Przedmiot farmakognozji

Początek formularza

Farmakognozja jest to dziedzina wiedzy przyrodniczej, wchodzi w zakres nauk farmaceutycznych, zajmuje się surowcami naturalnymi oraz ich składnikami chemicznymi które wykazują właściwości biologiczne, oczywiście mające zastosowanie w lecznictwie.

Słowo farmakognozja pochodzi od greckich słów pharmakon (lek) i gnosis (wiedza).

Zadaniem farmakognozji jest badanie tych substancji i ich składników z zastosowaniem metod fizycznych, chemicznych, biologicznych oraz badania możliwości ich zastosowania
w postaci leków naturalnych.

Nowoczesna farmakognozja koncentruje się na składnikach chemicznych tych surowców, ich budowie i właściwościach farmakologicznych uzasadniających ich zastosowanie w lecznictwie.
Opiera się na fitochemii – chemii substancji naturalnych pochodzenia roślinnego.

NAUKI  POKREWNE:

 

- BOTANIKA FARMACEUTYCZNA – nauka o roślinach leczniczych

 - TAKSONOMIA – nauka o klasyfikowaniu organizmów

 - CHEMOTAKSONOMIA - nauka o klasyfikowaniu organizmów na podstawie składu
chemicznego

 - FIZJOLOGIA – nauka o czynnościach życiowych organizmów

 - BIOCHEMIA – nauka o przemianach chemicznych zachodzących w komórkach
organizmów oraz o substancjach ulegających tym przemianom

 - CYTOLOGIA – nauka o komórce

 - FITOCHEMIA – chemia roślin (dział chemii organicznej zajmującej się substancjami
pochodzenia roślinnego)

 - MIKROBIOLOGIA – nauka o mikroorganizmach

 - FARMAKOLOGIA – nauka o działaniu leków

 - BIOTECHNOLOGIA – nauka o wykorzystaniu organizmów i procesów biologicznych
w technologii

Rys historyczny – jako pierwszy terminu farmakognozja użył w 1815r. Polak – Seydler,
ale sama dziedzina znana jest już od czasów starożytnych:

STAROŻYTNOŚĆ:

- 2,5 wieku p.n.e.- starożytne medycyny tradycyjne np: Chin, Indii, Egiptu, Japonii

- Egipt – Papirus Ebersa (-1550) – opisy roślin leczniczych

- Hipokrates (-460) – lekarz grecki uznawany za ojca medycyny, jego nauki zostały spisane
w Corpus Hipporaticum

- Dioskorydes (77) – lekarz grecki, opisał około 600 surowców roślinnych

 

- Galen (Claudius Galenus)(130) – lekarz rzymski pochodzenia greckiego, stąd farmacja
galenowa

 

ŚREDNIOWIECZE:

- Rozwój ziołolecznictwa klasztornego

- Awicenna (980) – lekarz perski – Canon medicinae

             

RENESANS:

- Odkrycia geograficzne – nowe rośliny i surowce (kawa, kakao, korzeń ipekakuany,
kora chinowa)

- Paracelsus – lekarz i przyrodnik szwajcarski, zwrócił uwagę na obecność ciał czynnych
w surowcach

 

XVIII w.:

- Karol Linneusz (Carl von Linné) – szwedzki lekarz i przyrodnik, opracował system
klasyfikowania organizmów

 

XIX w.:

Pierwsze izolacje związków czynnych z surowców:

- Sertürner – 1805 – izolacja morfiny z opium

- Pelletier i Caventou – 1818 – izolacja strychniny z nasion kulczyby

 -1815 – Seydler (PL) – nazwa farmakognozja

XX w.:

- Dynamiczny rozwój fitochemii, związany z rozwojem nowoczesnych metod analitycznych

Michaił Cviet – twórca chromatografii

             

Pochodzenie surowców :

1. Zbiór roślin dziko rosnących – wymaga dużego nakładu pracy i znajomości gatunków
przez zbieracz. Narzędzia do zbioru to : grzebienie , sekatory.

