На правах рукописи
Шмыгарева Анна Анатольевна
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ФАРМАКОГНОСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КРУШИНЫ ЛОМКОЙ И КРУШИНЫ СЛАБИТЕЛЬНОЙ
14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата фармацевтических наук
Самара - 2012
Диссертационная работа выполнена в Государственном бюджетном образовантельном учреждении высшего профессионального образования Самарский госундарственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социальнного развития Российской Федерации
Научный руководитель:
Куркин Владимир Александрович - доктор фармацевтических наук, профессор
Официальные оппоненты:
Киселева Татьяна Леонидовна - профессор кафедры фармакогнозии Государственного бюджетного образовантельного учреждения высшего профессионального образования Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М.Сеченова Министерства здравоохранения и социальнного развития Российской Федерации, доктор фармацевтических наук, профессор
Буланова Анджела Владимировна - профессор кафедры физической химии и хроматографии Федерального бюджетного образовантельного учреждения высшего профессионального образования Самарский госундарственный университет, доктор химических наук, профессор
Ведущая организация:
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионнального образования Курский государственный медицинский университет Миннистерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации
Защита состоится 02 ноября 2012 г. в 10.00 часов на заседании диссертационнного совета Д 208.085.06 при Государственном бюджетном образовантельном учреждении высшего профессионального образования Самарский госундарственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социальнного развития Российской Федерации по адресу: 443079, г. Самара, пр. К.Маркса, 165 Б.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного бюджетного образовантельного учреждения высшего профессионального образования Самарский госундарственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социальнного развития Российской Федерации (г. Самара, ул. Арцыбушевская, 171).
Автореферат разослан л________________ 2012 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
кандидат фармацевтических наук,
доцент И.К. Петрухина
Общая характеристика работы
Актуальность темы. В настоящее время интерес к лекарственным средствам на основе растительного сырья по-прежнему велик, причем в Государственном реестре лекарственных средств Российской Федерации наблюдается тенденция к увеличению удельного веса препаратов растительного происхождения (Самылина И.А., 2006; Киселева Т.Л., 2010; Куркин В.А., 2007). На отечественном фармацевтическом рынке группа слабительных лекарственных средств в основном представлена препаратами на основе сырья сенны или кассии. Что же касается зарегистрированной в РФ номенклатуры препаратов крушины ломкой и крушины слабительной (жостера слабительного), то она хотя и разнообразна (Рамнил, Викаир, Викалин, Сироп крушины, Холагол, Желудочный сбор № 3, Проктофитол, фиточай Целебная поляна № 3 для похудения и др.), однако ее реальный ассортимент в аптечных организациях представлен в основном сырьем коры крушины ломкой и плодами жостера слабительного.
Одной из важнейших предпосылок создания лекарственных препаратов на основе коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного является необходимость глубокого изучения химического состава, а также совершенствования методов стандартизации. Дело в том, что литературные данные относительно химического состава коры крушины ломкой не лишены противоречивости. Кроме того, фитохимические аспекты показателей качества сырья крушины ломкой и жостера слабительного также нуждаются в дальнейшем изучении. Так, раздел Качественные реакции в фармакопейной статье (ФС) Кора крушины ломкой (Государственная фармакопея СССР XI издания) включает только пробирочные реакции, хотя в этом плане перспективным методом является тонкослойная хроматография (ТСХ). Методика количественного определения суммы антраценпроиз-водных в коре крушины является многостадийной, включает такие стадии, как кислотный гидролиз, многократную экстракцию сырья, обработку диэтиловым эфиром - легкокипящим огнеопасным растворителем. При этом расчет содержания суммы производных антрацена осуществляется на отсутствующий в сырье истизин, причем с использованием построения калибровочного графика раствора кобальта хлорида. Что же касается плодов жостера слабительного, то в разделе Качественные реакции ФС представлены лишь пробирочные реакции, при этом раздел Количественное определение отсутствует. Актуальна также задача по изучению коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного в сравнительном плане.
Решение проблемы совершенствования химической стандартизации новых лекарственных средств (ЛС) связано с разработкой объективных и унифицированных методов анализа сырья и препаратов, причем с использованием стандартных образцов (Арзамасцев А.П. и др., 2000; Самылина И.А. и др., 1994; 2006).
Цель и задачи исследования. Сравнительное фармакогностическое исследование коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного в плане совершенствования методов стандартизации сырья данных растений.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
- Сравнительное изучение химического состава коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного.
- Разработка новых подходов к стандартизации сырья коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного.
- Сравнительное исследование анатомо-гистологических признаков коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного для уточнения диагностических особенностей данного лекарственного растительного сырья.
