Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы
1.1. Систематическое положение, распространение, использование в народной медицине и сведения о химическом составе растений рода княжик
1.2. Ботаническое описание, фармакологические свойства, применение в медицине и химический состав растений рода лабазник
1.3. Ботаническая характеристика, применение в народной медицине и степень химической изученности растений 33 рода альфредия
1.4. Распространение, химический состав и применение в медицине черники обыкновенной и бадана толстолистного
1.5. Общая характеристика ноотропных лекарственных средств
40 и основные направления их поиска
ГЛАВА 2. Объекты и методы исследования
2.1. Объекты исследования 73
2.2. Методы исследования 74
ГЛАВА 3. Исследование основных групп биологически активных веществ и элементного состава надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и л. обыкновенного, альфредии поникшей и а. снежной, побегов черники обыкновенной и листьев бадана толстолистного
3.1. Группы биологически активных веществ надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и л. обыкновенного, альфредии поникшей и а. снежной, побегов черники обыкновенной и листьев бадана толстолистного
3.2. Элементный состав надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и л. обыкновенного, альфредии
105 поникшей и а. снежной, побегов черники обыкновенной и листьев бадана толстолистного
ГЛАВА 4. Исследование антиоксидантных свойств экстрактов надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и л. обыкновенного, альфредии 126 поникшей и а. снежной, побегов черники обыкновенной и листьев бадана толстолистного
ГЛАВА 5. Скрининговое изучение ноотропной активности и химического состава экстрактов надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и л. обыкновенного, альфредии поникшей и а. снежной, побегов черники обыкновенной, листьев бадана толстолистного
5.1. Княжик сибирский 139
5.2. Лабазник вязолистный 143
5.3. Лабазник обыкновенный 147
5.4. Альфредия поникшая и а. снежная 151
5.5. Черника обыкновенная 155
5.6. Бадан толстолистный 161
ГЛАВА 6. Получение суммарных комплексов надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и альфредии поникшей, разделение их на фракции и оценка ноотропных и антиоксидантных свойств . 166
Изучение зависимости структура — антиоксидантная и ноотропная активность для выделенных фенольных и тритерпеновых соединений
6.1. Княжик сибирский 167
6.2. Лабазник вязолистный 176
6.3. Альфредия поникшая 189
ГЛАВА 7. Оценка иммунотропного, гепатопротекторного и диуретического эффектов наиболее перспективных источников получения фитопрепаратов ноотропного действия
7.1. Иммунотропная активность экстрактов надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и обыкновенного, альфредии поникшей
7.2. Гепатопротекторные свойства экстрактов и фракций надземной части лабазника вязолистного
7.3. Диуретический эффект экстрактов надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и 216
обыкновенного, альфредии поникшей
ГЛАВА 8. Разработка методических приемов разделения экстрактов и фракций надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и альфредии поникшей, обладающих выраженным ноотропным эффектом. Выделение индивидуальных соединений и установление их структуры
8.1. Исследование химического состава бутанольной фракции княжика сибирского, проявляющей выраженные ноотропные свойства, выделение основных компонентов и установление их структуры
8.2. Химическое изучение экстракта надземной части лабазника вязолистного на 70 % этаноле; хроматографическое разделение его фракций, обладающих ноотропной активностью, на индивидуальные соединения и изучение их структуры
8.3. Химическое исследование экстракта надземной части альфредии поникшей на 95 % этаноле и его фракций с выраженным ноотропным действием, выделение
индивидуальных веществ и определение их структуры
ГЛАВА 9. Стандартизация лекарственного растительного сырья княжика сибирского, лабазника вязолистного, альфредии поникшей и лекарственных форм на их основе
9.1. Княжика сибирского побеги, экстракт жидкий, густой и таблетки
9.2. Лабазника вязолистного трава, экстракт жидкий, сухой и таблетки
9.3. Альфредии поникшей трава и экстракт жидкий 283
Выводы 289
Список литературы
- Ботаническое описание, фармакологические свойства, применение в медицине и химический состав растений рода лабазник
- Элементный состав надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и л. обыкновенного, альфредии
- Альфредия поникшая и а. снежная
- Лабазник вязолистный
Введение к работе
Актуальность темы. В современном мире прогрессирующий рост числа
заболеваний, сопровождающихся нарушениями в когнитивной и мнестической сфере, делает актуальной проблему изучения и фармакотерапии нервно-психической патологии, определяя её медицинской задачей с высокой социальной значимостью (Арушанян, 2005; Воронина, Середенин, 2007). В настоящее время одним из приоритетных направлений отечественного здравоохранения выступает расширение ассортимента используемых лекарственных средств за счет внедрения в медицинскую практику новых препаратов, в частности ноотропного действия.
Ноотропные лекарственные средства незаменимы для коррекции нарушений высшей нервной деятельности при широком круге заболеваний, связанных с повреждениями центральной нервной системы: инсульты, ишемические повреждения мозга, атеросклероз, черепно-мозговые и психические травмы, последствия клещевого энцефалита, менингита, гриппа, перенесенных хирургических вмешательств с применением наркоза, химические, лучевые и другие воздействия (Венгеровский и др., 2000; Воронина, Середенин, 2007). Фармакоэкономическая оценка затрат в условиях неврологического стационара выявила, что 40-50 % финансовых расходов приходится на препараты ноотропного действия (Шилова и др., 2005). Ограниченный ассортимент синтетических ноотропных средств, недостаточная их эффективность и широта терапевтического действия, вызываемые ими побочные явления и широкое распространение невротических расстройств среди взрослого населения (ими по данным разных авторов страдает от 50 до 70 % населения) (Windisch, 1996; Малин, 2000; Sumner, 2004; Батышева и др., 2007), недоступность отечественному потребителю, вследствие дороговизны, наиболее эффективных импортных средств диктует необходимость поиска активных и безопасных отечественных препаратов для лечения когнитивных расстройств.
