Введение к работе
Актуальность темы.
Одно из перспективных направлений фармацевтических исследований связано с поиском новых видов сырья для расширения ассортимента жирных масел медицинского применения. Абсолютное большинство Olea pinguia получают, используя метаболомы плодов и семян растений из различных семейств. За последние двадцать лет, учитывая биохимическую классификацию жирных масел, особый интерес стали представлять природные источники тех из них, метаболом которых обогащен полиненасыщенными жирными кислотами. Масла, состоящие из триацилглицеринов с ненасыщенными высшими кислотами, стали часто применяться для нужд диетологии, профилактической медицины и лечебной косметологии. Наиболее востребованы жирные масла, обогащенные эссенциальными высокомолекулярными -3 и -6, а также конъюгированными, кислотами. Эти полиненасыщенные кислоты, обладают F-витаминной активностью: участвуют в процессах внутриклеточного дыхания, входят в состав фосфолипидов мембран животных клеток, служат предшественниками простаноидов (простагландинов, простациклинов, тромбоксанов, лейкотриенов), а так же арахидоновой кислоты, стимулирующей репаративные процессы. Лекарственные средства, на основе -3 и -6 - ряда и конъюгированных кислот, позиционируются производителями в качестве эффективных и безопасных средств лечения такого сложного заболевания как атопический дерматит, для терапии и предотвращения других кожных заболеваний, для смягчения побочных действий цитостатиков.
Обострившаяся в мире проблема уменьшения природных ресурсов официнальных растений для производства фармацевтических препаратов, служит основанием для поиска способов более полной утилизации метаболома промышленных видов сырья. Получение липидных комплексов из новых видов растительного сырья должно сопровождаться также разработкой методов конверсии отходов, которые могут служить источниками других групп БАВ. Разработка технологий по глубокой переработке отходов может позволить сократить потребность в воспроизводстве растительных ресурсов, необходимых для получения новых природных фракций метаболома растений, пригодных для использования в фармации и применения в медицине.
Учитывая вышесказанное, исследование липидных комплексов и гидрофильных компонентов метаболомов трёх растений: энотеры двулетней, смородины красной, выращиваемых в России, и гранатника, а также фармакогностическое изучение плодов и семян этих растений, содержащих ценные масла, обогащенные жирными (-3, -6, конъюгированными) кислотами, отходов от получения жирных масел, разработка методик для контроля качества новых видов лекарственного растительного сырья, жирных масел и спиртовых экстрактов с использованием современной приборной базы, является актуальным в научном и прикладном отношениях.
Цель и задачи исследования.
Цель работы состоит в фармакогностическом изучении новых видов растительного сырья: энотеры двулетней, смородины красной и гранатника для создания нормативных документов, а так же разработка технологий получения фармацевтических субстанций из этих видов сырья и их исследование.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
- провести анализ современной номенклатуры лекарственных средств на основе жирных масел и жирных кислот;
- изучить морфолого-анатомические признаки семян энотеры двулетней; плодов и семян смородины красной; семян гранатника разного происхождения;
- разработать разделы «Внешние признаки», «Микроскопия» для проектов НД на новые отечественные виды масличного сырья: семена энотеры двулетней; жом плодов и семена смородины красной; жом плодов и семена гранатника;
- провести определение содержания жирного масла в новых видах сырья;
- разработать способ получения жирного масла из жома плодов смородины красной, из жома гранатника и изучить основные показатели качества выделенных масел современными не разрушающими и разрушающими пробу физико-химическими методами;
- разработать экспресс-методику установления подлинности жирных масел энотеры, смородины красной, гранатника методом спектрометрии в БИК области на приборе BRUKER модель «MPA FT-NIR Spectrometer»;
- провести фитохимический анализ обезжиренного сырья энотеры двулетней, смородины красной и гранатника на наличие в нём основных групп БАВ;
- разработать способ получения сухого экстракта энотеры двулетней и изучить некоторые показатели качества новой фармацевтической субстанции «Энотеры двулетней семян экстракт сухой».
Научная новизна.
На основании макро- и микроскопического анализа впервые выявлены диагностические признаки в анатомическом строении тканей цельных, измельченных и обезжиренных: семян энотеры двулетней, полученных при культивировании растения в Подмосковье; свежих, замороженных плодов, жома плодов и семян смородины красной; семян гранатника из плодов различных сортов и происхождения. Получены объективные иллюстрации этих признаков в виде оригинальных микрофотографий.
Впервые обоснована и разработана технология оформления в НД микрофотографий с диагностическими признаками в анатомическом строении ЛРС, выполненных с использованием цифровой и компьютерной техники, с масштабной линейкой, без указания увеличения.
Разработана методика установления подлинности свежих и замороженных сочных плодов, трав, листьев, побегов и подземных органов лекарственных растений методом микроскопии.
С помощью СЭМ в сравнительном аспекте впервые изучены семена рода Oenotherae L. различного происхождения и разных видов, семена смородины красной, семена гранатника различного происхождения. Результаты этих исследований иллюстрированы оригинальными микрофотографиями.
