Фармакогностическое изучение вереска обыкновенного (Calluna vulgaris (L.) Hull.)
Фармакогностическое изучение побегов вереска обыкновенного из различных мест произрастания на территории России, ближнего зарубежья, разработка методов их стандартизации. Методики количественного определения отдельных классов фенольных соединений в сырье.
Рубрика | Медицина |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 16.09.2018 |
Размер файла | 322,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата фармацевтических наук
Фармакогностическое изучение вереска обыкновенного (Calluna vulgaris (L.) Hull.)
15.00.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия
Онегин Сергей Владимирович
Пермь - 2008
Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Ярославская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ".
Научный руководитель - доктор фармацевтических наук,
профессор Фурса Николай Сергеевич
Официальные оппоненты - доктор фармацевтический наук,
профессор Петриченко Василий Михайлович
доктор фармацевтических наук
профессор Сорокина Алла Анатольевна
Ведущая организация - ГУП ВПО "Рязанский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ"
Защита состоится "18" марта 2008 г. в _____ часов на заседании Диссертационного совета Д 208.068.01 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Пермская государственная фармацевтическая академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию РФ" по адресу: 614600, г. Пермь, ул. Ленина, д.48.
С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Пермской государственной фармацевтической академии по адресу: г. Пермь, ул. Крупской, д.46.
Отзыв на автореферат просьба отправлять по адресу Диссертационного совета.
Автореферат разослан "____" февраля 2008 г.
Ученый секретарь
Диссертационного совета Д 208.068.01, кандидат фармацевтических наук,
Доцент Е.В. Метелева
Общая характеристика работы
Актуальность темы.
Заболевания сердечно-сосудистой, нервной, пищеварительной и других систем прогрессируют в современном обществе, что нередко связано с ухудшением экологической обстановки. В связи с этим важным направлением фармацевтической науки является поиск безопасных, экологически чистых, не вызывающих побочных эффектов и привыкания препаратов. В этом аспекте заслуживают внимания лекарственные растения, т.к. они не обладают теми недостатками, которые свойственны многим средствам синтетического происхождения. Перспективным для использования в научной медицине растением является вереск обыкновенный (Calluna vulgaris (L.) Hull.), довольно распространенный в РФ и за рубежом. Он занимает большие площади и запасы его значительные (Ареалы деревьев и кустарников СССР, 1986). В отечественной народной медицине вереск применяют довольно широко. Он оказывает мочегонное, противовоспалительное, противомикробное, успокаивающее и другие виды действия. В некоторых странах, например, в Германии и Франции вереск является фармакопейным растением. Несмотря на это, его побеги все еще недостаточно изучены с точки зрения химического состава и фармакологического действия.
Цель и задачи исследования.
Целью работы явилось фармакогностическое изучение побегов вереска обыкновенного из различных мест произрастания на территории Российской Федерации и ближнего зарубежья и разработка методов их стандартизации.
Для выполнения поставленной цели следовало решить следующие задачи:
- провести критический анализ данных литературы по современному состоянию морфолого-анатомических и химико-фармакологических исследований вереска обыкновенного,
- предпринять изучение его химического состава, в частности веществ первичного (аминокислоты, моно - и полисахариды) и вторичного обмена (арбутин, гидроксикоричне кислоты, флавоноиды, полифенольные окисляемые соединения),
- разработать методики количественного определения отдельных классов фенольных соединений в сырье изучаемого растения,
- определить количественное содержание веществ первичного и вторичного обмена в побегах вереска из различных мест произрастания на территории РФ и ближнего зарубежья,
- проанализировать сезонную динамику накопления фенольных соединений для определения оптимальных сроков заготовки сырья,
- исследовать морфолого-анатомические признаки надземных и подземных органов вереска обыкновенного,
- определить основные числовые показатели побегов вереска и составить нормативную документацию (ФСП, ТУ) на них,
- выявить "острую токсичность" побегов вереска и возможности его использования в медицине.
Научная новизна работы.
Впервые проведен углубленный фитохимический анализ побегов вереска обыкновенного, а также выявлены морфолого-анатомические признаки отдельных надземных и подземных органов изучаемого растения. С использованием современных методов (хромато-масс-спектрометрия, ВЭЖХ) проанализирован химический состав органических фракций извлечения надземных органов.
Разработаны методики количественного определения арбутина и гидроксикоричных кислот (хромато-спектрофотометрически и прямой спектрофотометрией), флавоноидов (спектрофотометрически по реакции комплексообразования с алюминия хлоридом) и проведены исследования по стандартизации побегов вереска.
вереск обыкновенный фенольное соединение
Впервые определено содержание фенольных соединений в сырье вереска, заготовленного в 40 различных регионах РФ, Республике Беларусь и в Украине.
На основании аналитических исследований разработаны Фармакопейная статья предприятия (ФСП) и Технические условия (ТУ)"Побеги вереска".
Впервые изучена сезонная динамика накопления некоторых фенольных соединений в надземной части вереска.
Практическая значимость работы.
Предложены методики стандартизации побегов вереска, позволяющие объективно оценивать их доброкачественность. Результаты качественного обнаружения и количественного определения основных групп ФАВ внедрены и используются в учебном процессе кафедр фармакогнозии Рязанского государственного медицинского университета (акт о внедрении №12 от 16.02.07 г.) и Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова (акт о внедрении №47 от 23.04.07 г.).
Разработаны методики количественного определения суммы флавоноидов, суммы гидроксикоричных кислот и арбутина в сырье вереска.
Результаты исследований положены в основу фармакопейной статьи предприятия и технических условий "Побеги вереска" (Ивановская фармацевтическая фабрика, акт о внедрении от 08.02.2006 г.).
Положения, выносимые на защиту:
- итоги изучения химического состава веществ первичного и вторичного обмена побегов вереска обыкновенного,
- результаты морфолого-анатомического исследования надземных и подземных органов упомянутого растения,
- экспериментальные данные по обоснованности использования методики хромато-спектрофотометрического определения арбутина.
Апробация работы.
