Содержание к диссертации
Введение
Глава I Обзор литературы 10
1 1. Сведения о лопухе большом 10
Ботанические сведения, распространение 10
Сведения о химическом составе лопуха большого 12
Применение лопуха большого в народной медицине 14
Применение лопуха большого в медицине 16
1.2. Мягкие лекарственные формы на полимерных основах 21
Выводы 27
Глава II Объекты и методы исследования . 29
Глава III Разработка технологии экстракта листьев лопуха 52
3.1. Определение технологических параметров листьев лопуха большого 52
3.2. Определение оптимальных условий экстракции листьев лопуха большого 56
3.3. Расчет эффективности процесса экстракции 62
3.4. Разработка технологии и технологической схемы получения экстракта листьев лопуха 65
3.5. Фотохимическое исследование экстракта листьев лопуха 68
Флавоноиды и фенолокислоты 68
Дубильные вещества 73
Полисахариды 75
Кислота аскорбиновая 76
Алкалоиды 77
3.5.1. Исследование содержания особо токсичных элементов в экстракте листьев лопуха 78
Выводы 79
Глава IV Разработка мази с экстрактом листьев лопуха 80
4.1. Разработка состава и технологии изготовления основы 80
4.2. Разработка состава мази 89
4.3. Разработка технологии и технологической схемы мази с экстрактом листьев лопуха 92
4.4. Биофармацевтическая оценка мази с экстрактом листьев лопуха .96
Выводы 98
Глава V Изучение острой токсичности и специфической активности экстракта листьев лопуха и мази с экстрактом 99
5.1. Изучение острой токсичности экстракта листьев лопуха большого 99
5.2. Изучение антимикробного действия экстракта листьев лопуха и мази 99
5.3. Изучение противовоспалительной активности экстракта листьев лопуха и мази 106
Выводы 113
Глава VI Стандартизация экстракта и мази листьев лопуха 114
6.1. Определение подлинности 114
6.2. Определение показателей доброкачественности экстракта листьев лопуха 114
6.3. Количественное определение дубильных веществ 115
6.4. Определение сроков годности 117
Выводы 118
Общие выводы 119
Библиографический список 121
Приложение
- Сведения о лопухе большом
- Объекты и методы исследования
- Определение технологических параметров листьев лопуха большого
Введение к работе
Актуальность проблемы. В структуре современного фармацевтического рынка неуклонно растет доля препаратов на основе лекарственного растительного сырья. Широкий спектр их действия объясняется многокомпонентностью состава биологически активных веществ, одновременным присутствием соединений различной природы. Мягкое терапевтическое действие, малая токсичность, редкое возникновение побочных явлений, экономическая доступность - это немногие из достоинств растительных средств.
Растущий интерес к фитотерапии стимулирует расширение и обновление ассортимента за счет внедрения в научную медицину растений народной медицины и разработки новых фитопрепаратов на их основе.
В народной медицине широко применяются корни и листья лопуха большого при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, сахарном диабете, злокачественных новообразованиях, воспалениях слизистой оболочки полости рта, кожных заболевания и др. В официнальной медицине используют корни лопуха большого в качестве мочегонного и спазмолитического средства.
На кафедре фармацевтической химии АГМУ проведены исследования по изучению листьев лопуха большого. Определено содержание полисахаридов, дубильных веществ, флавоноидов, кислоты аскорбиновой, суммы алкалоидов, суммы липофильных веществ. Установлена антимикробная и антиоксидантная активность (Кнауб Н.Н. 2006 г.).
Листья лопуха являются перспективным сырьем для внедрения в медицинскую практику. Разработка технологии получения сухого экстракта из листьев лопуха, содержащего комплекс водорастворимых веществ, является актуальной проблемой для фармацевтической науки и практики.
Цель и задачи исследования. Цель исследования - разработка
технологии и стандартизация экстракта и мази из листьев лопуха большого.
Для осуществления поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Изучить технологические параметры листьев лопуха большого.
Определить оптимальные условия экстрагирования листьев лопуха.
Разработать технологию и технологическую схему получения экстракта листьев лопуха.
Провести фитохимическое исследование экстракта листьев лопуха.
Установить показатели качества экстракта листьев лопуха.
