Фармакогностическое исследование барвинка малого как источника индольных алкалоидов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Глава 1. Характеристика барвинка малого как источника индольных алкалоидов

1.1 Характеристика лекарственного растительного сырья барвинка малого трава

1.1.1 Ботаническая характеристика производящего растения

1.1.2 Химический состав сырья

1.1.3 Заготовка, сушка и хранение сырья

1.2 Общая характеристика алкалоидов

1.3 Характеристика алкалоидов, содержащихся в сырье барвинка малого

1.3.1 Химическое строение и физико-химические свойства веществ

1.3.2 Способы выделения и очистки алкалоидов барвинка малого травы

1.3.3 Методы качественного и количественного анализа сырья

1.4 Применение алкалоидов барвинка малого травы в официальной и народной медицине

1.5 Выводы к Главе 1

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1 Материал и методики исследования

2.2 Результаты фармакогностического анализа барвинка малого травы

2.2.1 Результаты макроскопического анализа

2.2.2 Результаты микроскопического анализа

2.2.3 Результаты фитохимического анализа

2.2.4 Выводы к Главе 2

Заключение

Список литературы

Введение

Несмотря на активное развитие способов получения синтетических препаратов и разработки новых инновационных методов лечения, фитопрепараты и препараты, содержащие действующие вещества, полученные из растений, по-прежнему составляют значительную долю фармацевтического рынка России.

Поэтому поиск новых видов лекарственного растительного сырья имеет принципиальное значение для развития фармацевтической индустрии.

Одной из наиболее обширных областей, в которых используются препараты растительного происхождения, является лечение и профилактика сердечно-сосудистых заболеваний. Они чаще всего имеют хронический характер, а более щадящее по сравнению с синтетическими действие растительных препаратов лучше всего подходит для их длительного применения с минимальным развитием побочных эффектов. [2]

Актуальность темы:

Согласно выборочным исследованиям Российского медицинского общества по артериальной гипертонии, на май 2018 года порядка 43% взрослых россиян имеют повышенный уровень артериального давления. [1]

Артериальная гипертония является ведущим фактором риска развития сердечно-сосудистых (инфаркт миокарда, инсульт, ишемическая болезнь сердца, хроническая сердечная недостаточность) и цереброваскулярных (ишемический или геморрагический инсульт) заболеваний, которые являются ведущими причинами смертности населения в Российской Федерации, на их долю, от общего числа умерших от всех причин, приходится более 55% смертей.

Ключ к успеху лечения артериальной гипертонии и предотвращению развития более серьезных сердечно-сосудистых заболеваний лежит в профилактике и принятии мер на ранних стадиях болезни.

В составе барвинка малого травы имеются алкалоиды, сходные в химическом отношении с резерпином, который является эффективным антигипертензивным средством. Среди них лучше всего изучен винкамин, установлены его гипотензивные и седативные свойства, а также способность усиливать действие антиагрегантов и других гипотензивных средств. Он и прочие алкалоиды барвинка (изовинкамин, винкаминорпин, изомайдин, девинкан) хорошо подходят для лечения начальных стадий артериальной гипертонии, оказывают мягкое сосудорасширяющее действие, а также улучшают мозговое кровообращение.

Именно поэтому в данной работе я решила рассмотреть барвинок малый (Vinca minor).

Цель работы: провести исследование растительного сырья барвинка малого трава и определить его пригодность для получения фармакологически активных веществ.

Задачами данного исследования являются:

1. Изучение отечественных и зарубежных литературных источников, освещающих данную тему.

2. Рассмотрение использование препаратов барвинка в официнальной и народной медицине.

3. Проведение макроскопического и микроскопического анализа сырья с целью установления его подлинности.

4. Обнаружение с помощью качественных реакций суммы алкалоидов барвинка малого травы.

Глава 1. Характеристика барвинка малого как источника индольных алкалоидов

1.1 Характеристика лекарственного растительного сырья барвинка малого трава

1.1.1 Ботаническая характеристика производящего растения

Производящее растение исследуемого сырья - барвинок малый (Vinca minor), принадлежит к семейству Кутровые (Apocynaceae). Представлено на рисунке 1.

Рисунок 1. Барвинок малый (Vinca minor)

лекарственный растительный барвинок

Среди других местных названий встречаются могильница и гроб-трава, которые отражают частое использование этого неприхотливого, красиво цветущего растения для украшения могил.

Барвинок малый - это вечнозеленый многолетний кустарничек с эллиптическими, кожистыми листьями с цельным краем. Листья темно-зеленые, с верхней стороны имеют блестящую глянцевую поверхность, нижняя матовая. Вегетативные побеги высотой 15--20 см (в культуре до 40--60 см) стелются по земле и укореняются, цветочные -- прямостоячие. Цветки пазушные, крупные, одиночные; венчик трубчато-воронковидный, пятилепестковый, интенсивно-синий или темно-голубой. Корневище - тонкое, горизонтальное. Размножается в основном вегетативными побегами.

Плод состоит из двух листовок. Листовки цилиндрические, заострённые, зеленоватые, длиной 7--8 см. Семена коричневые, продолговатые, цилиндрические, с сосочками, без хохолков.

