Występowanie: Wyspy Moluckie (grupa Wysp Indonezyjskich); uprawiany: Zanzibar, Pemba, Madagaskar.
Pączki zbiera się krótko przed rozwinięciem.
Nie mniej niż 15% olejku eterycznego – wg FP III.
Wg Farmakopei Polskiej VIII: nie mniej niż 15% olejku eterycznego.
Wg Pharmacopoea Helvetica VI surowiec nie może zawierać mniej niż 14% olejku eterycznego (surowiec cały) i nie mniej niż 12,5% olejku w surowcu sproszkowanym. Popiołu nie więcej niż 8%.
Wygląd zewnętrzny: pączek kwiatowy jest ciemnobrunatny, długości od 12 do 18 mm, składa się z wydłużonego osadnika i półkolistej lub niemal kulistej nie rozwiniętej jeszcze korony oraz czterech odstających działek kielicha u nasady komory. Osadnik jest niewyraźnie czworograniasty, o powierzchni z lekka pomarszczonej i dołeczkowanej, zwęża się ku dołowi i zawiera w górnej części pod kielichem dwukomorową zalążnie z licznymi zalążkami. Cztery żółtobrunatne, dachówkowato na siebie zachodzące płatki korony tworzą półkoliste sklepienie średnicy od 4 do 5 mm, kryjące bardzo liczne, łukowato ku środkowi wygięte pręciki, osadzone na krawędzi kwadratowego miodnika oraz wysmukłą, szydłowatą szyjkę słupka, umiejscowioną pośrodku miodnika.[1]
Goździki posiadają swoisty, eugenolowy zapach i palący smak.
Proszek goździkowy jest czerwonobrunatny; znamiennymi jego składnikami są: strzępy skórki osadnika oraz działek kielicha z nielicznymi szparkami; ziarna pyłku, komórki znamienne dla endotecjum; okruchy tkanki ze zbiornikami olejkowymi oraz gruzły szczawianu wapnia; naczynia szerokości do 15 um oraz odłamki grubościennych, zdrewniałych włókien, okrysztalonych gruzłami szczawianu wapnia.
Proszek goździkowy – Pulvis Caryophylli widziany gołym okiem i pod mikroskopem w pow. 400x i 1000x; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno
Chemizm: olejek lotny 15-21%, nie mniej niż 15-16; olejek cięższy od wody; zawiera głównie eugenol 70-96%, octan eugenolu 2-17% i seskwiterpeny, np. beta-kariofilen.
Działanie i zastosowanie: zawartość eugenolu warunkuje dezynfekujące, antyseptyczne i równocześnie lokalnie znieczulające działanie surowca i jego przetworów. Olejek goździkowy i eugenol zmieszane z tlenkiem cynku znajduje zastosowanie w stomatologii jako materiał dentystyczny do plombowania. Corrigens w lekach i suplementach.
W proszku widnieją tylko sporadyczne ziarna skrobi lub ich brak (wg Farmakopei Polskiej VIIIbrak ziaren skrobi) i nierównomiernie sękato zgrubiałe włókna oraz zdrewniałe jamkowane sklereidy, jedynce szczawianu wapniowego i siatkowate naczynia (w szypułkach goździków).
Roztwór chlorku żelaza zabarwia natychmiast odłamki proszku na kolor granatowy, niemal czarny (próba na fenole).
W skrawku przez środek osadnika, umieszczonym w kropli roztworu KOH 1:1 występują po krótkim czasie długie słupy i igły eugenolanu potasowego.
Popiołu nie więcej niż 7% (wg FP III i VIII).
Wilgoci nie więcej niż 10%.
Zgodnie z FP VIII: nie więcej niż 6% szypułek, ogonków liściowych i owoców; nie więcej niż 2% uszkodzonych kwiatów goździkowca i nie więcej niż 0,5% innych zanieczyszczeń.
Przechowywanie: w naczyniach szczelnie zamkniętych. Chronić od światła.[2]
Wg Chromatographische und mikroskopische Analyse von Drogen, eine praktische Ergänzung für die Arzneibücher Europeas, Egon Stahl (red.); Gustav Fischer Verlag Stuttgart 1970, s. 137.
A1 rzadko występujące mało charakterystyczne fragment pylnika oglądane z boku: 1 – skórka, 2- komórki włókien,
A2 rzadko występujące, mało charakterystyczne fragmenty pylnika, komórki włókien pylnika widziane z góry,
B1 i b2 bardzo liczne, charakterystyczne fragmenty miękiszu parenchymatycznego zalążni z mieszkiem olejkowym b2 oraz resztkami dwóch innych mieszków b1, w środku b2 dobrze widoczne są komórki wydzielnicze mieszka olejkowego,
C liczne, mało charakterystyczne ziarna pyłku z trzema ujściami łagiewkowymi o średnicy 15 um, od szerszej strony okrągłotrójkanciaste, od węższej strony owalne
D liczne, mało charakterystyczne fragmenty skórki z dwoma dużymi aparatami szparkowymi, widziane z góry,
E rzadko występujące, mało charakterystyczne fragmenty tkanki zalążni z wiązką przewodzącą i sąsiadującym rzędem komórek zawierających gruzły szczawianu wapnia,
F rzadko występujące, niecharakterystyczne włókna sklerenchymatyczne z zalążni,
G fragment tkanki z licznymi mieszkami olejkowymi i naczyniami, z lewej strony widoczne włokna sklerenchymatycze,
H fragment ściany zalążni – widoczna część mieszka olejkowego,
I fragment szyjki słupka z centralną wiązką przewodzącą i dwoma mieszkami olejkowymi,
K pylnik (przecięty), wnętrze wypełniają ziarna pyłku.
Proszek nie powinien zawierać ziaren skrobi, włosków i sklereid, wszystkie fragmenty tkanek w proszku są barwy brudnożółtej do ciemno brunatnej; nadmiar elementów sklerenchymatycznych pochodzi od obecności szypułek kwiatowych, często spotyka się w proszku krople olejku.
Studenci II roku Towaroznawstwa PWSZ w Krośnie na ćwiczeniach; 16 marzec 2012 r.; badanie surowców zielarskich wg wymogów Farmakopei Polskiej i Farmakopei Szwajcarskiej.
