Автореферат и диссертация по медицине (14.04.02) на тему:Мониторинг и рациональное использование редких и исчезающих видов лекарственных растений Пермского края

На правах рукописи

МУ'

Устинова Ангелина Александровна

МОНИТОРИНГ И РАЦИОНАЛЬНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕДКИХ И ИСЧЕЗАЮЩИХ ВИДОВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ ПЕРМСКОГО КРАЯ

14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Пермь 2011

9 ИЮН ш

4849032

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

Научный руководитель: кандидат фармацевтических наук,

профессор Олешко Григорий Иванович

Официальные оппоненты:

Заслуженный работник высшей школы РФ, действительный член Российской экологической академии, действительный член академии технологической кибернетики Украины, доктор фармацевтических наук, профессор

ГОУ ВПО «Ярославская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

кандидат фармацевтических наук, доцент

Калина Милитийа Александровна, ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Ведущая организация:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения и социального развития»

Защита диссертации состоится 22 июня 2011 г. в 13.00 часов на заседании диссертационного совета Д 208.068.01 при ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию по адресу 614990, г. Пермь, ул. Полевая, 2. Тел./факс (342) 233-55-01

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке при ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» (г. Пермь, ул. Крупской, 46).

Дата размещения объявления о защите диссертации на сайте ПГФА http://www.pfa.ru 19 мая 2011 г.

Автореферат разослан 19 мая 2011 г. Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат фармацевтических наук,

Фурса Николай Сергеевич,

доцент

И.А. Липатникова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Пермский край является регионом создания и развития различных отраслей промышленности, образованию и роста многочисленных урбанизированных территорий, создания разветвленной транспортной инфраструктуры и ведения сельского хозяйства. Бурный рост хозяйственно - экономической деятельности в Пермском крае в XX веке вызвал и соответствующее увеличение масштабов и объемов использования природных ресурсов, востребованных промышленным комплексом региона. Это привело к значительному росту антропогенного воздействия на природную среду, что вызвало значительные изменения в южных, центральных, восточных и отдельных северных и северовосточных районов края, где природные ландшафты были преобразованы в связи с ведением сельского хозяйства, лесозаготовок, с развитием горнодобывающих и других отраслей промышленности.

Последствия такого воздействия проявились в разрушении естественной среды обитания, снижении устойчивости природных экосистем, сокращении численности отдельных видов растений и даже исчезновении их с территории края. Так, за последние 50 лет, исчезли с территории Пермского края три вида растения - липарис Лезеля (Liparis Ioeselii (L.) Rich., семейства орхидные - Orchidaceae), ятрышник шлемоносный (Orchis militaris L., семейства орхидные - Orchidaceae), первоцвет кортузовидный (Primula cortusoides L., семейства первоцветные - Primulaceae), обитавших здесь ранее.

Поэтому в настоящее время для нашего региона вопросы, связанные с сохранением природного достояния, являются весьма актуальными.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы явилось мониторинг, фармакогностическое исследование редких и исчезающих видов лекарственных растений Пермского края для сохранения их генофонда и их рациональное использование.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- выполнить кадастровые работы по отдельным группам лекарственных растений;

- провести мероприятия по выявлению мест обитания и определению численности редких и исчезающих видов лекарственных растений в местах обитания;

- составить географическую информационную систему «Редкие и исчезающие лекарственные растения Пермского края»;

- разработать охранные мероприятия для сохранения видов редких и исчезающих лекарственных растений;

- внести предложения об образовании особо охраняемых природных территорий регионального значения;

- с целью рационального использования зарослей редких и исчезающих лекарственных растений на примере адониса весеннего провести исследования по изучению возможности комплексного использования травы и шрота травы адониса весеннего, не только как сырья, содержащего сердечные гликозиды, но и другие группы биологически активных веществ (БАВ).

Научная новизна результатов. Впервые проведены мониторинговые исследования и составлены кадастровые сведения 12 видов редких и исчезающих лекарственных растений (РИЛР) Пермского края, которые включены в региональную Красную книгу.

Составлена геоинформационная система редких и исчезающих лекарственных растений.

На основании фармакогностического анализа проведены исследования, с использованием современных физико-химических методов, шрота травы адониса весеннего. Доказана возможность

использования отходов сырья после производства адонизида для выделения флавоноидов и полисахаридов.

Практическая значимость работы. Диссертационная работа проводилась в рамках федеральной программы «Охрана лесов и растительного мира путём сохранения в природном состоянии ландшафтов, растительного и животного мира»; краевой программы: «Мониторинг редких и исчезающих видов животного и растительного мира Пермского края», «Проведение мероприятий по сохранению растений, имеющих лекарственное значение и занесённых в Красную книгу Пермского края».

Основные фрагменты работы выполнены по заказу Управления по охране окружающей среды Министерства природных ресурсов Пермского края.

Результаты мониторинговых исследований РИЛР положены в основу:

- Красной книги Пермского края;

- Географическая информационная система (ГИС) «Редкие и исчезающие лекарственные растения Пермского края».