Родиной растения является материковая часть Европы и Малая Азия.

Встречается дико в средней, южной и западной полосе европейской части России и сопредельных стран, на Кавказе. Растёт по опушкам лесов, степным склонам, в кустарниках.

Также широко культивируется как декоративное растение.

В европейской части России цветение начинается в мае -- июне, плоды созревают в августе -- сентябре. Плодоносит редко.

Вкус у барвинка очень горький за счет его химического состава (алкалоиды, горькие и дубильные вещества).

1.1.2 Химический состав сырья

Основные действующие вещества барвинка малого - свыше 50 алкалоидов группы индола, общая сумма их составляет 2%. Основным в количественном отношении является винкамин. Другие алкалоиды включают резерпин, аймалицин, акуамицин, томбозин, изовинкамин, винкаминорин, винбурнин, аповинкамин, пубесцин, винкаминол и др. [6] Трава содержит также тритерпеновые сапонины, витамин С (993 мг/%), рутин, каротин (около 8 %), дубильные вещества, органические кислоты (яблочная, янтарная), фитостерин, сахара и минеральные соли, урсоловую кислоту, флавоноидный гликозид - робинин.

1.1.3 Заготовка, сушка и хранение сырья

Заготовка. В лечебных целях используют траву (Vincae minoris herba), собранную весной и в начале лета (до июля) во время цветения -- начала плодоношения. Собирают только вертикальные побеги, срезая их на высоте 3--5 см от поверхности почвы. Затем очищают от примесей и доставляют к месту сушки.

Примеси. Не допускаются к заготовке другие виды барвинка, которые имеют следующие отличительные признаки: барвинок травянистый (Vincaherbacea W. et L.) - листья округло-яйцевидные, тонкие, на зиму опадающие, венчик фиолетового цвета; барвинок большой (Vincamajor L.) - листья яйцевидные, при основании сердцевидные, зимующие, венчик лазоревого цвета.

Нельзя выдергивать укорененные вегетативные побеги и вырывать растения с корнями, так как это ведет к уничтожению зарослей. Заготовку на одном месте можно проводить не чаще 1 раза в 3 года.

Числовые показатели. Содержание суммы алкалоидов, определяемых титриметрически в пересчете на винкамина гидрохлорид, не менее 0,4%; влажность не более 14%; золы общей не более 10%; почерневших листьев не более 2%; органической примеси не более 5%; минеральной - не более 1%.

Стандартизация сырья производится по ВФС 42-1728-87.

Сушка. Воздушная под навесами, на чердаках с хорошей вентиляцией или в сушилках при температуре 40-50 °С, расстилая тонким слоем (3-5 см). Лучше раскладывать траву на натянутой сетке, марле. При хорошей погоде сырье высыхает за 5-7 дней.

Хранение. Сырье относится к сильнодействующим, поэтому хранится отдельно от других видов сырья (согласно требованиям ГФ РФXIV изд., ОФС 1.1.0011.15) в сухих, хорошо проветриваемых помещениях на стеллажах. Срок годности 4 года.

1.2 Общая характеристика алкалоидов

Алкалоиды - группа азотсодержащих органических соединений природного происхождения (чаще всего растительного), преимущественно гетероциклических, большинство из которых обладает свойствами слабого основания. Помимо углерода, водорода и азота в молекулы алкалоидов могут входить атомы серы, реже -- хлора, брома или фосфора. Алкалоиды имеют сложный состав и обладают сильным фармакологическим действием.

Многие алкалоиды в малых дозах оказывают лечебное действие, а в больших -- ядовиты. Алкалоиды различны по своему физиологическому действию: одни из них угнетают или возбуждают нервную систему, другие парализуют нервные окончания, расширяют или сужают сосуды, третьи обладают обезболивающим действием и т. д.

Не существует универсального метода образования названий алкалоидов. Во многих случаях алкалоидам присваивают названия, образуя индивидуальные названия алкалоидов присоединением суффикса «-ин» к видовым или родовым названиям алкалоидоносов. При выделении нескольких алкалоидов из одного растения вместо суффикса «-ин» часто используются такие суффиксы как «-идин», «-анин», «-алин», «-инин» и т. п. Такая практика привела к тому, что существует, например, не менее 86 алкалоидов, содержащих в названии корень «вин» (выделены из растений рода барвинка, лат. Vinca). [4]

В настоящее время известно около 12 тысяч алкалоидов, для 4000 алкалоидов установлено строение.[5]

По сравнению с большинством других классов природных соединений, класс алкалоидов отличается большим структурным многообразием. Единой классификации алкалоидов не существует, однако наиболее удобна и чаще всего используется в фармакогнозии химическая классификация, предложенная А.П. Ореховым, в основе которой лежат особенности химического строения алкалоидов, в частности, структура азотсодержащего гетероцикла.

Большинство алкалоидов - гетероциклические соединения (с азотом в цикле) - истинные алкалоиды. Небольшое число алкалоидов содержат азот в боковой цепи или являются ациклическими соединениями - протоалкалоиды.