Перспективными являются фитопрепараты ноотропного действия, однако, представленные на отечественном рынке «Гинсана» (Pharmaton, Швейцария) и «Танакан» (Beaufour Ipsen, Франция) значительно дороже синтетических, что указывает на актуальность поиска и разработки отечественных ноотропных средств
4 растительного происхождения, отвечающих требованиям фармакоэкономики с
точки зрения эффективности, безопасности и себестоимости курса лечения
(Шилова и др., 2005). В этом аспекте значительный интерес представляют виды
флоры Сибири - княжик сибирский, лабазник вязолистный и л. обыкновенный,
альфредия поникшая и а. снежная, черника обыкновенная, бадан толстолистный.
Растения имеют достаточную сырьевую базу или введены в культуру, находят
широкое применение в народной медицине в качестве тонизирующих и
общеукрепляющих средств, при нервных заболеваниях и показали перспективность
в предварительных экспериментальных исследованиях на ноотропную активность.
Сведения о химическом составе выбранных видов носят фрагментарный характер,
большая часть данных имеет предварительное значение, а для некоторых растений
информация отсутствует. Наиболее изучен фенольный комплекс видов рода
лабазник, произрастающих в Европейской части России и Германии, и бадана
толстолистного.
Цель работы. Разработка рациональных научно-методических подходов к поиску источников и созданию эффективных ноотропных средств растительного происхождения на основе изучения химического состава и фармакологической активности растений флоры Сибири.
Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:
осуществить отбор видов флоры Сибири, как перспективных источников ноотропных средств, на основе анализа данных литературы, результатов исследования химического состава и фармакологического скрининга;
исследовать основные группы биологически активных веществ и элементный состав, антиоксидантную и ноотропную активность экстрактов из надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и л. обыкновенного, альфредии поникшей и а. снежной, побегов черники обыкновенной, листьев бадана толстолистного;
разработать рациональные способы получения экстрактов из надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и альфредии поникшей, как наиболее
5 перспективных источников ноотропных средств, разделить их на фракции, оценить
ноотропные и антиоксидантные свойства;
разработать методические приемы выделения индивидуальных соединений из экстрактов и фракций надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и альфредии поникшей, обладающих выраженным ноотропным эффектом, и установить их структуру с помощью современных физико-химических методов анализа;
установить зависимость химическая структура - антиоксидантная, ноотропная активность для выделенных фенольных и тритерпеновых соединений;
выявить иммунотропный, гепатопротекторный и диуретический эффекты наиболее перспективных источников получения фитопрепаратов ноотропного действия;
разработать нормативную документацию на лекарственное сырье наиболее перспективных растений и рациональные лекарственные препараты на их основе.
Научная значимость и новизна результатов. Впервые выделены и изучено строение веществ, обуславливающих ноотропную активность княжика сибирского, лабазника вязолистного и альфредии поникшей, - фенолоспирты, гликозиды кверцетина, тритерпеновые спирты, бутиролигнаны, и разработаны лекарственные средства ноотропного действия на их основе. На основании изучения химического состава и фармакологической активности княжика сибирского, лабазника вязолистного и л. обыкновенного, альфредии поникшей и а. снежной, черники обыкновенной, бадана толстолистного предложены рациональные научно-методические подходы к поиску источников и созданию ноотропных средств растительного происхождения, включающие схему выбора рациональных экстрагентов, способы выявления перспективных видов и оценки их ноотропных свойств.
Изучены основные группы биологически активных веществ надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и л. обыкновенного, альфредии поникшей и а. снежной, побегов черники обыкновенной, зеленых листьев бадана толстолистного, доминирующими в которых явились фенольные (представители простых фенолов, флавоноидов, лигнанов, фенолкарбоновых кислот) и
тритерпеновые соединения. Впервые изучен элементный состав вышеуказанных растений, собранных в различных районах Сибири, результаты которого свидетельствуют о возможности использования сырья изученных видов в качестве источников макро- и микроэлементов, включая эссенциальные.
В результате исследований установлено, что экстракты изучаемых растений проявляют антиоксидантную активность, причем наиболее выраженные свойства присущи экстрактам на 70 % и 95 % спирте этиловом, которые по эффекту сравнимы или превосходят дигидрокверцетин и кислоту аскорбиновую.
Впервые установлено, что экстракты исследуемых растений проявляют ноотропные свойства; наиболее выраженная активность присуща экстрактам княжика сибирского на 25 % спирте этиловом, лабазника вязолистного на 70 % спирте этиловом и альфредии поникшей на 95 % спирте этиловом, сопоставимая, а на некоторых моделях превосходящая пирацетам и препарат «Гинсана», и впервые предложены рациональные способы их получения. Выявлено, что наиболее выраженный ноотропный и антиоксидантный эффекты проявляет бутанольная фракция экстракта княжика сибирского. При разделении экстрактов альфредии поникшей и лабазника вязолистного на фракции показано распределение ноотропного эффекта на составляющие, что указывает на специфическое действие суммы БАВ.
В результате изучения химического состава бутанольной фракции княжика сибирского, проявляющей ноотропный эффект, впервые выделены 3,4-дигидроксифенилэтанол-2, 2-(3,4-дигидроксифенил)-этил-0-Р-Б-глюкопиранозид, хлорогеновая кислота, сумма гликозидов дигидроксибутановой кислоты, 3-0-J3-D-глюкопиранозид олеаноловой кислоты, изучен состав аминокислот и неорганических компонентов.
Из фармакологически активных фракций лабазника вязолистного впервые получены: флавоноиды (изокверцитрин, 4'-0-Р-Б-галактопиранозид кверцетина), ароматические кислоты и их эфиры (коричная, феруловая, анисовая, этилгаллат). Структура 4'-0-Р-Б-галактопиранозида кверцетина не описана ранее в литературе. Из активного экстракта альфредии впервые выделены: лигнан (арктиин), флавоноиды (кверцетин, изокверцитрин, рутин), ароматические кислоты (коричная,
7 ванилиновая и хлорогеновая) и тритерпеновые спирты (а- и |3-амирины, моретенол,
лупеол).
Экспериментально установлено, что наибольшей антиоксидантной активностью обладают производные фенилэтанола-2, гликозиды кверцетина, бутиролигнан (арктиин) и сумма тритерпеновых спиртов, выделенные из исследуемых растений. Впервые обнаружено, что тритерпеновым спиртам и бутиролигнанам, свойственен выраженный ноотропный эффект, а гликозиды кверцетина различаются по активности в зависимости от структуры.
