Фармакогностическое исследование надземной части шлемника байкальского (Scutellaria baicalensis Georgi) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 15.00.02, кандидат фармацевтических наук Чирикова, Надежда Константиновна

• Чирикова, Надежда Константиновна
• кандидат фармацевтических наук
• 2007

Оглавление диссертации кандидат фармацевтических наук Чирикова, Надежда Константиновна

Содержание

Введение

ГЛАВА 1. Обзор литературы

1.1 Ботаническое описание Scutellaria baicalensis Georgi

1.2 Ареал и ресурсы Scutellaria baicalensis Georgi

1.3 Химический состав Scutellaria baicalensis Georgi

1.4 Использование хонг лен в тибетской медицине

1.5 Фармакологическая активность Scutellaria baicalensis Georgi

ГЛАВА 2. Материал и методы

2.1 Растительный материал

2.2 Ресурсоведческие методы

2.3 Фармакогностические методы

2.4 Аналитические методы разделения

2.5 Препаративные методы разделения

2.6 Физико-химические методы

2.7 Химические методы

2.8 Химические реакции

2.9 Биохимические методы

2.10 Статистические методы

2.11 Стандартные образцы веществ сравнения

Список сокращений

ГЛАВА 3. Ресурсоведческое исследование надземной части

Scutellaria baicalensis Georgi

3.1 Возрастной состав ценопопуляций S. baicalensis

Ресурсообеспеченность цеиопопуляций S. baicalensis

ГЛАВА 4. Фармакогностическое исследование надземной части

Scutellaria baicalensis Georgi

4.1 Енешние признаки надземной части S. baicalensis

4.2 Анатомическое исследование надземной части S. baicalensis

4.3 Товароведческий анализ надземной части S. baicalensis

4.4 Предварительная фитохимическая характеристика надземной части

S. baicalensis

ГЛАВА 5. Химическое исследование надземной части

Scutellaria baicalensis Georgi

5.1 Органические кислоты

5.2 Углеводы

5.2.1 Фракционирование углеводного комплекса надземной части S. baicalensis

5.2.2 Водорастворимые углеводы

5.2.3 Пектиновые вещества

5.2.4 Гемицеллюлозы

5.3 Азотсодержащие соединения

5.4 Фенольные соединения

5.4.1 Флавоноиды и фенолокислоты

5.5.2 Антоцианы и дубильные вещества

5.5 Элементный состав

5.6 Другие классы соединений

5.7 Изменение химического состава надземной части S. baicalensis в течение вегетационного периода

5.8 Химический состав морфологических групп S. baicalensis

5.9 Влияние химического состава почвы на химический состав надземной части S. baicalensis

ГЛАВА 6. Разработка методов контроля качества надземной части

Scutellaria baicalensis Georgi

6.1 Разработка методов определения подлинности надземной части S. baicalensis

6.2 Разработка методики количественного определения содержания флавоноидов в надземной части S. baicalensis

6.3 Метрологический анализ методики количественного определения содержания флавоноидов в надземной части S. baicalensis

ГЛАВА 7. Разработка способа получения экстракта шлемника байкальского сухого

7.1 Выбор оптимальных условий экстракции

7.2 Технологическая схема получения экстракта шлемника байкальского сухого

7.3 Разработка методики количественного определения содержания флавоноидов в экстракте шлемника байкальского сухом

7.4 Химический состав экстракта шлемника байкальского сухого

7.5 Разработка показателей качества и установление срока годности экстракта шлемника байкальского сухого

7.6 Антиоксидантное действие экстракта шлемника байкальского сухого в экспериментах in vitro

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фармакогностическое исследование надземной части шлемника байкальского (Scutellaria baicalensis Georgi)»

Актуальность темы. Поиск новых лекарственных растений и создание на их основе фитопрепаратов остаются в настоящее время одной из основных задач фармации. В частности, большое значение имеют исследования по разработке растительных препаратов, предназначенных для лечения и профилактики заболеваний печени и желчевыводящих путей, сердечно-сосудистой системы и воспалительных процессов.

