Фармакогностическое изучение вереска обыкновенного (Calluna vulgaris (L.) Hull.) (стр. 1 )

На правах рукописи

Фармакогностическое изучение

вереска обыкновенного (Calluna vulgaris (L.) Hull.)

15.00.02 – фармацевтическая химия, фармакогнозия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата фармацевтических наук

Пермь – 2008

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ярославская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ».

Научный руководитель – доктор фармацевтических наук,

профессор

Официальные оппоненты – доктор фармацевтический наук,

профессор

– доктор фармацевтических наук

профессор

Ведущая организация – ГУП ВПО «Рязанский государственный

медицинский университет Федерального агентства

по здравоохранению и социальному развитию РФ»

Защита состоится «18» марта 2008 г. в _____ часов на заседании Диссертационного совета Д 208.068.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ»

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Пермской государственной фармацевтической академии по адресу:

Отзыв на автореферат просьба отправлять по адресу Диссертационного совета.

Автореферат разослан «____» февраля 2008 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 208.068.01,

кандидат фармацевтических наук,

доцент

общая характеристика работы

Актуальность темы.

Заболевания сердечно-сосудистой, нервной, пищеварительной и других систем прогрессируют в современном обществе, что нередко связано с ухудшением экологической обстановки. В связи с этим важным направлением фармацевтической науки является поиск безопасных, экологически чистых, не вызывающих побочных эффектов и привыкания препаратов. В этом аспекте заслуживают внимания лекарственные растения, т. к. они не обладают теми недостатками, которые свойственны многим средствам синтетического происхождения. Перспективным для использования в научной медицине растением является вереск обыкновенный (Calluna vulgaris (L.) Hull.), довольно распространенный в РФ и за рубежом. Он занимает большие площади и запасы его значительные (Ареалы деревьев и кустарников СССР, 1986). В отечественной народной медицине вереск применяют довольно широко. Он оказывает мочегонное, противовоспалительное, противомикробное, успокаивающее и другие виды действия. В некоторых странах, например, в Германии и Франции вереск является фармакопейным растением. Несмотря на это, его побеги все еще недостаточно изучены с точки зрения химического состава и фармакологического действия.

Цель и задачи исследования.

Целью работы явилось фармакогностическое изучение побегов вереска обыкновенного из различных мест произрастания на территории Российской Федерации и ближнего зарубежья и разработка методов их стандартизации.

Для выполнения поставленной цели следовало решить следующие задачи:

-  провести критический анализ данных литературы по современному состоянию морфолого-анатомических и химико-фармакологических исследований вереска обыкновенного,

-  предпринять изучение его химического состава, в частности веществ первичного (аминокислоты, моно - и полисахариды) и вторичного обмена (арбутин, гидроксикоричне кислоты, флавоноиды, полифенольные окисляемые соединения),

-  разработать методики количественного определения отдельных классов фенольных соединений в сырье изучаемого растения,

-  определить количественное содержание веществ первичного и вторичного обмена в побегах вереска из различных мест произрастания на территории РФ и ближнего зарубежья,

-  проанализировать сезонную динамику накопления фенольных соединений для определения оптимальных сроков заготовки сырья,

-  исследовать морфолого-анатомические признаки надземных и подземных органов вереска обыкновенного,

-  определить основные числовые показатели побегов вереска и составить нормативную документацию (ФСП, ТУ) на них,

-  выявить «острую токсичность» побегов вереска и возможности его использования в медицине.

Научная новизна работы.

Впервые проведен углубленный фитохимический анализ побегов вереска обыкновенного, а также выявлены морфолого-анатомические признаки отдельных надземных и подземных органов изучаемого растения. С использованием современных методов (хромато-масс-спектрометрия, ВЭЖХ) проанализирован химический состав органических фракций извлечения надземных органов.

Разработаны методики количественного определения арбутина и гидроксикоричных кислот (хромато-спектрофотометрически и прямой спектрофотометрией), флавоноидов (спектрофотометрически по реакции комплексообразования с алюминия хлоридом) и проведены исследования по стандартизации побегов вереска.

Впервые определено содержание фенольных соединений в сырье вереска, заготовленного в 40 различных регионах РФ, Республике Беларусь и в Украине.