Разработать состав и технологию изготовления основы и мази с экстрактом листьев лопуха, провести биофармацевтическую оценку, установить показатели качества.
Установить специфическую активность экстракта листьев лопуха и мази.
Разработать проекты ФСП «Экстракт листьев лопуха сухой», «Мазь с экстрактом листьев лопуха».
Разработать лабораторный регламент на производство экстракта листьев лопуха сухого.
Научная новизна. Определены технологические параметры листьев лопуха большого. Установлены оптимальные условия экстрагирования лекарственного растительного сырья, с помощью математических методов планирования, получен экстракт листьев лопуха сухой. Проведены фитохимические исследования экстракта, установлено, что комплекс БАС включает флавоноиды, дубильные вещества, полисахариды, кислоту аскорбиновую.
Разработан состав, технология и схема мазевой основы и прописи мази с экстрактом листьев лопуха. Проведена биофармацевтическая оценка мази. Новизна состава основы и мази подтверждена патентом на изобретение «Состав для фиксации съемных зубных протезов с экстрактом листьев
лопуха» по заявке № 2007118144.
Проведены фармакологические исследования, в результате которых установлена антимикробная и местная противовоспалительная активность экстракта и мази с экстрактом листьев лопуха.
Практическая значимость работы. В результате проведенных исследований показана возможность расширения ассортимента лекарственных препаратов на основе растительного сырья за счет использования экстракта и мази листьев лопуха большого, применения их в качестве антимикробного и противовоспалительного средства. Разработаны проекты ФСП «Экстракт листьев лопуха сухой», «Мазь с экстрактом листьев лопуха».
Степень внедрения. На основании проведенных исследований разработаны: проект ФСП «Экстракт листьев лопуха сухой», лабораторный регламент на производство экстракт листьев лопуха сухого (Акт апробации ЗАО «Еврофарм» от 9.04.2008 г.), проект ФСП «Мазь с экстрактом листьев лопуха».
Теоретические положения и результаты экспериментальных исследований используются в учебном процессе и научно-исследовательской работе кафедры фармацевтической химии с курсами органической и токсикологической химии и кафедры фармацевтической технологии Алтайского государственного медицинского университета, в учебном процессе кафедры фармации Иркутского государственного института усовершенствования врачей (акты внедрения - приложения 14,15,16).
Основные положения, выносимые на защиту. Результаты технологического, фотохимического, фармакологического исследования листьев лопуха большого, экстракта и мази.
Апробация полученных результатов. Основные материалы диссертации обсуждены на научно-практических конференциях «Актуальные проблемы фармации» (Барнаул 2006, 2007, 2008), «Молодежь
Барнаулу» (Барнаул, 2005, 2006, 2007), на региональной научно-практической конференции (с международным участием), посвященной 40-летию фармацевтического факультета КГМУ «Достижения, проблемы, перспективы фармацевтической науки и практики» (Курск 2006).
Связь задач исследования с проблемами фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Алтайского государственного медицинского университета (номер государственной регистрации 01.200316088).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 научных работ, одна из которых в журнале, рекомендуемом ВАК. Получен патент Российской Федерации на изобретение.
Экспериментальные исследования по теме диссертации выполнялись на базе Алтайского государственного медицинского университета: на кафедре фармацевтической химии с курсами органической и токсикологической химии, на кафедре фармакологии (под рук. к.м.н., доц. Госсен И.Е., д.м.н., проф. Зверева Я.Ф.), на кафедре микробиологии и вирусологии (под рук. к.м.н., доц. Юровой В.А.) (Приложения 5, 6, 7, 8, 9).
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 135 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, четырех глав, отражающих результаты собственных экспериментальных исследований, выводов, списка литературы и приложения. Работа иллюстрирована 35 таблицами и 24 рисунками. Библиографический указатель включает 140 источников литературы, из них 50 зарубежных.
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, показана новизна и практическая значимость проведенных исследований, основные положения, выносимые на защиту.
Первая глава содержит обзор отечественной и зарубежной литературы, отражающий современное состояние исследований в области фитохимии,
технологии, фармакологии и медицинского применения вида Arctium lappa L., его распространение в РФ и за рубежом, запасы. Обобщены сведения о вспомогательных веществах, используемых при разработке мягких лекарственных форм на гидрофильных основах.