Studenci I roku Pielęgniarstwa PWSZ w Krośnie na ćwiczeniach: badanie wody pobranej dopływu rzeki Badoń na obecność bakterii, sinic, pierwotniaków i glonów; 16 marzec 2012 r.
Polisacharydy w wyniku hydrolizy enzymatycznej lub kwasowej rozpadają się do disacharydów i monosacharydów.
Polisacharydy zostały podzielone na dwie duże grupy:
(a) Homoglikany – zawierają w budowie jednakowe monosacharydy.
(b) Heteroglikany – zbudowane z różnych monosacharydów.
Polisacharydy są glikozydami, których cząsteczki utworzone są z setek lub tysięcy reszt węglowodanowych połączonych ze sobą poprzez atomy tlenu grup półacetalowych.
Do najbardziej znanych polisacharydów należą: skrobia, glikogen, celuloza, inulina, agar, chityna, mureina.
Pod względem funkcjonalnym polisacharydy dzielimy na wielocukry strukturalne (budują struktury ścian komórkowych, istotę międzykomórkową w tkankach, występują w tkance nabłonkowej i łącznej), wielocukry wiążące wodę(zapobiegają wysychaniu komórek i tkanek, podtrzymują nawodnienie struktur komórkowych, wielocukry zapasowe (magazyn cukrowców, źródło oligosacharydów i monosacharydów).
Chityna tworzy szkielet stawonogów, ponadto jest to składnik ściany komórkowej grzybów i porostów. Podstawowa jednostką budowy chityny jest N-acetyloglukozamina. Cząsteczki N-acetyloglukozaminy w chitynie połączone są wiązaniem 1,4-β-glikozydowym.
Szkielet ściany komórkowej bakterii i niektórych sinic zbudowany jest z peptydoglikanu – mureiny. Jest to heteropolimer złożony z N-acetyloglukozaminy i kwasu N-acetylomuraminowego, połączonych wiązaniami β—1,4-glikozydowymi Podjednostki kwasu muraminowego połączone są z peptydami (często zawierają L-alaninę, kwas D-glutaminowy, kwas mezo-diaminopimelinowy, L-lizyna, D-alanina; ponadto aminokwasy diaminowe: kwas m- lub LL-diaminopimelinowy, L-lizyna – zapewniają usieciowanie mureiny). Kwas m-diaminopimelinowy i D-formy alaniny oraz kwasu glutaminowego nie występują u roślin i zwierząt, zatem są specyficzne dla bakterii.
źródło ilustracji: R. H. Garrett, Ch. M. Grisham: Biochemistry, 1999, s. 233.
Celuloza (błonnik; włóknik roślinny) jest liniowym homoglikanem złożonym z reszt glukozowych połączonych wiązaniami glikozydowymi β1→4. Niemal połowa biomasy w przyrodzie przypada na celulozę. Ściany komórkowe roślin zawierają około 40-50% celulozy. Włókna bawełny zawierają nawet 98% celulozy. Celuloza jest odporna na hydrolizę enzymatyczną i chemiczną. 50-100 cząsteczek celulozy buduje fibrylę elementarną o średnicy 4 nm. Około 20 firbyli elementarnych tworzy mikrofibrylę. Mikrofibryle celulozowe konstruują szkielet ściany komórkowej. Ten szkielet przyłącza inne wielocukry tworzące kolejne usieciowania. Do tych dodatkowych polisacharydów należy hemiceluloza, która jest mieszaniną ksylanów, ksyloglukanów i arabinogalaktanów. Hemiceluloza jest połączona z fibrylami celulozowymi, przy czym te struktury są ustabilizowane jeszcze przez pektyny (zawierające kwas glukuronowy). Zwierzęta nie mają zdolności trawienia celulozy. Przeżuwacze wykorzystują celulozę dzięki mikroflorze wytwarzającej enzymy celulolityczne (celulaza, celobiaza). Celuloza jest rozpuszczalna w amoniakalnym roztworze tlenku miedzi (odczynnik Schweitzer’a). Z chlorkiem cynku ZnCl2 daje zabarwienie niebieskie.
Celuloza traktowana 18% roztworem NaOH przekształca się w alkilocelulozę, która przy wymywaniu wodą ulega hydrolizie na hydrocelulozę o wzorze C6H10O5•H2O. Po wysuszeniu powstaje celuloza mniej odporna na działania chemiczne i łatwiej pochłaniająca barwniki. Ten zabieg w przemyśle nosi nazwę merceryzacji bawełny[1].
Pod wpływem bezwodnika kwasu octowego (CH3CO)2O celuloza hydrolizuje do celobiozy (disacharyd C12H22O11).
Kwas azotowy powoduje estryfikację grup hydroksylowych celulozy. Pod wpływem HNO3, wobec stężonego H2SO4 powstają nitrocelulozy: jednoazotan, dwuazotan, trójazotan celulozy. Nitrocelulozy są używane do produkcji prochów bezdymnych piroksylinowych (trójnitroceluloza), lakierów, celuloidu i jedwabiu sztucznego.
Celuloza, estry celulozy i jej pochodne mają wielkie znaczenie w przemyśle kosmetycznym, farmaceutycznym i spożywczym.
Celacefatum (octanoftalan celulozy) to higroskopijny proszek rozpuszczający się w acetonie, dioksanie, octanie etylu, chlorku metylenu, w roztworach wodnych o pH powyżej 6. Stosowany jako substancja błonotwórcza do powlekania tabletek i mikrokapsułek. Stosowany w postaci 10-15% roztworów z dodatkiem plastyfikatora. Chroni leki przed działanie soku żołądkowego, rozpuszcza się w jelitach (leki dojelitowe).
Nitroceluloza rozpuszczona w mieszaninie etanolu i eteru daje Collodium służące do powlekania tabletek, kapsułek, mikrokapsułek, ponadto 4% roztwory jako środek powlekający skórę.
