Введение к работе
Актуальность работы.
Современная медицина располагает огромным арсеналом новейших средств и методов терапии самых различных патологий. Однако сегодня, излечившись от одного заболевания, человек все чаще приобретает несколько других, связанных с побочными эффектами используемых им лекарств. Препараты растительного происхождения перед синтетическими лекарственными средствами имеют то преимущество, что при их употреблении в организм поступает целый комплекс родственных ему биологически активных веществ. В связи с этим фитокомплексы действуют мягче и лучше переносятся больными, сводя к минимуму риск возникновения побочных явлений и аллергических реакций. Интерес ученых к опыту народной медицины и фитотерапии постоянно поддерживается благодаря еще и тому, что, согласно литературным данным, около 80% населения планеты предпочитает использовать для лечения преимущественно препараты растительного происхождения.
Среди богатейшей флоры России значительный интерес вызывают представители семейства Астровые, и в частности прозанник крапчатый (Achyrophorus maculatus L.). Данное растение широко распространено на территории европейской части России и районах Сибири. В традиционной медицине прозанник крапчатый применяется, прежде всего, в качестве антисептического и ранозаживляющего средства. Известно его противовоспалительное и мягчительное действие. Растение имеет достаточную сырьевую базу и широко используется в арсенале народной медицины. Сведения о его химическом составе носят фрагментальный характер, фармакологическая активность растения до настоящего момента практически не изучена. Это подчеркивает актуальность всестороннего изучения прозанника крапчатого.
Степень разработанности темы исследования.
Растения рода Прозанник уже обращали на себя внимание ученых. Группой исследователей под руководством Х. Вейс-Щнивейс был установлен хромосомный состав травы прозанника крапчатого, произрастающего в Южной Америке. Европейскими учеными проводилось масштабное изучение влияния радиации на различные виды растений, в результате прозанник крапчатый был признан радиационноустойчивым. Л.С. Мусиной был подробно описан онтогенез растения. В 1991 году Дж.Л. Фиассоном проведен сравнительный анализ флавоноидных соединений восьми видов рода Прозанник, в рамках которого в листьях прозанника крапчатого были идентифицированы флавоноиды: лютеолин 7-О-глюкозид, лютеолин 7-О-рутинозид, изоэтин 2'-O-ксилозид, изоэтин 2'-О-(4-O-ацетил)-ксилозид, изоэтин 7-О-глюкозид-2'-O-ксилозид и изоэтин 7-О-глюкозид-2'-O-(4-O-ацетил)-ксилозид. Однако другие классы биологически активных веществ не рассматривались, не были установлены группы действующих веществ, показатели качества и характеристики подлинности.
Цель и задачи исследования.
Цель настоящей работы заключалась в фармакогностическом изучении травы прозанника крапчатого, в выборе методов стандартизации и диагностики сырья.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
проведение фитохимического анализа травы прозанника крапчатого;
выделение и исследование полисахаридных комплексов;
проведение морфолого-анатомических исследований прозанника крапчатого с целью выявления диагностических признаков;
разработка методик количественного определения основных групп биологически активных веществ (полисахаридов, флавоноидов, гидроксикоричных кислот);
разработка числовых показателей качества сырья;
изучение динамики накопления основных групп действующих веществ по фазам вегетации с целью установления сроков заготовки сырья;
проведение фармакологического скрининга фитокомплексов травы прозанника крапчатого.
Научная новизна.
В результате проведенных исследований установлен состав биологически активных веществ травы прозанника крапчатого. Установлено, что в изучаемом растительном сырье содержатся углеводы, азотсодержащие соединения, органические кислоты, тритерпеновые соединения, каротиноиды, фенольные соединения.
Впервые изучен аминокислотный и минеральный состав травы прозанника крапчатого.