В зависимости от строения углеродноазотного цикла Орехов разделил алкалоиды на 13 групп:

1 группа - алкалоиды с азотом в боковой цепи или ациклические алкалоиды (без гетероциклов). К ней относятся алкалоиды: эфедрин (эфедра хвощевая), колхамин, кохицин (безвременник великолепный), капсаицин (перец стручковый).

2 группа - алкалоиды, производные пирролидина, пирролизидина. К этой группе относится платифиллин (крестовник плосколистный).

3 группа -алкалоиды, производные пиридина и пиперидина, делятся на несколько групп:

а) простые производные пиридина и пиперидина. К этой группе относятся лобелин (лобелия вздутая), кониин (болиголов пятнистый).

б) бициклические неконденсированные системы. К этой группе относятся анабазин (анабазис безлистный), никотин (табак).

в) бициклические конденсированные системы пиперидина и пирролидина (тропановые алкалоиды). к этой группе относятся алкалоиды скополамин, гиосциамин, атропин (растения семейства пасленовых).

4 группа - алкалоиды, производные хинолизидина. К ним относятся термопсин, цитизин (виды термопсиса), пахикарпин (софора толстоплодная).

5 группа - алкалоиды, производные хинолина.

6 группа - алкалоиды, производные изохинолина. К этой группе относятся морфин, папаверин, кодеин (мак снотворный), глауцин (мачок желтый), хелеритрин, сангвинарин, протопин (чистотел большой, виды маклеи).

7 группа - алкалоиды, производные индола. К этой группе относятся алкалоиды спорыньи, барвинка малого, резерпин и аймалин из корней раувольфии, стрихнин из семян чилибухи.

Будучи самой многочисленной группой алкалоидов, индольные алкалоиды широко распространены в растительном мире. Известно около 40 семейств, в которые входят виды, продуцирующие эти алкалоиды, однако в отдельных семействах, как правило, встречается всего 1-2 вида, в которых обнаруживаются эти алкалоиды. Исключением являются тропические растения порядка горечавковые - Gentianales: кутровые - Apocynaceae, насчитывающие 73 продуцирующих вида, логаниевые - Loganiaceae - 40 видов, мареновые - Rubiaceae - 72 вида, мальпигиевые - Malpighiaceae. У видов этих семейств обнаружены в основном монотерпеноидные алкалоиды, у которых к индольному кольцу присоединены различные 4-, 5-, 6-членные углеродные циклы.

Есть данные о наличии индольных алкалоидов животного происхождения, в частности, в слизи, выделяемой тропическими лягушками, обнаружены вещества курареподобного действия.

8 группа - алкалоиды, производные имидазола. К этой группе относится алкалоид пилокарпин (род пилокарпус).

9 группа - алкалоиды, производные хиназолина. К ним относится алкалоид пеганин (гармала обыкновенная).

10 группа - алкалоиды, производные пурина. К ним относятся кофеин из листьев чая, семян кофе, теобромин из семян шоколадного дерева.

11 группа - дитерпеновые алкалоиды. К ним относятся алкалоиды аконитов и живокостей.

12 группа - стероидные алкалоиды. К ним относятся алкалоиды чемерицы, паслена дольчатого.

13 группа - алкалоиды неустановленного строения.

На основании этой классификации классифицируется и сырье, содержащее алкалоиды.

Наиболее широко алкалоиды распространены в высших растениях: по имеющимся оценкам, от 10 до 25% видов высших растений содержат алкалоиды. Особенно богаты алкалоидами растения семейств маковые (Papaveraceae), пасленовые (Solanaceae), бобовые (Fabaceae), кутровые (Аросуnасеае), мареновые (Rubiaceae), лютиковые (Ranunculaceae), логаниевые (Loganiaceae). В растениях алкалоиды находятся в виде солей органических и неорганических кислот (лимонной, щавелевой, яблочной, уксусной, фосфорной и т.д.), растворенных в клеточном соке.

Обычно содержание алкалоидов в растениях невелико и составляет 0,01-0,1%. Если в растении накапливается 1-3% алкалоидов, сырье считается высокоалкалоидным.

1.3 Характеристика алкалоидов, содержащихся в сырье барвинка малого

1.3.1 Химическое строение и физико-химические свойства веществ

В барвинке малом содержатся алкалоиды - производные индола.

Индол (рис. 2) -- гетероциклическое конденсированное ароматическое соединение. Индольное ядро входит в химическую структуру алкалоидов барвинка малого травы.

Рисунок 2. Индольный цикл

Винкамин (лат. Vincaminum) -- монотерпеноидный индольный алкалоид (рис. 3), содержащийся в траве барвинка малого, на его долю приходится 25--65% от всех индольных алкалоидов этого растения.

Рисунок 3. Строение винкамина

Химическое название - метил-(3-альфа,14-бета,16-альфа)-14,15-дигидро-14-гидроксиэбурнамин-14-карбоксилат.

Буровато-коричневый порошок со специфическим запахом. Мало растворим в воде, разведенной уксусной кислоте и 0,1 н. растворе соляной кислоты с образованием слегка опалесцирующих растворов. Мало растворим в этаноле, практически нерастворим в хлороформе и эфире.

