Автореферат и диссертация по медицине (14.04.02) на тему:Исследование содержания фенолокислот в лекарственном и пищевом растительном сырье методом ВЭЖХ

004608899

На правах рукописи

МЕДВЕДЕВ ЮРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ФЕНОЛОКИСЛОТ В ЛЕКАРСТВЕННОМ И ПИЩЕВОМ РАСТИТЕЛЬНОМ СЫРЬЕ МЕТОДОМ ВЭЖХ

14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

2 2 ИЮЛ 2Ш

МОСКВА-2010

004608899

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

Научные руководители:

Академик РАМН, доктор фармацевтических наук,

профессор

Арзамасцев Александр Павлович

Доктор химических наук, профессор Эллер Константин Исаакович

Доктор фармацевтических наук, профессор

Прокофьева Вера Ивановна

Официальные оппоненты:

доктор фармацевтических наук, профессор

Киселева Татьяна Леонидовна

доктор фармацевтических наук

Боковикова Татьяна Николаевна

Ведущая организация:

Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) РАСХН

Защита состоится « 13 » сентября 2010 г. в 14 часов на заседании Диссертационного совета Д.208.040.09 при Московской Медицинской Академии им. И. М. Сеченова по адресу: 119019, г.Москва, Никитский бульвар, 13.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской Медицинской Академии им. И. М. Сеченова, по адресу: 117998, г. Москва, Нахимовский проспект, д.49

Автореферат разослан « » /¿/¿¿'/¿¿Л?_2010 г.

Ученый секретарь

Диссертационного Совета Д.208.040.09,

доктор фармацевтических наук, профессор

Наталья Петровна Садчикова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Гидроксикоричные кислоты (ГКК) являются наиболее распространенными полифенольными кислотами в высших растениях. Основными ГКК являются: кафтаровая, хлорогеновая и её изомеры, цикорисвая, изомеры дикофеоилхинной (цинарина), феруловая, ферулоилхинная и её изомеры.

ГКК проявляют выраженные антиоксидантные и антирадикальные свойства в тестах in vitro, описаны иммуностимулирующая, противовирусная и противовоспалительная активность.

В настоящее время в отечественной нормативной документации на лекарственные растения и продукты на их основе ГКК упоминается редко (для эхинацеи и артишока). Для BP 2009, USP 30, JP 15 характерно большее количество лекарственных растений, в которых нормируется содержание ГКК (трава и корни эхинацеи, листья артишока, листья ясеня обыкновенного, цветки белокудренника черного, листья крапивы двудомной, листья розмарина лекарственного, листья мелисы лекарственной, корневища и корни шалфея лекарственного). Однако, учитывая важную физиологическую роль для растений можно предположить гораздо большее распространение ГКК.

Другой актуальной проблемой является разработка и внедрение унифицированного метода анализа ГКК, позволяющего определять больший спектр кислот, чем в действующей нормативной документации.

Учитывая вышесказанное, актуальной является разработка унифицированного метода анализа ГКК и исследование с его помощью различного лекарственного растительного сырья, растительных экстрактов, БАД к пище и пищевых продуктов.

Цель и задачи исследования: Цель настоящей работы заключалась в исследовании различных лекарственных и пищевых растительных источников на содержание гидроксикоричных кислот.

Задачи исследования: 1. Изучить распространение, физико-химические свойства и методы анализа гидроксикоричных кислот.

2. Разработать методику определения гидроксикоричных кислот (подбор оптимальных условий выделения, детектирования и хроматографического разделения фенолокислот в многокомпонентных смесях).

3. Оценить хроматографические параметры метода количественного определения, его метрологические характеристики, провести валидацию метода.

4. Проанализировать образцы лекарственного и пищевого растительного сырья.

5. Создать базу данных о содержании гидроксикоричных кислот в исследованном лекарственном и пищевом растительном сырье.

Научная новизна. Разработаны оригинальные методики идентификации и количественного определения гидроксикоричных кислот в лекарственном и пищевом растительном сырье, БАД к пище и пищевых продуктах.

Практическая значимость. Разработанная методика использована для исследования ГКК в 115 наименованиях лекарственного и пищевого растительного сырья. Методика определения гидроксикоричных кислот включена в «Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище» (дополнение к Р4.1.1672-03, Минздрав РФ).

Методика была успешно применена в НИИ питания РАМН при гигиенической экспертизе более 90 образцов сырья для БАД к пище и БАД к пище в НИИ питания РАМН.

Апробация работы. Результаты исследований доложены на XI Всероссийском Конгрессе диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье», (ноябрь 2008 г., г. Москва), на научных конференциях кафедры фармацевтической химии с курсом токсикологической химии ММА им. И.М.Сеченова (2006 - 2009 гг.); конгрессе «Фитофарм 2008» (июнь 2008 г., Санкт-Петербург), XII Всероссийском Конгрессе диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье», (декабрь 2009 г., г. Москва), XVII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство», (2010 г., г. Москва).

Апробация работы проведена на межлабораторной конференции кафедры фармацевтической химии с курсом токсикологической химии фармацевтического факультета ММ А им. И. М. Сеченова (19 января 2010 г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе одна статья в издании, рекомендуемом ВАК России.

Связь исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в рамках НИР кафедры фармацевтической химии ГОУ ММА им. И.М. Сеченова «Совершенствование контроля качества лекарственных средств», № госрегистрации 01.200.110545. «Разработка современных технологий подготовки специалистов с высшим медицинским и фармацевтическим образованием на основе достижений медико-биологических исследований. Per. № 01.2.006.06352».

Объем н структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы.

Диссертация изложена на 144 стр. машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, результатов исследования и их обсуждения, выводов и библиографического указателя, включающего 102 источника, 72 из которых зарубежные. Работа иллюстрирована 21 рисунком и 31 таблицей.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Разработка методики ВЭЖХ количественного определения ГКК: хлорогеновой, неохлорогеновой, криптохлорогеновой, кафтаровой, кофейной, /г-кумаровой, феруловой, цикориевой, дикофеоилхинных, дикофейной, ферулоилхинных кислот в лекарственном и пищевом растительном сырье.

