Автореферат и диссертация по медицине (14.04.02) на тему:ФИТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЫРЬЯ И ПРЕПАРАТОВ ПЕРЦА ОДНОЛЕТНЕГО (СAPSICUM ANNUUM L.)

Актуальность темы. В настоящее время лекарственные растения являются важным источником получения лекарственных препаратов (ЛП), используемых в различных областях медицинской практики. Это объяснятся тем обстоятельством, что растительные препараты обладают широким спектром фармакологической активности и, как правило, не вызывают побочных эффектов при рациональном применении. Кроме того, применение фитопрепаратов актуально при лечении ряда хронических заболеваний, терапия которых носит длительный характер. В связи с этим является актуальным поиск новых источников растительного сырья, содержащего биологически активные соединения (БАС), в том числе алкалоиды, флавоноиды и каротиноиды.

Жизнь современного человеческого общества постоянно сопровождается явными, а чаще всего скрытыми воздействиями разнообразных потенциально вредных факторов. Одной из часто встречаемых причин нарушения здоровья является продолжительное воздействие на человека вредных и опасных производственных факторов, с которыми он сталкивается в процессе трудовой деятельности. В результате чего возникают такие последствия, как артриты, миозиты, радикулиты, невриты, ушибы, растяжения, нарушение кровообращения и др. Одной из важнейших групп лекарственных средств для лечения выше перечисленных заболеваний является группа местнораздражающих препаратов, которые возбуждают окончания чувствительных нервов в коже, вызывают местные и рефлекторные реакции, способствующие улучшению кровоснабжения и трофики тканей, ослаблению болей. Перспективными источниками получения местнораздражающих и анальгетических ЛП являются плоды стручкового (однолетнего) перца {Capsicum аппиит L.; семейство Паслёновые - Solanaceae).

Терапевтическое действие плодов перца обусловлено алкалоидами — капсаициноидами, среди которых основным (до 70%) является капсаицин.

На основе плодов стручкового перца выпускаются препараты: «Перца стручкового настойка», мази, кремы, гели, спреи для носа и таблетки.

Тот факт, что капсаицин входит в состав широко распространённых лекарственных средств (ЛС), служит доказательством его безопасности для здоровья и может ускорить процесс создания новых лекарств.

Неотъемлемым аспектом создания и производства лекарственных препаратов растительного происхождения является контроль качества продукции на всех этапах её производства, однако в этом отношении потенциал данного растения в полной мере не раскрыт. Во многом остаётся нерешённым вопрос стандартизации сырья и ЛП данного растения. Так, на сегодняшний день отсутствует фармакопейная статья (ФС) на лекарственное растительное сырье (ЛРС) перца стручкового, а нормативной документацией (НД) является ГОСТ 14260-89. В данной НД схематизированная микроскопия имеет неполный характер, поэтому раздел требует уточнения и дополнения с использованием цифровой микроскопии. Кроме того, в нормативной документации (ГОСТ 14260-89) на сырьё перца стручкового отсутствует раздел «Качественные реакции». В методике количественного анализа предлагается использование спектрофотометрического метода с последующим построением калибровочного графика, что является, с нашей точки зрения, громоздким и нецелесообразным. На наш взгляд, данные подходы к химической стандартизации не вполне достоверно характеризуют качество сырья данного- растения. Отсутствие унифицированных методик анализа сырья, определяющих показатели содержания БАС, свидетельствует об актуальности разработки ФС, отвечающей современным требованиям стандартизации ЛРС.

Качество ЛП «Перца стручкового настойка» регламентируется (ФС 421259-93). В данную НД включены методики качественного и количественного анализа с использованием методов анализа — ТСХ, УФ-спектроскопии. Однако, на наш взгляд, в данном случае предусмотрено использование многостадийной технологии, включающей, в частности, очистку анализируемых веществ путем обработки водно-спиртового извлечения гексаном, а затем хлороформом, что нельзя признать целесообразным как с точки зрения воспроизводимости методики, так и в плане неизбежной потери капсаициноидов, растворимых в вышеперечисленных органических растворителях.

