مقدمه ای بر فیتوشیمی (شیمی گیاهی)

از بدو پیدایش بشر عده ای به عنوان درمانگر ظاهر شدند. ابتدا تنها آنها می دانستند که یک برگ یا گِل چشمه خاص باعث نرم شدن یا التیام سریعتر زخم ها می شود. با گذشت زمان و مداوای زخم ها اطلاعات بیشتری راجع به چیزهای مفیدی که در طبیعت یافت می شود به دست می آید. بدین ترتیب درمانگران با داشتن اطلاعات بیشتر از بقیه افراد جامعه قبیله ای متمایز شدند. آنان تنها کسانی بودند که به دنبال این مطالب در دشت ها و جنگل ها به جستجو، مشاهده و آزمایش می پرداختند. آنان پیوسته در پی اطلاعات بیشتر بودند از این رو برای یافتن گیاهان موثرتر تلاش می کردند و هرگز از یافتن داروهای عجیبی که در طبیعت وجود دارد متحیر نمی شدند.

همانطور که امروز در بسیاری از فرهنگ ها مرسوم است، در ابتدا این اطلاعات از استاد به شاگرد منتقل می شد و ما در غرب این اطلاعات را دانش اولیه می نامیم. درمانگران بابلی، چینی و مصری اسرار معالجاتشان را بر روی سنگ نوشته های رسی یا پاپیروس نوشتند. بعدها مجربترین این درمانگران به دانشمندان، گیاه شناسان و داروسازانی صاحب نام مانند شن نونگ، تئوفراست، میتردات، جالینوس، دیسکورید و ابوعلی سینا مبدل شدند که از گنجینه های امروز به شمار می آیند.

فرانک د آملیوسر. هربالیست و شیمیدان تحلیلگری است که در زمینه صنایع دارویی 31 سال تجربه دارد. ایشان از طرف انجمن شیمیدانان تحلیلگر در سمت داور داروهای گیاهی و عضو موسسه فن آوری های غذایی برگزیده شده است. همچنین او در سال 1973 شرکت بیوباتونیکا را پایه گذاری نمود و نویسنده تعداد زیادی مقاله و کتاب در زمینه گیاهان دارویی است. اجزاء تشکیل دهنده داروها

اجراء تشکیل دهنده مهم دارویی گیاهان، گروه بسیار متنوعی از ترکیبات شیمیایی اند که از نظر قابلیت انحلال و پایداری، تنوع بیشتری در آنها مشاهده می‌ شود. این ترکیبات به شکل زیر رده بندی می شوند:

1- روغن های ثابت، چربی ها، موم ها (لیپیدها)

2-فنل ها

3- تانن ها

4- پروتئین ها

5- آلکالوئید ها

6- ئیدرات های کربن

7- گلیکوزیدها

8- روغن های فرار

9- رزین ها و ترکیبات رزین دار

1- لیپید ها

واژه لیپید ها به روغن های ثابت، چربی ها و موم ها اطلاق می شود. این ترکیبات استر اسید های چرب با زنجیر بلند، الکل و مشتقات مربوطه شان هستند. در گیاهان لیپیدها همراه با مواد غذایی ذخیره ای مانند پروتئین ها وجود دارند. در بیشتر موارد، این مواد در دانه ها، اسپور ها، اندام های چند ساله رویشی مثل پیاز ها ذخیره می شوند. به طور کلی چربی ها و روغن های ثابت، استر اسید های چرب با زنجیر بلندند (مثل: اسید استئاریک، اسید پالمتیک و اولئیک) که با الکل های تری هیدریک مانند گلیسرول تر کیب می شوند و از این رو آنها را تری گلیسیرید می نامند. موم ها به جای الکل تری هیدریک دارای قسمت هایی از الکل منو هیدریک قوی اند مانند: الکل های ستیل، میرستیل و استئاریل.

چربی ها و موم ها در تهیه دارو هایی که برای بیماری های پوستی تجویز می شوند مورد استفاده قرار می گیرند.

