CC BY
0УДК 547.95
Атаева Дж.
Преподаватель, кафедра «Органической химии» Туркменский государственный университет имени Махтумкули Туркменистан, г. Ашхабад
Нурлыев Б.
Преподаватель, факультет «Геологии» Кафедра «Гидрогеологии и инженерной геологии» Международный университет нефти и газа имени Ягшыгелди Какаева
Туркменистан, г. Ашхабад
Джумакулиев И.
Студент, факультет «Геологии» Кафедра «Гидрогеологии и инженерной геологии» Международный университет нефти и газа имени Ягшыгелди Какаева
Туркменистан, г. Ашхабад
Кошшекова М.
Студент, факультет «Геологии» Кафедра «Гидрогеологии и инженерной геологии» Международный университет нефти и газа имени Ягшыгелди Какаева
Туркменистан, г. Ашхабад
Курбанов А.
Студент, факультет «Геологии» Кафедра «Гидрогеологии и инженерной геологии» Международный университет нефти и газа имени Ягшыгелди Какаева
Туркменистан, г. Ашхабад
СИНТЕЗ, СВОЙСТВА И МЕТОДЫ АНАЛИЗА БИОЛОГИЧЕСКИ
АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ
Аннотация: в статье рассматриваются процессы экстракции биологически активных веществ из растительного сырья, предлагаются
классификации и выявляются способы активизации процесса экстрагирования. Также анализируются свойства и методы анализа биологически активных веществ, что важно для изучения их химического состава, разработки новых технологий получения экстрактов и определения их биологической активности.
Ключевые слова: экстракция, экстрагент, экстрактор, растительное сырьё, классификация, анализ, биологически активные вещества.
Мир природы полон захватывающего множества молекул -биологически активных веществ (БАВ), которые играют ключевую роль в жизненных процессах. Эти удивительные молекулы, часто происходящие из растений, животных и микроорганизмов, обладают замечательной способностью взаимодействовать с живыми системами, оказывая разнообразный спектр эффектов. Раскрытие секретов БАВ, от их синтеза до свойств и методов анализа, является краеугольным камнем в разработке современных лекарств, медицине, сельском хозяйстве и различных других областях.
Искусство синтеза: воссоздание шедевров природы.
Один из подходов к использованию возможностей БАВ предполагает их синтез в лаборатории. Этот кропотливый процесс направлен на воспроизведение сложных молекулярных структур, созданных природой. Синтетические стратегии можно разделить на две основные категории:
Полный синтез. Этот метод, сродни строительству дома с нуля, предполагает поэтапное строительство всей молекулы БАВ из легкодоступных исходных материалов. Это требует глубокого понимания структуры и реакционной способности молекулы, что делает эту задачу трудоемкой и интеллектуально сложной.
Полусинтез. Здесь ученые используют в качестве отправной точки естественные предшественники, часто выделенные из растений или
микроорганизмов. Эти предшественники обладают значительной частью целевой структуры БАВ, и химики стратегически модифицируют их посредством серии химических реакций для получения желаемого конечного продукта. Этот подход может быть более эффективным, чем полный синтез, особенно для сложных молекул.
БАВ обладают поразительным разнообразием свойств, определяющих их биологические эффекты. Понимание этих свойств имеет решающее значение для раскрытия их потенциального применения.
Биологическая активность: это относится к специфическому взаимодействию БАВ с живой системой. Оно может варьироваться от влияния на активность ферментов или рецепторов до изменения экспрессии генов или путей гибели клеток. БАВ могут действовать как агонисты, имитируя действие естественных сигнальных молекул, или антагонисты, блокируя действие вредных веществ.
Селективность. В идеале БАВ должна избирательно нацеливаться на конкретный биологический процесс с минимальным взаимодействием с другими системами. Это сводит к минимуму нежелательные побочные эффекты и обеспечивает целенаправленное действие. Исследователи достигают селективности, создавая BAS, которые точно вписываются в места связывания их целевых молекул, подобно ключу, входящему в определенный замок.
Эффективность: это свойство отражает количество БАВ, необходимое для достижения желаемого эффекта. Высокоэффективные БАВ требуют меньших доз, что делает их более желательными с терапевтической точки зрения. Эффективность часто измеряется концентрацией БАВ, необходимой для достижения полумаксимального эффекта (EC50) на целевую систему.
Фармакокинетика и фармакодинамика. Эти свойства охватывают путь БАВ внутри организма - как он всасывается, распределяется, метаболизируется и выводится из организма, а также как он взаимодействует
со своей мишенью на молекулярном уровне. Понимание этих факторов имеет важное значение для разработки эффективных лекарств, поскольку оно влияет на то, как долго БАВ остается активным в организме и какое количество достигает места назначения.
Точная характеристика и анализ БАВ необходимы для различных целей, включая контроль качества, понимание механизма их действия и разработку новых лекарств. Аналитические методы играют жизненно важную роль в этом начинании.