Показано, что экстракты княжика сибирского, лабазника вязолистного и альфредии поникшей проявляют иммунотропное действие. Впервые выявлена выраженная гепатопротекторная активность экстракта лабазника вязолистного, по ряду показателей превышающая эффективность карсила. Обнаружено, что экстракты альфредии поникшей и княжика сибирского обладают диуретической и салуретической активностью.
Данные химического и фармакологического исследования послужили обоснованием для разработки унифицированных методик качественного обнаружения и количественного определения фенолоспиртов в побегах княжика сибирского, флавоноидов в траве лабазника вязолистного и альфредии поникшей, а также лекарственных формах на их основе. Впервые предложена методика спектрофотометрического определения фенолоспиртов на основе реакции окисления с о-фенантролином и железа (III) хлоридом.
Практическая значимость работы:
На основании изучения химического состава и фармакологического действия экстрактов ряда растений подтверждены рациональные научно-методические подходы к поиску источников и созданию ноотропных средств растительного происхождения.
Установлено, что княжик сибирский, лабазник вязолистный и альфредия поникшая являются перспективными источниками для получения ноотропных фитопрепаратов.
На основании данных фитохимического, фармакологического, морфолого-анатомического и товароведческого анализа разработаны проекты фармакопейных
8 статей на лекарственное растительное сырье «Княжика сибирского побеги»,
«Лабазника вязолистного трава», «Альфредии поникшей трава».
На основе сложившихся рациональных научно-методических подходов к поиску источников и созданию ноотропных препаратов растительного происхождения, разработаны эффективные фитопрепараты ноотропного действия, обладающие также иммунотропными, гепатопротекторными и диуретическими свойствами: «Княжика экстракт жидкий», «Княжика экстракт густой» и «Княжика таблетки», «Лабазника экстракт жидкий», «Лабазника экстракт сухой» и «Лабазника таблетки», «Альфредии экстракт жидкий».
Результаты фитохимических исследований и, в частности, изучение физико-химических свойств индивидуальных соединений позволили обосновать, в соответствии с современными требованиями, аналитические подходы в решении проблемы стандартизации изучаемых новых видов лекарственного растительного сырья и лекарственных препаратов на их основе. Разработаны валидированные и унифицированные методики качественного и количественного анализа с применением хроматографии в тонком слое, спектроскопии в УФ- и видимой областях спектра:
контроль качества сырья и лекарственных препаратов на основе княжика
сибирского предложено проводить по основной группе, обусловливающей
активность - фенолоспиртам, методом хроматографии в тонком слое силикагеля с
подтверждением характерным УФ-спектром и спектрофотометрическим методом
по реакции окисления с о-фенантролином и железа (III) хлоридом соответственно;
для травы лабазника вязолистного, альфредии поникшей и лекарственных
препаратов на их основе разработаны методики идентификации и количественного
определения: хроматография в тонком слое силикагеля с подтверждающим УФ-
спектром и метод дифференциальной спектрофотометрии по реакции
комплексообразования с алюминия хлоридом в кислой среде флавоноидов
(гликозиды кверцетина), проявляющих ноотропные свойства.
Материалы внедрения:
Проекты ФС на лекарственное растительное сырье «Княжика сибирского побеги» и лекарственный препарат «Княжика сибирского экстракт жидкий»
9 приняты к рассмотрению в ФГБУ «НЦЭСМП» Минздравсоцразвития России
(письмо № 297-ЦСЛС от 09.12.2009 г., № 569-ЦСЛС от 14.09.2010 г.) для
включения в Государственную фармакопею России XII издания.
Составлены и подготовлены к рассмотрению следующие проекты ФС: на лекарственное растительное сырье «Альфредии поникшей трава», «Лабазника вязолистного трава» и лекарственные средства «Княжика экстракт густой», «Княжика таблетки», «Альфредии экстракт жидкий», «Лабазника экстракт жидкий», «Лабазника экстракт сухой», «Лабазника таблетки».
Подготовлены материалы, характеризующие специфическую ноотропную активность экстрактов княжика сибирского густого, лабазника вязолистного сухого в рамках требований Фармакологического государственного комитета Минздравсоцразвития РФ.
Получены акты апробации технологии экстрактов княжика сибирского жидкого, густого (от 12.01.2009 г., 19.01.2009 г.) и экстракта лабазника вязолистного жидкого, сухого (от 02.02.2009 г., 09.02.2009 г.) на базе ООО «Томская фармацевтическая фабрика».
Результаты диссертационной работы включены в монографию И. В. Шиловой, Н. И. Суслова, И. А. Самылиной «Химический состав и ноотропная активность растений Сибири» и использованы при реализации проектов ФЦП «Интеграция» (№ Е 0144 «Биологические механизмы устойчивости природных популяций интенсивно эксплуатируемых лекарственных растений. Оценка ресурсов лекарственного сырья»), научных разработок Томской области (№ 202 «Разработка нового высокоэффективного ноотропного средства на основе клеточной культуры княжика сибирского»), ФЦП «Исследования и разработка по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2007-2012 г.» (ГК № 02.512.11.2220 «Создание высокопродуктивной суспензионной культуры Atragene speciosa Weinm. (княжика сибирского) с целью получения веществ ноотропного действия»).
Разработанные методики качественного и количественного анализа действующих веществ в лекарственных препаратах на основе побегов княжика сибирского, травы лабазника вязолистного и альфредии поникшей (экстракты
10 жидкие, сухой и таблетки), включенные в проекты ФС, апробированы на кафедре
биологической химии с курсами медицинской, фармацевтической и
токсикологической химии Красноярского государственного медицинского
университета им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого и фармацевтической химии
Новосибирского государственного медицинского университета.
Приоритет разработанных средств защищен патентами РФ на изобретение: № 2276992, № 2292214, № 2310467, № 2311193, № 2314115, № 2325179, № 2347580, № 2354397.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 109 научных работ, отражающих основное содержание диссертации, из них 1 монография, 8 патентов РФ на изобретение, 29 статей в журналах, рекомендуемых ВАК.