Акуамицин (рис. 4) - алкалоид барвинка малого. Агонист опиоидных рецепторов OPRM1, также имеется предположение о наличии антагонизма по отношению к глутаматным NMDA-рецепторам нейронов и глициновым рецепторам. Является сопутствующим веществом, усиливает вазодилатирующее и седативное действие винкамина.

Томбозин (рис. 5) - алкалоид барвинка малого. Эффективность на людях в настоящее время пока не доказана, но данный алкалоид оказывает седативный эффект на мышей и используется в ветеринарии для снижения кровяного давления животных, так что есть основания полагать, что он также способствует усилению фармакологического эффекта винкамина. [7]



Рисунок 4. Строение акуамицина

Рисунок 5. Строение томбозина

Винбурнин (рис. 6) - алкалоид рода растений Vinca и активный метаболит винкамина. Обладает вазодилатирующими свойствами. [8]

Рисунок 6. Строение винбурнина

Винкаминол (рис. 7) - алкалоид рода растений Vinca. Не представляет большого значения для медицинского применения сам по себе, но может быть использован для полусинтетического получения винкамина.

Рисунок 7. Строение винкаминола

Аймалицин (рис. 8) - алкалоид, обнаруживаемый в барвинке малом. Стимулирует циркуляцию крови, антиагрегант, также проявляет антиадренергические свойства по отношению к альфа-1-адренорецепторам. Слабый мышечный релаксант, оказывает умеренный седативный эффект.

Рисунок 8. Строение аймалицина

1.3.2 Способы выделения и очистки алкалоидов барвинка малого травы

Извлечение алкалоидов проводят из предварительного высушенного и измельченного растительного сырья. Алкалоиды могут быть извлечены в виде свободных оснований и в виде солей.

Сухое сырье для экстрагирования получают высушиванием стеблей с листьями и цветками барвинка малого при 40°С и измельчением до размера частиц не более 1 мм. Влажность сухого сырья не должна превышать 9%.

Сырье трехкратно в течение 24 ч экстрагируют водными растворами этанола, уксусной или соляной кислот при комнатной температуре. Полученные экстракты объединяют, концентрируют, разбавляют дистиллированной водой, при необходимости подкисляют 3% HCl и трижды очищают экстракт гексаном.

Гексановую фракцию отбрасывают, а водный экстракт охлаждают до 10 °С, доводят значение pH до 10 раствором аммиака и трижды экстрагируют алкалоиды хлороформом.

Наибольший выход алкалоидов (0,52-0,58% в пересчете на сухую массу) из травы отмечен при экстракции водными растворами этилового спирта. Увеличение концентрации этанола сопровождается ростом содержания алкалоидов в экстрактах. На рисунке 9 показана разница между выходом алкалоидов при использовании различных экстрагентов (этанол, HCl, уксусная кислота).

Рисунок 9. Выход суммы алкалоидов травы барвинка малого при экстракции водными растворами этанола, соляной и уксусной кислот.

Для выделения аймалицина в качестве экстрагентов можно использовать водные растворы этанола и уксусной кислоты. Как видно из полученных результатов (рис. 10), выход аймалицина в этанольных экстрактах -- 150-170 нг/г, в уксуснокислых -- 150-200 нг/г. Содержание аймалицина в экстрактах при использовании в качестве экстрагента соляной кислоты оказывается ниже предела определения.

Рисунок 10. Содержание аймалицина в экстрактах травы барвинка малого при различных способах экстракции.

Таким образом, наибольший выход фармакологически ценных индольных алкалоидов барвинка (винкамина и аймалицина) имеет место при экстракции водными растворами этилового спирта и уксусной кислоты.

1.3.3 Методы качественного и количественного анализа сырья

Все индольные алкалоиды дают осадочные реакции с общеалкалоидными реактивами, такими как реактив Майера, реактив Марме, 1% растворы фосфорномолибденовой, фосфорновольфрамовой, кремневольфрамовой кислот. [14]

Еще более быстрый и простой метод качественного анализа основан на способности ряда алкалоидов флуоресцировать в ультрафиолетовом свете. Для того чтобы обнаружить алкалоиды, достаточно нанести на фильтровальную бумагу каплю водной вытяжки или сока растения. Пятно светится при ультрафиолетовом облучении. Этот способ можно использовать как экспресс-метод, так как в этом случае выявить алкалоиды можно в течение нескольких секунд, что важно при массовых анализах в период заготовительных работ, когда необходимо отличать производящее растение от примесей. [13]

Для идентификации индольных алкалоидов часто используют 1% раствор пикриновой кислоты, дающей с алкалоидами стехиометрические кристаллические осадки, которые отфильтровывают, сушат и определяют температуру плавления. [14]

В качестве достаточно высокоспецифичной реакции на различные группы индольных алкалоидов используют так называемый тест Эрлиха - реакцию виннокислой соли алкалоида с раствором п-диметиламинобензальдегида в 65% серной кислоте. После воздействия света ртутной лампы или в присутствии следов хлорного железа развивается интенсивное окрашивание, варьирующее в зависимости от типа алкалоида от пурпурного до ярко-синего. Причиной окрашивания является образование хиноидного соединения типа розиндола. В качестве заменителя п-диметиламинобензальдегида можно использовать ванилин в концентрированной серной кислоте, при этом развивается красное окрашивание.

