Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Химическое исследование травы кориандра посевного (Coriandrum sativum) с целью получения фармакологически активных веществ

На правах рукописи

НЕРСЕСЯН ЗАХАР МКРТЫЧЕВИЧ

ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАВЫ КОРИАНДРА ПОСЕВНОГО (CORIANDRUM SATIVUM) С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

15.00.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

003057709

На правах рукописи

НЕРСЕСЯН ЗАХАР МКРТЫЧЕВИЧ

ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАВЫ КОРИАНДРА ПОСЕВНОГО (CORIANDRUM SATIVUM) С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

15.00.02 — фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства По здравоохранению и социальному развитию»

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

на заседании диссертационного совета Д.208.069.01. по защитам диссертаций при ГОУ ВПО Пятигорской ГФА Росздрава (357532, Ставропольский край, Пятигорск, пр. Калинина, 11).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Пятигорской ГФА Росздрава.

Автореферат разослан «2^ » марта 2007 г

Научный руководитель: доктор фармацевтических наук, профессор

Оганесян Эдуард Тоникович Официальные оппоненты: доктор фармацевтических наук, профессор

Муравьёва Дарья Алексеевна

доктор фармацевтических наук, профессор Сампиев Абдулмуталип Магаметович

Защита состоится апреля 2007 года в 900 часов

диссертационного совета д.ф.н., профессор

Ученый секретарь

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

На международном фармацевтическом рынке наблюдается явная тенденция к росту номенклатуры лекарственных препаратов, имеющих растительное происхождение. Преимущества разработки и применения фитопрепаратов обусловлены многими достоинствами, в числе которых широкий спектр фармакологической активности в сочетании с низкой токсичностью, редко проявляемыми побочными эффектами и практическим отсутствием противопоказаний. В настоящее время достаточно остро стоит проблема укрепления отечественной лекарственной растительной базы. Особую значимость при решении этой проблемы приобретает вопрос рационального и комплексного использования официальных лекарственных растений, а также поиск новых источников биологически активных соединений, способных расширить номенклатуру лекарственного сырья и лекарственных средств на их основе. В связи с этим актуальной задачей становится изучение такой категории растений, которые характеризуются широким набором биологически активных веществ и используются как пищевые продукты, но не используются в фармации.

Одним из таких перспективных сырьевых источников является трава кориандра посевного, который, будучи пищевым растением, возделывается в промышленных масштабах для сбора семян. При этом иод посевы этого растения выделяется более половины всех площадей, отводимых под эфирномасличные культуры. Следует отметить, что зелёная масса остаётся не востребованной. До настоящего времени химические исследования кориандра посевного преимущественно посвящены только изучению состава и биологической активности компонентов эфирного масла плодов. Что же касается надземной частирастения, то она изучена очень мало, хотя в народной медицине народов Кавказа широко используется в качестве гипотензивного и кардиотонического средства.

В этой связи целесообразно изучение биологически активных веществ травы кориандра посевного с целью обоснования возможности использования растения в качестве источника биологически активных: веществ и создания на их основе лечебно-профилактических средств. Это позволит одновременно решить важнейшую задачу как по комплексному использованию кориандра посевного, так и будет способствовать расширению лекарственной растительной сырьевой базы.

Цель и з адачи исследований

Целью настоящей работы является изучение химического состава надземной части кориандра посевного и получение фармакологически активных суммарных фракций.

Для реализации поставленной цели мы сочли целесообразным решение следующих задач:

- изучить биологически активные соединения надземной части кориандра посевного;

- проанализировать химический состав растения по фазам вегетации для выявления оптимальных сроков заготовки сырья;

- обосновать технологию получения суммарных фракций из травы кориандра посевного;

- провести фармакологический скрининг полученных фракций с целью дальнейшего более углубленного химического исследования;

- исследовать химический состав фракций, характеризующихся выраженной фармакологической активностью;

- разработать нормативную документацию, регламентирующую показатели качества наиболее фармакологически активной фракции (Технические Условия на Фиточай).

Научная новизна

Изучены важнейшие биологически активные соединения надземной части кориандра посевного - флавоноиды, кумарины, фенолокислоты, органические кислоты, углеводы, витамины, аминокислоты, макро- и микроэлементы.

Впервые в данном растении идентифицированы:

- фенолкарбоновые кислоты - феруловая, кофейная, галловая и салициловая;

- кумарины - эскулин, эскулетин, скополетин, умбеллиферон, 4-оксикумарин, дикумарин;

- флавоноиды - 8-С-Р-глюкогофанозид апигенина (витексин), 6,8-ди-С-глюкозид апигенина (виценин), 8-С-Р-глюкопиранозид лютеолина (ориентин), лютеолин, апигенин, гиперозид, лютеолин-7-гликозид, гесперндин, 5,7,4'-триокси-3'-метоксифлавон (хризоэриол) и катехинна;

- органические кислоты (яблочная, винная, янтарная);

- углеводы (галактоза, глюкоза, арабиноза, рамноза, ксилоза и галакхуроновая кислота);

- витамины С и Е.

Установлено количественное содержание флавоноидов и кумаринов по фазам вегетации.

Охарактеризован качественный и количественный состав макро- и микроэлементов, а также аминокислот в надземной части кориандра посевного.

Впервые установлено, что фракция, полученная экстракцией сырья спиртом этиловым 40%, проявляет антистрессорную, седативную, ноотропную и гипотензивную активность.

Изучен качественный и количественный состав данной фракции, в ней содержатся полифенолы (флавоноиды, кумарины и оксикоричные кислоты), аминокислоты, макро- и микроэлементы и другие БАВ.

Практическая значимость работы и внедрение результатов в практику

Результаты изучения фармакологической активности суммарных фракций, полученных из травы кориандра посевного, позволили рекомендовать наиболее активную фракцию, полученную экстракцией спиртом этиловым 40%, для углубленного экспериментального исследования её влияния на сердечнососудистую систему.

