Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему:Определение веществ-маркеров при исследовании комплексных препаратов из лекарственного растительного сырья

На правах рукописи

РАЗЖИВИН Роман Вячеславович

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЩЕСТВ - МАРКЕРОВ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ КОМПЛЕКСНЫХ ПРЕПАРАТОВ ИЗ ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

15.00.02 - Фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

2 2 СЕН 2008

Москва - 2008

003446803

Работа выполнена в ГОУ ВПО Московская Медицинская Академия имени И М Сеченова Росздрава

Научный руководитель:

доктор фармацевтических наук, профессор Решетняк Владимир Юрьевич

Официальные оппоненты:

доктор фармацевтических наук, профессор Берлянд Александр Семенович кандидат фармацевтических наук Пинеев Сергей Анатольевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО Российский Университет Дружбы Народов (РУДН)

Защита состоится «_»_____ 2008 г в 14 часов на заседании Диссертационного совета Д 006 070 01 при Всероссийском НИИ лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) РАСХН по адресу 117216, г Москва, ул Грина, 7

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВИЛАР по адресу 117216, г Москва, ул Грина, 7

Автореферат разослан «_» _2008 г

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 006 070 01,

доктор фармацевтических наук ^^^вслм^— Громакова Алла Ивановна

О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ

Актуальность проблемы

В наши дни фальсификация лекарственных препаратов представляет серьезную угрозу рынку лекарственных средств во всем мире. В то же время опасность подделки биологически активных пищевых добавок и фиточаев до сих пор привлекала не столь пристальное внимание российской фармацевтической общественности И это несмотря на то, что потребительский спрос на подобные препараты растет с каждым годом

Рынок БАД в России на конец 2007 г. оценивается примерно в 12 млрд. рублей с ежегодным приростом, превышающим таковой во многих зарубежных странах и составляющим около 12%

Нормативная документация (НД) на фиточаи и биодобавки не в полной мере соответствуют требованиям определения доброкачественности Контроль качества сводится к оценке безопасности по НД на пищевые продукты. В отличие от производителей биодобавок к производителям лекарственных средств предъявляются гораздо более жесткие требования. Поэтому разработка подходов и методов, позволяющих надежно идентифицировать конкретные виды лекарственного растительного сырья в составе многокомпонентных фитопрепаратов, представляется актуальной задачей контроля качества широкого спектра фитопрепаратов Одним из перспективных подходов является изучение соединений, присущих только данному виду лекарственного растительного сырья («хемотаксономические или биохимические маркеры»), что позволит совершенствовать методы определения доброкачественности многокомпонентных

растительных сборов, фиточаев и БАД.

Цель и задачи исследования Целью работы явилась разработка методического подхода к проведению скрининговых газовых хромато-масс-спектрометрических исследований качественного состава лекарственного растительного сырья. А также применение разработанного методического подхода к разработке методики качественного определения 4-винилгвайакола в листьях шалфея лекарственного

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач.

1. Изучить требования, предъявляемые действующей нормативной документацией к определению подлинности и доброкачественности лекарственных растительных сборов и БАД. Изучить имеющиеся в литературе сведения об индикаторных соединениях и биохимических маркерах лекарственного растительного сырья, входящего в состав лекарственных растительных сборов и БАД

2. На основании анализа литературных данных обосновать выбор физико-химического метода для поиска биохимических маркеров в лекарственном растительном сырье

3. Провести скрининговое исследование качественного состава 50 фармакопейных видов лекарственного растительного сырья методом газовой хромато-масс-спектрометрии.

4. Провести анализ полученных данных и выявить соединения, обладающие видовой специфичностью, которые могут выступать в роли биохимических маркеров

5. Показать возможность использования выявленных биохимических маркеров конкретных видов лекарственного растительного сырья для контроля состава многокомпонентных растительных сборов и БАД

6. Изучить качественный состав водно-спиртовых извлечений, а также эфирного масла из листьев шалфея лекарственного

7 Разработать методику качественного газового хромато-масс-спектрометрического определения вещества-маркера 4-винил-гвайакола в листьях шалфея лекарственного.

Научная новизна

Изучен качественный состав 50 фармакопейных видов лекарственного растительного сырья методом газовой хромато-масс-спектрометрии.

Для 15 видов лекарственного растительного сырья предложены биохимические маркеры, позволяющие идентифицировать их в составе многокомпонентных растительных сборов и БАД

Разработан методический подход к проведению скрининговых газовых хромато-масс-спектрометрических исследований качественного состава лекарственного растительного сырья.

Разработана методика качественного хромато-масс-спектромет-рического определения вещества-маркера 4-винилгвайакола в листьях шалфея лекарственного.

Практическая значимость

Разработанный методический подход к проведению газовых хромато-масс-спектрометрических исследований качественного состава лекарственного растительного сырья и комплексных препаратов на его основе апробирован в отделении ОФХТИ санитарно-гигиенической лаборатории ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в г Москве», а также в контрольно-аналитической лаборатории ОКК ОАО «Красногорсклексредства», где отмечена его хорошая воспроизводимость и стабильность получаемых результатов в условиях лабораторного и промышленного анализа лекарственного растительного сырья, многокомпонентных растительных сборов и БАД. По результатам апробации, методический подход рекомендован для контроля качества, как индивидуальных видов лекарственного растительного сырья, так и многокомпонентных фитопрепаратов на его основе, а также для включения в проект НД.