Metyloceluloza otrzymywana jest przez działanie na alkilocelulozę w temp. 50 stopni C siarczanem dimetylu lub chlorkiem metylu, pod ciśnieniem. Wodne roztwory stają się lepkie, w dodatku wiele z nich rozpuszcza się w zimnej wodzie. Roztwory są obojętne i stabilne przy pH 2-12. W roztworach 4-5% są lepiszczem podczas granulacji leków i suplementów. Nadaje się do powlekania. Tworzy powłoczkę odporną na tłuszcze i rozpuszczalniki organiczne. Stabilizuje i zagęszcza krople. Po podaniu doustnym działa przeczyszczająco.
Etyloceluloza otrzymywana jest w wyniku działania chlorku etylu na alkilocelulozę. Nie rozpuszcza się w wodzie, glicerolu, glikolu, kwasach i zasadach. Zmienia jednak swoje właściwości w zależności od zawartości grup etoksylowych. Etyloceluloza zawierająca mniej niż 46,5% grup etoksylowych rozpuszcza się w chloroformie, octanem metylu i w mieszaninach węglowodorów aromatycznych z etanolem. Etyloceluloza zawierająca ponad 46,5% grup etoksylowych dobrze rozpuszcza się w etanolu, metanolu, octanie etylu i cykloheksanie. Stosowana do powlekania, produkcji granulatów i tabletek, jako lepiszcze w roztworach etanolowych 1-6%, chroni wnętrze leków przed wilgocią. Ważna w produkcji tabletek matrycowych.
Do wyrobu leków i kosmetyków stosowane są również hydroksyetyloceluloza (hydrożele), karmeloza sodu (karboksymetyloceluloza; lepiszcze, środek przeczyszczający – pęczniejący, składnik rozsadzający tabletki), hydroksypropyloceluloza (substancja wiążąca podczas granulacji, nośnik w tabletkach i kapsułkach; substancja błonotwórcza), hypromeloza (hydroksypropylometyloceluloza; emulgator, stabilizator w żelach, do wyrobu adhezyjnych bandaży, sztucznych łez, a nawet produkcji soczewek kontaktowych).
Jako dodatek do żywności celuloza (C6H10O5)nma symbol E 460 (ang. Cellulose). W przemyśle spożywczym celuloza mikrokrystaliczna i celuloza sproszkowana to substancja wypełniająca, zagęstnik, stabilizator, emulgator, substancja wiążąca, antyzbrylacz, nośnik, dyspergent.
Etylohydroksyetyloceluloza spożywcza i kosmetyczna zawiera 7-19% grup etoksylowych i dobrze rozpuszcza się w wodzie zimnej, nie rozpuszcza się w wodzie gorącej. Substancja zagęszczająca, stabilizująca pianę, powlekająca. Dodawana do kremów, żeli, likierów, toników kosmetycznych.
Karboksymetyloceluloza spożywcza i kosmetyczna ma postać włóknistego lub ziarnistego proszku barwy białej lub szarej. Rozpuszcza się w wodzie zimnej i ciepłej; daje tzw. nieniutonowskie i psudoplastyczne roztwory. Jest zagęstnikiem, emulgatorem, stabilizatorem i wypełniaczem. Sosoy, majonezy, śmietanki, dressingi, galaretki, nadzienia, soki mętne, lody, jogurty.
W przemyśle spożywczym i kosmetycznym stosowane są również: etylometyloceluloza E465, hydroksypropylometyloceluloza E464, etyloceluloza INS 462 i metyloceluloza E461.
Celuloza mikrokrystaliczna – Cellulosum microcristallinum jest to oczyszczona i częściowo zdepolimeryzowana celuloza. Ma postać białego proszku uzyskanego dzięki zabiegom mechanicznym (silne rozdrobnienie). Nie rozpuszcza się w wodzie, ale pęcznieje i częściowo rozpuszcza się w roztworach alkalicznych. Stosowana do tabletkowania bezpośredniego (z pominięciem granulacji; do 50%), dobrze absorbuje syropy i oleje (nośnik sypki). Zmieszana z wodą w stosunku 33 cz. do 67 cz. daje, przy mieszaniu przez 25 minut – żel, który można poprawić za pomocą alginianu sodu lub karmelozy sodu. W tabletkach jest wypełniaczem, nośnikiem i czynnikiem rozsadzającym (do 10%)
Strukturalną jednostka bisacharydową celulozy jest celobioza, zbudowana z glukozy. Poprawia sypkość granulek, wchodzi w skład otoczek kapsułkowych
Glikogen jest polisacharydem zapasowym zwierząt, grzybów, niektórych bakterii oraz roślin (np. glistnik, niektóre gatunki kukurydzy). U zwierząt, w tym człowieka glikogen jest gromadzony w komórkach wątrobowych (6%) i mięśniowych (0,6%). Ma strukturę przypominająca amylopektynę, jednak cząsteczka jest jeszcze bardziej rozgałęziona, bowiem odgałęzienia powstają co 8-12 reszt glukozowych. Glikogen zawiera wiązania 1,4, 1,6 i nieco 1,3. Masa molowa glikogenu 3 tys. – kilka milionów. Łatwo ulega hydrolizie do glukozy. Glikogen można otrzymać z wątroby przez ogrzewanie w roztworze 30% KOH i wytrącanie alkoholem.
[1] Bobrański B., Tołłoczko S.: Chemia organiczna. PWN Warszawa 1957, s. 557.
Skrobia (C6H10O5)n, ang. Starch, fr. Amidon, niem. Stärke (krochmal, mączka, amylum) jest białym higroskopijnym proszkiem zbudowanym z dwóch polisacharydów: amylozy i amylopektyny. Innymi słowy skrobia to mieszanina amylozy i amylopektyny, przy czym stosunek ilościowy obu polisacharydów nadaje właściwości skrobi. W amylozie pierścienie piranozowe[1] glukozy są połączone wiązaniami glikozydowymi α-1,4[2] (podobnie jak w maltozie!), a długie, nie rozgałęzione łańcuchy utworzone z jednostek strukturalnych maltozy są zwinięte w kształcie linii śrubowej.Z uwagi na konfigurację α przy C-1 (węglu 1) łańcuchy glukozowe tworzą helisę z 6-8 resztami na skręt. Odczynnikiem Lugola amyloza wybarwia się na niebiesko (atomy jodu gromadzą się we wnętrzu helisy). Masa molowa amylozy 100-160 tys. = 150-300 reszt glukozy. 15-25% masy skrobi zajmuje amyloza, która w czasie gotowania przechodzi w roztwór koloidalny.
