Введение к работе
Актуальность исследования. Filipendula Mill, (лабазник) - род многолетних травянистых растений семейства Rosaceae, насчитывающий около 30 видов, некоторые из которых произрастают в России. К числу наиболее изученных относится F. ulmaria (L.) Maxim, (л. вязолистный, meadowsweet) -официнальный растительный вид во многих странах мира (Krenn, 2011). Согласно исследованиям в F. ulmaria установлено присутствие производных салициловой кислоты (Blazics, 2010), 2-пирон-4,6-дикарбоновой кислоты (Wilkes, 2001), фенилпропаноидов (Okuda, 1992), флавоноидов (Рарр, 2004), таннинов (Fecka, 2009), эфирных масел (Саифулина, 1975). Фенольные компоненты являются действующей группой соединений, обусловливающей наличие у лекарственных средств из F. ulmaria иммуностимулирующей (Halkes, 1997), антимикробной (Barros, 20113), противоаллергической (Nitta, 2013) и др. видов активности. Востребованность применения официнального вида в качестве перспективного ноотропного средства (Авдеева, 2010) при одновременной недостаточности его сырьевых ресурсов в России приводят к необходимости проведения поисковых исследований с целью выявления викариантных и близких по химическому составу заменителей в пределах рода Filipendula Mill. В связи с этим фитохимическое изучение видов рода Filipendula Mill., произрастающих в России, является актуальной задачей.
Согласно ботаническим сведениям, в Российской Федерации встречаются 9 видов рода Filipendula Mill., представители трех подродов: Aceraria (F. camtschatica, F. glaberrima, F. palmata, F. angustiloba, F. intermedia), Ulmaria (F. ulmaria, F. denudata, F. stepposa) и Eu-Filipendula (F. vulgaris) (Флора СССР, 1943). Степень изученности видов данного рода, кроме F. ulmaria, является недостаточной. Для ряда видов (F. camtschatica, F. glaberrima, F. angustiloba, F. intermedia, F. stepposa) химические исследования ранее не проводились, в связи с чем, сложно оценить их потенциальные полезные свойства.
Целью исследования явилось химическое изучение девяти видов рода Filipendula Mill., произрастающих в России, и разработка унифицированных методических подходов для определения флавоноидов и эллаготаннинов.
Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:
-
Определить состав фенольных соединений, углеводных компонентов и эфирного масла в побегах девяти видов рода Filipendula Mill., произрастающих в России.
-
Изучить орган-специфичное распределение фенольных соединений в девяти видах рода Filipendula Mill.
-
Установить особенности накопления фенольных соединений, углеводных компонентов и эфирного масла в побегах Filipendula ulmaria в течение вегетационного периода.
-
Создать унифицированную методику определения флавоноидов и эллаготаннинов в видах рода Filipendula Mill, с применением метода микроколоночной ВЭЖХ-УФ.
5. Определить показатели качества для нового вида растительного сырья
- "Лабазника вязолистного побеги цветущие".
Научная новизна. Впервые проведено сравнительное химическое исследование представителей рода Filipendula Mill., произрастающих в России, пять из которых ранее не изучались. Выделено около 50 соединений, причем 22 впервые для рода. Из цветков F. ulmaria выделено новое природное соединение
- ульмариозид, представляющий собой кверцетин-4'-(9-а-рамнопиранозил-
(1—»6)-/?-глюкопиранозида (кверцетин-4'-(9-рутинозид). Впервые определен
состав водорастворимых полисахаридов рода Filipendula Mill, и показано, что
галактуронаны и арабиногалактаны являются доминирующими компонентами.