Разработанный методический подход включен в нормативную документацию ОАО «Красногорсклексредства», регламентирующую показатели качества поступающего лекарственного растительного сырья и готовой продукции

Разработанный методический подход внедрен в учебный процесс кафедры фармацевтической и токсикологической химии медицинского факультета РУДЫ

На основании проведенных исследований подготовлен и подан на рассмотрение в фармакопейный комитет проект фармакопейной статьи «Salviae folia Шалфея листья» для включения в ГФ XII

Апробация работы

Результаты работы доложены на VIII Международном конгрессе «Здоровье и образование - XXI век; Концепции болезней цивилизации» (ноябрь 2007 г, Москва), на IV Российской конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов» (июнь 2007 г., Москва), на научных конференциях кафедры общей химии с курсом стоматологического материаловедения ММА им

И.М Сеченова (2006-2008 гг., Москва), на XV Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (апрель 2008 г., Москва).

Положения, выносимые на защиту

1. Экспериментальные данные по разработке методического подхода к проведению скрининговых газовых хромато-масс-спектрометрических исследований качественного состава лекарственного растительного сырья.

2. Результаты скрининговых газовых хромато-масс-спектрометрических исследований качественного состава 50 фармакопейных видов лекарственного растительного сырья.

3 Результаты скрининговых газовых хромато-масс-спектрометрических исследований качественного состава 15 многокомпонентных растительных сборов и БАД.

Публикация результатов исследования. По результатам проведенных исследований опубликовано 9 печатных работ.

Связь исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в рамках комплексной темы кафедры общей химии стоматологического факультета ГОУ ВПО ММА им. И М Сеченова «Новые знания и подходы в оценке качества и сертификации биологически активных соединений синтетического и природного происхождения, лекарственных препаратов, изделий медицинской техники (технологические аспекты)» (№ государственной регистрации 01.200.118796).

Объем и структура диссертации

Работа изложена на 147 страницах машинописного текста, включая 2 схемы, 18 таблиц, 40 рисунков и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех экспериментальных глав, содержащих результаты исследований и их обсуждение, выводов и списка литературы, включающего 193 источника (65 из которых зарубежные)

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Оборудование и реактивы

Исследования проводились на двух ГХ-МС системах' Agilent Technologies 6850/5973N (США), тип детектора - масс-спектрометрический квадрупольный с линейной ионной ловушкой и Fisons GC8000/MD800MS (Великобритания), тип детектора - масс-спектрометрический квадрупольный. Ввод пробы осуществлялся автоматически. Колонки капиллярные HP-5MS (30мх0,5ммх0,25мкм, 5%-фенил-метилполисилоксан) и DB-5MS (30м*0,5мм><0,25мкм, 5%-фенилметилполисилоксан (фазы G27 по USP-классификации)).

В работе применялось следующее вспомогательное оборудование. УФ-спектрофотометр Thermo Spectronic Genesis 5; весы Sartorius BP 12IS; весы электронные Ohaus Discovery V314C, весы лабораторные общего назначения и образцовые ГОСТ 24104-88; мешалка верхнеприводная Heidolph RZR2020 с двухскоростным приводом, ультразвуковая ванна УЗВ - 2,8 л («Сапфир», Россия); бидистиллятор GFL 2102; система водоподготовки Nanopure Diamond UV, центрифуга Ohaus Split lóOOOrpm; микропипетки электронные 2- и 8-канальные фирмы ThermoFisher Scientific.

Реактивы, использованные в работе, ацетон марки «ОСЧ», ГОСТ 2609-79, ацетонитрил марки «ОСЧ» (0 сорт), ТУ 6-09-14-216784; ацетонитрил, HPLC grade, Scharlau (Испания), Panreac (Испания); спирт этиловый ректифицированный «ОСЧ» ГОСТ 10749-80, спирт этиловый абсолютный, HPLC grade, Merck (Германия); вода бидистиллированная, деионизированная.

Объекты исследования

Объектами исследования служили опытно-промышленные партии 50 фармакопейных видов сухого, фасованного в пачки, лекарственного растительного сырья (см табл 1) разных партий российских производителей Подробная характеристика отобранных объектов представлена в диссертации.

Таблица 1

_Отобранные виды лекарственного растительного сырья

_Лекарственное растительное сырье, содержащее витамины_

Цветки календулы (flores Calendulae officinalis), плоды рябины (fructus Sorbí aucupariae), столбики с рыльцами кукурузы (Styli cum stigmatis Zeae maydis) _Лекарственное растительное сырье, содержащее полисахариды_

Листья мать-и-мачехи (folia Tussilaginis farfarae), корни алтея (radices

_Althaeae officinalis), трава череды (herba Bidentis tnpartitae)_

Лекарственное растительное сырье, содержащее эфирные масла Плоды аниса (fructus Anisi vulgaris), побеги багульника (cormus Ledi palustris), листья мяты (folia Mentae pipentae), листья шалфея (folia Salviae officinalis), листья эвкалипта (folia Eucalypti viminalis), трава чабреца (herba Thymi Serpylli), плоды тмина (fructus Can carvi), трава душицы (herba Orygani vulgaris), почки сосны (gemmae Pini silvestns), плоды кориандра (fructus Conandri), плоды фенхеля (fructus Foemculi vulgaris), корневища с корнями валерианы (rhizomata cum radicibus Valerianae officinalis), цветки ромашки (flores Matncariae), почки березы (gemmae Betulae), корневища и корни девясила (rhizomata et radices Inulae helenii), трава тимьяна (herba Thymi vulgaris), трава мелиссы (herba Melissae), плоды можжевельника

(fructus Jumperi communis), шишки хмеля (strobuli Humuli lupuli)_

Лекарственное растительное сырье, содержащее дубильные вещества Кора дуба (cortex Quercus), корневища лапчатки (rhizomata Patentillae), корневища и корни кровохлебки (rhizomata et radices Sanguisorbae), плоды

черники (fructus Vaccinn myrtilli)_

_Лекарственное растительное сырье, содержащее горечи_

Корневища аира (rhizomata Calami), трава полыни (herba Artemisiae),

_трава тысячелистника (herba Achilleaea millefolii)_

_Лекарственное растительное сырье, содержащее сапонины_

_Корни солодки (radices Glyzyrrhizae)_

Лекарственное растительное сырье, содержащее фенологликозиды Листья брусники (folia Vaccinn vitis idaea),

