
ü
procyjanidyny
§
Działanie i wykorzystanie w lecznictwie:
ü
surowiec wykazuje działanie ściągające , p/zapalne i bakteriobójcze
ü
odwary z kory dębowej stosowane są głównie zewnętrznie do płukania jamy ustnej, gardła
ü
odwary stosowane są w przypadku niektórych chorób ginekologicznych (stany zapalne), do
przemywania ran oraz w odmrożeniach
§
Preparaty: Dentosept A, Enterosal, Hemostin, Vagosan, Vagoflos, Mucosit
! Surowiec:
Tormentillae rhizoma (kłącze pięciornika) FP VI
Syn: kłącze kurzego ziela
Gat. Potentilla erecta (Potentilla tormentilla) – pięciornik kurze ziele
Rodz. Rosaceae – różowate
§
surowiec farmaceutyczny, farmakopealny stanowią podziemne narządy pięciornika kurze ziele suszone w
warunkach naturalnych lub w suszarniach w temperaturze do 60C
§
pięciornik kurze ziele jest rośliną pospolicie występującą w Polsce na pastwiskach oraz glebach bogatych
w próchnicę
§
cechą charakterystyczną pięciornika kurze ziele jest posiadanie 4 płatków korony
§
surowiec farmaceutyczny nie może zawierać mniej niż 7% garbników w przeliczeniu na pirogalol
§
Skład chemiczny:
ü
występują głównie garbniki mieszane z przewagą katechinowych
ü
katechina, kwas elagowy, chinowy
ü
kwasy triterpentynowe
ü
saponiny (tormentozyd)
ü
żywice
ü
glukoza
§
Działanie i wykorzystanie w lecznictwie:
ü
surowiec wykazuje działanie ściągające, p/biegunkowe i p/zapalne
ü
wykorzystywany jest do kompresów i przemywań na trudno gojące się rany
§
Preparaty: Vemoral, Tannosan, Tinctura Tormentila, Tormentiol
! Surowiec:
Myrtylli fructus (owoc borówki czernicy)
Syn: czarne jagody
Gat. Vaccinium myrtyllus – borówka czernica
Rodz. Ericaceae – wrzosowate
§
surowiec stanowi źródło garbników katechinowych (pochodne katechiny i epikatechiny)
§
dodatkowo występują antocyjany oraz kwas ursolowy, pochodne diterpenowe, fenolokwasy, witamina B i
C, cukry i kwasy organiczne
§
surowiec wykazuje działanie p/biegunkowe, moczopędne i ściągające
§
wyciągi z surowca działają ochronnie na naczynia krwionośne i oczy
! Surowiec:
Myrtylli folium (liść borówki brusznicy)
Gat. Vaccinium myrtyllus – borówka czernica
Rodz. Ericaceae – wrzosowate
§
surowiec farmaceutyczny zawierający garbniki katechinowe
§
dodatkowo w składzie chemicznym występują irydoidy, brak antocyjanów
§
wykazuje działanie p/cukrowcowe, obniża poziom triglicerydów i cholesterolu we krwi
§
działa grzybobójczo oraz wirusostatycznie (dzięki obecności garbników)
! Surowiec:
Rubi fructosi folium (liść jeżyny pofałdowanej) FP VI
Gat. Rubus plicatus (Rubus fructicosus) – jeżyna pofałdowana
Rodz. Rosaceae – różowate
§
surowiec farmaceutyczny, farmakopealny musi zawierać nie mniej niż 4,5% garbników w przeliczeniu na
pirogalol, kwas elagowy i galusowy
§
dodatkowo zawiera trójterpeny, flawonoidy, witaminę C (kwas askorbinowy), kwas cytrynowy oraz sole
mineralne
§
wyciągi z liści wykazują działanie p/biegunkowe, bakteriobójcze, p/zapalne
§
dodatkowo obniżają poziom cukru we krwi
! Surowiec:
Theae folium (liść herbaty)
Gat. Thea sinensis – herbata chińska
Rodz. Cameliaceae – kameliowate
§
surowiec zawiera głównie garbniki katechinowe oraz procyjanidyny, dodatkowo połączenia
flawonoidowe i alkaloidy
§
stosowany jest w przypadku zaburzeń przewodu pokarmowego, posiada właściwości antyoksydacyjne
! Surowiec:
Anserinae herba (ziele pięciornika gęsiego)
Gat. Potentilla anserina – pięciornik gęsi
Rodz. Rosaceae – różowate
§
garbniki hydrolizujące, połączenia flawonoidowe
§
zastosowanie podobne jak w przypadku poprzednich surowców
! Surowiec:
Agrimoniae herba (ziele rzepiku)
Gat. Agrimonia eupatoria – rzepik pospolity
§
działanie ściągające, p/zapalne, p/krwotoczne
§
hamuje drobne krwawienia
! Surowiec:
Juglandis folium (liść orzecha włoskiego)
§
garbniki hydrolizujące, pochodne kwasu elagowego, juglan, flawonoidy, do 2% witaminy C
§
działanie ściągające, p/zapalne, p/bakteryjne
§
surowiec stosowany jest w stanach zapalnych skóry, przy nadmiernej potliwości, do płukania jamy ustnej i
gardła oraz w przypadku drobnych krwawień
! Inne surowce:
§
Alchemillae herba - ziele przewrotnika – Alchemilla vulgaris
§
Fraganae folium – liść poziomki – Fragaria vesca – poziomka pospolita, Rosaceae
§
Ratanhiae radix – korzeń ratanii