Автореферат и диссертация по медицине (14.04.02) на тему:Изучение химического состава отходов проса

11-1

53

На правах рукописи

ШАТАЛОВА ЮЛИЯ ВЛАДИМИРОВНА

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ОТХОДОВ ПРОСА (ЛУЗГА И ПРОСЯНАЯ МУЧЕЛЬ)

14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

ПЯТИГОРСК 2010

На правах рукописи

ШАТАЛОВА ЮЛИЯ ВЛАДИМИРОВНА

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ОТХОДОВ ПРОСА (ЛУЗГА И ПРОСЯНАЯ МУЧЕЛЬ)

14.04,02 — фармацевтическая химий, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

ПЯТИГОРСК 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего

профессионального образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и

социальному развитию»

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор фармацевтических наук, профессор

Беликов Владимир Георгиевич

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор фармацевтических наук, профессор Попова Ольга Ивановна

кандидат фармацевтических наук Козлова Виктория Вячеславовна

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: ГОУ ВГЮ «Самарский государственный

медицинский университет Росздрава»

Защита диссертации состоится «21» декабря 2010 года в 9-00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.069.01 при ГОУ ВПО «Пятигорская ГФА Росздрава» (357532, Ставропольский край, Пятигорск, пр. Калинина, 11)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Пятигорская ГФА Росздрава».

Автореферат разослан ноября 2010

Ученый секретарь диссертационного совета

Е.В. Компанцева

ГОСУДАРСТВЕННАЯ БИБЛИОТЕКА

2011 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Лекарственные средства растительного происхождения широко зарекомендовали себя в народной и официальной медицине благодаря их высокой эффективности и, как правило, отсутствию побочного действия. Несмотря на большие успехи в синтезе лекарственных веществ, поиск новых растительных источников лекарственных средств продолжается во всем мире, а запасы лекарственньгс растений постепенно уменьшаются.

В то же время, при переработке сельскохозяйственной продукции накапливается достаточно большое количество не пищевых отходов. По литературным данным известно, что в таких отходах могут содержаться различные биологически активные вещества. Так, зародыши пшеницы и других злаков служат источниками получения ценных витаминных комплексов. К таким источникам можно отнести и отходы переработки зерна проса обыкновенного Рашсит тШасеит семейства злаковые - Сгаттеае (Роасеае). Ежегодная переработка зерна проса составляет тысячи тонн. Соответственно значительное количество составляют и отходы его переработки - лузга и просяная мучель. В настоящее время отходы проса не утилизируются. Зерно проса содержит целый ряд биологически активных веществ, таких как витамины, полисахариды, аминокислоты и другие. Отходы переработки проса до настоящего времени не изучены и не нашли применения в качестве источника биологически активных веществ. Исследование химического состава позволит определить возможность использования указанных отходов как нового источника получения биологически активных веществ растительного происхождения.

Поэтому тзучение химического состава лузги и просяной мучели, а также биологической активности их отдельных фракций является актуальным.

Цель и задачи исследования. Цель работы изучить химический состав лузги и просяной мучели, обосновать возможность использования данного сырья как дополнительного источника полисахаридов и гидроксикоричных кислот, разработать нормы его качества и установить срок годности.

3

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить химический состав гидрофильной и липофильной фракций лузги и просяной мучели.

2. Установить количественное содержание основных групп биологически активных веществ: полисахаридов, аминокислот, фенольных соединений, изучить элементный состав лузги и просяной мучели.

3. Установить товароведческие показатели лузги и просяной мучели.

4. Установить диагностические признаки сырья.

5. Провести предварительный фармакологический скрининг по основным группам биологически активных веществ лузги и просяной мучели.

6. Обосновать нормы качества и установить срок годности на растительное сырье - лузгу и просяную мучель как дополнительный источник полисахаридов и гидроксикоричных кислот.

Научная новизна исследования. На основании изучения химического состава лузги и просяной мучели показано, что отходы переработки зерна проса содержат значительное количество биологически активных веществ: полисахаридов, аминокислот, витаминов, полифенольных соединений, органических кислот, микроэлементов. Несмотря на то, что содержание некоторых биологически активных веществ относительно небольшое, их многообразие указывает на ценность сырья при получении суммарных биологически активных субстанци ~

Кроме того, показана возможность получения фракций, содержащих комплексы гидроксикоричных кислот и полисахаридов. Установлено, что эти две группы биологически активных веществ в исследуемом сырье являются доминирующими.

Проведен анализ фенольных соединений методом ВЭЖХ, идентифицированы отдельные компоненты полифенольной фракции и установлено, что в этой фракции лузги и просяной мучели преобладает хлорогеновая кислота.