2. Результаты изучения содержания и состава гидроксикоричных кислот в лекарственном и пищевом растительном сырье.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Объекты исследования

Лекарственное и пищевое растительное сырье, продукты их переработки, БАД к пище, сертифицируемые в НИИ питания РАМН.

Стандартные образцы При разработке методик и проведении аналитических исследований по содержанию ГКК в качестве стандартных образцов использовались коммерчески доступные индивидуальные вещества (производства «Sigma-Aldrich Со», «Fluka», «ChromaDex»),

Хроматографическая система Жидкостной хроматограф «Agilent 1100 Series» (США) с дегазатором, насосом, обеспечивающим одновременную подачу 2-х растворителей, устройством для автоматического ввода проб, термостатом, фотодиодноматричным детектором и масс-детектором «Agilent LC/MSD Trap SL family» (США). Управление системой и обработку полученных хроматограмм осуществляли при помощи программы «Chemstation А.09.03».

Условия хроматографирования и детектирования Для выбора оптимальной аналитической волны детектирования были изучены УФ-спектры имеющихся стандартов ГКК. Было показано, что ГКК имеют несколько максимумов поглощения: при 220-230 нм и 320-330 нм. Для р-кумаровой кислоты также характерно наличие двух максимумов поглощения в УФ-спектре - при 225-230 нм и 308-313 нм (см. рис. 1 и 2).

В качестве аналитической волны детектирования предпочтительно использование полос поглощения с большей длиной, как более специфичной. Кроме этого коэффициент молярной экстинкции ГКК в диапазоне 320-330 нм (для производных р-кумаровой к-ты 308-313 нм) имеет большую величину по сравнению с диапазоном 220-230 нм.

На основании полученных данных детектирование ГКК при ВЭЖХ исследовании проводили при длине волны 330 нм, детектирование производныхр-кумаровой кислоты - при длине волны 310 нм.

•слы.sзе-ii5s'.3«nA~ü.~- !RK=5-üik, '¡a«i я'кюкоА.р

mAU-

40 : / \ 30 ; 20: 10: 0 ;

Рис. 1. УФ - спектр стандарта хлорогеновой (5-КХК) кислоты.

:DÂbïTÎÎ6357Ï!i mAU.^R^isTiifiiO

mAU

300: \

250: 200 : 150: 100:

50; /

С

Рис. 2. УФ - спектр стандарта /жумаровои кислоты.

Для выбора оптимальных условий (наибольшая чувствительность и специфичность) масс-детектирования и фрагментации ГКК при ВЭЖХ -исследовании были изучены масс-спектры имеющихся стандартов и проведена их фрагментация. Для этого имеющиеся рабочие стандартные растворы вводились непосредственно в масс-детектор.

В дальнейшем масс - детектирование проводили в следующих условиях: ионизация электроспреем с распылением азотом; небулайзер 70 psi; температура осушающего газа 350°С, скорость 12 л/минуту; полярность отрицательная; сканирование в диапазоне 100-800 m/z с разрушением ионов, соответствующим молекулярным массам исследуемых кислот.

В рамках подбора оптимальных условий хроматографического разделения использовались следующие варианты подвижной фазы: изократическое элюирование смесью ацетонитрил - фосфатный буферный раствор 0,025 мМоль с рН=2,5 (в различных соотношениях, от 10 % до 25 %

ацетонитрила); градиентное элюирование смесью ацетонитрил - фосфатный буферный раствор 0,025 мМоль с рН=2,5; градиентное элюирование смесью ацетонитрил - водный раствор трифторуксусной кислоты (ТФУ) с рН=2,5; градиентное элюирование смесью ацетонитрил - водный раствор муравьиной кислоты с рН=2,5. Разделение проводили на колонках Thermo Hypersil ODS (2) column 250x4,6мм 5мкм; Phenomenex Luna CI8 (2) 250x4,6мм 5мкм; Supelco Discovery С18 250x4,6мм 5мкм.

В дальнейшем, как наиболее оптимальный, использовался следующий вариант хроматографического разделения:

Подвижная фаза. Компонент А: ацетонитрил; компонент В: к 1 л дистиллированной деионизированной воды добавляли концентрированную муравьиную кислоту до pH 2,5. Форма градиента - линейная: 0 мин 12% «А», 30 мин 25% «А», 40 мин 40% «А», 41 мин 80% «А», 42 мин 80% «А», 43 мин 12% «А», 45 мин 12% «А». Общее время анализа - 45 минут. Скорость потока: 0,9 мл/мин. Объем вводимой пробы: 5-100 мкл. Колонка Supelco Discovery С18 HPLC 250x4,6мм 5мкм; температура термостата 25°С. Примеры хроматограмм представлены на рис. 3 и 4.

DAD1 A. S¡g=330 4 Ref=off NH S-KXK

Рис. 3. Типичная ВЭЖХ - хроматограмма ГКК (УФ-детектор при длине волны 330 нм) на примере экстракта артишока.

В процессе работы был проведен подбор условий проведения экстракции ГКК из растительного сырья и пищевых продуктов (состав экстрагента, время).

ГЬ^лл_

—I 1—1 ^ ■ ■ ■ 1—т 1—. 1 •—^ ■ ■ I г—2 ■ ■ 1 • £ ■ ■ ■ ' 1 1 ^ ■ 1 ■

Рис. 4. Типичная ВЭЖХ - хроматограмма ГКК (масс-детектор, общий ионный ток) на примере экстракта артишока.