- Разработка методик качественного анализа коры крушины ломкой.
- Разработка методик качественного анализа плодов жостера слабительного.
- Разработка методики количественного определения суммы антраценпроизводных в коре крушины ломкой.
- Разработка методики количественного определения суммы антраценпроизводных в плодах жостера слабительного.
- Разработка и оформление проектов нормативной документации (НД) на сырье Крушины ломкой кора и Жостера слабительного плоды.
Научная новизна. В результате изучения химического состава коры крушины ломкой (Frangula alnus Mill.) и плодов жостера слабительного (Rhamnus cаthartica L.) выделены и идентифицированы с использованием УФ-, 1Н-ЯМР- ИК-спектроскопии и масс-спектрометрии, а также результатов химических превращений 5 индивидуальных соединений, среди которых доминирующие антраценпроизводные вещества (франгулин А и франгулин В) и флавоноидное вещество (3-О-рутинозид рамнетина) впервые описаны в РФ для данных растений. Показана целесообразность проведения стандартизации сырья коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного по антраценпроизводным (ведущая группа БАС) с использованием стандартного образца франгулина А.
Разработаны подходы к стандартизации, заключающиеся в обнаружении диагностического доминирующего антраценпроизводного - франгулина А в коре крушины ломкой и доминирующего флавоноида - 3-О-рутинозида рамнетина в плодах жостера слабительного с использованием ТСХЦанализа, УФ-спектроскопии.
Практическая значимость. Разработаны методики качественного анализа коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного с использованием ТСХ и УФ-спектроскопии. Разработана методика количественного определения суммы антраценпроизводных в коре крушины ломкой с использованием спектрофотометрии (аналитическая длина волны - 524 нм) и методического подхода, исключающего такие стадии, как кислотный гидролиз, многократную экстракцию сырья, обработку диэтиловым эфиром, построение калибровочного графика раствора кобальта хлорида. Разработана методика количественного определения суммы антраценпроизводных в плодах жостера слабительного. В проекты ФС Крушины ломкой кора и Жостера слабительного плоды предложено ввести новые разделы Качественные реакции и Количественное определение и числовые показатели Содержание суммы антраценпроизводных не менее 5,0% для коры крушины и Содержание суммы антраценпроизводных не менее 2,5% для плодов жостера.
Разработаны проекты ФСП Крушины ломкой кора и Жостера слабительного плоды, которые рекомендованы для включения в Государственную Фармакопею Российской Федерации XII издания.
Результаты исследований используются в научных изысканиях и в учебном процессе на кафедре фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии Самарского государственного медицинского университета (акты внедрения от 07.09.2012 г.). Получено рационализаторское предложение Методика количественного определения суммы антраценпроизводных в лекарственном растительном сырье - плодах жостера слабительного (2012 г.).
Основные положения, выносимые на защиту:
- Результаты анатомо-гистологического исследования коры крушины ломкой.
- Результаты анатомо-гистологического исследования плодов жостера слабительного.
- Результаты сравнительного изучения химического состава коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного.
- Результаты исследований по разработке подходов к стандартизации ЛРС - коры крушины ломкой, плодов жостера слабительного.
- Методики качественного анализа ЛРС Крушины ломкой кора с использованием РСО франгулина А, ТСХ, спектрофотометрии и ВЭЖХ.
- Методики качественного анализа ЛРС Жостера слабительного плоды с использованием РСО франгулина А, ТСХ, спектрофотометрии и ВЭЖХ.
- Методики количественного определения антраценпроизводных ЛРС Крушины ломкой кора с использованием спектрофотометрии и стандартного образца франгулина А.
- Методики количественного определения антраценпроизводных в ЛРС Жостера слабительного плоды с использованием спектрофотометрии и стандартного образца франгулина А.
Связь задач исследования с планами научных работ. Диссертационная ранбота выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ Государственного бюджетного образовательного учреждения высшего пронфессионального образования Самарский государственный медицинский универсинтет Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации по темам: Комплексные исследования по проблеме создания новых лекарственных препаратов природного и синтетического происхождения (№ Государственной регистрации 01200900658) и Фармакогностическое и химико-фармацевтическое исследование лекарственных растений и фитопрепаратов (№ Государственной регистрации 01200405620), а также соответствует тематике Проблемной комиссии по химико-фармацевтическим наукам Государственного бюджетного образовантельного учреждения высшего профессионального образования Самарский госундарственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социальнного развития Российской Федерации.