Найдено содержание полисахаридов в гидрофильной фракции отходов проса. Проведен анализ полисахаридной фракции и установлено, что она включает: водорастворимые^ полисахариды, содержание которых составило 3,95±0,17%; пектиновые вещества 5,06±0,11%; гемицеллюлозы А и В 7,09±0,17% и 6,09±0,14% соответственно.

Впервые для данного вида растительного сырья - лузги и просяной мучели -установлены диагностические признаки, числовые показатели, нормы качества сырья и срок его годности. Предварительными фармакологическими исследованиями доказана противовоспалительная и ранозаживляющая активность водорастворимых полисахаридов и спиртового извлечения из лузги и просяной мучели.

Практическая значимость результатов исследования. На основании проведенного исследования показана возможность практического использования лузги и просяной мучели в качестве источника биологически активных веществ: полифенольных соединений и полисахаридов. Разработаны методики анализа сырья по основным группам биологически активных веществ, которые включены в проект ФСП на лузгу и просяную мучель как дополнительный источник водорастворимых полисахаридов и гидроксикоричных кислот.

Внедрение результатов исследования в практику, По результатам исследований составлен проект ФСП «Лузга и просяная мучель». Методики анализа, включенные в проект ФСП, апробированы в лаборатории ГУП Ростовской области «Фармацевтический центр» (акт апробации от 20 сентября 2009 года).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследования химического состава лузги и просяной мучели.

2. Результаты изучения показателей подлинности (морфолого-анатомическая диагностика) лузги и просяной мучели.

3. Установленные показатели качества лузги и просяной мучели (числовые товароведческие показатели, нормирующие качество исследуемого сырья).

4. Установленные нормы качества лузги и просяной мучели по основным группам биологически активных веществ в сырье.

5. Предварительное фармакологическое исследование острой токсичности, противовоспалительной и ранозаживляющей активности полисахаридной и полифенольной фракций лузги и просяной мучели.

Апробация н публикация результатов исследования. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на ежегодных научных конференциях Пятигорской государственной фармацевтической академии в 2006 - 2009 гг.

По теме диссертации опубликовано восемь работ, в том числе две работы в журналах, рекомендуемых ВАК.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО «Пятигорская ГФА Росздрава», номер государственной регистрации 01200112164.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, содержит 42 таблицы, 19 рисунков, состоит из «Введения», «Обзора литературы», четырех глав экспериментальных исследований, общих выводов, списка литературы, включающего 158 источников, из них 28 иностранных, и приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Объектами исследования являлись лузга и просяная мучель отходы переработки зерна проса обыкновенного. Образцы предоставлены крупоцехом

ООО «Дарго» (г. Светлоград).

Пробы для исследования из различных серий сырья хранили в лаборатории в соответствии с требованиями ГОСТ 17768-90.

Для получения извлечений, содержащих различные фракции биологически активных веществ, использовали хлороформ (ГОСТ 20015-88), воду очищенную (ФС 42-2619-97), спирт этиловый 70% (ГОСТ 18300-87). Для обнаружения, разделения, идентификации, выделения и количественного определения биологически активных веществ в исследуемом сырье использовали качественные реакции, спектральные, хроматографические и другие методы анализа.

Анализ элементного состава лузги и просяной мучели проводили методом атомно-абсорбционкой спектроскопии на базе Центральной испытательной лаборатории при ФГУП «Кавказгеолсъемка».

Для установления товароведческих показателей и морфолого-анатомических признаков сырья использовали общепринятые методики, описанные в ГФ XI и ГФ XII изданий.

Оценку фармакологической активности лузги и просяной мучели проводили согласно методическим указаниям Фармакологического Комитета МЗ РФ на кафедре фармакологии Пятигорской государственной фармацевтической академии.

Определение острой токсичности водорастворимых полисахаридов и спиртового извлечения проводили по методу Кербера. Изучение противовоспалительной активности проводили на модели «ватной гранулемы» и острой воспалительной реакции.

Исследование химического состава лузги и просяной мучели Качественное обнаружение основных групп биологически активных

веществ

Исходя из цели и задач, поставленных в данной диссертационной работе, на первом этапе общепринятыми методами были выполнены исследования по

установлению качественного состава наиболее значимых групп биологически активных соединений в лузге и просяной мучели.

На основании проведенных качественных реакций с определенной степенью достоверности можно заключить, что состав лузги и просяной мучели представлен полисахаридами, аминокислотами, фенольными соединениями, сапонинами, а также эфирами стеринов, триглицеридами, токоферолами, свободными жирными кислотами.