Amylopektyna jest polisacharydem rozgałęzionym. W odstępach co 24-30 reszt α-D-glukozowych odłącza się od łańcucha rozgałęzienie utworzone przez wiązanie glikozydowe α-1,6 typu izomaltozy. Amylopektyna tworzy cząsteczkę sferyczną i krzaczastą. Odczynnikiem Lugola wybarwia się na czerwono-fioletowo. Masa molowa amylopektyny 50 tys.-1 mln = ok. 1000 reszt glukozowych.
Struktura amylozy i amylopektyny; źródło ilustracji: V.E. Tyler, L.R. Brady, J.E. Robbers: Pharmacognosy 7th Edition Lea&Febiger Philadelphia 1976, s. 60.
Skrobia jest syntetyzowana w komórkach roślinnych. Stanowi materiał zapasowy roślin. Jest podstawowym cukrem pokarmowym człowieka. Plastydy wypełnione skrobią noszą nazwę amyloplastów. W zimnej wodzie nie rozpuszcza się, ale po podgrzaniu pęcznieje.
W stanie surowym jest trudno strawna, natomiast po absorpcji wody, napęcznieniu i podgrzaniu staje się podatna na działanie enzymów. W strukturze skrobi stwierdza się często obecność kwasu fosforowego, soli wapniowych, magnezowych i potasowych.
W farmacji używana jest skrobia pszeniczna, ziemniaczana, kukurydziana i ryżowa. Jest wypełniaczem granulatów i tabletek. Zapewnia rozsadzanie leku w przewodzie pokarmowym dzięki pęcznieniu. Zapewnia strukturę kapilar w tabletkach i granulach, do których może dostać się woda. Najsilniej pęcznieje skrobia ziemniaczana – Amylum Solani (stopień pęcznienia 29%). Skrobia kukurydziana Amylum Maydis i skrobia ryżowa – Amylum Oryzae mniej pęcznieją, w granicach 5-6%. Skrobię przed wprowadzeniem do masy tabletkowej lub granulowej poddaje się suszeniu. 5-20% roztwory skrobi pełnią rolę lepiszczy. Skrobia ziemniaczana działa też poślizgowo, adsorbująco, hydrofilizująco. Podana na skórę absorbuje wilgoć i łój, łagodzi podrażnienia, zapobiega otarciom w pachwinach (wpływ osłaniający). Kleiki skrobiowe podane doustnie również wpływają łagodząco, osłonowo na śluzówkę i przeciwzapalnie. Wchodzi w skład zasypek i pudrów, podłoży hydrożelowych (np. maści glicerynowej), drażetek, tabletek, granulek.
Skrobia stosowana w przemyśle spożywczym, kosmetycznym i farmaceutycznym zawiera<0,3-0,5% popiołu, <0,1-0,5% białka, <0,1% tłuszczu, <50 mg/kg SO2. Wilgotność <14-21%. pH zawiesiny wodnej 5,5-7,5.
Skrobia to nie tylko składnik pokarmowy dla roślin, bakterii, grzybów, ludzi i zwierząt. W przemyśle jest istotnym zagęstnikiem i stabilizatorem, niekiedy nośnikiem. Ma zdolność tworzenia kleików. Duże stężenie cukrów rozpuszczalnych obniża szybkość kleikowania skrobi, lepkość i zdolności żelowania skrobi.
Skrobia kukurydziana zmodyfikowana jest białym lub kremowym proszkiem, zawierającym 5% wolnej amylozy, 15% wolnej amylopektyny i 80% skrobi zmodyfikowanej. Bardzo słabo rozpuszcza się w wodzie zimnej. Jest substancją wypełniająca w kapsułkach żelatynowych (5-75%), wiążącą w granulkach (5-10%), do tabletkowania bezpośredniego (5-20%). Najczęściej łączona z kwasem stearynowym (do procesu prasowania masy tabletkowej).
Skrobia rozpuszczalna – Amylum solubile otrzymywana jest w wyniku gotowania skrobi z wodą lub słabym kwasem w celu rozszczepienia wiązań w miejscach rozgałęzień łańcuchów amylopektyny. Jako lepiszcze w roztworach 10%.
Skrobia niepęczniejąca – Amylum non mucilaginosum – grupy wodorotlenowe zostały zeteryfikowane za pomocą tetrametyloacetylenodimocznika. Nie pęcznieje i nie rozpuszcza się w wodzie. Stosowana do zasypek, jako substancja poślizgowa w rękawicach gumowych, w tabletkach, w kosmetykach proszkowych i w kosmetykach barwiących stałych (tusze).
Dekstryny C6H10O5)n•xH2O (ang. Dextrines, fr. Dextrines, niem. Dextrine) powstają w wyniku enzymatycznej, termicznej lub kwasowej obróbki skrobi. Dekstryny mogą być białe (powstałe dzięki rozkładowi skrobi pod wpływem gorącej wody z dodatkiem kwasu) i żółte (suche prażenie skrobi w temp. 180-200 stopni C z mała domieszką HCl max 0,15% lub H3PO4 max 0,17%). Posiadają znaczenie odżywcze, zagęszczające, nabłyszczające. Nośniki dla ekstraktów, aromatów, dodatków smakowych. Wypełniacze. W wodzie dają kleiste syropy. Alternatywa dla gumy arabskiej.
W przemyśle znaczenie mają również:
1) Beta-cyklodekstryna E459) – częściowo zhydrolizowana skrobia jest poddawana działaniu enzymu cykloglikozyltransferazy CGTase z Bacillus circulans; proszek biały, krystaliczny o budowie cyklicznej, odporny na działanie amylaz, kwasów i zasad; znaczenie teksturotwórcze, nośnik, zagęstnik, do otoczkowania dla aromatów i substancji smakowych; nadaje się do mikrokapsułkowania.