Апробация работы. Результаты проведенных исследований доложены и обсуждены на конференции, посвященной 15-летию НИИ фармакологии «Актуальные проблемы фармакологии и поиска новых лекарственных препаратов» (Томск, 1999), Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2002, 2003, 2007, 2009), научной конференции, посвященной 50-летию Алтайского государственного медицинского университета «Лекарственные растения в фармакологии и фармации» (Барнаул, 2004), Всероссийской научной конференции «Химия и технология растительных веществ» (Сыктывкар, 2006, Уфа, 2008), Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Л.Н. Березнеговской «Новые достижения в создании лекарственных средств растительного происхождения» (Томск, 2006), VI Всероссийском научном семинаре с молодежной научной школой «Химия и медицина» (Уфа, 2007), Международном Конгрессе молодых ученых «Науки о человеке» (Томск, 2008), XV Российском Национальном Конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2008), I и II Российском фитотерапевтическом съезде (Москва, 2008, 2010).
Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Учреждения РАМН НИИ фармакологии СО РАМН и кафедры фармакологии Сибирского государственного медицинского университета, комплексной целевой
программой СО РАМН «Здоровье человека в Сибири» (№ Гос. регистрации 01.9.2002479) и в рамках программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук на 2008-2012 гг. «Поиск, создание и изучение механизмов действия фитопрепаратов из растений Сибири и Дальнего Востока и биологических тканей (в т.ч. морепродуктов), обладающих противоязвенной, противоопухолевой, противовоспалительной, антигипоксической, иммунотропной и психотропной активностью» (№ Гос. регистрации 0120.0 601994).
Положения, выносимые на защиту:
Теоретическое и экспериментальное обоснование рациональных подходов к поиску источников ноотропных средств растительного происхождения на основании изучения химического состава и фармакологической активности растений флоры Сибири.
Результаты фитохимического, фармакологического и морфолого-анатомического исследования надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и альфредии поникшей.
Обоснование возможности использования княжика сибирского, лабазника вязолистного и альфредии поникшей в качестве источников ноотропных средств и разработка фармакопейных статей на новые виды лекарственного растительного сырья «Княжика сибирского побеги», «Лабазника вязолистного трава», «Альфредии поникшей трава» с учетом химического состава и современных принципов стандартизации.
Принципы методических приемов выделения индивидуальных соединений из экстрактов и фракций растений, обладающих выраженным ноотропным эффектом.
Результаты изучения зависимости химическая структура - антиоксидантная, ноотропная активность для фенольных и тритерпеновых соединений, выделенных из растений, обладающих выраженной ноотропной активностью, как основа создания эффективных ноотропных средств.
Данные по разработке рациональных способов получения наиболее активных экстрактов княжика сибирского, лабазника вязолистного и альфредии поникшей как перспективных ноотропных средств и стандартизации с позиций унификации методик качественного и количественного анализа лекарственных средств
12 «Княжика экстракт жидкий», «Княжика экстракт густой» и «Княжика таблетки»,
«Лабазника экстракт жидкий», «Лабазника экстракт сухой» и «Лабазника
таблетки», «Альфредии экстракт жидкий».
Результаты разработки нормативной документации на растительное сырье и лекарственные средства, содержащие фенолоспирты и флавоноиды.
На основе сложившихся рациональных научно-методических подходов к поиску источников и созданию ноотропных средств растительного происхождения, разработаны эффективные фитопрепараты, обладающие также иммунотропными, гепатопротекторными и диуретическими свойствами.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 325 страницах машинописного текста, иллюстрирована 29 рисунками, 58 таблицами, состоит из введения, 9 глав, выводов и приложения. Список цитируемой литературы включает 320 наименований, из которых 141 на иностранных языках.
Ботаническое описание, фармакологические свойства, применение в медицине и химический состав растений рода лабазник
Флора России и стран СНГ включает в себя пять видов растений рода княжик (Atragene L.) семейства Rammculaceae: к. альпийский (A. alpina L.), к. крупнолепестковый {A. macropetala Ledeb.), к. охотский (A. ochotensis Pall.), к. сибирский (A. speciosa Weinm.), к. тяныпанский {A. tianschanica Pavl.). Указанные виды имеют общие черты: многолетние кустарниковые лианы с лежачими или лазящими стеблями. Листья с длинными черешками, обвивающимися вокруг опоры, пластинки их дважды тройчатые или дважды перисто-рассеченные. Цветки поникающие, белые, желто-белые или сине-пурпурные. Чашелистики опушенные с одной или обеих сторон, равные лепесткам и одинаково окрашенные в числе 4-8. Лепестки на верхушке лопатчато расширенные. Плоды чаще ширококлиновидные, опушенные, с длинными перистыми столбиками. Цветут в июне-июле, плоды созревают в августе-сентябре [25, 124, 144].
Относительно систематического положения рода княжик в литературе нет единого мнения. До сих пор не снят вопрос о взаимоотношении его с родом ломонос {Clematis L.). Однако, исследования последних лет [25] показали, что виды княжика, хотя и обнаруживают определенное сходство с представителями рода ломонос, по ряду морфолого-анатомических признаков, данным экологии и распространения занимают явно обособленное положение, что позволяет выделить княжик в самостоятельный род Atragene L. В. Б. Куваев и А. Е. Сонникова (1994) выделяют таксоны A. speciosa Weinm. subsp. saxatilis Kuv. et Sonn. (княжик красивый) и A. speciosa Weinm. subsp. speciosa (княжик сибирский) из вида А. speciosa Weinm. Однако незавершенность дифференциации, выражающаяся в наличии переходных форм, не позволяет копировать эти таксоны в качестве самостоятельных видов.