_листья толокнянки (folia Arctostaphyli uvae ursi)_

Лекарственное растительное сырье, содержащее фураны и хромоны

_Плоды укропа (fructus Anethi graveolentis)_

_Лекарственное растительное сырье, содержащее кумарины_

_Трава донника (herba Mililoti)_

_Лекарственное растительное сырье, содержащее флавонойды_

Цветки боярышника (flores Crataegi), трава пустырника (herba Leonuri), цветки бессмертника (flores Hehchrysi arenani), цветки пижмы (flores Tanaceti vulgaris), трава горца nepe4Horo(herba Polygoni hydropipens), трава горца птичего (herba Polygoni aviculans), трава зверобоя (herba Hypenci), корни стальника (radices Ononidis), трава хвоща (herba Equiseti arvensis), цветки бузины (flores Sambuci nigrae), трава фиалки (herba Violae tncolons), трава эрвы (herba Aervae lanatae)_

Также были отобраны 15 опытно-промышленных сухих многокомпонентных растительных сборов и БАД отечественных производителей Отбор осуществлялся по критерию наличия в их

составе тех видов лекарственного растительного сырья, для которых нам удалось выявить биохимические маркеры

СКРИНИНГОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Подготовка проб для анализа. Около 1 г (точная навеска) сырья помещают в коническую колбу с притертой пробкой вместимостью 100 мл, прибавляют 20 мл 90% спирта и экстрагируют 60 мин при комнатной температуре с использованием магнитной мешалки Извлечение отстаивают в течение 30 мин Затем 1,5 мл извлечения переносят в микропробирку типа Эппендорф объемом 1,5 мл с завинчивающейся крышкой и центрифугируют при 8000 об/мин в течение 10 мин Затем автоматической пипеткой отбирают 1 мл надосадочной жидкости в стеклянную виалу с завинчивающейся крышкой, которую помещают в барабан автосамплерахромато-масс-спектрометра

Проведение анализа. Режим хроматографирования: температура колонки начальный изотермический участок 35°С-5 мин, 35-100°С, со скоростью подъема температуры 2°С/мин, 100-200°С, со скоростью подъема температуры 5°С/мин, 200-250°С, со скоростью подъема температуры 10°С/мин и конечным изотермическим участком 15 мин. Температура испарителя 200°С. Температура инжектора 300°С Температура источника ионов 250°С Скорость газа-носителя (гелия) - 1 мл/мин

Обработку хроматограмм и идентификацию обнаруженных соединений проводили методом масс-спектрометрии с помощью компьютерных программ обработки хроматографических данных и библиотек масс-спектров обеих фирм-производителей («ChemStation», Agilent и «MassLab», Fisons)

В результате проведенных исследований установлено, что 15 из 50 исследованных видов лекарственного растительного сырья содержат биохимические маркеры, не встречающиеся в составе других видов лекарственного растительного сырья и позволяющие их идентифицировать Полученные данные представлены в табл 2

Таблица 2

Выявленные биохимические маркеры исследованных видов _лекарственного растительного сырья_

Растительное сырье Маркер Класс соединения

Корневища аира (rhizomata calami) Изолонгифолен Производное нафталина

Р-Кедрен Производное азулена

а-Кедренол Производное азулена

Плоды аниса (fructus ainsi vulgaris) а-Химахален Производное бензоциклогептена

Почки березы (gemmae betulae) Лонгициклин Производное азулена

Корневища с корнями валерианы (rhizomata cum radicibus Valerianae) Гвайол Производное азуленметанола

1,2,3,4-Тетра-гидроквинальдин Производное квинолина

Валеранон Производное нафтапенона

Трава донника (herba mililoti officinalis) Гидрокумарин Производное кумарина

Цветки липы (flores tiliae) (З-Патчулен Производное метаноазулена

Трава мелиссы (herba melissae) Нео-изопулегол Терпеноид

Плоды можжевельника (fructus junipen communis) Маноол Производное нафталина

Листья мяты перечной (folia menthae pipentae) (-)-Пиперитон (-)-Пулегон Терпеноиды

Цветки ромашки (flores chamomillae recutitae) Айапанин Производное кумарина

Почки сосны (gemmae pini) Эукарвон Производное циклогептана

а-Диметилстирен Производное бензола

Трава фиалки (herba violae) Анальгит Производное бензойной кислоты

Трава чабреца (herba thymi serpylli) Цис-неролидол Производное додекатриена

Листья эвкалипта (folia eucalytpti vimmahs) Эпиглобулол Производное азулена

Так, например, на рис 1 и 2 представлены масштабированные

фрагменты хроматограмм экстрактов корневищ аира и корневищ с

корнями валерианы соответственно. Стрелками на хроматограммах показаны идентифицированные соединения, которые могут выступать в роли биохимических маркеров для идентификации индивидуальных видов лекарственного растительного сырья.

----------------------Асцш«1 Н1 ге-Мау-2(»7 ПИ«:Ы 20

Изолонгифолен

Р-Кедрен

¡5 «

/ \/у1У

/и

А./

-ч

а-Кедренол

» V

Ч7Г

Рис. 1. Фрагмент хроматограммы извлечения корневищ аира.

1е ¡0. ¿ЬЖХЛ'/

1,2,3,4-Тегра-гидроквинильдин

I

______ ',•» о .»'„( 1 /

I /V

"1]

ГУ 1А/

! I т,

ии Ш

Валеранон Гвайол

V V

|Я7(«

I ш

уу

Рис. 2. Фрагмент хроматограммы извлечения корневищ с корнями валерианы.

