Введение к работе
Актуальность темы. В последнее время неуклонно возрастает частота использования лечебно-профилактических средств растительного происхождения. Это объясняется тем, что фитопрепараты сочетают в себе широкий спектр биологической активности и относительную безвредность (Анисимова М.М., Куркин В.А., 2010).
Однако из всего видового разнообразия отечественной флоры, используемого исторически в народной медицине (более 10 тысяч видов), в Государственный Реестр лекарственных средств России включено около 350 растений (Киселева Т.Л., Смирнова Ю.А., 2009). Кроме того, антропогенное воздействие на природу приводит к сокращению естественных ресурсов многих дикорастущих лекарственных растений (Белоногова В.Д., 2009). В связи с этим возникает необходимость в расширении сырьевой базы лекарственных растений за счет внедрения в официнальную медицину новых видов отечественной флоры и комплексного их использования.
Одним из перспективных отечественных сырьевых источников БАВ является короставник полевой (Knautia arvensis (L.) Coult.) семейства Ворсянковые (Dipsacaceae Juss.). Короставник полевой широко распространен во флоре Центральной России (Полуянов А.В., Прудников Н.А., 2005), имеет значительную сырьевую базу (что обуславливает экономическую эффективность и целесообразность). Данный вид издавна и широко применяется в народной медицине в качестве противовоспалительного, отхаркивающего, антисептического средства.
Однако в химическом плане состав растения практически не изучен, отсутствуют экспериментальные данные о фармакологической активности, что послужило причиной его исследования.
Таким образом, изучение химического состава и фармакологической активности короставника полевого, разработка показателей качества лекарственного сырья является актуальной проблемой.
Цель работы заключалась в фармакогностическом изучении травы короставника полевого и обосновании возможности его использования в медицинской практике как источника природных БАВ.
Задачи исследования:
1. Провести фитохимический анализ травы короставника полевого.
2. Провести морфолого-анатомические исследования и выявить диагностические признаки сырья.
3. Разработать методики стандартизации сырья и определить нормы содержания БАВ и других числовых показателей.
4. Установить научно обоснованные сроки заготовки сырья.
5. Провести скрининговые фармакологические исследования.
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Курского государственного медицинского университета (номер государственной регистрации 01201051084).
Научная новизна. Установлен химический состав основных групп БАВ травы короставника полевого. Изучен качественный состав и количественное содержание полисахаридов, фенольных (флавоноидов, фенолкарбоновых кислот, кумаринов, дубильных веществ) и тритерпеновых соединений, органических кислот, каротиноидов, аминокислот, макро- и микроэлементов; обнаружены азотистые основания.
Впервые изучен компонентный состав свободных аминокислот в траве короставника полевого. Установлено наличие 15 аминокислот, из них 7 – незаменимых. Суммарное содержание свободных аминокислот в сухом остатке водного извлечения исследуемого вида составляет 4,6%, в том числе незаменимых – 1,6%; преобладающей является кислота глутаминовая.
Впервые изучен качественный и количественный элементный состав травы короставника полевого. Установлено, что трава короставника полевого содержит 22 макро- и микроэлемента, из которых 10 являются эссенциальными и 5 – условно эссенциальными.
Впервые выделен и разделен на фракции полисахаридный комплекс травы короставника полевого. Установлено, что в его состав входят водорастворимые полисахариды, пектиновые вещества, гемицеллюлозы А и Б. Определен их качественный и количественный моносахаридный состав. Проведен анализ функциональных групп пектинов.
Впервые проведено изучение фенольных соединений методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Установлено наличие флавоноидов (рутин, кверцетин, лютеолин-7-гликозид, кемпферол), кумаринов (кумарин, умбеллиферон), фенолкарбоновых кислот (галловая, о-кумаровая, кофейная, цикориевая, феруловая), танин, эпикатехин. Методом внутренней нормализации установлено, что из флавоноидных соединений преобладают лютеолин-7-гликозид и кверцетин, из фенолкарбоновых кислот - галловая кислота, из веществ кумариновой природы – умбеллиферон. Из 13 идентифицированных соединений фенольной природы 12 в короставнике полевом обнаружены впервые.
Впервые для стандартизации сырья травы короставника полевого разработаны методики количественного определения суммы водорастворимых полисахаридов (методом гравиметрии) и суммы флавоноидов (методом спектрофотометрии). Определены нормы содержания БАВ и других числовых показателей качества сырья.
