Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ 14
ИССЛЕДОВАНИЙ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ, СОДЕРЖАЩИХ
ФЕНИЛПРОПАНОИДЫ {ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ) 14
-
Фенилпропаноиды как класс химических соединений: определение, классификация, органическая связь с другими классами фенольных соединений, биосинтез и распространение в растительном мире 15
-
Фенилпропаноиды как ведущая группа соединений в химической стандартизации лекарственного растительного сырья и препаратов 26
-
Фенилпропаноиды как самостоятельный класс биологически активных соединений 45
-
Теоретическое обоснование перспективности разработки гепатопротекторных и иммуномодулирующих препаратов на основе лекарственного растительного сырья, содержащего фенилпропаноиды.... 75
РАЗРАБОТКА НОВЫХ ГЕПАТОПРОТЕКТОРЫХ И ИММУНОМОДУЛИРУЮЩИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
{ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ) 106
ГЛАВА 2. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ
ИССЛЕДОВАНИЯ 112
2.1 Объекты исследования 112
2.2. Методы исследования 116
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ 121
-
Silybum marianum (L.) Gaertn 123
-
Echinacea purpurea L 131
-
Rhodiola species 135
-
Melissa officinalis L 147
ГЛАВА 4. ХИМИЧЕСКАЯ СТАНДАРТИЗАЦИЯ СЫРЬЯ И
РАЗРАБОТАННЫХ ПРЕПАРАТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ ВЕЩЕСТВ ФЕНИЛПРОПАНОИДНОЙ
ПРИРОДЫ 153
-
Разработка методов анализа сырья и препаратов расторопши пятнистой; использование ГСО силибина 154
-
Разработка методов анализа сырья и препаратов эхинацеи пурпурной; использование РСО цикориевой кислоты 165
-
Разработка методов анализа сырья и препаратов родиолы розовой; использование ГСО розавина 169
4.4. Разработка методов анализа сырья и препаратов мелиссы
лекарственной; использование РСО розмариновой кислоты 176
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СПОСОБОВ
ПОЛУЧЕНИЯ ГАЛЕНОВЫХ ФИТОПРЕПАРАТОВ И ЛЕКАРСТВЕННЫХ
СУБСТАНЦИЙ НА ОСНОВЕ ФЕНИЛПРОПАНОИДОВ И ИХ
СТАНДАРТИЗАЦИЯ 182
-
Лекарственные средства на основе расторопши пятнистой 186
-
Лекарственные средства на основе родиолы розовой 202
-
Лекарственные средства на основе эхинацеи пурпурной 210
ГЛАВА 6. СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ, СОДЕРЖАЩЕГО ФЕНИЛПРОПАНОИДЫ .. 220
ГЛАВА 7. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ
АКТИВНОСТИ И ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРЕПАРАТОВ НА ОСНОВЕ ФЕНИЛПРОПАНОИДОВ
В МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКЕ 233
-
Изучение антиоксидантной и гепатопротекторной активности 234
-
Изучение иммунотропного действия 240
-
Изучение нейротропного действия 245
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 248
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 249
ЛИТЕРАТУРА 252
ПРИЛОЖЕНИЯ: 288
Введение к работе
Научные исследования, проведенные по теме диссертации, направлены на решение важной социальной задачи: расширение ассортимента группы иммуномодулирующих и гепатопротекторных лекарственных средств путем внедрения в медицинскую практику новых отечественных фитопрепаратов, безопасных, эффективных и доступных по цене широким слоям населения.