Хроматографические методы: эти методы разделяют смеси на основе различного взаимодействия компонентов с неподвижной фазой. Такие методы, как высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) и газовая хроматография (ГХ), широко используются для анализа БАВ, предоставляя ценную информацию о чистоте и структурных особенностях. ВЭЖХ разделяет БАВ на основе их полярности, а ГХ разделяет их на основе их летучести.
Спектроскопические методы. Спектроскопия использует различные типы излучения для исследования структуры и состава молекул. Такие методы, как ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и масс-спектрометрия (МС), являются бесценными инструментами для выяснения структуры БАВ и идентификации примесей. ЯМР предоставляет подробную информацию о расположении атомов внутри молекулы, а МС определяет молекулярную массу БАВ и даже может фрагментировать молекулу для выявления ее субструктур.
Биологические анализы. Эти анализы напрямую оценивают биологическую активность БАВ. Они могут включать клеточные культуры, изолированные ферменты или даже целые организмы, в зависимости от конкретной цели БАВ. Например, исследователи могут использовать анализ клеточной культуры для измерения влияния БАВ на пролиферацию или жизнеспособность клеток.
Исследования BAS — это динамичная и постоянно развивающаяся область. По мере углубления нашего понимания этих удивительных молекул расширяются и возможности их применения.
Открытие лекарств: BAS служат богатым источником вдохновения для разработки новых фармацевтических препаратов. Имитируя или усиливая их естественную активность, ученые могут создавать новые лекарства от различных заболеваний. Например, противомалярийный препарат артемизинин получают из растения полыни сладкой, а лекарство от рака Таксол первоначально было выделено из тиса тихоокеанского.
Функциональные продукты питания и нутрицевтики: БАВ, оказывающие благотворное воздействие на здоровье, могут быть включены в функциональные продукты питания или нутрицевтики. Эти продукты призваны способствовать общему здоровью и благополучию, потенциально снижая риск хронических заболеваний. Например, некоторые антиоксиданты, содержащиеся во фруктах и овощах, могут помочь защитить клетки от повреждений.
Биоматериалы: BAS можно использовать для разработки новых биоматериалов для тканевой инженерии и регенеративной медицины. Эти материалы могут поддерживать рост и дифференцировку клеток, способствуя регенерации поврежденных тканей. Например, коллаген, природный БАВ, используется в различных медицинских целях, включая заживление ран и регенерацию костей.
Однако путь от открытия BAS до реального применения часто бывает долгим и сложным. Совместные усилия химиков, биологов, фармакологов и клиницистов необходимы для оптимизации методов синтеза, выяснения механизмов действия, проведения тщательных испытаний на безопасность и обеспечения эффективности продуктов, полученных на основе БАВ.
В заключение отметим, что биологически активные вещества — это захватывающая сфера в мире природы, полная возможностей для улучшения
здоровья человека, сельского хозяйства и различных других областей. Углубление синтеза, свойств и анализа БАВ позволяет нам раскрыть секреты этих замечательных молекул и применить их силу на практике. Поскольку исследования в этой области продолжают процветать, мы можем ожидать еще больше революционных открытий, которые определят будущее медицины, сельского хозяйства и нашего понимания самой жизни.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. "Химия природных соединений" - Б. А. Трофимов, А. А. Нечаев
2. "Биоорганическая химия" - В. М. Денисов, А. И. Лебедев
3. "Физико-химические методы анализа и исследования биологических объектов" - А. А. Пономарев, А. А. Шульгин
4. "Современные методы синтеза биологически активных веществ" - В. Ф. Куц, А. И. Чернов
5. "Биофармацевтическая химия" - Л. М. Яковлев, А. А. Жаров
Atayeva J.
Lecturer, Department of Organic Chemistry Magtymguly Turkmen State University Turkmenistan, Ashgabat
Nurlyev B.
Lecturer, Faculty of Geology Department of Hydrogeology and Engineering Geology International Oil and Gas University Turkmenistan, Ashgabat
Jumakuliyev I.
Student, Faculty of Geology Department of Hydrogeology and Engineering Geology International Oil and Gas University Turkmenistan, Ashgabat
Koshshekova M.
Student, Faculty of Geology Department of Hydrogeology and Engineering Geology International Oil and Gas University Turkmenistan, Ashgabat
Kurbanov A.
Student, Faculty of Geology Department of Hydrogeology and Engineering Geology International Oil and Gas University Turkmenistan, Ashgabat
SYNTHESIS, PROPERTIES AND METHODS OF ANALYSIS OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES
Abstract: the article discusses the processes of extraction of biologically active substances from plant materials, proposes classifications and identifies
ways to activate the extraction process. The properties and methods for analyzing biologically active substances are also analyzed, which is important for studying their chemical composition, developing new technologies for obtaining extracts and determining their biological activity.
Key words: extraction, extractant, extractor, plant raw materials, classification, analysis, biologically active substances.