При анализе компонентного состава других видов лекарственного растительного сырья не удалось обнаружить биохимических маркеров.

Подбор условий экстракции листьев шалфея лекарственного. При подборе условий экстракции листьев шалфея было изучено влияние растворителя, концентрации растворителя, измельченное™ сырья, соотношения сырье : экстрагент, времени и температуры экстрагирования.

-12В результате проведенных исследований экспериментально подобраны следующие условия экстракции листьев шалфея, экстрагент - 70% этиловый спирт, соотношение сырье экстрагент 1 20, измельченность сырья - 2 мм, время экстракции - 60 мин.

Изучение качественного состава листьев шалфея лекарственного. Среди прочих выделяется один специфический для этого вида сырья компонент - 4-винилгвайакол, представляющий собой производное фенола. Характеристика соединения представлена в табл. 4.

Таблица 4

Характеристика выявленного маркера листьев шалфея

Маркер Структура Параметры # Cas

4-Винилгвайакол Фенол, 4-этенил-2-метокси-Синонимьг 4-гидрокси-З-метокси-стирен, 4-Этенш-2-метоксифеноч 0 \ Формула: С9Н10О2 Молекулярная масса: 150 17 Температура кипения 89°С 7786-61-0

Методика качественного определения 4-винилгвайакола в листьях шалфея. Аналитическую пробу сырья измельчают до размера частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 2 мм. Около 1 г (точная навеска) измельченного сырья помещают в коническую колбу с притертой пробкой вместимостью 100 мл, прибавляют 20 мл 70% спирта и экстрагируют 60 мин при комнатной температуре с использованием магнитной мешалки. Извлечение отстаивают в течение 30 мин. Затем 1,5 мл извлечения переносят в микропробирку типа Эппендорф объемом 1,5 мл с завинчивающейся крышкой и центрифугируют при 8000 об/мин в течение 10 мин. Затем автоматической пипеткой отбирают 1 мл надосадочной жидкости в стеклянную виалу с завинчивающейся крышкой, которую помещают в барабан автосамплера хромато-масс-спектрометра. Колонка капиллярная DB-5MS (30мх0,25мм*0,25мкм, 5%-фенилметил-полисилоксан) Параметры хроматографирования: температура колонки: начальный изотермический участок 35°С-5 мин, 35-100°С, со скоростью подъема температуры 2°С/мин. Температура испарителя 200°С. Температура инжектора 300°С

Температура источника ионов 250°С Скорость газа-носителя (гелия) - 1 мл/мин.

На хроматограмме исследуемого образца должен присутствовать пик с временем удерживания 24,019 ± 5%, определяемый по совпадению масс-спектра с библиотечным (степень совпадения не менее 95%)

Изучение качественного состава эфирного масла листьев шалфея лекарственного. В контроле показателей качества листьев шалфея лекарственного присутствует только количественное содержание эфирного масла, однако весьма важной характеристикой является его качественный состав

Качественный состав эфирного масла листьев шалфея лекарственного включает в себя более 30 соединений, основные компоненты представлены в таблице 5.

Таблица 5

Состав эфирного масла листьев шалфея лекарственного

№ Соединение % совпадения* № Соединение % совпадения

1 З-Туйен 97 11 Лимонен 98

2 а-Пинен 98 12 Р-Фелландрен 98

3 Сабинен 97 13 у-Терпинен 97

4 а-Туйон 98 14 Р-Бурбонен 96

5 (З-Туйон 98 15 Кариофиллен 99

6 1,8-Цинеол (Эвкалиптол) 99 16 4-Винилгвайакол 98

7 (З-Пинен 97 17 Гермакрен Д 97

8 Борнеол 98 18 8-Кадинен 98

9 Р-Мирцен 98 19 Кариофиллен-оксид 99

10 а-Терпинен 97

* - Степень совпадения с библиотечным масс-спектром соединения

Лимонен, а-пинен и Р-пинен, кариофиллен, цинеол также входят в состав эфирного масла мяты перечной, эвкалиптол и а-пинен входят в состав эфирного масла эвкалипта, (3-мирцен, р-фелландрен, Р-бурбонен, у-терпинен входят в состав эфирного масла сосны, другие компоненты также встречаются в составе эфирных масел других видов лекарственного растительного сырья. Однако 4-винилгвайакол содержится только в составе эфирного

масла листьев шалфея лекарственного, поэтому считаем целесообразным обязательное его присутствие в составе эфирного масла листьев шалфея лекарственного в качестве маркера

СКРИНИНГОВЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ФИТОПРЕПАРАТОВ

Результаты эксперимента показали, что из 50 фармакопейных видов лекарственного растительного сырья 15 содержат биохимические маркеры, присущие конкретному виду лекарственного растительного сырья. Эти данные дают возможность использовать эти маркеры для контроля состава многокомпонентных фитопрепаратов.

Так, например, в сборе желудочном №3 производства ЗАО «Здоровье» идентифицированы маркеры листьев мяты перечной -(-)-пулегон и (-)-пиперитон, корневищ аира - изолонгифолен, и корневищ с корнями валерианы - гвайол и валеранон; в сборе успокоительном №2 производства ЗАО «Ст.-Медифарм» идентифицированы маркеры листьев мяты перечной - (-)-пулегон и (-)-пиперитон, травы мелиссы - нео-изопулегол, и корневищ с корнями валерианы - гвайол и валеранон.

На рис. 3 и 4 представлены масштабированные фрагменты хроматограмм извлечений сбора желудочного №3 производства ЗАО «Здоровье» и сбора успокоительного №2 производства ЗАО «Ст.-Медифарм» соответственно Стрелками на хроматограммах показаны пики, соответствующие биохимическим маркерам вышеперечисленных видов лекарственного растительного сырья

Полученные нами данные приведены ниже в сводной таблице б. Звездочкой (*) в клетке отмечен заявленный производителем компонент, наличие или отсутствие соответствующего ему биохимического маркера обозначено плюсом (+) или минусом (-).