Актуальность темы продиктована несколькими факторами: сложившейся ситуацией в ассортименте лекарственных средств гепато-протекторного и иммуномодулирующего спектров действия, характеризующейся явным преобладанием импортных препаратов (как правило, дорогих и не всегда эффективных); необходимостью систематизации, восполнения и осмысления неполных, иногда противоречивых данных о химическом составе и биологической активности фенольной составляющей ряда лекарственных растений — объектов исследования настоящей работы; необходимостью развития концепции определения ведущей группы биологически активных соединений (БАС) в отношении соединений фенил-пропаноидной природы для разработки объективных и унифицированных методов химической стандартизации сырья, лекарственных субстанций, лекарственных средств с использованием стандартных образцов веществ; целесообразностью пересмотра имеющейся и разработки новой нормативной документации на лекарственное растительное сырья (ЛРС), лекарственные субстанции и препараты, содержащие фенилпропаноиды, с учетом современных данных о химическом составе, выделении ведущей группы БАС, объективных подходов к анализу изучаемых растений и продуктов их переработки. целесообразностью введения лекарственных средств на основе фенилпро-паноидов в профилактику и лечение целого ряда заболеваний, обусловленных или имеющих следствием ослабление эндогенной антиоксидант-
5 ной защиты, вторичные иммунодефицитные состояния, соответствующие сдвиги в системе гомеостаза, с целью усиления адаптационных возможностей, повышения неспецифической и специфической (со стороны иммунитета) сопротивляемости организма. В плане характера воздействия на систему гомеостаза лекарственные средства растительного происхождения имеют ряд преимуществ перед синтетическими аналогами: мягкий и в ряде случаев выраженный терапевтической эффект фитопрепаратов объясняется тем, что в них наряду с основными биологически активными соединениями содержатся сопутствующие вещества, которые могут обогащать, усиливать или пролонгировать фармакологическое действие и в дополнение к этому понижать токсичность используемой медикаментозной терапии.
В этом плане особого внимания заслуживают растительные объекты, содержащие фенилпропаноиды - класс природных ароматических соединений, в основном фенольной природы, содержащие в структуре один или несколько Сб- Сз- фрагментов (фенилпропан). Фенилпропаноиды и их производные во многом формируют обсуждаемый спектр фармакологической активности у различных растительных лекарственных средств и других фитосубстанций, содержащих данную группу БАС в качестве основных действующих веществ. По этой причине основными объектами изучения в диссертационной работе является лекарственное растительное сырье расторопши пятнистой, видов рода родиола, эхинацеи пурпурной, мелиссы лекарственной и некоторых других растений, которые можно рассматривать как перспективные источники для получения новых препаратов.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка лекарственных препаратов растительного происхождения на основе фенилпропаноидов, обладающих гепатопротекторными и иммуномодули-рующими свойствами.
Для достияжения этой цели решались следующие задачи:
1). Обоснование выделения фенилпропаноидов в самостоятельный класс химических и биологически активных соединений;
2). Развитие концепции определения ведущей группы БАС в отношении соединений фенилпропаноидной природы для эффективного решения проблемы химической стандартизации;
3). Методологическое обоснование использования ЛРС, содержащего фе-нилпропаноиды, для получения иммуномодулирующих, антиоксидант-ных и гепатопротекторных лекарственных средств на основе выявления зависимостей «компонентный состав - фармакологическое действие» и «химическая структура - биологическая активность»;
4). Изучение использующихся, а также потенциальных возможностей комплексного воздействия фенилпропаноидов на процессы патогенеза и са-ногенеза, протекающих в организме на уровне адаптационно-регуляторных систем, иммунного гомеостаза и прооксидант - антиоксидантного баланса в норме и патологии.
5). Проведение углубленного фитохимического, аналитического и фармакологического исследования видов ЛРС (содержащих фенилпропаноиды) -перспективных источников для получения гепатопротекторных и иммуномодулирующих препаратов;
6). Изучение показателей качества и методов их объективного контроля для исследуемых видов ЛРС, лекарственных субстанций и лекарственных форм с учетом принципа унификации методик и использованием стандартных образцов веществ;
7). Разработка технологических способов получения галеновых лекарственных субстанций и препаратов, содержащих в качестве целевых веществ фенилпропаноиды;
8). Разработка нормативной документации (либо внесение изменений в имеющуюся НД) на изучаемые виды лекарственного растительного сы-
7 рья, стандартные образцы веществ и лекарственные препараты, а также технологических регламентов и патентов;
9). Доказательство безопасности и изучение специфической фармакологической активности новых фитопрепаратов;
10). Обоснование целесообразности включения разработанных фитопрепаратов в медикаментозные схемы лечения заболеваний, связанных с нарушениями в иммунном ответе и в антиоксидантной защите организма.