Были исследованы следующие варианты: водные растворы этанола с концентрацией 15%, 30%, 45%, 60%, 75%, 90%, 100%; водные растворы метанола с концентрацией 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 100%; смесь метанол-этанол-вода (25:25:50); водное извлечение (настой или отвар в зависимости от вида сырья). Проводилось исследование влияния времени на полноту экстракции (15, 30, 45 и 60 минут).

Было показано, что оптимальными условиями экстракции являются использование смеси метанол : вода (6:4) при нагревании на кипящей водяной бане с обратным холодильником в течение 15 минут.

Пробоподготовка

Подготовка проб для анализа растительного сырья: образец сырья тщательно измельчают, отбирают около 1,00 г (точная навеска), помещают в круглодонную колбу объемом 100 мл, экстрагируют 50 мл 60 % раствора метанола в течение 15 минут на кипящей водяной бане с обратным холодильником при перемешивании. После этого пробу обрабатывают ультразвуком в течение 10 мин, фильтруют, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят объем раствора до метки 60% метанолом.

Подготовка проб для анализа растительных экстрактов: около 0,5 г (точная навеска) экстракта помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, прибавляют около 50 мл 60% раствора метанола, растворяют, доводят объем раствора до метки 60 % метанолом.

Подготовка проб для анализа соков: около 10 г (точная навеска) фруктового сока помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят объем до метки водой.

Полученные растворы тщательно перемешивают и фильтруют через мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм, при необходимости центрифугируют на центрифуге при 14000-15000 об/мин.

Хроматографические характеристики и параметры пригодности хроматографической системы Были рассчитаны хроматографические характеристики и параметры пригодности хроматографической системы разработанной методики (таблица 1), валидационные характеристики (таблица 2), произведена метрологическая оценка методики (таблица 3).

Таблица 1

Параметры разделения гидроксикоричных кислот в условиях градиентного

режима, скорость фазы 0,9 мл/мин, мертвый объем ^=3,1

гкк мин. к' N Авугп а

Кофеоилхинная 5.5 0.77 11637 1.01 1,17 1,43 1,05 1.07 1,15 1,11 1.08 1,10 1,15 1,01 1,01 1,13 1,94 5,42 0,83 1,22 2,42 1,98 2,31 2,08 3,36 0,71 0,68 2,93

3-КХК* 5.9 0.90 12849 1.09

Кафтаровая 7.1 1.29 14707 0.97

Кофеоилхинная 7.3 1.35 14050 1.04

Кофеоилхинная 7.6 1.45 15367 1.06

5-КХК 8.2 1.67 17238 0.99

4-КХК 8.7 1.86 18937 1.01

изо-Кафтаровая 9.3 2.00 19617 1.12

Дикофейная 9.9 2.19 16356 1.05

Кофеоилхинная 10.9 2.52 23376 1.06

Кофейная 11.1 2.54 26176 1.03

Кофеоилхинная 11.3 2.56 21874 1.06

Кумароилхинная 12.2 2.90 24987 0.98

1,5-ДиКХК** 13.1 3.13 31619 0.99 1,08 1,09 1,03 2,98 2,30 0,96 3,23 1,60 2,41 0,89 5,47 3,20 5,43 4,98 1,92 2,95 1,94 3,28 1,68 1,14 1,77 2,03

ФХК*** 13.8 3.42 31326 1.01

Кофеоиляблочная 14.1 3.51 33178 0.98

Кумароил хинная 15.1 3.76 38015 1.02 1,07

Кофеоилхинный лактон 15.6 3.97 39712 1.07 1,06 1,08 1,02 1,13 1,06 1,13 1,08 1,05 1,05 1,02 1,05 1.03 1,02 1.04 1,03 1,07 1,02 1,02 1,11 1.05

р-Кумаровая 16.4 4.28 34931 0.98

Кофеоилхинный лактон 16.7 4.38 43735 1.20

Феруловая 18.6 4.97 39389 1.00

Цикориевая 19.8 5.25 44874 0,97

Дикумароилхинный лактон 21.7 5.92 71156 1.01

Кофеоилкумароилхинная 23.5 6.41 55934 0.90

3,4-ДиКХК 24.2 6.74 85559 0.98

изо-3,4-ДиКХК 25.2 7.06 84937 1.02

3,5-ДиКХК 25.9 7,17 76782 1.05

Кофеоилферулоилвинная 27.1 7.55 92259 1.00

4,5-ДиКХК 27.7 7.74 96389 1.12

изо-3,5-ДиКХК 28.1 7.86 107738 1.06

изо-4,5-ДиКХК 28.7 8.15 119453 1.05

Розмариновая 29.4 8.37 107631 0.99 4,79

Кофеоилферулоилхинная 31.1 8.93 125964 1.08 2,83

Кофеоилферулоилхинная 32.1 9.13 130810 1.07 1,94 7,83 5,50

Кофеоилферулоилхинная 32.8 9.35 128736 1.09

Кофеоилферулоилхинная 35.5 10.34 192275 1.10

Ферулоилхинная 37.2 10.86 255730 1.06

Здесь и далее: *КХК - кофеоилхинная кислота; **диКХК -

дикофеоилхинная кислота; ***ФХК - ферулоилхинная килота

Как следует из таблицы эффективность колонки составила от 11637 до 255730 т.т. селективность колонки для всех соединений была более 1,0, а разрешение составило от 0,68 до 7,83.

п

Таблица 2

Параметры валидации методики ВЭЖХ для количественного определения ГКК в образцах при введении 10 мкл

Предел Предел кол. Диапазон Коэфф.

ГКК обнаружения определения линейных линей-

(сигнал-шум 3:1) (сигнал-шум 10:1) концентраций ности

5-КХК 2,60 мг/100г 12,00 мг/100г 12-10000 мг/100г 0,997

Кофейная 0,80 мг/100г 4,00 мг/100г 4-5500 мг/100г 0,997

р-Кумаровая 1,2 мг/100г 6,00 мг/100г 6-3000 мг/100г 0,998

Феруловая 1,80 мг/100г 7,00 мг/100г 7-2500 мг/100г 0,999

Цикориевая 2,50 мг/100г 9,00 мг/100г 9-6600 мг/100г 0,998

Розмариновая 2,10 мг/100г 9,00 мг/100г 9-8500 мг/100г 0,998

Предел обнаружения метода составил 0,80 мг/100г - 2,60 мг/100г, предел количественного определения от 4,00 мг/100г до 12,00 мг/100г.