Внедрены и используются в учебном процессе Пермской государственной фармацевтической академии материалы по мониторингу РИЛР в лекционном курсе провизоров-интернов.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Результаты мониторинговых исследований редких и исчезающих лекарственных растений Пермского края.

2. Разработка ГИС «Редкие и исчезающие лекарственные растения Пермского края».

3. Разработка методики количественного определения суммы флавоноидов в траве адониса весеннего.

4. Разработка методики количественного определения суммы флавоноидов в шроте травы адониса весеннего, после получения препарата «Адонизид».

5. Результаты по оценке качества травы адониса весеннего по содержанию полисахаридов, окисляемых и экстрактивных веществ.

6. Определение содержания флавоноидов, полисахаридов, окисляемых и экстрактивных веществ в шроте травы адониса весеннего.

Связь исследования с проблемным планом фармацевтических наук: диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ на кафедре фармакогнозии ГОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию. Номер государственной регистрации 01.9.10018875.

Апробация работы: Материалы диссертации были апробированы на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Пермской государственной фармацевтической академии (Пермь, 2006 - 2010 гг.), межвузовской конференции с международным участием, посвящённой 25-летию кафедры фармакогнозии ЯГМА «Изыскание и создание природных лекарственных средств (Ярославль 2009 г.)».

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных в ВАК России.

Материал для исследований собран во время мониторинговых исследований РИЛР в 2006 — 2010 годы.

Объём и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 153 страницах машинописного текста, содержит 48 таблиц, 22 рисунка. Состоит из введения, обзора литературы, 4 глав эксперимента, выводов, списка литературы, включающего 142 источников, из них 15 на иностранных языках, приложения.

В обзоре литературы обобщены сведения о современном состоянии мониторинговых исследований редких и исчезающих (РИ) видов растений, проблемах Красных книг регионов России, экологической политике в Пермском крае, характеристика районов обитания видов РИЛР, морфологические характеристики РИ видов лекарственных растений.

В экспериментальной части дана характеристика объектов и методов исследования (глава II). В главе III приведены данные мониторинговых исследований РИЛР и ГИС «Редкие и исчезающие лекарственные растения Пермского края». В IV главе представлены материалы по фотохимическому исследованию сырья и шрота травы адониса весеннего.

Приложение включает Акты внедрения и отчётные материалы по мониторинговым исследованиям РИЛР, подтверждающие практическую значимость проведенных исследований.

Мониторинговые исследования проведены автором совместно с сотрудниками кафедры и студентами, под руководством зав. кафедрой фармакогнозии, д.ф.н., проф. Белоноговой В.Д.

Лабораторный шрот был получен автором на базе кафедры промышленной технологии под руководством д.ф.н., проф. Молоховой Е.И.

Валидация методики количественного определения флавоноидов проведена автором и прошла межлабораторную экспертизу в региональном испытатальном центре «Фарматест» ПГФА (зав. лабораторией к.ф.н., доц. Малкова Т.Л.).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Мониторинговые исследования редких и исчезающих видов лекарственных растений Пермского края

С 2006 по 2010 гг. сотрудниками кафедры фармакогнозии проведены исследования по мониторингу редких и исчезающих лекарственных растений (РИЛР), включённых в Красную книгу Пермского края. В результате были обследованны территории Бардымского, Березовского, Ильинского, Гайинского, Кунгурского, Кишертского, Кочевского, Октябрьского, Суксунского, Ординского, Юсьвинского районов. На основании данных учета мест обитания выбраны территории, на которых организованны эталонные мониторинговые площадки и выполнены наблюдения за состоянием популяций 12 видов РИЛР.

Мониторинговые исследования проводили методом модельных экземпляров. Для разработки параметров мониторинга нами использован ряд биологических критериев, на основе которых разрабатывалась программа мониторинговых работ. Основу её составило картографирование мест обитания РИЛР (рис. 1).

Для каждого вида определён статус редкости по классификации, принятой комиссией по редким и исчезающим видам Международного Союза охраны природы. Обобщены сведения по экологии, численности популяций, комплексу лимитирующих факторов и рекомендуемым мерам охраны. Мониторинговые исследования приведены для каждого вида отдельно.

Согласно категориям редкости Красной книги Пермского края, изучаемые нами виды РИЛР были разделены на следующие категории редкости:

I категория - находящиеся в критическом состоянии (под угрозой исчезновения) — тимьян блошиный - Thymus ovatus Mill., семейства яснотковые - Lamiaceae.

Рисунок 1. Карта распространения лекарственных растений Красной книги Пермского края

Лекарственные растения

Лекарственные растения, занесённые в Красную книгу

' - адонис весеннии

о.