Основные положения работы доложены и обобщены: на научно-практической конференции, посвященной 85-летию высшего образования на Урале (Пермь, 2001), конгрессе молодых ученых "Науки о человеке" (Томск, 2003), X Российском национальном конгрессе "Человек и лекарство" (Москва, 2003), на ежегодных научных конференциях студентов и молодых ученых Ярославской государственной медицинской академии (Ярославль, 2001-2007); на совместном заседании кафедры фармакогнозии, фармацевтической химии, управления и экономики фармации, фармацевтической технологии фармацевтического факультета ЯГМА (Ярославль, 2007), на научно-практической конференции, посвященной 25-летию фармацевтического факультета ЯГМА (Ярославль, 2007).
Публикации материалов исследования.
По теме диссертации опубликовано 26 работ, из них 6 в журналах. Составлено и издано учебное пособие для преподавателей и студентов на тему "Экологическая оценка техногенного загрязнения Ярославской области", предназначенное для подготовки к занятиям по экологии.
связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук.
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научных исследований Ярославской государственной медицинской академии (номер государственной регистрации 01.20.0211931).
Объем и структура диссертации.
Работа изложена на 116 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы (1 глава), материалов и методов (2 глава), экспериментальной части (4 главы), общих выводов, списка литературы и приложения; иллюстрирована 34 рисунками и 34 таблицами. Список литературы включает 186 источников, из них 44 на иностранных языках.
Во введении обоснована актуальность выбранной темы, определены цели и задачи исследования, показана научная и практическая значимость работы.
В обзоре литературы (первая глава) отражено современное состояние данных по химико-фармакологическому изучению и применению в медицине вереска обыкновенного.
Во второй главе приведены материалы и описаны основные методики качественного и количественного анализа.
В третьей главе изложены результаты изучения состава и количественного определения веществ первичного обмена (аминокислот и полисахаридов) вереска.
В четвертой главе обобщены материалы по качественному обнаружению и количественному определению фенольных соединений (фенологликозидов, гидроксикоричных кислот, флавоноидов и полифенольных окисляемых соединений), по изучению сезонной динамики накопления действующих веществ, а также по хромато-масс-спектрометрическому анализу природных соединений побегов вереска.
Пятая глава посвящена морфолого-анатомическому изучению надземных и подземных органов исследуемого растения и товароведческому анализу побегов вереска, а также разработке на них нормативной документации.
В шестой главе отражены результаты определения "острой токсичности" побегов вереска, а также некоторые аспекты создания отдельных лекарственных форм на основе изучаемого растения и их стандартизация.
Приложение включает проект ФСП и ТУ "Побеги вереска", отчет об определении острой токсичности побегов вереска и другие материалы, подтверждающие практическую значимость проведенных исследований.
Содержание работы
Объекты и методики исследования
Для изучения качественного состава и количественного содержания веществ первичного и вторичного обмена, а также морфолого-анатомических признаков нами заготовлено более 50 образцов побегов вереска обыкновенного в различных регионах РФ, в Республике Беларусь и в Украине. Сушка сырья воздушно-теневая, для морфолого-анатомического исследования проводилась консервация живого материала на месте сбора. При этом использовали как классические, так и современные методы исследований, в частности спектрофотометрию (СФ-56), фотоэлектроколориметрию (КФК-2), БХ, хромато-масс-спектрометрию (газовый хроматограф 6850 с масс-селективным детектором 5973 фирмы Agilent Technologies), ВЭЖХ (Милихром).
вещества первичного обмена
Вначале мы предприняли изучение качественного состава и провели количественное определение веществ первичного обмена (аминокислот, моно - и полисахаридов).
аминокислоты. Для первоначального обнаружения качественного состава аминокислот побегов вереска обыкновенного использовали БХ в системе н. бутанол-уксусная кислота-вода (4: 1: 2) с достоверными образцами, в результате которого отметили, что количество аминокислот варьировало в зависимости от органов растения от 6 до 12. При этом их наибольшее количество выявили в цветках. Анализ свободных и связанных аминокислот провели на аминокислотном анализаторе ААА-339 (ЧССР) в стандартных условиях (табл.1).
полисахариды. Для изучения качественного и количественного состава полисахаридов побегов вереска обыкновенного получали их фракции. После экстракции спиртом из шрота побегов выделили фракции водорастворимых полисахаридов (ВРПС) и пектинов. Их выход
Таблица 1 - Содержание свободных и связанных аминокислот в надземных органах вереска обыкновенного
Кислота |
Содержание аминокислот, мг% |
||||||
свободных |
связанных |
||||||
стебли |
цветки |
листья |
стебли |
цветки |
листья |
||
Аспарагин |
0,362 |
0,594 |
0,070 |
2,894 |
6,464 |
1,916 |
|
Треонин |
0,770 |
2,245 |
0,067 |
3,020 |
2,661 |
1,838 |
|
Серин |
0,745 |
- |
0,095 |
||||
Глутамин |
0,589 |
0,746 |
0, 205 |
5,125 |
4,719 |
2,899 |
|
Глицин |
0,137 |
0,309 |
0,147 |
1,854 |
1,712 |
1,536 |
|
Аланин |
1,585 |
1,226 |
0,148 |
2,655 |
2,365 |
1,672 |
|
Валин |
0,156 |
0,405 |
0,494 |
0,960 |
1,254 |
0,307 |
|
Метионин |
0,236 |
- |
- |
0,628 |
- |
0,119 |
|
Изолейцин |
- |
3,323 |
- |
3,076 |
4,256 |
0, 192 |
|
Лейцин |
1,610 |
- |
0,860 |
||||
Тиронин |
0,098 |
1,539 |
0,353 |
0,575 |
0,596 |
0,385 |
|
Фенилаланин |
0,690 |
0,140 |
- |
5,560 |
5,050 |
0,270 |
|
Лизин |
3,777 |
0,480 |
0,335 |
1,323 |
- |
4,994 |
|
Гистидин |
3,876 |
5,119 |
0,157 |
1,334 |
3,491 |
5, 191 |
|
Аргинин |
1,469 |
1,731 |
0,495 |
6,570 |
7,385 |
6,320 |
|
Сумма кислот |
16,100 |
17,857 |
3,426 |
35,574 |
39,953 |
27,639 |
соответственно равнялся 5,29 и 11,38%. При количественном определении установили, что содержание восстанавливающих сахаров в гидролизате водорастворимой фракции составило 2,3%, а в гидролизате фракции пектинов - 1,14%, содержание кислых сахаров - 1,79 и 3,44% соответственно (табл.2).