Определены нормы качества и методы их контроля для фармакологически активной фракции, которые отражены в разработанной нами технической документации (ТУ), что позволяет по-новому рассматривать надземную часть кориандра посевного, а именно, как дополнительный источник БАВ.

Разработанные технические условия, регламентирующие показатели качества Фиточая «Кориандр», внедрены в практику ООО «Ювикс-Фарм» г. Краснодар.

Положения, выдвигаемые на защиту:

результаты химического исследования биологически активных веществ, содержащихся в траве кориандра посевного: флавоноидов, кумаринов, фенолокислот, органических кислот, полисахаридов, витаминов, аминокислот, макро- и микроэлементов;

выбор оптимальных сроков заготовки травы кориандра посевного в качестве источника для получения фармакологически активных фракций;

данные фармакологического скрининга в качестве обоснования для разработки способа получения наиболее активной суммарной фракции;

итоги предварительного исследования влияния сухого экстракта из травы кориандра посевного на поведенческие реакции и основные показатели мозгового кровообращения.

Связь задач исследования с проблемами фармацевтических наук

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы (НИР) ГОУ В ПО Пятигорской ГФА Росз драва, а также в соответствии с соглашением о выполнении НИР между Федеральным агенством по здравоохранению и социальному развитию и ГОУ ВПО Пятигорской ГФА Росздрава (№06/1049).

Апробация работы и публисащм

Основные фрагменты диссертационной работы доложены на 61-й и 62-й региональных конференциях по фармащш, фармакологии и подготовке кадров (Пятигорск 2006, 2007) и на IV научно-практической конференции молодых учёных и студентов «Медицинская наука и здравоохранение» (Анапа 2006).

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 131 странице машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы и 3 глаз собственных исследований, общих выводов, списка литературы, включающего 139 источников, в том числе 24 иностранных; содержит 26 таблиц, 6 рисунков и приложение.

Основное содержа»« работы

1 Обоснованность гртменения травы кориандра посевного в качестве источника биологически активных соединений

С целью изучения динамики накопления биологически активных соединений и определения сроков сбора кориандра посевного на предварительном этапе исследования использовали надо ем ную часть растения, собранную по фазам вегетации в период роста (стеблевание), цветения и плодоношения (шкала фенофаз В.А. Алехина).

С целью получения суммарных фракций осуществляли экстракцию сырья водой и спиртом этиловым (96% и 40% концентрации). Представленная ниже схема ¡фактически отражает всю последовательность операций по получению

фракций, с преимущественным содержанием флавошидов, кумаринов, фенолокислот и т.д. При обработке сырья перечисленными растворителями соблюдалась одна и та же последователымсть, поэтому в каждом конкретном случае было получено го 3 фракции (всего 9): экстрагенг спирт этиловый 96% (фракции 1а, 16, 1в); экстрагенг спирт эпиловый 40% (фракции Па, Пб, Пв); экстрагенг вода дистиллированная (фракции Ша, Шб, Шв).

Сырьё

Эюттрагенг

I

Очистка от литюфнлышх соединений

Суммарная фракция ОС, 1ВС, 1В)

Эбщ)

Этишпетат

Бутакол

а. Эфирное извлечение фракция 1а, 11а, Ша

6 Этилацегатное извлечение фракция 16, Пб, Шб

в. Бупшодьное извлечение фракция 1в, Пв, Шв

Рисунок 1 - Схема выделения суммарных фармакологически акгишых фракцию травы коряацзра посевного

Все швлечения н фракции, получение согласно предложенной схеме, исследовали на наличие флавоновдов, кумаринов и оксикоричных кислот с использованием качественных реакций, тонкослойной и бумажной хроматографии, а также УФ-и ИК-спектроскопии.

Данные предварительного фотохимического исследования свидетельствуют о той, что полифенотные соединения, содержащиеся во фракциях, представлены фенолкарбоноными кислотами, флавоноидами и кумаринами. В таблице 1 представлев качественный состав отдельных фракций.

Таблица 1 - Химичесюй состав суммарных полифенолыых фракций из

травы кориандра посевного

Биологически активная фракция Класс соединений

Оксикоричные кислоты Кумарины Флавоноиды

Экстрагсит - спярт этиловый 96% Содержит фракции 1а, 16,1в

Фракция 1а фсруловая кофейная эскулетин* эскулин* умбеллиферон кверцетин лютеолин

Фракция 16 феруловая кофейная эскулетин эскулин кверцетин* рутин

Фракция 1в - эскулин* эскулетин кверцетин рутин*

Экстра! ен| -эпшовын спирт 40% Содержит < >ракции На, Пб, Пв

Фракция Па феруловая* кофейная эскулетин* эскулин скополетин -

Фракция Пб кофейная эскулетин лютеолин кверцетин*

Фракция Пв - эскулетин эскулин* рутин* кверцетин

Экстрагыгг-Вода Содержит фракции Ша, Шб, Шв

Фракция Ша феруловая* эскулетин* эскулин -

Фракция Шб феруловая эскулин кверцетин* рутин

Фракция Шв эскулин эскулетин кверцетин рутин*

Примечание - * преобладающие соединения

Из данных таблицы видно, что эфирные фракции (1а, На, и Ша) преимущественно содержат лактоны кум ариновой природы, оксикоричные кислоты и незначительное количество агликонов флавоноидов; этилацетатные (16, Пб, и Пб)— кумарины и фенолокислоты и преобладающую часть агликонов флавоновдов; в бутанольные фракции (1в, Пв, и Шв) преимущественно

переходят гликозиды флавоновдов икумаринов.