Вторая глава посвящена описанию объектов и методов исследования.
В третьей главе приведены результаты исследований по определению технологических параметров лекарственного растительного сырья, установлению оптимальных условий экстракционного процесса листьев лопуха, результаты разработки технологии и схемы получения, фитохимического исследования экстракта листьев лопуха,
В четвертой главе изложены результаты экспериментальных исследований по разработке состава мазевой основы и прописи мази, технологии и оценки качества мази с экстрактом листьев лопуха.
В пятой главе изложены результаты микробиологических и фармакологических исследований экстракта и мази с экстрактом листьев лопуха.
Шестая глава посвящена стандартизации экстракта и мази листьев лопуха. Установлены показатели подлинности и доброкачественности препаратов, необходимые для разработки НД.
В приложении представлены данные спектральных исследований БАС, результаты изучения сроков годности экстракта и мази, проекты ФСП, лабораторный регламент, основные документы, подтверждающие внедрение результатов диссертационной работы.
Сведения о лопухе большом
Лопух большой - Arctium lappa L., семейство сложноцветные -Asteraceae. Ботаническое название рода Arctium происходит от греческого слова arctos - медведь. Видовое - lappa - от греческого - захватывать или от кельтского lapp - рука (его зрелые плоды хватают путника за одежду, а животных - за шерсть, многочисленными загнутыми крючочками -"лапами") [94]. В разных странах лопух называют: дедовник, лопушник, репяшник - Россия; Arqityon - Ирак; Bardana - Чили, Италия, Испания, Франция; Beggar s Buttons, Burdock - Индия; Burdock Blood - Канада; Burdock Root, Burr Seed, Clotbur, Cocklebur, Dulavratotu - Турция; Gobo -Япония; Greater Burdock, Hardock, Kewe - Бельгия; Kleine Klette - Германия; Lamparo, Lampazo Mayor - Испания; Gobo, Niu Bang, Niu Pang Chiu, Niu Pang Tzu, Niu Tsai, Radix Bardanae, Shu Nien, Та Li Tzu, Wu Shih - Китай; Small Burdock - Англия [97,98].
Лопух - азиатское растение, на Руси он появился после татаро-монгольского нашествия, проделав путь в несколько тысяч километров на лошадиных хвостах и шерстяных покрывалах татарских юрт. И лишь в начале XIX в. лопух перекочевал в Западную Европу с обозами русской армии, преследовавшей Наполеона. Теперь это растение во Франции широко распространено как сорняк. В Японии лопух выращивается как овощная культура под названием «гобо» [42,61].
Лопух большой - двулетнее травянистое растение (рис 1). В первый год развивается несколько крупных прикорневых черешковых листьев. Во второй год вырастает прямостоячий, продольно-бороздчатый, сильно-ветвящийся в верхней части красноватый стебель высотой 60-180 см. Ветки оттопыренные, опушенные [94,113,115].
Листья очередные, крупные, черешковые, широкояйцевидные. Сверху листья зеленые, снизу серовато-паутинисто-войлочные, густо усажены золотистыми железками. Верхние листья зеленые, почти голые, яйцевидные, значительно меньше прикорневых [19, 94,115].
Цветы собраны в шаровидные корзинки диаметром 3-3,5 см, расположенные в виде пщтка или щитковидной метелки на концах стебля и его разветвлений. Обертка корзинок голая, зеленая, состоит из черепитчато-расположенных линейных, постепенно заостренных, жестких, крючковато-загнутых листочков. Общее ложе корзинки слегка выпуклое, густо усаженное жесткими, линейно-шиловидными прицветниками. Всё цветы трубчатые, обоеполые, с лилово-пурпурным венчиком. Чашечка в виде хохолка. Тычинок 5, пыльники срослись в трубочку со стреловидными придатками. Пестик с нюішей одногнездной завязью [42, 94, 113]. Цветет в июле-августе, плодоносит в сентябре - октябре, хороший медонос [13,28].
Плод — продолговатая голая ребристая семянка с коротким хохолком. Темно-коричневого цвета, имеет пряно-горький вкус [39, 81,113].
