Введение к работе
Актуальность темы
Фитотерапия и фитопрофилактика сегодня все шире и прочнее внедряются в медицинскую практику. Целесообразно применение лекарственных растений при первичной профилактике ряда заболеваний, поддерживающей или курсовой терапии. В настоящее время ассортимент лекарственных средств растительного происхождения, применяемых в отечественном здравоохранении, составляет более 40%. Не противопоставляя препараты, созданные на основе химического синтеза, лекарственным средствам, созданным на основе лекарственных растений, отметим, что последние обладают в ряде случаев менее выраженными побочными эффектами, обладая, однако несомненной эффективностью. Практикующие врачи должны иметь базовую информацию о современной научной трактовке традиционных подходов к лечению лекарственными растениями для определения их места в комплексном лечении. Это делает проблему изучения химического состава растений чрезвычайно важной и современные хроматографические методы здесь незаменимы. Выявление биологически активных соединений, присутствующих в том или ином лекарственном растении (или группе растений), помогает решению данной задачи, а также позволяет прогнозировать взаимосочетаемость и взаимодополняемость лекарственных растений для составления многокомпонентных сборов. В ГФ XI включены 83 статьи на лекарственное растительное сырье. Одним из обязательных разделов при определении подлинности лекарственного растительного сырья является раздел «Качественные реакции», который в настоящее время включает как собственно качественные и гистохимические реакции, так и проведение хроматографического анализа. Однако качественные реакции не позволяют с уверенностью говорить об идентификации сырья, а лишь о присутствии в сырье определенной группы или ряда групп биологически активных веществ, часто не специфических для данного вида сырья. Только хроматографическая методика анализа с использованием стандартных образцов и стандартных хроматограмм позволяет уверенно говорить об идентификации сырья. Однако при изучении методик анализа, включенных в 1080 нормативных документов (НД) на лекарственные средства, которые наиболее часто применяются в практике фармацевтического анализа, установлено, что только в 5% НД упоминается метод газо-жидкостной хроматографии (ГЖХ). В то же время, в связи с подготовкой нового издания отечественной фармакопеи разработан проект общей фармакопейной статьи (ОФС) «Газовая хроматография». Недостаточность развития данного метода в приложении к качественному и количественному анализу лекарственных растений очевидна. Высокая селективность, чувствительность и экспрессность данного метода позволяют эффективно использовать его для стандартизации лекарственного растительного сырья и сборов на его основе, при этом выявляются возможные фальсификации. Особое значение имеет здесь поиск высокоспецифичных веществ-маркеров, присущих конкретным видам растительного сырья, определение минимального порога содержания данного вида сырья в растительных сборах, при котором данное вещество-маркер идентифицируется, скрининг видов растительного сырья на предмет большей или меньшей специфичности химических веществ, входящих в состав данного вида сырья. В то же время для ряда видов лекарственного сырья стандартизация с помощью этого хроматографического метода недостаточно эффективна из-за отсутствия специфичных веществ-маркеров. В таком случае дополняющим хроматографическим методом может выступать ионо-эксклюзионная хроматография (ИЭХ). Данный хроматографический метод также недостаточно широко внедрен в фармацевтическую практику. Подбор хроматографических условий, скрининг растительного сырья на предмет содержания достаточно специфичного набора карбоновых кислот – актуальные задачи для совершенствования применения данного метода для контроля качества лекарственного растительного сырья. В конечном итоге, эти два хроматографических метода могут выступать как взаимодополняющие при решении задачи стандартизации лекарственного растительного сырья и многокомпонентных сборов на его основе.
