Водославський Василь Мирославович. Фармакогностичне вивчення трави зірочника середнього

Краткое описание

Водославський Василь Мирославович. Фармакогностичне вивчення трави зірочника середнього.- Дис. канд. фармацевт. наук: 15.00.02, Нац. фармацевт. ун-т. - Харків, 2014.- 155 с.

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ ФАРМАЦЕВТИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

На правах рукопису

ВОДОСЛАВСЬКИЙ ВАСИЛЬ МИРОСЛАВОВИЧ

УДК 615.32:582.661.51

ФАРМАКОГНОСТИЧНЕ ВИВЧЕННЯ ТРАВИ
ЗІРОЧНИКА СЕРЕДНЬОГО

15.00.02 – фармацевтична хімія та фармакогнозія

Дисертація на здобуття вченого ступеня
кандидата фармацевтичних наук

Науковий керівник:
Хворост Ольга Павлівна
доктор фармацевтичних наук,
професор кафедри хімії природних сполук

Харків – 2014

ЗМІСТ

ВСТУП 5
РОЗДІЛ 1 РОСЛИНИ РОДУ ЗІРОЧНИК – ПЕРСПЕКТИВНІ ДЖЕРЕЛА ЛІКАРСЬКИХ РОСЛИННИХЗАСОБІВ (огляд літератури) 12
1.1 Ботанічна характеристика і розповсюдження рослин роду Зірочник 12
1.2 Хімічний склад видів роду Зірочник 18
1.3 Застосування рослин роду Зірочник в народній та науковій медицині 31
ВИСНОВКИ 39
РОЗДІЛ 2 ДОСЛІДЖЕННЯ МОРФОЛОГО-АНАТОМІЧНОЇ БУДОВИ ТРАВИ ЗІРОЧНИКА СЕРЕДНЬОГО З ВИДІЛЕННЯМ ДІАГНОСТИЧНИХ ОЗНАК 40
2.1 Об’єкти дослідження, матеріали та методи 40
2.2 Дослідження зовнішньої та внутрішньої будови трави зірочника середнього 56
2.2.1 Діагностичні ознаки морфологічної будови сировини зірочника середнього 56
2.2.2 Діагностичні ознаки анатомічної будови сировини зірочника середнього 60
ВИСНОВКИ 66
РОЗДІЛ 3 ВИВЧЕННЯ ХІМІЧНОГО СКЛАДУ ТРАВИ ЗІРОЧНИКА СЕРЕДНЬОГО ТА ВИЗНАЧЕННЯ КІЛЬКІСНОГО ВМІСТУ ОСНОВНИХ ГРУП БАВ 67
3.1 Результати попереднього вивчення хімічного складу основних груп БАР сировини зірочника середнього 67
3.2 Дослідження ліпофільної фракції трави зірочника середнього 77
3.3 Вивчення полісахаридних фракцій 81
3.4 Вивчення хімічного складу за допомогою ВЕРХ 82
3.4.1 Вивчення складу органічних кислот 82
3.4.2 Жирнокислотний склад трави зірочника середнього 84
3.4.3 Дослідження амінокислотного складу трави зірочника середнього 86
3.4.4 Дослідження складу сполук, що переганялися з водяною парою 88
3.4.5 Дослідження фенольних сполук трави зірочника середнього 90
3.5 Визначення кількісного вмісту основних груп БАР 92
3.5.1Визначення кількісного вмісту ряду вітамінів в траві зірочника середнього з різних місць заготівлі 92
3.5.2 Визначення кількісного вмісту макро- та мікроелементнів в траві зірочника середнього порівняно з грунтом 94
3.5.3 Кількісне визначення різних груп фенольних сполук у траві зірочника середнього різних регіонів заготівлі 95
ВИСНОВКИ 96
РОЗДІЛ 4. ВИЗНАЧЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ТРАВИ ЗІРОЧНИКА СЕРЕДНЬОГО, ПАРАМЕТРІВ ПРОЦЕСУ ОДЕРЖАННЯ НАСТОЙКИ, ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ СТАНДАРТИЗАЦІЇ СИРОВИНИ ТА ЛІКАРСЬКОГО ЗАСОБУ 98
4.1 Визначення технологічних властивостей трави зірочника середнього 98
4.1.1 Визначення втрати в масі при висушуванні 98
4.1.2 Визначення середнього розміру часток 99
4.1.3 Визначення питомої маси трави зірочника середнього 99
4.1.4 Визначення об’ємної маси трави зірочника середнього 100
4.1.5 Визначення насипної маси трави зірочника середнього 100
4.1.6 Визначення плинності трави зірочника середнього 100
4.1.7 Розрахунок пористості трави зірочника середнього 101
4.1.8 Розрахунок порізності шару трави зірочника середнього 101
4.1.9 Розрахунок вільного об’єму шару трави зірочника середнього 101
4.1.10 Розрахунок питомої поверхні часток трави зірочника середнього 102
4.1.11 Розрахунок коефіцієнту поглинання екстрагенту для трави зірочника середнього 102
4.2. Визначення показників технології одержання настойки трави зірочника 103
4.2.1 Визначення ряду технологічних параметрів екстракції сировини 103
4.2.1.1 Вибір оптимального розчинника для екстрагування БАР 104
4.2.1.2 Визначення оптимального співвідношення сировина – екстрагент 105
4.2.2 Відпрацювання технологічних параметрів отримання настойки з трави зірочника в лабораторних умовах 107
4.3 Визначення основних показників настойки з досліджуваної сировини 113
4.4 Вивчення фармакологічної активності настойки з трави зірочника 124
4.4.1 Дослідження протизапальної активності настойки зірочника 124
4.4.2 Встановлення діуретичної дії настойки трави зірочника 126
4.4.3 Дослідження антимікробної активності настойки зірочника 129
ВИСНОВКИ 131
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 132
ЛІТЕРАТУРА 134
ДОДАТКИ 153