Распространен к. сибирский в таежной зоне европейской части России (Карело-Мурманский, Двино-Печорский, Ладожско-Ильменский, Волжско-Камский районы), в равнинных и горных лесах Сибири (все районы), в горных лесах Средней Азии (Тянь-Шанский и Памирский районы), встречается в Монголии. Растет к. сибирский в темно-хвойных (пихтово-кедровых), лиственничных и смешанных хвойно-лиственных лесах, по опушкам и берегам рек; в горных районах по каменистым склонам поднимается до верхнего предела горно-лесного пояса, встречаясь нередко в нижней части альпийского пояса. В центральных, восточных и юго-западных районах Горного Алтая, где к. сибирский встречается почти повсеместно [124, 144], он отличается сравнительно высокой продуктивностью надземной массы: 100-150 кг/га сухого сырья. В лесах северного Алтая продуктивность его ниже: до 25-80 кг/га в горно-лесном поясе и до 20-70 кг/га в лесостепном поясе. К. крупнолепестковый и к. охотский произрастают на каменистых склонах, в лесах и зарослях кустарников. К. крупнолепестковый встречается редко на Дальнем Востоке (Амурский район), в Восточной Сибири (Даурия). К. охотский распространен на Дальнем Востоке (Охотский, Камчатский, Амурский, Приморский районы, о. Сахалин). К. альпийский произрастает в горных лесах европейской части СНГ (Карпаты) и Средней Европы, к. тяиъшанский — в зарослях кустарников и елей, по каменистым берегам горных рек, у скал и на каменистых склонах гор Казахстана [71, 124, 131, 144, 176].
Растения рода Atragene L. издавна использовали для лечения различных заболеваний народы Сибири, Тибета, Дальнего Востока, Китая. К. охотский применяют в тибетской медицине для лечения сердечнососудистых, гинекологических заболеваний, при асците, отеках, гастритах и раке желудка [144, 149, 176]. Наиболее широкое использование нашел к. сибирский (ломонос сибирский, белый хмель, дикий хмель, сибирская лиана, лиана тайги, на бурятско-монгольском - шудур-убусун, т.е. путы-травы, по-тибетски - э-монгар-бо). Опыт применения его в народной медицине свидетельствует о широчайших терапевтических возможностях данного растения. Отвар цветков использует население Горного Алтая для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, отечности различного происхождения, рака желудка, печени и легкого. Настой травы применяют для лечения желудочно-кишечных и простудных заболеваний, при эпилепсии, как общеукрепляющее, для улучшения зрения [71, 87]. Известно применение отваров травы при абсцессах легких, кровохарканьи и других заболеваниях легкого, асците, болезнях печени, ожогах [176], нарывах, как сердечное и болеутоляющее средство [1, 144]. Стебли используют для лечения болезней печени, при туберкулезе легких, пневмонии, гриппозных и лихорадящих заболеваниях, головной боли, головокружениях, ломоте, ревматизме, расстройстве желудочно-кишечного тракта, болезнях почек. Среди населения Сибири растение применяют при нарушении обмена веществ, расстройствах кишечника, головной боли, заболеваниях легкого, гриппе и как общеукрепляющее средство. Наружно принимают ванны из травы при параличе, нефритах, ревматизме и чесотке. Княжик является сильнейшим инсектицидом [71, 87, 144].
В тибетской медицине цветки к. сибирского используют при заболеваниях печени, водянке и отеках, катаре и раке желудка, как ранозаживляющее средство. По утверждению тибетских врачей княжик — радикальное средство при раке, излечивающее без рецидивов. В монгольской медицине княжик употребляют широко как стимулирующее, общеукрепляющее средство, а также для лечения гинекологических заболеваний [87, 176].
Боковой В. С. с соавторами (1982) изучено влияние экстрактов из надземной и подземной частей к. сибирского на 40 и 70 % этаноле на изолированном сердце лягушки по методу Штрауба. Экстракты из подземной части не вызывали достоверных изменений силы и частоты сокращений сердца, а из надземной части растения снижали амплитуду сокращений на 15-20 %. Все экстракты в исследованных концентрациях не устраняли угнетения сердечной деятельности, вызванного перфузией 0,05 % раствора калия хлорида.
Экспериментально доказана антибактериальная активность водного отвара травы к. сибирского [1]. Пряжниковым А.Н. (1972) установлена высокая фитонцидность растения, уступающая лишь черемухе обыкновенной. Указанные эффекты обусловлены содержанием во всех частях растения (особенно в корнях, листьях и плодах) лактона протоанемонина. Установлено, что протоанемонин проявляет антибактериальные свойства по отношению ко многим видам граммположительных и граммотрицательных микроорганизмов. К протоанемонину чувствительны фитопатогенные бактерии, многие виды грибов, дрожжи, простейшие. Антибиотическая активность протоанемонина обусловлена наличием в молекуле лактонного кольца, определенным положением двойных связей и является результатом его взаимодействия с сульфгидрильными группами ферментов, инактивация которых ведет к нарушению жизнедеятельности организмов. Наличием указанного лактона обусловлено также раздражающее действие растений. При высушивании растения протоанемонин полимеризуется в димер анемонин, который обладает антибактериальной, антифунгальной активностью и не проявляет раздражающего действия [176, 182, 259].
Элементный состав надземной части княжика сибирского, лабазника вязолистного и л. обыкновенного, альфредии
Род лабазник FiHpendida Mill, относится к семейству розоцветные Rosaceae и насчитывает до 58 видов, которые произрастают в умеренном и субарктических поясах Северного полушария. Научное название рода Filipendula происходит от лат. filium — нить и pendulus, a, am — висячий; по клубням, «висящим» на нитевидных корнях у л. обыкновенного [166, 179, 243]. Указанное название встречается в трудах ученых 12-го века. Однако в некоторых источниках родовое название лабазник упоминается как Spiraea [23, 122, 243, 278]. Во флоре России и стран СНГ обнаружено десять видов растений рода лабазник: л. узколопастный (F. angustiloba (Turcz.) Maxim.), л. камчатский (F. camtschatica (Pall.) Maxim.), л. обнаженный (F. denudata (J. & С. Presl) Fritsch), л. голенький (корейский; F. glaberrima Nakai), л. промежуточный (средний; F. intermedia (Glehn.) Juz.), л. крупноплодный (F. megalocarpa Juz.), л. дланевидный (F. palmata (Pall.) Maxim.), л. степной (F. stepposa Juz.), л. вязолистный (F. ulmaria (L.) Maxim.; видовое название ulmaria (лат. idmarius, a, nm от ulmus — вяз) дано за сходство отдельных листочков сложного листа с листом вяза), л. обыкновенный (F. vulgaris Moench; л. шестилепестный F. hexapetala Gilib.). Виды рода лабазник имеют общие черты: многолетние травянистые растения, большей частью крупные, с ползучим корневищем; листья перистые или прерывисто перисто-раздельные, реже цельные, ланцетные, с большим количеством крупных прилистников, сросшихся с черешком; соцветия многоцветковое, щитковидно-метельчатое, с укороченной главной осью и удлиненными нижними боковыми ветвями; цветки мелкие, обоеполые; гипантий плоский; чашелистики в количестве 5-6, листочки у раскрывшихся цветков отвернуты книзу и прижаты к цветоножке; лепестки в одинаковом с ними числе, белые, желтоватые, розовые или красные; тычинки многочисленные (20-40), расширяющиеся кверху; пестики в числе 5-15, прямые, свободные; рыльце головчатое; семяпочки 2, висячие, анатропные; плоды в виде нераскрывающихся односеменных листовок, свободные или соединенные между собой, но не сросшиеся. Цветут в июне-июле, семена созревают в июле-августе [88, 122, 164, 179, 240].