Научная новизна.
В результате изучения химического состава обсуждаемых видов ЛРС выделено и охарактеризовано более 40 индивидуальных веществ, из которых по целому ряду соединений фенилпропаноидной, флавоноидной и терпено-идной природы, содержащихся в родиоле линейнолистной, родиоле иремель-ской и в мелиссе лекарственной, данные об их нахождении в указанных растительных источниках получены впервые.
Одно вещество оказалось новым природным соединением, для которого на основании данных УФ-, ЯМР-, масс-спектров и результатов химических превращений установлена следующая структура: 4-0-р-Б-глюкопиранозид 2,4-дигидрокси-6-метокси-ацетофенона (родиолинозид).
На основании структурных исследований, изучения физико-химических свойств, данных термического анализа розавина, сирингина, силибина, розмариновой кислоты, цикориевой кислоты дано научное обоснование использования этих соединений в качестве веществ - стандартов в анализе ЛРС, лекарственных субстанций препаратов и лекарственных форм и разработаны технологические способы получения некоторых из них (силибин, розмариновая кислота).
На основе данных по компонентному составу изучаемых видов ЛРС и с учетом подтвержденного (в ряде случаев - впервые выявленного) спектра фармакологической активности фенилпропаноидов обосновано их выделение
8 в качестве ведущей группы и анализируемой группы БАС в химической стандартизации сырья, лекарственных субстанций и препаратов лекарственных растений.
Разработаны методы химической стандартизации ЛРС эхинацеи пурпурной, родиолы розовой, расторопши пятнистой, мелиссы лекарственной и препаратов обсуждаемых растений с использованием Государственных стандартных образцов (ГСО) силибина и розавина, Рабочих стандартных образцов (РСО) цикориевой кислоты и розмариновой кислоты.
Предложены оригинальные технологические способы по выделению целевой группы БАС - фенилпропаноидов и их производных (лигнаны, неолиг-наны, флаволигнаны и др.) для получения галеновых препаратов на основе ЛРС расторопши пятнистой, родиолы розовой, эхинацеи пурпурной, мелиссы лекарственной и некоторых других растений (Патенты РФ на изобретение № 2102999, № 2133620, № 2134584, № 2139724, № 2155071, № 2209063).
Детальное изучение структуры индивидуальных фенилпропаноидных соединений, выделенных из обсуждаемых видов ЛРС, и соотнесение вклада производных коричных спиртов и коричных кислот как группы в целом, так и для отдельных (доминирующих) представителей в формирование фармакологической активности позволили выявить некоторые аспекты в зависимости «компонентный состав - фармакологическое действие» и «химическая структура - биологическая активность».
Показано, что разработанные лекарственные средства на основе фенилпропаноидов являются эффективными гепатопротекторами и иммуномодуля-торами и наряду со специфической фармакологической активностью обладают органопротекторными свойствами, в связи с чем могут использоваться для профилактики и лечения заболеваний, сопровождающихся либо обусловленных нарушениями антиоксидантной и иммунной защиты, что было доказано на примере включения разработанных препаратов в комплексную терапию вирусных гепатитов, рака молочной железы, профпатологии (пылевые бронхиты). Способы применения «Расторопши экстракта жидкого», препарата «Силибохол», «Родиолы розовой настойки» запатентованы (Патенты РФ на изобретение № 2139722, № 2147223, № 2155054, № 2185843).
Практическая значимость.