ВСТУП

Пошук нових джерел лікарської сировини та вивчення рослин, які традиційно використовуються в народній медицині та в інших галузях діяльності людини, – актуальна задача сучасної фармакогнозії. В цьому аспекті нашу увагу привернули рослини роду Зірочник родини гвоздичні.
Родина Гвоздичні CaryophyllaceaeJuss. порядку Caryophyllales об’єднує близько 80 родів і понад 2000 видів рослин [78]. В Україні зустрічаються по всій території. Родина складається з підродин: пароніхієві (Paronichioideae), до якої належать роди остудник (Hernіаrіa), червець (Scleranthus), шпергель (Spergula); мокричні (Alsinoideae), представлені родами зірочник (Stellaria) та роговик (Cerastium); гвоздикові або смілкові (Caryophylloideae, або Silenoideae) – роди віскарія (Viscaria), смілка (Silene), кукіль (Agrostemma), коронарія (Соrоnаria), гвоздика (Dianthus), куколиця (Melandrium), мильнянка (Saponaria) та лещиця (Gypsophilа). Серед представників перелічених родів є лікарські рослини, отруйні, кормові, харчові, медоносні і декоративні, що культивуються з давніх часів.. Загально родинною рисою хімічного складу рослин є наявність сапонінів, в тому числі й тритерпенової природи, для багатьох видів - присутність флавоноїдних С-глікозидів та алкалоїдів. Рослини також містять такі біологічно активні речовини як: полісахариди, вітаміни С, Е, К, аліфатичні спирти та їх ефіри, кумарини, флавонові та флавонолові О-глікозиди, дубильні речовини, стероїди[33]. Рослини видів родини Гвоздичні широко використовуються в народній медицині багатьох країн світу та проявляють гемостатичну, діуретичну, жовчогінну, проносну, антибактеріальну, анальгетичну, відхаркувальну та загальнозміцнюючу дію, нормалізують мінеральний обмін в організмі. Ними лікують захворювання шкіри і підшкірної жирової клітковини, хвороби серцево-судинної, травної дихальної, імунної, нервової системи, опорно-рухового апарату, психічні розлади, різні інфекційні процеси тощо. Аналіз літературних даних вказує на перспективність подальшого вивчення видів родини Caryophyllaceae як джерел лікарської рослинної сировини і створення лікарських засобів на її основі.
Флора України нараховує 11-14 видів цього роду. Найбільш поширеним представником, який росте по всій території на засмічених місцях, біля будинків, як бур'ян у садах і на городах є зірочник середній [78].
Рослина відома в народній медицині багатьох країн. Вважають, що рослина поліпшує діяльність серця і стан нервової системи, зменшує різні больові відчуття, спиняє кровотечу, загоює гнійні рани й розсмоктує пухлини різного походження, виявляє протизапальну, антисептичну та протицинготну дію. Настій трави або сік свіжої рослини вживають при захворюваннях печінки і жовчного міхура, легень (особливо при кровохарканні), при кривавому блюванні, геморої, а також при тиреотоксикозі. В країнах східного регіону СНД настоєм трави промивають очі при запаленнях і лікують початкові стадії помутніння рогівки (катаракта). Зовнішньо міцний настій у вигляді примочок використовують при хворобах шкіри (вугри, порізи, висипи, гнійні рани), у вигляді ванн - при набряках ніг і нервовому збудженні. До лікувально-профілактичного харчового раціону (особливо при хворобах легень, серця, печінки та нирок) включають салати з молодого свіжого листя і пагонів. Про запас рослину квасять і маринують [38].