Количественное определение биологически активных веществ С помощью химических и физико-химических методов анализа на шести сериях сырья установлено количественное содержание основных групп биологически активных веществ. Результаты представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Результаты изучения химического состава лузги и просяной

мучели (п=6)

БАВ Метод Содержание

Водорастворимые полисахариды Гравиметрический (метод осаждения) 3,947±0,168%

Аминокислоты ВЭЖХ 0,337±0,012%

Витамин В! (тиамин) Витамин В2 (рибофлавин) Витамин РР (кислота никотиновая) ВЭЖХ 0,052+0,002 мг% 0,031±0,001 мг% 0,230±0,007 мг%

Гидроксикоричные кислоты Спектрофотометрический 0,504± 0,012%

Органические кислоты Титриметрический 0,103±0,004%

Дубильные вещества Титриметрический 1,632±0,041%

Сумма токоферолов Спектрофотометрический 1,820±0,131мг%

Витамин Е Каротиноиды ВЭЖХ 1,980±0,050мг% 0,092±0,003мг%

Таким образом, результаты изучения химического состава лузги и просяной мучели показывают, что наиболее значимыми в сырье являются полисахариды и фенольные соединения.

Исследование полисахаридного комплекса лузги и просяной мучели Отдельные фракции полисахаридов получали с помощью различных растворителей: водорастворимые полисахариды воды очищенной; пектиновые вещества - раствора аммония оксалата и кислоты щавелевой; гемицеллюлозы А и В - раствора натрия гидроксида. Гравиметрическое определение каждой фракции проводили после осаждения этиловым спиртом.

Для каждой фракции полисахаридов методом бумажной хроматографии определен моносахаридный состав (после гидролиза кислотой серной 2%). Для хроматографического исследования нейтральных Сахаров использовали метод восходящей хроматографии в системе: н-бутакол-ацетон-вода (7:2:"4 Хроматограммы проявляли анилинфталатным реактивом при температуре 100-105иС. Отдельные сахара идентифицировали по величине и окраске пятен в сравнении с достоверными образцами (таблица 2).

Таблица 2 - Состав полисахаридного комплекса в лузге и просяной мучели

Состав полисахаридного Содержание отдельных Моносахаридный

комплекса фракций, % состав

Водорастворимые Глюкоза

полисахариды 3,95±0,17 Арабиноза

(в т.ч. водорастворимый ЯБЭ- 4,26% Рамноза

пектин)

Пектиновые вещества 5,0б±0Д 1 Галактоза

ИЗО = 2,12% Арабиноза

Ксилоза

Гемицеллюлоза А 7,09±0,17 Глюкоза

ИвО = 2,47% Ксилоза

Гем и целлюлоза В 6,09±0,14 Галактоза

= 2,37% Ксилоза

Таким образом, водорастворимых полисахаридов в лузге и просяной мучели

найдено около 4%, а их моносахаридный состав представлен в основном глюкозой,

арабинозой и рамнозой. Пектиновых веществ обнаружено около 5%,

(гидролизуются до галактозы, арабинозы и ксилозы). Гемицеллюлозы А и В

составляют 7% и 6% соответственно, в обеих фракциях присутствует ксилоза.

9

Исследование полифеыольного состава лузги и просяной мучели

Полифенольный состав лузги и просяной мучели изучали в водно-спиртовом и объединенных зтилацетатном и бутанольном извлечениях. Схема разделения фенольного комплекса представлена на рисунке 1.

Рисунок 1- Схема фракционного разделения фенольных соединений Объединенные этилацетатное и бутанольное извлечения обрабатывали натрия сульфатом безводным и концентрировали под вакуумом до густого остатка. Полифенольный состав этилацетатной и бутанольной фракций изучали помощью бумажной хроматографии и ТСХ. Для разделения фенольных соединений использовали системы растворителей: растворы кислоты уксусной 15%; спирт бутшювый-ккслота уксусная-вода очищенная (БУВ) (4:1:2); этилацетат-кислота муравьиная-вода (10:2:3); хлороформ-спирт метиловый (8:2); хлороформ-спирт этиловый-вода (14:6:0,2). В качестве стандартных веществ использовали спиртовые растворы рутина, кверцетина, кофейной, феруловой и хлорогеновой кислот. Детектирование зон адсорбции фенольных соединений проводили в видимом и УФ-свете до и после обработки хромогенными реактивами: парами аммиака, спиртовым раствором алюминия(Ш)

10

хлорида 5%, раствором железа(Ш) хлорида 3% в спирте этиловом 70%, спиртовым раствором натрия гидроксида 5%. Результаты хроматографического анализа фенольных соединений лузги и просяной мучели представлены в таблицах 3-5.