Для оценки сопоставимости и правильности методики были рассчитаны метрологические характеристики по результатам 5 параллельных измерений стандартных растворов. Относительная погрешность для большинства исследованных соединений находится в пределах от 0,89 до 4,72 % (таблица 3).

Таблица 3

Метрологическая оценка количественного определения ГКК

№ ГКК X НОМ Хер 82 8 5 хер а 1(а,0 Ах £%

1 5-КХК 50 51,12 6,817 2,611 1,168 0,05 2,78 2,28 4,48

9500 9503,4 9266,8 96,26 43,05 0,05 2,78 84,37 0,89

2 Кофейная 35 34,84 1,573 1,254 0,561 0,05 2,78 1,099 3,16

5000 4998,8 4897,9 69,98 31,29 0,05 2,78 61,34 1,23

3 р-Кумаровая 60 60,78 5,827 2,414 1,080 0,05 2,78 2,116 3,48

2800 2806,0 2699,5 51,95 23,23 0,05 2,78 45,54 1,62

4 Феруловая 80 79,94 11,30 3,362 1,504 0,05 2,78 2,947 3,69

2000 2013,3 1925,6 43,88 19,62 0,05 2,78 38,46 1,91

5 Цикориевая 45 50,74 3,193 1,787 0,799 0,05 2,78 1,566 3,09

6300 6287,1 7255,6 85,18 38,09 0,05 2,78 74,66 1,19

6 Розмариновая 50 50,42 7,357 2,712 1,213 0,05 2,78 2,377 4,72

8300 8318,2 9894,9 99,47 44,48 0,05 2,78 87,19 1,05

где: X „ом - истинное содержание (мг); Хср - средний результат (мг); S -дисперсия; S - стандартное отклонение; Sxcp - стандартное отклонение среднего результата; а - уровень значимости; t (a,f) - коэффициент Стьюдента; Дх - полуширина доверительного интервала; е% - относительная ошибка среднего результата.

Результаты количественного определения ГКК в опытных образцах При помощи разработанной методики был изучен состав ГКК в некоторых видах лекарственного и пищевого растительного сырья, проанализирован ряд растительных экстрактов (всего 115 объектов).

Расчет концентраций ГКК проводили методом абсолютной калибровки. Содержание кофеоиляблочной кислоты рассчитывали в пересчете на кофеоилхинную кислоту, содержание кафтаровой кислоты рассчитывалось в пересчете на кофейную кислоту, содержание диКХК рассчитывалось в пересчете на кофеоилхинную кислоту, содержание ФХК рассчитывалось в пересчете на феруловую кислоту, содержание кумароилхинной кислоты рассчитывалось в пересчете на р-кумаровую кислоту.

В результате проведенных исследований были выявлены более 35 ГКК. Была показана возможность качественного и количественного определения ГКК на фоне сложного матрикса, характерного для растительного сырья. По итогам исследования все объекты были разделены на 3 группы:

- лекарственное и пищевое растительное сырье, которое может являться источником ГКК и в котором ГКК могут выступать в роли индикаторных компонентов (содержание от 20 мг/100 г), 61 объект (таблица 4);

- лекарственное и пищевое растительное сырье, с незначительным содержанием ГКК (содержание менее 20 мг/100г), 6 объектов (таблица 5);

- лекарственное и пищевое растительное сырье, не содержащее ГКК (содержание

менее предела обнаружения), 40 объектов.

Таблица 4

Лекарственное и пищевое растительное сырье, которое может являться источником ГКК и в котором ГКК являются индикаторными компонентами

№ Наименование образца Состав ГКК Всего ГКК, %

1 2 3 4

1 Листья падуба парагвайского, Ilex paraguariensis 3-КХК - 2,90%, 4-КХК - 1,79%, 5-КХК - 2,23%, сумма диКХК - 7,27% 14,19

2 Семена кофейного дерева сорт сантос (арабика), зеленые, Coffea arabica 3-КХК - 0,36%, 4-КХК - 0,61%, 5-КХК - 4,30%, /г-кумаровая к-та -0,02%, ФХК - 0,03%, сумма диКХК - 0,98%, кумароилхинная к-та - 0,01 6,31

3 Семена кофейного дерева сорт марагоджип (арабика), с малым содержанием кофеина, зеленые, Coffea arabica 3-КХК - 0,38%, 4-КХК - 0,57%, 5-КХК - 3,96%, /?-кумаровая к-та -0,02%, ФХК - 0,02%, сумма диКХК - 0,98% кумароилхинная к-та -0,01% 5,61

4 Листья мать-и-мачехи, Tussilage farfaro 5-КХК - 1,02%, сумма диКХК -4,27% 5,29

5 Прополис, propolis кофейная к-та - 0,82%, р-кумаровая к-та - 0,66%, феруловая к-та -0,42%, сумма диКХК - 0,74% 2,64

6 Трава крапивы двудомной, Urtica dioica 3-КХК - 0,21%, 5-КХК - 0,73%, кофеоиляблочная к-та - 1,57%. 2,51

7 Цветки арники горной, Arnica montana 5-КХК - 0,32%, кофейная к-та -0,02%, сумма диКХК - 2,08% 2,42

8 Плоды калины обыкновенной, Viburnum opulus 3-КХК - 0,16%, 5-КХК - 1,84% 2,00

1 2 3 4

9 Цветки пижмы обыкновенной, Tanacetum vulgare 5-КХК - 0,32%, кофейная к-та -0,02%, сумма диКХК - 1,61% 1,95