Далее мы сочлицелесобразным изучить фармакологическую активюсть исходных извлечений. С этой целью их упаривали, разбавляли небольшим объёмом горячей воды, очищали от липофильных веществ, из остатка под вакуумом удаляли растворитель и получали сухой экстракт. Таким путём получены три сухие фракции, которые условно обозначены 1С (экстрагенг -спирт этиловый 96%); 1ВС (экстрагенг — спирт этиловый40%)и 1В (экстрагенг - вода).

На кафедре фармакологии совместно с профессором Погорелым В.Е и Макаровой Л.М. проведен предварительный фармакологический скрининг на показатели сердечно-сосудистой системы. Изучение влияния полученных фракций на уровень артериального давления, мозговой кровоток и его ауторегуляцию показало, что они оказывают достоверные разнонаправленные результаты на уровень системного артериального давления (САД)и влияют на мозговое кровообращение.

Наиболее выраженное и мягкое действие проявила фракция 1ВС, полученная из надо ем ной части растения в ф азу цветения экстракцией спиртом этиловым 40% Она характеризуется гипотензивной, ноотропной активностью, существенно улучшает мозговой кровоток и его ауторегуляцию при м оделировании хронической адреналиновой интоксикации.

Данная фракция характеризуется широким набором биологически активных соединений, что подтверждено физико-химическими методами исследования.

Общеизвестно, что количественное содержание фенольных и других природных соединений зависит от фазы развития растения и от эколого-климатических факторов. Количественное содержание большинства соединений изменяется на протяжении всей вегетации.

Для обоснования времени сбора сырья мы изучили динамику накопления основных флавоновдов икумаринов в траве кориандра по фазам вегетации: до цветения, в период цветения и плодоношения.

Для количественного определения флавоноидов нами использован метод дифференциальной УФ - спектрофотометрии. В качестве стандартного образца использован PCO рутин, так как он является одним из преобладающих флавоноидных соединений травы кориандра.

Максимумы поглощения комплексов рутина-стандарта и флавоноидов спиртовых извлечений из травы кориандра с алюминия хлоридом совпадают и находятся в области 410 нм.

Рисунок 2 - Дифференциальные спектры поглощения комплексов с алюминия хлоридом: 1 — флавоноидов травы кориандра посевного, 2 -рутина

Спектрофотометрическое определение флавоноидов в траве кориандра посевного проводили по ГФ XI в пересчете на рутин (рисунок 2).

Содержание суммы кумаринов в надземной части кориандра посевного определяли методом непосредственной спекгрофотометрии в пересчете на скополетин, который преобладает среди остальных кумаринов в сырье.

Содержание флавоноидов и кумаринов по фазам вегетации растения представлено в таблице 2.

Из данных таблицы следует, что наибольшее количество флавоноидов и кумаринов наблюдается в фазе цветения. Содержание этих веществ в фазу плодоношения и до цветения близки. Следовательно, в фазу цветения в надземной части кориандра посевного накапливается максимальное количество фенольных соединений.

Таблица 2 - Содержание основных биологически активных соединений в траве кориандра посевного по фазам вегетации

Фаза вегетации растения Флавоноиды, % Кумарины, %

До цветения 0,75+0,01 ;е =0,68% 1,9340,01; е =0,32%

Цветение 2,1 ±0,02; £=0,93% 5,3440,01; s=0,18

Плодоношение 0,60±0,01; е =1,85% 2,8740,06; е =2,25%

Таким образом, для выделения биологически активных соединений целесобразно использовать надземную часть кориандра посевного в период цветения. Такой подход очевиден по двум причинам: первая - применение данного растения в качестве источника биологически активных соединений; вторая - комплексное использование растения в целом.

Выделение полисахаридов из травы кориандра посевного проводили по методу Н.К. Кочеткова и м. Sinnera, который основан на гравиметрическом определении четырёх фракций полисахаридов, а именно:

I - водорастворимые полисахариды (ВРПС),

II - пектиновые вещества (ПВ),

III - гемицеллюлоза А (Гц А),

IV - гемицеллюлоза Б (Гц Б).

Идентификацию моносахаридов осуществляли после кислотного гидролиза методом восходящей бумажной хроматографии в присутствии достоверных образцов «свидетелей». Таким путём идентифицированы арабиноза, галактоза, глюкоза, рамноза, ксилоза и галактуроновая кислота.

Обобщённые данные, касающиеся полисахаридного комплекса, представлены в

*

таблице 3.

В водорастворимой фракции обнаружены арабиноза, галактоза и рамноза; фракция ПВ представлена наибольшим количеством моносахаридов -галактозой, глюкозой, арабинозой, а также галакгуроновой кислотой; во фракции ГцА обнаружена арабиноза, а Гц Б - арабиноза и ксилоза.

Таблица 3 - Качественный и количественный состав полисахаридов

травы кориандра посевного

Фракции Содержание фракций, % Внешний вид полученных фракций Обнаруженные моносахариды

ВРПС 5,31+0,02; 6=0,35%; Кристаллический серовато-коричневый порошок, без запаха, сладковатого вкуса, мало растворим в воде Арабиноза, рамноза и галактоза

ПВ 1,7±0,03; е =1,5% Кристаллический коричневый порошок, без запаха, кисло-сладкого вкуса, растворим в воде Галактоза, глюкоза, арабиноза и гапактуроновая кислота

Гц А 4,1±0,08; £=2,05% Серый порошок, с характерным запахом, сладковатого вкуса, мало растворим в воде Арабиноза

Гц Б 0,14±0,004; б =3,12% Тёмно-коричневый порошок, без запаха, сладковатого вкуса, мало растворим в воде Арабиноза и ксилоза

Гравиметрический анализ свидетельствует о преобладании водорастворимой фракции полисахаридов и гемицеллюлозы А.

2 Изучение химического состава фармакологически активных фракций из надземной части кориандра посевного

Для более детального изучения состава фенольных соединений травы кориандра мы применили метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ).