Выявлена хемосистематическая роль состава эфирного масла цветков рода
Filipendula Mill, и ряда соединений (салициловый альдегид, метилсалицилат,
ванилин, гекса- и гептадеканаль). Изучено орган-специфичное распределение
фенольных соединений в видах Filipendula и установлено, что для цветков
характерно накопление флавоноидов и эллаготаннинов, для листьев -
катехинов и процианидинов. Показана хемосистематическая роль спиреозида,
кемпферол-4'-0-глюкозида и некоторых эллаготаннинов для характеристики
рода Filipendula Mill. Установлено, что олигомерные эллаготаннины -
ругозины D и Е, в водной среде нестабильны и подвергаются
гидролитическому распаду до мономерных составляющих.
Практическая значимость. Разработаны методики количественного определения флавоноидов и эллаготаннинов в видах Filipendula с применением микроколоночной ВЭЖХ-УФ, характеризующиеся экспрессностью и удовлетворительными валидационными параметрами. Установлена роль ругозинов А и В, а также галлоилированных производных глюкозы и дилактона валониевой кислоты как индикаторов нарушенных условий хранения сырья. С целью рационального использования биомассы F. ulmaria предложен новый вид лекарственного сырья - "Лабазника вязолистного побеги цветущие" и разработан проект ФСП на него. Полученные данные по сезонной динамике накопления фенольных соединений, эфирного масла и полисахаридов подтвердили целесообразность проведения сбора растительного сырья в фазу цветения. В качестве перспективных заменителей F. ulmaria для дальнейшего практического применения рекомендованы виды F. denudata и F. stepposa.
Степень внедрения. Теоретические положения и результаты экспериментальных исследований, изложенные в диссертационной работе, используются в учебном процессе кафедры фармакогнозии и ботаники ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации.
На защиту выносятся:
-
Результаты исследования состава фенольных соединений видов рода Filipendula Mill., произрастающих на территории России.
-
Характеристика нового природного соединения - ульмариозида, из цветков F. ulmaria.
-
Хемосистематическая роль фенольных соединений и компонентов эфирных масел для характеристики рода Filipendula Mill.
-
Методы количественного анализа флавоноидов и эллаготаннинов с применением микроколоночной ВЭЖХ-УФ.
-
Показатели качества нового растительного сырья - "Лабазника вязолистного побеги цветущие"
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были представлены на: Ежегодном конкурсе-конференции студентов и молодых ученых "Авиценна" (Новосибирск, 2006, 2007, 2008); XI и XII Международной экологической конференции "Экология России и сопредельных территорий. Экологический катализ" (Новосибирск, 2006, 2007); 66й и 67й Всероссийской итоговой студенческой научной конференции им. Н.И. Пирогова (Томск, 2007, 2008); II Международной научной конференции "Химия, технология и медицинские аспекты природных соединений" (Алматы, 2007); 61s International Congress and Annual Meeting of the Society for Medicinal Plant and Natural Product Research (Minister, 2013).
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований кафедры фармакогнозии и ботаники ГБОУ ВПО «Новосибирского государственного медицинского университета» Министерства здравоохранения Российской Федерации (государственная регистрация № 012000807420) и комплексной целевой программой СО РАМН «Здоровье человека в Сибири» (государственная регистрация № 01.9.2002479).
Личный вклад автора в получении научных результатов. Автором диссертационной работы проведен поиск и анализ данных по теме исследования, осуществлены планирование экспериментов, сбор данных; соискателем непосредственно проведены все химические и аналитические эксперименты. Согласно сформулированным задачам подготовлены доклады, тезисы и статьи, оформлена диссертация, автореферат, представленные к защите.
Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 16 научных работ, в том числе 7 статей в изданиях, рекомендованных ВАК МОиН РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 140 печатных страницах, состоит из введения, обзора литературы, 5 глав экспериментальной части, заключения, списка цитируемой литературы, состоящего из 144 источников, в том числе 56 на иностранных языках, и включает 41 рисунок, 29 таблиц и 1 приложение.
Во введении обозначены актуальность темы, цель и задачи исследований, научная новизна, практическая значимость исследований, сведения об апробации работы и основные положения, выносимые на защиту.