Изучен состав фенольных соединений прозанника крапчатого. Методами бумажной, тонкослойной и высокоэффективной жидкостной хроматографии обнаружено 24 соединения фенольной природы, среди которых впервые идентифицированы: флавоноиды – витексин, изовитексин, гесперидин, гиперозид; дубильные вещества – танин, эпикатехин, катехин; кумарины – умбеллиферон, дикумарин, дигидрокумарин; фенолкарбоновые кислоты – галловая кислота, ЭГКгаллат, цикориевая кислота, хлорогеновая кислота, кофейная кислота, феруловая кислота.
Методом ВЭЖХ в траве прозанника крапчатого впервые определено количественное содержание основных флавоноидных соединений: цинарозида, гесперидина и фенолкарбоновых кислот: хлорогеновой и цикориевой.
Впервые из травы прозанника крапчатого выделены полисахариды по фракциям: водорастворимый полисахаридный комплекс, пектиновые вещества, гемицеллюлозы А и Б. Изучен их качественный и количественный моносахаридный состав. Количественно определены функциональные группы пектиновых веществ.
Впервые проведено морфолого-анатомическое изучение травы (стебля, листа, венчика, обертки) прозанника крапчатого; установлены диагностические признаки сырья.
Проведены исследования по стандартизации травы прозанника крапчатого, в результате чего разработаны методики спектрофотометрического определения суммы флавоноидов и суммы фенолкарбоновых кислот и методика гравиметрического определения суммы полисахаридов. На основании полученных данных установлены нормы содержания указанных групп биологически активных веществ. Разработанные методики валидированы по показателям: линейности, повторяемости, воспроизводимости и правильности.
Скрининговые фармакологические исследования фитокомплексов травы прозанника крапчатого показали наличие у исследуемого растения антисептической, отхаркивающей, противовоспалительной и ранозаживляющей активности.
Теоретическая и практическая значимость.
Результаты фармакогностического изучения травы прозанника крапчатого расширяют знания о его химическом составе. Данные, полученные при проведении фармакологического скрининга, обусловливают перспективность углубленного изучения прозанника крапчатого с целью внедрения его в научную медицину и последующей разработки на его основе современных лекарственных препаратов.
Для оценки качества сырья предложены методики стандартизации травы прозанника крапчатого. На основании проведенных исследований разработана, апробирована и внедрена методика количественного определения суммы флавоноидов в траве прозанника крапчатого (Акт внедрения в работу ОКК ЗАО фирма «Здоровье» от 16.01.2012), результаты диссертационного исследования используются в учебном и научно-исследовательском процессе фармацевтического факультета ФГБОУ ВПО «Северо-Осетинский государственный университет им. К.Л. Хетагурова» от 10.03.2012 и фармацевтического факультета Пятигорского филиала ГБОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» от 14.03.2013.
Методология и методы исследования.
Методологической основой явились статьи ГФ XI изданий, труды отечественных и зарубежных ученых [Мусина Л.С., 1993; Фиассон Дж.Л., 1991].
В настоящем диссертационном исследовании использованы физико-химические (гравиметрия, титрометрия, фотоэлектроколориметрия, спектрофотометрия, денситометрия, высокоэффективная жидкостная хроматография), технологические и фармакологические методы исследования фитокомплексов прозанника крапчатого.
В работе использовано следующее оборудование: спектрофотометр СФ-2000, весы электронные AR-2140, колориметр фотоэлектрический концентрационный 8801611 КФК-2, аминокислотный анализатор марки LKB 4151 «Альфа Плюс», высокоэффективный жидкостный хроматограф фирмы "GILSON" (Франция) (модель 305) с ручным инжектором PHEODYNE-7125 (USA), денситометр ERi фирмы «Карл Цейес Йена» (Германия), дифракционный спектрофотометр ДФС 8-1 (Россия), прибор Квант 2АТ (Россия), сушильный шкаф, муфельная печь, аквадистиллятор ДЭ-25 (модель 784), центрифуга лабораторная медицинская ОПн-8, термостат электрический суховоздушный ТС-80м, лабораторный микроскоп «Биолам С-11», микроскоп бинокулярный «Микромед-1», мерная стеклянная посуда, бюретки (1, 2 класса точности). Химические реактивы соответствовали квалификации ХЧ (содержание основного вещества более 99%), стандартные образцы веществ – требованиям, предъявляемым к РСО.