Таблица 2 - Результаты качественного обнаружения и количественного определения полисахаридов побегов вереска
Фракция полиса- харидов |
Описание комплекса |
Раство- римость в воде |
Зола общая |
Зола, нераство-римая в 10% HCl |
Состав моносахаридов |
Содержание полисахаридов |
|||
Выход, % от воздушно-сухого сырья |
Моносахаридов, % от навески |
||||||||
кислых |
восстанавливающих |
||||||||
Водо- раство- римые полисахариды |
Аморфный порошок коричне- вого цвета |
Умерен- но растворимый |
4,797 |
0,521 |
Галактоза, глюкоза, ксилоза, рамноза, галактуроновая и глюкуроновая кислоты. |
5,29 |
1,79 |
2,3 |
|
Пектины |
Аморфный порошок светло- серого цвета |
Умерен- но растворимый |
3,865 |
0,302 |
Глюкоза, фруктоза, арабиноза, рамноза, галактуроновая и глюкуроновая кислоты. |
11,38 |
3,44 |
1,14 |
При анализе одномерной БХ в системах растворителей этилацетат-пиридин-вода (12: 1: 21) и н. бутанол-уксусная кислота-вода (4: 1: 2) выявили различия в качественном составе полученных полисахаридов. Общими для обеих фракций являлись глюкоза, рамноза, галактуроновая и глюкуроновая кислоты, дополнительно фракция ВРПС содержала галактозу и ксилозу, а фракция пектинов - фруктозу и арабинозу.
вещества вторичного обмена
При исследовании веществ вторичного обмена первоначально двумерной БХ мы проанализировали качественный состав фенольных соединений надземных органов вереска обыкновенного. При этом нами обнаружено 18 веществ флавоноидной природы, среди гидроксикоричных кислот - не менее 8 веществ, из которых по окраске до и после проявления, по значению Rf при сравнении с достоверными образцами предварительно идентифицировали кверцетин, гиперозид и хлорогеновую кислоту. Причем на основании площади пятен и интенсивности их окрасок после проявления диагностическими реактивами отмечено, что они являются доминирующими фенольными соединениями побегов вереска.
Уточнение данных двумерной хроматографии гидроксикоричных кислот провели на отечественном жидкостном микроколоночном хроматографе "Милихром-4" НПО "Научприбор" (г. Орел), в ходе которого полностью подтвердили, что преобладающей гидроксикоричной кислотой побегов вереска являлась хлорогеновая (табл.3, рис.1). Кроме нее, в весьма значительных концентрациях определены хинная и кофейная кислоты, в минимальной концентрации обнаружена феруловая кислота.
Рис.1. Хроматограмма ВЭЖХ-анализа побегов вереска
Условные обозначения гидроксикоричных кислот: 1 - хлорогеновая, 2 - кофейная, 3 - феруловая, 4 - хинная.
Таблица 3 - Содержание гидроксикоричных кислот в побегах вереска обыкновенного
Кислота |
Содержание в образце, мг/мл извлечения |
Кислота |
Содержание в образце, мг/мл извлечения |
|
Хинная |
0,22 |
Феруловая |
0,02 |
|
Кофейная |
0,12 |
Хлорогеновая |
0,45 |
Для подтверждения данных двумерной хроматографии провели выделение флавоноидов в индивидуальном состоянии колоночной хроматографией на полиамиде с дальнейшим их физико-химическим изучением. Так, при исследовании выделенных веществ в УФ-области спектра в присутствии ионизирующих и комплексообразующих реагентов и анализе их ПМР-спектров вещество I охарактеризовали как 3,5,7,4'-тетраоксифлавон (кемпферол), вещество II - как 3,5,7,3',4'-пентаоксифлавон (кверцетин), вещество III - как 3-О--D-глюкозид кемпферола (астрагалин), вещество IV - как 3-О--D-галактозид кверцетина (гиперозид), вещество V - как 3,5,7,8,4'-пентаоксифлавон (гербацетин), вещество VI - как 8-О--D-глюкозид гербацетина и вещество VII - как 3-О--D-глюкозид кверцетина (изокверцитрин). Их структурные формулы отражены в таблице 4.
Таблица 3 - Структурные формулы отдельных флавоноидов побегов вереска
Вещество I - 3,5,7,4'-тетраоксифлавон (кемпферол) |
Вещество II - 3,5,7,3',4'-пентаоксифлавон (кверцетин) |
|
Вещество III - 3-О--D-глюкозид кемпферола (астрагалин) |
Вещество IV - 3-О--D-галактозид кверцетина (гиперозид) |
|
Вещество V - 3,5,7,8,4'-пентаоксифлавон (гербацетин) |
||
Вещество VI - 8-О--D-глюкозид гербацетина |
Вещество VII - 3-О--D-глюкозид кверцетина (изокверцитрин) |
Для выявления и подтверждения преобладающих компонентов суммы гидроксикоричных кислот и суммы флавоноидов провели сравнение спектров поглощения для гидроксикоричных кислот извлечения побегов вереска и стандартов кислот (кофейной, феруловой, хлорогеновой), для флавоноидов - комплексов извлечения вереска, кверцетина-стандарта и гиперозида-стандарта с алюминия хлоридом. Совпадение максимумов спектров поглощения извлечения вереска и стандартов хлорогеновой кислоты и кверцетина (рис.2 и 3) позволили использовать их в качестве стандартных веществ.
Рис.2. УФ-спектры поглощения спиртового извлечения побегов вереска и стандартов гидроксикоричных кислот
Рис. 3. УФ-спектры поглощения комплексов кверцетина-стандарта, гиперозида-стандарта и этанольного извлечения побегов вереска обыкновенного с алюминия хлоридом количественное определение фенольных соединений
Фенологликозиды, гидроксикоричные кислоты, флавоноиды и полифенольные окисляемые соединения - одни из важнейших групп действующих веществ побегов вереска, для стандартизации которых мы предлагаем проводить их количественное определение. При этом нами разработаны методики количественного определения сумм флавоноидов, гидроксикоричных кислот, полифенольных окисляемых соединений, включающие такие параметры как экстрагент и условия экстракции, а также арбутина с использованием хроматографической очистки извлечения и удельного показателя поглощения арбутина-стандарта.