10 Трава полыни горькой, Artemisia absinthium 5-КХК - 0,97%, сумма диКХК -0,88%. 1,85

11 Цветки бузины черной, Sambucus nigra 3-КХК - 0,10%, 5-КХК - 1,10%, р-кумаровая к-та - 0,01%, сумма диКХК - 0,59% 1,80

12 Листья мяты перечной, Mentha piperita 3-КХК - 0,04%, 5-КХК - 0,13%, кофейная к-та - 0,03%, розмариновая к-та - 1,52% 1,72

13 Листья ортосифона тычиночного, Orthosiphon stamineus Кафтаровая к-та - 0,09%, кофейная к-та - 0,03%, цикориевая к-та - 0,28%, розмариновая к-та - 1,15% 1,55

14 Семена подсолнечника масляного, очищенные, Helianthus annuus 5-КХК - 1,43%, феруловая к-та -0,01%, сумма диКХК - 0,08% 1,52

15 Трава одуванчика лекарственного, Taraxacum officinale Кафтаровая к-та - 0,22%, 5-КХК -0,05%, кофейная к-та - 0,02%, цикориевая к-та - 1,13%, сумма диКХК - 0,08% 1,50

16 Трава эхинацеи пурпурной, Echinacea purpurea Кафтаровая к-та - 0,33%, 5-КХК -0,12%, цикориевая к-та - 1,01% 1,46

17 Трава тысячелистника обыкновенного, Achillea millefolium 5-КХК - 0,33%, сумма диКХК -0,75%. 1,08

18 Корневища горца змеиного, Polygonum bistorta 5-КХК - 0,99% 0,99

1 2 3 4

19 Цветки боярышника, Crataegus spp. 3-КХК - 0,41%, 5-КХК - 0,55% 0,96

20 Трава тимьяна ползучего (чабреца), Thymus serpullum 5-КХК - 0,05%, кофейная к-та -0,02%, сумма диКХК - 0,17%, розмариновая к-та - 0,63% 0,87

21 Трава душицы обыкновенной, Origanum vulgare кофейная к-та - 0,03%, розмариновая к-та - 0,83% 0,86

22 Сухой экстракт артишока, Cynara scolymus 3-КХК - 0,15%, 4-КХК - 0,21%, 5-КХК - 0,46%, сумма диКХК - 0,04% 0,86

23 Плоды аниса обыкновенного, Pimpinella anisum ФХК - 0,01%, 5-КХК - 0,46%, сумма диКХК-0,25% 0,72

24 Трава хвоща полевого, Equisetum arvense кафтаровая к-та - 0,10%, изомер кафтаровой кислоты - 0,17%, розмариновая к-та - 0,41% 0,68

25 Трава сушеницы топяной, Gnaphalium uliginosum 3-КХК - 0,07%, сумма диКХК -0,38%, розмариновая к-та - 0,11% 0,56

26 Листья падуба обыкновенного, llex aquifolium 5-КХК - 0,21%, сумма диКХК -0,35% 0,56

27 Трава копытня, Asarum europaeum ФХК - 0,03%, 5-КХК - 0,48% 0,51

28 Корневища и корни девясила высокого, Inula helenium 5-КХК - 0,14%, дикофейная к-та (в пересчете на кофейную кислоту) -0,10%, сумма диКХК - 0,26% 0,50

29 Листья малины, Rubus idaeits 5-КХК - 0,21%, кофейная к-та -0,27%, 0,48

30 Трава медуницы лекарственной, Pulmonaria officinalis 5-КХК - 0,05%, кофейная к-та -0,02%, розмариновая к-та - 0,36% 0,43

1 2 3 4

31 Цветки бессмертника песчаного, Helichrysum arenarium 3-КХК - 0,15%, 5-КХК - 0,02%, р-кумаровая к-та - 0,01%, сумма диКХК - 0,25% 0,43

32 Плоды рябины обыкновенной, Sorbus aucuparia 3-КХК - 0,11%, 5-КХК - 0,29% 0,40

33 Трава дягиля лекарственного, Archangelica officinalis 3-КХК - 0,25%, сумма диКХК -0,13% 0,38

34 Цветки ромашки аптечной, Matricaria charnomilla 5-КХК - 0,11%, сумма диКХК-0,21% 0,32

35 Цветки ноготков лекарственных, Calendula officinalis 5-КХК-0,17%, сумма диКХК-0,13% 0,30

36 Корни одуванчика лекарственного, Taraxacum officinale 5-КХК - 0,04%, цикориевая к-та -0,21%, сумма диКХК -0,04% 0,29

37 Корни лопуха большого, Arctium lappa Феруловая к-та - 0,01%, сумма диКХК -0,28% 0,29

38 Плоды рябины черноплодной, Aronia melanocarpa 3-КХК - 0,10%, 5-КХК - 0,17% 0,27

39 Корневища с корнями валерианы лекарственной, Valeriana officinalis 5-КХК - 0,25%, кофейная к-та - 0,02% 0,27

40 Плоды ирги обыкновенной, Amelanchier vulgaris 3-КХК - 0,04%, 5-КХК - 0,10%, кофейная к-та - 0,04%, р-кумаровая к-та - 0,03% 0,21

41 Листья березы повислой, Betula pendula 3-КХК - 0,07%, 5-КХК - 0,13% 0,20

42 Плоды тмина обыкновенного, Carum carvi 3-КХК - 0,09%, сумма диКХК -0,1% 0,19

1 2 3 4

43 Трава цикория обыкновенного, Cichorium intybus кафтаровая к-та - 0,04%, 5-КХК -0,05%, цикориевая к-та - 0,01%, сумма диКХК - 0,07% 0,17