Положения, выносимые на защиту:
результаты фитохимического исследования травы прозанника крапчатого;
результаты по изучению полисахаридных комплексов;
результаты морфолого-анатомических исследований с установлением диагностических признаков сырья;
результаты разработки методик количественного определения суммы флавоноидов, фенолкарбоновых кислот и полисахаридов и их валидационные характеристики;
выбор оптимальных сроков заготовки сырья прозанника крапчатого;
результаты фармакологического скрининга фитокомплексов травы прозанника крапчатого.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность полученных результатов достигается посредством использования современных методов исследования. Объем проведенной работы подтверждается наличием значительного количества графического материала (таблицы, графики, рисунки). Достоверность разработанных методик количественного определения действующих веществ подчеркивается посредством их валидации. Статистическая обработка результатов проводилась согласно требованиям ГФ XI с использованием функций программы Microsoft Excel 7.0 и «Биостатистика».
Основные положения диссертации апробированы и представлены на 74 межвузовской итоговой научной конференции студентов и молодых ученых «Молодежная наука и современность» (Курск, 2009); 75 Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежная наука и современность» (Курск, 2010); итоговой научной конференции сотрудников КГМУ, Центрально-Черноземного научного центра РАМН и отделения РАЕН, посвященной 76-летию Курского государственного медицинского университета (Курск, 2011); научно-методической конференции «Гаммермановские чтения-2011» (Санкт-Петербург, 2011); Всероссийской научно-практической интернет-конференции с международным участием «Современные аспекты разработки и совершенствования состава и технологии лекарственных форм» (Курск, 2011); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, посвященной 45-летию фармацевтического факультета КГМУ (Курск, 2011); X Международной конференции «Медико-социальная экология личности. Состояние и перспективы» (Минск, 2012); 77 Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежная наука и современность» (Курск, 2012); II Международном конгрессе «Физическое и духовное здоровье: традиции и инновации» (Москва, 2012); III Международной научно-практической конференции «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Владикавказ, 2012); итоговой научной конференции сотрудников КГМУ, Центрально-Черноземного научного центра РАМН и отделения РАЕН, посвященной 78-летию Курского государственного медицинского университета и 90-летию со дня рождения профессора Н.Ф. Крутько (Курск, 2013); 78 Всероссийской научной конференции студентов и молодых ученых с международным участием «Молодежная наука и современность» (Курск, 2013); IV Международной научно-практической конференции «Молодые ученые в решении актуальных проблем науки» (Владикавказ, 2013).
Личный вклад автора. Автором самостоятельно определен выбор направления исследования, осуществлены сбор и анализ литературных данных. Автор непосредственно участвовал в постановке задач, всех этапах фармакогностического анализа травы прозанника крапчатого, разработке методик количественного определения основных классов действующих веществ, установлении показателей качества и диагностических признаков сырья, а также изучении фармакологической активности фитокомплексов растения. Более 85% исследований выполнено лично автором.
Связь задач исследования с проблемами фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Курского государственного медицинского университета (номер государственной регистрации 01201161124).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 28 печатных работ, из них 6 – в изданиях, рекомендуемых ВАК для опубликования материала диссертационных исследований.
Объем и структура диссертации.
Диссертационная работа изложена на 166 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы (1 глава), главы «Объекты и методы исследования», экспериментальной части (3 главы), общих выводов, списка литературы, приложения. В тексте содержится 46 таблиц, 86 рисунков. Список цитируемой литературы включает 344 источника, из них – 76 на иностранных языках.
В приложении содержатся материалы, подтверждающие практическую значимость проведенных исследований.