В результате проведённого исследования во фракции 1С, полученной экстракцией спиртом этиловым 96% из травы кориандра посевного, обнаружено 38 веществ, из которых идентифицировано 21 соединение полифенольной природы. Во фракции 1ВС, полученной при помощи этилового спирта 40%, установлено наличие 43 соединений, из них идентифицированы 20. Они в основном ' представлены флавоноидами, кумаринами и фенолкарбоновыми кислотами. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Идентифицированные соединения Время удерживания, мин. Количественное содержание, %

Фенолкарбоновые кислоты

Феруловая кислота 5,87 7,24

Галловая кислота 6,2 13,51

Ктарины

Эскулетин 9,9 1,94

Эскулин 7,3 2,7

Скополетин 22,03 2,03

4-оксикумарин 34,89 2,11

Умбеллиферон 36,95 1,4

Дикумарин 7,8 6,84

л™™«..«..д..

ГиПСрозпц 25,7 033

Рутин 28,9 1,06

Гесперидин ззаз 5,29

Видении 4036 0,83

Диосмин 8,6 6,27

Внтексин 12,9 4,76

Ориентин 15,4 10,71

Хризоэриол 17,05 5,55

Лютеолин 85,07 0,14

Апигенин 99,55 0,22

Кверпетин 68,05 0,13

Катехин 72,0 0,13

Примечание - жирным шрифтом обозначены соединения, впервые идентифицированные в траве кориандра посевного

Установлено, что во фракции 1С из веществ кумариновой природы в наибольшем количестве содержатся 4-оксикумарин, скополетин, умбеллиферон, эскулин и эскулетин; из флавоновдных соединений — виценин (6,8-даС-глюкозиц апигенина), лютеолин, диосмин, гесперидин, ориентин (8-С- р-глюкошранозвд лкхгеолина) и рутин; из производных фенолкарбоновых кислот преобладают феруловая, салициловая, галловая и кофейная кислоты. Также обнаружен арбутин.

Во фракции 1ВС из веществ кумариновой природы в наибольшем количестве содержатся дикумарин, 4-оксикумарин, скополетин,умбеллиферон, эскулин и эскулетин: из флавоновдных соединений - ориентин (8-С- (3-глюкопираноз ид лкггеолина), витексин (8-С-Р-глюкопиранозид апигенина), виценин (6,8-ди-С-глюкозвд апигенинаХ диосмин, хризоэриол (б^^'^гриокси-З'-метоксифлавон), гесперидин и рутин; из производных фенолкарбоновых кислот преобладают феруловая и галловая кислоты.

Следует отметить, что преобладающими компонентами во фракции 1С является лютеолин, виценин, феруловая кислота и арбутин, а во фракции 1ВС - галловая кислота, феруловая кислота, ориентин и диосмин. Такие соединения как галловая кислота, арбутин, эскулин, эскулетин, диосмин, салициловая кислота, ориентин, дигвдрокверцетин, скополетин, лютешшн-7-гликозвд, гиперозвд, гесперидин, 4-оксикумарин, умбеллиферон, вицетин, кате хин, лютеолин и апигенин нами впервые идентифицированы в траве кориандра посевного.

Для качественного и количественного анализа аминокислотного состава использовали фракции 1С, 1ВС и 1С (таблица 5).

В состав фракций, полученных экстракцией сырья различными растворителями, входит 15 аминокислот, в том числе 5 незаменимых. В наибольшем количестве представлены аспарагин, глютам ин и аргинин.

Таблица 5 - Качественный и количествеиый состав аминокислот в суммарных фракциях (%)

Аминокислоты Фракция 1В (экстр агент-вода) Фракция 1ВС (экстрагенг-спирт этиловый 40%) Фракция 1С (экстрагенг-спирт этиловый 96%)

Аспарагин 0Д1 0,19 0,05

Треамин 0,036 0,027 0,02

Серии 0,081 0,08 0,02

Глютамин 0,5 0,4 0,33

Глицин 0,04 0,03 0,012

Алании 0,04 0,041 0,03

Валии 0,08 0,07 0,121

Метионин 0,036 0,034 0,008

Изолейцин 0,036 0,06 0,052

Лейцин 0,052 0,011 0,032

Тирозин 0,085 0,08 0,023

Фенилаланин 0,07 0,081 0,05

Гистидин 0,036 0,036 0,0418

Лизин 0,033 0,03 0,025

Аргинин 0,08 0,052 0,24

Всего: 1,415 1,211 1,03

Определение элементов проводили полуколичественным спектральным методом анализа минерального сырья из кратера угольного электрода в плазме электрической дуги переменного тока. Для получения спектра использовали кварцевый спектрограф ДФС-8-1 (Россия). Фотометрирование спектрограмм проводили с помощью спектров стандартов с погрешностью не более 2% в пересчёте на золу. Для анализа использовали золу из травы кориандра посевного и ф арм экологически активной ф ракции 1В С. Результаты содержания основных элементов представлены в таблице 6.

Использованная нами методика позволила определить 21 элемент. Отмечено, высокое содержание фосфора, магния, кальция, натрия и калия, что хорошо согласуется с фармакологическими свойствами извлечений из травы

кориандра. Из данных также видно, что элементный состав фармакологически активной фракции 1ВС практически идентичен с таковым травы кориандра, но отличается по количественному содержанию некоторых компонентов.

