Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Препараты на основе лекарственных растений уверенно завоевывают фармацевтический рынок России. Ежегодно расширяется их ассортимент, увеличивается количество. Преимущество фитопрепаратов перед синтетическими лекарственными средствами заключается в малой токсичности и мягкости действия. Прочно вошла в обиход и получила широкое распространение новая группа препаратов на основе продуктов природного происхождения - это нутрицевтики или биологически активные добавки к пище (БАД). Интерес к БАД проявляют не только производители и врачи, но и население. Наметившаяся тенденция будет расширяться, по мере улучшения благосостояния населения и повышения покупательского спроса. Сдерживающими факторами в производстве и реализации новых видов продукции является слабая фармакогностическая, фармакологическая и химическая изученность сырьевых источников фитопрепаратов.
Среди большого разнообразия лекарственных растений отечественной флоры несомненный интерес представляет семейство норичниковые (Scrophulariaceae), мало используемое в медицинской практике. Растения семейства норичниковые привлекают внимание исследователей как источники биологически активных веществ (БАВ). Из видов сем. норичниковые прошли испытания и разрешены к применению норичник Бюргера - средство, влияющее на динамику кровообращения; вероника Виргинская -противовоспалительное средство при желудочно-кишечных заболеваниях; коровяк густоцветковый - муколитическое средство. Потенциальными источниками БАВ и сырьём для производства лекарственных препаратов являются паразитирующие виды рода Очанка, Марьянник, Погремок, Зубчатка.
Многие виды из перечисленных родов давно и эффективно применяются в народной медицине и гомеопатии для лечения заболеваний глаз, центральной нервной системы, желудочно-кишечного тракта, сердечнососудистой системы. Некоторые виды рода Очанка включены в фармакопеи стран Западной Европы (Польша, Германия, Франция).
Важное теоретическое и практическое значение для фармации имеют сведения о химическом составе и закономерностях накопления БАВ, биологической активности и их связи с условиями паразитического существования растений. Практически не исследованы начальные этапы онтогенеза и не разработаны научно-методологические принципы фармакогностического изучения паразитирующих растений. Все выше изложенное определило актуальность данной работы.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью настоящей работы является комплексное фармакогностическое исследование и сравнительный анализ биологических свойств и химическяю__спгтава паразитирующих и автотрофных растений семейства норичниио№- национальная j
ниоі
І БИБЛИОТЕКА
О»
г?Ша
4 Для достижения поставленной цели исследования необходимо было решить следующие основные задачи:
Изучить современное состояние вопроса по биологии цветковых паразитов. Проанализировать биологические, химические и фармакологические свойства растений рода Euphrasia L. (Очанка), Melampyrum L. (Марьянник), Odontites Zinn (Зубчатка), Rhinanthus L. (Погремок).
Провести скрининговые фармакологические исследования растений научной н народной медицины и на их фоне оценить потенциал биологической активности паразитирующих растений семейства норичниковые.
Исследовать фармакологическую активность и токсичность паразитирующих и автотрофних растений и выявить перспективные виды для дальнейшего изучения.
Провести сравнительное изучение зольности, макро- и микроэлементного состава и биогеохимических показателей растений, отличающихся типом питания.
Изучить химический состав жиров, аминокислот, флавоноидов, иридоидов и фенолокислот. Исследовать закономерности накопления и распределения БАВ по органам и фазам развития растений. Экспериментально обосновать сроки сбора и режим сушки сырья.
Провести морфолого-анатомические исследования и установить диагностические признаки растений рода Очанка, зубчатки обыкновенной, марьянника лугового.
Экспериментально обосновать технологию получения экстемпоральных лекарственных форм и экстракционных препаратов очанки коротковолосистой и марьянника лугового.
Разработать методы количественного определения флавоноидов и иридоидов в сырье и экстракционных препаратах очанки и марьянника.
Обосновать товароведческие показатели качества сырья и разработать нормативную документацию на траву ОЧАНКИ и траву МАРЬЯННИКА ЛУГОВОГО.
Изучить условия прорастания семян, синэкологический оптимум и ресурсный потенциал очанки коротковолосистой на территории Пермской области.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ. На основе сравнительного изучения физиологически неоднородных видов семейства норичниковые сформулированы научно-методологические принципы фармакогностического исследования паразитирующих растений, позволяющие анализировать виды, имеющие полиморфное строение и образующие симбионты с различными "растениями-хозяевами".
Впервые проведены скрининговые фармакологические исследования 45 видов лекарственных растений на противолейкемическую и антитромбиновую активность. Установлено, что липофильные экстракты очанки
5 коротковолосистой обладают высоким, а марьянника лугового средним уровнем противолейкемического действия. Выявлены перспективные растения научной медицины, показавшие высокую противолейкемическую и антитромбиновую активность.
Проведено сравнительное изучение гипотензивной активности автотрофных и паразитирующих растений. Установлено, что паразитирующие растения обладают большей силой и продолжительностью гипотензивного действия, по сравнению с автотрофными видами.
Определен макро- и микроэлементный состав растений с различным типом питания. Установлено, что у растений с уклоняющимся типом питания (паразитов) содержание Mn, Sr, Ва, Си, Zn, а также общий уровень зольности выше, по сравнению с растениями, имеющими нормальный тип питания. Изучена изменчивость биогеохимических параметров физиологически неоднородных растений.
Впервые установлено, что жирнокислотный состав семян растений определяется не типом питания растений, а глубиной и типом покоя. В семенах с глубоким эндогенным типом покоя доминирует линоленовая, а с неглубоким линолевая кислота.
У паразитирующих растений выявлена зависимость компонентного состава фенольных соединений и иридоидов от экологических условий произрастания. При изучении химического состава и разработке нормативной документации на сырье паразитирующих растений показана необходимость выделения константных, аналитически значимых компонентов.
На примере четырех видов рода Очанка показано, что для выявления диагностических анатомо-морфологических признаков у растений имеющих полиморфное строение, связанное с межвидовой гибридизацией, необходимо использовать результаты статистической обработки количественных параметров внешней и внутренней структуры.
Проведен выбор оптимальных условий получения экстемпоральных лекарственных форм и экстракционных препаратов очанки коротковолосистой и марьянника лугового.
Определены оптимальные условия преодоления покоя семян, синэкологический оптимум и ресурсный потенциал очанки коротковолосистой на территории Пермской области. Установлено, что начальные этапы онтогенеза имеют сложный донорозависимый характер и невозможны без участия «растений-хозяев».
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Выявленная зависимость химического состава и биологических свойств от способа питания, у видов семейства норичниковые, позволяет расширить теоретические представления о биохимических закономерностях паразитизма цветковых растений. Разработанные методологические подходы могут использоваться для изучения паразитирующих видов среди представителей различных семейств покрытосеменных растений, а также других отделов и царств органического мира (грибов, лишайников, водорослей, простейших).
Установленная зависимость между жирнокислотным составом и типом покоя позволяет проводить предварительное химическое тестирование с целью прогнозирования скрытых физиологических свойств и глубины покоя семян.
Результаты фармакологических исследований растений семейства
норичниковые являются основой для разработки препаратов гипотензивного,
противовоспалительного, противосудорожного, антимикробного,
антиоксидантного действия.
Технология получения сухого экстракта очанки коротковолосистой отличается простотой и доступностью, защищена патентом РФ и может быть реализована в условиях галенового производства фармацевтической фабрики.
Унифицированный способ количественного определения флавоноидов в траве трех видов рода Очанка (Е. brevipila, Е. parviflora, Е. х reuteri) и экстракционных препаратах очанки коротковолосистой, может быть использован для анализа сырья и препаратов других представителей этого рода.
Методика количественного определения суммы иридоидов в траве марьянника лугового, в отличие от известных, позволяет определять вещества группы аукубина и каталпола и может применяться в анализе различных видов сырья, содержащих эти классы иридоидов.