Апробация работы и публикации. Материалы работы доложены и обсуждены на 4-ой Всероссийской с международным участием научно-методической конференции Фармобразование 2010 (Научные основы создания новых лекарственных средств, Воронеж, 2010); на межвузовской конференции Аспирантские чтения (Самара, 2010, 2011, гг.); на Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 75-летию со дня рождения В.В. Кормачева Современные проблемы химической науки и образования (Чебоксары, 2012); на II Международном конгрессе Физическое и духовное здоровье: традиции и инновации (Москва, 2012).
Основное содержание диссертации опубликовано в 12 научных работах, из них 6 статей в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.
Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 18 таблиц, 38 рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, пяти глав, отражающих результаты собственных экспериментальных исследований, их обсуждение, общих выводов, приложения и списка литературы, включающего 138 источников, из которых 48 на иностранных языках.
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цель и задачи исследования, отмечена новизна и практическая значимость полученных результатов, а также изложены положения, выносимые на защиту. Глава 1 содержит аналитический обзор отечественной и зарубежной литературы по современному состоянию исследований крушины ломкой и жостера слабительного, в котором обобщены и систематизированы сведения по изучению химического состава растения, фармакологической активности, применению в медицинской практике. В главе 2 представлены характеристика объектов и методов исследования. Приведены методики химического, физического и физико-химического изучения лекарственного сырья и индивидуальных веществ. В главе 3 обсуждаются результаты сравнительного анатомо-морфологического исследования коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного. В главе 4 приведены результаты сравнительного химического исследования коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного. В главе 5 рассматриваются результаты сравнительного исследования компонентного состава коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии. В главе 6 приводятся результаты исследования методов по совершенствованию методов стандартизации коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного.
В главе 7 представлены результаты исследований по разработке проектов нормативной документации на сырье Крушины ломкой кора и Жостера слабительного плоды.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Сравнительное анатомо-морфологическое исследование коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного
Исследования морфолого-анатомического строения изучаемого сырья (рис. 1-4) проводили с использованием цифрового микроскопа Motic DM111 (с кратностью увеличения 4х10; 10х10; 40х10; 100х10) и цифрового стереоскопического микроскопа Motic DM-39С-N9GO-A (возможность увеличения: х 20; х 40). Приготовление микропрепаратов проводили в соответствии с ГФ СССР XI издания.
Рис. 1. Поперечный срез двухлетнего побега крушины ломкой (х40) Обозначения: I - покровные ткани; II - ткани первичной коры; III - ткани вторичной коры (луб); IV - древесина; V - сердцевина; 1 - пробка; 2 - колленхима; 3 - слизесодержащие вместилища в паренхиме первичной коры; 4 - мягкий луб; 5 - первичные волокнистые пучки; 6 - сосуды древесины; 7 - слизесодержащее вместилище в паренхиме сердцевины. | Рис. 2. Схизогенное вместилище в первичной коре стебля крушины ломкой (окраска раствором сернокислого анилина) (х400) Обозначения: 1 - клетки паренхимы; 2 - выстилающие клетки вместилища; 3 - полость; 4 - первичные механические волокна. |
Микроскопическое исследование коры крушины (рис. 1 и 2) позволило выявить диагностические признаки сырья, заключающиеся в наличии темно-красного широкого слоя пробки; пластинчатой колленхимы; паренхимы, состоящей из овальных клеток и содержащей большое количество друз оксалата кальция. Характерны слизесодержащие вместилища в паренхиме первичной коры; одно-, двух-, трехрядные изогнутые сердцевинные лучи с желтым содержимым; мягкий луб; первичные волокнистые пучки; сосуды древесины; группы желтоватых одревесневших лубяных волокон с толстыми стенками, окруженными кристаллоносной обкладкой; слизесодержащее вместилище в паренхиме сердцевины.
Рис. 3. Поперечный срез двухлетнего побега жостера слабительного (х 40) Обозначения: I - покровные ткани; II - ткани первичной коры; III - ткани вторичной коры (луб); IV - древесина; V - сердцевина; 1 - пробка; 2 - колленхима; 3 - первичные волокнистые пучки; 4 - разрывы паренхимы первичной коры; 5 - твердый луб; 6 - сосуды; 7 - древесина; 8 - клетка сердцевины. | Рис. 4. Поперечный срез коры жостера слабительного (х100) Обозначения: 1 - фрагмент чечевички; 2 - пробка; 3 - колленхима; 4 - первичные механические волокна; 5 - луб. |
Основной диагностический признак, отличающий кору крушины ломкой (рис. 1 и 2) от коры жостера слабительного (3 и 4), - наличие слизесодержащих вместилищ в паренхиме первичной коры только у крушины ломкой. Необходимо отметить, что указанный диагностический признак отсутствует в ФС № 2. С целью усовершенствования раздела Микроскопия в ФС на плоды жостера слабительного проводились сравнительные исследования их анатомии и гистологии с плодами крушины ломкой. Важно подчеркнуть, что плоды крушины являются примесью к плодам жостера, при этом морфологически имеют схожее строение, не позволяющее отличить их на макроскопическом уровне. Были подтверждены имеющиеся в тексте ФС анатомические и гистологические признаки плодов, заключающиеся в особенностях строения экзо- и мезокарпия, а также особенностях строения кожуры семени (рис. 5 и 6).