На основании аналитических исследований разработаны Фармакопейная статья предприятия (ФСП) и Технические условия (ТУ) «Побеги вереска».

Впервые изучена сезонная динамика накопления некоторых фенольных соединений в надземной части вереска.

Практическая значимость работы.

Предложены методики стандартизации побегов вереска, позволяющие объективно оценивать их доброкачественность. Результаты качественного обнаружения и количественного определения основных групп ФАВ внедрены и используются в учебном процессе кафедр фармакогнозии Рязанского государственного медицинского университета (акт о внедрении №12 от 16.02.07 г.) и Московской медицинской академии им. (акт о внедрении №47 от 23.04.07 г.).

Разработаны методики количественного определения суммы флавоноидов, суммы гидроксикоричных кислот и арбутина в сырье вереска.

Результаты исследований положены в основу фармакопейной статьи предприятия и технических условий «Побеги вереска» (Ивановская фармацевтическая фабрика, акт о внедрении от 01.01.2001 г.).

Положения, выносимые на защиту:

-  итоги изучения химического состава веществ первичного и вторичного обмена побегов вереска обыкновенного,

-  результаты морфолого-анатомического исследования надземных и подземных органов упомянутого растения,

-  экспериментальные данные по обоснованности использования методики хромато-спектрофотометрического определения арбутина.

Апробация работы.

Основные положения работы доложены и обобщены: на научно-практической конференции, посвященной 85-летию высшего образования на Урале (Пермь, 2001), конгрессе молодых ученых «Науки о человеке» (Томск, 2003), X Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2003), на ежегодных научных конференциях студентов и молодых ученых Ярославской государственной медицинской академии (Ярославль, ); на совместном заседании кафедры фармакогнозии, фармацевтической химии, управления и экономики фармации, фармацевтической технологии фармацевтического факультета ЯГМА (Ярославль, 2007), на научно-практической конференции, посвященной 25-летию фармацевтического факультета ЯГМА (Ярославль, 2007).

Публикации материалов исследования.

По теме диссертации опубликовано 26 работ, из них 6 в журналах. Составлено и издано учебное пособие для преподавателей и студентов на тему «Экологическая оценка техногенного загрязнения Ярославской области», предназначенное для подготовки к занятиям по экологии.

связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Ярославской государственной медицинской академии (номер государственной регистрации 01.20.0211931).

Объем и структура диссертации.

Работа изложена на 116 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы (1 глава), материалов и методов (2 глава), экспериментальной части (4 главы), общих выводов, списка литературы и приложения; иллюстрирована 34 рисунками и 34 таблицами. Список литературы включает 186 источников, из них 44 на иностранных языках.

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, определены цели и задачи исследования, показана научная и практическая значимость работы.

В обзоре литературы (первая глава) отражено современное состояние данных по химико-фармакологическому изучению и применению в медицине вереска обыкновенного.

Во второй главе приведены материалы и описаны основные методики качественного и количественного анализа.

В третьей главе изложены результаты изучения состава и количественного определения веществ первичного обмена (аминокислот и полисахаридов) вереска.

В четвертой главе обобщены материалы по качественному обнаружению и количественному определению фенольных соединений (фенологликозидов, гидроксикоричных кислот, флавоноидов и полифенольных окисляемых соединений), по изучению сезонной динамики накопления действующих веществ, а также по хромато-масс-спектрометрическому анализу природных соединений побегов вереска.

Пятая глава посвящена морфолого-анатомическому изучению надземных и подземных органов исследуемого растения и товароведческому анализу побегов вереска, а также разработке на них нормативной документации.

В шестой главе отражены результаты определения «острой токсичности» побегов вереска, а также некоторые аспекты создания отдельных лекарственных форм на основе изучаемого растения и их стандартизация.

Приложение включает проект ФСП и ТУ «Побеги вереска», отчет об определении острой токсичности побегов вереска и другие материалы, подтверждающие практическую значимость проведенных исследований.