Впервые изучено морфологическое и анатомическое строение травы короставника полевого. Выявлены диагностические признаки, позволяющие устанавливать подлинность сырья.
Впервые изучена динамика накопления водорастворимых полисахаридов и флавоноидов в траве короставника полевого в зависимости от фазы вегетации растений. Установлены научно обоснованные сроки заготовки сырья.
При проведении скрининговых фармакологических исследований экспериментально установлено наличие у травы короставника полевого противовоспалительной, отхаркивающей, антимикробной, диуретической, анальгезирующей, антиоксидантной активности.
Практическая значимость и внедрение результатов исследования.
Результаты исследований позволяют расширить сведения о химическом составе и фармакологической активности травы короставника полевого.
Проведенные фитохимические исследования травы короставника полевого свидетельствуют о возможности ее использования в качестве перспективного отечественного источника природных БАВ.
Скрининговые фармакологические исследования показали, что трава короставника полевого является перспективным лекарственным растительным сырьем для дальнейшего более глубокого изучения и внедрения в медицинскую практику.
На основании проведенных исследований разработаны и внедрены:
- методика количественного определения суммы полисахаридов в траве короставника полевого (Акт внедрения в учебный и научно-исследовательский процессы ГБОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет»);
- методика количественного определения суммы флавоноидов в траве короставника полевого (Акты внедрения в учебный и научно-исследовательский процессы: ГБОУ ВПО «Пятигорский фармацевтический институт - филиал Волгоградского государственного медицинского университета»; Воронежской государственной медицинской академии имени Н.Н. Бурденко; ФГБОУ ВПО «Северо-Осетинский государственный университет имени К.Л. Хетагурова»);
- результаты микродиагностического анализа лекарственного растительного сырья «Короставника полевого трава» (Акты внедрения в учебный и научно-исследовательский процессы: ГБОУ ВПО «Пятигорский фармацевтический институт - филиал Волгоградского государственного медицинского университета»; ГБОУ ВПО «Кубанский государственный медицинский университет»; ГБОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия»);
- результаты фитохимического анализа лекарственного растительного сырья - травы короставника полевого (Акты внедрения в учебный и научно-исследовательский процессы Воронежской государственной медицинской академии имени Н.Н. Бурденко; ФГБОУ ВПО «Северо-Осетинский государственный университет имени К.Л. Хетагурова»).
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Результаты фитохимического анализа травы короставника полевого.
2. Результаты морфолого-анатомических исследований и диагностичес-кие признаки сырья.
3. Методики стандартизации сырья по содержанию суммы водо-растворимых полисахаридов и суммы флавоноидов. Числовые показатели качества сырья.
4. Результаты установления научно обоснованных сроков заготовки сырья.
5. Результаты скрининговых фармакологических исследований.
Апробация работы. Основные положения диссертации были представлены на ежегодных итоговых научных конференциях молодых ученых и студентов и итоговых научных сессиях КГМУ и отделения медико-биологических наук Центрально-Черноземного научного центра РАМН «Актуальные вопросы медицины и фармации» (Курск, 2009, 2010, 2012, 2013), на II, III Международных научно-практических конференциях «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Владикавказ, 2011, 2012); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Традиции и инновации фармацевтической науки и практики», посвященной 45-летию фармацевтического факультета КГМУ (Курск, 2011); симпозиуме «Актуальные аспекты разработки и регистрации препаратов природного происхождения, БАД к пище и функциональных пищевых продуктов» (Москва, 2011), на II Международном конгрессе «Физическое и духовное здоровье: традиции и инновации» (Москва, 2012).
Личный вклад автора. Диссертант принимал участие в постановке цели, задач и составлении плана исследований. Автор проанализировал отечественные и зарубежные литературные источники по теме диссертации, проводил экспериментальные фитохимические, морфолого-анатомические, фармакологические исследования, статистическую обработку, обобщение и анализ полученных данных, формулировку выводов, написание диссертации. В работах, выполненных в соавторстве, использованы результаты исследования с долей личного участия автора 85-90%.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 29 печатных работ, из которых – 6 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 170 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы (1 глава), главы «Объекты и методы исследования», экспериментальной части (3 главы), общих выводов, списка литературы и приложения. В тексте содержится 32 таблицы, 35 рисунков. Список цитируемой литературы включает 290 источников, из них - 61 на иностранных языках.