По реакции Гопкинса-Коуля с глиоксиловой кислотой в концентрированной серной кислоте кислотой развивается сине-фиолетовое окрашивание. [14]

Однако наиболее тонким и селективным методом анализа является бумажная или тонкослойная хроматография. Наиболее часто применяется система бутанол-уксусная кислота-вода в различных соотношениях. Хроматограммы проявляют реактивом Драгендорфа, дающего с алкалоидами оранжевые пятна, и сравнивают коэффициенты подвижности (Rf) опытных образцов и стандартных образцов веществ.

Для определения содержания суммы индольных алкалоидов барвинка малого, а также винкамина и аймалицина по отдельности, может использоваться метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием.

Для первичной экстракции индольных алкалоидов из сухого сырья используются водные растворы этилового спирта и кислот с очисткой от сопутствующих соединений, последующим переводом экстрагированных алкалоидов в основное состояние, подщелачиванием экстракта и выделением алкалоидов органическим растворителем - хлороформом.

Полученные экстракты промывают водой, объединяют и упаривают. Осадок взвешивают для определения суммы индольных алкалоидов либо растворяют в метаноле и используют для ВЭЖХ-МС анализа.

Содержание винкамина и аймалицина в экстрактах определяют методом ВЭЖХ в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (МС/МС).

Растворы стандартов аймалицина (1 мг/мл) и винкамина (1 мг/мл) готовят путем растворения чистых веществ в метаноле.

Растворы для построения калибровочных кривых готовят в день эксперимента в диапазоне концентраций аймалицина и винкамина от 10 до 5000 нг/мл путем соответствующих разбавлений метанолом.

Разделение компонентов проб проводят на колонке ZorbaxExtend C18 при температуре +40°С с использованием жидкостного хроматографа Agilent 1200.

Подвижная фаза состоит из двух растворителей: А - 8 мМ раствор ацетата аммония в деионизованной воде и В - 100% ацетонитрил.

С выхода хроматографа образец подается на вход тандемного масс-спектрометра Agilent 6410 TripleQuad (тройной квадруполь). В качестве интерфейса ионизации используется электроспрей в режиме генерации положительных ионов.

Для количественного анализа аймалицина и винкамина используют режим мониторинга заданных реакций (Multi Reaction Monitoring - MRM).

Следует отметить, что большая часть исследований индольных алкалоидов барвинка малого проводились в 50-70-х гг. прошлого века. В большинстве случаев для идентификации качественного состава исследуемых алкалоидов использовали тонкослойную и ионообменную хроматографии. Только в единичных работах, опубликованных в последние 20 лет, разделение и идентификацию алкалоидов барвинка малого проводили с использованием ВЭЖХ с УФ-детектированием [15-18]. В то же время применение современных методов позволяет, с одной стороны, более точно идентифицировать исследуемые соединения, с другой - проводить анализ и стандартизацию лекарственного растительного сырья на качественно новом уровне. Тандемная масс-спектрометрия в MRM-режиме предоставляет возможность проанализировать вещества на низких уровнях концентраций в многокомпонентных образцах растительных экстрактов. Предварительное разделение компонентов пробы на современной мелкозернистой хроматографической колонке, а также использование стандартов искомых веществ позволяют точно идентифицировать и количественно определять их содержание в экстрактах на фоне большого количества близкородственных соединений. Высокая чувствительность масс-спектрометрического детектирования по сравнению с УФ-детектированием дает возможность определить вещества в очень низких концентрациях, на уровне нг/мл.

На представленных хроматограммах (рис. 11) стандартов винкамина и одного из экстрактов хорошо видно, что использование детектирования в режиме MRM позволяет точно идентифицировать винкамин, несмотря на присутствие большого количества пиков, соответствующих, скорее всего, неидентифицированным близкородственным соединениям. Интересно также обнаружить в исследуемом экстракте аймалицин (рис. 11) - терпеновый индольный алкалоид с гипотензивной активностью.



Рисунок 11. Хроматограммы экстракта травы барвинка малого в сравнении с хроматограммами СО: А - содержание аймалицина в образце 22,2 нг/мл, в стандарте - 100,0 нг/мл, Б - содержание винкамина в образце 3,7 мкг/мл, в стандарте - 5 мкг/мл

Ранее аймалицин был идентифицирован только в растениях катарантуса розового и раувольфии змеиной [19]. Предполагается, что именно чувствительность используемого метода разделения и идентификации веществ позволяет идентифицировать этот алкалоид с крайне низким уровнем содержания.

1.4 Применение алкалоидов барвинка малого травы в официнальной и народной медицине

Винкамин -- сосудорасширяющее средство, увеличивает мозговой кровоток и утилизацию кислорода тканями мозга, снижает и стабилизирует сопротивление мозгового сосудистого русла. Тормозит адгезию и агрегацию тромбоцитов, вызывая уменьшение вязкости крови. Обладает гипотензивным, спазмолитическим и седативным действием. Повышает умственную работоспособность, улучшает память.