Skutki negatywne – wyniszczanie gat. na stanowiskach naturalnych, zbiór
z zanieczyszczonych (nieznanych) terenów,

2. Uprawy – od 75% - 80% wszystkich pozyskanych surowców pochodzi z upraw gdyż
to daje nam zbiór dużej ilości z małej powierzchni(ekonomizacja pracy).

Surowiec jest tez wyrównany pod względem cech morfologicznych i zawartości składników czynnych. Przy wielu zakładach farmaceutycznych prowadzi się uprawy roślin i stosuje się wiele zabiegów agrotechnicznych które powodują wzrost wydajności surowca i wzrost zawartości substancji czynnych.
Te zabiegi to :
–selekcja – wprowadzanie nowych odmian hodowlanych,
–nawożenie,
–badania biotechnologiczne : hodowla tkanek in vitro
- biosynteza metabolitów wtórnych

Suszenie pozyskanych surowców .

Ważny proces technologicznej obróbki gdyż dla wartości leczniczych surowca bardzo
istotną rolę odgrywają:

- odpowiednia temperatura suszenia ,
- ruch powietrza ,
- grubość warstwy surowca.

Suszymy :
– na powietrzu, w cieniu ,
– w ogrzewanych suszarniach ,
– w próżni
– promieniowaniem podczerwonym

wpływ temperatury - bardzo duży-optymalna temp to 30-35 st.C

bardzo wrażliwe na temperaturę są surowce lotne:

1. -olejki eteryczne – zw. chemiczne powstające w egzogennych utworach wydzielniczych,
2. - estry – walepotriaty (z kozłka lekarskiego),
3. - witaminy – głównie wit.c,
4. – enzymy,
5. – hormony,

niekiedy stosujemy suszenie stopniowe – np glikozydy nasercowe :
- I – faza 20-30 st.C ,
-II – faza 80- 100 st.C

Dla każdego surowca optymalne warunki suszenia podaje Farmakopea.

Liofilizacja – proces suszenia polegający na wysublimowaniu wody, zachodzi w próżni
w niskiej temperaturze, możemy w ten sposób pozyskać hormony i enzymy.

Przechowywanie surowców - ma na celu zapobieganie stratom (jakościowym
i ilościowym) składników czynnych.

Składniki czynne należą do różnych grup substancji chemicznych mają więc różną trwałość, lotność i właściwości fizykochemiczne:

• najbardziej lotne są surowce olejkowe,
• najłatwiej utleniają się fenole ,
• najłatwiej hydrolizują glikozydy i estry ,
• najłatwiej polimeryzują garbniki katechinowe ,
• najtrwalszymi związkami są alkaloidy i węglowodany.

Z reguły jest tak że im dłużej przechowujemy substrat tym więcej traci on swoich substancji czynnych.
Mamy jednak 2 ważne wyjątki :

– olejek kminkowy – z owoców kminku – im dłużej przechowywany tym go więcej
– lanatozyd C – z liścia naparstnicy wełnistej

Zasady prawidłowego przechowywania surowców (szczegółowo opisane dla każdego surowca w F.P) a ogólnie to :
– sucho,
– optymalna temperatura,
– chronione przed szkodnikami.

Podział ze względu na trwałość podczas przechowywania:

1. Mieszanki ziołowe – można przechowywać, ok 1roku – dodajemy do ich przeciwutleniacze
np tokoferole, witamina E

2. Alkaloidy – przeważnie związki trwałe można przechowywać do 1 roku (wyjątek to
atropina i sporysz)

3. Glikozydy nasercowe – mało trwałe, bo szybko tracą swoje właściwości jeżeli dostaną
wilgoci

4. Antrazwiązki – łatwo fermentują i utleniają się (senes, kruszyna – przeczyszczające)

5. Garbniki – łatwo się utleniają i polimeryzują tworząc czerwony nalot (czerwień katechinowa),
należy je przechowywać nierozdrobnione