Таблица 6 - Содержате осшпиах элементов в траве кориандра посевного и фармакологически активной фракцш 1ВС

Элемент Содержание в сырье, % на золу Предел

трава фракция 1ВС

1. Макроэлементы

Калий 30,0 30,0 0,6

Натрий 1,0 1,5 0,01

КальциЯ 10,0 6,0 0,01

Магний 3,0 5,0 0,001

Фосфор 3,0 3,0 0,03

2. Микроэлементы

Медь 0,008 0,005 0,00003

Цинк 0,006 0,006 0,002

Молибден 0,002 0,002 0,00003

Марганец 0,06 0,05 0,003

Ванадий 0,0003 0,0001 0,0001

Железо ол 0,1 0,001

Бор 0,006 0,005 0,003

Алюминий 0,5 0,1 0,001

Кремний 0,5 0,2 0,001

Барий 0,03 0,02 0,02

Кобальт 0,0002 0,0001 0,0001

Никель 0,001 0,002 0,0001

Хром 0,0006 0,001 0,0002

Берилий 0,00005 0,00005 0,00005

Цирконий 0,0008 0,001 0,0008

3. Ультромикроэлементы

Серебро 0,00001 0,00002 0,00001

Минеральные компоненты совместно с аминокислотами растения подчеркивают его терапевтическую значимость.

3 Фармакологические исследования фравдм ш надземной части коршвдра посевного

Установлено, что величина Ш50 для фракции 1ВС, полученной из травы кориандра в период цветения спиртом этиловым 40%, составляет более 5000

мг/кг при пероральном введении, что соответствует IV классу опасности по ГОСТу 12.1.007-76 или к практически нетоксичным веществам по классификации К.К. Сидорова (1973).

Влияние фракции 1ВС в дозе 50 мг/кг на поведенческие реакции и ноотропную активность изучали в патологи^ вызванной хронической адреналиновой интоксикацией (Ю.В. Быць, 1989).

На 14, 30 и 60 день эксперимента фиксировали неврологический статус животных по показателям: поведение животных в «Открытом поле» ( С.А. Титов, 1980; А.Л. Маркель, 1988) и оценивали когнетивные функции по тесту условной реакции пассивного избегания -УРПИ (Я. Буреш, 1999).

Экспериментально установлено, что выработанный условный рефлекс у животных опытной группы прочно сохраняется на протяжении всего эксперимента. Таким образом, данная фракция способствует сохранению когнитивных функций, что, по-видимому, обусловлено благоприятным влиянием биологически активных веществ фракции 1ВС на метаболические процессы в головном мозге. В контрольной группе животных, не получавших эту фракцию, нарушение когнитивных функций отмечается на четвёртой неделе опыта и сохраняется до конпа эксперимента.

Динамика изменения показателей, характеризующих поведение в «открытом поле», показывает, что через месяц эксперимента у контрольной группы животных снизилась двигательная (в среднем на 66,2%) и исследовательская активность (на 53,3%). Нарушение поведенческих реакций сохраняется в течение всего времени эксперимента (таблица 7).

Таблица 7 - Показатели поведения контрольной группы в «от крытом поле»

Показатели ____— ___________время Исходные данные Спустя 4 недели Спустя 8 недель

1.Кол-во иересеч. квадратов 57,0±8,5 27,3±4,8* 6,2±1,6*

2. Верхние стойки 11,2±2,3 6,1±1,3* 0,5±0,1*

3. Груминг 2,5±0,7 1,4±0,3* 0,3±0,1*

4. Столбики 1,9±0,8 0,72±0,3* 1,0±0,1

5. Заглядывания в отверстия 0,3±0,13 - -

Примечание - * достоверные отличия (р>0,05) относительно исходных данных «-» обозначено отсутствие заглядываний

В опытной группе животных к концу эксперимента также наблюдали снижение показателей двигательной активности, о чём свидетельствует уменьшение числа пересечённых квадратов (таблица 8). Следует отметить, что в опытной группе по истечении двух месяцев увеличивается время нахождения животных в центре арены. Указанная тенденция говорит о снижении уровня тревожности и подтверждает сведения народной медицины о седативном и анксиолитическом эффекте отваров из травы и семян кориандра посевного.

Таблица 8 - Показатели поведения опытной группы в «открытом поле»

Показатели ______-—' —""""время Исходные данные Спустя 4 недели Спустя 8 недель

1.Кол-во пересеч. квадратов 50,6±7,8 24,5±3,63 15,0±4,6*

2. Верхние стойки 7,7±2,5 ЗД2±и 1,78±0,91*

3. Груминг 3,0*1,1 1,8±0,5* 0,89±0,13*

4. Столбики 3,6±1,1 1,34*0,47» 0,89±0,26*

5. Заглядывания в отверстия 0,3±0,1 0Д±0,1 0,3*0,1

Примечание - * достоверные отличия (р>0,05) относительно исходных данных

Применение фракции 1ВС снижает время сна под действием хлоралгидрата в дозе 300 мг/кг (таблица 9).

Таблица 9 - Влияние фракции 1ВС на продолжительность хлоралгидратного сна

Группа животных Латентное время засыпания, мин Время сна, мин

Контрольная группа 4,9±0,39 112,3±9,4

Опытная группа 4,7±0,52 60,3±5,9*

Интактная группа 4,5±0,52 48Д5±4,42*

Примечание - * достоверные отличия (р>0,05) относительно контрольных данных

Кроме того нами экспериментально установлено, что данная фракция улучшает мозговой кровоток и ауторегуляторные реакции сосудов головного мозга на фоне хронической адреналиновой интоксикации, а также ограничивает дистрофические процессы в миокарде. Результаты данного исследования являются обоснованием для проведения более глубоких химических и фармакологических исследований фракции, полученной из травы кориандра посевного, экстракцией этиловым спиртом 40%.

19

4 Разработка технических условий на Фиточай «Кориандр»

Выше было показано, что сухой экстракт, полученный экстракцией травы кориандра посевного спиртом этиловым 40%, проявляет умеренное ноотропное действие и способствует сохранению когнитивных функций, а также характеризуется практическим отсутствием токсического эффекта.