В этом отношении перспективным является исследование лекарственных растений t из арсенала тибетской медицины. К числу таких растений относится шлемник байкальский {Scutellaria baicalensis Georgi, сем. Lamiaceae), надземная часть и корни которого используются тибетской медициной в терапии гепатобилиарной и сердечнососудистой систем, а также при воспалительных заболеваниях. Корни S. baicalensis входят в регистр лекарственных средств России (Radix Scutellariae baicalensis № 70/729/1 [F] 1 Ф.Г.), как миотропный спазмолитик, анксиолитическое, седативиое и снотворное средство.

Корни S. baicalensis - ценное лекарственное сырье с ограниченной в пределах России сырьевой базой. При создании лекарственных средств из корней шлемника байкальского следует учитывать то, что заготовка этого сырья может привести к истощению популяций, поэтому нами предлагается использование в качестве сырья надземной части растения. В связи с возможностью использования надземной части S. baicalensis в качестве ценного лекарственного сырья, возникает необходимость его фармакогностического изучения. Химический состав надземной части S. baicalensis изучен недостаточно. Все вышесказанное явилось предпосылкой к выбору надземной части S. baicalensis в качестве объекта исследования.

Цель и задачи исследования. Целыо исследования является ботанико-фармакогностическое изучение травы шлемника байкальского (S. baicalensis), определение химического состава и показателей качества надземной части, разработка способа получения и стандартизация антиоксидантного средства на ее основе.

В задачи исследования входило:

-изучить ресурсы природных ценопопуляций S. baicalensis;

- исследовать анатомическое строение цветков, листьев и стеблей и выявить анатом о-диагностические признаки надземной части S. baicalensis;

-провести товароведческий анализ надземной части S. baicalensis;

-определить качественный состав и количественное содержание биологически активных соединений надземной части Я. ЬшсЫегтя;

-разработать методику количественного определения суммарного содержания флавоноидов в надземной части 51. Ьшса1епз1я; '

-разработать способ получения экстракта шлемника байкальского сухого; -разработать нормативную документацию на лекарственное сырье - траву Ътссйе^тз и сухой экстракт.

Научная новизна работы. Для 51. Ьа1са1етчз выявлено 5 новых природных ценоиопуляций, определен их возрастной состав и ресурсы. Изучено анатомическое строение надземной части & ЬсйсаЫгшз. Исследован качественный состав и определено количественное содержание биологически активных веществ. Изучен состав органических кислот: выделено и идентифицировано 6 соединений. Изучен качественный и количественный состав свободных углеводов. Выделены водорастворимые полисахариды, пектины и гемицеллюлозы и определен их компонентный состав. Исследован элементный состав надземной части и корней & Ътса1е№18. Проведен сравнительный анализ характера накопления элементов в указанных морфологических группах, используя коэффициент биологического накопления. В результате корреляционного анализа показана концентрационная зависимость флавоноиды - элементы. Изучен групповой состав флавоноидов, который представлен флавопами, в том числе 6-оксифлавонами и производными лютеолина и апигенина. Проведено количественное определение содержания флавоноидов в образцах надземной части 5. Ьтса1егтз из 16 ценоиопуляций Читинской области, а также в различных органах исследуемого вида. Определен состав аминокислот, фотосинтетических пигментов (каротиноиды, хлорофилл). Установлено наличие алкалоидов, тритерпеновых соединений, антоцианов и фенолокнслот.

Установлено антиоксидантная и антирадикальная активность для извлечений и сухого экстракта из надземной части & Ъа1са1ет1$.

Практическая значимость работы. Определены ресурсы данного вида растения и выявлены наиболее продуктивные ценопопуляции 51. ЪтссЛетхя.

Установлены критерии подлинности и качества лекарственного сырья, выявлены анатомо-диагпостические признаки и определены товароведческие показатели надземной части 5. Ъа1са1ет1з.

Разработана методика количественного определения суммарного содержания флавоноидов в надземной части S. baicalensis и экстракте шлемника байкальского сухом.

Разработан способ получения средства (сухой экстракт), обладающего антиоксидантной и антирадикальной активностью.

Составлена инструкция по сбору и сушке лекарственного сырья. Разработаны проекты Фармакопейных статей предприятия на траву шлемника байкальского, экстракт шлемника байкальского сухого и Инструкции по сбору и сушке травы шлемника байкальского.

Апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Международной конференции Monos-15 (Улан-Батор,

2005); научно-практической конференции, посвященной 75-летию со дня рождения д.мед.н. Базарона Э.Г. (Улан-Удэ, 2006); II Международном симпозиуме по химии растительной медицины (Улан-Батор, 2006); Всероссийской конференции с международным участием "Биоразнообразие экосистем Внутренней Азии" (Улан-Удэ,

2006); 7 Международном симпозиуме по химии природных соединений (Ташкент, 2007).

По результатам исследований опубликовано 8 работ, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК, которые отражают основное содержание диссертационной работы.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Настоящая работа выполнена в Отделе биологически активных веществ в соответствии с программой и планом научно-исследовательских работ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН по проекту № 146 "Разработка лекарственных и профилактических препаратов для медицины. Фундаментальные основы и реализация", утвержденному президиумом СО РАН.

На защиту выносятся результаты изучения ресурсов, анатомо-диагностические признаки сырья, данные химического изучения биологически активных веществ, их сезонной динамики накопления и методы оценки качества сырья и сухого экстракта надземной части S. baicalensis.

Заключение диссертации по теме «Фармацевтическая химия и фармакогнозия», Чирикова, Надежда Константиновна

Выводы к главе 4

Определены внешние признаки надземной части 5". Ътса1епз1з.

В результате анатомического исследования надземной части 5". Ъшссйет'я установлены следующие диагностические признаки: лист - устьичный аппарат диацитного типа, коленчатые и простые многоклеточные волоски с расширенным основанием и заостренным концом, эфиромасличные железки с 6-8 выделительными клетками; цветок - головчатые волоски и сосочковидные выросты 2 типов: гладкие и со складчатой кутикулой, средняя часть эпидермиса нижней губы венчика состоит из прямоугольных неизвилистостенных клеток; стебель - проводящая система пучкового типа, количество основных проводящих пучков равно четырем, простые волоски.

Проведен товароведческий анализ и установлены показатели качества надземной части 5". Ьшсакп.^: потеря в массе при высушивании не более 10%, содержание минеральных и органических примесей не более 0.5% и не более 2% соответственно, содержание общей золы не более 10%,содержание золы, нерастворимой в 10% хлористоводородной кислоте, не более 5%.

По результатам проведенного предварительного фитохимического исследования в надземной части ЪтссЛет'м установлено наличие алкалоидов, аминокислот, белков, дубильных веществ, иридоидов, каротиноидов, полисахаридов, тритерпеновых соединений, кумаринов, флавоноидов и свободных углеводов; производные антрацена, катехинов и сердечные гликозиды не обнаружены.

ГЛАВА 5. Химическое исследование надземной части Scutellaria baicalensis Georgi.

5.1. Органические кислоты

Сведения об органических кислотах представителей сем. Lamiaceae малочисленны. По данным доступной научной литературы известно о присутствии 5 соединений в II видах этого семейства (табл.5.1.1). Наиболее распространенной является лимонная кислота, обнаруженная в 7 видах.

Список литературы диссертационного исследования кандидат фармацевтических наук Чирикова, Надежда Константиновна, 2007 год

1. Mentha canadensis L. 83. +

2. M. longifolia (L.) L. 134. +

3. Origanum vulgare L. 134. +

4. Phlomoides laciniata (Bunge) Adyl. 134. +

5. Phl. labiosa (Bunge) Adyl. 93. +

6. Prunella grandiflora (L.) Scholl 134. + +

7. P. laciniata (L.) L. 135. + + + + +

8. P. vulgaris L. 135. + + + + +

9. Salvia stepposa Shost. 134. + + +

10. S. verticillata L. 134. + + +

11. Teuerium chamaedrys L. 134. +

12. T. montanum L. 143. + + + + + + +

13. T. scordium L. 134. +

14. Fru фруктоза, Gal - галактоза, Glc - глюкоза, Lab - лабиоза, Lyc - ликопоза, Sac - сахароза, Sed - седогептулоза, Sth - стахиоза, Raf -раффиноза, Vrb - вербаскоза

15. Водорастворимые полисахариды видов сем. Lamiaceae

16. Вид литература. Выход, % M, кДа Моносахаридный состав, моль%ra Gal Glc Frc Man Rha Xyl