Применяется при начальных стадиях гипертонии, при нарушениях мозгового кровообращения в результате травмы либо вследствие инсульта, атеросклероза, спазма сосудов мозга, диабетической ангиопатии. Также применяется при мигрени, головокружениях, других вестибулярных нарушениях сосудистого происхождения.

Как общий стимулятор нервной деятельности применяется при рассеянности, нарушении речи, ухудшении памяти и снижении интеллектуальных способностей в пожилом возрасте; при замедленном развитии интеллектуальных способностей у детей и подростков.

В составе комплексной терапии может находить применение для коррекции нарушений концентрации внимания и координации движений при психических заболеваниях.

Усиливает эффекты антиагрегантов и гипотензивных средств.

Лекарственные формы включают сироп, капсулы пролонгированного действия, раствор для инъекций в ампулах.

Способ введения перорально, внутримышечно, внутривенно.

Торговые названия препаратов, в которых винкамин является действующим веществом: Оксибрал, Оксибрал СР, Виноксин МВ.

Также из винкамина возможен синтез винпоцетина, который является корректором нарушений мозгового кровообращения. Винпоцетин имеет несколько различных механизмов действий: противовоспалительное, антиоксидантное, сосудорасширяющее, противоэпилептическое и нейропротекторное. С другой стороны, несколько метаанализов существующих исследований острого инсульта, изучающих краткосрочные и долгосрочные показатели летальности с винпоцетином, не смогли оценить эффективность. У пациентов с хроническими цереброваскулярными заболеваниями винпоцетин улучшает нарушенные гемореологических показателей, обладает значительными сосудорасширяющими свойствами, улучшает эндотелиальную функцию, исследования нейровизуализации показывают избирательное увеличение мозгового кровотока и церебрального метаболизма, все из которых потенциально полезны при цереброваскулярных заболеваниях и могут улучшить когнитивные функции.

Винпоцетин входит в российский перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов.

Способ введения перорально и внутривенно.

Торговые названия: Винпоцетин, Бравинтон, Винцетин, Винпотон, Винпотропил, Кавинтон, Телектол.

Барвинок малый также широко используется в народной медицине. Для лечения берут траву барвинка, собранную в период цветения - в мае-июне. Употребляют ее как сосудорасширяющее, вяжущее, кровоостанавливающее, ранозаживляющее и противомикробное средство.

На основе барвинка готовят следующие препараты:

1. Настой, помогающий при гипертонической болезни.

2. Настойка цветущих побегов. Такое средство применяют для лечения злокачественных опухолей.

3. Сбор, помогающий при гипертонии, вегетососудистой дистонии. Для него понадобятся листья барвинка малого, корни валерианы, листья кроваво-красного боярышника, кора калины. Все компоненты берут по 2 столовые ложки. Также добавляют 3 столовые ложки травы омелы белой и столовую ложку плодов тмина.

Необходимо помнить, что трава барвинка содержит сильнодействующие вещества, который могут причинить непоправимый вред здоровью при неправильном использовании, поэтому заниматься самолечением категорически не рекомендуется. Использовать препараты барвинка малого разрешается исключительно по назначению врача -- они ядовиты. Даже после контакта с травой при просушке необходимо тщательно помыть руки. Препараты как официнальной, так и народной медицины противопоказаны при беременности и в период лактации.

1.5 Выводы к Главе 1

В ходе исследования литературных источников было выяснено, что в траве барвинка малого содержится значительное количество индольных алкалоидов, в особенности винкамина, который является эффективным гипотензивным и спазмолитическим препаратом, обладает способностью стимулировать ЦНС. Обнаружение фармакологически ценного гипотензивного алкалоида аймалицина в составе барвинка также усиливает коммерческую значимость исследуемого растительного сырья. Самым эффективным способом этих веществ из сырья является экстрагирование 96% этанолом и 5% уксусной кислотой, при этом выход суммы алкалоидов составляет при экстрагировании этанолом -- 0,52-0,58% в пересчете на сухую массу, выход аймалицина в этанольных экстрактах -- 150-170 нг/г, в уксуснокислых -- 150-200 нг/г. Препараты, получаемые из винкамина, достаточно широко используются в отечественной медицинской практике, и дальнейшее изучение и использование барвинка малого как источника этого и многих других алкалоидов является перспективным направлением.

Глава 2. Экспериментальная часть

2.1 Материал и методики исследования

Материалом для исследования послужило цельное растительное сырье барвинка малого трава (Vincae minoris herba) (рис. 12), собранная в 2019 году в фазу цветения (середина мая) в окрестностях города Майкопа. Представляет собой смесь стеблей, листьев и цветков.

Рисунок 12. Высушенная трава барвинка малого

Сразу после сбора сырье было очищено от примесей и поврежденных частей растения и высушено при 40°C в сушилке в течение суток до оптимальной влажности согласно требованиям ВФС 42-1728-87.

С цельным сырьем был проведен макроскопический и микроскопический анализ (по методикам ГФ РФ 14 изд., ОФС 1.5.1.0002.15 и ОФС 1.5.3.0003.15 соответственно), а затем сырье было измельчено и был проведен качественный анализ на наличие алкалоидов [20].