44 Листья брусники обыкновенной, Vaccinium visit-ideae 5-КХК-0,17% 0,17

45 Плоды боярышника, Crataegus spp. 3-КХК - 0,10%, 5-КХК - 0,04% 0,14

46 Трава пустырника сердечного (пятилопастного), Leonurus cardiaca 5-КХК - 0,07%, р-кумаровая к-та -0,05% 0,12

47 Плоды кориандра посевного, Coriandrum sativum 3-КХК - 0,04%, 5-КХК - 0,03%, сумма диКХК - 0,04% 0,11

48 Сухой экстракт вербены, Verbena intermedia Кафтаровая к-та - 0,09%, кофейная к-та-0,01% 0,10

49 Трава зверобоя продырявленного, Hypericum perforatum ФХК - 0,02%, 5-КХК - 0,06% 0,08

50 Корневища цикория обыкновенного, Cichorium intybus 5-КХК - 0,04%, цикориевая к-та -0,01%, сумма диКХК - 0,03% 0,08

51 Трава череды трехраздельной, Bidens tripartita 5-КХК-0,07% 0,07

52 Почки березы повислой, Betula pendula р-кумаровая к-та - 0,07% 0,07

53 Трава гречихи посевной, Fagopyrum esculentum 5-КХК - 0,04% 0,04

54 Густой экстракт плодов брусники, Vaccinium vitis-idaea р-кумаровая к-та - 0,03%, сумма диКХК-0,01% 0,04

1 2 3 4

55 Трава репешка обыкновенного, Agrimonia eupatorio 3-КХК - 0,03% 0,03

56 Плоды черники обыкновенной, Vaccinium myrlillus 5-КХК - 0,02%, р-кумаровая к-та - 0,01% 0,03

57 Плоды фенхеля, Foeniculum vulgare 5-КХК - 0,03% 0,03

58 Листья эвкалипта прутовид-ного, Eucalyptus viminalis Кофейная к-та - 0,02% 0,02

59 Побеги багульника болотного, Ledum palustre 3-КХК - 0,02% 0,02

60 Корни алтея лекарственного, Althaea offlcinalis р-кумаровая к-та - 0,01%, феруловая к-та - 0,01% 0,02

61 Сок винограда, Vitis vinifera Кафтаровая к-та - 0,02% 0,02

Таблица 5

Лекарственное и пищевое растительное сырье, с незначительным содержанием гидроксикоричных кислот (содержание менее 20 мг/100г)

№ Наименование образца Состав ГКК Всего ГКК, %

1 2 3 4

1 Смола ферулы камедоносной, Férula Gummosa Феруловая к-та -0,01% 0,01

2 Плоды яблони домашней, Malus domestica 5-КХК-0,01% 0,01-0,007

3 Корневища и корни родиолы четырехчленной, Rhodiola quadrifida Кофейная к-та -0,01% 0,01

4 Корневища и корни элеутерококка колючего, Eleutherococcus senticosus 5-КХК-0,01% 0,01

1 2 3 4

5 Сок вишневый, Prunus cerasus 3-КХК - 0,005% 5-КХК-0,001% 0,006-0,004

6 Сок грушевый, Pyrits communis 5-КХК - 0,004% 0,004-0,001

Растительное сырье, в котором ГКК не обнаружены: сухой экстракт лотоса, Nelumbo lutea-, кора дуба черешчатого, Quercus robur; сухой экстракт бамбука, Bambusa ventricosa; почки сосны обыкновенной, Pinns sylvestris; сухой экстракт фукуса, Fucus vesiculosus; плоды укропа пахучего, Anethum graveolens; трава горца птичьего, Polygonum aviculare; плоды можжевельника обыкновенного, Juniperus communis; трава горца почечуйного, Polygonum persicaria; плоды шиповника, Rosa spp; трава горца перечного, Polygonum hydropiper; плоды ежевики, Rubus caesius; трава якорцев стелющихся, Tribulus Terrestris; корневища с корнями лапчатки белой, Potentilla alba; трава люцерны, Medicago falcago; корневища аира обыкновенного, Acorus calamus; трава донника лекарственного, Melilotus officinalis; корневища бадана толстолистного, Bergenia crassifolia; трава фиалки трехцветной, Viola tricolor; корневище ириса, Iris pallida; трава зимолюбки зонтичной, Chimaphilae herba; корневища имбиря, Zingiber officinale; трава эрвы шерстистой, Aerva lanata; корни щавеля конского, Rumex confertus; листья сенны остролистной, Cassia acutifolia; корни пиона уклоняющегося, Paeonia anómala; листья толокнянки обыкновенной, Arctostaphylos uva-ursi; корни солодки голой, Glycyrrhiza glabra; цветки липы сердцевидной, Tilia cordata; сок земляники домашней, Fragaria moschata; соплодия ольхи серой, Almis incana; сок мандарина, Citrus reticulata; семена тыквы обыкновенной, Cucurbita pepo; сок томатный, Solanum lycopersicitm; семена льна посевного, Linum usitatissimum; орех миндаля, Prunus dulcís; шишки хмеля обыкновенного, Humulus lupulus; сухой экстракт гарцинии, Garsinia cambogia; кора крушины ольховидной, Frangula alnus; корневища и корни марены красильной, Rubia tinctorum.

В ряде образцов лекарственного и пищевого растительного сырья (кора осины, Populus tremula; трава мелиссы лекарственной, Melissa officinalis', листья наперстянки пурпурной, Digitalis purpurea; листья апельсина, Citrus sinensis-, листья подорожника большого, Plantago major, трава чистотела большого, Chelidonium majus; трава золототысячника зонтичного, Centaurium umbellatimr, листья шалфея лекарственного, Salvia officinalis) есть компоненты по своему хроматографическому поведению и спектральным характеристикам соответствующие ГКК, структуру которых не удалось подтвердить используемыми методами. Однако можно предположить, что это производные гидроксикоричных кислот.