(-)- Пулегон

(-)- Пиперигон

Пшлонгифолсн

г. и а Ж^А

I . 1 ■' " Ы9 1) ''

Валеранон

Ш

Лн

Рис. 3. Фрагмент хроматограммы извлечения сбора желудочного №3 производства ЗАО «Здоровье».

АСЧЫ1«! ОН 0&Зер-2СС:7 с

нсо-Изонулеюл

(-)- Пулегон

У

к АШ»

Валеранон

(-)- Пиперигон

I .

Рис. 4. Фрагмент хроматограммы извлечения сбора успокоительного №2 производства ЗАО «Ст.-Медифарм».

Таблица 6

Таблица результатов поиска биохимических маркеров в фитопрепаратах

Образец № Растение 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Маркер

корневища Аира * * +1+1- * -1+1- * +1-1- * -1-1+ * -1-1- Изолонгифолен / |3-Кедрен / а-Кедренол

плоды Аниса * + а-Химахапен

корневища с корнями Валерианы * +1-1+ * * +1+1- * -1-1- * +1+1- * -1+1+ Гвайол / Валеранон / 1,2,3,4-Тетрагидроквинальдин

трава Донника * + * + Гидрокумарин

цветки Липы * + р-Патчулен

трава Мелиссы + + + + + + + Нео-изопулегол

листья Мяты * -/- * -/- * +/+ * +/+ * +/- * * +/+ * +/+ * +/- * -/+ (-)-Пиперитон / (-)-Пулегон

Цветки Ромашки * + * + * + * + * + * + Айапанин

Почки Сосны * +/+ Эукарвон / а-Диметилстирен

Трава Фиалки * + Анальгит

Листья Шалфея * + * * 4-Винилгвайакол

Трава Чабреца * + * * цис-Неролидол

листья Эвкалипта * + Эпиглобулол

Образец №1 Сбор желудочно-кишечный Изготовитель - ЗАО «Ст -Медифарм»

Состав цветки ромашки, листья мяты, плоды укропа, корневища аира, корни солодки

Образец №2 Сбор желудочно-кишечный Изготовитель - ОАО «Красногорсклексредства»

Состав цветки ромашки, листья мяты, плоды укропа, корневища аира, корни солодки

Образец №3 Сбор желудочный №3 Изготовитель - ОАО «Красногорсклексредства»

Состав листья мяты, корневища с корнями валерианы, корневища аира, листья крапивы, кора крушины

Образец №4 Сбор желудочный №3 Изготовитель - ЗАО «Здоровье»

Состав листья мяты, корневища с корнями валерианы, корневища аира, листья крапивы, кора крушины

Образец №5 Сбор грудной №3 Изготовитель - ЗАО «Здоровье»

Состав корни солодки, корни алтея, листья шалфея, плоды аниса, почки сосны

Образец №6 Сбор грудной №4 Изготовитель - ОАО «Красногорсклексредства»

Состав цветки ромашки, побеги багульника, цветки календулы, трава фиалки, корни солодки, листья мяты Образец №7 Фиточай Комфортный №2 Изготовитель - ЗАО «Ст -Медифарм» Состав гибискус, цветки ромашки, листья мяты, корневища аира, плоды укропа, корни солодки Образец №8 Сбор успокоительный №2 Изготовитель - ЗАО «Ст -Медифарм»

Состав листья мяты, шишки хмеля, корневища с корнями валерианы, корни солодки, трава пустырника I

Образец №9 Сбор успокоительный №2 Изготовитель - ОАО «Красногорсклексредства» С

Состав листья мяты, шишки хмеля, корневища с корнями валерианы, корни солодки, трава пустырника 1

Образец №10 Фиточай Опалиховский Изготовитель - ОАО «Красногорсклексредства»

Состав трава зверобоя, цветки липы, цветки ромашки, трава душицы, листья мяты, листья шалфея, трава тимьяна Образец №11 Фиточай Легочный травник Изготовитель - ООО НПП «Здоровье Нации» Состав корневища аира, корневища и корни девясила, трава хвоща, трава чабреца, корни солодки, плоды шиповника

Образец №12 Сбор желчегонный №2 Изготовитель - ЗАО «Здоровье»

Состав цветки бессмертника, трава тысячелистника, листья мяты, плоды кориандра

Образец №13 Сбор успокоительный №3 Изготовитель - ЗАО «Здоровье»

Состав корневища с корнями валерианы, трава донника, трава чабреца, трава душицы, трава пустырника Образец №14. Сбор успокоительный №3 Изготовитель - ОАО «Красногорсклексредства» Состав корневища с корнями валерианы, трава донника, трава чабреца, трава душицы, трава пустырника Образец №15 Сбор Элекасол Изготовитель - ОАО «Красногорсклексредства»

Состав корни солодки, листья шалфея, цветки календулы, трава череды, цветки ромашки, листья эвкалипта

Нами показано, что не во всех образцах проанализированных растительных сборов и БАД идентифицированы биохимические маркеры заявленных производителями видов лекарственного растительного сырья

Таким образом, результаты эксперимента показали перспективность исследований в данном направлении и возможность контроля состава фитопрепаратов при помощи найденных нами биохимических маркеров, содержащихся в лекарственном растительном сырье и обладающих видовой специфичностью

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ Анализ вариабельности состава листьев мяты перечной.