Таблица 3 - Хроматографическая характеристика фенольных соединений объединенных этилацетатной и бутанольной фракций из лузги и просяной

мучели (хроматография на бумаге)

о 03 ь 1> 3 ы СП Значение Кг в системах Окраска зон адсорбции Идентифицировано

в видимом свете в УФ-свсте После обработки

растворителей* Пары аммиака Р-р алюминия хлорида 5%

1 2 3

1 0,67 0,53 желтая желто-зеленая желто-зеленая желто-коричневая рутин

2 0,64 0,72 0,65 сероватая голубая зеленовато-голубая усиление окраски хлорогеновая кислота

3 0,83 0,50 0,55 голубая усиление окраски серо-зеленая кофейная кислота

4 0,85 0,33 0,32 фиолетовая фиолетовая коричневая феруловая кислота

5 - 0,68 1 1 | бурая *!НСЛТО" зеленая уд» ТТ£ГП?£ окраски не идентиф.

*Скстс™ы растворителей: 1) БУВ ('.1:2), 2) раствор кислоты уксусной 15%; 3) раствор кислоты уксусной 2%.

Таким образом, в объединенных этилацетатной и бутанольной фракциях лузги и просяной мучели обнаружены рутин, хлорогеновая, феруловая и кофейная кислоты.

Таблица 4 - Хроматографическая характеристика фенольных соединений объединенных этилацетатной и бутанольной фракций лузги и просяной мучели

(хроматография в тонком слое сорбента)

Вещество Значение Яг в системах растворителей* Окраска пятен Идентифицировано

1 2 До проявления Пары аммиака Раствор железа(Ш) хлорида 3%

I 0,30 бледно-голубая усиление окраски серо-голубая кофейная кислота

Продолжение таблицы 4

0,57 0,64 коричневая желто-зеленая желтая не идентиф.

IV 0,49 фиолетово-голубая фиолетовая коричневая феруловая кислота

0,65 ярко-голубая зеленая желто-зеленая не идентиф.

V 0,95 0,86 желтая желтая желто-бурая не идентиф.

^Системы растворителей: I) этилацетат-кислота муравьиная-ьода очищенная (10:2:3); 2) 'лороформ-спирт этиловый-вода очищенная (14:6:0,2).

Как следует из данных таблицы в объединенных фракциях найдены кофейная феруловая кислоты. Приведенные данные показывают,

тонкослойная хроматография не позволяет обнаружить все соединения, содержащиеся в объединенном извлечении.

Кроме того, было изучено водно-спиртовое извлечение с помощью ТСХ. Результаты эксперимента приведены в таблице 5.

ЩЗ. Ь - уурОМаТ ©графическая характеристика фенольных соединений водно-спиртовой фракции лузги и просяной мучели

(хроматография в тонком слое сорбента)

Хлороформ- спирт метиловый (8:2) Окраска зон адсорбции реактивами

са с 11 а До проявления Пары аммиака Раствор натрия гвдроксида 5% Идентифицировано

0,44 бурая усиление окраски Желто-зеленая рутин

0,92 светло-голубая усиление окраски серо-голубая кофейная кислота

0,18 фиолетово-голубая фиолетовая коричневая феруловая кислота

IV 0,31 серо-голубая голубовато-зеленая желто-коричневая хлорогеновая кислота

В результате проведенных исследований, с помощью веществ свидетелей идентифицировано четыре вещества. На хроматограмме также проявились и другие неидентифицированные пятна.

Методом ВЭЖХ-анализа изучен качественный состав фенольных соединений лузги и просяной мучели и найдена массовая доля каждого идентифицированного соединения. Результаты проведенных исследований приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Результаты ВЭЖХ анализа фенольных соединений лузги и

просяной мучели

№ Идентифицированы Массовая доля в общей сумме

пика фенольных соединений, %

1 Умбеллиферон 6,32

2 Галловая кислота С •-> 1

3 Не идентифированы 6,45

4 Хлорогеновая кислота 57,38

5 Не идентифицированы 8,63

6 Кофейная кислота 2,07

7 Не идентифицированы 6,56

8 Цикоревая кислота 3,46

П у г»______ су 1ИМ 2,29

10 Лютеолин-7-гликозид 0,27

11 Не идентифицированы 0,36

Идентификацию пиков извлечения проводили по времени удерживания компонентов исследуемого спиртового извлечения и стандартных образцов фенольных соединений.