Корень мясистый, толстый, стержневой, темно-коричневого цвета снаружи и светлый внутри, до 60 см длины [39, 94,113].
Вид Lappa распространен почти по всей европейской части СНГ, Западной и Восточной Сибири, в Азии, Европе, Китае, Японии, США.
Важно отметить распространение лопуха и возможность заготовки для производства лекарственных препаратов из листьев. Лопух большой относится к широколиственным мезоморфным травам, рудералам. Растет на сорных местах, под заборами, стенами зданий, в парках, а также во влажных лесах. Иногда образует небольшие заросли, чаще же растет небольшими группами и единичными экземплярами. [28, 76, 127]. На территории Алтайского края в плотных зарослях продуктивность корней составляет 730-790 кг/га, а в разреженных 350-460 кг/га. Возможны промышленные заготовки практически во всех районах края [67].
Объекты и методы исследования
В качестве объекта исследования использовали воздушно-сухое сырье - листья лопуха большого, заготовленное в фазу цветения, в окрестностях г. Барнаула в 2005-2007 гг.
Для проведения качественного анализа БАС в листьях лопуха большого получали водные и спиртовые извлечения. Для анализа экстракта и мази листьев лопуха готовили растворы препаратов. В качестве экстрагентов использовали воду очищенную, водно-спиртовые смеси различной концентрации. Определение дубильных веществ, флавоноидов, алкалоидов, полисахаридов, кислоты аскорбиновой, проводили по общепринятым методикам [17, 85].
Количественное определение БАС в сырье, экстракте и мази листьев лопуха проводили титриметрическими и спектрофотометрическими методами исследования. Количественное определение дубильных веществ
Для количественной оценки дубильных веществ в сырье, экстракте листьев лопуха и мази использовали фармакопейный метод (пермангонатометрию) и спектрофотометрию [17, 31].
Спектрофотометрическое определение дубильных веществ в листьях лопуха проводили следующим образом: высушенные листья лопуха измельчали, просеивали через сито с диаметром отверстий 3 мм. Точную навеску (около 2,0000), помещали в колбу и добавляли 250,0 мл воды очищенной. Извлечение дубильных веществ проводили при нагревании на кипящей водяной бане в течение 30 минут. Раствор переносили в мерную колбу объемом 250,0 мл и доводили водой до метки. 25,0 мл полученного раствора центрифугировали в течение 5 минут при 3000 об/мин. 10,0 мл центрифугата переносили в мерную колбу на 100,0 мл, добавляли 10,0 мл водного раствора аммония молибденовокислого 2 % и доводили объем до метки водой очищенной. Интенсивность окраски измеряли с помощью спектрофотометра Varian Сагу 50 при длине волны 420,0 нм и толщине кюветы 1,0 см. Раствором сравнения служило извлечение, подготовленное как описано выше (без добавления раствора аммония молибденовокислого 2 %). Определение количественного содержания танидов производили по калибровочному графику, который строили с использованием ГСО танина (Приложение 1). Для построения калибровочной кривой в мерные колбы объемом 100,0 мл добавляли по 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 14,0 мл 0,1 % водного раствора танина и по 10,0 мл раствора аммония молибденовокислого 2 %, объем доводили до метки водой очищенной.
Определение дубильных веществ в препаратах проводили следующим образом: точную навеску мази с экстрактом листьев лопуха (около 3,0000) помещали в мерную колбу объемом 100,0 мл и доводили водой очищенной до метки, 25,0 мл полученного раствора мази фильтровали, 10 мл фильтрата переносили в мерную колбу на 100,0 мл (0,1000 сухого экстракта (т.н.) - в мерную колбу объемом 100,0 мл), добавляли 10,0 мл аммония молибденовокислого 2 %, доводили водой очищенной до метки. Показания оптических плотностей полученных растворов измеряли через 15 минут. Количественное определение флавоноидов
Количественное определение флавоноидов проводили
спектрофотометрическим методом, основанным на способности флавоноидов образовывать с солями различных металлов (алюминия, циркония, титана, хрома, сурьмы) окрашенные комплексы [18, 27].