6. Śluzy – jeśli dostana wilgoci to szybko pleśnieją i fermentują

7. Flawonoidy - są wrażliwe na światło, hydrolizują i utleniają się.

8. Olejki – wrażliwe na wysoką temperaturę i światło, należy przechowywać
w ciemności i nierozdrobnione.

Standaryzacja

Surowce roślinne (i nie tylko) przeznaczone do użytku leczniczego muszą odpowiadać określonym standardom.
Najważniejsze są wymagania Farmakopei.
Standaryzowanie surowców i ich przetworów zapewnia ich odpowiednia wartość leczniczą, opartą na badaniach:

• cech mikro- i makroskopowych,
Częściej stosuje się czyste izolowane substancje roślinne, lub ich ściśle oznaczone kompleksy ( dot. to substancji silnie działających)

• ocenie czystości
jakie mamy zanieczyszczenia :
-organiczne, aflatoksyny (toksyny grzybów pleśniowych),
-nieorganiczne :- pestycydy, metale ciężkie (kadm, ołów)

• zawartości składników czynnych(ilościowych i jakościowych)

Metody oznaczania zawartości składników czynnych – ilościowe:

– destylacja z parą wodną (olejki)
– spektrofotometria (flawonoidy, antrazwiązki, garbniki)
– miareczkowo-wagowa (alkaloidy)
– oznaczanie wskaźnika goryczy (zw. goryczowe)

• domieszek zafałszowania
• badaniach biologicznych.

Definicja leku roślinnego – wg. Organizacji Europejskiej towarzystwa współpracy na rzecz fitoterapii –
leki roślinne to środki stosowane w medycynie, zawierające jako składniki czynne: całe rośliny lub ich części,
pojedyncze substancje roślinne lub zespoły substancji roślinnych.

Definicja obowiązująca w Polsce –
leki roślinne to preparaty, których składnikami farmakologicznie czynnymi są rośliny lub ich części, a także uzyskane z nich nalewki, wyciągi, destylaty.

Według tej definicji substancje jednorodne izolowane z roślin nie są lekami roślinnymi.

Leki ziołowe – są to surowce roślinne używane w celach leczniczych o różnym stopniu
rozdrobnienia, nie zawierają substancji pomocniczych.

Fitofarmaceutyki – są to wieloskładnikowe preparaty roślinne.

Do wstępnego zakwalifikowania preparatu roślinnego jako leku są konieczne następujące dane:

1. nazwa preparatu
2. ilość w jednostkowej formie
3. zawartość substancji leczniczej
4. rodzaj rozpuszczalnika użytego do ekstrakcji
5. dawka terapeutyczna (dzienna, jednorazowa).

Działanie farmakokinetyczne – dowodem działania preparatu jest wykazanie zależności efektu od dawki.
Efektywność nowych leków nie tylko roślinnych przed ich rejestracją musi być określona za pomocą :

1. Badań farmakokinetycznych na zwierzętach lub ich organach,
2. Potwierdzeniem są badania kliniczne na ludziach
- najwięcej danych dostarczają badania na dłużej grupie wybranych losowo pacjentów.
3. Randomizacja – kontrola za pomocą placebo oraz podwójnie ślepej próby(ani lekarz nie
wie ani pacjent co jest podawane)

Dawkowanie – podobnie jak inne leki , lek roślinny musi mieć :

1. dawkę terapeutyczną – ( dosis therapeutica ) - wywołuje efekt terapeutyczny u dorosłego
(25-50 lat, 70 kg)pacjenta czyli wyraźne zmiany w czynności
narządów – pobudzeniem lub zahamowaniem ich czynności
w granicach fizjologicznych.

2. Dawkę maksymalną – (dosis maxima) – największa dawka terapeutyczna.

3. Dawkę progową – (dosis minima) – najmniejsza ilość środka wywołująca już pewne
reakcje ze strony organizmu.

4. Dawkę uderzeniową – stosowana w leczeniu antybiotykami, sulfonamidami, witaminą D,
C, - na określenie dawkowania w którym dawka początkowa jest
znacznie większa (zwykle 2x) od dawki następnej (podtrzymującej). Stosuje się to w celu szybszego uzyskania aktywnego stężenia leku we krwi.