Таким образом, методом ВЭЖХ идентифицировано 7 соединений: рутин, лютеолин-7-гликозид, галловая, кофейная, хлорогеновая, цикориевая кислоты; умбеллиферон. Доминирующей из фенольных соединений является кислота хлорогеновая.

Для определения количественного содержания фенольных соединений разработана и валидирована методика анализа спектрофотометрическим методом. С помощью этой методики найдено содержание гидроксикоричных кислот, которое составило 0,50±0,01% в пересчете на хлорогеновую кислоту.

13

Изучение аминокислотного состава лузги и просяной мучели Методом тонкослойной хроматографии изучен аминокислотный состав лузги и просяной мучели (в системе растворителей: спирт бутиловый-кислота уксусная-вода очищенная (4:1:2) и спирт бутиловый-пиридин-вода очищенная (1:1:1)). Хроматограммы проявляли спиртовым раствором нингидрина 0,25% при температуре 100-105°С. Аминокислоты идентифицировали по величине и окраске пятен в сравнении с достоверными образцами. Для более полного представления об аминокислотном составе проведено качественное и количественное определение аминокислот на аминокислотном анализаторе. В результате анализа установлено, что лузга и просяная мучель содержат более 15 аминокислот, 9 из которых являются незаменимыми. Общее содержание аминокислот в исследуемом сырье достигает 0,34% в пересчете на сухое сырье. Из них по количественному содержанию доминируют - аспарагиновая и глютаминовая кислоты. Из незаменимых аминокислот найдены: лейцин, аргинин, лизин.

Титриметрическим методом установлено содержание органических кислот и дубильных соединений, которое составило 0,1±0,01% и 1,63 ±0,04% соответственно.

Изучение химического состава дипофильзиой фракции из лузги и

просяной мучели Липофильная фракция и просяной мучели получена путем

экстракции сырья петролейным эфиром и представлена жирным маслом маслянистой жидкостью светло-желтого цвета, без запаха.

Таблица 7 - Массовая доля жирного масла в лузге и просяной мучели

Масса сырья, г Масса масла, г Массовая доля, %

41,83330 1,8574 4,78

41,31090 1,7805 4,64

42,74150 1,9020 4,79

40,84680 1,7605 4,64

41,82790 1,8574 4,78

40,90700 1,8040 4,75

Х = 4,73

Массовая доля жирного масла с учетом влажности сырья составила 4,73%. Для разделения липофильной фракции использовали метод хроматографии в тонком слое сорбента в системе растворителей: гексан-диэтиловый эфир-кислота уксусная ледяная (75:25:2) восходящим методом.

В результате изучения общего липидного состава жирного масла из лузги и просяной мучели установлено, что в исследуемый объект входят эфиры стеринов, триглицериды, токоферолы, свободные жирные кислоты, стерины.

Изучение жирнокислотного состава масла лузги и просяной мучели методом газожидкостной хроматографии Компоненты масла идентифицировали в сравнении со стандартными

образцами метиловых эфиров жирных кислот и по относительным временам

удерживания. Результаты ГЖХ анализа представлены в таблице о.

Таблица 8 — Результаты идентификации и определения количественного

содержания жирных кислот в масле лузги и просяной мучели

Время УДе^ЖИВЙНИЯ, мин. Высота !ШКа мВ Площадь ГГТХЬ^а Содержание, % Метиловые эфиры ЖКрпЫХ кислот

5,6 25,75 8,86 1,54 миристиновой

6,5 35,85 8,95 0,17 пентадекановой

7,2 223,03 143,76 25,05 пальмитиновой

9,0 3,48 0,49 0,09 пальмитолеиновой

9,3 4,31 1,28 0,22 маргариновой

13,5 82,28 61,16 10,66 стеариновой

15,2 204,96 244,66 42,62 олеиновой

18,3 9,99 8,81 1,54 линолевой

25,2 33,39 50,78 8,85 линоленовой

30,5 11,00 13,23 2,31 гондоиновой

48,3 7,87 14,26 4,49 бегеновой

Таким образом, жирно кислотный состав представлен в основном: пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой, линоленовой, бегеновой кислотами. Содержание непредельных жирных кислот составило 55,5%.

15

Исследование элементного состава лузги и просяной мучели Методом атомно-адсорбционной спектрофотометрии установлен элементный состав лузги и просяной мучели. Лузга и просяная мучель содержат более 20 элементов, среди которых 13 являются доминирующими по содержанию (таблица 9).