астрагал серпоплодныи

^ - пальчатокоренник дуголистный

^ - пал ьчаток ор енн ил пятнистый

Приложения Красной книги □

- кокушник длиннорогии И - тобка двулистная

О

- дремлик болотный

О-

тимьян блошиный

^^ - наперстянка крупно цветков а я

- мякотница однолистная

^ - пальчатокоренник Фукса

- тимьян ползучии (чабрец)

Рвспубль»; ак о\лл

II категория редкости - находящиеся в опасном состоянии (сокращающиеся в численности) - астрагал серпоплодный — Astragalus falcatus Lam., семейство бобовые - Fabaceae. Данный вид при воздействии лимитирующих факторов может попасть в категорию находящихся в критическом состоянии (под угрозой исчезновения);

III категория - уязвимые (редкие) - адонис весенний - Adonis vernalis L., семейство лютиковые - Ranunculaceae, мякотница однолистная — Malaxis monophyllos (L.) Sw., семейство орхидные - Orchidaceae, дремлик болотный - Epipactis palustris (L.) Crantz, семейство орхидные -Orchidaceae, пальчатокоренник Фукса - Dactylorhiza fuchsia (Druce) Soo, семейство орхидные - Orchidaceae, пальчатокоренник пятнистый -Dactylorhiza maculate (L.) Soo, семейство орхидные - Orchidaceae, пальчатокоренник дуголистный - Dactylorhiza curvifolia (Nyl.) Czer., семейство орхидные - Orchidaceae

Приложение к Красной книге - требующие в настоящее время лишь проведения изучения состояния популяций и особого внимания - любка двулистная - Platanthera bifolia (L.) Rich., семейство орхидные -Orchidaceae, тимьян ползучий - Thymus serpyllum L., семейство яснотковые - Lamiaceae, наперстянка крупноцветковая — Digitalis grandiflora Mill. (D. ambigua Murr.) семейство норичниковые -Scrophulariaceae и кокушник длиннорогий - Gymnadenia conopsea (L.) R. Br., семейство - Orchidaceae. В последние десятилетия у данных видов регистрируется сокращение численности из-за влияния лимитирующих факторов, хотя по распространению данные виды встречаются на значительных территориях края.

Данные мониторинговых исследований представлены в таблице 1.

1.1. Анализ численности редких и исчезающих лекарственных растений Красной книги Пермского края

Таблица 1

Результаты мониторинговых исследований зарослей редких и исчезающих лекарственных растений

№ п/п Вид РИЛР Район произрастания Численность особей по годам исследования (мод. экз.)

2006 2007 2008 2009 2010

1. Адонис весенний Кишертский 110 89 94 278 279

Октябрьский 7321 7159 7062 7572 7382

Ординский 550 31 14856 13764 14563

2. Астрагал серпоплодный Кишертский 10 10 10 100 19

Октябрьский 3 8 19 27 27

3. Дремлик болотный Кишертский 134 135 138 135 135

Октябрьский 25 25 40 33 39

Кунгурский 408 411 400 359 413

Куединский 16 16 19 20 18

Бардымский 12 13 8 10 10

4. Мякотница однолистная Кунгурский 11 12 15 12 14

Суксунский 41 43 43 53 53

Нытвенский 6 7 7 8 8

5. Пальчато коренник Фукса Кишертский 17 17 17 17 17

Гайнский 10 10 10 10 10

6. Пальчато коренник дуголистный Гайнский 35 32 35 37 37

Суксунский 3 3 3 5 5

Ильинский 5 5 5 6 8

7. Пальчато коренник пятнистый Кочевский 19 21 20 19 22

Юсьвинский 7 8 8 9 9

Березовский 6 6 6 6 6

8. Тимьян блошиный Кишертский 519 519 519 508 512

Суксунский 516 516 516 516 516

9. Кокушник длиннорогий Бардымский 10 9 9 9 9

10. Любка двулистная Кишертский 10 10 10 10 10

Гайнский 15 17 17 20 20

Кочевский 18 19 18 20 20

Кунгурский 321 321 321 321 321

Куединский 14 14 14 14 14

Суксунский 36 36 36 36 36

Нытвенский 200 202 198 200 205

Березовский 22 27 19 19 27

11. Наперстянка крупноцветковая Кишертский 59 60 61 58 60

Октябрьский 1901 1920 1915 1915 1920

Ординский 9 9 9 9 9

Кунгурский 357 358 352 358 361

12. Тимьян ползучий Кишертский 586 594 562 530 545

□ Кокушник длиннорогий

□ Астрагал серпонлодный

□ Пальчатокоренник Фукса

□ Пальчатокоренник пятнистый

Е Пальчатокоренник дуголисгный

□ Мякотница однолистная

□ Тимьян ползу чий

□ Дремлик болотный

■ Любка двулистная

О Тимьян блошиный

□ Наперстянка кру пноцветковая

Рисунок 2. Динамика численности РИЛР в Пермском крае

Результаты мониторинговых исследований показали уменьшение численности особей адониса весеннего в Октябрьском районе в 2007 -2008 гг. за счёт влияния лимитирующих факторов на заросли, расположенные в окрестностях д. Енапаево. Увеличение количества особей в 2009 году в Октябрьском, Кишертском, Ординском районах произошло за счёт выявления новых мест обитания.

Численность астрагала серпоплодного остается стабильной. В 2009 году в Октябрьском районе нами обнаружены новые места обитания астрагала серпоплодного в окрестностях д. Будкеево, что способствовало увеличению численности особей до 27 парциальных кустов.