Предложена гравиметрическая методика количественного определения содержания жирного масла в метаболомах сырья энотеры двулетней, смородины красной и гранатника с помощью аппарата Сокслета по массе выделенного масла.
Выделенное из изученных метаболомов жирное масло охарактеризовано с помощью разрушающих (ГХ-МС, ТСХ, определение йодного числа) и не разрушающих (ЯМР, спектроскопия средней ИК области, рефрактометрия) методов анализа.
Создана база данных спектров поглощения липидных комплексов в БИК области и разработана экспресс-методика для установления подлинности жирных масел энотеры двулетней, смородины красной и гранатника на основе этой базы.
Впервые изучен качественный состав основных групп БАВ в семенах энотеры двулетней, культивируемой в Подмосковье, в жоме плодов смородины красной, выращенной в Подмосковье, в семенах гранатника из Турции.
Разработана методика получения сухого экстракта из обезжиренных семян энотеры двулетней с выходом 26%, содержащего катехинпроизводные.
Практическая значимость. На основании проведенных исследований разработаны:
- Проект ОФС «Определение содержание жирного масла в ЛРС»;
- Проект дополнения к ОФС «Техника микроскопического исследования лекарственного растительного сырья» по технике проведения микроскопии свежих видов ЛРС;
- Проект разделов ФСП на семена энотеры двулетней;
- Проект разделов ФСП на жом плодов и семена смородины красной;
- Проект разделов ФСП на жом плодов и семена гранатника;
- Создана база данных БИК спектров и разработана методика установления подлинности жирных масел, масляных экстрактов, масляных растворов на их основе;
- Разработан способ получения субстанции «Энотеры двулетней семян экстракт сухой», оформленный в виде лабораторного регламента.
Положения, выдвигаемые на защиту:
- Результаты фармакогностического исследования новых видов ЛРС: «Энотеры двулетней семена», «Смородины красной семена» и «Смородины красной плодов жом», «Гранатника семена», «Гранатника плодов жом»;
- Результаты выделения и изучения жирных масел энотеры двулетней, смородины красной и гранатника;
- Результаты создания базы спектров жирных масел с помощью БИК спектрометра;
- Результаты фитохимического изучения состава групп БАВ шрота семян энотеры двулетней, шрота семян смородины красной, шрота семян гранатника;
- Разработка технологии получения и исследование сухого экстракта обезжиренных семян энотеры двулетней.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на конференциях, конгрессах, съездах:
IV Российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов» (Москва, 2007г); итоговой конференции СНО медицинского факультета РУДН «Клинические и теоретические аспекты современной медицины (Москва, 2007г); IX международном конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке» «Влияние космической погоды на биологические системы в свете учения А.Л. Чижевского» (Москва, 2008); 2-й международной студенческой научной конференции с участием молодых ученых «Клинические и теоретические аспекты современной медицины» (Москва, 2010); IV Всероссийской конференции-школе «Фундаментальные вопросы масс-спектрометрии и её аналитические применения» (Звенигород 2010) - доклад был отмечен дипломом.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 5 статей в журналах, входящих в перечень периодических изданий, рекомендуемых ВАК.
Связь исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в Российском университете дружбы народов № темы 030601-2-073 по Государственному контракту ГК П555/05.08.2009 – НК-97П. Проект: «Биоинженерия как основа мобилизации адаптивного потенциала биообъектов-суперпродуцентов БАВ». В соответствии с Федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг., в рамках реализации мероприятия № 1.2.1 «Проведение научных исследований научными группами под руководством докторов наук» и при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (Гос. контракт №16.552.12.7002).
Объём и структура диссертации.
Диссертационная работа изложена на 230 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, четырех глав экспериментальной части, выводов, списка цитируемой литературы, включающего 156 источников, в том числе 56 иностранных, 6 приложений. Работа содержит 88 рисунков и 28 таблиц.
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, представлена научная новизна и практическая значимость работы.
В первой главе представлен обзор литературы по теме диссертации. Освещено современное состояние использования жирных масел растительного происхождения в фармации и медицине. Приведены различные классификации жирных масел, рассмотрены методы контроля качества, современные способы получения жирных масел, применяемых для изготовления лекарственных форм. Дана характеристика жирных масел, содержащих полиненасыщенные жирные кислоты. Приведено описание растений, химический состав и применение сырья: энотеры двулетней, смородины красной и гранатника. Сделаны выводы о перспективности изучения этих растений, как источников ценных жирных масел.
Во второй главе приведены сведения об объектах изучения, о методах и приборах, использованных в экспериментах.
Третья глава посвящена фармакогностическому изучению сырья энотеры двулетней, смородины красной и гранатника, установлению показателей, позволяющих идентифицировать сырье и контролировать его качество.
В четвертой главе представлены данные о разработке технологий получения и изучении липофильных фрагментов метаболома генеративных органов энотеры двулетней, смородины красной и гранатника.
Пятая глава содержит результаты исследований гидрофильного фрагмента метаболома обезжиренного сырья и разработку способа получения сухого экстракта семян энотеры двулетней.