Розроблено і випускається різними фірмами ряд біологічно-активних добавок до складу яких входить сировина зірочника середнього: Garcinia Combination (Гарцінія Комбінейшен) - сприяє втраті маси тіла, стабілізує рівень цукру та знижує рівень холестерину в крові; Achive with Yohimbe (Ачів з Йохімбе) - підтримує нормальну роботу сечостатевої системи в чоловіків, стимулює нервову та ендокринну системи; Iron Chelate(Залізо Хелат) забезпечує нормальне функціонування ЦНС. На вітчизняному ринку препарати на основі трави зірочника середнього відсутні, тому розробки в цьому аспекті актуальні.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у відповідності з планом проблемної комісії «Фармація» МОЗ та АМН України і є фрагментом комплексної науково-дослідної роботи Національного фармацевтичного університету «Фармакогностичне вивчення біологічно активних речовин, створення лікарських засобів рослинного походження» (номер державної реєстрації 0103U000476).
Мета і задачі дослідження. Мета роботи – системне фармакогностичне вивчення трави зірочника середнього.
Завдання дослідження наступні:
 провести аналіз морфолого-анатомічної будови трави зірочника середнього;
 провести дослідження хімічного складу сировини рослини;
 провести кількісне визначення основних груп БАР в сировині;
 визначити основні числові показники сировини;
 визначити технологічні параметри сировини та основні параметри технологічного процесу одержання настойки та апробувати технологію в умовах виробництва;
 стандартизувати сировину та настойку;
 підтвердити перспективність розробки визначенням основних аспектів біологічної дії;
 розробити проекти МКЯ на сировину та настойку.
Об’єкт дослідження: системне фармакогностичне вивчення трави зірочника середнього.
Предмет дослідження:ідентифікація, визначення кількісного вмісту БАР у траві зірочника середнього, розробка технології одержання настойки, проведення стандартизації сировини та засобу.
Методи дослідження: якісний склад та кількісний вміст БАР визначали фармакопейними методами за допомогою тонкошарової (ТШХ), паперової (ПХ), газової хроматографії (ГХ), високоефективної рідинної хроматографії (ВЕРХ), титриметрії, атомно-емісійної спектрометрії, спектрофотометрії. Анатомічну будову сировини встановлювали на препаратах з поверхні, поперечних, поздовжньо-радіальних та поздовжньо-тангентальних зрізах. Фармакологічні дослідження проводили in vitro та in vivo. Статистичну обробку результатів досліджень проводили з використанням критерію Ст’юдента та одно факторного дисперсійного аналізу.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше проведено системне фармакогностичне вивчення трави зірочника середнього. За допомогою якісних реакцій, хроматографічних методів аналізу, тривимірної скануючої спектроскопії в ультрафіолетовій та видимій областях спектру в траві зірочника середнього встановлено наявність органічних кислот, вільних та зв’язаних цукрів, вільних та зв’язаних амінокислот, груп фенольних сполук: гідроксикоричних кислот, флавоноїдів, катехінів, каротиноїдів і хлорофілів.
Вперше визначено у 5 серіях сировини вміст суми окиснюваних фенолів, суми гідроксикоричних кислот, флавоноїдів, катехінів та встановлено граничні межі вмісту кожної з груп фенольних сполук.
Методом атомно-адсорбційної спектрометрії, газової хроматографії, ВЕРХ вперше проведено вивчення якісного складу та визначення кількісного вмісту органічних, в тому числі жирних, кислот, вітамінів С, В1, В2, РР та Е, макро- та мікроелементів і амінокислот, сполук, що переганялися з водяною парою, фенольних сполук в траві зірочника середнього.
Встановлено наявність та кількісний вміст 16 органічних моно-, ди-трикарбонових, ароматичних кислот, 15 жирних кислот, 15 амінокислот, з яких 7 є незамінними (валін, ізолейцин, лейцин, лізин, метіонін, треонін, фенілаланін). Встановлено наявність 19 елементів, серед яких за вмістом переважали калій, кальцій та силіцій. Встановлено компонентний склад сполук, що переганялися з водяною парою (32 сполуки), домінуючими з яких були саліциловий альдегід та сквален.