Гидроксикоричные кислоты. Сумму гидроксикоричных кислот определяли методом прямой спектрофотометрии. Оптимальные условия экстракции следующие: экстрагент - 90% спирт этиловый, время и кратность экстракции - 4 раза в течение 30 минут. В качестве стандарта использовали хлорогеновую кислоту производства фирмы "Fluka" (Германия), удельный показатель поглощения которой равнялся 504,425.
Метрологическая характеристика количественного определения суммы гидроксикоричных кислот методом прямой спектрофотометрии приведена в таблице 5. Ошибка определения находилась в пределах ±1,58%.
Таблица 5 - Метрологическая характеристика количественного определения гидроксикоричных кислот
n |
f |
X |
S2 |
S |
Sx |
P,% |
t (p,f) |
ДX |
е,% |
|
10 |
9 |
2,148 |
0,0022 |
0,046 |
0,015 |
95 |
2,26 |
0,034 |
1,58 |
Результаты количественного определения гидроксикоричных кислот в побегах вереска обыкновенного из различных мест произрастания отражены в таблице 11. В ходе исследования отметили, что содержание гидроксикоричных кислот варьировало в пределах от 2,343±0,0384% до 9,139±0,1414%. Их минимальные концентрации нами выявлены в образцах, заготовленных в окр. г. Брянска, г. Витебска, отдельных местах произрастания в Ярославской области; а наиболее высокие - в образцах из окр. пос. Смирдомский Чагодощенского района Вологодской области, г. Мурманска, Республики Коми, г. Петрозаводска и других.
Флавоноиды. Для количественного определения суммы флавоноидов в побегах вереска использовали спектрофотометрическую методику. В ее основу положили реакцию комплексообразования с алюминия хлоридом в сочетании со спектрофотометрическим определением оптической плотности комплексов в видимой области, что позволило проводить непосредственное спектрофотометрирование в извлечениях из сырья без дополнительных трудоемких стадий очистки. Оптимальные условия экстракции следующие: экстрагент - 70% спирт этиловый, время и кратность экстракции - 3 раза по 15 минут. Удельный показатель поглощения комплекса кверцетин - алюминия хлорид равнялся 596,1.
Метрологическая характеристика количественного определения суммы флавоноидов по упомянутой методике приведена в таблице 6. Ошибка определения суммы флавоноидов в среднем составила 1,61%.
Таблица 6 - Метрологическая характеристика количественного определения флавоноидов
n |
f |
X |
S2 |
S |
Sx |
P,% |
t (p,f) |
ДX |
е,% |
|
10 |
9 |
0,807 |
0,00033 |
0,0182 |
0,0058 |
95 |
2,26 |
0,013 |
1,61 |
Результаты количественного определения флавоноидов в побегах вереска, собранных в различных местах произрастания, обобщены в таблице 11. При этом выявили, что содержание суммы флавоноидов варьировало от 0,413% до 1,386%. Ее минимум приходился на образцы, заготовленные в окр. г. Рыбинска, в окр. местечка Симак, в окр. пос. Нижний, д. Кобостово, д. Малый Солонец Ярославской области, окр. г. Брянска и др., а максимальное содержание - на образцы, собранные в окр. г. Петрозаводска Республики Карелия, окр. г. Вохи Кирилловского района Вологодской области, окр. г. Мурманска, окр. санатория "Малые соли" Некрасовского района Ярославской области, окр. с. Унжа Койгородского района Республики Коми и др.
полифенольные окисляемые соединения (ПОС). Их количественное определение проводили по методике ГФ XI перманганатометрическим титрованием в присутствии индигосульфокислоты (метод Левенталя в модификации А.Л. Курсанова).
Метрологическая характеристика количественного определения ПОС приведена в таблице 7. Ошибка их определения составила в среднем 3,23%. Результаты определений отражены таблице 11.
Таблица 7 - Метрологическая характеристика количественного определения полифенольных окисляемых соединений
n |
f |
X |
S2 |
S |
Sx |
P,% |
t (p,f) |
ДX |
е,% |
|
10 |
9 |
6,590 |
0,089 |
0,298 |
0,094 |
95 |
2,26 |
0,213 |
3,23 |
В ходе исследования обнаружили, что содержание ПОС находилось в пределах от 2,410% до 9,406%, причем их максимум отметили в образце из окр. г. Брянск Брянской области, а минимум - в образце из окр. с. Ужга Койгородского района Республики Коми.
арбутин. В отличие от методики ГФ XI издания содержание арбутина определяли прямой хромато-спектрофотометрией с использованием стандарта арбутина фирмы "Sigma" (США). Его максимум поглощения нами отмечен при длине волны 285±2 нм. Он совпадал с максимумом спиртового извлечения побегов вереска (рис.4).
Вначале мы определили удельный показатель арбутина-стандарта (табл.8), который составил 72,23 и в дальнейшем использовался при количественном определении.
Рис.4. Спектры поглощения спиртового извлечения побегов вереска обыкновенного и арбутина-стандарта
Таблица 8 - Определение удельного показателя поглощения арбутина-стандарта
Концентрация арбутина, % |
D |
Метрологическая характеристика |
||
0,001 |
0,082 |
82,00 |
x = 72,23 = ±4,26 x = ±3,32 I0,95 = ±2,23 M = 72,23±2,23 = 1,285 |
|
0,002 |
0,149 |
74,50 |
||
0,003 |
0,229 |
76,33 |
||
0,004 |
0,296 |
73,25 |
||
0,005 |
0,358 |
73,30 |
||
0,006 |
0,426 |
70,59 |
||
0,007 |
0,484 |
69,14 |
||
0,008 |
0,558 |
69,00 |
||
0,009 |
0,633 |
70,33 |
||
0,010 |
0,684 |
68,40 |
||
0,011 |
0,744 |
67,64 |
Оптимальные условия экстракции для арбутина следующие: экстрагент - 70% спирт этиловый, время и кратность экстракции - 3 раза по 30 минут.