2) Skrobia kwasowa – skrobia w roztworze 40% poddawana obróbce kwasem solnym (<7%), fosforowym (<7%) lub siarkowym (<2%), w temp. 25-55% przez 6-24 h, potem zneutralizowana i wysuszona; jest mniej lepka. Budynie, sosy, zupy, jogurty, żelki, do otoczkowania.
3) Skrobia alkaliczna – skrobia poddana działaniu rozcieńczonych (<1%) ługów: sodowego lub potasowego; barwa biała lub kremowa; stabilizator, zagęstnik (skrobia modyfikowana); rozpuszczalna w gorącej wodzie, trudno rozpuszczalna w zimnej wodzie. Jogurty.
4) Skrobia bielona – uzyskiwana w wyniku działania utleniaczy: nadtlenku wodoru, podchlorynu sodu, SO2 lub siarczynów, nadmanganianu potasu (0,2%); biały proszek, czysty mikrobiologicznie; zagęstnik, stabilizator, substancja wiążąca. Jogurty, sosy, ketchup.
5) Skrobia utleniona E1404 – otrzymywana przez działanie podchlorynu sodowego (<5,5% NaOCl) na skrobię, z niewielkim dodatkiem NaOH (pH9-10); skrobia częściowa depolimeryzowana. Biały proszek lub granulki, płatki. Rozpuszczalna w zimnej wodzie. Kleikuje w niższych temperaturach. Daje przezroczyste roztwory koloidalne o niższej lepkości. Emulgator, zagęstnik, stabilizator, nośnik. Sosy sałatkowe, majonezy, ketchup, desery w proszku błyskawiczne, lody, jogurty, śmietanki.
6) Fosforan monoskrobiowy E1410 – powstaje na skutek zadziałania kwasu ortofosforowego na skrobię. Ma niską temperaturę kleikowania, stabilna, tworzy przezroczyste roztwory, odporna na zamrażanie i odmrażanie, odporna na gotowanie, odporna na kwasy i obróbkę mechaniczną. Zupy, sosy, ketchup, dressingi, kremy, desery błyskawiczne, jogurty.
7) Glicerole skrobiowe (C6H10O5)•(OCH2-CHOH-CH2O)m: glicerol diskrobiowy, acetylowany glicerol diskrobiowy, hydroksypropyloglicerol doskrobiowy – powstają dzięki usieciowaniu łańcuchów skrobiowych między sobą przez mostki dieterowe i estryfikację; białe proszki, rozpuszczalne w zimnej i ciepłej wodzie; zagęstnik w kosmetologii i farmacji, regulator wilgotności, nośnik.
8) Skrobia acetylowana E1420 (C6H10O5)n•(CH3-CO-)m powstaje w wyniku estryfikowania bezwodnikiem kwasu octowego <10%, w pH 7-11, w temp. 25oC. W razie estryfikowania skrobi za pomocą octanu winylu <7,5%) otrzymujemy również skrobię acetylowaną o INS 1421. Jest to skrobia stabilna o niższej temperaturze kleikowania 55-65oC., ale i słabsze zdolności żelowania. Zagęstnik, stabilizator, daje roztwory przezroczyste, odporne na wysoką i niską temperaturę oraz kwasy i czynniki mechaniczne. Ciasta owoce mrożone, nadzienia cukiernicze, powłoki ochronne owoców, jogurty, zupy, koncentraty, twarogi.
9) Acetylowany adypinian diskrobiowy E1422; (C6H10O5)n•(CH3-CO)m•[CO(CH2)4CO]p – skrobia usieciowana bezwodnikiem kwasu adypinowego i estryfikowana bezwodnikiem kwasu octowego (<0,12%); biały proszek, płatki, granulki; stabilizator, zagęstnik, substancja wiążąca, nośnik; odporna na zamrażanie i rozmrażanie, nadaje zwięzłą strukturę produktom w środowisku kwaśnym, utrzymuje lepkość w temp. do 100oC. Ketchup, sosy sałatkowe, dressing, majonez, margaryna, sosy w proszku, nadzienia do ciast, napoje mleczne, lody, jogurty.
10) Sól sodowa oktenylobursztynianu skrobiowego E1450 (C6H10O5)n•[CH2-CH2-CH-(C8H17)COONa]m otrzymywana prze estryfikowanie skrobi bezwodnikiem kwasu n-oktenylobursztynowego <3%; biały proszek; rozpuszczalny w gorącej wodzie, słabo w zimnej wodzie. Stabilizator, zagęstnik, substancja wiążąca, nośnik, emulgator. Posiada właściwości lipofilne!; stabilizuje układy emulsyjne i pianę; alternatywa dla gumy arabskiej. Nadaje się do mikrokapsułkowania. Napoje, koncentraty soków, aromaty, dodatki smakowe otoczkowane, sosy, majonezy, zabielacze do kawy.
[1]Piranozy – cukry proste mające budowę pierścieniową, traktowane jako pochodne heterocyklicznego sześcioczłonowego związku – piranu, np. α-D—glikopiranoza, β-D-fruktopiranoza. Piran (C5H6O) jest to sześcioczłonowy związek heterocykliczny z jednym heteroatomem. Do jego pochodnych należą: piron (ketonowa pochodna piranu), chromon (benzo-γ-piron, pierścień benzenowy jest skondensowany z pierścieniem γ-pironu).
[2] Reszty glukozowe połączone są atomami tlenu w połażeniu 1 i 4.
Ziarna skrobi w łuskiewniku różowym Lathraea squamaria Linne, rys. H. Rozanski 1996 r.
Studenci II roku Towaroznawstwa na ćwiczeniach laboratoryjnych: Badanie jakości surowców zielarskich wg European Pharmacopoeia VI, Pharmacopoea Polonica III i VI oraz Pharmacopoea Helvetica VI et X.
W Farmakopei Polskiej VIII, w tomie III opisano monografię korzenia rzewienia – Radix Rhei (Rhubarb, Rhubarbe). Zgodnie z definicją korzeń rzewienia obejmuje całe lub pocięte, wysuszone, podziemne części Rheum palmatum L. lub Rheum officinale Bailon. FP VIII dopuszcza części mieszańców tych gatunków lub też mieszaniny. Zawiera nie mniej niż 2,2% pochodnych hydroksyantracenowych, w przeliczeniu na reinę C15H8O6 o masie cząsteczkowej 284,2.