с о д е р ж а н и е р а б о т ы

объекты и методики исследования

Для изучения качественного состава и количественного содержания веществ первичного и вторичного обмена, а также морфолого-анатомических признаков нами заготовлено более 50 образцов побегов вереска обыкновенного в различных регионах РФ, в Республике Беларусь и в Украине. Сушка сырья воздушно-теневая, для морфолого-анатомического исследования проводилась консервация живого материала на месте сбора. При этом использовали как классические, так и современные методы исследований, в частности спектрофотометрию (СФ-56), фотоэлектроколориметрию (КФК-2), БХ, хромато-масс-спектрометрию (газовый хроматограф 6850 с масс-селективным детектором 5973 фирмы Agilent Technologies), ВЭЖХ (Милихром).

вещества первичного обмена

Вначале мы предприняли изучение качественного состава и провели количественное определение веществ первичного обмена (аминокислот, моно - и полисахаридов).

аминокислоты. Для первоначального обнаружения качественного состава аминокислот побегов вереска обыкновенного использовали БХ в системе н. бутанол-уксусная кислота-вода (4:1:2) с достоверными образцами, в результате которого отметили, что количество аминокислот варьировало в зависимости от органов растения от 6 до 12. При этом их наибольшее количество выявили в цветках. Анализ свободных и связанных аминокислот провели на аминокислотном анализаторе ААА-339 (ЧССР) в стандартных условиях (табл. 1).

полисахариды. Для изучения качественного и количественного состава полисахаридов побегов вереска обыкновенного получали их фракции. После экстракции спиртом из шрота побегов выделили фракции водорастворимых полисахаридов (ВРПС) и пектинов. Их выход

Таблица 1 – Содержание свободных и связанных аминокислот в надземных органах вереска обыкновенного

Кислота	Содержание аминокислот, мг%
свободных	связанных
стебли	цветки	листья	стебли	цветки	листья
Аспарагин	0,362	0,594	0,070	2,894	6,464	1,916
Треонин	0,770	2,245	0,067	3,020	2,661	1,838
Серин	0,745	—	0,095
Глутамин	0,589	0,746	0,205	5,125	4,719	2,899
Глицин	0,137	0,309	0,147	1,854	1,712	1,536
Аланин	1,585	1,226	0,148	2,655	2,365	1,672
Валин	0,156	0,405	0,494	0,960	1,254	0,307
Метионин	0,236	—	—	0,628	—	0,119
Изолейцин	—	3,323	—	3,076	4,256	0,192
Лейцин	1,610	—	0,860
Тиронин	0,098	1,539	0,353	0,575	0,596	0,385
Фенилаланин	0,690	0,140	—	5,560	5,050	0,270
Лизин	3,777	0,480	0,335	1,323	—	4,994
Гистидин	3,876	5,119	0,157	1,334	3,491	5,191
Аргинин	1,469	1,731	0,495	6,570	7,385	6,320
Сумма кислот	16,100	17,857	3,426	35,574	39,953	27,639

соответственно равнялся 5,29 и 11,38%. При количественном определении установили, что содержание восстанавливающих сахаров в гидролизате водорастворимой фракции составило 2,3%, а в гидролизате фракции пектинов – 1,14%, содержание кислых сахаров – 1,79 и 3,44% соответственно (табл. 2).

Таблица 2 – Результаты качественного обнаружения и количественного определения полисахаридов побегов вереска

Фракция полиса- харидов	Описание комплекса	Раство- римость в воде	Зола общая	Зола, нераство-римая в 10% HCl	Состав моносахаридов	Содержание полисахаридов
Выход, % от воздушно-сухого сырья	Моносахаридов, % от навески
кислых	восстанавливающих
Водо- раство- римые полисахариды	Аморфный порошок коричне- вого цвета	Умерен- но растворимый	4,797	0,521	Галактоза, глюкоза, ксилоза, рамноза, галактуроновая и глюкуроновая кислоты.	5,29	1,79	2,3
Пектины	Аморфный порошок светло- серого цвета	Умерен- но растворимый	3,865	0,302	Глюкоза, фруктоза, арабиноза, рамноза, галактуроновая и глюкуроновая кислоты.	11,38	3,44	1,14

При анализе одномерной БХ в системах растворителей этилацетат-пиридин-вода (12:1:21) и н. бутанол-уксусная кислота-вода (4:1:2) выявили различия в качественном составе полученных полисахаридов. Общими для обеих фракций являлись глюкоза, рамноза, галактуроновая и глюкуроновая кислоты, дополнительно фракция ВРПС содержала галактозу и ксилозу, а фракция пектинов – фруктозу и арабинозу.