Введение к работе
Актуальность темы. Кукуруза обыкновенная (Zea mays L.) – растение семейства злаковые (Grammineae), официнальным лекарственным сырьем которой являются столбики с рыльцами, зарегистрированные в государственном реестре лекарственных средств (ГРЛС РФ) в качестве желчегонного препарата.
Кукуруза обыкновенная – одно из самых древних растений, введенных в культуру; культивируется повсеместно, в том числе и в Алтайском крае. По данным государственной службы статистики по Алтайскому краю только в 2011 году посевная площадь кукурузы на зерно, силос, зеленый корм и сенаж составила более 90 тыс. га. Несмотря на большую сырьевую базу кукурузы обыкновенной, в Алтайском крае в настоящее время заготовка кукурузы столбиков с рыльцами в медицинских целях не проводится. На фармацевтический рынок края поступает сырье, заготовленное в европейской части России, или поставляется из других стран. Следует отметить, что не существует единого мнения относительно оптимального периода сбора указанного вида лекарственного растительного сырья.
В ГРЛС РФ в настоящее время зарегистрировано 12 фирм – держателей регистрационного удостоверения на кукурузы столбики с рыльцами, большая часть которых при установлении качества данного лекарственного растительного сырья ориентируется на требования ГФ XI изд., ФС «Столбики с рыльцами кукурузы», в которой отсутствуют разделы «Подлинность» (по биологически активным веществам) и «Содержание фармакологически активных веществ». Наряду с этим, в литературе имеются сведения о методиках спектрофотометрического определения содержания биологически активных веществ (БАВ), в частности, флавоноидов и фенолокислот, в кукурузы столбиках с рыльцами, которые отличаются как по параметрам пробоподготовки, так и по аналитической длине волны (Ebrahimzadeh M.A. et al., 2009; Ren S.C. et al., 2004; Никифорова Е.Б., 2007).
Согласно данным зарубежных авторов основными группами фенольных соединений кукурузы столбиков с рыльцами являются флавоноиды (агликоны и С-гликозиды флавонов, в основном, производные лютеолина), фенолокислоты (хлорогеновая, кофейная, феруловая кислоты) и дубильные вещества гидролизуемой группы (, 2005; Lu X., 2007; Singh N.K., 2009; Ebrahimzadeh M.A., 2008). В то же время, имеются лишь единичные сведения об изучении химического состава кукурузы столбиков с рыльцами, заготовленных на территории России (Никифорова, 2007).
В официнальной медицине кукурузы столбики с рыльцами используются с первой половины XX века в качестве желчегонного, мочегонного, гемостатического средства. Однако, с учетом современных данных, спектр фармакологической активности лекарственных средств на основе кукурузы столбиков с рыльцами может быть расширен. По нашему мнению, наиболее перспективным является создание препаратов гепатопротекторного действия, т.к., кроме указанной фармакологической активности (Singh N.K., 2009), кукурузы столбики с рыльцами обладают противовоспалительным, антиоксидантным и желчегонным действиями (Maksimovic Z.A., 2003; Wang G.Q., 2011; Du J, 2007; Разживин Р.В, 2008). Несмотря на вышеизложенное, в настоящее время в России отсутствуют официнальные лекарственные препараты на основе данного вида сырья.
Препараты растительного происхождения являются наиболее востребованной группой гепатопротекторов, которая на фармацевтическом рынке страны представлена в основном препаратами зарубежного производства. Перспективным направлением разработки гепатопротекторов, кроме поиска новых растительных источников БАВ, является также создание комплексных препаратов, содержащих компоненты, отличающиеся по механизму гепатопротеторной активности. Особого внимания, на наш взгляд, заслуживает комбинация растительных препаратов с энтеросорбентами, используемая в комплексной терапии гепатитов [Венгеровский А.И. с соавт., 2000; Венгеровский А.И. с соавт., 2001], но не нашедшая до сих пор воплощения в одной лекарственной форме.
Вышеизложенные факты свидетельствуют об актуальности проведения комплексных фитохимических исследований кукурузы столбиков с рыльцами, а также необходимости разработки фитопрепаратов на их основе и расширения спектра их применения в медицинской практике.
Целью исследования является комплексное изучение химического состава БАВ гидрофильной фракции кукурузы столбиков с рыльцами, заготовленных в Алтайском крае, и разработке на их основе лекарственных препаратов гепатопротекторного действия.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
-
Изучить химический состав БАВ гидрофильной фракции кукурузы столбиков с рыльцами.
-
Разработать или усовершенствовать современные методики количественного определения основных БАВ в сырье и провести их валидационную оценку.
-
Экспериментально обосновать возможность заготовки кукурузы столбиков с рыльцами в качестве лекарственного растительного сырья на территории Алтайского края и выбрать оптимальный срок заготовки.
-
Разработать рациональную технологию получения экстракта кукурузы столбиков с рыльцами сухого и провести его стандартизацию.
-
Изучить острую токсичность, гепатопротекторную и антиоксидантную активности полученного экстракционного препарата.
-
Разработать состав и технологию капсулированной лекарственной формы на основе экстракта кукурузы столбиков с рыльцами сухого, а также провести оценку ее качества.
-
Экспериментально обосновать состав и оптимальную технологию комбинированных таблеток экстракта кукурузы столбиков с рыльцами сухого с энтеросорбентом и провести их стандартизацию.
-
Изучить стабильность сырья, сухого экстракта и твердых лекарственных форм, установить их сроки годности и составить проекты нормативной документации.
