Введение к работе
Актуальность темы. Растения рода Artemisia (Полынь) -перспективные источники биологически активных веществ, такие виды как полынь эстрагон Artemisia dracunculus L., полынь горькая Artemisia absinthium L., полынь обыкновенная Artemisia vulgaris L. широко используются в народной, традиционной медицине и пищевой промышленности. Полынь однолетняя Artemisia annua L. успешно введена в культуру во многих странах и в 2001 году была рекомендована ВОЗ как основной источник артемизинина - средства первой линии терапии для борьбы с малярией. На сегодняшний день страны, производящие артемизинин, обеспечивают около четверти потребности мирового здравоохранения (Толстикова, 2010; Xiao Wang, 2011). Из п. однолетней выделено 137 биологически активных соединений, в том числе 40 сесквитерпенов, 10 тритерпенов, 7 кумаринов, 46 флавоноидов, которые могут послужить основой для разработки лекарственных препаратов (Bhakuni, 2001). В 80-х годах XX века группой ученых (Шретер, 1989) были предприняты попытки культивирования дикорастущей п. однолетней флоры СССР в ВИЛР (г. Москва). В наши дни крупные работы по интродукции п. однолетней проводятся в Томском государственном университете. В Бурятии п. однолетняя является дикорастущим видом.
Наряду с п. однолетней в Бурятии широко распространена полынь Сиверса Artemisia sieversiana Willd., которая также является перспективным для здравоохранения видом. В траве п. Сиверса содержатся флавоноиды, эфирное масло, кумарины (Ткачев, 2002; Shatar,1998; Ханина, 1999; Suleimenov, 2009). Эфирное масло п. Сиверса представляет интерес как источник хамазулена - нетоксичного соединения, обладающего противовоспалительным, бактерицидным, регенераторным действием (Березовская, 1991; Ханина, 1992).
До настоящего времени детального химического исследования полыни Сиверса и полыни однолетней флоры Бурятии как перспективных источников биологически активных веществ не проводилось, поэтому изучение их является актуальной задачей.
Цель работы: Фармакогностическое изучение полыни Сиверса Artemisia sieversiana Willd. и полыни однолетней Artemisia annua L. в качестве ценных источников биологически активных веществ.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Выявить анатомо-диагностические признаки надземной части п. Сиверса и п. однолетней, установить товароведческие показатели
сырья, оценить запасы и возможность заготовки п. однолетней и п. Сиверса на территории республики Бурятия;
-
Изучить химический состав основных групп биологически активных веществ указанных растений и определить их количественное содержание, установить локализацию эфирных масел и артемизинина в отдельных частях растений, изучить динамику их накопления по фазам развития и определить оптимальные условия сбора;
-
Разработать методику количественного определения артемизинина в надземной части п. однолетней;
-
Определить показатели качества и нормы содержания основных биологически активных веществ, разработать нормативную документацию на лекарственное сырье - трава полыни Сиверса и трава полыни однолетней.
Научная новизна. Установлены основные диагностические признаки травы п. Сиверса и п. однолетней, разработаны числовые показатели, необходимые для стандартизации сырья.
Проведено изучение химического состава травы п. Сиверса и травы п. однолетней. Определено содержание эфирных масел, флавоноидов, жирных кислот, макро- и микроэлементов. Методом ВЭЖХ-МС в указанных растениях обнаружены флавоноиды - лютеолин-7-глюкозид, рутин, кверцетин и хризоэриол. Основными жирными кислотами в исследуемых видах полыней являются пальмитиновая, линолевая, линоленовая, в полыни однолетней также обнаружена в значительных количествах 10-октадекеновая кислота.
Определены условия извлечения артемизинина (тип экстрагента, метод экстракции, время экстракции) из травы п. однолетней и установлено, что максимальное извлечение артемизинина достигается при УЗ- и докритической С02-экстракции. Методом ВЭЖХ-МС установлено, что наибольшее количество артемизинина в п. однолетней содержится в фазу цветения в соцветиях.