Рис. 5. Поперечный срез плода жостера слабительного (х 40) | Рис. 6. Поперечный срез плода крушины ломкой (х 40) |
Из-за особенностей морфологии плода плодоножка остается на нем. В большинстве случаев она попадает в сырье, ввиду чего является постоянным компонентом сырья и может быть использована для его диагностики.
Необходимо отметить тот факт, что особенности анатомии плодоножки ранее не использовались в диагностике изучаемых нами видов. Поперечные срезы плодоножек неоднородны, нами в анализе плодоножки использованы срезы апикальной и базальной части. При первичном рассмотрении общей картины поперечный срез плодоножки жостера имеет строго округлую форму, а у крушины он неравномерно-ребристый. Отличительным признаком являются также особенности гистологии первичной коры. Особенности заключаются в наличии пигмента красно-фиолетового цвета в клетках паренхимы плодоножек жостера на фоне отсутствия такового у крушины. Паренхима плодоножек крушины в свою очередь отличается от жостера наличием слизесодержащих вместилищ (рис. 7 и 8).
По результатам проведенных исследований нами выявлены отличительные особенности плодов жостера от плодов близкородственного вида крушины ломкой, а также усовершенствован раздел Микроскопия в ФС на плоды жостера.
Рис. 7. Поперечный срез плодоножки жостера слабительного (х100) | Рис. 8. Поперечный срез плодоножки крушины ломкой (х100) |
2. Сравнительное исследование химического состава коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного
2.1. Фитохимическое исследование лекарственного растительного сырья коры крушины ломкой
В результате изучения химического состава коры крушины ломкой выденлены и идентифицированы 3 индивидуальных соединения, относящиеся к антраценпроизводным, среди которых впервые в Российской Федерации выделены франгулин А и франгулин В (табл. 1).
Для установления структуры выделенных веществ использованы данные ТСХ-анализа, УФ-, 1Н-ЯМР-спектров, масс-спектрометрии, ИК-спектрометрии, результаты химических превращений, а также ненпосредственное сравнение с достоверными образцами веществ.
Таблица 1
Физико-химические константы веществ,
выделенных из коры крушины ломкой
№ | Название, химическая формула | Состав | М+ | Т.пл., оС | λmax(EtOH), нм |
1. | Франгулин А | С21Н20О9 | 270 (М+ агли-кона) | 227-230 | 225, 262, 285, 300пл, 434 |
2. | Франгулин В | С20Н18О9 | 270 (М+ агли-кона) | 184-187 | 224, 263, 285, 300пл, 434 |
3. | Эмодин | С15Н10О5 | 270 | 254-255 | 222, 250, 268, 290, 439, 461 |
В частности, в 1Н-ЯМР-спектре франгулина А (1) обнаруживаются два однопротонных синглетных сигнала при 11.85 и 12.00 м.д., принадлежащих 5-ОНЦ и 8-ОН группам (рис. 9), что свидетельствует о присоединении рамнозы к 6-ОН-группе франгула-эмодина (3). Наличие рамнозы в молекуле франгулина А подтверждается результатами кислотного гидролиза, а также характерным трехпротонным дублетным сигналом 1Н-ЯМР-спектре с J = 6 Гц при 1.14 м.д. (СН3 рамнозы) и уширенным синглетом при 5.60 м.д. (Н-11 рамнопиранозы).
Рис. 9. 1Н-ЯМР-спектр франгулина А в дейтерированном ДМСО
2.2. Фитохимическое исследование лекарственного растительного сырья плодов жостера слабительного
В результате изучения химического состава плодов жостера слабительного выделены 3 индивидуальные вещества, относящиеся к антраценпроизводным (франгулин А, 1-О--D-глюкопиранозид эмодина) и флавоноидам (3-О-рутинозид рамнетина) (табл. 2).
Для установления структуры выделенных веществ использованы данные ТСХ-анализа, УФ-, 1Н-ЯМР-спектров, результаты химических превращений, а также ненпосредственное сравнение с достоверными образцами веществ.