Очистку от сопутствующих веществ (другие фенольные соединения) мы проводили с использованием колонки с сорбентом - алюминия оксидом. Учитывая, что при проведении хроматографической очистки часть арбутина задерживалось алюминия оксидом, мы определили коэффициент неполного элюирования (табл.9), который составил 1,14095.
Таблица 9 - Определение коэффициента неполного элюирования
Опыт |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Исходная концентрация раствора арбутина, % |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
0,05 |
|
Полученная концентрация, % |
0,0424 |
0,0443 |
0,044 |
0,0431 |
0,0429 |
0,046 |
0,433 |
0,0448 |
|
Метрологическая характеристика |
x = 1,14095 у = ±0,03 |
М = 1,14095±0,03 д = 0,011 |
Метрологическая характеристика количественного определения арбутина методом прямой спектрофотометрии приведена в таблице 10. Ошибка определения равнялась 1,010%. Результаты анализа отражены в таблице 11.
Таблица 10 - Метрологическая характеристика количественного определения арбутина
n |
f |
X |
S2 |
S |
Sx |
P,% |
t (p,f) |
ДX |
е,% |
|
10 |
9 |
4,158 |
0,0034 |
0,0583 |
0,018 |
95 |
2,26 |
0,042 |
1,010 |
Содержание арбутина в побегах вереска находилось в пределах от 1,383% до 5,320%. Его максимум содержался в образце из окр. пос. Смирдомский Чагодощенского района Вологодской области, а минимум - в окр. пос. Прусово Ярославского района Ярославской области.
Сезонная динамика. Для изучения динамики накопления фенольных соединений заготовили побеги вереска по отдельным фазам вегетации (фаза бутонизации и цветения) в 2003 и 2004 годах в одни и те же дни в окрестностях поселка Лопью Койгородского района Республики Коми. Результаты исследования отражены в таблице 12.
Таблица 11 - Результаты количественного определения фенольных соединений в побегах вереска
№ образца |
Содержание, % |
||||
флавоноидов |
гидроксикоричных кислот |
полифенольных окисляемых соединений |
арбутина |
||
1 |
0,828±0,0031 |
4,658±0,0570 |
3,874±0,1176 |
2,181±0,0197 |
|
2 |
0,475±0,0051 |
2,343±0,0384 |
9,406±0,3199 |
- |
|
3 |
1,338±0,0121 |
4,558±0,0738 |
3,775±0,1204 |
2,113±0,0182 |
|
4 |
0,952±0,0043 |
5,880±0,0927 |
4,301±0,1301 |
3,265±0,0316 |
|
5 |
0,823±0,0032 |
9,139±0,1414 |
7,082±0,2295 |
5,320±0,0383 |
|
6 |
0,449±0,0020 |
5,710±0,0639 |
5,099±0,1532 |
- |
|
7 |
0,712±0,0031 |
4,781±0,0595 |
4,287±0,1415 |
2,358±0,0199 |
|
8 |
0,824±0,0017 |
4,569±0,0412 |
4,753±0,1430 |
2,336±0,0224 |
|
9 |
1,033±0,0065 |
4,303±0,0389 |
4,903±0,1691 |
2,421±0,0196 |
|
10 |
1,019±0,0023 |
4,623±0,0653 |
4,779±0,1463 |
2, 205±0,0080 |
|
11 |
1,108±0,0034 |
4,713±0,0437 |
5,276±0,1798 |
1,733±0,0134 |
|
12 |
1,256±0,0111 |
5,977±0,0905 |
3,712±0,1179 |
3,047±0,0226 |
|
13 |
0,749±0,0090 |
4,593±0,0613 |
4,446±0,1553 |
2,968±0,0083 |
|
14 |
0,818±0,0069 |
4,908±0,0843 |
5,028±0,1739 |
3,021±0,0280 |
|
15 |
0,789±0,0036 |
5,006±0,0521 |
3,923±0,1184 |
2,368±0,0148 |
|
16 |
0,680±0,0025 |
5,026±0,0409 |
3,416±0,1091 |
4,063±0,0212 |
|
17 |
0,638±0,0049 |
5,520±0,0798 |
3,716±0,1178 |
2,594±0,0210 |
|
18 |
0,950±0,0020 |
5,248±0,0583 |
4,234±0,1308 |
1,998±0,0069 |
|
19 |
1,215±0,0037 |
5,270±0,0551 |
4,886±0,1683 |
2,297±0,0192 |
|
20 |
0,596±0,0063 |
5,467±0,0635 |
2,833±0,0862 |
2,332±0,0133 |
|
21 |
0,468±0,0041 |
5,319±0,0533 |
3,749±0,1204 |
- |
|
22 |
0,413±0,0031 |
4,560±0,0435 |
3,583±0,1080 |
3,368±0,0159 |
|
23 |
0,390±0,0026 |
7,652±0,1173 |
2,958±0,0928 |
2,280±0,0118 |
|
24 |
0,436±0,0048 |
4,352±0,0543 |
2,598±0,0895 |
2,510±0,0169 |
|
25 |
0,775±0,0051 |
4,272±0,0535 |
4,503±0,1540 |
2,448±0,0224 |
|
26 |
0,761±0,0044 |
4,368±0,0527 |
4,862±0,1469 |
1,713±0,0099 |
|
27 |
0,455±0,0041 |
3,648±0,0402 |
3,186±0,1001 |
1,948±0,0047 |
|
28 |
0,499±0,0028 |
3,678±0,0433 |
3,867±0,1302 |
1,637±0,0092 |
|
29 |
0,448±0,0030 |
4,837±0,0710 |
3,499±0,1073 |
3,412±0,0236 |
|
30 |
0,413±0,0010 |
6,018±0,0697 |
3,583±0,1179 |
3,382±0,0118 |
|
31 |
0,690±0,0054 |
4,520±0,0517 |
4,452±0,1487 |
1,383±0,0088 |
|
32 |
0,631±0,0022 |
3,885±0,0643 |
4,410±0,1458 |
2,400±0,0053 |
|
33 |
0,837±0,0047 |
4,341±0,0382 |
4,035±0,1256 |
3,094±0,0157 |
|
34 |
0,881±0,0079 |
2,883±0,0327 |
- |
- |
|
35 |
1,386±0,0051 |
5,508±0,0969 |
5,519±0,1820 |
2,973±0,0288 |
|
36 |
1,105±0,0084 |
5,769±0,0464 |
2,410±0,0766 |
3,470±0,0285 |
|
37 |
1,036±0,0105 |
4,220±0,0594 |
3,794±0,1194 |
3,086±0,0213 |
|
38 |
0,853±0,0085 |
4,098±0,0424 |
2,569±0,0094 |
3,874±0,1265 |
|
39 |
0,698±0,0060 |
4,125±0,0522 |
3,002±0,0072 |
4,235±0,1282 |
|
40 |
1,027±0,0098 |
3,956±0,0446 |
3,541±0,0150 |
3,875±0,1259 |