Изучена динамика накопления эфирного масла в зависимости от фазы развития и части растения. Наибольшее количество хамазулена эфирное масло п. Сиверса накапливает в фазы бутонизации и цветения в соцветиях.
Установленные показатели качества БАВ внесены в нормативные документы.
Практическая значимость. Определены запасы и возможный ежегодный объем заготовки п. Сиверса и п. однолетней на территории республики Бурятия (п. Сиверса - от 0.1 до 73.7 тонн в год, п. однолетней - от 1.2 до 122.3 тонн в год).
Разработана методика количественного определения артемизинина в траве п. однолетней методом ВЭЖХ-МС. Научно обоснованы условия пробоподготовки сырья к анализу для количественного определения артемизинина.
Проведена стандартизация сырья, разработаны проекты ФС -«Трава полыни Сиверса» и «Трава полыни однолетней».
Степень внедрения. Методика выделения эфирного масла и данные по микроскопическому анализу апробированы и внедрены в учебный процесс кафедры фармации ФГБОУ ВПО «Бурятский государственный университет» (Акт внедрения №1 от 6 сентября 2011 года). Подготовлены к рассмотрению проекты ФС на траву полыни Сиверса и траву полыни однолетней.
На защиту выносятся:
результаты изучения анатомического строения, запасов, критериев подлинности п. Сиверса и п. однолетней, произрастающих в Бурятии;
результаты химического изучения биологически активных веществ и их сезонной динамики накопления;
результаты исследований по стандартизации надземной части п. Сиверса и п. однолетней.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: научно-практической конференции с международным участием «Развитие традиционной медицины в России: опыт, научные исследования, перспективы» (Улан-Удэ, 2010); 7th Winter Simposium on Chemometrics «Modern Methods of Data Analysis» (Saint-Petersburg, 2010); международной научной конференции, посвященной 15-летию Бурятского государственного университета «Актуальные исследования Байкальской Азии» (Улан-Удэ, 2010); V международной научно-практической конференции «Приоритеты и особенности развития Байкальского региона» (Улан-Удэ, 2011); X международной научно-практической конференции «Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии» (Барнаул, 2011); IV всероссийской конференции «Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья» (Барнаул, 2009); XVI международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2009» (Москва, 2009); XV международной экологической студенческой конференции «Экология России и сопредельных территорий» (Новосибирск, 2010); II всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности» (Бийск, 2009); Всероссийской научно-практической конференции «Растительность
Байкальского региона и сопредельных территорий» (Улан-Удэ, 2011); V школе семинаре молодых ученых России «Проблемы устойчивого развития региона» (Улан-Удэ, 2009); региональной молодежной научно-практической конференции с международным участием «Экологобезопасные и ресурсосберегающие технологии и материалы» (Улан-Удэ, 2010).
Работа выполнена в рамках исследований по проектам: РФФИ: 08-04-90202-Монг_а «Исследование биогенетических закономерностей биосинтеза биологически активных соединений эндемичных растений Центральной Азии» (2008-2009гг.), 08-04-98037-р_сибирь_а «Химический состав растений как индикатор состояния экосистем Байкальского региона» (2008-20 Югг,); междисциплинарный интеграционный проект № 93 «Развитие исследований в области медицинской химии и фармакологии как научной основы разработки отечественных лекарственных препаратов»; совместный проект с академией наук Монголии «Получение новых липо- и наносомальных форм лекарственных средств с использованием природного сырья»; РФФИ: 10-03-16001-моб_з_рос «Мобильность молодых ученых» (2010г.), 11-03-90705-моб_ст научная работа (стажировка) молодых российских ученых в ведущих научных организациях Российской Федерации 2011 (2011г.).
Публикации. По результатам работы опубликовано 17 научных работ, из них 3 - в периодических изданиях, рекомендованных ВАК МО и
науки РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа
