Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Сведения о лопухе большом (обзор литературы) 11
1.1. Ботанические сведения о лопухе большом. Распространение, ресурсы, культивирование, продуктивность 11
1.2. Сведения о химическом составе лопуха большого 18
1.3. Изучение и использование лопуха большого в медицине и народном хозяйстве 22
Выводы 31
Глава II. Объекты и методы исследования 33
Глава III. Фитохимическое исследование листьев и препаратов листьев лопуха большого. Выделение, идентификация и количественное определение биологически активных соединений
3.1. Качественный анализ БАС листьев лопуха большого 59
3.2. Изучение флавоноидов и фенолокислот 63
3.3. Изучение дубильных веществ 71
3.4. Изучение алкалоидов 74
3.5. Изучение полисахаридов 92
3.6. Изучение аскорбиновой кислоты 93
3.7. Изучение липофильных веществ 94
3.8. Макро— и микроэлементы. Особо токсичные элементы. Экологическая оценка сырья и препаратов листьев лопуха большого 97
Выводы 101
Глава IV. Изучение острой токсичности и специфической активности препаратов листьев лопуха большого 103
4.1. Острая токсичность 103
4.2. Антимикробная активность 104
4.3. Антиоксидантная и прооксидантная активность 109
Выводы 116
Глава V. Стандартизация листьев лопуха большого 118
5.1 Определение подлинности 118
5.1.1. Макроскопический анализ 118
5.1.2. Микроскопический анализ 119
5.1.3. Гистохимический анализ 128
5.2. Определение показателей доброкачественности 133
Влажность 134
Общая зола 134
Зола, нерастворимая в 10% растворе кислоты хлористоводородной.. 134
Органические и минеральные примеси 134
Экстрактивные вещества 135
Количественное содержание действующих веществ 137
5.3. Определение сроков заготовки листьев лопуха большого 138
5.4. Определение сроков годности листьев лопуха большого 140
Выводы 140
Общие выводы 142
Список литературы 144
- Сведения о химическом составе лопуха большого
- Изучение дубильных веществ
- Антиоксидантная и прооксидантная активность
- Органические и минеральные примеси
Сведения о химическом составе лопуха большого
По данным И.М Красноборова, ареал произрастания Arctium lappa L. в Западной Сибири распространяется преимущественно в Алтайском крае, Кемеровской, Томской областях, частично в Новосибирской, Омской областях, Красноярском крае и Республике Алтай.
Морфологические отличия разных видов лопуха подробно описаны П.Н. Крыловым и И.М. Красноборовым [40, 42]. Arctium leiospermum JUT, - Лопух гладкосемянный. Двулетнее растение с мощным прямым глубокобороздчатым стеблем, ветви многочисленные, краснеющие, ребристые, с мелкими сосочкообразными волосками и обильными мелкими желтоватыми железками, почти без паутинистого опушения. Листья черешковые, широкосердцевидные, по краю мелко выемчато-зубчатые; верхние — уменьшающиеся, с усеченным основанием, зеленые, почти голые; нижние стеблевые - немного серовойлочные, с обильными мелкозернистыми светлыми железками; прикорневые - 30 см длиной и 25 см шириной, на длинных клочковато-войлочных, иногда краснеющих черешках длиной более 20 см.
Корзинки шаровидные, диаметром около 2,5 см, скучены группами на цветоносах длиной 1—3 см, в плотном щитковидно-кистевидном соцветии. Листочки обертки голые, зеленые, загнутые крючком; внутренние - с короткими прилегающими волосками, могут быть без крючка, короче цветков. Венчик пурпурный, суженный в трубку длиной 6-7 мм с колокольчатым отгибом 5-6 мм и лопастями 2,5 мм.
Семянка 5-6 мм длиной и 2-3 мм шириной, узко-обратнояйцевидная, с узкой площадкой и небольшими бугорками вокруг, коричневая, с почти черными пятнами и полосками, почти гладкая, с неявной продольной ребристостью; хохолок длиной до 3 мм [40]. Arctium tomenlosum Mill. — Лопух войлочный (паутинистый). Двулетнее растение высотой до 150 см. Стебель грязно-пурпурный, в верхней части ветвистый, опушение паутинистое, из негустых, прилегающих у основания, расширенных белых волосков.
Листья крупные, яйцевидные, по краю выемчатые с расставленными короткими острыми зубчиками; верхние —зеленые, с рассеянными прижатыми волосками; нижние стеблевые — серо-паутинисто-войлочные, с сидячими желтыми железками; прикорневые - на длинных черешках.
Корзинки диаметром 2-3 см, в щитковидном соцветии. Обертка паутинистая, наружные листочки крючковатые, внутренние - шире, ланцетные, на верхушке фиолетовые, без крючков на концах. Венчик темно-пурпурный, редко белый.
Семянка длиной 4-7 мм, вся слабоморщинистая, серо-бурая, пестро-черная, с зигзагообразным рисунком [40]. Y
Согласно данным И.М. Красноборова, Arctium lappa L. имеет определенные отличия от Arctium tomentosum Mill, и Arctium leiospermum Juz. [40] (табл. 1).
Таким образом, из представленных в таблице 1 данных следует, что отличительными признаками видов Arctium lappa L., Arctium tomentosum Mill., Arctium leiospermum Juz. являются морфологические отличия в строении соцветий и плодов.
Культивирование и продуктивность
В некоторых странах лопух большой культивируется как лекарственное растение, например, в КНДР, США, Канаде и др. В Калифорнийском университете в 2000 г. проводились исследования по интродукции лопуха большого как ценного лекарственного растения в различных штатах США и Канады. Изучались морфологические особенности, условия развития, изменения фитохимического состава, проводилась количественная оценка полифенольных комплексов и т.д. Результаты экспериментов показали возможность введения лопуха большого в культуру и использования его в качестве лекарственного сырья [136].
Опыт интродукции имел место в Литве, при этом урожайность сырых корней составила 46,1 ц/га, сырой надземной массы 108,7 ц/га [68].
В Японии лопух большой возделывается в качестве сельскохозяйственной культуры и занимает целые плантации (рис. 4).
В стране "восходящего солнца" производится приблизительно 200 000 т лопуха большого ежегодно, оцененного в 800 миллионов долларов. Однако это количество не покрывает потребностей Японии, поэтому японцы вынуждены импортировать корень лопуха большого. Одними из крупных поставщиков корня лопуха большого являются Австралия, Филиппины, Китай, Вьетнам. В 1994 году Япония импортировала приблизительно 421 тонн свежего сырья. Для получения качественного сырья постоянно разрабатываются агротехнические технологии. Лопух большой выращивают на песчаных почвах или песчаных суглинках. Почва должна быть глубоко обработана (не менее 60 см) и иметь хороший дренаж. Лопух большой не любит кислых почв, оптимальное значение рН варьирует в диапазоне между 6,0 - 7,5 [140].
Лопух большой культивируется во Франции, Бельгии, где считается изысканным деликатесом. Корни и молодые листья лопуха используются в пищу в сыром виде и после термической обработки [71, 78].
В России корни лопуха употребляют в суп вместо картофеля, их отваривают или тушат с маслом, готовят повидло и т.п. В летнее время в салаты добавляют отварные черешки листьев, мясистые и сочные одно— и двухдневные ростки и молодые побеги. Введение в культуру лопуха большого в нашей стране не практиковалось.
Потребности лекарственного сырья удовлетворяются естественными ресурсными запасами, хотя аналитические данные по запасам лопуха большого в России отсутствуют.
В Алтайском крае лопух большой распространен повсеместно. В плотных зарослях продуктивность его корней составляет 730 - 790 кг/га, в разреженных 350 — 460 кг/га, что свидетельствует о возможности промышленных заготовок практически во всех районах края [72].
Изучение дубильных веществ
Рядом авторов изучено антимикробное действие препаратов лопуха большого. В работах M.L. Healy и др. установлено, что лопух активен в отношении грамположительных и грамотрицательных бактерий: Staphylococcus epidermidis, Enterococcus faecalis, Micrococcus luteus, Bacillus cereus, E. coli, Shigella flexneri, Shigella sonnei [102]. Учеными Ташкентского фармацевтического института доказана высокая антимикробная активность сухого остатка водного извлечения, эфирного масла и смолистых веществ корней лопуха большого в отношении различных бактерий гноеродных и кишечных групп [30, 79]. Ribeirao Preto отмечена противомикробная активность извлечений из корня лопуха большого в отношении грамположительных бактерий и изучена возможность применения препаратов в стоматологии для дезинфекции зубного канала [97]. СМ. Лепшиным предложена к использованию в стоматологии лекарственная форма «DENTIFRICE WATER», содержащая извлечение из корня лопуха большого, обладающая регенеративным, дезодорирующим и противовоспалительным эффектами [110]. На основе антибактериальных свойств корней лопуха разработаны лекарственные препараты для лечения гастроэнтерологических, гинекологических, дерматологических заболеваний [89, 119, 124, 131]. Запатентован лекарственный препарат «Medicine composition for treating acute pharyngitis and its prepn», содержащий корень лопуха большого и обладающий ярко выраженным антибактериальным эффектом, способствующим устранению процессов воспаления верхних дыхательных путей [100]. Масляный экстракт корней лопуха в комбинации с другими лекарственными растениями применяют для лечения герпеса и как ранозаживляющее средство [116, 132]. Корень лопуха большого.применяют в составах сборов для лечения артритов, как жаропонижающее и противовоспалительное средство [115, 129, 139].
X. J. Yao и др. на нескольких линиях культуры тканей установили анти-ВИЧ активность извлечений из сборов, в состав которых включен корень Arctium lappa [143]. Вопросами поиска новых анти-ВИЧ препаратов растительного происхождения, в состав которых входил лопух большой, занимались исследователи разных стран [95, 128, 143].
Изучена антимикробная активность сока листьев лопуха большого в отношении 30 штаммов грамположительных и 47 штаммов грамотрицательных бактерий. Показана целесообразность использования сока лопуха при гнойно-септических процессах, вызванных грамотрицательными бактериями [35].
При повреждениях печени, вызванных хроническим употреблением спирта этилового и четырёххлористого углерода, использование препаратов из корней лопуха большого значительно улучшает различные биохимические показатели [113]. Доказан положительный эффект использования корней лопуха большого при патологических состояниях печени, вызванных воздействием четырёххлористого углерода и ацетофена. Изучая динамику содержания цитохрома Р- 50 и малондиальдегида, исследователи установили, что препараты из лопуха большого способны защищать гепатоциты от токсического воздействия. Высказаны предположения, что антиокислительные свойства лопуха изменяют метаболизм четырёххлористого углерода и ацетофена, снижают их токсический эффект [114]. В опытах на животных показана эффективность использования корней этого растения на процессы кроветворения и отмечено антитоксическое действие при отравлении бензолом [52]. Корни лопуха в комбинации с другими растениями обладают болеутоляющим, гепатопротекторным действием [142].
Н. Kasai изучена антиоксидантная активность извлечений из корней лопуха большого in vitro и in vivo. Установлено, что ингибитором процессов перекисного окисления липидов является хлорогеновая и кофейная кислоты, входящие в комплекс фенольных соединений лопуха большого [107]. Доказано, что термообработка ведет к уменьшению антиоксидантных свойств лопуха преимущественно за счет разрушения этих кислот [94].
Отмечено положительное влияние БАС корней Arctium lappa L. на процессы свободнорадикального окисления липидов [59]. Подкожные инъекции извлечений из корней Arctium lappa L. значительно уменьшали каррагеновый отёк лапы крысы [111]. Антимутагенное действие Корни лопуха используют для профилактики раковых заболеваний. Доказано, что лопух играет защитную роль при химически индуцированном канцерогенезе. В экспериментах на животных установлено, что некоторые растения, в том числе и лопух большой, способны блокировать возникновение неопластов посредством индукции хинонредуктазы [109].
К. W. Schakel с соавторами предложили применять корна лопуха большого в сборах для лечения онкологических заболеваний в качестве гепатопротекторного и иммуномодулирующего средства [127]. БАС лопуха большого эффективны для лечения раковых гинекологических заболеваний и рака молочной железы [122].
Исследователи НИИ фармакологии Томского научного центра РАМН изучили возможность использования лекарственных растений Сибири и Дальнего Востока для лечения злокачественных новообразований. В ходе экспериментов было доказано, что извлечение из корней лопуха большого тормозит развитие опухолевого процесса и в сочетании с химиотерапией оказывает позитивный эффект [1].
Moritani Shuzo и др. [121] в экспериментах на культуре тканей человека линии Hep G2 и гепатоцитах линии Chang установили, что цитотоксичность экстракта из плодов лопуха Arctium lappa L. обусловлена активностью лигнана арктиина и его агликона арктигенина [103, 120, 134, 135, 138]. Жидкий экстракт корней лопуха большого с 1898 года используют как средство, повышающее защитные силы организма [112]. Б.К. Ерсаханова с соавторами [29] изучали иммуностимулирующее действие сока корней лопуха большого и листьев подорожника большого на белых крысах, облученных сублетальной дозой ионизирующей радиации и подвергнутых эмоциональному стрессу. Смесь сока лопуха и подорожника в соотношении 9:1 назначалась из расчета 0,025 мл/кг массы тела в течение 10 дней перед стрессом. Результаты исследований выявили лейкопению, лимфоцитоз, снижение с последующим повышением функциональной активности Т—лимфоцитов и увеличение антителообразующих клеток в селезенке, снижение фагоцитарной активности нейтрофилов и увеличение концентрации циркулирующих иммунных комплексов в сыворотке крови, повышение активности некоторых ферментов энергетического и пуринового обмена. Отмечено снижение количества лимфоидных клеток в костном мозге, увеличение их количества в тимусе и лимфатических узлах тонкого кишечника. В качестве иммуиомодулирующего средства лопух использовался Keri Marshall при лечении пациенток с карциномой шейки матки [117].
Антиоксидантная и прооксидантная активность
Основными действующими веществами в корне признано считать эфирные масла и полисахариды [81]. Согласно литературным данным, количество эфирного масла варьирует в пределах 0,065-0,17 % [68], а содержание полисахаридов в корнях составляет до 30% [2]. Особая роль отводится инулину, содержание которого в корнях достигает 20 %. По данным Р.И. Багаутдиновой и др. [2] корень лопуха большого является источником низкомолекулярных (28,6%) и высокомолекулярных (30,6%) фруктозосодержащих углеводов. В связи с этим корни этого растения используют как фруктансодержащий продукт для приготовления детского питания [96, 125]. Словацкими учеными A. Kardosova, A. Ebringerova и др. из корней Arctium lappa L. выделен и идентифицирован методом ЯМР-спектроскопии (1Н и 13С) низкомолекулярный фруктофуран, подобный инулину. Установлен противокашлевый и иммуномодулирующий эффекты данного соединения [106].
Количественное содержание жирного масла в корнях лопуха большого варьирует от 0,4 до 0,8 % [44, 52]. В состав жирного масла входят высшие жирные кислоты - лауриновая, миристиновая, стеариновая, пальмитиновая, олеиновая, линолевая, линоленовая.
Согласно литературным данным, корни лопуха большого содержат фенольные соединения. Так, количество дубильных веществ составляет 4,1-7,3%; флавоноидов 1,3-2,3%, установлено содержание фенолкарбоновых кислот: кофейной, хлорогеновой, изохлорогеновой [68, 91]. В корнях лопуха большого установлено наличие аскорбиновой кислоты, минеральных солей, алкалоидов и сапонинов [56, 65, 74, 79]. Помимо этого, в корнях лопуха большого полиацетиленовые соединения - тридекадиен-1,11-тетраин-3,5,7,9; три декатриен-1,3,11-триин-5,7,9; (11Е)-тридекадиен-1,11-тетраин-3,5,7,9; (ЗЕ, 11 Е)-тридекатриен-1,3,11-триин-5,7,9; (ЗЕ)-1,2-эпокси-тридецен-З-тетраин-5,7,9,11; диацетат (4Е, 6Е, 12Е)-тридекатриен-4,6,12-диин-8,10-диола-1,3; диацетат (4Е, 6Z,12E) -тетрадекатриен-4,6,12-диин-8,10-диола-1,3; диацетат (4Е, 6Е)-тетрадекадиен-4,6-триин-8,10,12-диола-1,3; диацетат (4Е, 6Е)-тетрадекадиен-4,6-диин 20 8,12-диола-1,3; (8Z, 152)-гептадекатриен-1,8; 15-диин-11,13 ацетиленовая кислота; серосодержащие соединения: арктовая кислота, арктинон-а, арктинон Ь, арктинол-а, арктинол-b, арктиналь, арктовая кислота, арктовая кислота-b, метиларктат-а, ацетат арктинона-а, лигнан арктиин [68, 70]. Химический состав листьев лопуха большого изучен недостаточно. По данным И.Л. Дроздовой с соавторами [27] листья лопуха большого, произрастающего в Центральной России имеют богатый аминокислотный, макро- и микроэлементный состав. В результате экспериментов определено наличие 17 минеральных элементов, установлен состав 10 свободных аминокислот, из которых 4 являются незаменимыми [27].
Установлено, что в стеблях и листьях лопуха большого содержится большое количество пектиновых веществ (1,9 % от сырой массы) [118]. Листья лопуха большого содержат до 22% моно- и дисахаридов, каучук, 3,4 - 8% дубильных веществ, фенолкарбоновые кислоты и их производные (кофейную, хлорогеновую, изохлорогеновую), 5,7 - 18% флавоноидов [68]. Согласно литературным данным, листья лопуха большого, произрастающего в регионах Центральной России, содержат фенологликозид арбутин, флавоноиды (рутин, гиперозид, гесперидин, апигенин, кверцетин), фенолкарбоновые кислоты (галловая, хлорогеновая) [28]. Соцветия лопуха большого содержат флавоноиды, антоцианы, эфирное масло [52J.
В плодах лопуха большого содержатся органические кислоты (яблочная, лимонная), алкалоиды, сапонины, кумарины, фенолкарбоновые кислоты и их производные (кофейная, хлорогеновая, изохлорогеновая), лигнаны AL - D и AL - F, арктиин, арктигенин, металрезинол [68]. В 1993 году H.Y.Wang и J.S. Yang выделили из плодов лопуха большого и идентифицировали посредством спектрального анализа новый лигнан - неоарктин-В [141]. Плоды лопуха большого содержат лигнаны - арктигенин, лоппаол А, лоппаол В [68]. В.Н. Нап и др. из плодов изолировали и идентифицировали лигнан диарктигенин [101]. В 1885 году в химической лаборатории Филадельфийского аптечного колледжа путем экстракции органическими растворителями (спиртом этиловым, хлороформом, эфиром) получено извлечение из плодов, имеющее консистенцию масла, содержащее биологически активные соединения. Посредством реакций с кислотами, реактивом Майера, танином был открыт горький алкалоид, названный лаппином [137].
Органические и минеральные примеси
Разработан состав сбора для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, который содержит корни лопуха, цветки боярышника, листья мяты перечной, траву донника, траву пустырника, траву чабреца, корневища и корни валерианы. Препарат эффективен для лечения хронической ишемической болезни сердца, постинфарктных и постинсультных состояний, атеросклероза сосудов головного мозга [144]. Лактон, выделенный га пчодов лопуха большого, по данным BJd. Завражнова с соавт. [30], оказывает кардиотоническое действие.
Применение лопуха большого в народной медицине и народном хозяйстве В народной медицине лопух большой нашел широкое применение при лечении различных заболеваний. На Руси корни лопуха издавна использовали как мочегонное средство, а также как средство, способствующее растворению и выведению камней из почек и мочевыводящих путей при почечнокаменной болезни [24, 61, 68, 74]. Отвар корней применяли для стимулирования обмена веществ, для лечения артритов и артрозов, суставного ревматизма, подагры, в качестве мочегонного средства при отеках [24, 61, 74]. Репейное масло применяли для укрепления и роста волос. В XIX и начале XX века на Руси мужчины смазывали волосы репейным маслом и использовали его как фиксатор. Масло сохраняло прическу, способствовало предотвращению облысения. Репейным маслом лечили различные сыпи, лишаи, трофические язвы. Антибактериальные свойства лопуха большого использовали при ангине в виде полосканий. Лопухом лечили сифилис и воспаление слизистых оболочек половых органов, для чего наружно применяли все вегетативные части растения [32].
В настоящее время в народной медицине препараты корней лопуха большого используют для регуляции деятельности желудочно-кишечного тракта. В народной медицине Карачаево-Черкесии отвар корней лопуха большого пьют при хронических запорах, задержке менструаций, золотухе, при различных кожных заболеваниях [49].
Лопух считается хорошим средством для очистки крови. Препараты из всех вегетативных органов лопуха способствуют восстановлению функций печени и желчного пузыря за счет стимулирования выделения желудочных соков и желчи. Для очистки лимфосистемы применяют настой из плодов лопуха [64].
В русской народной медицине накоплен опыт лечения аденомы предстательной железы препаратами лопуха. Отвар корней оказывает противовоспалительное и противоопухолевое действие. При аденоме простаты применяют корни и листья лопуха, их заваривают и пьют как чай [55]. Свежий сок корней или листьев, а также соцветия лопуха большого применяют для лечения онкологических заболеваний [39].
Свежие листья лопуха большого вместе с листьями мать-мачехи прикладывают к груди при мастите и рожистом воспалении. При воспалении слизистых оболочек рта, десен, горла, внутренних женских половых органов, при гингивитах, стоматитах полезен свежий (либо консервированный на спирте этиловом 40%) сок [44, 61]. Сок из корней и листьев лопуха большого применяют при простудных заболеваниях, а также при начальных формах заболеваний верхних дыхательных путей [44, 61, 63].
Накоплен немалый опыт применения растения в качестве лекарственного средства в народной медицине других стран. В бразильской народной медицине корни лопуха большого используют как антибактериальное средство для лечения инфекционных болезней [104]. В болгарской народной медицине корни лопуха большого рекомендуют применять при наличии камней в почках и мочевом пузыре, при гастрите, язве желудка, для стимуляции обмена веществ, как мочегонное и потогонное средство [32, 52]. В немецкой медицине отвар корней употребляют внутрь как кровоочистительное средство, при зудящих сыпях, при почечнокаменной болезни, ревматизме, подагре. В Китае корни лопуха большого применяют при укусах насекомыми и ядовитыми змеями, при отеках, кровоизлияниях, фурункулах, как желчегонное, мочегонное средство [49]. По данным тибетской медицины, корни лопуха большого способны излечивать опухоли желудка и разбивать камни мочевого пузыря [52].
Лопух большой применяют в пищевой промышленности. Корни и надземная часть лопуха большого съедобны. В Японии корни используют для приготовления популярного гарнира к мясу и рыбе, а также супов. На Кавказе корни лопуха используют в сыром виде для приготовления салатов. Высушенные корни лопуха перемалывают и добавляют в хлеб до 1/3 части как заменитель муки. Тесто с лопуховой мукой быстрее румянится. Корни первого года жизни употребляют в пищу свежими, вареными, печеными, жареными, кладут в суп вместо картофеля. Поджаренный корень используют вместо цикория как примесь к кофе. Корни лопуха - хорошее сырье для повидла, мармелада и приготовления спиртных напитков [71, 78, 126]. Корни этого растения используют как фруктансодержащий овощ, как продукт богатый кальцием при приготовлении детского питания [96, 125]. Армянские ученые разработали схему производства ценного пищевого пектина из надземной части лопуха большого. Установлено, что в стеблях и листьях лопуха большого содержится высокое количество пектиновых веществ (1,9 % от сырой массы) [118]. Молодые листья используют для приготовления салатов и супов [74]. Свежими листьями лопуха население некоторых местностей Сибири лечит раны и лишаи у скота [52].
Похожие диссертации на Фитохимическое исследование и перспективы использования листьев лопуха большого, произрастающего в Алтайском крае, в качестве лекарственного сырья