Анализ изменения численности и ареала дремлика болотного, мякотницы однолистной, пальчатокоренника Фукса, дуголистного и пятнистого показал удовлетворительное состояние зарослей. Численность особей осталась без изменений.

Данные по численности кокушника длиннорогого, любки двулистной и наперстянки крупноцветковой остаются стабильными.

В 2009 году в окрестностях д. Посад Кишертского района произошло уменьшение численности особей тимьяна ползучего вследствие влияния лимитирующих антропогенных факторов (степных пожаров, палы).

Полученные нами результаты мониторинговых исследований редких и исчезающих видов лекарственных растений нашли свое отражение в издании Красной книги Пермского края.

Разработка географической информационной системы «Редкие н исчезающие лекарственные растения Пермского края»

Для систематизации сведений об изучаемых объектах, занесённых в Красную книгу Пермского края, нами разработана ГИС, основу которой составляют данные о распространении видов. ГИС-технологии позволяют систематизировать сведения о местообитаниях РИЛР, изучить распространение видов на территории региона и современное состояние их охраны, а также предоставить широкие возможности для анализа данных.

Географическая информационная система «Редкие и исчезающие лекарственные растения Пермского края» (далее ГИС «РИЛР») предназначена для выполнения общих функций пространственного анализа, решения задач мониторинга редких и исчезающих видов лекарственных растений, которые зависят от моделей данных, поддерживаемых ГИС и используемых для решения задач пользователя.

Для наглядного представления информации фармакогностических данных в качестве основы нами использовалась программа ArcView GIS 3.2.

Кроме того, имеется возможность получить наглядную информацию в виде электронной карты (рис. 3) в целом как по всем видам РИЛР, так и по отдельным видам в частности.

На рисунке 3 представлен внешний вид электронной карты распространения РИЛР на примере адониса весеннего на территории Кишертского района.

Рисунок 3. Фрагмент электронной карты - схемы ГИС «Редкие и исчезающие лекарственные растения Пермского края». 0 - Произрастание адониса весеннего в Кишертском районе в окрестностях д. Мазуевка (М1:500000)

В настоящее время гораздо эффективнее использовать электронные карты — схемы, на которых местоположение популяций указывается более точно с помощью географических координат (широты и долготы). Кроме того, они содержат больше информации, которая отражена более наглядно в виде паспорта популяции (Рис. 4).

Наименование вида: Адонис весенний {Adonis vernalis L.)

Наименование биотопа: суходольный, остепененный луг

Количество особей (шт): 276

Площадь (и2): 15 000

Принадлежность к ООПТ: нет

' ч,¡ I. и. ц ■ J'j l 7CG00G С1«иаиес1ахавлю2е»«я

Рисунок 4. Паспорт места произрастания растения

Благодаря лёгкости нахождения конкретной популяции РИЛР и природе улучшается задача их охраны.

Разработанная нами ГИС «РИЛР» является универсальным «программным продуктом», позволяющим работать не только в конкретном регионе, но и в любой точке земного шара при наличии соответствующей топоосновы. Данная разработка может быть полезна для организаций, связанных с охраной природных ресурсов. Кроме того, данный продукт может быть использован высшими учебными заведениями биологического и фармацевтического профиля в качестве наглядного материала.

2. Фнтохнмнческнй анализ травы адоннса весеннего

Из всех лекарственных растений, занесенных в Красную книгу представляет наибольший интерес адонис весенний, который на территории края образует многочисленные заросли. Адонис весенний плохо вводится в культуру, поэтому особенно актуальными являются исследования всего комплекса БАВ, содержащихся в сырье с целью создания безотходной технологии производства препаратов на их основе.

На основании проведенных качественных реакций нами подтверждено наличие в траве адониса весеннего сердечных гликозидов, флавоноидов, сапонинов, кумаринов, полисахаридов.

Присутствие флавоноидов в сырье подтверждали также методом восходящей бумажной хроматографией (рис. 5).

В результате хроматографического анализа установлено наличие флавоноидных гликозидов, флуоресцирующих в УФ - свете тёмно-зелёным цветом и значениями ЯГ, совпадающими со свидетелем ГСО цинарозида.

извлечение лютеолин

цинарозид рутин

Рисунок 5. Восходящая бумажная хроматограмма Система растворителей: бутанол-уксусная кислота-вода (4:1:5)

3.1. Определение количественного содержания флавоноидов

Определение содержания флавоноидов в траве адониса весеннего проводили спектрофотометрическим методом. При разработке методики количественного определения суммы флавоноидов использовали реакцию комплексообразования с раствором алюминия хлорида для исключения вклада в значение оптической плотности других групп соединений.

Предварительно при регистрации спектра поглощения комплекса флавоноидов травы адониса весеннего с 2% спиртовым раствором алюминия хлорида установили, что область максимального светопоглощения равна 398 нм ± 3 нм, что соответствует максимуму поглощения комплекса цинарозида с алюминия хлоридом (рис. 6).