Решение вопроса стандартизации лекарственных средств (ЛС) заключается в разработке объективных и унифицированных методов анализа ЛРС иЛПпо ведущей группе БАС (Куркин В.А., 2002; 2007). При решении этой проблемы необходимо учитывать и то обстоятельство, что методики качественного и количественного анализа должны соответствовать принципу унификации в ряду: сырье - субстанция — лекарственная форма (Самылина И.А. и др., 1994).

Таким образом, в рамках разработки современных подходов к анализу ЛРС и ЛС перца стручкового, актуальным является дальнейшее изучение анатомо-диагностических признаков плодов стручкового перца и компонентного состава данного сырья.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является фармакогностическое исследование плодов перца стручкового и совершенствование методик стандартизации сырья и препаратов данного растения.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Исследование анатомо-морфологических и гистохимических признаков плодов перца стручкового.

2. Сравнительное изучение химического состава сырья и ЛП перца стручкового.

3. Изучение алкалоидного состава плодов перца однолетнего.

4. Разработка методик качественного и количественного анализа плодов перца стручкового с использованием стандартного образца ГСО капсаицина.

5. Разработка методик качественного и количественного анализа ЛП «Перца стручкового настойка» с использованием стандартного образца ГСО капсаицина.

6. Изучение в процессе хранения числовых показателей JIPC «Перца стручкового плоды» и ЛП «Перца стручкового настойка».

7. Разработка проектов НД на плоды стручкового перца и настойку перца стручкового.

Научная новизна. В результате изучения химического состава плодов и промышленных образцов «Перца стручкового настойка» выделены и идентифицированы 6 индивидуальных соединений, в том числе капсаицин, который охарактеризован как доминирующий алкалоид в этом растении, диоктилфталат, который был впервые выявлен для рода Capsicum, а также космосиин (7-0-Р"0-глюкопиранозид апигенина), впервые выделенный из плодов Capsicum аппиит L.

Установление структуры и изучение физико-химических свойств выделенных веществ проводилось с использованием УФ-, ИК-, 'Н-ЯМР, 13С-ЯМР-спектроскопии в сочетании с традиционными методами химического анализа и результатов различных химических превращений (ферментативный и кислотный гидролиз). Показана целесообразность проведения стандартизации сырья перца стручкового по ведущей группе БАС - капсаициноидам и, в частности, по содержанию доминирующего алкалоида капсаицина, причём с учётом его фенольной природы.

Обоснована необходимость использования ГСО капсаицина в методиках качественного и количественного анализа плодов перца стручкового и препаратах на его основе. Разработаны методические и методологические подходы к стандартизации сырья и препаратов перца стручкового, заключающиеся в оценке суммы капсаициноидов с использованием тонкослойной хроматографии (ТСХ), УФ-спектроскопии и хроматоспектрофотометрии.

Практическая значимость. На основе фитохимических исследований разработаны методики качественного и количественного анализа плодов и ЛС перца стручкового, которые основываются на определении капсаицина методами тонкослойной хроматографии, хроматоспектрофотометрии. Разработанные методики количественного анализа ЛРС и ЛС перца базируются на определении содержания суммы капсаициноидов методом хроматоспектрофотометрии в пересчете на капсаицин. Унифицированы в ряду ЛРС — лекарственные средства методики качественного и количественного анализа сырья перца и ЛС «Перца стручкового настойка» с использованием ТСХ-анализа, хроматоспектро-фотометрии.

Разработаны показатели качества ЛРС «Перца стручкового плоды» и ЛС «Перца стручкового настойка»: в качестве нижнего предела содержания суммы капсаициноидов в плодах перца стручкового предложен показатель «не менее 0,4%», вместо значения 0,15 %, как указано в НД «Перца стручкового плоды», а в ЛС «Перца стручкового настойка» показатель «не менее 0,03 %», вместо значения 0,01%. Оформлены проекты фармакопейной статьи «Перца стручкового плоды», фармакопейной статьи предприятия (ФСП) ЛП «Перца стручкового настойка» и представлены в ФГБУ «Научный центр экспертизы средств медицинского назначения» Минздравсоцразвития РФ (входящий № 07а - ЦФМС от 19.01.11).

