Введение к работе
Актуальность проблемы. Заболевания опорно-двигательного аппарата относятся к одной из распространенных патологий среди населения и требуют длительного лечения. Ассортимент лекарственных средств включает достаточно большое число наименований противовоспалительных, хондропротекторных, обезболивающих препаратов. Однако абсолютное большинство из них являются синтетическими препаратами, которые при длительном применении оказывают негативное влияние на желудочно-кишечный тракт, почки, кроветворные органы и др. (Машковский М.Д., 2011). В то же время известно, что природные биологически активные вещества (БАВ) проявляют значительно меньшее или вовсе не проявляют побочного действия. К числу растений, обладающих противовоспалительным и анальгетическим эффектом, относятся различные виды ивы. В настоящее время выявлено также наличие хондропротекторной, гемостатической, антиоксидантной, иммуномодулирующей активности извлечений ивы; пролонгированность эффекта; отсутствие ульцерогенности, что, несомненно, является преимуществом перед синтетическими лекарственными средствами. Проведенные до настоящего времени исследования показывают, что фармакологическое действие извлечений ивы обеспечивается не только салицином (природный предшественник кислоты ацетилсалициловой), а комплексом БАВ, состав которых изучен не полностью.
Отличительной особенностью ивы является способность к быстрому росту, заселению субстрата и размножению. Все это обуславливает большие сырьевые запасы данного растения в нашей стране, а также возможность культивирования в различных эдафо-фитоценотических условиях. В настоящее время кора ивы включена в Европейскую, Британскую и Американскую травяную фармакопеи, однако в России разрешены для применения только в качестве биологически активных добавок средства с измельченной корой ивы и экстрактом. Причиной этого является то, что, несмотря на многочисленные сведения по химическому исследованию растения рода Ива, произрастающих в нашей стране, отсутствует единый подход к стандартизации сырья, не обоснован выбор критериев оценки качества, отсутствует научное обоснование применения некоторых видов в медицине. Кроме того, для внедрения в медицинскую практику необходимо доказать пригодность сырья, заготовленного в различных регионах.
В качестве объектов исследования нами выбраны наиболее распространенные на Северном Кавказе виды ивы: белая (Salix alba L.), трехтычинковая (S.triandra L.) и пурпурная (S.purpurea L.). При этом представляет интерес не только традиционно применяемая кора, но альтернативное сырье - однолетние побеги (ветви с листьями), химическое и фармакологическое изучение которых на данный момент не выполнялось. Проведенные ранее профессором Компанцевым В.А. (1970, 1993) исследования ив Северного Кавказа касались в основном выделения и определения строения отдельных индивидуальных соединений, методы требовали больших затрат времени и сырья. Для включения в нормативную документацию (НД) необходимо использование современных методов качественного и количественного определения БАВ, которые просты в исполнении. Решение этих вопросов позволит обосновать возможность использования некоторых видов ивы, произрастающих на Северном Кавказе, в медицинскую практику, что является актуальной проблемой для фармацевтической науки и практики.
Цель настоящей работы – изучить химический состав коры и однолетних побегов некоторых видов ивы Северного Кавказа, установить наличие фармакологической активности и провести исследования по стандартизации коры и однолетних побегов ивы белой.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
с помощью современных методов определить качественный и количественный состав основных групп БАВ видов ивы, произрастающих на Северном Кавказе, оценить его соответствие данным литературы, а также исследовать малоизученные группы БАВ;
подтвердить безопасность и фармакологическую активность извлечений коры и однолетних побегов ивы белой;
провести исследования по стандартизации для разработки проектов фармакопейных статей (ФС) на сырье «Ивы белой кора» и «Ивы белой побеги» (установить макро- и микродиагностические признаки сырья, числовые показатели, разработать и валидировать методики определения основных групп БАВ, изучить динамику накопления БАВ в сырье в зависимости от времени года и места произрастания, экологическую чистоту и сроки годности).
Научная новизна. Проведено изучение химического состава коры трех видов ивы, произрастающих на Северном Кавказе. Химическими и физико-химическими методами показано наличие и установлено содержание основных групп БАВ: салицина (0,2-0,9%); дубильных (окисляемых) веществ (6,2-9,4%); флавоноидов (0,2-1,4%); фенолкарбоновых кислот (0,3-0,5%). Изучен качественный и количественный состав ранее не исследованных компонентов дубильных веществ (обнаружены катехин, эпигаллокатехин, эпикатехин, эпикатехингаллат, катехингаллат). Впервые в отечественных ивах установлено наличие и содержание тритерпеновых сапонинов (0,14-1,10%). Амперометрическим методом определено суммарное содержание водорастворимых антиоксидантов (7,6-9,6 мг/г).