5. Dawkę toksyczną – (dosis toxica) - dawka wywołująca zaburzenie czynności organizmu
w granicach patologicznych.

6. Dawkę śmiertelną – (dosis letalis)- to najmniejsza dawka leku która poraża ważne dla życia
czynności organizmu powodując śmierć.

Najbardziej miarodajna dla danego leku jest dawka wywołująca swoisty odczyn biologiczny
u 50 % badanych zwierząt. Badany środek o potencjalnym działaniu leczniczym podaje się zwierzętom doświadczalnym dożylnie, doustnie, dootrzewnowo.
Przenoszenie wyników badań na ludzi odbywa się na podstawie DL 50% badanych zwierząt.

W.T. - wskaźnik terapeutyczny jest to stosunek dawki śmiertelnej do dawki terapeutycznej.

W.T. = DL 50 /DE 50

Przy niskim wskaźniku (małej różnicy) w dawkach ważne jest monitorowanie stężenia leku w organizmie pacjenta.

 

Początek formularza

Toksyczne i niepożądane działanie leku.

I. toksyczność

Oprócz toksyczności samego surowca roślinnego należy uwzględnić toksyczne domieszki lub/i zafałszowania, np.:

–liście lepiężnika zamiast liści podbiału

–toksyczne domieszki roślin kąkolu.

Domieszki badamy organoleptycznie, makroskopowo lub metodami chemicznymi.

W badaniach toksyczności uwzględnia się :

1. toksyczność ostrą – po jednorazowym podaniu dawki dawniej wyznaczano DL 50, obecnie ustala się dawkę minimalną po której występują objawy zatrucia.
Po śmierci wykonywane jest badanie histopatologiczne uszkodzonych organów.

2. toksyczność przewlekła – po wielokrotnym podaniu.

Badania prowadzone są przez długie okresy:

- na gryzoniach od 6 mc – do 2 lat

- na psach od 6 mc – do 7 lat.

Objawy toksyczności ostrej są odmienne od objawów toksyczności przewlekłej.

II. mutagenność i embriotoksyczność

Badania mutagenności – mutacje mogą dotyczyć :

– komórek płciowych lub komórek rozwijającego się zarodka – wtedy dochodzi często do uszkodzenia płodu – mówimy o embriotoksyczności,

– komórek somatycznych – wtedy może dojść do np. rozwoju nowotworu,

Badania przeprowadza się na komórkach somatycznych.

III. kancerogenność

Badania prowadzone na zwierzętach są badaniami długotrwałymi i wymagają poświęcenia dużej liczby zwierząt, dlatego stosuje się test na transformację – pozwala on wykryć substancje mutagenne i symulować rozwój nowotworu.

Do roślinnych substancji kancerogennych zaliczamy :

1. aflatoksyny (toksyny grzybów)

2. pewne laktony seskwiterpenowe, takie jak :

- eupatoryna (sadziec konopiasty),

- ptakwilozyd (z orlicy pospolitej).

3. alkaloidy pirolizydowe (żywokost lekarski)

4. safrol
5. wodny wyciąg z tarczownicy bajkalskiej

IV. fototoksyczność i alergie

fototoksyczność – pojawia się po działaniu promieni słonecznych

(zaczerwienienie, podrażnienie, wysypka ,przebarwienia skóry)

Do roślinnych substancji fotouczulających zaliczamy :

1. furanokumaryny : psolaren, bergapten (oba z korzenia lubczyku)

2. fagopiryna (gryka)

3. hiperycyna (ziele dziurawca)

* alergeny roślinne :

• pyłki roślinne,

• orto- i parachinony,

• karwon (olejek kminkowy),

• cytral (olejek cytrynowy),

• aldehyd cynamonowy,

• karen (olejek terpenowy),

• allicyna (cebula,czosnek)