Химический состав активных веществ разнообразен, количество и качество действующих начал находятся в зависимости от вида растения, от места произрастания, времени сбора, способов сушки и условий хранения. Различные условия выращивания могут полностью менять ценность биологически активных веществ в растении – от небольшой степени их сохранности и вплоть до потери лечебных свойств. В качестве биологически активных веществ особое место принадлежит веществам вторичного происхождения, или вторичного синтеза. Основные группы биологически активных веществ определяют лечебную ценность сырья, заготовленного из растений.
Вещества, которые поступают в организм извне, в процессе диссимиляции превращаются в вещества самого организма, т. е. в вещества вторичного синтеза. При диссимиляции в растениях происходит распад веществ первичного синтеза на более простые вещества, при этом осуществляется выделение энергии. При помощи этой энергии из полученных простых веществ и образуются вещества вторичного синтеза. Все они становятся незаменимыми участниками обмена веществ растения. Вещества вторичного синтеза нашли более широкое применение в медицине, чем вещества первичного синтеза.
Алкалоиды – это важнейшая группа биологически активных веществ. Данные вещества входят в состав многочисленных высокоэффективных лечебных препаратов. Открытие этих биологически активных веществ по значению стоит в одном ряду с открытием железа для мировой культуры. Алкалоиды представляют собой сложные химические соединения, которые разнообразны по химическому составу и строению. В настоящее время удалось выделить около 5000 разных видов, большая часть представляет собой гетероциклические соединения с азотом в кольце. Алкалоиды имеют щелочной характер. Количество алкалоидных растений составляет примерно 10 % от всей флоры. Выделенные алкалоиды представляют собой в большинстве случаев кристаллические вещества без цвета и запаха, горькие на вкус, некоторые из них бывают в жидком состоянии. Алкалоиды находятся в клеточном соке в виде солей органических кислот, в основном в цветковых видах, в самом растении они могут содержаться во всех его частях, но могут также избирательно накапливаться в определенных органах. Количество алкалоидов в растении небольшое, примерно 2–3 % от веса сухого сырья. Содержание алкалоидов с развитием растения также меняется, максимум наблюдается в период бутонизации и цветения, затем концентрация снижается, однако из этого правила есть и исключения. Различие в накоплении алкалоидов характерно для растений, произрастающих в различных климатических поясах: суровый климат севера неблагоприятен не только для накопления, но и для образования алкалоидов, поэтому в тундре таких растений нет.
Один и тот же алкалоид можно встретить в разных растениях, которые принадлежат к абсолютно разным семействам. И обратное тоже верно: растения одного вида могут содержать большое количество алкалоидов, которые обладают разными свойствами и применяются для различных целей. Основная часть алкалоидов обладает высокой биологической активностью, которая избирательно действует на те или иные органы человеческого организма, позволяя широко применять эту способность в медицинских препаратах.
Описанные соединения хорошо растворяются в хлороформе, спирте и эфире, плохо растворяются в воде. Алкалоиды, соединяясь с кислотами, образуют соли, которые хорошо растворяются в воде, плохо растворяются в спирте и не растворяются в эфире и хлороформе.
Для исцеления больных в медицинской практике широко используются соки растений, содержащих алкалоиды. Важнейшими алкалоидами считаются кофеин, содержащийся в натуральном кофе и чае, никотин – в табаке, эфедрин – в эфедре (вечнозеленом кустарниковом растении), сальсолин – в солянке (представителе семейства лебедовых), морфин – в маке, хинин – в хинном дереве.
Гликозиды – одна из важнейших биологически активных групп, широко распространенная в составе растений, в которых могут находиться несколько видов гликозидов. Полученные в чистом виде, они представляют собой органические нелетучие твердые кристаллические вещества сложного состава, горького вкуса, легко растворимые в воде. Молекула гликозидов представляет собой как бы две части – гликозильный остаток (производную сахаров) и аглюкон (основную часть молекулы). Гликозиды содержат всевозможные сахара, в особенности глюкозу, которые соединены с другими органическими веществами – аглюконами, обладающими фармакологической активностью. Аглюконами могут быть органические кислоты, спирты, алкалоиды, фенолы, альдегиды, терпены и т. д. Основная часть гликозидов состоит из химических элементов углерода, водорода, кислорода, иногда серы (например, в растении горчица), а также остатка очень ядовитой синильной кислоты, содержащей азот (в черемухе). Эти химические элементы являются связующим звеном двух частей молекул гликозидов. По связывающему атому они подразделяются на следующие группы: тиогли-козиды (S), N-гликозиды, С-гликозиды, оксигликозиды.