1 - ГСО цинарозида

2 - извлечение из травы адониса весеннего

Рисунок 6. Спектры комплекса флавоноидов извлечения травы адониса весеннего и ГСО цинарозида с алюминия хлоридом

С целью разработки методики количественного определения суммы флавоноидов установлены оптимальные условия экстракции травы адониса весеннего: экстрагент - 70% этиловый спирт; соотношение извлечения и хромогенного реактива - 2:3, степень измельченное™ сырья 1 мм, режим экстракции - 2-х кратная в течение 30 мин.

С использованием разработанных методик определено содержание суммы флавоноидов в траве адониса весеннего разных районов заготовки (Таб. 2).

Таблица 2

Результаты количественного определения флавоноидов в траве _адониса весеннего_

Районы заготовки Содержание флавоноидов, %

Пермский край, Кишерский район 1,20±0,15

Пермский край, Октябрьский район 1,66±0,17

Пермский край. Ординский район 1,72±0,14

Республика Башкортостан, Стертштамакский район 3,49±0,11

Омская область, Болыпереченский район, в 2 км севернее с . Курносово 3,27±0,12

Среднее значение 2,27±0,14

Метрологическая характеристика методики количественного определения флавоноидов в траве адониса весеннего представлена в таблице 3.

Таблица 3

Метрологическая характеристика методики количественного __определения содержания флавоноидов__

п / X 1 в» Б Р,% »(РД ДХ Е,%

10 9 1,86 | 0,0025 0,05 95 2,26 0,037 1,99

Результаты статистической обработки проведенных анализов свидетельствуют, что относительная ошибка единичного определения с доверительной вероятностью 95%, составляет ± 1,99%.

3.2. Оценка качества травы адониса весеннего по содержанию полисахаридов, окисляемых и экстрактивных веществ. 3.2.1. Определение содержания экстрактивных веществ

В качестве экстрагентов использовали: воду очищенную и этиловый спирт различной концентрации (30%, 50%, 70%, 80%, 95%). Результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4

Влияние экстрагента на выход экстрактивных веществ из травы _адониса весеннего_

№ Экстр агент Содержание экстрактивных Среднее

веществ, % значение, %

1 2 3 4 5 6

1. Вода очищенная 42,94 40,08 41,69 41,57±0,83

2. 30% этанол 39,63 37,51 38,97 38,70±0,63

3. 50% этанол 37,01 36,80 36,72 36,84±0,09

4. 70% этанол 29,74 30,04 29,91 29,90±0,09

5. 80% этанол 26,56 26,47 26,16 26,40±0,12

6. 95% этанол 17,98 18,31 17,19 17,83±0,33

В результате исследований установлено, что наибольшее количество экстрактивных веществ достигается при использовании в качестве экстрагента воды очищенной.

3.2.2. Определение содержания суммы окисляемых веществ Определение содержания суммы окисляемых веществ проводили титриметрическим методом согласно ГФ XI, вып. 1. Содержание суммы окисляемых веществ в образцах травы адониса весеннего составило от 4,47±0,22 до 9,90±0,15 %■ Максимальное содержание окисляемых веществ обнаружено в сырье, собранного в фазу плодоношения - от 5,34±0,12 до 9,90±0,15%, в фазу цветения этот показатель составил от 4,47±0,22 до 7,27±0,16%.

3.2.3. Определение содержания полисахаридов

Определение содержания полисахаридов в промышленном и лабораторном шроте проводили гравиметрическим методом (ГФ XI). Содержание полисахаридов в траве горицвета весеннего колеблется в пределах от 11,25±0,03 до 11,51±0,05%.

4. Фитохимический анализ шрота травы адониса весеннего Для проведения фотохимического анализа использовали шрот травы адониса весеннего, предоставленный ЗАО «ВИФИТЕХ» г. Оболенска Московской области и шрот травы адониса весеннего после получения адонизида в лабораторных условиях.

4.1. Качественный анализ БАВ шрота травы адониса весеннего Качественный анализ на основные группы биологически активных веществ шрота травы адониса весеннего проводили по общепринятым реакциям. Установлено, что образцы лабораторного и промышленного шротов, содержат достаточно большое количество ценных групп БАВ (флавоноиды, сапонины, полисахариды), обладающих фармакологической активностью.

4.2. Количественный анализ биологически активных веществ

шрота травы адониса весеннего. 4.2.1. Определение содержания экстрактивных веществ

В качестве экстрагентов использовали воду очищенную и 30, 50, 70, 80 и 95% этанол. Результаты представлены в таблице 5.