По составу ГКК растительное сырье можно разделить на следующие группы:

- лекарственное и пищевое растительное сырье с преимущественным содержанием производных кофейной и хинной кислоты (трава тысячелистника обыкновенного, трава полыни горькой, листья мать-и-мачехи, листья падуба парагвайского, цветки пижмы обыкновенной, цветки арники горной, цветки боярышника, цветки бузины черной, семена подсолнуха, плоды калины, плоды кофе, корневища горца змеиного, листья артишока);

- лекарственное и пищевое растительное сырье с преимущественным содержанием производных кофейной и винной кислоты (трава эхинацеи пурпурной, трава одуванчика лекарственного);

- лекарственное и пищевое растительное сырье с преимущественным содержанием розмариновой кислоты (трава чабреца, трава душицы обыкновенной, листья мяты перечной, листья ортосифона тычиночного);

- крапива двудомная (единственное растение, в котором во время исследования была обнаружена кофеоиляблочная к-та);

-лекарственное и пищевое растительное сырье, не содержащее гидроксикоричные кислоты (содержание менее 1,0 мг/100г).

выводы

1. Изучены физико-химические свойства (растворимость, хроматографическая подвижность, УФ-спектры и масс-спектры) ГКК.

2. Разработаны методики пробоподготовки для лекарственного и пищевого растительного сырья. Изучено влияние растворителей и условий экстракции на степень извлечения ГКК из лекарственного и пищевого растительного сырья, пищевых продуктов. Подобраны оптимальные и доступные растворители для извлечения ГКК. Определено оптимальное время экстрагирования образцов.

3. Подобраны оптимальные хроматографические условия для определения хлорогеновой, неохлорогеновой, криптохлорогеновой, кафтаровой, кофейной, /жумаровой, феруловой, цикориевой, дикофеоилхинных, дикофейной, ферулоилхинных кислот. Разработана методика ВЭЖХ - анализа для количественного определения ГКК в лекарственном и пищевом растительном сырье, пищевых продуктах.

4. Методика показала хорошую эффективность, высокую степень разделения и селективность. Определены параметры пригодности хроматографической системы, проведена валидация методики.

5. Выделено лекарственное и пищевое растительное сырье, которое может являться источником ГКК и в котором ГКК могут выступать в роли индикаторных компонентов. Выявлено лекарственное и пищевое растительное сырье, содержащее незначительное количество ГКК, а так же не содержащее ГКК.

6. С помощью разработанной методики ВЭЖХ анализа было проанализировано 115 образцов растительного сырья, экстрактов, пищевых продуктов, в том числе поступающих на экспертизу в НИИ питания РАМН, что позволило стандартизовать продукт, оценить его качество и уровень содержания биологически активных веществ. Использование разработанных методик позволяет обнаруживать и характеризовать новые источники ГКК и выделять растения с различным их содержанием.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Medvedev Y.V., Eller K.I. Determination of hydroxycinnamic acids in plant extracts and food supplements // Сборник трудов 12-го Международного конгресса Phytopharm. - СПб.: - 2008. - С. 74.

2. Медведев Ю.В., Передеряев О.И. Определение гидроксикоричных кислот методом высокоэффективной жидкостной хроматографии // Материалы конгресса «Биотехнология: состояние и перспективы развития». - М.: - 2009. -С. 110.

3. Медведев Ю.В., Передеряев О.П., Прокофьева В.И. Изучение качественного состава гидроксикоричных кислот в кофе методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-детектированием // Тезисы докладов межвузовской научной конференции студентов и молодых ученых «Фармация в XXI веке: эстафета поколений». - СПб.: - 2009. - С. 43.

4. Медведев Ю.В., Богачук М.Н., Передеряев О.И. Определение кафтаровой, хлорогеновой, цикориевой, феруловой кислот в кофе, фенхеле, артишоке, эхинацее пурпурной методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Материалы ежегодной конференции молодых ученых НИИ питания РАМН // Вопросы детской диетологии. - 2009. т.7. - №4. С. 63-64.

5. Медведев Ю.В., Богачук М.Н., Передеряев О.И. Изучение состава гидроксикоричных кислот в растительном сырье и биологически активных добавках к пище на их основе // Сборник материалов XI Всероссийского Конгресса диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье». - М.: 2009. - С. 100.

6. Медведев Ю.В., Богачук М.Н., Эллер К.И., Прокофьева В.И. Разработка методики идентификации и количественного определения гидроксикоричных кислот // Сборник материалов XI Всероссийского Конгресса диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье». - М.: 2009. - С. 101.

7. Медведев Ю.В., Передеряев О.И., Арзамасцев А.П., Эллер К.И., Прокофьева В.И. Определение гидроксикоричных кислот в лекарственном растительном сырье и объектах растительного происхождения // Журнал Вопросы

биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2010. - №3 - С. 2531.

8. Медведев Ю.В. Изучение состава гидроксикоричных кислот в лекарственном растительном сырье методом ВЭЖХ-МС // Сборник материалов XVII Российский национальный конгресс «Человек и лекарство». - М.: 2010. -С. 677.

Отпечатано в ООО «Копировальные центры «В ПЕЧАТЬ!» Тираж 100 экз. г. Москва ,ул. Маросейка, д. 15

Актуальность темы;

Гидроксикоричными кислотами;(FKK) называется группа полифенольных соединений, в основе которых лежит фенилпропановый скелет, состоящий из С6-СЗ углеродных единиц. К основным представителям гидроксикоричных кислот относятся кофейная кислота, хлорогеновая кислота; криптохлорогеновая? кислота; неохлорогеновая кислота; кафтаровая кислота; цикориевая? кислота;, феруловая^кислота, дикофеоилхинные кислоты и; др;

Интерес к природным;, гидроксикоричным кислотам связан с их выраженными' антиоксидантными свойствами, для цикориевой; и кафтаровой кислоты показано их противоспалительные, антивирусные;. антибактериальные свойства и другие типы.биологической активности.