Таблица 2
Физико-химические константы веществ,
выделенных из плодов жостера слабительного
№ | Название, химическая формула | Состав | М+ | Т.пл., оС | λmax(EtOH), нм |
1. | Франгулин А | С21Н20О9 | 270 (М+ агли-кона) | 227-230 | 225, 262, 285, 300пл, 434 |
2. | 3-О-рутинозид рамнетина | С28Н32О16 | 318 (М+ агли-кона) | 193-195 | 264, 272 пл, 368 нм |
3. | 1-О--D-глюкопиранозид эмодина | С21Н20О10 | 270 (М+ агли-кона) | 225-229 | 229, 271, 422 |
На основании данных УФ-спектров можно сделать выводы лишь об относительной схожести данных лекарственных растений (рис. 10 и 11). Как в крушине ломкой, так и в жостере содержатся антраценпроизводные, что обусловливает их медицинское применение. Однако в плодах жостера, в отличие от коры крушины, где доминирующим веществом является франгулин А (рис. 10), доминирует флавоноид - 3-О-рутинозид рамнетина (рис. 11).
Рис. 10 . Электронные спектры раствора водно-спиртового извлечения коры крушины ломкой (1), испытуемого раствора (2) и раствора франгулина А (в присутствии щелочно-аммиачного раствора) (3)
Рис. 11. Электронные спектры раствора водно-спиртового извлечения плодов жостера слабительного (1), щелочно-аммиачного раствора плодов жостера слабительного (2)
В результате сравнительного исследования компонентного состава водно-спиртовых извлечений коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного методом ИК-спектрометрии определено, что в случае крушины ломкой диагностическое значение имеют антрагликозиды франгулин А и франгулин В (в ИК-спектрах франгулина А и В, в структуре которых имеются две карбонильные группы, обнаруживаются две характерные интенсивные полосы поглощения в области 1625-1620 см-1), тогда как в случае жостера слабительного - флавоноидное соединение - 3-О-рутинозид рамнетина, который является доминирующим компонентом сырья данного растения.
Полученные результаты ИК-спектрометрии могут быть использованы для целей стандартизации сырья и препаратов близкородственных растений (раздел Качественные реакции).
3. Сравнительное исследование компонентного состава коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного с использованием высокоэффективной жидкостной хроматографии
Принимая во внимание то обстоятельство, что химический состав коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного имеет как общие, так и отличительные признаки, нами предпринята попытка изучить возможности использования высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) для целей стандартизации сырья и препаратов данных растений.
Сравнительное исследование компонентного состава водно-спиртовых извлечений из коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного методом ВЭЖХ осуществляли с использованием веществ, выделенных из сырья данных растений, а именно: франгулин А (6-О--L-рамнопиранозид франгула-эмодина), франгулин В (6-О--D-апиофуранозид франгула-эмодина), франгула-эмодин, или эмодин (1,6,8-тригидрокси-3-метилантрахинон), 1-О--D-глюкопиранозид эмодина, 8-О--D-глюкопиранозид эмодина и 3-О-рутинозид рамнетина (3,5,31,41-тетрагидрокси-7-метоксифлавон).
Полученное извлечение анализировали методом обращенно-фазовой ВЭЖХ на хроматографе (колонка Себсил С-18, Jasco в изократическом режиме, стационарная фаза - Separon С-18, подвижная фаза - смесь ацетонитрила и воды (4:6) с добавлением 1% ледяной уксусной кислоты, скорость потока - 0,1 мл/мин), детекцией веществ при длине волны max 420 нм (антраценпроизводные) и 260 нм (флавоноиды).
Исследование показало, что доминирующим компонентом водно-спиртовых извлечений из коры крушины ломкой является франгулин А (антрагликозид) (рис. 12), время удерживания которого практически совпадает с таковым на хроматограмме франгулина А и обнаруживается также на хроматограмме водно-спиртовых извлечения из плодов жостера слабительного (рис. 13). В случае водно-спиртовых извлечения из плодов жостера слабительного доминирует 3-О-рутинозид рамнетина (флавоноид) (рис. 13), время удерживания которого практически совпадает с таковым на хроматограмме 3-О-рутинозида рамнетина. Что касается других компонентов, то с точки зрения диагностической значимости в коре крушины ломкой представляет интерес франгулин В, хотя обнаруживаются и другие вещества, в частности, 8-О-глюкопиранозид франгула-эмодин и эмодин. В случае плодов жостера слабительного диагностическим компонентом следует считать флавоноидное соединение - 3-О-рутинозид рамнетина, который является доминирующим компонентом.