Surowiec posiada charakterystyczny, aromatyczny zapach.
Dla przypomnienia podam, że Farm. Pol. VI definiuje surowiec: podziemne narządy Rheum L. sectio palmata, Polygonaceae, zebrane w okresie kwitnienia rośliny i wysuszone. Surowiec powinien zawierać nie mniej niż 2,2% związków antranoidowych, w przeliczeniu na reinę C15H8O6 o masie cząsteczkowej 284,23.
Wg Farmakopei Szwajcarskiej VI = Pharm. Helvetica VI Radix Rhei (Rhabarbarwurzel, Racine de rhubarbe, radice di rhabarbaro) pocodzący z gatunku Rheum palmatum L. i (lub) Rheum officinale Baill. i ich hybrydów (Polygonaceae) powinien zawierać przynajmniej 2,5% związków antrachinonowych (ogólnie), w tym najwyżej 1/3 pochodnych antranolowych. Zawartość wyraża się w przeliczeniu na 1,8-dihydroksyantrachinon C14H8O4 o m.cz. 240,2.
Tożsamość wg Pharm. Pol. VIII
1. Wygląd jest zmienny: krążkowate kawałki o średnicy do 10 cm i grubości 1-5 cm; walcowate kawałki; owalne lub płasko-wypukłe kawałki; powierzchnia posiada różowawy odcień; fragmenty pokryte brunatnym proszkiem; po zwilżeniu uwidacznia się siateczka ciemnych linii (marmurkowa struktura); przełam jest ziarnisty; w przekroju poprzecznym zaobserwować można wąską zewnętrzną strefę promienistych, brunatnoczerwonych linii; promienie rdzeniowe są przecięte prostopadle przez ciemny pierścień miazgi; wewnątrz tej strefy znajduje się pierścień małych gwiazdkowatych anormalnych wiązek naczyniowych.
2. Sproszkowany surowiec jest pomarańczowy lub brunatnożółty. FP VIII zaleca obserwowanie proszku rzewieniowego w roztworze wodzianu chloralu lub glicerolu 50%. Mikroskop uwidacznia gruzły szczawianu wapnia, które mogą mieć średnicę nawet ponad 100 um; siatkowato zgrubiałe niezdrewniałe naczynia (do 175 um); zaokrąglone lub wieloboczne, cienkościenne komórki miękiszowe; sklereidy i włókna nie występują; ziarna skrobi okrągłe i złożone, w ziarnach złożonych z gwiazdkowatych ośrodeczkiem.
3. Do ok. 50 mg proszku rzewieniowego dodać 25 ml rozcieńczonego kwasu solnego i ogrzewać mieszaninę 15 minut na łaźni wodnej. Po schłodzeniu wytrząsnąć z 20 ml eteru etylowego, odrzucić warstwę wodną. Warstwę eterową wytrząsnąć z 10 ml rozcieńczonego wodorotlenku amonowego. Warstwa wodna zabarwi się na czerwono lub fioletowo.
F. P VIII ukazuje metodę chromatograficznego (TLC) potwierdzenia tożsamości surowca (w obecności wzorca – emodyny).
Strata masy po suszeniu: nie więcej niż 12%.
Popiół całkowity: nie więcej niż 12%.
Popiół nierozpuszczalny w kwasie solnym: nie więcej niż 2%.
Zawartość składnika aktywnego w surowcu.
Umieścić 0,100 g sproszkowanej substancji roślinnej w kolbie pojemności 100 ml. Dodać 30 ml wody, zmieszać i zważyć. Ogrzewać 15 minut w łaźni wodnej pod chłodnicą zwrotną. Pozostawić do ochłodzenia, dodać 50 mg wodorowęglanu sodu, zważyć i uzupełnić wodą do masy początkowej. Odwirować i przenieść 10 ml cieczy do kolby okrągłodennej ze szlifem pojemności 100 ml. Dodać 20 ml roztworu chlorku żelaza III i zmieszać. Ogrzewać 20 miut na łaźni wodnej pod chłodnicą zwrotną, dodać 1 ml kwasu solnego i ponownie ogrzewać 20 minut, często wstrząsając. ochłodzić, przenieść do rozdzielacza i wytrząsać 3 porcjami, każda po 25 ml eteru etylowego użytego wcześniej do przemycia kolby. Połączyć warstwy eterowe i przemyć 2 porcjami, każda po 15 ml wody. Przesączyć wyciąg eterowy przez zwitek waty higroskopijnej do kolby miarowej i uzupełnić eterem etylowym do 100 ml. 10 ml odparować ostrożnie do sucha na łaźni wodnej i rozpuścić pozostałość w 10 ml roztworu 5 g/l octanu magnezu w metanolu. Zmierzyć absorbancję przy 515 nm używając metanolu jako odnośnika. Obliczyć procentową zawartość reiny wg wzoru:
przyjmując absorbancję właściwą dla reiny równą 468, obliczoną na podstawie absorbancji właściwej barbaloiny.
A = absorbancja przy 515 nm
m = masa użytej substancji roślinnej, w gramach
Rheum sproszkowany Pulvis Rhei w roztworze KOH; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno
Pulvis Rhei; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, widoczne kryształy i komórki miękiszowe.
Pulvis Rhei; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno, widoczne komórki i ziarna skrobi (reakcja płynem Lugola) i szczawian wapnia.
Uprawiany w Europie: Schwarzwald, Austria, Szwajcaria, Bułgaria, Turcja. Pochodzi z zachodnich Chin (tereny górskie).
Surowiec: burakowate 4-7-letnie kłącza z korzeniami.
Kłącze z korzeniami Rheum palmatum L., z lewej strony surowiec zwilżony wodą, z prawej – suchy; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno
Okorowane, żółtawo-biało-brunatne kawałki różnej wielkości, przełam gładki do ziarnistego, barwy czerwonawej.