Разработаны иммуномодулирующие, антиоксидантные, гепатопротек-торные препараты, обладающие также нейротропными и адаптогенными свойствами: "Эхинацеи пурпурной настойка" и лекарственные формы на ее основе - сироп и фитопленка, "Родиолы розовой настойка" и лекарственная форма на ее основе - фитопленка, "Расторопши настойка", "Расторопши экстракт жидкий" и лекарственные формы на его основе - сироп и фитопленка, комплексный препарат "Силибохол", "Мелиссы настойка" и лекарственная форма на ее основе - сироп, "Экстракт-концентрат мелиссы".
На основании результатов химического изучения ЛРС, субстанций и препаратов, а также исследования физико-химических свойств и установления показателей качества ряда БАС были разработаны методики качественного и количественного анализа с применением ТСХ, ВЭЖХ и спектрофото-метрии с использованием стандартных образцов веществ фенилпропаноид-ной природы: контроль качества сырья и препаратов на основе родиолы розовой, элеутерококка колючего и сирени обыкновенной предложено проводить по доминирующей группе БАС - циннамилгликозидам с использованием соответствующих Государственных стандартных образцов: ГСО розавин для срырья и препаратов родиолы розовой, ГСО сирингин (элеутерозид В) для сырья и препаратов элеутерококка и сирени; в разделы по химической стандартизации сырья и препаратов эхинацеи пурпурной и мелиссы лекарственной включено качественное и количественное определение содержания фенилпропаноидов - производных кофейной кислоты: ТСХ- методика и прямое спектрофотометрическое определе-
10 ниє суммы фенилпропаноидов предусматривает использование РСО цико- риевой и розмариновой кислот соответственно; - для плодов расторопши пятнистой (нативных и обезжиренных) и лек-средств «Экстракт расторопши жидкий», «Расторопши настойка» и «Расторопши сироп» разработаны методики качественного и количественного определения содержания флаволигнанов с использованием ГСО силибина, который также предложен в качестве вещества - стандарта для анализа комплексного препарата «Силибохол» (составная часть препарата - лекарственная субстанция «экстракт расторопши жидкий»).
Разработана и утверждена нормативная документация (НД) на ГСО веществ: ФС 42-0072-01 "Силибин - стандартный образец", ФС 42-0071-01 "Ро-завин - стандартный образец", вошедшие в Государственный реестр лекарственных средств РФ. Материалы исследований ранее были использованы при подготовке ВФС 42-2088-92 "ГСО сирингин".
На некоторые изучаемые виды сырья и лекарственные средства была разработана следующая НД: ВФС 42-3380-99 на плоды расторопши пятнистой, ВФС 42-3334-99 "Родиолы розовой настойка" ВФС 42-3382-99 «Эхина-цеи пурпурной настойка», ВФС 42-3381-99 «Расторопши экстракт жидкий». Указанные ВФС на лекарственные средства переутверждены в статусе ФСП и находятся на рассмотрении в Фармакологическом Госкомитете МЗ и соцраз-вития РФ.
Переданы на рассмотрение в Фармакопейный и Фармакологический Государственные комитеты проекты ФСП на лекарственные средства «Силибохол», «Расторопши настойка», «Эхинацеи экстракт жидкий», «Расторопши сироп», "Мелиссы настойка".
Оформлены и к настоящему времени включены в действующую НД "Изменение № 1 к ФС 75 Государственной фармакопеи XI издания "Корневища и корни родиолы розовой", "Изменение № 1 к ФС "Экстракт родиолы жидкий", а также подготовлен и передан на рассмотрение в Фармакопейный
Государственный комитет проект «Изменение № 1 к ФС 42-3645-98 «Трава мелиссы лекарственной».
Разработаны и представлены в Фармакопейный Государственный комитет проект ФС «Расторопши плоды», проект ФС «Родиолы розовой корни», проект ФС «Сирени кора» и проект изменений и дополнений к ВФС 42-2371-94 «Трава эхинацеи пурпурной» для включения в XII издание Российской государственной фармакопеи.
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 50 научных работах и 11 Патентах на изобретение РФ, 3-х учебно-методических пособиях и монографии «Фенилпропаноиды лекарственных растений».