По результатам исследования разработана фармакопейная статья предприятия (ФСП) «Herba Euphrasiae». Проект ФСП, пояснительная записка, таблицы аналитических данных, материалы сравнительного изучения с зарубежными аналогами, инструкция по применению переданы заказчику -Государственному унитарному предприятию «МЕЖБОЛЬНИЧНАЯ АПТЕКА МЕДИЦИНСКОГО ЦЕНТРА УПРАВЛЕНИЯ ДЕЛАМИ ПРЕЗИДЕНТА» и направлены в Фармакопейный комитет. Разработан проект ФС «Herba Melampyri pratensis».
Данные ресурсоведческих исследований очанки коротковолосистой могут использоваться при организации заготовки сырья на территории Пермской области.
Результаты анатомо-морфологических, фитохимических и биологических исследований использованы Пермским НПО «Биомед» (ФГУП «Микроген») при разработке двух препаратов - «Уральская очанка» капли и таблетки (Акт внедрения от 10 марта 2005 г.).
Материалы, опубликованные в патентах, статьях и тезисах конференций, могут использоваться в учебном процессе при изучении фармакогнозии, фармацевтической технологии, ботаники и физиологии растений, работе интернов, аспирантов, слушателей факультета повышения квалификации провизоров.
ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИХ НАУК. Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Пермской государственной фармацевтической академии (№ Гос. регистрации 01.9.10018875).
АПРОБАЦИЯ. Результаты и основные положения диссертационной работы доложены на научно-практических конференциях Пермской государственной фармацевтической академии (1994 - 2004); областных межвузовских конференциях «Экология: проблемы и пути решения» (Пермь, 1996 - 2002); научно-практических конференциях «Современные тенденции развития фармации» (Самара, 1999) и «Фармацевтическая наука и практика» (Кемерово, 1999); научных конференциях «Актуальные проблемы медицины и фармации» (Курск, 1998, 1999, 2001, 2002); Международной научной конференции «Перспективы развития естественных наук в высшей школе» (Пермь, 2001); Всероссийской научной конференции «Актуальные вопросы вакцинно-сывороточного дела в 21-м веке», посвященной 105-летию НПО «Биомед» (Пермь, 2003); XI съезде Русского ботанического общества (Новосибирск - Барнаул, 2003); 2-м съезде Российского научного общества фармакологов (Москва, 2003); научной конференции, посвященной 20-летию кафедры фармакогнозии ЯГМА (Ярославль, 2004); научно-практической конференции «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (Пятигорск, 2004); Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2005).
ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание работы изложено в 58 работах, из них 22 статьи и два патента.
ОБЪЕМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ. Диссертационная работа состоит из введения, 8 глав, обсуждения результатов исследования, общих выводов, списка литературы, включающего 441 источник, из них 89 зарубежных авторов. Работа изложена на 327 страницах машинописного текста, содержит 117 таблиц и 50 рисунков, 2 схемы. В диссертации имеется приложение, в котором приведены материалы по элементному составу растений, данные по структуре фитоценозов, протоколы фармакологических испытаний, сведения, подтверждающие внедрение научных исследований.
В первой главе приведен обзор литературы по ботанико-фармакогностическому исследованию паразитирующих растений семейства норичниковые. Проанализированы биологические, химические и фармакологические свойства растений рода Euphrasia L., Melampyrum L., Odontites Zinn, Rhinanthus L.
Вторая глава содержит характеристику объектов исследования, описание методов анатомо-морфологических, химических, фармакологических, ресурсоведческих исследований и статистической обработки результатов.
Последующие шесть глав посвящены комплексному фармакогностическому исследованию паразитирующих и автотрофных растений семейства норичниковые. В разделе «Обсуждение результатов» изложены методологические аспекты выполненных исследований, проведено теоретическое обоснование результатов и намечены перспективы их практического использования.