В ранее не изучавшихся однолетних побегах ивы белой определено содержание некоторых групп БАВ: салицина (0,05-0,19%), флавоноидов (рутина, кверцетина) в сумме 0,3-1,5% в пересчете на рутин; фенолокислот (феруловой, салициловой, коричной) в сумме 0,8%; тритерпеновых сапонинов (0,5%). Установлено высокое содержание дубильных веществ конденсированной группы (катехина, эпигаллокатехина, эпикатехина, эпикатехингаллата, катехингаллата) – в сумме от 3,5 до 9,0% в различные фазы вегетации растения.
На основании химических и фармакологических исследований научно обоснована возможность использования коры и побегов ивы белой в качестве растительного сырья для официальной медицины. Впервые изучена острая токсичность и фармакологическая эффективность водных извлечений из коры и однолетних побегов ивы белой, произрастающих на Северном Кавказе. Выявлена их выраженная антиэкссудативная и антипролиферативная активность, сравнимая с кислотой ацетилсалициловой. Отвары достоверно снижают количество болевых реакций и сопоставимы по активности с метамизолом натрия. При этом отвары коры и побегов ивы белой не вызывают раздражения слизистой оболочки желудка. Доза LD50 превышает 100 мл/кг, что позволяет предположить отсутствие острой токсичности отваров.
Впервые проведены комплексные исследования по стандартизации ивы белой коры и однолетних побегов (определены макро- и микроскопические признаки, числовые показатели, нормы качества с учетом региональных особенностей и сезонной динамики накопления БАВ, определены предварительные сроки годности и экологическая чистота сырья).
Практическая значимость. Проведенные химические исследования коры трех видов ив Северного Кавказа и однолетних побегов ивы белой свидетельствуют о возможности их использования в качестве источников лекарственного растительного сырья (ЛРС). Использование однолетних побегов позволит в значительной мере расширить сырьевую базу и уменьшить наносимый растению при заготовке вред.
Фармакологические исследования показали, что ивы белой кора и побеги являются перспективным лекарственным сырьем для внедрения в медицинскую практику как эффективного и безопасного противовоспалительного средства.
Комплекс выполненных химических и фармакогностических исследований позволил составить проекты ФС на сырье ивы белой. В них включены современные физико-химические методы: тонкослойная (ТСХ) и высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ), спектрофотометрия (СФМ), которые объективны, просты и экспрессны в исполнении. Относительная погрешность выбранных методик количественного определения не превышает 5%. Предложенные подходы по стандартизации могут быть использованы и для сырья других видов ивы.
Внедрение результатов исследования. Методики, включенные в разработанные проекты ФС «Ивы белой кора Cortex Salicis albae» и «Ивы белой побеги Cormus Salicis albae» апробированы в ГУП Ростовской Области «Фармацевтический центр» и ГУЗ «Республиканский центр контроля качества и сертификации лекарственных средств» МЗ Республики Северная Осетия-Алания.
Связь задач исследования с проблемами фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы кафедры фармацевтической химии ГБОУ ВПО Пятигорская ГФА Минздравсоцразвития России.
Положения, выдвигаемые на защиту:
результаты химического исследования изучаемого растительного сырья;
фармакологическое обоснование использования коры и однолетних побегов ивы белой в качестве безопасного и эффективного противовоспалительного лекарственного средства (ЛС);
нормы качества ивы белой коры и однолетних побегов.
Апробация работы. Основные фрагменты диссертационной работы доложены и обсуждены на 65-й, 66-й и 67-й региональных конференциях «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции», проводимых на базе ПятГФА (Пятигорск, январь 2010 г., январь 2011 г., январь 2012 г.); на 68-й открытой научно-практической конференции молодых ученых и студентов в ВолГМУ (Волгоград, сентябрь 2010 г.). Материалы диссертации были представлены на конкурсе исследовательских проектов и научно-технических разработок молодых изобретателей, проводимом в рамках реализации социально-значимого проекта «Золотой век инноваций» (Ставрополь, март 2010 г.), и на конкурсе «У.М.Н.И.К», проводимом в рамках региональной научно-практической конференции молодых ученых «Инновационные идеи молодёжи Северного Кавказа - развитию экономики России» (Пятигорск, апрель 2011 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 183 страницах текста компьютерного набора и состоит из обзора литературы, 4-х глав собственных исследований, общих выводов, списка литературы, включающего 247 источников, в том числе 86 иностранных; содержит 39 таблиц, 17 рисунков и 4 приложения.