2.2 Результаты фармакогностического анализа барвинка малого травы

2.2.1 Результаты макроскопического анализа

Согласно существующим требованиям, сырье должно быть представлено надземными стеблями с лилово-синими цветками и без цветков, с кожистыми листьями, сверху темно-зелеными блестящими, снизу более светлыми, с несколько завернутыми вниз краями. Стебли светло-зеленые. Запах отсутствует.

Цветки. Одиночные, диаметром 2--3 см, пазушные, на цветоножках длиной 1--3 см. Чашечка сростнолистная, лопасти длиной 3--4 мм, острые, ланцетно-треугольные, голые. Венчик воронковидный, тёмно-синий или светло-фиолетовый, с длинной цилиндрической тонкой трубкой длиной около 12 мм, в середине немного расширенной, и с плоским пятираздельным отгибом диаметром около 25 мм, со сдвинутыми, тупо срезанными лопастями длиной 10--12 мм.

Листья. Супротивные, эллиптические, кожистые, блестящие, голые, длиной 2--5 см и шириной до 2,5 см, острые, сверху тёмно-зелёные, снизу серо-зелёные, на черешках длиной 2--5 мм.

Стебли. Светло-зеленые, цилиндрические, не опушенные, длиной 30-40 см.

По итогам макроскопического анализа можно заключить, что лекарственное растительное сырье барвинка малого трава соответствует требованиям ВФС 42-1728-87 по разделу «Внешние признаки».

2.2.2 Результаты микроскопического анализа

Микроскопический анализ проведен по методике ГФ РФ 14 изд., ОФС 1.5.3.0003.15, раздел «Травы».

В сырье должны обнаруживаться следующие диагностические признаки:

1) клетки верхнего и нижнего эпидермиса с извилистыми стенками (рис. 13, 14);

2) устьица парацитного типа, расположенные только на нижней стороне листа (рис. 13);

3) на черешке заметны простые волоски (рис. 15).

Рисунок 13. Фрагмент нижнего эпидермиса листа, 1 - устьице парацитного типа, 2 - околоустьичная клетка, 3 - клетка эпидермиса, 4 - извилистая стенка клетки эпидермиса.

Рисунок 14. Фрагмент верхнего эпидермиса листа, клетки с извилистыми стенками, устьиц нет.



Рисунок 15. Фрагмент эпидермиса черешка, 1 - простые волоски.

По итогам микроскопического анализа можно заключить, что лекарственное растительное сырье барвинка малого трава соответствует требованиям ВФС 42-1728-87 по разделу «Микроскопия».

2.2.3 Результаты фитохимического анализа

Для проведения общих качественных реакций на наличие алкалоидов из сырья было получено извлечение, в котором алкалоиды находятся в виде солей. Для получения извлечения была использована следующая методика: 1,0 г сырья, измельченного и просеянного сквозь сито с диаметром отверстий 2 мм, поместили в колбу на 100 мл со шлифом, залили 25 мл 1%-ного раствора кислоты хлористоводородной и нагревали на кипящей водяной бане в течение 30 минут, периодически помешивая. Охлажденное извлечение отфильтровали через бумажный фильтр и фильтрат использовали для проведения качественных реакций. [20]

Реакции проводили, нанеся каплю фильтрата и каплю реактива на предметное стекло, и смешав их стеклянной палочкой.

Были проведены следующие общие осадочные реакции на алкалоиды:

1. С реактивом Майера (смесь растворов ртути дихлорида и калия йодида). Наблюдали образование белого осадка (рис. 16), что является положительной реакцией на наличие алкалоидов (за исключением кофеина).

2. С реактивом Драгендорфа (раствор нитрата висмута основной, калия йодида и кислоты уксусной). Наблюдали образование оранжевого осадка (рис. 17), что является положительной реакцией на наличие алкалоидов.

3. С реактивом Шейблера (1%-ный водный раствор кислоты фосфорно-вольфрамовой). Наблюдали образование белого осадка (рис. 18), что является положительной реакцией на наличие алкалоидов.

4. С реактивом Зонненштейна (1%-ный водный раствор кислоты фосфорно-молибденовой). Наблюдали образование желтоватого осадка (рис. 19), что является положительной реакцией на наличие алкалоидов.

5. С 1%-ным водным раствором кислоты пикриновой. Наблюдали образование ярко-желтого осадка (рис. 20), что является положительной реакцией на наличие алкалоидов (кроме кофеина, морфина, теобромина). [20]

Рис. 16-20. Извлечение с соответствующим реактивом (слева) и контрольный опыт (справа).

По результатам проведенных общих качественных реакций можно сделать вывод, что в сырье содержатся алкалоиды.

2.2.4 Выводы к Главе 2

В ходе проведения экспериментальной работы мы удостоверились в подлинности сырья и установили наличие в нем алкалоидов с помощью общих осадочных реакций. Во всех проведенных реакциях наблюдался явный аналитический эффект, поэтому можно заключить, что содержание алкалоидов в сырье достаточно велико для обнаружения даже не самыми чувствительными методами.