Л. вязолистный распространен повсеместно в лесной и лесостепной зонах, в горно-лесном поясе (Европейская Арктика; все районы европейской части России, кроме Нижне-Волжского; Кавказ; Западная и Восточная Сибирь; Средняя Азия; Западная Европа). Растение произрастает в изобилии на влажных лугах, по берегам рек и болот, в сырых лесах и берёзово-осиновых колках; в природе размножается, преимущественно, корневищами, реже семенами; зимостоек. Природные ресурсы л. вязолистного значительны, особенно в подзонах южной тайги и подтайги европейской части России и Западной Сибири; по мощи природного ресурсного потенциала растение -одно из перспективных травянистых растений России [32, 113, 122, 179, 225]. О. В. Созинов и соавторы (2004) указывают, что урожайность воздушно-сухих генеративных побегов вида на Лидской равнине (Беларусь) составляет около 22 г/м". По данным А. Л. Буданцева (2005) сырьевая продуктивность воздушно-сухих цветков растения в Ленинградской и Псковской областях составляет около 15 г/м . Л. обыкновенный произрастает в диком виде почти повсеместно в степной и лесостепной зонах в европейской части России, на Кавказе, в Сибири, Западной Европе и Средней Азии; на недостаточно увлажненных почвах — по степным суходольным лугам, на каменистых склонах холмов, по опушкам, среди кустарников, в светлых и разреженных лесах [122, 179, 76]. Л. дланевидныи распространен в Восточной Сибири (кроме Енисейского района), на Дальнем Востоке, в Монголии, Китае, Японии; на сырых лугах, пойменных лесах, по берегам рек. Л. камчатский — представитель дальневосточного высокотравья. Л. голенький встречается по берегам лесных рек и влажным пойменным лугам на юге Приморского края, Корейском полуострове, Южных Курильских островах и острове Хоккайдо в Японии. Л. узколопастный и л. промежуточный являются эндемиками юга Амурской области. Л. степной менее влаголюбив и распространен по пойменным лугам, луговым степям по всей степной полосе: от Австрии и Венгрии на западе, до Южного Урала и Северного Казахстана; вследствие распашки степей и лугов растение стало редким. Л. обнаженный распространен в Европейской Арктике, во всех районах европейской части России, кроме Нижне-Донского и Нижне-Волжского, на Кавказе и Восточном Закавказье; на лугах, в лесах, по берегам рек, озер, на болотах. Л. крупноплодный встречается по берегам горных рек Закавказья, Северной Турции и Северного Ирана. Все представители данного рода хорошо выносят небольшое затенение и растут под редким пологом деревьев и кустарников, предпочитают хорошо дренированные нейтральные и щелочные почвы, могут расти на сильно щелочных кальцинированных, тяжелых глинистых почвах. Виды рода лабазник - растения, преимущественно, сырых мест, где всегда обильная роса, поэтому на нижней стороне листа находится большое количество волосков, защищающих устьица от закупоривания [166, 122, 179]. Кроме того, л. вязолистный, л. камчатский, л. дланевидныи, л. голенький, л. обнаженный, л. промежуточный, л. степной, л. обыкновенный введены в культуру и выращиваются на территории научно-опытной станции БИН им. В. Л. Комарова РАН «Отрадное» [32, 88].
Виды рода лабазник широко используют в народной медицине. Подземную часть л. камчатского применяют как слабительное, а листья растения на Камчатке - при цинге и как ранозаживляюшее. Подземную и надземную части л. обнаоїсенного в виде отваров и спиртовых экстрактов употребляют как противоязвенное и седативное средство; присыпку и отвар как ранозаживляюшее; сок листьев как протистоцидное. Л дланевидный (подземная и надземная часть) на Дальнем Востоке применяют в качестве гемостатического средства, при ревматизме, эпилепсии; в Забайкалье — при нервных болезнях, спазмофилии, наружно — как растирание при ревматизме; цветки растения у удэгейцев - общеукрепляющее, потогонное [88, 122, 176]. Наиболее широко в народной медицине различных стран и народов с давних пор применяют л. вязолистный и л. обыкновенный.
Альфредия поникшая и а. снежная
Объектами исследования явились: надземная часть княжика сибирского {Atragene speciosa Weinm.), лабазника вязолистного {Filipenditla ulmaria (L.) Maxim.), лабазника обыкновенного {Filipenditla vulgaris Moench), альфредии поникшей {Alfredia cernua (L.) Cass.), альфредии снежной {Alfredia nivea Kar. et Kir.), побеги черники обыкновенной {Vaccinium myrtillus L.), зеленые и черные листья бадана толстолистного {Bergenia crassifolia (L.) Fritsch.); экстракт княжика жидкий и густой, полученные на 25 % этаноле, и таблетки, полученные в лабораторных и заводских условиях, на основе экстракта княжика сибирского густого; экстракт лабазника вязолистного жидкий и сухой, полученные на 70 % этаноле, и таблетки, полученные в лабораторных условиях, на основе экстракта лабазника вязолистного сухого; экстракт альфредии жидкий, полученный на 95 % этаноле.
Надземную часть княжика сибирского собирали в июне-августе 1996-2004 гг. в разные периоды вегетации (бутонизация, цветение и начало плодоношения) в Бирилюсском районе и окрестностях г. Кодинска Красноярского края, Ширинском и Орджоникидзевском районах Республики Хакасия, Тоджинском районе Республики Тыва, Кош-Агачском и Онгудайском районах Республики Горный Алтай.
