Уже говорилось о том, что не случайно среди растений так много видов, оказывающих целебное действие на человеческий организм. Объясняется это, с одной стороны, общностью основных жизненных функций животной и растительной клетки, а с другой — тем, что животные развивались на Земле в течение долгих миллионов лет в тесной связи с растениями, бывшими для них основным источником пищи, из которой и строилось тело животного.
Растения вырабатывают огромное количество сложных химических соединений, не образующихся в животном организме. Как разобраться в этом разнообразии и какие вещества считать наиболее денными в лекарственных растениях? В фармакогнозии принято все вещества, встречающиеся в растении, делить на действующие, сопутствующие и балластные.
Целебными свойствами обладают соединения, которые в медицине называют «фармакологически активными», или «физиологически активными» веществами, или «действующими веществами». Они наиболее ценны, хотя растение содержит их обычно в минимальных количествах.
Сопутствующими веществами называют вещества, так или иначе Меняющие действие основного соединения, которому принадлежит главный терапевтический эффект. Они могут, например, повышать всасываемость действующего вещества и, следовательно, значительно ускорять его усвоение, могут усиливать полезное действие или уменьшать его вредное влияние; в других случаях, напротив, могут оказывать какое-либо вредное воздействие, и тогда их следует удалить. Присутствие сопутствующих веществ — одно из важнейших отличий природных лекарственных средств от лекарственных средств, полученных синтетическим путем. В большинстве 1'лучаев присутствие сопутствующих веществ — важное преимущество сложных лекарств, выделенных из растений.
Значение балластных веществ объясняет само их название: Балласт — это излишний груз, т. е. вещества хотя и не вредные, не бесполезные при лечении. Они составляют главную массу тела растения. Это прежде всего клетчатка, образующая остов высшегс растения, не растворяющаяся ни в воде, ни в спирте, ни в другга обычных растворителях и поэтому не переходящая в лекарства Хотя целебными свойствами лекарственных растений пользуются тысячелетия, то или иное действие их на организм и биологически активные вещества этих растений стали известны в относительно недавнее время, после зарождения фитохимии (химии растений) и фармакологии.
В древности лекарственное растительное сырье применяли обычно в виде порошков или отваров, иногда в виде мазей. Позднее стали изготовлять более сложные лекарства. По предложению древнеримского врача Галена в Европе вошли в обиход сложные извлечения и настойки, до сих пор называемые «галеновыми препаратами». Но преимущество таких лекарств не находило себе объяснения, так как врачи не имели никакого представления об извлеченных химических веществах. Знали лишь «силу» растения, т. е. активность.
В XVI в. знаменитый европейский врач Парацельс и его последователи впервые выразили мысль, что задача химии — лечение болезней, так как жизненный процесс в основном химический. Парацельс возражал против сложных рецептов арабской медицинской школы, содержащих множество ингредиентов, не известных врачу по своему составу. Он высказал мысль о том, что лечебное действие принадлежит не растению в целом, а определенному веществу, которое надо извлечь, — его «квинтэссенции» (мы бы сказали— действующему веществу). Хотя Парацельс и открыл новую эпоху в медицине, химическое изучение растений началось не сразу. Только в конце XVII в. фармацевты и врачи занялись исследованием растений с целью выяснения их качественного состава.
Однако методы для этого были выбраны неудачные. По началу растения сжигали и определяли состав золы. Но неорганические элементы золы растений более или менее одинаковы, тем более что те из них, которые встречаются в ничтожных количествах (так называемые микроэлементы), тогда не умели определять. Сделав множество сжиганий, ученые убедились в напрасной трате времени. После этого перешли от прямого сжигания к методу сухой перегонки растений, в результате чего были обнаружены некоторые летучие органические кислоты, эфирные масла, ряд продуктов разложения растений, а истинный их состав так и не обнаруживался.
Оба метода оказались неподходящими для фитохимии, и к началу XVIII в. появилась необходимость испробовать анализ «мокрым путем», т. е. перегонять несожженные растения с водяным паром или извлекать продукты разложения водой или спиртом. При перегонке опять получались только летучие продукты, но в более чистом виде, при извлечении же — экстракты или смеси веществ.
Больших успехов в изучении химического состава растений добился шведский фармацевт К. Шееле (1742—1786). Работая в аптеке и одновременно являясь членом Стокгольмской академии наук, он внес значительный вклад в химию и фармацию. Хотя число фармацевтов, обогативших науку своими работами в химии и ботанике, довольно велико, Шееле по праву считается крупнейшим из них. Он установил, что виды растений содержат разные кислоты и, несмотря на примитивное оборудование, впервые выделил из них щавелевую, яблочную, лимонную, виннокаменную и дубильную кислоты. Ему же принадлежит открытие глицерина, ииляющегося составной частью жиров.