Таблица 5

Влияние экстрагента на выход экстрактивных веществ из шрота __травы адониса весеннего_

№ образца шрота Содержание экстрактивных веществ, %

Извлекаемых водой Извлекаемых спиртом

30% 50% 70% 80% 95%

21.09.2010 (Ш1) 43,55±0,12 42,18±0,12 36,01±0,13 29,15±0,0б 25,23±0,19 16,78±0,09

03.11.2010 (Ш2) 42,68±0,85 41,52±0,18 35,26±0,12 28,80±0,04 24,98±0,20 16,54±0,15

30.12.2010 (ШЗ) 44,26±0,06 43,87±0,11 35,68±0,08 29,23±0,11 25,55±0,21 17,03±0,11

Исходное сырье 40,80±0,02 38,71±0,63 36,84±0,09 33,56±0,03 26,39±0,12 18,13±0,09

25.05.2010 (Ш4) 35,07±0,21 28,78±0,22 21,12±0,18 14,53±0,37 10,17±0,21 2,95±0,20

По результатам анализа установлено, что наибольшее количество экстрактивных веществ в шроте, извлекается водой очищенной (от 42,68±0,85 до 44,26±0,06%), причем их значительно больше, чем в исходном сырье (40,80±0,02). Наименьшее количество экстрактивных веществ извлекается 95% этанолом (от 1б,54±0,15 до 17,03±0,11%).

4.2.2. Определение содержания флавоноидов, окисляемых веществ, полисахаридов

Для определения флавоноидов в лабораторном и промышленном шроте использовали адаптированную нами методику для травы адониса весеннего. Определение содержания окисляемых веществ проводили титриметрическим методом (ГФ XI, вып.1). Определение содержания полисахаридов в промышленном и лабораторном шроте проводили гравиметрическим методом. Результаты анализа представлены в таблице 6.

Таблица 6

Содержание флавоноидов, окисляемых веществ и полисахаридов в шроте травы адониса весеннего

№ серии образца шрота Средние значения содержания действующих веществ, %

Флавоноидов Окисляемых веществ Полисахаридов

21.09.2010(1111) 2,11±0,18 5,36±0,39 13,06±0,06

03.11.2010(1112) 2,06±0,19 4,83±0,05 12,98±0,02

30.12.2010 (ШЗ) 2,66±0,09 5,87±0,25 13,19±0,01

Исходное сырье 2,09±0,26 4,37±0,34 11,33±0,08

25.05.2010 (Ш4) 2,88±0,22 5,76±0,07 15,76±0,01

Проведенные исследования показали, что содержание флавоноидов как в промышленном, так и лабораторном шроте достаточно большое (2,06±0,19 - 2,88±0,22%), поэтому шрот может служить источником получения препаратов на основе флавоноидов.

Содержание окисляемых веществ в лабораторном и в промышленном шроте составляет от 4,83±0,05 до 5,87±0,25%.

Содержание полисахаридов в лабораторном и промышленном шроте также достаточно велико (от 12,98±0,02 до 15,76±0,01%), поэтому шрот может служить источником полисахаридов, которые обладают выраженной биологической активностью.

Таким образом, проведенные исследования показали перспективность дальнейшего использования шрота травы адониса весеннего, после получения препарата «Адонизид», в медицинской практике.

Выводы

1. Впервые проведены мониторинговые исследования РИЛР, уточнены категории редкости исследуемых видов. Установлены тенденции динамики численности природных популяций РИЛР, проведена оценка их уязвимости по выявленным местам обитания.

2. Разработаны охранные мероприятия для сохранения видов РИЛР. Внесены предложения об образовании особо охраняемых природных территорий.

3. Разработана электронная база данных и ГИС «Редкие и исчезающие лекарственные растения Красной книги Пермского края».

4. Подтверждено наличие в траве адониса весеннего сердечных гликозидов, флавоноидов, сапонинов, кумаринов, полисахаридов, в шроте — флавоноидов, сапонинов, полисахаридов.

5. Установлены оптимальные условия и разработана методика количественного определения суммы флавоноидов в траве и шроте адониса весеннего. Относительная ошибка единичного определения с вероятностью 95% составила ±1,99%.

6. Определено содержание суммы флавоноидов в траве адониса весеннего в пересчете на цинарозид, которое составило от 1,20±0,15 до 3,49 ± 0,11%, в шроте - от 2,06±0,19 до 2,88±0,22%.

7. Обнаружено, что содержание окисляемых веществ в сырье максимально в фазу плодоношения - 5,34±0,12 до 9,90±0,15%, в фазу цветения этот показатель составил от 4,47±0,22 до 7,27±0,16%, в шроте - от 4,83±0,05 до 5,87±0,25%.

8. Доказано, что наибольшее количество экстрактивных веществ и в траве и шроте, извлекается водой очищенной от 41,57±0,83 до 44,26±0,06%, наименьшее количество извлекается 95% этанолом от 16,54±0,15 до 17,83±0,33%.

9. Определено, что содержание полисахаридов в траве и шроте достаточно велико (12,98±0,02 до 15,76±0,01%), поэтому трава и шрот адониса весеннего может служить сырьем для получения препаратов содержащих полисахариды.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Белоногова, В.Д., Устинова, A.A. Состояние популяций редких и исчезающих видов лекарственных растений Пермского края / В.Д. Белоногова, A.A. Устинова // Вестник Пермской государственной фармацевтической академии: научно - практический журнал. - Пермь: ПГФА. - 2007. - №2. - С. 210 - 217.

