Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО СОЗДАНИЮ НОВЫХ ГОМЕОПАТИЧЕСКИХ И ПАРАФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ МАЛОИСПОЛЬЗУЕМОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ 7
1.1. Современное состояние российского рынка фитосредств 7
1.2. Применение растений рода Juglans в народной и научной медицине 9
1.2.1. Использование в медицине ореха грецкого 9
1.2.2. Использование в медицине ореха чёрного 15
1.3. Технологические аспекты создания фитоэкстракционных препаратов... 18
Заключение по обзору литературы ...30
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 32
2.1. Материалы исследований 32
2.2. Методики исследования 33
ГЛАВА 3 .Изучение ареала произрастания ореха черного на Северном Кавказе и его
сырьевых запасов 43
3.2. Товароведческий анализ околоплодника ореха черного 46
3.3. Фотохимический анализ околоплодника черного ореха 48
3.3.1. Элементный состав околоплодника ореха черного 48
3.3.2. Качественный анализ биологически активных веществ околоплодника черного ореха 49
3.3.3. Изучение количественного содержания основных групп БАВ в околоплоднике ореха черного 52
3.4. Сравнительный анализ биологической активности извлечений околоплодника ореха черного в зависимости от сушки 58
3.5. Определение срока и условий хранения свежего околоплодника черного ореха до его переработки 62
ГЛАВА 4. Разработка комплексной биотехнологической схемы производства гомеопатических и парафармацевтических средств на основе околоплодника ореха черного 65
4.1. Обоснование параметров экстрагирования свежих околоплодников ореха черного 65
4.2. Биотехнологическая схема комплексной экстракции свежего околоплодника черного ореха 71
4.3. Стандартизация настойки околоплодника ореха черного гомеопатической 74
ГЛАВА 5. ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ИЗ ОКОЛОПЛОДНИКА ОРЕХА ЧЕРНОГО ГОМЕОПАТИЧЕСКИХ И ПАРАФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ СРЕДСТВ 81
5.1. Изучение общетоксичного действия настойки ореха черного 81
5.2. Изучение гипогликемической активности настойки ореха черного 98
5.3. Изучение противоожогового и ранозажиавляющего действия масляного экстракта ореха черного 100
Общие выводы 106
Список литературы 108
- Современное состояние российского рынка фитосредств
- Методики исследования
- Товароведческий анализ околоплодника ореха черного
Введение к работе
В последнее время, как в России, так и за рубежом, наблюдается устойчивая тенденция к повышению интереса населения и фирм производителей к параф армацевтическим и гомеопатическим средствам из растительного сырья. Несмотря на особую социальную значимость увеличения производства этих средств, уровень их выпуска в России обеспечивает удовлетворение потребности населения всего лишь на 30-35%. Одной из причин такого положения является сокращение промышленного возделывания лекарственных растений и ограничение возможности заготовки их дикорастущих видов.
Одним из путей решения проблемы расширения ассортимента отечественных гомеопатических и парафармацевтических средств является освоение промышленной переработки растений, зарекомендовавших себя как эффективно используемые в традиционной медицине и одновременно имеющих достаточную сырьевую базу (Яковлев ГЛ., 1995; Арзамасцев А.П., 1997).
Таким объектом является орех черный Juglans nigra L. семейства Juglandaceae L. Растение завезено на Северный Кавказ в XIX веке как ин-тродуцент (Мисник Г.Е, 1963; Дюваль-Строев М.Р. 1963; Кулыгин А.А., 1998). Лист и околоплодник ореха черного в Северной Америке издавна использовались в качестве общеукрепляющего, иммуномодулирующего, про-тивопаразитарного средства. На Российском рынке в последнее время появились биологически активные добавки к пище на основе чёрного ореха, производителями которых, в основном, являются иностранные фирмы.
Ранее исследование биологически активных веществ (БАВ) листа ореха черного проводились в Пятигорской фармацевтической академии, была выделена полифенольная фракция и проведен фармакологический скри-иинг.( Шинкаренко, А.Л.Д967). Однако отечественных парафармацевтических и гомеопатических средств на основе ореха черного до сих пор предложено не было.
В литературе сведения о ресурсах этого, несомненно, интересного растительного объекта и о возможностях его использования в медицинской практике и косметологии ограничены (Алентьев А.П., 1988, 1998; Попови-чевВ.В., 1998).