Wygląd zewnętrzny: kawałki niemal kuliste, półkoliste, osełkowate, walcowate, często nieokreślonego kształtu, niekiedy przewiercone. Kłącze żółtawoczerwonawe, twarde, ciężkie, o powierzchni żółtawo opylonej. Przełom kłącza jest drobnoziarnisty, o powierzchni marmurkowej; na białawym tle widoczne są pomarańczowo-czerwone punkty oraz zlewające się linie, miejscami układające się promieniście w znamienne gwiazdki, odpowiadające anormalnym wiązkom sitowo-naczyniowym. Walcowate lub ucięte-stożkowate kawałki korzeni wykazują na przekroju poprzecznym prawidłową budowę promienistą.
Zapach kłącza i korzeni rzewienia jest słaby, swoisty, smak – słabo gorzki i cierpkawy.[1] Przy żuciu trzeszczy między zębami (gruzły szczawianu wapnia).
Działanie: małe dawki 0,05-0,5 g działają zapierająco, większe 1-3 g po 6-10 godzinach przeczyszczająco. Używany w formie proszku, wyciągu, nalewki, często w mieszaninie z innymi surowcami z grupy Laxans. Zabarwia mocz leczonego na żółtobrunatno. Po dodaniu wodorotlenków daje zabarwienie czerwone – reakcja Bornträger’a.
Reakcja Bornträger’a z proszkiem rzewieniowym – Pulvis Rhei; H. Rozanski LBPiE PWSZ Krosno.
Wymagania: surowiec farmakopealny FP IV, DAB 7, Ph. Helv. VI, ÖAB 9 i in. Wg DAB 7 nie mniej niż 4,5% antraglikozydów w przeliczeniu na glikozyd 1,8-dwuhydroksyantrachinonu.
Surowiec nie powinien pochodzić z gatunku Rheum rhaponticum L. (rabarbar ogrodowy).
Rheum rhaponticum zawiera rapontycynę, która wykazuje niebieską fluorescencję (strefy, pasy) przy UV 365 nm.
Kłącze z korzeniami rzewienia dłoniastego w świetle UV; badana próbka: prawidłowa, brak niebieskiej fluorescencji; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno
Zgodnie z FP VI[2] strata masy po suszeniu nie większa niż 12%
Popiołu nie więcej niż 12%
Korzeni ciemnobrunatnych nie przełamie nie więcej niż 4%
Innych części tej samej rośliny nie więcej niż 1%
Zanieczyszczeń organicznych nie więcej niż 0,5%
Zanieczyszczeń mineralnych nie więcej niż 0,5%
Przechowywanie. W zamkniętych opakowaniach w temp. nie wyższej niż 30 stopni C., chronić od światła, wilgoci i wpływu obcych zapachów.
Działanie i zastosowanie. Przeczyszczające.
Dawki zwykle stosowane. Jednorazowa 1-2 g, dobowa 1-2 g.
Proszek kłącza rzewienia jest pomarańczowo-żółty; znamiennymi jego składnikami są: odłamki promieni, zawierające bardzo liczne duże gruzły szczawianu wapniowego, liczne ziarna skrobi, żółte grudki barwników (preparat w glicerynie) oraz odłamki naczyń. Proszek nie powinien zawierać dużych ziarn skrobi, większych niż 35 um (mąka), żółtych bryłek sklajstrowanej skrobi (kurkuma), naczyń barwiących się po dodaniu floroglucyny z dymiącym HCl, okrysztalonych jedyńcami szczawianu wapnia włókien (lukrecja), sklereid i komórek korka.
Próba na obecność kurkumy w rzewieniu zgodnie z FP III; lewa próbówka zawiera rzewień i kurkumę – barwa fiołkowo-wiśniowa; prawa probówka zawiera tylko rzewień (prawidłowa); H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno.
Mikrosublimat jest żółty, częściowo składa się z igiełkowatych kryształów, barwiących się po dodaniu kropli roztworu wodorotlenku potasu na czerwono. Proszek zwilżony mieszaniną równych objętości kwasu siarkowego i spirytusu, nie powinien zabarwiać się na czerwonofioletowo (kurkuma).
Rheum (kłącze z korzeniami) sproszkowane – Pulvis Rhei; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno.
Popiołu nie więcej niż 12%. Wilgoci nie więcej niż 10%.
Wg Chromatographische und mikroskopische Analyse von Drogen, eine praktische Ergänzung für die Arzneibücher Europeas, Egon Stahl (red.); Gustav Fischer Verlag Stuttgart 1970, s. 63-64.
A/ bardzo liczne i charakterystyczne gruzły szczawianu wapnia, najczęściej 100 um i ich fragmenty
B/ bardzo liczne, ale mało charakterystyczne ziarna skrobi, okrągławe, pojedyncze 10-17 um, czasem złożone z kilku ziaren, posiadające w środku gwiazdkowatą szczelinkę
C/ liczne charakterystyczne fragmenty bardzo wyraźnie grubojamkowanych naczyń siatkowatych (nie barwią się floroglucyną z kwasem solnym)
D/ bardzo liczne, charakterystyczne fragmenty miękiszu parenchymatycznego, komórki wydłużone lub okrągławo wielokątne, cienkościenne, często z wieloma ziarnami skrobi.
1 – naczynia; 2 skrobia; 3 – fragmenty miękiszu; 4 – fragmenty promienia.
a – gruzły szczawianu wapniowego; b – odłamki gruzła.
Wg: Deryng J.: Atlas sproszkowanych roślinnych surowców leczniczych, PZWL Warszawa 1961, s. 104-105.
Próba z kwasem solnym i amoniakiem. 0,1 g proszku zagotować z 10 ml wody, zawierającymi 3 krople rozcieńczonego roztworu NaOH i po ostygnięciu przesączyć. Czerwono-brunatny przesącz zakwasić rozcieńczonym kwasem solnym i skłócić z 10 ml eteru. Warstwa eterowa barwi się na żółto, po dodaniu do niej 5 ml rozcieńczonego amoniaku i skłóceniu – amoniak barwi się na wiśniowo (emodyna), zaś warstwa eterowa nie zmienia zabarwienia (kwas chryzofanowy).