Условные обозначения: 1 - Архангельская область, Вишегорский район, окр. д. Слободка, август 2002 г.; 2 - Брянская область, окр. г. Брянска, сентябрь 1999 г.; 3 - Вологодская область, Кирилловский район, озеро Вохи, август 2002 г.; 4 - Вологодская область, Сокольский район, окр. с. Оларево, август 2002 г.; 5 - Вологодская область, Чагодощенский район, окр. пос. Смирдомский, август 2003 г.; 6 - Вологодская область, Череповецкий район, окр. дер. Шулма, июль 2003 г.; 7 - Ивановская область, Ильинский район, окр. дер. Новоиваново, сентябрь 2001 г.; 8 - Костромская область, Нейский район, окр. с. Унжа, август 1999 г.; 9 - Костромская область, окр. г. Костромы, сентябрь 1999 г.; 10 - Костромская область, Макарьевский район, окр. дер. Якимово, август 1995 г.; 11 - Костромская область, Нейский район, окр. г. Нея, август 1994г.; 12 - Мурманская область, окр. г. Мурманск, июль 2004 г.; 13 - Псковская область, окр. г. Остров, август 2004 г.; 14 - Тверская область, окр. г. Удомель, август 1996 г.; 15 - Ярославская обл., Брейтовский район, окр. дер. Остряковка, август 2003 г.; 16 - Ярославская обл., окр. пос. Брейтово, август 1998 г.; 17 - Ярославская обл., Заволжский район, окр. д. Ляпино, сентябрь 2003 г.; 18 - Ярославская обл., Заволжский район, окр. дер. Гаврилово, август 1997 г.; 19 - Ярославская обл., Некрасовский район, окр. санатория “Малые соли”, август 1997 г.; 20 - Ярославская обл., Некрасовский район, станция Тощиха, август 1994 г.; 21 - Ярославская обл., Некрасовский район, станция Тощиха, август 1997 г.; 22 - Ярославская обл., Переславский район, м. Симак, август 2004 г.; 23 - Ярославская обл., окр. г. Рыбинск, август 1998 г.; 24 - Ярославская обл., Рыбинский район, окр. д. Кобостово, июнь 2003 г.; 25 - Ярославская обл., Рыбинский район, окр. пос. Волжский, сентябрь 2000 г.; 26 - Ярославская обл., Рыбинский район, окр. пос. Тихменево, июль 1999 г.; 27 - Ярославская обл., Рыбинский район, окр. с. Коприно, август 2003 г.; 28 - Ярославская обл., Рыбинское водохранилище, остров Майский, август 1998 г.; 29 - Ярославская обл., Ярославский район, окр. д. Малый Солонец, сентябрь 1998 г.; 30 - Ярославская обл., Ярославский район, окр. пос. Нижний, сентябрь 2003 г.; 31 - Ярославская обл., Ярославский район, окр. пос. Прусово, август 2003 г.; 32 - Ярославская обл., Ярославский район, окр. пос. Туношна, август 1999 г.; 33 - Ярославская обл., Ярославский район, Смоленский сосновый бор, июль 1998 г.; 34 - Республика Беларусь, окр. г. Витебск, август 2003 г.; 35 - Республика Карелия, окр. г. Петрозаводск, сентябрь 1999 г.; 36 - Республика Коми, Койгородский район, окр. с. Ужга, август 2004 г.; 37 - Республика Коми, Усть-Вымский район, окр. пос. Студенец, август 2001 г.; 38 - Украина, Львовская обл., Сколевские бескиды, историко-архитектурный заповедник "Тустан", август 2004 г.; 39 - Украина, Львовская обл., окр. пос. Сходница, август 2004 г.; 40 - Украина, Ивано-Франковская обл., окр. г. Яремчи, август 2004 г.
Таблица 12 - Сезонная динамика накопления биологически активных фенольных соединений в побегах вереска обыкновенного
Время сбора |
Фаза вегетации |
Содержание, % |
|||||
арбутина |
гидрокси- кор. кислот |
флаво- ноидов |
полифенольных окисляемых соединений |
||||
2003 |
14 июня |
Бутонизация |
5,299±0,0447 |
7,299±0,1253 |
1,164±0,0040 |
5,009±0,1687 |
|
28 июня |
- // - |
2,230±0,0139 |
6, 203±0,0876 |
1,174±0,0074 |
3,749±0,1275 |
||
13 июля |
- // - |
2,375±0,0230 |
6,016±0,0753 |
1,076±0,0032 |
4,042±0,1216 |
||
27 июля |
Цветение |
2,335±0,0201 |
5,565±0,0618 |
1,028±0,0038 |
4,537±0,1371 |
||
10 августа |
- // - |
2,165±0,0196 |
5,729±0,0504 |
0,942±0,0029 |
4,940±0,1709 |
||
24 августа |
- // - |
3,632±0,0294 |
5,795±0,0648 |
1,063±0,0061 |
3,423±0,1048 |
||
2004 |
13 июля |
Бутонизация |
4,168±0,0265 |
4,908±0,0611 |
1,139±0,0122 |
3,499±0,1196 |
|
27 июля |
Цветение |
3,110±0,0076 |
5,800±0,0604 |
0,958±0,0019 |
3,671±0,1134 |
||
10 августа |
- // - |
3,660±0,0247 |
5,531±0,0872 |
1,139±0,0066 |
4,832±0,1505 |
||
24 августа |
- // - |
2,886±0,0208 |
6,294±0,1019 |
1,378±0,0117 |
4,624±0,1390 |
Из данных, приведенных в таблице 12, следует, что содержание флавоноидов в фазы бутонизации и цветения в 2003 и 2004 годах практически не изменялось и оставалось в пределах 0,9-1,4%. Несколько выше оно было в фазу бутонизации. Содержание гидроксикоричных кислот в начале бутонизации и в конце цветения немного превышало таковое в начале цветения и находилось в пределах 5,5-7,3%. Максимум суммы полифенольных окисляемых соединений приходился на начало бутонизации и середину периода цветения и составлял 5,0% и 4,9% соответственно. Больше всего арбутина накапливалось в фазу бутонизации и затем медленно его содержание снижалось в 2004 году, а в 2003 году в конце цветения оно немного повышалось. На основании изложенного можно заключить, что оптимальными сроками для сбора побегов вереска обыкновенного является период с начала до середины цветения.