Встановлено наявність та визначено кількісний вміст хлорогенової кислоти, флавонових агліконів лютеоліну та апігеніну, флавонолових глікозидів ізокверцитрину та рутину.
Вперше отримано ліпофільні фракції з 5 серій трави зірочника середнього та визначено кількісний вміст суми хлорофілів та суми каротиноїдів у них. Вперше отримано полісахаридні фракції з 5 серій трави зірочника середнього та визначено їх вихід.
Вперше для трави зірочника середнього встановлено технологічні параметри сировини, параметри технологічного процесу (оптимальний екстрагент, часовий термін, режим екстрагування ) та числові показники.
Вперше розроблено технологію одержання настойки з трави, та визначено основні параметри контролю її якості.
Вперше визначено протизапальну та антимікробну активність настойки трави зірочника середнього.
Новизна досліджень підтверджена заявкою на корисну модель, що подано до Держпатенту України «Антимікробний лікарський засіб».
Практичне значення одержаних результатів.
Розроблено проекти МКЯ на «Зірочника трава» та «Зірочника настойка» . Розроблено технологію одержання настойки з трави зірочника середнього, яку апробовано у промислових умовах ТОВ «ДЗ «ГНЦЛС»
Результати досліджень впроваджено в наукову роботу та навчальний процес кафедр фармакогнозії з медичною ботанікою Тернопільського державного медичного університету ім. І.Я. Горбачевського; фармацевтичної хімії Вінницького національного медичного університету ім. М.І.Пирогова; фармацевтичної хімії та фармакогнозії Луганського державного медичного університету, кафедри якості, стандартизації та сертифікації ліків Інституту підвищення кваліфікації спеціалістів фармації Національного фармацевтичного університету.
Особистий внесок здобувача.
Безпосередньо автором здійснено:
 інформаційний пошук та аналіз літературних даних за темою дисертації, аналіз стану фармакогностичного вивчення представників роду зірочник, зокрема зірочника середнього;
 встановлено морфолого-анатомічну будову трави зірочника середнього;
 встановлено наявність та визначено кількісний вміст основних груп БАР у траві: вільних цукрів та полісахаридів, вільних та зв’язаних амінокислот, органічних кислот, вітамінів, фенольних сполук, каротиноїдів, хлорофілів;
 проведено стандартизацію сировини та настойки;
 розроблено технологію одержання настойки з трави зірочника , що відтворюється у промислових умовах ТОВ «ДЗ «ГНЦЛС», а також визначено основні параметри контролю її якості;
 розроблено проекти МКЯ «Зірочника трава», «Зірочника настойка».
Апробація результатів дисертації.Основні положення роботи викладено та обговорено на науково-практичних конференціях різного рівня: 79-й міжвузівській науковій конференції студентів і молодих вчених «Працюємо, творимо, презентуємо» (Івано-Франківськ, 2010), звітній науково-практичній конференції лікарів-інтернів за 2009-2010 навч. рік (Івано-Франківськ, 2010), XIII Конгресі Світової Федерації Українських Лікарських Товариств (Львів, 2010), 80-й ювілейній науково-практичної конференції студентів і молодих учених за участю міжнародних спеціалістів «Працюємо, творимо, презентуємо» (Івано-Франківськ, 2011), Українській науково-практичній конференції, присвяченій 100-річчю з дня народж. д.хім.н., проф. П.А. Петюніна «Проблеми синтезу біологічно активних речовин та створення на їх основі лікарських субстанцій» (Харків, 2014), ІV Всеукраїнській науково-практичній конференції з міжнародною участю «Аспекти розвитку фармацевтичних та медичних досліджень на сучасному етапі» (Луганськ, 2014).
Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 11 наукових робіт, з яких 5 статей у наукових фахових виданнях України та інших держав, 6 тез доповідей.