2- فنل ها

فنل ها ترکیباتی اند که در آنها یک یا چند گروه هیدروکسیل مستقیماً به هسته حلقوی متصل است. آنها در گیاهان فراوان یافت می شوند و معمولا مانند گلیکوزید ها به صورت تر کیب با قند ها وجود دارند. فنل ها در آب قابل حل بوده، در طبیعت به عنوان اسید های ملایم شناخته می شوند. فنل های پلی ئیدریک عوامل احیا کننده بسیار قوی به شمار می آیند. اسید های فنلی در گیاهان نیز یافت می شوند.

مانند: اسید کافئیک، فرولیک و کوماریک

3- تانن ها

تانن ها ترکیبات پیچیده ایی اند که معمولا به صورت مخلوط با پلی فنل ها وجود دارند. این گروه بزرگ از ترکیبات پیچیده در سلسله گیاهی به طور گسترده یافت می شوند. آنها معمولا در قسمت های خاصی از پیکر گیاه مانند: میوه ها، پوست، برگ ها، ساقه ها، ریشه ها و ... به چشم می خورند. به طور کلی تانن ها در آب حل شده، دارای عمل انقباضی و اغلب تلخ مزه اند. تانن ها قادر به رسوب پروتئین های محلول شده و قادرند با آنها ترکیب شوند. این امر از اثر آنزیم های پروتئولیک بر روی آنها جلوگیری می نماید. وقتی تانن ها برای بافت های زنده به کار برده شوند، نوعی واکنش که انقباضی نامیده می شود نشان می دهند که خود اساس کاربرد های درمانی آنها را تشکیل می دهد. در علم طب تانن ها را به عنوان قابض جاری معدی – روده ای و همچنین برای درمان خراشیدگی های پوست توصیه می شود. در فرآیند درمان سوختگی ها، پروتئن های بافت های روباز رسوب می کنند و پوشش محافظ و ضد میکروب نسبتا ضخیمی تشکیل می دهند که در زیر ترمیم بافت جدید اتفاق می افتد. محلول های تاننی در درمان پادزهری سموم  آلکالوئیدی بسیار با ارزش اند، زیرا با تشکیل تانن های نا محلول موجب غیر فعال شدن آلکالوئید ها می شوند. اخیرا به خاصیت ضد ویرسی و ضد سرطانی برخی تانن ها پی برده اند. تانن ها به دو گروه مجزا تقسیم می شوند. ا- تانن های هیدرولیز شونده یا پیروگالول (تانن های سیاه – آبی با کلرید فریک، TS) 2- تانن های غلیظ یا کاتکول (تانن های سیاه – سبز با کلرید، TS)

4- پروتئین ها

پروتئین ها ترکیبات آلی نیتروژن داری اند که به وسیله موجودات زنده تولید شده و در پیکر آنها یافت می شوند. این ترکیبات در هر سلسه گیاهی و جانوری وجود دارند. پروتئین های گیاهی به صورت بلور جدا می شوند. معمولا گیاهان پروتئین ها را به صورت دانه های آلورون ذخیره می کنند. پروتئین ها از مشخصات اسیدهای آمینه که واحد های ساختمانی آنها را می سازند به وجود می آیند.  این ترکیبات در متابولیسم نقش قابل توجهی دارند. تنها تعداد معدودی از پروتئین های جدا شده به عنوان عوامل درمان به کار می روند. کلیه فرآورده های غدد، دانه های روغنی گیاهان، آنتی توکسین ها، مم ها، گلوبولین هادارای پروتئین هایی اند که به صورت ترکیب با سایر مواد شیمیایی وجود دارند. تمام این مواد دارای اثر های درمانی اند.

5- آلکالوئیدها

واژه آلکالوئید را می توان به عنوان یک باز گیاهی تعریف کرد. آلکالوئید به معنی شبه قلیا است که به خاصیت قلیایی مواد تشکیل دهنده گیاهی اطلاق می شود. در اصل آلکالوئیدها ترکیبات نیتروژندار بازی با منشاء گیاهی اند که داری کنش های فیزیولوژیکی خاص می باشند. آلکالوئیدها در انسان واکنش های فیزیولوژیکی قوی همراه با اثرهای مخصوص ایجاد می کنند و به ویژه بر سیستم عصبی اثر دارند.