Таблица 9 - Содержание макро- и микроэлементов в лузге и просяной

мучели

Объект исследования Содержание микроэлементов, %Х10"4

СХ о о о е Титан Марганец № КС ю Никель Ваннадий г о р. X Цирконий Цинк Серебро Барий Кобальт Иттрий

гЛ Й ^ я я о> £ 5 £ - & 5 Х77,2 26,3 26,3 8,7 7, I 4,4 4,4 А * ? з 3,3 0,8 0,7 0,4 1,3

Токсических концентраций техногенных элементов в анализируемых ибрагщал не обнаружено.

Разработка норм качества лузги и просяной мучели и установление срока годности Исследование химического состава лузги и просяной мучели, обнаружение в достаточного количества водорастворимых полисахаридов и фенольных соединений позволили сформулировать подходы к нормированию качества предложенного сырья по следующим показателям: описание исследуемого объекта, диагностически значимые признаки, качественные реакции, числовые показатели, количественное определение биологически активных веществ - полисахаридов и гидроксикоричных кислот.

С целью установления подлинности сырья изучено его анатомическое строение и определены диагностические микроскопические признаки. Лузга и просяная мучель рассматриваются нами как вид сырья и представляют собой

легкую сыпучую массу желтовато-золотистого цвета, состоящую из целых полых или частично разрушенных овально удлиненных оболочек.

Для установления анатомических признаков сырье просветляли в растворе натрия гидроксида 3%. Анатомические препараты окрашивали раствором флороглюцина и кислотой серной концентрированной.

Рисунок 2 - Фрагменты эпидермы околоплодника (А) и семенной кожуры (Б) зерновки проса обыкновенного

Фрагменты эпидермы околоплодника и семенной кожуры зерновки проса обыкновенного представлены клетками двух видов: паренхимной формы с сильноизвилистыми боковыми стенками (рисунок 2А) и многоугольной формы с прямыми стенками (рисунок 2Б), в полости этих клеток содержатся крахмальные и алейроновые зерна.

Таким образом, признаками микроморфологической структуры сырья -лузги и просяной мучели можно считать: форму, окраску, длину цветочных чешуй и два вида клеток, которые образуют околоплодник и семенную кожуру зерновки проса.

В результате выполненных исследований разработаны и представлены в проекте Фармакопейной статьи «Лузга и просяная мучель» следующие числовые показатели, позволяющие оценить качество сырья: содержание водорастворимых

полисахаридов не менее 3,5%; гидроксикоричных кислот в пересчете на кислоту хлорогеновую - не менее 0,5%. влажность не более 7,5%; золы общей не более 9,5%; золы, нерастворимой в 10% растворе кислоты хлористоводородной не более 1,5%; органической примеси не более 1%; минеральной примеси не более 1%.

В проект нормативной документации включены методики качественного обнаружения водорастворимых полисахаридов (осаждение спиртом этиловым 95% из водного извлечения) и гидроксикоричных кислот (реакции с раствором железа(Ш) хлорида и результаты хроматографического анализа).

Определение количественного содержания суммы полисахаридов рекомендовано прозодить методом осаждения, а гидроксикоричных кислот - в пересчете на кислоту хлорогеновую - спектрофотометрическим методом.

Исследования по установлению срока годности лузги и просяной мучели проводили с 2006 по 2009 годы. Сырье сбора 2006 года было заложено на хранение в естественных условиях лаборатории в бумажные пакеты по ГОСТ 24370-80 с относительной влажностью не более 60% и температуре окружающего воздуха 20-25°С. Контроль качества сырья осуществляли через каждые 6 месяцев. Установлен предварительный срок годности - 3 года.

Оценка фармакологической активности водорастворимых полисахаридов и спиртового извлечении из лузги и просяной мучели Фармакологический скрининг проведен по основным группам биологически активных веществ. Для оценки фармакологической активности и безвредности полисахаридов и спиртового извлечения из лузги и просяной мучели изучена острая токсичность, противовоспалительная и ранозаживляющая активность.

Экспериментально установлено, что водный раствор полисахаридов и спиртовое извлечение из лузги и просяной мучели можно отнести, согласно классификации опасности веществ по степени воздействия на организм, к 4 классу соединений «Вещества малоопасные».

Изучение противовоспалительной активности. Полисахариды вводили внутрь при помощи специального зонда из расчета 100 мг на кг массы тела животного в течение 8 дней. О процессах экссудации судили по разнице в массе свежеотпрепарированной и высушенной гранулем (таблица 10).