Научная новизна работы. Впервые проведено углубленное комплексное изучение химического состава БАВ гидрофильной фракции (флавоноиды, фенолокислоты, дубильные вещества, полисахариды) кукурузы столбиков с рыльцами, заготовленных на территории Алтайского края. Изучена зависимость накопления фенольных соединений в сырье от фазы спелости початков кукурузы. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена технология получения сухого экстракта методом многоступенчатого противоточного экстрагирования с последующим сгущением и вакуумной сушкой. Приоритет разработанной технологии подтверждается уведомлением о поступлении заявки на выдачу патента – форма № 94 ИЗ, ПМ, ПО-2011, заявка № 2012141004 «Способ получения средства, обладающего гепатопротекторным действием», авторов Турецковой В.Ф., Дворниковой Л.Г., Мазко О.Н., Смирнова И.В., Золовкиной А.Г. Выявлены гепатопротекторная (на модели экспериментального токсического гепатита) и антиоксидантная (in vitro) активности экстракта кукурузы столбиков с рыльцами сухого.
Изучены технологические свойства экстракта, выбран оптимальный состав и разработана технология получения капсулированной лекарственной формы на его основе. Фармакологически обоснована целесообразность сочетания экстракта кукурузы столбиков с рыльцами сухого с энтеросорбентом в одной лекарственной форме, разработан состав и рациональная технология комбинированных таблеток. Разработаны современные научно обоснованные методики качественного обнаружения (ВЭЖХ, СФМ), усовершенствованы методики количественного определения (СФМ) флавоноидов и фенолокислот изучаемого вида сырья, полученного экстракта и твердых лекарственных форм на его основе, проведена их валидационная оценка.
Практическая значимость работы и внедрение результатов исследования. На основании проведенных экспериментов разработана рациональная технология и создан эффективный стабильный экстракционный препарат из кукурузы столбиков с рыльцами, обладающий гепатопротеторной активностью, на основе которого разработаны состав и технология капсул Маискап и комбинированных с энтеросорбентом СУМС-1 таблеток Маиссорб.
По результатам исследований разработаны проекты ФСП «Кукурузы столбики с рыльцами», «Экстракт кукурузы столбиков с рыльцами сухой», «Маискап капсулы 0,4», «Маиссорб таблетки 0,3» и лабораторные регламенты на производство экстракта кукурузы столбиков с рыльцами сухого, капсул Маискап 0,4 и таблеток Маиссорб 0,3.
В ЗАО «Алтайвитамины» (г. Бийск) проведена апробация предлагаемых технологий получения экстракта кукурузы столбиков с рыльцами сухого, «Маискап капсул 0,4» и «Маиссорб таблеток 0,3» (акты апробации от 19.11.12 г.). Материалы диссертационной работы внедрены в учебный процесс на следующих кафедрах ГБОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет» Минздрава России: фармацевтической технологии, фармацевтической химии с курсом органической и токсикологической химии, фармакогнозии и ботаники (акты внедрения от 14.11.12 г.).
Апробация работы. Основные положения исследований доложены и обсуждены на XI и XII научно-практических конференциях молодых ученых «Молодежь – Барнаулу» (г. Барнаул, 2009, 2010 гг.); 65-ой, 66-ой, 67-ой региональной конференции по фармации и фармакологии «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (г. Пятигорск, 2010, 2011, 2012 гг.); межрегиональной научно-практической конференции «35 лет фармацевтическому факультету АГМУ: итоги и перспективы» (Барнаул, 2010); межрегиональной научной конференции с международным участием, посвященной 70-летию фармацевтического факультета СибГМУ (г. Томск, 2011 г.); II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Ученые Урала и Сибири – развитию отечественной фармации: от синтеза до инновационных лекарственных средств», посвященной 300-летию М.В. Ломоносова (г. Новосибирск, 2011 г.); V Всероссийской конференции с международным участием «Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья» (г. Барнаул, 2012 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 работ, из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК.
Личное участие автора в получении результатов, изложенных в диссертации, заключается в том, что он является основным исполнителем исследований, автором написания публикаций по теме диссертации и всех глав диссертации. При выполнении работы автор освоил и самостоятельно выполнил все методики исследования, провел обработку данных с использованием современных статистических методов.
Связь задач исследований с проблемным планом. Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГБОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет» Минздрава России (номер государственной регистрации 01200600351) как фрагмент комплексной НИР фармацевтического факультета «Изучение природных ресурсов Алтая, пути их рационального использования и совершенствование лекарственного обеспечения населения» (научный руководитель комплексной НИР д-р мед. наук, профессор В.М. Брюханов). Тема утверждена на заседании научно-координационного совета ГОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет» Росздрава (протокол № 5 от 18.11.2009 г.).
Положения, выносимые на защиту: результаты теоретического и экспериментального обоснования использования кукурузы столбиков с рыльцами, заготовленных на Алтае, в качестве источника получения лекарственных препаратов гепатопротекторного действия.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности: Научные положения диссертации соответствуют формулам специальностей 14.04.01 – технология получения лекарств, 14.04.02 – фармацевтическая химия, фармакогнозия. Результаты проведенного исследования соответствуют областям исследования специальностей, конкретно пунктам 3, 4, 6 паспорта «технология получения лекарств» и пунктам 3 и 6 паспорта «фармацевтическая химия, фармакогнозия».
Автор выражает благодарность сотрудникам ГБОУ ВПО АГМУ Минздрава России: канд. мед. наук, доценту кафедры биохимии и лабораторной клинической диагностики А.Г. Золовкиной; канд. мед. наук, ассистенту кафедры фармакологии С.В. Замятиной; канд. мед. наук, доценту, зав. кафедрой фармакогнозии и ботаники И.В. Смирнову и сотрудникам кафедры фармакогнозии и ботаники за помощь в проведении фармакологических экспериментов.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 241 страницах машинописного текста, содержит 63 таблицы, 35 рисунков, 24 приложения и список литературы, включающий 182 литературных источника, в том числе, 91 на иностранных языках.