Хромато-масс-спектрометрический анализ. При анализе хромато-масс-спектро-метрией этилацетатной, бутанольной и хлороформной фракций спиртового извлечения надземных органов вереска нами выявлено 80 веществ различной химической структуры. При этом в каждой из анализируемых фракций набор соединений специфичен. Так, в этилацетатных фракциях обнаружен цианиданол или (-) - эпикатехин (катехин, цианидол). Почти во всех фракциях содержались метилрезорцин, гидрохинон, а также арбутин, основной фенологликозид растений семейства вересковые.
Среди обнаруженных фенольных соединений довольно большое разнообразие фенолкарбоновых и гидроксикоричных кислот, в ряду которых нами идентифицированы бензойная, 3-фенилмолочная, салициловая, п-гидроксибензойная, п-гидроксифенилуксусная, гентизиновая, протокатеховая, сиринговая, галловая, коричная, п-гидроксикоричная, феруловая, ванилиновая и другие кислоты. Кроме фенолокислот, в ходе анализа нами отмечено наличие фенолальдегидов (фенилэтаналь, п-гидроксибензальдегид), фенолоспиртов (п-гидроксифенилэтанол, 4-гидроксифенилпропанол, фенилэтанол) и других фенольных соединений (галловая кислота, 3,4-дигидрокси-дигидрофуран-2 (3Н) - он, скополин).
Помимо целенаправленного анализа разнообразных фенольных соединений нами обнаружены также вещества других классов. Так, сапонины представлены такими известными тритерпеновыми соединениями как б - и в-амирином, фриедоолеанан-3-олом; стерины - -ситостеролом и стигмастеролом, липиды - олеиновой, декановой, гексановой, октадекановой, гептадекановой, пальмитиновой, пеларгоновой, стеариновой, капроновой, миристиновой, лауриновой, эйкозановой, докозановой и тетракозановой кислотами. Кроме того, определена азелаиновая кислота, производное которой применяется при угревой сыпи. В ряду органических кислот идентифицировали молочную, янтарную, яблочную, лимонную и особенно производные уксусной кислоты; среди сахаров - D-рибозу, арабинофуранозу, ксилофуранозу, D-ксилозу, б-D-галактофуранозу, глюкофуранозу, D-галактозу, арабинозу, D-ксилопиранозу, в-D-глюкопиранозу, сахарозу, содержавшихся в основном в бутанольных фракциях.
Больше всего природных соединений экстрагировалось этилацетатом из цветков и хлороформом из листьев (табл.13).
Общими для всех анализируемых органов являлись молочная, янтарная, пеларгоновая, яблочная, капроновая, салициловая, п-гидроксибензойная, лауриновая, гентизиновая,
Таблица 13 - Результаты хромато-масс-спектрометрического исследования этилацетатной фракции цветков вереска
№ п/п |
Вещество |
Этилацетатная фракция цветков |
Вещество |
Хлороформная фракция листьев |
|||
Время удерживания, мин. |
Содержание, % |
Время удерживания, мин. |
Содержание, % |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Молочная кислота |
5,074 |
3,337 |
Бензойная кислота |
6,719 |
3,629 |
|
2 |
Мочевина |
6,565 |
0,358 |
Фосфат |
6,766 |
2,011 |
|
3 |
Бензойная кислота |
6,740 |
0,480 |
Пеларгоновая кислота |
7,406 |
0,370 |
|
4 |
Фосфат |
6,772 |
0,251 |
Яблочная кислота |
8,078 |
0,440 |
|
5 |
Янтарная кислота |
7,078 |
0, 199 |
п-Гидроксибензальдегид |
7,639 |
0,185 |
|
6 |
3,4-Дигидрокси-дигидро-фуран-2 (3Н) - он |
7,512 |
0,267 |
Метилрезорцин |
7,909 |
0,699 |
|
7 |
Гидрохинон |
7,681 |
8,449 |
Капроновая кислота |
7,988 |
0,215 |
|
8 |
Метилрезорцин |
7,914 |
12,077 |
Салициловая кислота |
8,316 |
1,286 |
|
9 |
Арабинофураноза |
8,163 |
0,291 |
Коричная кислота |
8,580 |
0,282 |
|
10 |
Салициловая кислота |
8,316 |
0,287 |
п-Гидроксифенилэтанол |
8,628 |
0,177 |
|
11 |
п-Гидроксифенилэтанол |
8,633 |
0,491 |
Лауриновая кислота |
9,014 |
0,373 |
|
12 |
3-Фенилмолочная кислота |
8,697 |
1,101 |
4-Гидроксифенил-пропа-нол-1 |
9,183 |
0,339 |
|
13 |
п-Гидроксибензойная кислота |
8,919 |
2,369 |
Ванилиновая кислота |
9,559 |
0,289 |
|
14 |
п-Гидроксифенилуксусная кислота |
8,972 |
0,142 |
Азелаиновая кислота |
9,665 |
0,863 |
|
15 |
D-Рибоза |
9,051 |
0,502 |
Лимонная кислота |
9,707 |
0,818 |
|
16 |
4-Гидроксифенил-пропа-нол-1 |
9,183 |
0,236 |
3-Метокси-4-гидрокси-фенилпропанол |
9,797 |
0,952 |
|
17 |
Гентизиновая кислота |
9,559 |
0,909 |
Миристиновая кислота |
9,918 |
1,641 |
|
18 |
Азелаиновая кислота |
9,665 |
0,402 |
4-Гидрокси-3-метокси-фенилуксусная кислота |
10,141 |
0,811 |
|
19 |
Протокатеховая кислота |
9,781 |
1,576 |
2,3,5-Триметоксимандело-вая кислота |
10,659 |
0,783 |
... |
Подобные документы
Ареал распространения, биологические особенности и состояние агрокультуры дудника обыкновенного. Выбор морфологической группы в качестве лекарственного растительного сырья. Физические методы анализа. Разработка оптимальной методики экстракции сырья.