Таблица 10 - Влияние полисахаридов на процессы экссудации и

пролиферации при экспериментальной гранулеме

Количество экссудата, мг Количество грануляционной ткани, мг

в контроле в опыте в контроле в опыте

226 218 55 42

220 172 48 37

255 162 47 44

258 170 52 43

244 185 58 54

265 199 62 36

230 ' 182 45 32

212 176 58 Л ^ т-О

238,8+6,9 182,4±7,3 53,1 ±2,2 41,8±2,9*

в тзбдицс 10 обсзн£Ч«пы ст2тистнч£скн зничимыс сдвиги (Р<0,05) по срзвнснию с контрольной группой животных

Экспериментально установлено, что курсовое применение полисахаридов уменьшает экссудативную (на 23%) и пролиферативную фазу воспаления (на 21%). При применении водорастворимых полисахаридов в качестве

противовоспалительного средства наблюдается сопоставимое влияние, как на экссудативный, так и пролиферативный аспект воспаления. Местное применение полисахаридов лузги и просяной мучели оказывает выраженное ранозаживляющее действие: под влиянием полисахаридов прочность сращения раны на 20% выше, чем в контрольных опытах.

При изучении противоотечного действия спиртового извлечения из лузги и просяной мучели в качестве препарата сравнения использовали капилляроукрепляющий гель троксевазин и регенеративную мазь с метилурацилом (таблица 11).

Таблица 11 - Динамика воспалительного отека, полученная по объему вытесненной воды в относительных единицах (%)

Группы животных Объем лапки Прирост объема лапки на пике %иР к контролю Прирост объема лапки через сутки % и Р к контролю

Ыелечегшые животные, п=6 100 +105,88% +20% 0

Животные, получившие извлечение 1:1 (35%), п=6 100 +67,49% 63,74 р<0,05 +5,42% 27,1 р<0,05

Животные, получившие извлечение 1:3 (17,5%), п=6 100 +77,84% 73,52 р<0,05 +9,54% 47,7 р>0,05

Животные, получившие гель троксевазин, п=6 100 +47,25% 44,63 р<0,01 +7,69% 38,45 р<0,05

Животные, получившие мазь метилурацйл, а=6 100 +51.33% 48,48 р<0,01 +3,13% 15,65 р<0,01

Примечание: Р - показатель достоверности отличий к объему лапок на исходном уровне к группе нелеченных животных (контроль); % - к показаниям нелеченных животных

Таким образом, по сравнению с нелеченными животными (0) и животными, получавшими гель троксевазин (38%) и мазь с метилурацилом (15%), динамика противовоспалительного действия для животных, получавших спиртовое извлечение из лузги и просяной мучели (1:1), составила 27%.

Ранозаживляющее действие спиртового извлечения было установлено на модели термического ожога кожи морских свинок по уменьшению площади ожоговой поверхности, ускорению эпителизации ткани и отторжению струпа. Показано, что формирование капилляров произошло одновременно с препаратом сравнения метилурацилом и на сутки раньше препарата сравнения троксевазина (таблица 12).

Таблица 12 - Оценка ранозаживляющей активности спиртового извлечения из

лузги и просяной мучели

Группы животных Время отхождения струпа, сутки Площадь ожога, мм2 % заживления и Р к контролю

7 сутки 14 сутки 7 сутки 14 сутки

Нелеченные животные, п=6 10 84,2±4,3 69,5+3,7 15,7 30,5

Животные, получившие извлечение 1:1 (35%), п=6 3 68,7±6,2 40,0±0,01 31,3 100,0

Животные, получившие извлечение 1:3 (17,5%), п=6 4 65,5±2,5 28,7+2,9 34,5 71,3

Животные, получившие гель троксевазнн, п=6 6 67,2±5,8 43 Д+3,4 32,8 56,8 р<0,01

Животные, получившие мазь метилурацил, п=6 з 67,0+2,0 42,2±2,3 33,0 57,8

Таким образом, экспериментально установлено, что по

противовоспалительной и ранозаживляющей активности водорастворимые полисахариды и спиртовое извлечение из лузги и просяной мучели не уступают препаратам сравнения.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Изучен химический состав гидрофильной фракции лузги и просяной мучели, который представлен полисахаридами, аминокислотами, фенольными соединениями, витаминами, органическими кислотами, дубильными веществами.

2. Проведен количественный анализ фракций полисахаридного комплекса лузги и просяной мучели: водорастворимых полисахаридов 3,95±0,17%, пектиновых веществ 5,06±0,11%, гемицеллюлоз А и В 7,09±0,17% и 6,09±0,14% соответственно. Установлен моносахаридный состав каждой фракции полисахаридов.

3. Методом ТСХ изучен качественный аминокислотный состав лузги и просяной мучели. Методом спектрофотометрического анализа найдено содержание аминокислот в пересчете на /3-аланин (0,12±0,01%). Методом ВЭЖХ идентифицированы 15 аминокислот, содержание которых составило 0,34±0,01%.