Próba z kwasem solnym i amoniakiem: warstwa eterowa (górna, chryzofanowa) żółta; warstwa środkowa – emodynowa, powstała wskutek podwarstwienia. H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno.
10 g proszku gotować w przeciągu 5 minut z 50 ml spirytusu 70%, ciecz odsączyć, przesącz odparować do objętości 10 ml i po ostygnięciu skłócić z 15 ml eteru; z mieszaniny tej nawet po upływie 24 h nie powinny wydzielić się kryształy (rapontycyny), barwiące się po odsączeniu, wysuszeniu i dodaniu kwasu siarkowego na purpurowo (Rheum rhaponticum L.).
Ćwiczenie. Próba Tollensa z floroglucyną na pentozy.
Do 1 ml roztworu pentozy dodać 2 ml stężonego HCl i 4 krople 2% roztworu (w etanolu) floroglucyny. Po podgrzaniu powstaje barwa wiśniowofioletowa. Heksozy dają zabarwienie żółte lub brązowe.[1]
Wskutek działania kwasu solnego na pentozy powstaje furfural, który wytwarza z floroglucyną połączenie barwy różowej→wiśniowej. Podobną reakcję uzyskamy z kwasami uronowymi, które ulegają dekarboksylacji[2].
Ćwiczenie. Reakcja Tollensa (srebrowa) na wykrywanie cukrów redukujących.
Probówkę przepłukać 10% roztworem KOH lub NaOH. Następnie wlać do probówki 0,5 ml amoniaku i 1 ml 1% roztworu AgNO3. Do mieszaniny dodać 1 ml roztworu cukru redukującego, np. glukozy, zmieszać i ogrzewać. Po 1-2 minutach obserwować na ściankach efekt lustra srebrowego. Próba polega na redukcji jonów srebra do srebra metalicznego.
Reakcja Tollensa – srebrowa; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno
Reakcję opracował niemiecki chemik Bernhard Christian Gottfried Tollens (1841-1918).
Bernhard Christian Gottfried Tollens (1841-1918)
Źródło ilustracji: http://www.liveinternet.ru
[1] Kłyszejko-Stefanowicz L. (red.): Ćwiczenia z biochemii. Wyd. III. PWN Warszawa-Poznań 1982; s. 155.
[2] Bukowska A., Benedict A., Lipski K.: Ćwiczenia z chemii organicznej. PWN Warszawa 1989; s. 197.
Ćwiczenie. Odczyn Nylandera.
Rozpuścić 4 g winianu sodowo-potasowego (Seignette’s salt) w 100 ml 10% roztworu wodorotlenku sodu. Roztwór ogrzać do wrzenia i na gorąco rozpuścić 2 g zasadowego azotanu bizmutu. Przesączyć. Jest to odczynnik Nylandera. Do 1 ml roztworu sacharydu dodać kilka kropel odczynnika Nylandera, probówkę wstawić do wrzącej łaźni wodnej na 5 minut. W obecności cukru redukującego wytrąci się czarny osad bizmutu. Odczyn Nylandera jest czulszy od odczynu Benedicta i wykrywa glukozę w niskim stężeniu, nawet 0,05%. Białka i aminokwasy siarkowe fałszują reakcję, bowiem mogą tworzyć z bizmutem czarny siarczek bizmutu.
Ćwiczenie. Reakcja Barfoeda.
48 g octanu miedzi rozpuścić w 900 ml wody, dodać 50 ml 8,5% kwasu mlekowego, dopełnić wodą do objętości 1 l. Do 1 ml odczynnika Barfoeda dodać kilka kropel roztworu sacharydu, wymieszać i ogrzewać do wrzenia. Po 3 minutach lekkiego ogrzewania powstaje czerwony osad tlenku miedzi.
Pozwala odróżnić cukry proste od disacharydów redukujących i stanowi modyfikację reakcji Fehlinga i Benedicta. W reakcji Barfoeda redukcję jonów miedzi przeprowadza się w środowisku kwaśnym, w obecności kwasu mlekowego, przez co reakcja przebiega wolniej. Cukry proste reagują szybciej, bowiem wolna grupa karbonylowa w dwucukrach wykazuje małą reaktywność.
Reakcja opracowana przez duńskiego chemika Christen Thomsen Barfoed (1815-1899).
Do 1 ml roztworu glukozy dodać 1 ml nasyconego roztworu kwasu pikrynowego i 0,5 ml 10% roztworu NaOH. Po ogrzaniu powstaje czerwone zabarwienie. Kwas pikrynowy jest redukowany do kwasu pikraminowego. Powstający w środowisku zasadowym pikraminian sodu daje czerwone zabarwienie.
173 g cytrynianu sodu i 100 g węglanu sodu rozpuścić w 800 ml ciepłej wody, przesączyć i uzupełnić wodą do objętości 850 ml. Następnie w 100 ml rozpuścić 27 g siarczanu miedzi 5-wodnego. Oba roztwory wymieszać i dopełnić wodą do objętości 1 l[1].
W odczynie Benedicta miedź ulega redukcji ze stopnia utlenienia +2 do +1. W obecności cukru redukującego wytrąca się ceglasto-czerwony osad tlenku miedzi. Odczyn Benedicta jest czulszy i bardziej swoisty od odczynu Fehlinga, dlatego nadaje się do wykrywania cukru w moczu. W dawnej diagnostyce na podstawie natężenia barwy wnioskowano o ilości glukozy w badanym moczu[2].
Reakcja Benedicta; H. Rozanski, LBPiE PWSZ Krosno
Reakcję opracował amerykański chemik Stanley Rossiter Benedict (1884-1936).
![clip_image001[4]](https://rozanski.bg/wp-content/uploads/2020/03/clip_image0014.jpg "clip_image001[4]")
![clip_image002[4]](https://rozanski.bg/wp-content/uploads/2020/03/clip_image0024-2.png "clip_image002[4]")
![clip_image002[6]](https://rozanski.bg/wp-content/uploads/2020/03/clip_image0026.png "clip_image002[6]"){kind=small}
![clip_image002[4]](https://rozanski.bg/wp-content/uploads/2020/03/clip_image0024.jpg "clip_image002[4]")
Najnowsze komentarze