Рис. 12. Схема хроматограммы ВЭЖХ водно-спиртового извлечения из коры крушины ломкой (длина волны Ц 420 нм)
Обозначения пиков веществ:
- - франгулин В;
- - 8-О--D-глюкопиранозид эмодина;
- - франгулин А;
- - эмодин.
Рис. 13. Схема хроматограммы ВЭЖХ водно-спиртового извлечения из плодов жостера слабительного (длина волны - 260 нм)
Обозначения пиков веществ:
- - 3-О-рутинозида рамнетина + франгулин В;
- - 1-О--D-глюкопиранозид эмодина;
- - 8-О--D-глюкопиранозид эмодина;
- - франгулин А.
4. Исследование по совершенствованию методов стандартизации коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного
Наряду с определением внешних и микроскопических диагностических признаков значительное место в комплексной оценке подлинности и качества ЛРС занимает фитохимический анализ. Согласно современным требованиям нормативной документации (НД) на ЛРС, фитохимический анализ включает задачи качественного и количественного анализа ЛРС по содержанию ведущих групп БАС, обеспечивающих фармакологическую активность.
В настоящее время для целей стандартизации существует методика количественного определения коры крушины ломкой с методом фотоэлектроколориметрии (ГФ СССР XI издания), однако данная методика громоздкая и многостадийная. Она включает гидролиз и многочисленную экстракцию диэтиловым эфиром, что нельзя признать целесообразным с точки зрения точности методики и неизбежной потери антраценпроизводных, растворимых в вышеперечисленных растворителях. Что касается плодов жостера слабительного, то в нормативной документации на плоды жостера слабительного отсутствует раздел Количественное определение.
4.1. Качественный анализ сырья крушины ломкой и жостера слабительного
Для определения подлинности коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного разработана методика тонкослойной хроматографии (ТСХ) и спектрофотометрии.
4.1.1. Тонкослойная хроматография
В задачу исследования входил подбор системы растворителей и способа детектирования зон адсорбции на хроматограмме, позволяющих идентифицировать антраценпроизводные и флавоноиды. Разделение антраценпроизводных и флавоноидов было оптимальным в системе растворителей: хлороформ - метанол - вода (26:14:3) (лSilufol UV 254) (Сорбфил ПТСХ-П-А-УФ, Сорбфил ПТСХ-АФ-А-УФ). В данных условиях четко разделяются антраценпроизводные и флавоноидные соединения. Для обнаружения веществ на хроматограмме использовали детекцию в УФ-свете (254 нм и 366 нм).
Рис. 14. Хроматографический профиль водно-спиртового извлечения из акоры крушины ломкой Обозначения: 1 - водно спиртовое извлечение сырья; 2 - франгулин А; 3 - франгулин В; 4 - франгула-эмодин; 5 - глюкофрангулин А; 6 - глюкофрангулин В. | Рис. 15. Хроматографический профиль водно-спиртового извлечения из аплодов жостера слабительного Обозначения: 1 - водно спиртовое извлечение сырья; 2 - франгулин А; 3 - 1-О--D-глюкопиранозид эмодина; 4 - 3-О-рутинозид рамнетина; 5 - эмодин. |
При просмотре хроматограммы крушины в УФ-спектре при длине 254 нм 6-О--L-рамнопиранозид франгула-эмодина обнаруживается в виде доминирующего пятна с оранжево-красной флуоресценцией (Rf около 0,7) (рис. 14). На хроматограмме водно-спиртового извлечения из плодов жостера в УФ-спектре при длине 254 нм 3-О-рутинозид рамнетина обнаруживается в виде доминирующего пятна с ярко желтой флуоресценцией (Rf около 0,6), 6-О--L-рамнопиранозид франгула-эмодина обнаруживается в виде пятна с оранжево-красной флуоресценцией (Rf около 0,7) (рис.15). Для обнаружения веществ хроматограммы просматривали в видимом свете, УФ-свете (254 и 366 нм) и после проявления с раствором диазобензолсульфокислоты.
4.1.2. Спектрофотомерия
Электронные спектры антраценпроизводных соединений и суммарных извлечений из ЛРС, содержащих антраценпроизводные, характеризуются максимумом поглощения при длине волны λ max = 524± 2 нм (антраценпроизводные) (рис. 10 и 11). При исследовании УФ-спектров водно-спиртового извлечения из плодов жостера слабительного максимум поглощения в коротковолновой и длинноволновой области спектра находится при λ max = 260 ± 2 нм и 410 нм ± 2 нм (рис.11).