آلکالوئیدها در قسمت های مختلف پیکر گیاهان یافت می شوند. اما بیشتر در میوه ها، ساقه ها، پوست، ریشه ها، برگها و دانه ها به چشم می خورند. به طورکلی آلکالوئیدها در آب حل نمی شوند و در اتر یا کلروفرم و سایر حلال های غیرقطبی محلول اند. به طورکلی ساختارهای شیمیایی بازی عبارتنداز: فنیل آلکیل آمین، پیریدین، پیپریدین، تروپان، کینولین، ایزوکینولین، ایندول، کروبولین، امیدازول، پورین، فنانترون و استروئیدال.

نقش واقعی آلکالوئیدها در پیکر گیاهان به طور کامل شناخنه نشده است. خاصیت فارماکولوژی الکالوئیدها نیز بسیار متفاوت است. برخی ضد درد و و مخدر هستند (مرفین و کدیین)، برخی دیگر محرک سلسله اعصاب مرکزی اند (استریکنین و بروسین) در حالیکه رزپین فشار خون را پایین می آورد. آلکالوئیدها خواص فیزیکی و شیمیایی زیادی دارند. بشتر آنها به صورت متبلور و جامد هستند، همچنین در آب غیرمحلول یا کم محلول اند و با اسیدها، تولید املاح محلول در آب می کنند. آلکالوئیدهای ازاد، در اتر و کلروفرمدمحلول هستند ولی املاح آنها در این حلال ها، غیر محلول اند و به این وسیله آلکالوئیدها را می توان جدا ، خالص و تعیین مقدار کرد. از روش های کروماتوگرافی، تقطیر، رسوب دادن، کریستالیزه کردن و غیره برای جداسازی الکالوئید ها می توان استفاده کرد. در بین معرف های عمومی آلکالوئیدها، واکنر (یدرو پتاسیم)، میر (یدرور جیوه و پتاسیم)، دوژاندروف (یدور بیسپورت و پتاسیم) و تعدادی معرف معرف دیگر وجود دارند.

6- گلیکوزیدها

گلیکوزیدها مواد غیر احیاء کننده ای اند که در اثر ئیدرولیز معرف ها یا آنزیم ها، یک یا چند قند احیاء کننده تولید می کنند. قسمت غیرقندی مولکول را اگلیکون یا جنین و قسمت قندی را گلیکون می نامند.

اتصال های گلیکوزیدی: اتصال بین قند ر اگلیکون معمولا یک اتصال اکسیژنی است که قند احیاء کننده را به گروه ئیدروکسیل یا فنل اگلیکون متصل می سازد. این گلیکوزیدها از متداولترین گلیکوزیدهایی اند که در طبیعت یافت می شوند و گاهی آنها را اکسیژن – گلیکوزید می نامند. سایر گلیکوزیدهای موجود عبارتند از: گوگرد – گلیکوزیدها، نیتروژن – گلیکوزیدها. در گوگرد – گلیکوزید (مثل سینیگرین) قند به گروه تیول (سولفیدریل) اگلیکون متصل است. در نیتروژن-گلیکوزیدها (مانند قسمت استرپتیدین مربوط به استروپتومایسین، گلوکزآمین یا آدنوزین) قند به گروه آمین اگلیکون متصل است. کربن – گلیکوزیدها نیز وجود دارند (مثل باربالوئین) که در آن قند به وسیله پیوند کربن – کربن به اگلیکون اتصال می یابد.

رده بندی: معمولا گلیکوزیدها بر اساس خصلت شیمیایی اگلیکون و به شکل زیر رده بندی می شوند.