Учитывая эти фармакологические особенности и способность сухого экстракта растворяться в горячей воде мы сочли целесообразным разработать Фиточай под названием «Кориандр».

С этой цепью определены нормы качества и методы их контроля, которые отражены в разработанной нами нормативно-технической документации (ТУ).

Основными показателями качества Фиточая «Кориандр» являются внешний вид, вкус, запах, качественный состав фенольных соединений, количественное содержание флавоноидов в пересчёте на рутин (таблица 10).

Таблица 10 - Показатели качества Фиточая «Кориандр»

Наименование показателя Показатели качества

1 2

1. Внешний вид и описание Порошок от светло- до темно-коричневого

цвета

2. Запах Ароматный, специфический

3 Вкус Кисло - сладкий

4. Определение подлинности

а) качественная реакция на

флавоноиды Положительная

б) обнаружение фенольных

соединений при помощи ВЭЖХ:

феруловая кислота Положительная

лютеолин Положительная

пшерозид Положительная

рутин Положительная

гесперидин Положительная

кверцетин Положительная

Количественное определение:

массовая доля суммы 2,23%

флавоноидов в пересчёте на

рутин, %, не менее

Изучение химического состава фенольных соединений проводили как и для фракции 1ВС (экстрагенг - спирт этиловый 40%) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), который предлагается для стандартизации данного вида продукции.

Стандартизацию Фиточая «Кориандр» также проводили по показателю количественное определение, описанным в литературе и широко используемым методом УФ-спектрофотометрии, основанным на измерении оптической плотности продуктов взаимодействия флавоновдов с алюминия хлоридом. Содержание суммы флавоновдов рассчигывалив пересчёте на рутин, используя для этой цели в качестве рабочего стандартного образца раствор рутина. Норму по этому показателю установили не менее 2,23%, таблица 10.

Настоящий вариант ТУ разработан в ГОУ ВПО Пятигорской ГФА Росздрава и оформлен в соответствии с требованиями ГОСТР 5170 2001.

Обвдк выводы

1. Впервые в кориандре посевном вдентифицированы: фенолкарбоновые кислоты - феруловая, кофейная, галловая и салициловая; кумарины -эскулин, эскулетин, скополетин, умбеллиферон, 4-оксикумарин, дикумарин; флавоноиды — С-гликозвды апигенина: 8-С-Р-слюкопиранозвд апигенина (вигексин) и 6,8-ди-С-глюкоз вд апигенина (виценин); С-гликозвд лютеолина: 8-С-р-глюкогтиранозцд лютеолина (ориентин) и их агликоны -лютеолин и апигенин; О-гликозиды: гиперозид, лютеолин-7-гликоз ид; другие агликоны - гесперчдин, З^^'-триокси-З'-метоксифлавон (хризоэриол) и катехищ органические кислоты (яблочная, винтя, янтарная); углеводы (галактоза, глюкоза, арабиноза, рамноза, ксилоза игалактуроновая кислота); витамины С и Е

2. Изучена динамика накопления флавоновдов и кумаринов в кориандре посевном по фазам вегетации и установлено, что содержание этих соединений достигает максимум а в период цветения и составляет 2,1+0,02 % и5,34±0,01 % соответственно.

3. Изучен качественный и количественный состав свободных и связанных аминокислот, представленных 15 соединениями, в том числе 5 незаменимыми аминокислотами. Преобладающими являются астарагин, глютам ин и аргинин.

4. Анализ макро- и микроэлеменгного состава травы кориандра посевного и фракции, полученной экстракцией спиртом этиловым 40%, свидетельствует о том, что в процессе получения отдельных фракций такие элементы, как магний, калий, кальций, железо, и марганец легко переходят во фракцию, характеризующуюся выраженной фармакологической активностью.

5. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена схема получения фармакологически активных фракций из травы кориандра, собранного в период цветения. Установлено, что экстракция спиртом этиловым 40% обеспечивает оптимальный выход флавоноадов, фенолкарбоновых кислот, кумаринов, а также аминокислот, макро-и микроэлементов. Содержание флавоноидон, кумаринов и аминокислот в этой фракции составляет 2,252,83%; 1,21% соответственно.

6. Экспериментально установлено, что фракция, получаемая экстракцией сырья спиртом этиловым 40%, в дозе 50 мг/кг способствует сохранению когнитивных функций, ограничивает нарушения мозгового кровообращения и благотворно влияет на поведенческие реакции животных.

7. Разработаны и внедрены в производственную практику ООО «Ювикс-Фарм» г. Краснодар Технические Условия на Фиточай, регламентирующие показатели качества фармакологически активной фракции, полученной экстракцией спиртом этиловым 40% травы кориандра посевного в период цветения.

Список опубликованных работ 1. Экспериментальное изучение влияния курсового введения экстрактов трав кориацдра посевного на мозговой кровоток и системное артериальное давление

Молодёжная наука и современность: материалы юбил. межвуз. науч. конф. студентов и молодых учёных. - Курск, 2005. - 4.2. - С. 118-119 (соавт. JI.M. Макарова).

2. К вопросу создания лекарственных средств на основе кориандра посевного // Тез, докл. Междунар. молодёжного мед. конгр. декабрь 2005г. - СПб., 2005. - С. 154-155 (соавт. JI.M. Макарова).

3. Аминокислотный состав сухих фракций травы Coriandrum sativum L. // Науч. обозрение. - 2005. - № 4. - С. 19-21 (соавт. А.Ю Пархоменко).

4. Экспериментальное изучение влияния экстракта травы кориандра посевного на поведенческие реакции и ноотропную активность при хронической адреналиновой интоксикации // Науч. обозрение. - 2005. - № 6. - С. 25-28 (соавт. Э.Т. Оганесян, JI.M. Макарова, В.Е. Погорелый).