В отечественной- нормативной документации-, качественный и количественный, анализ; EICK проводят в траве эхинацеи пурпурной и экстрактах артишока. Вгзарубежнойшормативношдокументации(ВР?2^ 30, JP15) качественный анализ FKK проводят в траве манжетки обыкновенной, цветках арники. горной; листьях березы, повислой, цветках календулы,. цветках бузины черной, траве золотарника обыкновенного, листьях гинкго билоба, цветках и, листьях боярышника, траве горца птичьего, листьях алтея лекарственного, цветках ромашки аптечной, мезокарпе и перикарпе померанца, кожуре лимона; корневищах и корнях элеутерококка, траве хвоща полевого, цветках; липы, корнях анжелики, китайской, листьях жимолости японской, при этом содержание FKK. нормируется в таком лекарственном1 сырье как трава и корни эхинацеи; листья артишока, листья ясеня- обыкновенного, цветки ; белокудренника черного, листья крапивы двудомной, листья розмарина лекарственного; листья мелисы лекарственной; корневища и. корни шалфеям лекарственного.

В- различных исследованиях была показана высокая биологическая! активность ряда гидроксикоричных кислот, однако их наличие в различных растениях было изучено недостаточно. Таким образом исследование лекарственных и пищевых растений может позволить оценить содержание феноловых кислот и в дальнейшем возможно рекомендовать определенные растения для использования в качестве источника соответствующих кислот.

Цель и задачи исследования.

Цель: исследовать различные лекарственные и пищевые растительные источники на содержание гидроксикоричных кислот.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

•Изучить распространение, физико-химические свойства и методы анализа гидроксикоричных кислот.

•Разработать методику определения гидроксикоричных кислот (подбор условий для хроматографического определения фенолокислот в многокомпонентных смесях, оптимизировать условия выделения» из анализируемого растительного сырья).

•Оценить хроматографические параметры количественного определения и метрологические характеристики.

•Проанализировать образцы лекарственного и пищевого растительного сырья.

• Создание базы данных о содержании гидроксикоричных кислот в исследованном лекарственном и пищевом растительном сырье.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук.

Диссертационная работа выполнена в рамках НИР кафедры фармацевтической химии ГОУ ММА им. ИМ. Сеченова «Совершенствование контроля качества лекарственных средств», № госрегистрации 01.200.110545.

Разработка современных технологий подготовки специалистов с высшим * медицинским и фармацевтическим образованием на основе достижений медико-биологических исследований. Per. № 01.2.006.06352»

Научная новизна результатов исследования.

Разработаны оригинальные методики идентификации и количественного определения гидроксикоричных кислот в лекарственном и пищевом растительном сырье, БАДах и пищевых продуктах.

Практическое значение работы.

Разработанные методики использованы при гигиенической, экспертизе более 90 образцов сырья для БАД к пище и БАД к пище в НИИ питания.РАМН. Методика определения гидроксикоричных кислот включена в «Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически- активных добавок к пище» (дополнение к Р4.1.1672-03, Минздрав РФ).

Публикации:

По материалам-диссертации опубликовано 8 печатных работ, в том числе одна статья в издании; рекомендуемом ВАК России.

Апробация работы.

Результаты исследований' доложены на, XI Всероссийском Конгрессе диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье», (ноябрь 2008 г., г. Москва), на научных конференциях кафедры фармацевтической' химии, с курсом токсикологической химии ММА им. И.М.Сеченова (2006 — 2009 гг.); конгрессе* «Фитофарм 2008» (июнь 2008 г., Санкт-Петербург), Х1Г Всероссийском' Конгрессе диетологов и нутрициологов «Питание и здоровье», (декабрь 2009 г., г. Москва). Апробация работы проведена на межлабораторной конференции кафедры фармацевтической химии с курсом токсикологической химии фармацевтического факультета ММА им. И. М. Сеченова (19 января 2010 г.), Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство», (2010 г., г. Москва).

Объем и структура работы.

Диссертация изложена на 144 стр. машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследований, результатов исследования и их обсуждения, выводов и библиографического указателя, включающего 102 источника. Работа иллюстрирована 21 рисунком и 31 таблицей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.Изучены физико-химические свойства (растворимость, хроматографическая подвижность, УФ- и видимые спектры, масс-спектры) гидроксикоричных кислот.

2.Разработана методики пробоподготовки для лекарственного и пищевого растительного сырья. Изучено влияние растворителей и условий экстракции на степень извлечения гидроксикоричных кислот из лекарственного и пищевого растительного сырья, пищевых продуктов. Подобраны оптимальные и доступные растворители для извлечения гидроксикоричных кислот. Определено оптимальное время экстрагирования образцов.

3.Подобраны оптимальные хроматографические условия для определения хлорогеновой, неохлорогеновой, криптохлорогеновой, кафтаровой, кофейной, р-кумаровой, феруловой, цикориевой, дикофеоилхинных, дикофейной, ферулоилхинных кислот. Разработаны методики количественного определения гидроксикоричных кислот в лекарственном и пищевом растительном сырье, пищевых продуктах.

4.При определении пригодности хроматографических систем, методика показала хорошую эффективность, высокую степень разделения и селективность. Методика определения гидроксикоричных кислот подвергнута процедуре валидации.

5.Выделено сырье, которое может являться источником гидроксикоричных кислот и в котором гидроксикоричные кислоты могут выступать в роли индикаторных компонентов. Выявлено сырье, содержащее незначительное количество гидроксикоричных кислот и выделено сырье, не содержащее гидроксикоричные кислоты

6. С помощью разработанных методик было проанализировано 115 образцов растительного сырья, экстрактов, пищевых продуктов, поступающих на экспертизу в НИИ питания РАМН, что позволило стандартизовать продукт, оценить его качество и уровень содержания биологически активных веществ. Использование разработанных методик позволяет обнаруживать и характеризовать новые источники гидроксикоричных кислот и выделять растения с различным их содержанием.