При анализе 6 образцов фитопрепаратов был найден маркер не указанной производителями травы мелиссы (см табл 6) Такая картина наблюдалась при анализе тех образцов фитопрепаратов, которые, согласно данным производителей, должны были содержать листья мяты перечной, присутствие которых подтверждено не было

Для выявления причин расхождения полученных результатов и данных производителей относительно состава фитопрепаратов, был проведен дополнительный анализ Цель анализа - определить, влияет ли происхождение сырья и технологические операции производителей на присутствие биохимических маркеров в лекарственном растительном сырье на примере листьев мяты перечной

На рис. 5 представлены фрагменты хроматограмм экстрактов листьев мяты перечной разных партий и годов пяти отечественных производителей.

Во всех проанализированных образцах были идентифицированы оба предложенных маркера листьев мяты перечной (см. рис 5) Ни в одном из проанализированных образцов сырья мяты перечной не был обнаружен маркер травы мелиссы.

По-видимому, присутствие биохимических маркеров в листьях мяты перечной мало зависит от происхождения сырья и технологических операций производителей.

В свою очередь, отсутствие в образцах №1, 2 и 7 (см табл. 6) маркеров листьев мяты перечной и идентификация маркера травы мелиссы объясняется как возможной сортовой вариацией

химического состава либо низким качеством исходного сырья, так и вероятной заменой одного вида лекарственного растительного сырья другим.

Sample ID:

ч

/JV7Wy

Г

Образец 1

}

Образец 2

V

10,702

V

ж" 2 \

V /'

Образец J

. - л 1 ,0801 А hf F;T

1СМ35 j \ ,ПА51 ! \ / \ 10.063 / / sJ \ J [уЗ^ \ \{ \ _/ v„ И .365 Л Н2Й5 j \ Образец 4 11 65111 Г8

"Г ''"tic 'кг

[\ _»*» /"f'i J - 10,702 j 1JW02 у ^ 11^85 Образец 5

ЮМ' 10 400 10 5-х' 1С 6-Х ' 10 7-Х 10 ЭХ 10 ЙЭЭ 11 000

11.300 11 70" 11 НО" 11 К»

Рис. 5. Фрагменты хроматограмм сырья листьев мяты перечной различных производителей. 1 - (-)-Пулегон; 2 - (-)-Пиперитон. Образец 1 - изготовитель ЗАО «Иван-чай»; Образец 2 - изготовитель ОАО «Красногорсклексредства»; Образец 3 - изготовитель ЗАО АПФ «Фито-ЭМ»; Образец 4 - изготовитель ЗАО «Техмедсервис»; Образец 5 - изготовитель ЗАО «Здоровье».

Обнаружение одного из двух предложенных маркеров листьев мяты перечной при анализе образцов №6, 10 и 12 (см. табл. 6), можно объяснить возможной сортовой вариацией химического состава либо низким качеством исходного сырья. Поэтому обнаружение 1 из 2 маркеров листьев мяты перечной может служить показателем присутствия этого вида лекарственного растительного сырья в составе многокомпонентного сбора.

Применение метода смешения проб. При анализе, например, разных партий сбора Элекасол производства ОАО

«Красногорсклексредства» (образец №15, см. табл. 6) не был обнаружен маркер листьев шалфея - 4-винилгвайакол.

Для устранения возможных ошибок анализа и для дополнительного контроля результатов был использован метод смешения проб, согласно которому в многокомпонентный фитопрепарат, в котором не был идентифицирован маркер заявленного производителем вида лекарственного растительного сырья, искусственно добавлялось это лекарственное растительное сырье того же производителя и в той же пропорции, что и указывает производитель. Результаты анализа на примере сбора Элекасол представлены на рис. 6.

23.77923 879

и

4-В и нилгвайакол

5С8Г1ЕК Т1С 2 1287

24.357

А

I

Рис. 6. Фрагменты хроматограмм извлечений сбора Элекасол производства ОАО «Красногорсклексредства»

а) - без добавления листьев шалфея;

б) - с добавлением листьев шалфея.

Во всех проанализированных образцах фитопрепаратов были найдены искомые биохимические маркеры добавленных видов лекарственного растительного сырья.

На этом основании можно сделать вывод, что отсутствие маркеров в исследованных фитопрепаратах (образцы №10, 13, 14 и 15, см. табл. 6) может быть связано как с возможной сортовой вариацией состава сырья или его низким качеством, так и с возможным отсутствием соответствующего им вида лекарственного растительного сырья.

Анализ вариабельности определения биохимических маркеров корневищ аира и корневищ с корнями валерианы.

При анализе ряда фитопрепаратов, не были идентифицированы все

предложенные нами биохимические маркеры корневищ аира и корневищ с корнями валерианы (см табл 6).

Так, при анализе сбора желудочного №3 производства ОАО «Красногорсклексредства» (образец №3, см. табл 6) были идентифицированы: р-кедрен - 1 из 3 маркеров корневищ аира; гвайол и тетрагидроквинальдин - 2 из 3 маркеров корневищ с корнями валерианы

Для выявления возможных причин «исчезновения» некоторых маркеров нами был проведен дополнительный анализ, в ходе которого были проанализированы 5 разных серий разных партий 2006 и 2007 годов сбора желудочного №3 производства ОАО «Красногорсклексредства» Цель анализа - выяснить, могут ли быть причиной данной ситуации сортовая вариация состава и технологические операции производителя.

В результате анализа установлено, что во всех проанализированных образцах были идентифицированы те же маркеры, что и при первоначальном анализе, те не были идентифицированы два других маркера корневищ аира -изолонгифолен и а-кедренол, маркер корневищ с корнями валерианы - валеранон.