5. Эскулин и эскулетин из надземной части кориандра посевного // Науч. обозрение. -2005. - № 6. - С. 29-32 (соавт. Э.Т. Оганесян, А.Ю Пархоменко).

6. Фенолкарбоновые кислоты травы кориандра посевного // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. -Пятигорск, 2006. - Вып. 61. - С. 37-39.

7. Флавоноидные соединения травы кориандра посевного // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. -Пятигорск, 2006. - Вып. 61. - С. 39-40.

8. Современное состояние исследований биологически активных соединений кориандра посевного (Coriandrum sativum) // Деп. в ВИНИТИ РАН № 588-В2006, 03.05.2006. - М., 2006. - 28 с.

9. Полисахариды травы кориандра посевного // Науч. обозрение. - 2006. - № 2. - С. 27-29 (соавт. Э.Т. Оганесян, JI.B. Лигай, А.Ю Пархоменко).

10. Химический состав и фармакологическая активность экстракта травы кориандра посевного // Известия высш. учеб. заведений. Северо-Кавказ. регион. Естественные науки. - 2006 (Спецвыпуск). - С. 49-51 (соавт. А.Ю. Пархоменко, В.Е. Погорелый, JI.M. Макарова, Э.Т. Оганесян).

11. Изучение химического состава травы кориандра посевного // Хим-фармац. журн. - 2007. — Т.41, № 3. - С. 99-103 (соавт. Э.Т. Оганесян, А.Ю Пархоменко).

НЕРСЕСЯН ЗАХАР МКРТЫЧЕВИЧ

ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАВЫ КОРИАНДРА ПОСЕВНОГО (CORIANDRUM SATIVUM) С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

15.00.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Подписано к печати «23» марта 2007 г., формат 60 х 84 1/16 Бумага книжно-журнальная. Печать - ротапринтная. Усл. печат. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ №

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЯТИГОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАЦЕВТИТЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ» (357532, г Пятигорск, пр Калинина, 11)

НЕРСЕСЯН ЗАХАР МКРТЫЧЕВИЧ

ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАВЫ КОРИАНДРА ПОСЕВНОГО (CORIANDRUM SATIVUM) С ЦЕЛЬЮ ПОЛУЧЕНИЯ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ

15.00.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Подписано к печати «23» марта 2007 г., формат 60 х 84 1/16 Бумага книжно-журнальная. Печать - ротапринтная. Усл. печат. л. 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № У ТУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПЯТИГОРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАЦЕВТИТЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНТСТВА ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ» (357532, г Пятигорск, пр. Калинина, 11)

Актуальность темы

На международном фармацевтическом рынке наблюдается явная тенденция к росту номенклатуры лекарственных препаратов, имеющих растительное происхождение. Преимущества разработки и применения фитопрепаратов обусловлены многими достоинствами, в числе которых широкий спектр фармакологической активности в сочетании с низкой токсичностью, редко проявляемыми побочными эффектами и практическим отсутствием противопоказаний. В настоящее время достаточно остро стоит проблема укрепления отечественной лекарственной растительной базы. Особую значимость при решении этой проблемы приобретает вопрос рационального и комплексного использования официнальных лекарственных растений, а также поиск новых источников биологически активных соединений, способных расширить номенклатуру лекарственного сырья и лекарственных средств на их основе. В связи с этим актуальной задачей становится изучение такой категории растений, которые характеризуются широким набором биологически активных веществ и используются как пищевые продукты, но не используются в фармации.

Одним из таких перспективных сырьевых источников является трава кориандра посевного, который, будучи пищевым растением, возделывается в промышленных масштабах для сбора семян. При этом под посевы этого растения выделяется более половины всех площадей, отводимых под эфирномасличные культуры. Следует отметить, что зелёная масса остаётся не востребованной. До настоящего времени химические исследования кориандра посевного преимущественно посвящены только изучению состава и биологической активности компонентов эфирного масла плодов. Что же касается надземной части растения, то она изучена очень мало, хотя в народной медицине народов Кавказа широко используется в качестве гипотензивного и кардиотонического средства.

В этой связи целесообразно изучение биологически активных веществ травы кориандра посевного с целью обоснования возможности использования растения в качестве источника биологически активных веществ и создания на их основе лечебно-профилактических средств. Это позволит одновременно решить важнейшую задачу как по комплексному использованию кориандра посевного, так и будет способствовать расширению лекарственной растительной сырьевой базы.

Цель и задачи исследований

Целью настоящей работы является изучение химического состава надземной части кориандра посевного и получение фармакологически активных суммарных фракций.

Для реализации поставленной цели мы сочли целесообразным решение следующих задач:

- изучить биологически активные соединения надземной части кориандра посевного;

- проанализировать химический состав растения по фазам вегетации для выявления оптимальных сроков заготовки сырья;

- обосновать технологию получения суммарных фракций из травы кориандра посевного;

- провести фармакологический скрининг полученных фракций с целью дальнейшего более углубленного химического исследования;

- исследовать химический состав фракций, характеризующихся выраженной фармакологической активностью;

- разработать нормативную документацию, регламентирующую показатели качества наиболее фармакологически активной фракции (Технические Условия на Фиточай).

Научная новизна

Изучены важнейшие биологически активные соединения надземной части кориандра посевного - флавоноиды, кумарины, фенолокислоты, органические кислоты, углеводы, витамины, аминокислоты, макро- и микроэлементы.

Впервые в данном растении идентифицированы:

- фенолкарбоновые кислоты - феруловая, кофейная, галловая и салициловая;

- кумарины - эскулин, эскулетин, скополетин, умбеллиферон, 4-оксикумарин, дикумарин;

- флавоноиды - 8-С-Р-глюкопиранозид апигенина (витексин), 6,8-ди-С-глюкозид апигенина (виценин), 8-С-Р-глюкопиранозид лютеолина (ориентин), лютеолин, апигенин, гиперозид, лютеолин-7-гликозид* гесперидин, б^^-триокси-З'-метоксифлавон (хризоэриол) и катехинна;

- органические кислоты (яблочная, винная, янтарная);

- углеводы (галактоза, глюкоза, арабиноза, рамноза, ксилоза и галактуроновая кислота);

- витамины С и Е.