Определение суммы флавоноидов в экстракте листьев лопуха проводили по модифицированной нами методике ГФ XI издания [18]. Точную навеску (около 1,0000 г) сухого экстракта помещали в колбу на 150 мл, добавляли 100,0 мл спирта этилового 70 % и фильтровали через бумажный фильтр. 2,0 мл извлечения переносили в мерную колбу объемом 25,0 мл, добавляли 2,0 мл спиртового раствора алюминия (Ш) хлорида 2 % и доводили объем до метки спиртом этиловым 95 %. Полученный раствор перемешивали, через 40 минут измеряли оптическую плотность на спектрофотометре Varian Сагу 50 при длине волны 415 нм в кюветах толщиной 1,0 см (Приложение 2). В качестве раствора сравнения служил раствор, состоящий из 2,0 мл извлечения, 1 капли кислоты уксусной разведенной, доведенный спиртом этиловым 95 % до 25,0 мл в мерной колбе. Параллельно в тех же условиях измеряли оптическую плотность раствора ГСО рутина, приготовленного по фармакопейной методике ГФ XI издания ст. 52.
Определение технологических параметров листьев лопуха большого
Для эффективного процесса экстрагирования листьев лопуха большого необходимо установить технологические параметры сырья: влажность, содержание экстрактивных и биологически активных веществ, насыпную массу, коэффициент наполнения, коэффициент поглощения, коэффициент увеличения объема при растворении экстрактивных веществ, коэффициент образования внутреннего сока.
Ранее установлено, что в качестве экстрагента целесообразно использовать воду очищенную [33]. Оценку степени экстрагируемости сырья и выхода готового продукта проводили по содержанию экстрактивных и действующих веществ (табл. 4).
Определение экстрактивных веществ проводили по методике ГФ XI издания и равновесным методом [18, 49]. Как видно из данных, представленных в таблице 4, содержание экстрактивных веществ в листьях лопуха большого составило 36,75±0,321 % и 29,35±0,267 %, соответственно. Такую разницу можно объяснить условиями проведения определения. Так определение содержания экстрактивных веществ равновесным методом проводится при комнатной температуре, в то время как определение по методике ГФ XI проводится при нагревании, в результате выход экстрактивных веществ увеличивается.
Результаты количественного определения дубильных веществ в листьях лопуха большого представлены в таблице 4. Из полученных данных следует, что в результате титриметрического метода определения содержание дубильных веществ составило 14,19±0,380 %, методом СФМ -8,14±0,166 %.
При сравнении средних результатов количественного определения дубильных веществ в изучаемых объектах различия оказались значимыми Оэкс, р=95% (пприм - СФМУ=32,63; treoP р=95%] f=(5+5-2) = 2,36). Объективные результаты были получены с помощью СФМ метода исследования. Метод окислительно-восстановительного титрования дубильных веществ давал завышенные результаты, так как титрант взаимодействует с биологически активными веществами, обладающими восстановительными свойствами (флавоноиды, кислота аскорбиновая и др.).
Определение влажности проводили по методике ГФ XI, результаты представлены в таблице 4. Установлено, что влажность сырья составляет 6,84±0,124 %.
Объемную и насыпную массу необходимо учитывать при определении объема, занимаемого сухим и набухшим сырьем, внешним соком, которые позволяют определить соотношение сырья и экстрагента, изменение объема внутреннего и внешнего сока при набухании сырья, концентрацию веществ во внутреннем и внешнем соке при изменении их объемов.
Насыпная масса служит мерой объема, занимаемого единицей массы измельченного сырья (2). Коэффициент наполнения сырья - объем жидкости, необходимой для заполнения промежутков между частицами единицы массы сухого, плотно уложенного сырья (3).
Коэффициент вытеснения сырья - объем жидкости, вытесняемой при погружении в нее единицы массы сухого сырья (4).
Коэффициент поглощения сырья - объем экстрагента, поглощенного единицей массы сырья при его набухании (6).
Коэффициент образования внутреннего сока - объем внутреннего сока, образовавшегося в единице массы сырья при растворении в поглощенном экстрагенте капиллярной влаги и экстрактивных веществ (8).
Коэффициент увеличения объема при растворении экстрактивных веществ - увеличение объема экстрагента при растворении в нем единицы массы экстрактивных веществ (7).