Метод смешения проб также не привел к появлению всех маркеров корневищ аира и корневищ с корнями валерианы, а наблюдался лишь рост существующих пиков

На основании полученных данных можно сделать вывод, что причиной «исчезновения» некоторых биохимических маркеров корневищ аира и корневищ с корнями валерианы может быть как низкое качество исходного сырья, так и возможная сортовая вариация химического состава сырья

Поэтому, обнаружение одного из трех предложенных биохимических маркеров корневищ аира и корневищ с корнями валерианы может служить показателем присутствия этого вида лекарственного растительного сырья в составе многокомпонентного сбора либо БАД

-22-выводы

1 Изучены требования, предъявляемые нормативной документацией (НД), определяющие показатели подлинности и доброкачественности растительных сборов и БАД Показано, что в контроле показателей качества отсутствуют упоминания о биохимических маркерах, специфических для каждого конкретного вида лекарственного растительного сырья.

2 На основании изучения сведений, имеющихся в литературе по современным методам анализа многокомпонентных смесей, обоснован выбор высокочувствительного метода газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием, позволяющий определить набор индивидуальных химических соединений и оценить их специфичность для данного конкретного вида лекарственного растительного сырья

3 Изучен качественный состав 50 фармакопейных видов лекарственного растительного сырья методом газовой хромато-масс-спектрометрии

4 Установлено, что у 15 видов лекарственного растительного сырья имеются биохимические маркеры, по присутствию которых возможна идентификация соответствующего им вида лекарственного растительного сырья в составе многокомпонентных растительных сборов и БАД.

5 Разработан методический подход к проведению скрининговых газовых хромато-масс-спектрометрических исследований качественного состава лекарственного растительного сырья.

6 Изучен качественный состав водно-спиртовых извлечений, а также эфирного масла из листьев шалфея лекарственного

7 Разработана методика качественного газового хромато-масс-спектрометрического определения вещества-маркера 4-винил-гвайакола в листьях шалфея лекарственного

Список опубликованных работ по теме диссертации

1 Изучение компонентного состава летучей фракции экстрактов растений, входящих в состав сборов, применяемых при лечении заболеваний органов дыхания, методом газовой хроматографии с хромато-масс-спектрометрическим детектированием /

Р.В. Разживин, А.Н. Кузьменко, В.Ю. Решетняк, О.В. Нестерова, В.А. Попков // Сборник научных трудов IV российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов» - М , 2007.- С. 100-106

2. Сравнительное изучение компонентного состава вытяжек из лекарственного сбора для лечения и профилактики заболеваний пародонта на основе различных растворителей методом газожидкостной хроматографии /ДА Доброхотов, А Н Кузьменко, О В Нестерова, Р.В. Разживин, В Ю. Решетняк, В.А. Попков // Сборник научных трудов IV российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов» - М , 2007. - С. 103

3 Разработка показателей подлинности сбора для комплексного лечения заболеваний пародонта, осложненного аллергическим состоянием / Д.А. Доброхотов, О.В. Нестерова, Р.В. Разживин, А.Н. Кузьменко // Фармацевтический вестник Узбекистана -Ташкент, 2007 - № 2 - С 19-22

4 Хромато-масс-спектрометрическое изучение летучей фракции экстрактов лекарственного растительного сырья с целью выявления индикаторных компонентов / Р.В. Разживин // Научные труды VIII международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке, концепции болезней цивилизации» - М , 2007 - С 529.

5. Изучение компонентного состава экстрактов пяти видов растительного сырья, составляющего сбор желудочно-кишечный, методом газовой хроматографии с хромато-масс-спектрометрическим детектированием / Р.В. Разживин, А Н Кузьменко // Научные труды VIII международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке, концепции болезней цивилизации» - М , 2007. - С 530.

-246. Изучение компонентного состава экстрактов пяти видов растительного сырья, составляющих сбор Грудной №3 / Р.В. Разживин // Материалы XV Российского национального конгресса «Человек и лекарство» - М , 2008 - С 689.

7. Определение основных летучих компонентов жидких экстрактов валерианы (Valeriana officinalis) / Р.В. Разживин // Материалы XV Российского национального конгресса «Человек и лекарство».- М , 2008. - С 689

8 Изучение компонентного состава летучей фракции жидких экстрактов из лекарственного растительного сырья, входящего в состав комплексных средств, используемых при заболеваниях органов мочевыводящей системы / Р.В. Разживин, В.Ю. Решетняк,

A.Н. Кузьменко, О В Нестерова, В.А.Попков // Химическая технология - 2008 - Т 9 - № 8 - С. 408-410.

9 Поиск веществ-маркеров фармакопейных видов лекарственного растительного сырья / Р.В. Разживин,

B.Ю. Решетняк, В А Попков // Фармация. - 2008. - №6. - С. 25-28.

Заказ № 19/09/08 Подписано в печать 08 09 2008 Тираж 100 экз Уел пл 1,5

ООО "Цифровичок", тел (495) 797-75-76, (495) 778-22-20 \ ' }; \vw\v cfr ги, е-тш1 т/о@с/г ги

В наши дни фальсификация лекарственных препаратов представляет серьезную угрозу рынку лекарственных средств во всем мире. В то же время опасность подделки лекарственных растительных сборов и биологически активных пищевых добавок до сих пор привлекала не столь пристальное внимание российской фармацевтической общественности. И это несмотря на то, что потребительский спрос на подобные препараты увеличивается с каждым годом.

Рынок Б АД в России на конец 2007 г. оценивается примерно в 12 млрд. рублей с ежегодным приростом, превышающим таковой во многих зарубежных странах и составляющим около 12%.

Нормативная документация (НД) на лекарственные растительные сборы и БАД не в полной мере соответствуют требованиям определения доброкачественности. Контроль качества сводится к оценке безопасности по НД на пищевые продукты. В отличие от производителей биодобавок к производителям лекарственных средств предъявляются гораздо более жесткие требования. Поэтому разработка подходов и методов, позволяющих надежно идентифицировать конкретные виды лекарственного растительного сырья в составе лекарственных растительных сборов и БАД, представляется актуальной задачей. Одним из перспективных подходов является изучение специфических биологически активных соединений, присущих только данному виду лекарственного растительного сырья («хемотаксономические или биохимические маркеры»), что позволит совершенствовать методы определения доброкачественности многокомпонентных растительных сборов и БАД.