Установлено количественное содержание флавоноидов и кумаринов по фазам вегетации.

Охарактеризован качественный и количественный состав макро- и микроэлементов, а также аминокислот в надземной части кориандра посевного.

Впервые установлено, что фракция, полученная экстракцией сырья спиртом этиловым 40%, проявляет антистрессорную, седативную, ноотропную и гипотензивную активность.

Изучен качественный и количественный состав данной фракции, в ней содержатся полифенолы (флавоноиды, кумарины и оксикоричные кислоты), аминокислоты, макро- и микроэлементы и другие БАВ.

Практическая значимость работы и внедрение результатов в практику

Результаты изучения фармакологической активности суммарных фракций, полученных из травы кориандра посевного, позволили рекомендовать наиболее активную фракцию, полученную экстракцией спиртом этиловым 40%, для углубленного экспериментального исследования её влияния на сердечнососудистую систему.

Определены нормы качества и методы их контроля для фармакологически активной фракции, которые отражены в разработанной нами технической документации (ТУ), что позволяет по-новому рассматривать надземную часть кориандра посевного, а именно, как дополнительный источник БАВ.

Разработанные технические условия, регламентирующие показатели качества Фиточая «Кориандр», внедрены в практику ООО «Ювикс-Фарм» г. Краснодар.

Положения, выдвигаемые на защиту: результаты химического исследования биологически активных веществ, содержащихся в траве кориандра посевного: флавоноидов, кумаринов, фенолокислот, органических кислот, полисахаридов, витаминов, аминокислот, макро- и микроэлементов; выбор оптимальных сроков заготовки травы кориандра посевного в качестве источника для получения фармакологически активных фракций; данные фармакологического скрининга в качестве обоснования для разработки способа получения наиболее активной суммарной фракции; итоги предварительного исследования влияния сухого экстракта из травы кориандра посевного на поведенческие реакции и основные показатели мозгового кровообращения.

Связь задач исследования с проблемами фармацевтических наук

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской работы (НИР) ГОУ ВПО Пятигорской ГФА Росздрава, а также в соответствии с соглашением о выполнении НИР между Федеральным агенством по здравоохранению и социальному развитию и ГОУ ВПО Пятигорской ГФА Росздрава (№06/1049).

Апробация работы и публикации

Основные фрагменты диссертационной работы доложены на 61-й и 62-й региональных конференциях по фармации, фармакологии и подготовке кадров (Пятигорск 2006, 2007) и на IV научно-практической конференции молодых учёных и студентов «Медицинская наука и здравоохранение» (Анапа 2006).

По теме диссертации опубликовано 11 научных работ.

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 131 странице машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы и 3 глав собственных исследований, общих выводов, списка литературы, включающего 139 источников, в том числе 24 иностранных; содержит 26 таблиц, 6 рисунков и приложение.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Впервые в кориандре посевном идентифицированы: фенолкарбоновые кислоты - феруловая, кофейная, галловая и салициловая; кумарины -эскулин, эскулетин, скополетин, умбеллиферон, 4-оксикумарин, дикумарин; флавоноиды - С-гликозиды апигенина: 8-С-(3-глюкопиранозид апигенина (витексин) и 6,8-ди-С-глюкозид апигенина (виценин); С-гликозид лютеолина: 8-С-Р-глюкопиранозид лютеолина (ориентин) и их агликоны - лютеолин и апигенин; О-гликозиды: гиперозид, лютеолин-7-гликозид; другие агликоны - гесперидин, 5,7,4;-триокси-З'-метоксифлавон (хризоэриол) и катехин; органические кислоты (яблочная, винная, янтарная); углеводы (галактоза, глюкоза, арабиноза, рамноза, ксилоза и галактуроновая кислота); витамины С и Е.

2. Изучена динамика накопления флавоноидов и кумаринов в кориандре посевном по фазам вегетации и установлено, что содержание этих соединений достигает максимума в период цветения и составляет 2,1 ±0,02 % и 5,34±0,01 % соответственно.

3. Изучен качественный и количественный состав свободных и связанных аминокислот, представленных 15 соединениями, в том числе 5 незаменимыми аминокислотами. Преобладающими являются аспарагин, глютамин и аргинин.

4. Анализ макро- и микроэлементного состава травы кориандра посевного и фракции, полученной экстракцией спиртом этиловым 40%, свидетельствует о том, что в процессе получения отдельных фракций такие элементы, как магний, калий, кальций, железо, и марганец легко переходят во фракцию, характеризующуюся выраженной фармакологической активностью.

5. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена схема получения фармакологически активных фракций из травы кориандра, собранного в период цветения. Установлено, что экстракция спиртом этиловым 40% обеспечивает оптимальный выход флавоноидов, фенолкарбоновых кислот, кумаринов, а также аминокислот, макро-и микроэлементов. Содержание флавоноидов, кумаринов и аминокислот в этой фракции составляет 2,25%; 2,83%; 1,21% соответственно.

6. Экспериментально установлено, что фракция, получаемая экстракцией сырья спиртом этиловым 40%, в дозе 50 мг/кг способствует сохранению когнитивных функций, ограничивает нарушения мозгового кровообращения и благотворно влияет на поведенческие реакции животных.

7. Разработаны и внедрены в производственную практику ООО «Ювикс-Фарм» г. Краснодар Технические Условия на Фиточай, регламентирующие показатели качества фармакологически активной фракции, полученной экстракцией спиртом этиловым 40% травы кориандра посевного в период цветения.