17. Ajuga turkestanica Rgl. 1. 4.9 + ++

18. Galeobdolon luteum Huds. 9. 13.1 + + ++ + +1.gohilus usinachmaticus Khorr. 85. 4.0 30 9 17 13 3.3 •-> j 11. zeravschanikus Bge. 84. 3.0 55 1 3 2 1.mium album L. 9. 20.4 + ++ + + +

19. Prunella vulgaris 144. 2.2 + ++ +

20. Salvia officinalis L. 119. 3.9 2-93 30.4 18.2 15.5 8.3 6.7 7.6*

21. Thymus vulgaris L.** 121. 3.1 15.6 41.3 12.6 13.6 9.9

22. Fuc 2.6, уроновые кислоты 8.0 (арабиногалактан, полигалактуронан, рамнополигалактуронан)

23. Моносахаридный состав приведен для компонента ТУ-З-ПА-1 (арабино-3,6-галактан), обладающего наибольшей антикомплементарной активностью

24. Пектиновые вещества видов сем. Lamiaceae

25. Выход % Основные показатели Моносахаридный состав, моль%

26. Вид M, кДа Kc, % Ке, % к КсаША» % Ага Gal GalU А Glc Man Rha Xyl

27. Ajuga turkestanica Rgl. 1. 4.5 50 3.88 1.75 30.7 45.6 + + + +1.gohilus usinachmaticus Khorr. 86. 4.3 60 3.24 9.4 70 70.2 + + + +1. zeravschanikus Bge. 84. 3.8 65 3.24 9.0 73.5 4 1 + 2.5

28. Mentha x piperita L. 112. 3.0 117 16.53 5.95 26.45 1 1 + 1

29. Nepeta transcaucasica Grossh. 53. 23 14.32 6.61 31.56 4.6 8.3 + 7.1 1.0 6.0 6.3*

30. Prunella vulgaris 147.: PPS-2a 93 4.0 1.0 1.1 4.0 0.1 11.1- PPS-2b 85 0.1 1.0 0.5 3.4 0.7 0.3 0.3

31. Rosmarinus officinalis L. 53. 27 15.53 4.95 24.18 + + + + +

32. Salvia officinalis L. 53. 29 16.88 4.48 20.04 6.3 3.4 + 1.2 1.0 4.0 2.8

33. S. sclarea L. 54. 2.5 31 16.88 4.48 20.04 6.3 3.4 + 1.2 1.0 4.0 2.8

34. Ziziphora capitata L. 53. 24 16.25 5.72 26.04 + + + + + ++ Fuc 2.6, Rib tr.

35. Фракционирование углеводного комплекса проводили с использованием схемы Бэйли 117. Для этого 250 г сырья обрабатывали в аппарате Сокслета смесыо хлороформ-этанол (2:1) до истощения.

36. Состав зольных элементов исследовался более подробно; установлено присутствие 26 элементов (табл.5.2.2.1).1. Элементный состав 8В\¥, %

37. Элемент Содержание Элемент Содержание Элемент Содержание Элемент Содержание

38. А8 1.06-10"4 Си 1.29-10"3 N3 0.44 8п 3.9 МО"4

39. А1 0.15 Ре 0.14 N5 3.97-10"3 Т1 0.03

40. Ва 0.21 Ьа 4.01 -10"3 N1 3.92-10"4 V 1.30-10^

41. Ве 1.36-10"4 М8 6.60 Р 5.29 У 1.29-10"3

42. Са 13.34 Мп 0.09 РЬ 1.33 •КГ' Ъп 0.01

43. Сг 1.98-10"'3 Мо 3.95-10"4 81 1.05 Ъх 6.67-10"2

44. Рис. 5.2.2.1. Фракционное осаждение этанолом фракции 8В\У75

45. Физико-химические показатели компонентов SBW

46. Показатель SBW-1 SBW-2 SBW-3 SBW-4 SBW-5

47. СЕЮ1Ь % 10.8 19.4 52.6 68.6 81.2

48. Выход, % от SBW 22.53 9.92 34.64 1.64 0.62с1,Н20) +32 +30 +37 1. Реакция с йодом - - + +