Заключение

В обществе существует постоянно возрастающая потребность в новых препаратах для лечения сердечно-сосудистых заболеваний, в особенности артериальной гипертонии. Алкалоиды, винкамин и аймалицин, содержащиеся в лекарственном растительном сырье барвинка малого трава, обладают ценными фармакологическими свойствами сами по себе, а также из них получают вещества, широко применяющиеся в российской медицинской практике. Помимо антигипертензивного действия, они обладают широким спектром дополнительных воздействий на организм, которые комплексно улучшают состояние пациентов. Их наличие в сырье может быть подтверждено и подсчитано с помощью ВЭЖХ-МС, существуют эффективные методики извлечения этих алкалоидов в лабораторных условиях.

Дальнейшее изучение сырья барвинка малого и разработка методик для получения из него действующих веществ в промышленных масштабах имеет потенциал не только с медицинской, но и с коммерческой точки зрения.

Список литературы

1. Чазова И.Е., Жернакова Ю.В. Клинические рекомендации. Диагностика и лечение артериальной гипертонии. Системные гипертензии. 2019.

2. Гусев Н.Ф., Петрова Г.В., Филиппова А.В., Немерешина О.Н. Перспективы использования лекарственных растений в современной России // Известия ОГАУ. №2. 2014.

3. Самбукова Т.В., Овчинников Б.В., Ганапольский В.П., Ятманов А.Н. Перспективы использования фитопрепаратов в современной фармакологии // Обзоры по клинич. фармакол. и лек. терапии. 2017. №2.

4. Manfred Hesse. Alkaloids. Nature's Curse or Blessing. -- Wiley-VCH, 2007.

5. Tadhg P. Begley. Encyclopedia of Chemical Biology: Natural Products in Plants, Chemical Diversity of. 2012.

6. Khanavi, M.; Pourmoslemi, S.; Farahanikia, B.; Hadjiakhoondi, A.; Ostad, S. N. (2010). "Cytotoxicity of Vinca minor". Pharmaceutical Biology. 2008.

7. Neuwinger, Hans Dieter. African Ethnobotany: Poisons and Drugs: Chemistry, Pharmacology, Toxicology. 2004.

8. Vereczkey, L; Tamбs, J; Czira, G; Szporny, L. "Metabolism of vincamine in the rat in vivo and in vitro". Arzneimittelforschung. 2006.

9. Химический анализ лекарственных растений: Учеб, пособие для фармацевтических вузов /Ладыгина Е. Я., Сафронич Л. Н., Отряшенкова В, Э. М.: Высш. школа, 2009.

10. Молчан О.В., Фатыхова С.А., Шабуня П.С., Юрин В.М. Определение содержания винкамина и аймалицина в интродуцированном Барвинке малом методом ВЭЖХ-МС // Химия растительного сырья. №3. 2015.

11. Род Vinca L. (Apocynaceae) во флоре Беларуси. / Джус М.А. // Украинский ботанический журнал. Т. 66, No 6. 2009.

11. Идентификация фармакологически активных веществ в экстрактах листьев барвинка малого (Vinca minor L.) / Молчан О.В. // Труды БГУ. Т. 3, ч. 1. 2008.

12. Содержание винкамина и идентификация серпентин- и аймалицин-подобных соединений в интродуцированном в Беларуси Барвинке малом / С.Н. Ромашко // Труды БГУ. Т. 6. 2011.

13. W.A. Remers. Properties and Reactions of Indoles// The Chemistry of Heterocyclic Compounds: A Series of Monographs, vol. 25. 1972.

14. Кедик С.А., Марахова А.И. Алкалоиды: синтез, методы выделения и анализа. Учебное пособие // Институт фармацевтических технологий (ИФТ). 2010.

15. Verma P., Khan S. A., Mathur A.K., Shanker K., Kalra A. Fungal endophytes enhanced the growth and production kinetics of Vinca minor hairy roots and cell suspensions grown in bioreactor // Plant Cell Tiss. Organ Cult. Vol. 118. Pp. 257-268. 2014.

16. Hirata K., Mukai M., Goda S., Ishio-Kinugasa M., Yoshida K., Sakai A., Miyamoto K. Cryopreservation of hairy root cultures of Vinca minor (L.) by encapsulation-dehydration // Biotechnology Letters. Vol. 24. Pp. 371-376. 2002.

17. Boyadzhiev L. et al. Extraction of vincamine from Periwinkle (Vinca minor L.): obtaining of total extract // Comptes rendus de L'Academie bulgare des Sciences. Vol. 55 (12). Pp. 49-52. 2002.

18. Лешина Л.Г., Булко О.В. Agrobacterium rhisogenes-опосредованная трансформация и регенерация двух видов растений из семейства Apocynaceae // Физиология и биохимия культурных растений. Т. 43, №6. 2011.

19. Loyola-Vargas V.M. et al. Catharanthus biosynthetic enzymes: the road ahead // Phytochemistry Reviews. Vol. 6. Pp. 307-339. 2007.

20. Коренская И.М., Ивановская Н.П. Лекарственные растения и лекарственное растительное сырье, содержащие алкалоиды: учебно-методическое пособие по специальности Фармация (часть I). // Воронежский государственный университет. 2006.

Размещено на Allbest.ru

...