Результаты исследований используются в научных исследованиях и в учебном процессе на кафедре фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии и кафедре химии фармацевтического факультета СамГМУ (акты внедрения от 22.04.2010 г.), в ГУЗ «Центр контроля качества лекарственных средств Самарской области», а также в ЗАО «Самаралектравы» (пос. Антоновка Самарской области). Внедрение результатов исследования также подтверждается рационализаторскими предложениями (удостоверение № 109 и 110 от 27.12.2010 г.). Результаты микроскопических исследований включены в электронное учебное пособие «Ботаника. Микроскопия. Вып. 1», разработанное на кафедре фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии СамГМУ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты анатомо-диагностического исследования плодов перца стручкового.

2. Данные сравнительного фитохимического исследования плодов и настойки перца стручкового.

3. Результаты исследований по разработке подходов к стандартизации плодов перца стручкового, а также лекарственных форм на его основе.

4. Методики качественного и количественного анализа ЛРС «Перца стручкового плоды» и лекарственного средства «Перца стручкового настойка».

5. Результаты исследований по обоснованию показателей качества плодов перца стручкового, а также лекарственной формы «Перца стручкового настойка».

Апробация работы и публикации. Материалы работы доложены и обсуждены на XIV Всероссийском конгрессе "Экология и здоровье человека" (Самара, 2009); межвузовской конференции молодых учёных «Аспирантские чтения» (Самара, 2009, 2010 гг.); II Российском фитотерапевтическом съезде (Москва, 2010).

Основное содержание диссертации опубликовано в 16 научных работах, из них 4 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК РФ.

Связь задач исследования с проблемами фармацевтических наук.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с тематическим планом научно-исследовательских работ Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (государственная регистрация № 012001053332).

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена на 128 страницах машинописного текста, содержит 11 таблиц, 39 рисунков. Диссертация состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания объектов и методов исследования (глава 2), 3-х глав, отражающих результаты собственных экспериментальных исследований ■ и их обсуждение, общих выводов, приложения и списка литературы, включающего 124 источника, из которых 28 - на иностранных языках.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. В ходе анатомо-морфологичееких и гистохимических исследований уточнены и дополнены диагностические признаки плодов перца стручкового, которые нашли отражение в соответствующих разделах спецификациии и проектах ФС на данное лекарственное растительное сырье.

2. Из плодов и настойки перца стручкового с использованием колоночной хроматографии, а также методов УФ-, ИК-, Щ-ЯМР, 13С-ЯМР-спектроскопии, масс-спектрометрии, ТСХ-анализа и результатов различных химических превращений (ферментативный и кислотный гидролиз) выделены и идентифицированы 6 индивидуальных веществ: капсаицин, диоктилфталат, космосиин, апигенин, рутин и (3-каротин.

3. Впервые для рода Capsicum L. было выявлено производное фталевой кислоты - диоктилфталат и впервые был выделен из плодов перца стручкового космосиин, представляющий собой 7-0-(3-0-глюкопиранозид апигенина (5,7,4' — тригидроксифлавон).

4. Предложены новые подходы к стандартизации сырья и препаратов перца стручкового, заключающиеся в использовании в методиках анализа ГСО капсаицина с учётом принципа унификации методик в ряду ЛРС — субстанция - лекарственная форма.

5. Обоснована целесообразность определения, капсаицина в сырье и препаратах перца стручкового с учётом фенольной природы данного доминирующего алкалоида.

6. Разработаны методики качественного анализа плодов перца стручкового, основанные на обнаружении одного из доминирующих веществ растения - капсаицина методами ТСХ-анализа и УФ-спектроскопии, с использованием ГСО капсаицина.

7. Разработаны методики количественного определения суммы капсаициноидов в плодах перца стручкового методом прямой хроматоспектрофотометрии с использованием ГСО капсаицина.

8. Разработаны методики качественного и количественного анализа алкалоидов в препарате «Перца стручкового настойка» методом ТСХ-анализа и УФ-хроматоспектроскопии с использованием ГСО-капсаицина.

9. В качестве нижнего предела содержания суммы капсаициноидов в плодах перца стручкового предложен показатель «не менее 0,4 %», вместо значения 0,15 %, как указано в НД «Перца стручкового плоды», а в ЛП «Перца стручкового настойка» показатель «не менее 0,03 %», вместо значения 0,01 %, как указано в НД на настойку.

10. На основании экспериментальных данных, полученных в ходе микроскопических, гистохимических, химических и аналитических исследований, разработаны проекты ФС «Перца стручкового плоды» и ФСП «Перца стручкового настойка».