диссертация [2,0 M], добавлен 29.05.2014Характеристика фенхеля обыкновенного: ботанические особенности, химический состав, фармакологические свойства, применение. Разновидности фенхеля: фенхель обыкновенный, волошский укроп, фенхель итальянский, сладкий анис. Получение липофильной фракции.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 27.01.2012Исследование основных биологически активных веществ, входящих в состав зверобоя продырявленного, тысячелистника обыкновенного и черники обыкновенной. Методика определения суммы фенольных соединений методом дифференциальной и прямой спектрофотометрии.
дипломная работа [94,2 K], добавлен 20.06.2017Характеристика валерианы лекарственной: химический состав, фармакологические эффекты, использование в медицине. Сравнительное фармакогностическое исследование травы валерианы волжской и сомнительной, макроскопический и микроскопический анализ сырья.
курсовая работа [6,9 M], добавлен 04.07.2013Понятие и классификация простых фенольных соединений, их физико-химические свойства, качественное и количественное определение. Методы выделения и идентификации простых фенольных соединений. Фармакологическое действие и применение лекарственных средств.
курсовая работа [195,4 K], добавлен 13.05.2015Особенности строения душицы обыкновенной, её химический состав, ботаническое описание, географическое распространение. Правила сушки лекарственного сырья. Спектр действия душицы при лечении различных заболеваний, противопоказания при приёме растения.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 25.10.2013Характеристика семейства крапивные. Ботаническое описание крапивы коноплевой, крапивы двудомной, крапивы жгучей. Фармакологическое действие растений рода крапива. Применение крапивы в народной и официальной медицине. Изучение мочегонного действия крапивы.
курсовая работа [53,6 K], добавлен 11.06.2012Физико-химические свойства фенольных гликозидов, способы их получения. Характеристика толокнянки обыкновенной, брусники обыкновенной, горца птичьего, хвоща полевого, почечного чая, можжевельника обыкновенного. Слабительные средства, биогенные стимуляторы.
контрольная работа [38,2 K], добавлен 08.04.2010Заболевания верхних дыхательных путей. Характеристика лекарственного растительного сырья: аниса обыкновенного, фиалки трехцветной, полевой, душицы обыкновенной, солодки голой, сосны обыкновенной, багульника болотного, девясила высокого, тимьяна ползучего.
контрольная работа [3,8 M], добавлен 12.03.2015Средства контроля, порядок проведения анализа и обработка результатов испытаний. Понятие и классификация неопределенностей измерений. Разработка методики расчёта неопределённости количественного определения тритерпеновых сапонинов в пересчете на эсцин.
курсовая работа [363,2 K], добавлен 10.10.2014Необыкновенные возможности обыкновенного йода в здоровом питании. Применение его в медицине при наличии воспалительных и гнойных процессов. Изучение антисептических свойств химического элемента. Исследование негативных последствий дефицита йода.
реферат [27,8 K], добавлен 21.12.2016Основные отличия алтея лекарственного от алтея армянского. Внешние признаки льна, его заготовка, упаковка и хранение. Препараты подорожника блошного. Ботаническая характеристика дуба обыкновенного. Фармакологические свойства и применение лапчатки.
презентация [5,0 M], добавлен 02.03.2015Ботаническая характеристика девясил высокого и тысячелистника обыкновенного. Химический состав, формулы фармакологических активных веществ, лекарственное сырье. Препараты и экстракты из девясила и тысячелистника: назначение, способ применения и дозы.
контрольная работа [27,5 K], добавлен 16.06.2009Основы стандартизации фитопрепаратов. Методики качественного и количественного определения фитопрепаратов в составе препаратов "Адонизид", "Настойка строфанта", "Экстракт боярышника жидкий", "Стоптуссин". Контроль качества экстемпоральных препаратов.
курсовая работа [57,7 K], добавлен 25.05.2015Ботаническое описание хвоща полевого. Заготовка и первичная обработка сырья. Возможные виды его сушки. Химический состав, фармакологические свойства препаратов лекарственного растения. Их применение в медицине. Противопоказания и побочные эффекты.
курсовая работа [182,9 K], добавлен 21.12.2015Рассмотрение растений-продуцентов группы природных соединений, их таксономической принадлежности и распространения. Сырье, содержащее фитоэкдистероиды, условия, наиболее благоприятных для их накопления. Изучение биосинтеза и накопления экдистероидов.
курсовая работа [434,6 K], добавлен 21.05.2010Название, таксономия и распространение вида Акация Катеху, его ботаническое и фармакогностическое описание. История исследования и классификация дубильных веществ, методы их выделения и идентификация. Препараты, в состав которых входит Акация катеху.
курсовая работа [511,9 K], добавлен 21.08.2011Рефрактометрия как один из методов идентификации химических соединений, их количественного и структурного анализа, определения физико-химических параметров. Актуальность рефрактометрии для анализа лекарственных веществ для среднестатистической аптеки.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.06.2011Сущность и виды жидкостной хроматографии. Определения и расчёты общих параметров и применимых ко всем хроматографическим методам требований для пригодности системы. Контроль количественного и качественного анализа различных классов лекарственных средств.
реферат [308,1 K], добавлен 01.11.2014Основные классы фенольных соединений, их особенности и распространение. Фармакологический эффект лекарственных растений и сырья, содержащего фенольные основания. Описание растений, относящихся к этому классу и произрастающих в приднестровском регионе.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.03.2012