Изучение сырьевой базы ореха черного региона Северного Кавказа, выявление оптимальных условий его заготовки, проведение подробных биотехнологических исследований этого растения будут способствовать расширению диапазона использования флоры Северного Кавказа и пополнению ассортимента парафармацевтических и косметических средств полученных из фитосырья,
Поэтому биотехнологические исследования ореха черного, его малоотходная комплексная переработка-вопрос важный и своевременный.
Цели работы - проведение биотехнологических исследований по безотходному использованию околоплодника ореха черного и создание технологической схемы переработки околоплодника ореха черного с использованием селективных экстракционных схем.
Задачи исследования:
изучить с помощью химических и биотехнологических методов основные группы действующих веществ околоплодника ореха чёрного;
оптимизировать способы стандартизации сырья с помощью физико-химических методов анализа;
разработать комплексную биотехнологическую схему переработки свежего околоплодника ореха чёрного с учетом характеристик сырья;
изучить влияние двух независимых биотехнологических процессов -сушки и замораживания на выход основных БАВ ореха черного;
получить матричную гомеопатическую настойку ореха чёрного и разработать для нее нормы качества;
получить масляный экстракт околоплодника ореха черного и предложить для него нормы качества;
провести биологическое исследование матричной настойки и масляного экстракта;
разработать нормативную документацию на матричную настойку ореха черного и его масляный экстракт.
Научная новизна. Проведены фитохимические исследования околоплодника ореха чёрного. Установлен его элементный состав и подтверждено высокое содержание дубильных веществ, аскорбиновой кислоты, органических кислот и флавоноидов. Показано, что орех черный содержит значительное количество гидрофобных компонентов - хлорофилла и каротинои-дов. Впервые путем сравнительного биологического тестирования спирто-водных извлечений из свежих и высушенных околоплодников ореха чёрного доказана более высокая эффективность извлечений из свежесобранного сырья.
Разработана оригинальная комплексная биотехнологическая схема переработки свежих околоплодников ореха черного с использованием двухфазного процесса экстракции. При этом получены два целевых продукта -матричная настойка и масляный экстракт. Установлены нормы оценки их качества.
Экспериментально доказано что, разработанные парафармацевтиче-ские и гомеопатические средства обладают выраженной биологической активностью: матричная настойка ореха черного достоверно снижает содержание сахара в крови при использовании модели аллоксанового диабета, а масляный экстракт при наружном применении обладает репаративным действием, оба средства не токсичны.
Теоретическая и практическая значимость. Полученный экспериментальный материал послужил теоретическим основанием для разработки комплексной биотехнологической схемы переработки свежего околоплодника ореха чёрного. С помощью разработанных технологических процессов путем последовательной экстракции действующих БАВ получены следующие продукты: матричная гомеопатическая настойка и масляный экстракт.
Определены нормы стандартизации их качества, которые включены в разработанную нормативную документацию (НД). Разработаны ТУ и ТИ на настойку и масляный экстракт. Определена область применения полученных продуктов в качестве гомеопатических средств и средств дерматокосметики. Основные положения, выносимые на защиту:
разработка технологических процессов экстракции свежих околоплодни
ков ореха чёрного позволяет получить парафармацевтические и гомеопа
тические средства с заданными фармакотерапевтическими свойствами;
фитохимические исследования околоплодника ореха чёрного доказыва
ют целесообразность его заготовки в регионах Северного Кавказа (Став
ропольский край, Краснодарский край, Ростовская область) в августе;
Экстракция липофильных веществ околоплодника в двухфазной системе
растворителей: спирт - растительное масло дает максимальный выход го
товых продуктов;
Апробация работы и публикация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы доложены на: 57-ой, 58-ой, 59-ой региональных конференциях по фармации, фармакологии и подготовке кадров (г. Пятигорск, 2002, 2003, 2004 г.), на 61-ой научной конференции «Актуальные проблемы экспериментальной и клинической медицины» (г. Волгоград, 2003 г.) и на региональной научно-практической конференции студентов и молодых ученых Краснодарского края «Медицинская наука и здравоохранение» (г. Анапа, 2004, 2005, 2006 г.).
По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в которых отражено основное содержание диссертации.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 120 страницах машинописного текста в компьютерном наборе, содержит 17 рисунков и 29 таблиц. Состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной материалам и методам исследований, трех глав собственных исследований, выводов, списка литературы, который включает 127 отечественных и 23 зарубежных источника, и приложения,
Современное состояние российского рынка фитосредств
В настоящее время в России представлено большое число различных групп ЛС, в частности безрецептурного отпуска. При этом наибольшим спросом у населения пользуются фитосредства, что объясняется рядом их преимуществ по сравнению с синтетическими лекарственными препаратами: так у большинства лекарственных растений отсутствует токсичность, по-бочные эффекты, для них характерно мягкое действие, возможность длительного приема. В связи с этим лекарственные средства растительного происхождения отличаются экологической чистотой, близостью по химическому составу к внутренней среде человека, его метаболитам и, следовательно, высокой эффективностью. (Каргеев, А.А.,1998; Арзамасцев А.П 2002)
В отдельных группах, («поливитаминные препараты», «гомеопатические средства», «биологически активные добавки к пище») доля отечественных средств невелика - около 10%.
В результате анализа структуры ассортимента фитопрепаратов представленных на отечественном фармацевтическом рынке установлено, что преимущественную долю составляют различные виды фасовки и упаковки лекарственных растительных средств (сборы, брикеты, фильтрпакеты) -65,4%.
Следует отметить, что в ассортименте фитопрепаратов как зарубежных, так и отечественных производителей представлен лекарственными и лечебно-профилактическими средствами из различных фармакотерапевтиче-ских групп.
Как отмечает ряд авторов доля фитопрепаратов с гемостатической, ка-пилляроукрепляющей, фунгицидной и противопаразитарной активностью на отечественном фармацевтическом рынке очень мала.
Согласно данным литературы лидирующее положение занимают эфи-ромасличные растения (33%), на втором месте находится алкалоидосодер-жащая группа сырья (18%), на третьем месте сырье, фармакологические эффекты которого обусловлены содержанием флавоноидных соединений (13%), сырье содержащее кумарины, сердечные гликозиды, каротиноидьт и сапонины составляют примерно одинаковую долю - в среднем 6-7%. Незначительная доля представлена группой растений, содержащих дубильные вещества, фенолокислоты, нафтахиноны, антрацены (Валь Е.,2001)
Следует отметить, что сырьевые источники получения отечественных и зарубежных фитопрепаратов различны. В производстве отечественных фитопрепаратов широко используется сырьё таких лекарственных растений как валериана, боярышник, шиповник, женьшень, мята, эвкалипт, ромашка, солодка, ландыш, пустырник, подорожник, красавка, наперстянка, горицвет. Зарубежные производители используют более разнообразный список лекарственных растений, предпочитая многокомпонентные лекарственные препараты, которые в настоящее время составляют 68,2% всех зарегистрированных в России импортных фитосредств.
Во всем мире постоянно ведутся исследования по разработке высокоэффективных фитопрепаратов, в частности с использованием новых сырьевых источников (Афанасьева Т.Г.,2000; Арзамасцев А.П., 2002).
Следует отметить, что в последние годы интенсифицировались исследования в данном направлении и в нашей стране. Так изучаются лекарственные растения различных регионов нашей страны: Сибири, Дальнего Востока, Северного Кавказа. Обобщение сведений литературы показало, что в настоящее время проводятся исследования малоизученных и не используемых в научной медицине растений: маншетки обыкновенной, почек тополя черного, эрвы шерстистой, верблюжьей колючки. Готовятся к промышленному производству препараты из полыни, горечавки, цикория, люцерны, одуванчика представленными разнообразными БАВ, что приведет к расширению и обновлению ассортимента этого сегмента фармацевтического рынка России
Особенно перспективным представляется проведение дальнейшего изучения маловостребованных на сегодняшний день растений российской флоры и разработка на их основе новых эффективных средств.
В частности перспективным сырьевым источником создания препаратов широкого спектра действия, который до настоящего времени не нашел должного внимания в практической медицине и косметологии, могут стать растения семейства ореховых Juglandaceae.
Методики исследования
Спектральный анализ золы, спектральный анализ золы исследуемого объекта на присутствие 50 элементов был проведен в центральной испытательной лаборатории «Кавказгеолсъемка». Для получения спектра используют спектофотометр ИСП-28. Условия фотографирования (форма электродов, сила тока) позволяют создать оптимальные возможности испарения элементов высокой умеренной и, особенно, трудной летучести, обеспечивая при этом высокую чувствительность и воспроизводимость определения элементов. Испарение аналитической пробы осуществляется в две стадии (ГФ XI.T 1 С.327).