Надземную часть лабазника вязолистного заготавливали в июне-августе 1999-2006 гг. в разные периоды вегетации (бутонизация, цветение и плодоношение) в различных местах Томского района Томской области, Тиссульском районе Кемеровской области и Шебалинском районе Республики Горный Алтай; надземную часть лабазника обыкновенного - в июне-июле 2003-2007 гг. в фазу цветения в различных местах Томского района Томской области, Шебалинском районе Республики Горный Алтай и на экспериментальной базе Сибирского ботанического сада Томского государственного университета.
Надземная часть альфредии поникшей собрана в июне-августе 2001-2007 гг. в разные фазы развития (вегетация, бутонизация, цветение и плодоношение) в Ширинском районе Республики Хакасия, Онгудайском, Шебалинском и Усть-Канском районах Республики Горный Алтай, Солонешенском районе Алтайского края и на экспериментальной базе Сибирского ботанического сада Томского государственного университета; надземная часть альфредии снежной - в августе 2005 г. в фазу цветения в Улманском районе Республики Горный Алтай.
Побеги черники обыкновенной заготовлены в июле-августе 2000-2005 гг. в период плодоношения в Томском и Зырянском районах Томской области; зеленые и черные листья бадана толстолистного - в июне-августе 1999-2004 гг. в периоды цветения и плодоношения в Усть-Коксинском районе Республика Горный Алтай, Абазинском районе Республики Хакасия и культивируемые в Томском районе Томской области.
Высушенное воздушным способом сырье измельчали и просеивали через сита с диаметром отверстий 1-3 мм. Для исследований использовали сырье с содержанием влаги не более 14 %.
Исследования сезонных колебаний БАВ осуществляли в образцах сырья, заготовленных в одном месте сбора в периоды бутонизации, цветения и плодоношения.
Качественный состав и количественное содержание природных соединений [133] в изучаемых растениях исследовали с помощью общепринятых приемов и методов фитохимического анализа, используя химические реакции, хроматографию на бумаге и в тонком слое сорбента (силикагель, полиамид, алюминия оксид, целлюлоза) с применением достоверных образцов, спектроскопию в УФ-, видимой и ИК-областях [42, 120, 159]. Экстракты получали, обрабатывая растительное сырье водой, метанолом, этанолом различной концентрации (40, 70, 95 %) и хлороформом. Полученные экстракты упаривали в вакууме при температуре не выше 60 С. Методы выявления биологически активных веществ (БАВ). Для обнаружения флавоноидов использовали следующие реакции: а) цианидиновую пробу Дж. Синода и ее модификацию по К. Брианту: после проведения цианидиновой пробы реакционную смесь разбавляли равным количеством октанола и после разделения фаз наблюдали окраску. Окрашивание октанольного слоя указывало на агликоновую природу исследуемого вещества, а водного слоя определяло гликозидную форму соединения; б) реакцию с 5 % раствором алюминия хлорида на 95 % этаноле; в) реакцию с борно-лимонным реактивом [23, 159, 238, 267]. Обнаружение дубильных веществ и определение их групповой принадлежности осуществляли следующими реакциями: г) с 1 % раствором желатина; д) с 1 % раствором железоаммонийных квасцов; е) с формальдегидом и хлористоводородной кислотой [159]. Обнаружение антраценпроизводных проводили с использованием: ж) реакции Борнтрегера; з) реакции с 1 % раствором магния ацетата на 95 % этаноле [120, 159]. Для обнаружения сапонинов использовали: и) гемолитическую пробу; к) способность к пенообразованию; л) реакцию Либермана-Бурхарда; а также реакции: м) с 25 % раствором фосфорно-вольфрамовой кислоты на 95 % этаноле; н) с концентрированной серной кислотой [120, 159, 190]. Алкалоиды обнаруживали с помощью реакций с общеосадительными реактивами (реактивы Шейблера, Зонненштейна, Драгендорфа, Вагнера и Бушарда, раствор пикриновой кислоты) [159]. Для обнаружения иридортдов применяли реакцию с реактивом Трим-Хилла [42]. Наличие аминокислот определяли по реакции со свежеприготовленным 0,2 % раствором нингидрина на 95 % этаноле [140]. Хроматографирование на бумаге проводили в различных системах растворителей. Для обнаружения фенольных соединений [65, 73, 162, 238, 267]: 1) 1 %, 2 %, 5 %, 15 %, 30 % и 60 % растворы уксусной кислоты; 2) бутанол-1 -этанол-вода 5:1:2; 3) бутанол-1-уксусная кислота-вода 4:1:5; 4) хлороформ. На хроматограммах фенольные соединения обнаруживали по характеру свечения в фильтрованном УФ-свете (254 и 365 нм) до и после обработки различными реактивами: а) простые фенолы и фенолкарбоновые кислоты: диазореактивом [24, 307, 308]: б) флавоноиды: парами аммиака, 5 % раствором алюминия хлорида, диазореактивом [23,238, 267]; б) кумарины: парами аммиака, 10 % раствором калия гидроксида на метаноле, раствором диазотированной сульфаниловой кислоты [73, 138]. Для исследования на наличие алкалоидов:
Лабазник вязолистный
Введение экстракта лабазника вязолистного на 40 % этаноле во всех исследуемых дозах не оказывает достоверного влияния на время пребывания животных в условиях термокамеры и двигательную активность в «открытом поле» после гипоксии, хотя имелется тенденция к повышению резистентости животных к гипоксическому воздействию и нормализации показателей эксплоративного поведения (приложение, табл. 8). Экстракт лабазника во всех исследуемых дозах улучшает сохранность УРПИ после гипоксии (от 40 до 90 %). Максимальную воспроизводимость рефлекса показывает экстракт в дозе 50 мг/кг.