4.2.1. Количественное определение суммы антраценпроизводных в коре крушины ломкой
В ходе разработки методики количественного определения суммы антраценпроизводных в коре крушины ломкой изучены УФ-спектры водно-спиртовых извлечений из данного сырья. Регистрацию спектров проводили с помощью спектрофотометра Specord 40 (Analytik Jena).
Исследование УФ-спектров показало, что максимум поглощения щелочно-аммиачного раствора водно-спиртового извлечения из коры крушины ломкой в длинноволновой области спектра находится при 524+2 нм (рис.10). В длинноволновой области электронного спектра щелочно-аммиачного раствора франгулина А также наблюдается четкий максимум поглощения при 524+2 нм (рис. 10). Следовательно, в качестве аналитической длины волны может быть использовано значение 524 нм, а стандартным образцом может служить доминирующий антрагликозид - франгулин А, причем в случае отсутствия стандарта в расчетной формуле может быть использовано теоретическое значение удельного показателя поглощения (E) - 180. Интересно, что в Европейской фармакопее также предусмотрено использование значения E (204), но для глюкофрангулина А (аналитическая длина волны - 515 нм).
Содержание антраценпроизводных в коре крушины находится в диапазоне 5,87-9,02 %.
Метрологические характеристики методики количественного определения коры крушины ломкой методом спектрофотометрии представлены в таблице03. Результаты статистической обработки проведенных опытов свидетельствуют о том, что ошибка единичного определения антраценпроизводных в коре крушины с довенрительной вероятностью 95% составляет 4,07 %.
Таблица 3
Метрологические характеристики методики количественного определения суммы антраценпроизводных в коре крушины
f | S | P, % | t (P, f) | Х | E, % | |
10 | 9,02 | 0,1646 | 95 | 2,23 | 0,367 | 4,07 |
4.2.2. Количественное определение суммы антраценпроизводных в плодах жостера слабительного
В результате разработки методики количественного определения суммы антраценпроизводных в плодах жостера слабительного изучены УФ-спектры водно-спиртовых извлечений из данного сырья (рис. 11). Исследование УФ-спектров плодов жостера слабительного показало, что максимум поглощения щелочно-аммиачного раствора водно-спиртового извлечения из плодов жостера слабительного находится при 410+2 нм (рис. 11), что подтверждает высокое содержание флавоноидов в сырье жостера слабительного. Второй четкий максимум находится в области 524+2 нм, что соответствует максимуму поглощения щелочно-аммиачного раствора франгулина А. Несмотря на высокое содержание флавоноидов в плодах жостера слабительного, целесообразнее рассчитывать количественное содержание антраценпроизводных, так как плоды в медицине используются в качестве слабительного средства. В качестве аналитической длины волны может быть использовано значение 524 нм, а стандартным образцом может служить антрагликозид - франгулин А.
Содержание антраценпроизводных в плодах жостера слабительного варьирует от 2,63 % до 5,30 %.
Метрологические характеристики методики количественного определения антраценпроизводных в плодах жостера слабительного методом дифференциальной спектрофотометрии представлены в таблице 4.
Таблица 4
Метрологические характеристики методики количественного определения суммы антраценпроизводных в плодах жостера
f | S | P, % | t (P,f) | ΔX | E, % | |
10 | 5,40 | 0,1131 | 95 | 2,23 | +0,252 | +4,67 |
ВЫВОДЫ
- В результате сравнительного фармакогностического исследования сырья близкородственных видов семейства Крушиновые (Rhamnaceae) - коры крушины ломкой (Frangula alnus Mill.) и плодов жостера слабительного (Rhamnus cathartica L.) выявлены как общие, так и отличительные диагностические анатомо-гистологические и химические признаки.
2. При анатомо-морфологическом исследовании сырья Жостера слабительного плоды определены морфолого-анатомические особенности строения экзо- и мезокарпия, а также особенности строения кожуры семени, которые положены в основу разделов Внешние признаки и Микроскопия проекта ФСП Жостера слабительного плоды.
4. Сравнительное анатомо-диагностическое исследование коры крушины ломкой и коры жостера слабительного позволило выявить, что их главным отличительным признаком является наличие слизевых вместилищ в паренхиме коры крушины ломкой.
5. В результате сравнительного анатомо-диагностического исследования плодов жостера слабительного и плодов крушины ломкой, а также плодоножек жостера слабительного и крушины ломкой определены главные отличительные особенности плодоножек: срез плодоножки жостера имеет строго округлую форму, а у крушины неравномерно-ребристую форму; наличие пигмента красно-фиолетового цвета в клетках паренхимы плодоножек жостера и отсутствие такового у крушины; наличие слизевых вместилищ в паренхиме коры крушины ломкой.