Первая стадия (30 сек.) соответствует испарению легколетучих элементов (As, Fe, Pb, Hg, Bi, Sb и т.д.) при силе тока 10-15 А. Вторая стадия (следующие 1-2 мин.) соответствует испарению элементов средней и трудной летучести (Сливкин А.И.Д999)
Анализ проводили следующим образом: навеску пробы (зола) 50 мг, предварительно измельченную, тщательно набивали в два угольных элемента. Для уплотнения навески, набитой угольные электроды закапывали водой очищенной. Затем тщательно просушивали. Каждая проба, стандартный образец, фотографируется однократно в две стадии. Фотографирование первой стадии начинали при силе тока 10 А, через 10-15 сек. Сила тока увеличивалась до 15 А. Определение суммы хлорофиллов и каротиноидов.
Для выполнения анализа около 20 г (точная навеска) измельченного околоплодника в бумажном патроне помещали в аппарат Сокслета и извлекали 250 мл хлороформа до обесцвечивания растворителя. Полученное извлечение упаривали до остатка 20 - 30 мл и переносили в мерную колбу вместимостью 50 мл. Колбу, в которой проводилось упаривание, промывали дважды по 10 мл хлороформом, присоединяя полученные растворы к основному извлечению, и доводили его до метки тем же растворителем; 5 мл извлечения переносили в мерную колбу вместимостью 25 мл и доводят до метки ацетоном. Далее с полученным раствором проводили испытания по установлению количественного содержания суммы хлорофиллов и кароти-ноидов.
Определение суммы хлорофиллов. Оптическую плотность полученного раствора измеряли на спектрофотометре, в кювете с толщиной слоя 1 см при длине волны 644 и 662 нм, В качестве раствора сравнения использовали смесь хлороформа и ацетона в соотношении 1:4. Содержание суммы хлорофиллов (X мг%) в расчете на сухое вещество рассчитывали по формуле (2),
Определение суммы каротиноидов. Оптическую плотность полученного раствора измеряли на спектрофотометре, в кювете с толщиной слоя 1 см при длине волны 440,5 нм. В качестве раствора сравнения использовали смесь хлороформа и ацетона 1:4. Содержание суммы каротиноидов (мг %) в пересчете на сухой остаток рассчитывали по формуле (3):
class3 Изучение ареала произрастания ореха черного на Северном Кавказе и его
сырьевых запасов class3
Товароведческий анализ околоплодника ореха черного
На уникальные фармакологические свойства листа ореха черного было
обращено внимание в исследованиях, проведенных в Пятигорском фармацевтическом институте на кафедре органической химии совместно с кафедрой фармакологии, еще в 60-е годы прошлого столетия (Шинкаренко 1967). Однако, с тех пор исследований по изучению химического состава растительного сырья ореха черного, также как и попыток создания на его основе лекарственных и парафармацевтических средств не осуществлялось. В то время как на основе зеленого околоплодника грецкого ореха в последние годы предложено ряд лекарственных средств и БАД к пище.
Поэтому нами проведены фитохимические и технологические исследования, направленные на разработку комплексной технологической схемы переработки свежего околоплодника ореха черного с параллельным получением нескольких целевых продуктов.
В связи с тем, что содержание БАВ колеблется в зависимости от срока вегетации растения и места произрастания, нами были изучены свежие околоплодники ореха черного, собранные в июне, июле, августе и сентябре 2001-2003 гг. в окрестностях г. Пятигорска, г. Ростова-на-Дону и г. Краснодара.
Первым этапом наших исследований являлось проведение товароведческой характеристики 6 серий околоплодника. Показатели влажности, общей золы и золы, нерастворимой в хлористоводородной кислоте определяли в соответствии с требованиями ГФ XI изд. (Вып. 1, 1987). Полученные результаты которой представлены в таблице 4.
Как следует из данных представленных в таблице 4, основные числовые показатели, зеленого околоплодника черного ореха имеют незначительный разброс в зависимости от места произрастания и года заготовки. В зависимости от времени сбора показатели влажности различны: наибольшая влажность характерна для плодов, заготовленных в июле, наименьшая - заготовленных в сентябре. В дальнейшем показатель влажности использовали при определении содержания экстрактивных веществ и действующих веществ: расчёты проводили в пересчете на сухой остаток.