Цель и задачи исследований
Цель данного исследования – разработка новых подходов к стандартизации лекарственного растительного сырья и сборов на его основе с помощью двух взаимодополняющих хроматографических методов – газо-жидкостной и ионо-эксклюзионной хроматографии.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие основные задачи:
изучить современное состояние хроматографических методов, внедренных в фармацевтическую практику в приложении к стандартизации лекарственного растительного сырья и сборов на его основе, степень применяемости данных методов в действующей документации;
провести скрининг применяющихся видов лекарственного растительного сырья на предмет наличия специфических веществ-маркеров, которые бы позволили эффективно стандартизовать данное сырье методом газо-жидкостной хроматографии с целью контроля качества данного сырья и выявления фальсификаций;
среди найденных веществ-маркеров выявить как высокоспецифичные, присущие лишь данному виду растительного сырья, так и не обладающие особой специфичностью.
предложена схема стандартизации растительного сырья с использованием цельного «хроматографического образа».
для растений, в составе которых найдены высокоспецифичные вещества-маркеры, определить минимальный порог содержания данного вида сырья в растительных сборах, при котором данное вещество-маркер идентифицируется.
в тех случаях, где стандартизация методом газо-жидкостной хроматографии недостаточно эффективна, предложить метод ионо-эксклюзионной хроматографии в качестве дополняющего метода.
провести скрининг применяющихся видов лекарственного растительного сырья на предмет наличия специфических карбоновых кислот, подобрать хроматографические условия для эффективного определения данных кислот.
выявить виды лекарственного растительного сырья и многокомпонентных растительных сборов, для которых два данных хроматографических метода могут являться взаимодополняющими.
Научная новизна и теоретическая значимость работы
В работе впервые предложена методология стандартизации лекарственного растительного сырья и многокомпонентных растительных сборов с использованием двух взаимодополняющих хроматографических методов – газо-жидкостной и ионо-эксклюзионной хроматографии. Проведен широкий скрининг видов лекарственного растительного сырья на предмет содержания высокоспецифических веществ-маркеров. В результате экспериментальных исследований отобрано 19 видов лекарственных растений. При этом для ряда растений, обладающих весьма специфическими веществами, установлено минимальное содержание данного сырья в лекарственных сборах, при котором возможна стандартизация данным методом. Подобраны хроматографические условия. Показано, что даже очень малая концентрация таких веществ в составе растения не является помехой для их идентификации методом газо-жидкостной хроматографии. В то же время для некоторых растений, в составе которых не обнаружено содержания высокоспецифических веществ, предложена их стандартизация с использованием «хроматографического образа», основой которого является ряд «реперных» соединений. При этом соотношение содержания данных соединений обычно остается постоянным для разных партий сырья.
Для ряда растений изучена степень извлечения веществ-маркеров в зависимости от растворителя, на основе которого приготовлен экстракт.
Предложен алгоритм отбора лекарственных растительных сборов, для стандартизации которых метод ГЖХ может быть весьма эффективным. В качестве модельных отобрано 10 сборов, для них всесторонне обсуждены хроматографические условия, позволяющие проводить качественный и количественный анализ данных сборов, а также гарантировать их подлинность. Указаны виды сырья, наиболее успешно стандартизуемые по своему качественному и количественному содержанию в данных сборах. Изучена степень перехода веществ-маркеров из растительного сырья в состав сборов, на основании этих данных проведена классификация данных веществ по степени их пригодности для идентификации конкретных видов сырья в растительных сборах.
Выявлен ряд растений, стандартизация которых более успешно проводится методом ионо-эксклюзионной хроматографии по содержанию в них ряда карбоновых кислот. Особенно рекомендованы для стандартизации данным методом лекарственные растения, имеющие в своем составе такие специфические кислоты, как аскорбиновая, яблочная, янтарная, фумаровая и изовалериановая. Подробно изучены хроматографические условия для данного вида анализа.
Практическая значимость работы
Разработаны и оптимизированы газохроматографические методики для качественного и количественного определения биологически активных веществ в лекарственном растительном сырье и сборах на его основе. Ряд высокоспецифических веществ-маркеров предложен в качестве эталонных для стандартизации конкретных видов растительного сырья.