4. Методами ВЭЖХ, спектрофотометрии, бумажной и тонкослойной хроматографии изучен полифенольный состав лузги и просяной мучели. В сырье идентифицированы 7 соединений фенольной природы: флавоноиды (рутин, лютеолин-7-гликозид), кумарины (умбеллиферон), фенолокислоты (галловая, кофейная, хлорогеновая, цикоревая). Содержание гидроксикоричных кислот составило 0,50±0,01%.

5. Методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии изучен элементный состав лузги и просяной мучели. Токсических концентраций техногенных элементов в анализируемых образцах не обнаружено.

6. Получена липофильная фракция из лузги и просяной мучели, массовая доля которой составила 4,73±0,01%. Методом ГЖХ установлен жирнокислотный состав липифилькой фракции, который представлен в основном пальмитиновой, стеариновой, олеиновой, линолевой, линоленовой, бегеновой и другими кислотами.

7 Установлены диагностические признаки сырья; разработаны нормы качества на лузгу просяную мучель: содержание полисахаридов не менее 3,5%; гидроксикоричных кислот в пересчете на кислоту хлорогеновую — не менее 0,5%; влажность не более 7,5%; золы общей не более 9,5%; золы, нерастворимой в 10% растворе кислоты хлористоводородной не более 1,5%; органической примеси не более 1%; минеральной примеси не более 1%; Установлен срок годности сырья - 3 года.

8. Проведен предварительный фармакологический скрининг водорастворимой фракции полисахаридов и спиртового извлечения из лузги и просяной мучели, установлена их противовоспалительная и ранозаживляющая активность.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Якимова, Ю.В. Морфологическое исследование зерна и мучели проса обыкновенного (Panicum miliaceum L.) Ю.В. Якимова, E.H. Хромцова //Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. мауч. тр. / Пятигорская ГФА - Пятигорск, 2008. - Вып. 63. -С.117-119.

22

2. Беликов, В.Г Изучение химического состава жирного масла из лузги и просяной мучели/ В.Г. Беликов, Ю.В. Шаталова // Медико-социальная экология личности: состояние и перспективы: материалы 7 междунар. конф. 10-11 апр. 2009 г. - Минск, 2009- - С.230-232.

3. Беликов, В.Г. Изучение полисахаридного состава отходов зерна проса Panicum milliaceum L. / В.Г Беликов, Ю.В. Шаталова // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». - 2008.- N2 1,- С. 116-119.

4. Якимова, Ю.В. Изучение аминокислотного состава отходов проса (Panicum miliaceum) / Ю.В. Якимова // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Специальный выпуск: «XII конгресс «Экология и здоровье человека». -2007. -Т. 2. - С.208-210.

5. i убанова, Л.Б. Определение содержания суммы токоферолов в отходах зерна проса лузге и просяной мучели Л.Б. Губанова, Ю.В. Якимова Университетская наука: Теория, практика, инновации: сб. тр. 73-й науч. конф. КГМУ и сессии Центрально-Черноземного науч. центра РАМН. — Курск: ГОУ ВПО КГМУ Росздрава, 2008. Т.З. С.54-57.

6. Якимова, Ю.В. Изучение микроэлементного состава отходов зерна проса / Ю.В. Якимова // Актуальные проблемы фармации: сб. статей межрегион, науч. конф. 26-27 апр. 2007г.- Владикавказ: ФГОУ ВПО «Горский госагроуниверситет», 2007.- С.105-106.

7. Шаталова, Ю.В. Химико-фармакологическое изучение полисахаридов лузги и просяной мучели / Ю.В. Шаталова, В.Е. Погорелый, В.Г. Беликов //Актуальные проблемы фармацевтической науки и практики: сб. науч. тр. Всерос. науч,-практ. конф. 28-30 окт. 2009г.- Владикавказ: СОГУ, 2010. -С.307-310.

8. Якимова, Ю.В. Количественное определение полисахаридов в лузге и просяной мучели продуктах переработки проса / Ю.В. Якимова // Аптека 2007: материалы науч. программы 23-26 окт. 2007 г. - М.: Минздравсоцразвития РФ, 2007.- С.160-161.

ШАТАЛОВА ЮЛИЯ ВЛАДИМИРОВНА

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ОТХОДОВ ПРОСА (ЛУЗГА И ПРОСЯНАЯ МУЧЕЛЬ)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Подписано к печати Формат бумаги 60*84 1/16

Бумага книжно-журнальная. Печать ротапринтная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пятигорская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (357532, г Пятигорск, пр. Калинина, 11)

2010175787

2010175787