6. В ходе изучения химического состава коры крушины ломкой впервые в Российской Федерации выделены антрагликозиды франгулин А и франгулин В, идентификация которых осуществлялась с помощью УФ-, 1Н-ЯМР-спектроскопии, масс-спектрометрии, а также результатов химических превращений.
7. В результате изучения химического состава плодов жостера выделены три индивидуальных вещества: 3-О-рутинозид рамнетина (флавоноид), франгулин А, 1-О--D-глюкопиранозид эмодина (антраценпроизводные), причем установлено, что выделенный флавоноид является доминирующим компонентом сырья данного растения.
8. Разработаны методики качественного анализа сырья Крушины ломкой кора и Жостера слабительного плоды с использованнием стандартного образца франгулина А, ТСХ, спектрофотометрии и ВЭЖХ.
- Обоснована целесообразность стандартизации сырья Жостера слабительного плоды по содержанию суммы антраценпроизводных в пересчете на франгулин А с использованием метонда дифференциальной спектрофотометрии при аналитической длине волны 524 нм.
- Разработаны методики количественного определения суммы антраценпроизводных в сырье Крушины ломкой кора и Жостера слабительного плоды с использованием стандартного образца франгулина А, а также методического подхода, исключающего такие стадии, как кислотный гидролиз, многократную экстракцию сырья, обработку диэтиловым эфиром, построение калибровочного графика.
- На основе результатов фармакогностического исследования разработаны проекты ФСП Крушины ломкой кора и Жостера слабительного плоды с целью рекомендации включения данной НД в Государственную фармакопею Российской Федерации XII издания.
Список работ, опубликованных по теме диссертации:
- Шмыгарева, А.А. Сравнительное морфолого-анатомическое исследование коры крушины ломкой и жостера слабительного / А.А. Шмыгарева, В.А. Куркин // Медициннский альманах. - 2010. - № 3 (12). - С. 206-209.
- Куркин, В.А. Фитохимическое исследование коры крушины ломкой / В.А. Куркин, А.А. Шмыгарева // Медициннский альманах. - 2012. - № 1 (20). - С. 218-220.
- Шмыгарева, А.А. Определение антраценпроизводных в коре крушины / В.А. Куркин А.А. Шмыгарева // Фармация. - 2010. - Т. 58, № 8. - С. 9-12.
- Шмыгарева, А.А. Сравнительное фитохимическое исследование коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного / В.А. Куркин, А.А. Шмыгарева // Традиционная медицина. - 2012. - № 5. - С. 23-25.
- Куркин, В.А. Антрагликозиды коры крушины ломкой (Frangula alnus Mill.) / В.А. Куркин, А.А. Шмыгарева, Е.Д. Даева, В.И. Каденцев // Химия растительного сырья. - 2012. - № 1. С. 83-86.
- Шмыгарева, А.А. Разработка новых подходов к стандартизации плодов жостера слабительного / В.А. Куркин А.А. Шмыгарева // Фармация. - 2012. - № 6. - С. 10-14.
- Шмыгарева, А.А. Сравнительное фитохимическое исследование коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного // В.А. Куркин, А.А. Шмыгарева, А.Н. Саньков // Оренбургский медицинский вестник. - 2012. - № 1 - С. 5-8.
- Шмыгарева, А.А. Современные подходы к стандартизации коры крушины ломкой / А.А. Шмыгарева // Аспирантские чтения. - Самара, 2010. - С.279-282.
- Шмыгарева, А.А. Анализ номенклатуры слабительных лекарственных препаратов, представленных на российском рынке / А.А. Шмыгарева // Аспирантские чтения. - Самара, 2011. - С.340-342.
- Шмыгарева, А.А. Методика количественного определения суммы антраценпроизводных в коре крушины ломкой / А.А. Шмыгарева //Современная фармацевтическая наука и практика: традиции, инновации, приоритеты: материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Самара, 2011. - С.89-91
- Шмыгарева, А.А. Новые подходы к химической стандартизации сырья коры крушины ломкой и плодов жостера слабительного / А.А. Шмыгарева // Современные проблемы химической науки и образования: материалы Всероссийской конференции с международным участием, посвященной 75-летию со дня рождения В.В. Кормачева. - Чебоксары, 2012. - Т.II. - С. 165.
- Шмыгарева, А.А. Сравнительное морфолого-анатомическое исследование коры крушины ломкой и жостера слабительного / В.А. Куркин, А.А. Шмыгарева // Фармобразование 2010: тезисы 4-ой Всероссийской с международным участием научно-методической конференции. - Воронеж, 2010. - С. 462.