Список литературы

ВИСНОВКИ

1. Вперше визначили наступні технологічні параметри трави: втрату в масі при висушуванні, середній розмір часток, питому масу, об’ємну та насипну маси, плинність, пористість, порізність, вільний об’єм шару сировини, питому поверхню часток, коефіцієнт водопоглинання та коефіцієнт поглинання екстрагенту – 40 % спирту етилового.
2. Визначили технологічні параметри процесу одержання настойки з трави зірочника середнього – оптимальний екстрагент з точки зору виходу екстрактивних речовин та суми окиснюваних фенолів – 40 % спирт етиловий, час настоювання – 24 год. Розроблена технологія апробована в промислових умовах ТОВ «ДП «ГНЦЛС».
3. Настойка трави зірочника виявила антиексудативний та антипроліферативний ефекти, що дало підстави стверджувати про протизапальну активність засобу. Встановлено виражену сечогінну дію на рівні референс-препарату гіпотіазиду.
4. Настойка виявила антимікробну активність по відношенню до 6 штамів мікроорганізмів. Більш виражена активність розроленого засобу у дозі 200 мкг/мл по відношенню до штамів St.aureus ATCC 25923 та St.aureus ATCC 6538. Крім того, настойка в дозі 200 мкг/мл зменшувала діаметр росту B.subtillis ATCC 6633, C.аlbicans ATCC 885/653 та St.pyogenes Dick-1.

ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ

У дисертації наведено дані з узагальнення експериментальних досліджень по вирішенню наукової задачі, що полягала в системному фармакогностичному вивченні трави зірочника середнього, розробці лікувального засобу на її основі та встановленню його фармакологічної активності, стандартизації сировини та одержаного засобу.
1. За допомогою якісних реакцій, хроматографічних методів аналізу, тривимірної скануючої спектроскопії в ультрафіолетовій та видимій областях спектру в траві зірочника середнього встановлено наявність органічних кислот, вільних та зв’язаних цукрів, вільних та зв’язаних амінокислот, груп фенольних сполук: гідроксикоричних кислот, флавоноїдів, катехінів, каротиноїдів і хлорофілів.
2. Встановлено діагностичні ознаки морфологічної та анатомічної будови трави зірочника середнього.
3. Вперше отримано ліпофільні фракції, вихід яких становив не менш 4,5 % та визначено кількісний вміст хлорофілів та каротиноїдів в ній. Отримано полісахаридні фракції з 5 серій сировини з визначенням їх виходу.
4. Проведено дослідження якісного складу та кількісного вмісту органічних, в тому числі жирних, кислот. Домінуючим компонентом органічних кислот явилася щавлева (7827,5 мг/кг), жирних кислот – лінолева кислота (845,6 мг/кг).
5. Проаналізовано методом атомно-емісійної спектрометрії мінеральний склад трави зірочника середнього, встановлено наявність 19 елементів, з яких за вмістом переважали калій, кальцій та силіцій.
6. Методом газової хроматографії проведено визначення якісного складу та кількісного вмісту амінокислот в сировині - виявлено не менше 15 сполук. Кількісний вміст суми амінокислот сягав 3820 мг%, домінуючими компонентами були: з незамінних – метіонін (350 мг%), з замінних – глутамінова кислота (400 мг%).
7. Визначено кількісний вміст вітамінів С, В1, В2, РР та Е в різних серіях трави зірочника середнього з різних місць заготівлі, що становив не нижче, відповідно, 12,50 мг/кг, 2,50+0,09 мг/кг, 0,46+0,02 мг/кг, 1,75+0,05 мг/кг та 14,98+0,46 мг/кг.
8. Встановлено компонентний склад сполук, що переганялися з водяною парою, домінуючими речовинами явилися саліциловий альдегід та сквален.
9. За методом ВЕРХ виявлено хлорогенову кислоту, флавонові аглікони лютеолін та апігенін, флавонолові глікозиди ізокверцитрин та рутин. Визначено кількісний вміст різних груп фенольних сполук (суми окиснюваних фенолів, суми кислот гідроксикоричних, суми флавоноїдів та катехінів) у серіях трави зірочника середнього з різних місць заготівлі. Вміст суми окиснюваних фенолів становив не менше 6,5 %, суми кислот гідроксикоричних - не менше 1,5%, суми флавоноїдів – не менше 1,2 %, катехінів – не менш 0,6 %.
10. Вперше визначено технологічні параметри сировини та процесу одержання настойки трави, доведено протизапальну, сечогінну та антимікробну її активність. Комплексом проведених досліджень створені передумови впровадження створеного лікувального засобу в промислове виробництво. Розроблено проекти «Методики контролю якості «Зірочника трава» та «Методики контролю якості «Зірочника настойка».

ЛІТЕРАТУРА

1. Агапова Н. М. Совершенствование фармацевтического анализа лекарственного растительного сырья и фитопрепаратов с помощью гальваностатической кулонометрии : дис. . . . канд. фармац. наук : 14. 04. 02 / Н. М. Агапова. – М., 2011. – 141 с.
2. Анчеева Е. Ю. Сравнительный анализ состава свободных аминокислот некоторых видов рода Stellaria L. / Е. Ю. Анчеева // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 2. – С. 22-26
3. Атлас з анатомії рослин (рослинна клітина, тканини, органи) : навч. посіб. для студентів вищих навчальних закладів / А. Г. Сербін, Л. С. Картамазова, В. П. Руденко, Т. М. Гонтова. – Х. : Колорит, 2006. – 86 с.
4. Баева В. М. Фармакогностическое изучение лекарственных растений с использованием молекулярно–биологических методов : автореф. дис. . . . д-ра фармац. наук : 15. 00. 02 / В. М. Баева. – М., 2009. – 48 с.
5. Белкин Д. Л. Род Stellaria (Caryophyllaceae) в Алтайской горной стране / Д. Л. Белкин // Turczaninowia. – 2011. – № 14(4). – С. 9–17.
6. Бескоровайная О. Лекарственные травы в медицине / О. Бескоровайная. – Х. : Факт, 2002. – 479 с.
7. Борисова Д. А. Сравнительное исследование химического состава цветков, листьев и корневищ с корнями первоцвета лекарственного с целью контроля качества и стандартизации сырья : автореф. дис. . . . кандидата фармацевтических наук : 14. 04. 02 / Д. А. Борисова. – М., 2013. – 22 с.
8. Верлейлин Н. Иллюстрированная энциклопедия. Полезные травы / Н. Верлейлин. – М. : Лабиринт пресс, 2002. – 320с.
9. Витамины и микроэлементы в клинической фармакологии / Под ред. В. А. Тутельяна, В. Г. Кукеса, В. П. Фесенко. – М. : Палея, 2001. – 248 с.
Власова Н. В. Stellaria L. – Звездчатка / Н. В. Власова // Флора Сибири. Т. 6: Portulacaceae – Ranunculaceae. – Новосибирск, 1993. – С. 14–27.