2. Турышев, А.Ю. [и др.] Систематический анализ лекарственной флоры Пермского края / А.Ю. Турышев, А.Б. Яковлев, A.A. Устинова [и др.] // Вестник Пермской государственной фармацевтической академии: научно - практический журнал. - Пермь: ПГФА. - 2007. - №2. - С. 292 -296.

3. Красная книга Пермского края : справ, изд. / М.А. Бакланов, ... A.A. Устинова [и др.]; науч. ред. А.И. Шепель. - Пермь: Книжный мир, 2008. - 256 с.: [фотогр., ил.].

4. Устинова, A.A. Лекарственные растения Красной книги Пермского края / A.A. Устинова, В.Д. Белоногова, Г.И. Олешко // Изыскание и создание природных лекарственных средств: межвуз. сб. науч. тр. с междунар. участием, посвящ. 25-летию каф. фармакогнозии и ботаники. -Ярославль: ЯрМедиаГруп, 2009. - С. 280 - 285.

5. Голайденко, О.В. Фармакогностическое исследование адониса весеннего, произрастающего в Пермском крае / О.В. Голайденко, рук.: к. фарм. наук, доц. В.Д. Белоногова, асп. A.A. Устинова // Вестник Пермской государственной фармацевтической академии: научно -практический журнал. - Пермь: ПГФА. - 2009. - №5. - С.178 - 180.

6. Устинова, A.A. Мониторинг редких и исчезающих видов лекарственных растений Пермского края / A.A. Устинова, В.Д. Белоногова, Г.И. Олешко//Фармация. -2010. -№3. - С. 50-52.

7. Устинова, A.A. Стратегия охраны редких и исчезающих лекарственных растений в Пермском крае / A.A. Устинова, В.Д. Белоногова, Г.И. Олешко // Медицинский альманах. - 2010. - №3 (12). - С. 212 - 213.

8. Устинова, A.A. Сравнительное фитохимическое исследование травы и шрота адониса весеннего / A.A. Устинова, В.Д. Белоногова, Г.И. Олешко // Вестник Пермской государственной фармацевтической академии: научно - практический журнал. - Пермь: ПГФА. - 2010. - №7. - С. 204 - 208.

9. Устинова, A.A. Определение товароведческих показателей шрота травы адониса весеннего после получения препарата «Адонизид» / A.A. Устинова, H.A. Шаламова, Н.С. Бурдина, рук.: д.ф.н., проф. Белоногова В.Д. // Вестник Пермской государственной фармацевтической академии: научно - практический журнал. - Пермь: ПГФА. - 2011. -№8.-С. 188- 190.

Подписано в печать 19.05.2011 Формат 60*84/16. Набор компьютерный. Бумага ВХИ.

Тираж 100 экз. Усл. печ. л 1,5 Заказ № 85/2011.

Отпечатано на ризографе в типографии ГОУ ВПО ПГФА

614070, г. Пермь, ул. Крупской, 46,

тел./факс. 8-901-266-59-37, (342) 282-57-92

Актуальность темы. Пермский край является регионом создания и развития различных отраслей промышленности, образованию и роста многочисленных урбанизированных территорий, создания разветвленной транспортной инфраструктуры и ведения сельского хозяйства. Бурный рост хозяйственно — экономической деятельности в Пермском крае в XX веке вызвал и соответствующее увеличение масштабов и объемов использования природных ресурсов, востребованных промышленным комплексом региона. Это привело к значительному росту антропогенного воздействия на природную среду, что вызвало значительные изменения в южных, центральных, восточных и отдельных северных и северо-восточных районов края, где природные ландшафты были преобразованы в связи с ведением сельского хозяйства, лесозаготовок, с развитием горнодобывающих и других отраслей промышленности.

Последствия такого воздействия проявились в разрушении естественной среды обитания, снижении устойчивости природных экосистем, сокращении численности отдельных видов растений и даже исчезновении их с территории края. Так, за последние 50 лет, исчезли с территории Пермского края уже три вида растения- - липарис Лезеля (Liparis loeselii (L.) Rich., семейства орхидные -Orchidaceae), ятрышник шлемоносный (Orchis militaris L., семейства орхидные -Orchidaceae), первоцвет кортузовидный (Primula cortusoides L., семейства первоцветные - Primulaceae), обитавших здесь ранее.

Поэтому в настоящее время для нашего региона вопросы, связанные с сохранением природного достояния, являются весьма актуальными.

Цель и задачи, исследования. Целью данной работы явились мониторинг, фармакогностическое исследование редких и исчезающих видов лекарственных растений Пермского края для сохранения их генофонда и их рациональное использование.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

- выполнить кадастровые работы по отдельным группам лекарственных растений;

- провести мероприятия по выявлению мест обитания и определению численности редких и исчезающих видов лекарственных растений в типичных местах обитания;

- составить географическую информационную систему «Редкие и исчезающие лекарственные растения Пермского края»;

- разработать охранные мероприятия для сохранения видов редких и исчезающих лекарственных растений;

- внести предложения об образовании особо охраняемых природных территорий регионального значения;

- с целью рационального использования зарослей редких и исчезающих лекарственных растений на примере адониса весеннего провести исследования по изучению возможности использования травы и шрота травы адониса весеннего, не только как сырья, содержащего сердечные гликозиды, но и другие группы биологически активных веществ.