В контрольной группе животных наблюдали нарастание работоспособности к четвертому дню эксперимента, что характеризует адаптацию к физическим нагрузкам (приложение, рис. 12). Курсовое введение экстракта лабазника вязолистного во всех исследуемых дозах приводит к увеличению продолжительности принудительного плавания с первого дня исследования в сравнении с контролем. Экстракт в дозе 10 мг/кг способствует достоверному повышению работоспособности животных в первый и второй дни наблюдения, а в дозе 1000 мг/ кг — на второй и третий дни, достигая максимального значения к третьему день. В дозе 200 мг/кг экстракт увеличивает время плавания животных, имея достоверные показатели в первые три дня. Наибольшую активность проявляет экстракт лабазника вязолистного в дозе 50 мг/кг, показывая достоверное и максимальное повышение продолжительности плавания на протяжении всего наблюдения. Введение экстракта во всех исследуемых дозах также сопровождается значительным увеличением работоспособности у животных в случае понижения температуры воды до 18 С (6 день исследования) относительно контрольной группы, что дополнительно доказывает выраженную адаптогенную активность экстракта лабазника вязолистного на 40 % этаноле.
Таким образом, экстракт надземной части лабазника вязолистного на 40 % этаноле обладает наиболее выраженной активностью в дозе 50 мг/кг.
Курсовое введение экстрактов лабазника вязолистного на воде, 40 %, 70 % и 95 % этаноле в дозе 50 мг/кг не оказывает влияния на латентное время гипоксии. При введении экстрактов, полученных на 70 % и 95 % этаноле, в значительной мере нормализуется двигательная активность животных в «открытом поле» при регистрации через 30 мин после гипоксического воздействия (табл. 22). В группе, получавшей экстракт на 70 % этаноле, улучшения носят более выраженный характер, особенно в отношении норкового рефлекса. Кроме того, экстракт на 70 % этаноле максимально способствует уменьшению латентного времени захода в темный отсек при выработке рефлекса, что свидетельствует о восстановлении ориентировочного рефлекса и эмоциональной активности. Исследуемые экстракты лабазника улучшают сохранность УРПИ и восстанавливают воспроизводимость рефлекса до уровня 50-90 % при проверке через 24 ч, 7, 14 и 21 сутки после гипоксического воздействия. Максимальные различия между группами отмечают на 14 и 21 сутки эксперимента. Результаты влияния экстрактов на 70 % и 95 % этаноле на сохранность рефлекса на протяжении всего эксперимента сопоставимы с таковыми в группе, получавшей препарат сравнения. Экстракт на 95 % этаноле несколько уступает по активности экстракту на 70 % этаноле [97].
При изучении влияния экстрактов лабазника на физическую работоспособность в группе контрольных животных наблюдали нарастание работоспособности от первого к пятому дню эксперимента, характеризующее процесс адаптации к физическим нагрузкам (рис. 17). Во всех группах животных, получавших экстракты лабазника, начиная с первого дня эксперимента, отмечается увеличение продолжительности плавания в сравнении с контролем. Увеличение работоспособности под влиянием экстрактов максимально проявляется на четвертый день эксперимента. Наиболее выраженный эффект выявлен при введении животным экстракта на 70 % этаноле. В группах, получавших экстракты на 40 % и 95 % этаноле, статистически значимое увеличение работоспособности происходит лишь на второй день плавания. В группе животных, получавших водный экстракт, статистически значимых изменений работоспособности не наблюдается.
Влияние экстрактов надземной части лабазника вязолистного на время пребывания мышей в условиях термокамеры, ориентировочно-исследовательское поведение, выработку и сохранность УРПИ после гипоксического воздействия ( X ± т п= 10)
Группа наблюдения Латентноевремягипоксии,мин Двигательнаяактивностьчерез 30 минпослегипоксии Латентноевремязахода втемныйотсек привыработкерефлекса,с Доля животных с сохранившимся рефлексом при проверке, % ч 7 сутокJ сутокпосле выработки 21сутки
В связи с тем, что официнальным сырьем являются цветки лабазника вязолистного, мы сочли целесообразным осуществить сравнительное изучение ноотропной активности экстрактов на 70 % этаноле из цветков и надземной части растения. Проведенное исследование показало, что экстракт надземной части растения существенно превосходит по активности аналогичный экстракт цветков по влиянию на восстановление эксплоративного поведения в «открытом поле» и сохранность УРПИ после гипоксической травмы (приложение, табл. 9). В то же время экстракт цветков уступает по активности экстракту надземной части (приложение, рис. 13) в ранние сроки адаптации к физическим нагрузкам (второй день) и превосходит в поздние (четвертый и пятый дни) [97].
Введение экстракта лабазника обыкновенного на 40 % этаноле в дозе 50 мг/кг способствует достоверному увеличению времени пребывания животных в условиях термокамеры (приложение, табл. 10). Исследуемый экстракт в дозах 10 и 50 мг/кг увеличивает двигательную активность в «открытом поле» после гипоксии за счет повышения горизонтальной активности и норкового рефлекса. В группе животных, получавших экстракт в дозе 50 мг/кг, значения данных показателей максимально приближаются к интактному контролю. Исследуемый экстракт в дозах 10, 50 и 200 мг/кг улучшает сохранность УРПИ после гипоксии. Максимальные отличия между группами отмечаются на 21 сутки эксперимента. Наибольшей активностью обладает экстракт в дозе 50 мг/кг.
В группе контрольных животных наблюдали поступательное нарастание работоспособности, характеризующее процесс адаптации к физическим нагрузкам (приложение, рис. 14). При введении экстракта лабазника обыкновенного в дозах 10 и 50 мг/кг отмечается нарастание продолжительности плавания в сравнении с контролем. Дозы 200 и 1000 мг/кг не оказывают влияния на исследуемый показатель относительно контрольной группы. Наибольшую активность проявляет экстракт в дозе 50 мг/кг.
Таким образом, экстракт надземной части лабазника обыкновенного на 40 % этаноле обладает наиболее выраженной активностью в дозе 50 мг/кг.
Введение экстрактов лабазника обыкновенного на воде, 40 %, 70 % и 95 % этаноле в дозе 50 мг/кг увеличивает резистентность животных к гипоксическому воздействию (табл. 23). Максимальному увеличению времени пребывания животных в термокамере способствует курсовое введение экстрактов растения на воде, 70 % и 95 % этаноле. Наибольший эффект проявляет водный экстракт растения. Экстракты лабазника оказывают защитное влияние на функциональное состояние животных, перенесших гипоксию. Так, введение экстрактов на воде, 40 % и 95 %