1- فنل (مثال: آبوتن)

2- الکل (مثال: سالیسین)

3- لاکتون یا کومارین (مثال: دافنین)

4- فلاون (مثال: روتین)

5- آنتروکینون (مثال:گلوکوآلو - امودین)

6- آلدئید (مثال: گلوکووانیلین)

7- سیانوفورها (مثال: آمیدگالین)

8- تیوسیانات (مثال: سینیگرین)

9- استروئید (مثال: دیژیتوکسین)

10-ساپونین (مثال: دیژیتونین)

11- ایندوکسیل (3-هیدروکسی ایندول) (مثال: ایندیکن)

12- سایر ترکیبات خنثی (مانند کروسین و پیکروسین، جنتیوپیسرین و جنتامارین)

عمل گلیکوزیدها در گیاهان: برخی واکنش ها به گلیکوزیدها نسبت داده می شود. مانند ذخیره سازی مواد قندی، تنظیم، زدودن سم و نقش های دفاعی.

فعالیت دارویی: گلیکوزیدها خواص دارویی مهمی دارند. مانند دجیتوکسین، استروفانتین و اوبائین که تحریک کننده های قلبی اند، سینوسیدها، کاساروئیدها و بتربالوئین ها ملین اند.سینیگرین (پس از ئیدرولیز شدن) محرک موضعی است، سالیسین یک مسکن و هیسپیریدین برای شکستگی مویی استفاده می شود.

7- اسانس ها یا روغن های فرار

روغن های فرار اصولا معطرند و در قسمت های مختلف پیکر گیاه یافت می شوند. آنها محصولات متابولیسم گیاهی به شمار می آیند. چون این ترکیبات در جریان بخار آب و در دمای بالا تبخیر می شوند لذا آنها را روغن های فرار می نامند. این مواد را روغن های اسانس دار نیز می نامند، زیرا حاوی اسانس ها یا اجزای متشکله معطر گیاه می باشند. استخراج این مواد بیشتر به کمک تقطیر با بخار آب انجام می گیرد که در آب حل نمی شوند. اسانس ها در الکل ها و دیگر حلال های آلی چون اتر، پترولیوم و ... حل می شوند، هنگامی که تازه اند، بی رنگ هستند و در این حالت هیچ گونه همانندی با مواد روغنی ندارند.

روغن های فرار نقش مهمی در اقتصاد بشر ایفاء می کنند. خواص درمانی روغن های فرار بسیار متنوع است که از جمله آنها ایجاد تحریکات موضعی، ضد نفخ، مدر، گندزای ملایم، حساسیت های موضعی و ضد کرم یا انگل اند. البته روغن های فرار را می توان به عنوان ادویه یا چاشنی در مواد غذایی شیرینی پزی، نوشابه ها، داروسازی، مواد آرایشی، تنباکو نیز به کار برد . بی تردید وجود روغن های گندزدا در ادویه جات از رشد بی رویه باکتری ها جلوگیری می کند و در نتیجه مواد غذایی دیرتر فاسد می شود. علاوه بر این ها روغن های فرار در عطرسازی نیز به طور گسترده کاربرد دارند.

رده بندی

1- روغن های فرار ئیدروکربن دار: نارنج، ترپانتین، سروکوهی، روغن کاد و ...غیره

2- روغن های فرار الکل دار: نعناع، گشنیز، سوزن چوپان، چوب درخت صندل و ...غیره

3- روغن های فرار استردار: اسزوخودوس، رزمارینوس، پرتقال، نرولی و ...غیره

4- روغن های فرار آلدئید دار: پوست دارچین، پوست کاسیا، لیمو، و...غیره

5- روغن های فرار ستون دار: زیره سیاه، شوید، نعنای معمولی و...غیره

6- روغن های فرار فنل دار: برگ دارچین، میخک، آویشن، بادیان رومی، پونه و ...غیره

7- اترها: انیسون، بادیان خطایی، رازیانه، جعفری، سیاه دانه و ...غیره

8- اکسیدها و پراکسیدها: اکالیپتوس، کاجو پوت، سلمه تره و ...غیره

9- ترکیبات غیر ترپنوئیدی که از گلیکوزیدها مشتق شده اند:خردل، امرودی، بادام تلخ و...غیره