-б

Цель и задачи исследования

Целью работы явилась разработка методического подхода к проведению скрининговых газовых хромато-масс-спектрометрических исследований качественного состава лекарственного растительного сырья. t

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Изучить требования, предъявляемые действующей нормативной документацией к определению подлинности и доброкачественности лекарственных растительных сборов и БАД. Изучить имеющиеся в литературе сведения об индикаторных соединениях и биохимических маркерах лекарственного растительного сырья, входящего в состав лекарственных растительных сборов и БАД.

2. На основании анализа литературных данных обосновать выбор физико-химического метода для поиска биохимических маркеров в лекарственном растительном сырье.

3. Провести скрининговое исследование качественного состава 50 фармакопейных видов лекарственного растительного сырья методом газовой хро-мато-масс-спектрометрии.

4. Провести анализ полученных данных и выявить соединения, обладающие видовой специфичностью, которые могут выступать в роли биохимических маркеров.

5. Показать возможность использования выявленных биохимических маркеров конкретных видов лекарственного растительного сырья для контроля состава многокомпонентных растительных сборов и БАД.

6. Изучить качественный состав водно-спиртовых извлечений, а также эфирного масла из листьев шалфея лекарственного.

-77. Разработать методику качественного определения вещества-маркера 4-винилгвайакола в листьях шалфея лекарственного методом газовой хромато-масс-спектрометрии.

Научная новизна

Изучен качественный состав 50 фармакопейных видов лекарственного растительного сырья методом газовой хромато-масс-спектрометрии.

Для 15 видов лекарственного растительного сырья предложены биохимические маркеры, позволяющие идентифицировать их в составе многокомпонентных растительных сборов и БАД.

Разработан методический подход к проведению скрининговых исследований качественного состава лекарственного растительного сырья методом газовой хромато-масс-спектрометрии.

Разработана методика качественного хромато-масс-спектрометрического определения вещества-маркера 4-винилгвайакола в листьях шалфея лекарственного.

Практическая значимость

Результаты диссертационной работы апробированы в отделении ОФХТИ санитарно-гигиенической лаборатории ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в г. Москве», а также в контрольно-аналитической лаборатории ОКК ОАО «Красногорсклексредства», где отмечена хорошая воспроизводимость и стабильность получаемых результатов в условиях лабораторного и промышленного анализа лекарственного растительного сырья, многокомпонентных растительных сборов и БАД. По результатам апробации, методический подход рекомендован для контроля качества, как индивидуальных видов лекарственного растительного сырья, так и многокомпонентных фитопрепаратов на его основе, а также для включения в проект НД.

Разработанный методический подход внедрен в нормативную документацию ОАО «Красногорсклексредства».

Результаты диссертационной работы используются в учебном процессе кафедры фармацевтической и токсикологической химии медицинского факультета РУДН.

На основании проведенных исследований подготовлен и представлен на рассмотрение в ФГУ «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» проект фармакопейной статьи «Salviae folia. Шалфея листья».

Апробация работы

Результаты работы доложены на VTU Международном конгрессе «Здоровье и образование - XXI век; Концепции болезней цивилизации» (ноябрь 2007 г., Москва), на IV Российской конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов» (июнь 2007 г., Москва), на научных конференциях кафедры общей химии с курсом стоматологического материаловедения ММА им. И.М.Сеченова (2006-2008 гг., Москва), на XV Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (апрель 2008 г., Москва).

Положения, выносимые на защиту

1. Экспериментальные данные по разработке методического подхода к проведению скрининговых газовых хромато-масс-спектрометрических исследований качественного состава лекарственного растительного сырья.

2. Результаты скрининговых газовых хромато-масс-спектрометрических исследований качественного состава 50 фармакопейных видов лекарственного растительного сырья.

3. Результаты скрининговых газовых хромато-масс-спектрометрических исследований качественного состава 15 сложных многокомпонентных растительных сборов и БАД.

Публикация результатов исследования. По результатам проведенных исследований опубликовано 9 печатных работ.

Объем и структура диссертации

Работа изложена на 147 страницах машинописного текста, включая 2 схемы, 18 таблиц, 41 рисунок и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трёх экспериментальных глав, содержащих результаты исследований и их обсуждение, выводов и списка литературы, включающего 193 источника (65 из которых зарубежные).

выводы

1. Изучены требования, предъявляемые нормативной документацией (НД), определяющие показатели подлинности и доброкачественности растительных сборов и БАД. Показано, что в контроле показателей качества отсутствуют упоминания о биохимических маркерах, специфичных для каждого конкретного вида лекарственного растительного сырья.

2. На основании изучения сведений, имеющихся в литературе по современным методам анализа многокомпонентных смесей, обоснован выбор высокочувствительного метода газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием, позволяющий определить набор индивидуальных химических соединений и оценить их специфичность для конкретного вида лекарственного растительного сырья.

3. Изучен качественный состав 50 фармакопейных видов лекарственного растительного сырья методом газовой хромато-масс-спектрометрии.

4. Установлено, что у 15 видов лекарственного растительного сырья имеются биохимические маркеры, по присутствию которых возможна идентификация соответствующего им вида лекарственного растительного сырья в составе растительных сборов и БАД.

5. Разработан методический подход к проведению скрининговых исследований качественного состава лекарственного растительного сырья методом газовой хромато-масс-спектрометрии.

6. Изучен качественный состав водно-спиртовых извлечений, а также эфирного масла из листьев шалфея лекарственного.

7. Разработана методика качественного определения вещества-маркера 4-винилгвайакола в листьях шалфея лекарственного методом газовой хромато-масс-спектрометрии.