Апробация работы. Материалы работы доложены и обсуждены на различных региональных, Всесоюзных, Всероссийских и международных конференциях, в том числе на II - XII Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 1996-2005 гг.), на I Международном симпозиуме "Новые и нетрадиционные растения и перспективы их практического использования" (Пущино, 1995), на II - X Международной научно-практической конференции "Экология и здоровье человека" (Самара, 1995 - 2005 гг.), на 2-ом Национальном конгрессе Российской Ассоциации Аллергологов и Клинических Иммунологов (РААКИ) «Современные проблемы аллергологии, клинической иммунологии и иммунофармакологии» (Москва, 1998), на 5-ой Международной конференции «Биоантиоксидант» (Москва, 1998), на 8-ой Российской конференции «Гепатология сегодня» (Москва, 2003), на 2-ом Международном симпозиуме по химии природных соединений (Турция, 1996), 2-ом Международном симпозиуме по хроматографии фенольных продуктов (Польша, 2000), на Международных конференциях по полифенольным соединениям: 19-ой (Франция, 1998), 21-ой (Марокко, 2002), 22-ой (Финляндия, 2004).
12 Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтической науки. Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО СамГМУ (№ Государственной регистрации 01200202299) и с Республиканскими программами МЗ РФ "Совершенствование лекарственного обеспечения населения и лечебно-профилактических учреждений в рыночных условиях" по теме: "Создание лекарственных средств природного происхождения антимикробного, адапто-генного и гепатопротекторного действия" (№ Государственной регистрации 01990005277) и «Создание и стандартизация фитопрепаратов на основе фе-нилпропаноидов и флавоноидов» (№ Государственной регистрации 01990007536).
Положения, выдвигаемые на защиту: результаты химического изучения ЛРС лекарственных растений, содержащих фенилпропаноиды и их производные: плоды расторопши пятнистой - Silybum mariamim (L.) Gaertn., корневища родиолы розовой (золотой корень) - Rhodiola rosea L. и других видов рода родиола (р. линейно-листная и р. иремельская), трава эхинацеи пурпурной -Echinacea purpurea (L.) Moench., трава мелиссы лекарственной - Melissa officinalis L.; методологическое обоснование решения проблемы химической стандартизации изученных видов ЛРС и фитопрепаратов на их основе с позиций концепции по определению ведущей группы соединений в отношении фенилпропаноидов; методики качественного и количественного анализа действующих веществ в сырье и препаратах расторопши пятнистой, родиолы розовой, эхинацеи пурпурной и мелиссы лекарственной с использованием стандартных образцов веществ ГСО силибина, ГСО розавина, РСО розмариновой кислоты, РСО цикориевой кислоты. технологические схемы получения новых лекарственных средств и лекарственных субстанций «Расторопши экстракт жидкий», «Силибохол», «Родиолы розовой настойка», «Эхинацеи пурпурной настойка», «Мелиссы настойка»; результаты изучения острой и хронической токсичности, специфической фармакологической активности и эффективности новых лекарственных средств на основе фенилпропаноидов.
Объем и структура работы.
Диссертационная работа изложена на 288 страницах машинописного текста, содержит 23 таблицы, 37 рисунков, список литературы, включающий 311 ссылок. Диссертация состоит из введения, 7 глав и выводов. Первая глава посвящена литературному обзору современного состояния исследований в области изучения фенилпропаноидов; в последующих шести главах экспериментальной части приводятся результаты собственных исследований по изучению химического состава ЛРС и предложенные на этой основе методические подходы к стандартизации сырья и препаратов расторопши пятнистой, родиолы розовой, эхинацеи пурпурной, мелиссы лекарственной и некоторых других видов, результаты технологических исследований по получению веществ-стандартов и фитопрепаратов, а также данные по изучению биологической и специфической активности разработанных препаратов. В приложение вынесены материалы по разработке НД, патентной документации, данные по стандартизации и изучению стабильности в процессе хранении, материалы по изучению клинической эффективности новых препаратов.