Экспериментально показана возможность стандартизации с использованием цельного «хроматографического образа» тех видов лекарственного растительного сырья, в которых содержится более или менее широкий набор неспецифических веществ. Это значительно расширяет спектр растительного сырья, пригодного для стандартизации методом газо-жидкостной хроматографии.
Разработаны и оптимизированы методики стандартизации лекарственного растительного сырья с использованием ионо-эксклюзионной хроматографии.
Предложен алгоритм для выбора одного из двух предложенных хроматографических методов, учитывающий компонентный состав растительных сборов.
Положения, выносимые на защиту
Обоснование выбора специфических веществ-маркеров при газохроматографическом анализе лекарственного растительного сырья.
Для ряда лекарственных растений, имеющих в своем составе высокоспецифические вещества-маркеры, установлено минимальное содержание данного вида растительного сырья в лекарственных сборах, при котором возможна стандартизация по этому виду сырья.
Экспериментальное обоснование возможности стандартизации лекарственного сырья, имеющего в своем составе набор неспецифических веществ, с использованием цельного «хроматографического образа».
Для ряда растений показана степень извлечения веществ-маркеров в зависимости от растворителя, на основе которого приготовлен экстракт.
Обсуждается степень перехода веществ-маркеров из растительного сырья в состав многокомпонентных растительных сборов. Информативность этих данных использована при стандартизации сборов на примере 10 лекарственных растительных сборов.
Обоснование возможности применения метода ионо-эксклюзионной хроматографии в качестве дополняющего метода для тех лекарственных растений, стандартизация которых методом газо-жидкостной хроматографии недостаточно эффективна.
Показано, что среди карбоновых кислот, определяемых данным методом, есть особо специфичные, а именно: аскорбиновая, яблочная, янтарная, фумаровая и изовалериановая, и наличие этих кислот в составе растения особенно значимо при стандартизации.
Апробация работы
Основные результаты работы доложены и обсуждены на IX, Х, ХVI Российских национальных конгрессах «Человек и лекарство» (Москва, 2002, 2003, 2009), Всероссийском симпозиуме «Современные проблемы хроматографии» (Москва, 2002), Третьем международном симпозиуме «Separations in Bio Sciences» (Москва, 2003), IV Российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов» (Москва, 2007), VIII Международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке: концепции болезней цивилизации» (Москва, 2007), Научно-практической конференции «Актуальные вопросы образования, науки и производства в фармации» (Ташкент, 2009).
Связь задач исследований с проблемным планом научно-исследовательских работ
Работа выполнена в соответствии с планом научных исследований кафедры общей химии Первого Московского государственного медицинского университета им. И.М.Сеченова «Оценка качества и сертификация лекарственных препаратов лекарственного растительного сырья и продуктов его переработки» (Номер государственной регистрации 01970007164).
Личное участие автора
Наибольшая часть исследований выполнена лично автором диссертационной работы. Во всех работах, выполненных с соавторами, автору принадлежит постановка задачи, обоснование использования основных методов, анализ полученных результатов, непосредственное участие во всех проведенных исследованиях.
Публикации по теме работы
Основное содержание работы отражено в 33 научных публикациях, в том числе в 14 статьях в журналах, входящих в перечень ВАК ведущих рецензируемых научных журналов; опубликована монография.
Объем и структура диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав теоретических и экспериментальных исследований и выводов. Диссертация изложена на 312 страницах машинописного текста, содержит 76 рисунков и 40 таблиц. Указатель литературы включает 313 источников, в том числе 256 – на иностранных языках.
![Стандартизация и контроль качества лекарственных средств группы фторхинолонов методами хроматографии и ИК-спектроскопии [Электронный ресурс]](/i/i/4375/184827.png "Стандартизация и контроль качества лекарственных средств группы фторхинолонов методами хроматографии и ИК-спектроскопии [Электронный ресурс] Коновалов Андрей Александрович")