Научная новизна результатов.

Впервые проведены мониторинговые исследования и составлены кадастровые сведения 12 видов редких и исчезающих лекарственных растений (РИЛР) Пермского края, которые включены в региональную Красную книгу.

Составлена геоинформационная система редких и исчезающих лекарственных растений.

На основании фармакогностического анализа проведены исследования, с использованием современных физико-химических методов, шрота травы адониса весеннего. Доказана целесообразность использования отходов сырья после производства адонизида для выделения флавоноидов и полисахаридов.

Практическая значимость работы. Диссертационная работа проводилась в рамках федеральной программы «Охрана лесов и растительного мира путем сохранения в природном состоянии ландшафтов, растительного и животного мира»; краевой программы: «Мониторинг редких и исчезающих видов животного и растительного мира Пермского края», «Проведение мероприятий по сохранению растений, имеющих лекарственное значение и занесённых в Красную книгу Пермского края».

Основные фрагменты работы выполнены по заказу Управления по охране окружающей среды Министерства природных ресурсов Пермского края.

Результаты мониторинговых исследований РИЛР положены в основу:

- Красной книги Пермского края;

- Географической информационной системы «Редкие и исчезающие лекарственные растения Пермского края».

Внедрены и используются в учебном процессе Пермской государственной фармацевтической академии материалы по мониторингу РИЛР в лекционном курсе провизоров-интернов.

Апробация работы. Материалы диссертации были апробированы на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава Пермской государственной, фармацевтической академии (Пермь, 2006 — 2010 гг.), межвузовской конференции с международным участием, посвященной 25-летию кафедры фармакогнозии ЯГМА «Изыскание и создание природных лекарственных средств (Ярославль 2009 г.)».

Положения, выносимые на защиту:

- результаты мониторинговых исследований РИЛР;

- разработка ГИС «Редкие и исчезающие лекарственные растения Пермского края»;

- разработка методики количественного определения суммы флавоноидов в траве адониса весеннего;

- разработка методики количественного определения суммы флавоноидов в шроте травы адониса весеннего, после получения препарата «Адонизид»;

- результаты по оценке качества травы адониса весеннего по содержанию полисахаридов, окисляемых и экстрактивных веществ;

- определение содержания флавоноидов, полисахаридов, окисляемых и экстрактивных веществ в шроте травы адониса весеннего.

Публикации: по материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 2 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК России.

Материал для исследований собран во время мониторинговых исследований РИЛР в 2006 - 2010 годы.

Связь исследования с проблемным? планом фармацевтических наук: диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ на кафедре фармакогнозии ГОУ ВПО' «Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию». Номер государственной регистрации 01.9.10018875.

Объём ш структура^ диссертации. Диссертационная работа изложена, на* 153 страницах машинописного текста; содержит 48 таблиц, 22'рисунка. Состоит из введения, обзора литературы, 5 экспериментальных глав, выводов, списка литературы, включающего^ 142 источника, из них 15 на иностранных языках, приложения.'

Общие выводы

1. Впервые проведены мониторинговые исследования РИЛР, уточнены категории редкости исследуемых видов. Установлены тенденции динамики численности природных популяций РИЛР, проведена оценка их уязвимости по выявленным местам обитания.

2. Разработаны охранные мероприятия для сохранения видов РИЛР. Внесены предложения об образовании особо охраняемых природных территорий.

3. Разработана электронная база данных и ГИС «Редкие и исчезающие лекарственные растения Красной книги Пермского края».

4. Подтверждено наличие в траве адониса весеннего сердечных гликозидов, флавоноидов, сапонинов, кумаринов, полисахаридов, в шроте — флавонои-дов, сапонинов, полисахаридов.

5. Установлены оптимальные условия и разработана методика количественного определения суммы флавоноидов в траве и шроте адониса весеннего. Относительная ошибка единичного определения с вероятностью 95% составила ±1,99%.

6. Определено содержание суммы флавоноидов в траве адониса весеннего в пересчете на цинарозид, которое составило от 1,20±0,15 до 3,49 ±0,11%, в шроте - от 2,06±0,19 до 2,88±0,22%.

7. Обнаружено, что содержание окисляемых веществ в сырье максимально в фазу плодоношения - 5,34±0,12 до 9,90±0,15%, в фазу цветения этот показатель составил от 4,47±0,22 до 7,27±0,16%, в шроте - от 4,83±0,05 до 5,87±0,25%.

8. Доказано, что наибольшее количество экстрактивных веществ и в траве и шроте, извлекается водой очищенной от 41,57±0,83 до 44,26±0,06%, наименьшее количество извлекается 95% этанолом от 16,54±0,15 до 17,83±0,33%.

9. Определено, что содержание полисахаридов в траве и шроте достаточно велико (12,98±0,02 до 15,76±0,01%), поэтому трава и шрот адониса весеннего может служить сырьем для получения препаратов содержащих полисахариды.