К середине XVIII в. химия сделала огромные успехи. Благодаря работам М. В. Ломоносова и A. Л. Лавуазье было доказано, что псе химические вещества состоят из элементов, а органические пещества, несмотря на необычайное разнообразие, не что иное, как производные углерода. Они образуют комбинации из углерода и водорода, в них часто присутствует и кислород, а в некоторых неществах были найдены азот, фосфор и сера. Располагая такими данными, фитохимия в XIX в. могла развиваться быстрее, и н это время, наконец, были открыты главнейшие группы действующих веществ.
Легче всего выделить в чистом кристаллическом виде алкалоиды. В 1806 г. аптекарь Ф. Сертюрнер получил чистый алкалоид морфин из опия; он же обнаружил его щелочные свойства и доказал его снотворное действие. Тем самым была показана возможность получения из растений «активного принципа», т. е. терапевтически действующего вещества. Новое вещество было названо «морфий» в честь Морфея — бога сна из греческой мифологии. Открытие Сертюрнера произвело сенсацию, и ученые всех стран Европы устремились на поиски активного вещества лекарственных растений. Вскоре были выделены и другие важнейшие алкалоиды — хинин,стрихнин, кокаин.
В середине XIX в. в лекарственных растениях были впервые открыты активные вещества, которые Ю. Либих и Ф. Велер охарактеризовали как гликозиды. В настоящее время гликозиды наряду с алкалоидами считаются важнейшими действующими веществами целебных растений. Вслед за тем были обнаружены и изучены дубильные вещества, сапонины, смолы и др.
На рубеже XIX и XX вв. нахождение витаминов в растениях открыло новую страницу в понимании лечебных свойств растений. Позднее было обнаружено лекарственное значение биофлавоноидов и производных кумарина. В 1928 г. Б. П. Токин выдвинул теорию, согласно которой летучие выделения многих высших растений — фитонциды — убивают микроорганизмы: бактерии, грибы и простейших. Важное значение в фармакологической активности имеют микроэлементы, т. е. минеральные вещества, содержание которых в растениях не превышает тысячные доли процента (марганец, мышьяк, кобальт, никель и др.). Эти факты дают объяснение действию многих старинных лекарственных растений, в результате чего ряд «забытых» растений снова стали применять в научной медицине. И в настоящее время обнаруживаются все новые группы фармакологически активных веществ у давно используемых растений (пектины, лигнаны, фитоэкдизоны и др.).
Итак, действующие вещества лекарственных растений исключительно разнообразны. Сейчас в большинстве случаев известно, чему именно обязано лекарственное растение своим целебным действием.
Насколько разнообразны химически действующие вещества, настолько неодинаковы и их фармакологические свойства. Любые лекарственные средства могут воздействовать на организм высшего животного и человека двояко. Некоторые обладают местным действием, т. е. оказывают эффект именно на тот участок тела или на тот орган, с которым они соприкасаются (например, прижигание иодом царапины на пальце). Таким же местным действием обладает большинство вяжущих, обволакивающих и раздражающих средств. Но если мы принимаем от зубной боли анальгин, то действие его на зуб связано с целой цепью различных воздействий на наш организм, в первую очередь на нервную систему, кровеносную систему и т. д. Такой эффект лекарства называют общим или, как говорят фармакологи, резорбтивным. Например, небольшие наружные операции (на коже или слизистых оболочках) можно делать с местным наркозом, впрыскивая подкожно кокаин или его заменители; кокаин действует на окончания чувствительных нервов и больной не чувствует боли от ножа хирурга. После операции, когда кратковременное действие кокаина пройдет, больному вспрыскивают общие обезболивающие вещества, ре-зорбтивно действующие на центральную нервную систему.
Обзор действующих веществ лучше всего начать с наиболее распространенных и имеющих, пожалуй, наибольшее значение во врачебном деле — с алкалоидов. Под этим названием понимают полученные из растений сложные органические соединения, для которых характерны, во-первых, присутствие в их молекуле атома азота и, во-вторых, их основной (т. е. щелочной) характер. Это последнее обстоятельство настолько удивило химиков XIX в., полагавших, что растения вырабатывают только кислые соки, животные же — щелочные соединения, что они и назвали всю группу этих соединений «алкалоидами», что значит «щелочеподобные»
Алкалоиды содержатся главным образом в высших растениях, а в других группах — водорослях, грибах, мхах и т. д. — они встречаются редко. Биологическое значение алкалоидов для растительного организма еще не совсем ясно. Раньше считали, что в растениях они образуются в качестве отбросов. Теперь доказано, что алкалоиды вовсе не являются пассивными образованиями, не принимающими участия в обмене веществ растительной клетки. Напротив, они синтезируются растением и снова используются им на построение других составных элементов своих клеток. Некоторые авторы приписывают алкалоидам активную роль возбудителей ряда физических и химических процессов в растительной клетке, но если это было бы так, то алкалоиды должны встречаться во всех растениях. Однако до сих пор они обнаружены у сравнительно небольшого количества растений (из числа исследованных на алкалоидо-носность).