Исследование цитотоксичности сесквитерпеновых лактонов и флавоноидов амброзии полынолистной

Размещено на http://www.allbest.ru/

Майкопский Государственный Технологический Университет

Иследование цитотоксичности сесквитерпеновых лактонов и флавоноидов амброзии полынолистной

Лысенков С.П.

Рост онкологических и аллергических заболеваний диктует необходимость поиска биологически активных соединений, определяющих возникновение аллергических реакций, так же способных активно воздействовать на патологические клетки организма и их рост. Ресурсы синтетических лекарственных средств не безграничны и поэтому весьма важно не только их рациональное использование, но и поиск новых источников биологически активных соединений. В связи с этим актуальной становится поиск и изучение такой категории растений, которые характеризовались бы широким набором БАВ. Одним из интересных и перспективных сырьевых источников является амброзия полыннолистная -

AmbrosiaartemisiifoliaL.

Применение данного растения в качестве источника БАВ позволяет решить еще и эко проблему - бесконтрольный рост и распространение растения, который усиливает явление аллергизации населения.

Основные цели и задачи проекта:

- выделить химические компоненты Амброзии полыннолистной (AmbrosiaartemisiifoliaL.) и провести спектральный анализ;

- экстрагировать компоненты;

- оценить токсикологическую активность компонентов входящих в состав экстракта;

- провести испытания на нормальных и генетически модифицированных клетках.

Исходя из ранее проводимых исследований и полученных данных в качестве объекта исследования необходимо использовать надземную часть Амброзии полыннолистной, собранную по фазам вегетации в период роста (стеблевание), начала бутонизации, полного цветения и плодоношения (шкала фенофаз В.А. Алехина). Ранее исследовано и известно, что качественный и количественный состав сесквитерпеновых лактонов и других соединений амброзии зависит от фазы развития растения, а количественное содержание веществ изменяется на протяжении всей вегетации (Рыбалко, К.С. Природные сесквитерпеновые лактоны/Медицина, 1978). Унифицированного метода выделения сесквитерпеновых лактонов не существует.

Исследования проводятся на кафедре морфологических дисциплин, лечебного факультета ФГБОУ ВПО МИ МГТУ, под руководством директора Медицинского Института, доктора медицинских наук, профессора, С.П. Лысенкова и кандидата химических наук, доцента кафедры морфологических дисциплин К.С. Темзокова, в биохимической лаборатории. Мною продолжаются исследования оценки цитотоксического действия суммы полифенольных соединений, изучение химического состава фракции, полученной путем избирательной экстракции исходного сырья (собранного в начале сентября 2014 г.). В экстрактах определено количественное содержание сесквитерпеновых лактонов, кумаринов, флавоноидов.

Имеющиеся на сегодня данные диктуют необходимость получения биологически активных фракций амброзии собранной в фазу роста и бутонизации, что будет возможно произвести в июле-августе и продолжить исследование БАВ растения на разных стадиях вегетации. Изучение активности всех суммарных фракций, полученных из Амброзии в фазу роста, бутонизации и цветения позволит выбрать наиболее активные фракции для углубленных исследований.

В работе Рыбалко, К.С.(О лактонах Ambrosia artemisiifolia /К.С. Рыбалко, О.А.Коновалова, Е.Ф. Петрова/Химия природ, соединений.-1979 №4.) показано, что основными компонентами надземной части амброзии полыннолистной являются перувин, дигидрокуманин и куманин.

ПоданнымGoleniowski, M.E. (EffectofphytohormonesonsesquiterpenelactoneproductionincalluscultureAmbrosia tenuifolia /M.E. Goleniowski, G.L. Silva,V.S. Trippi/Phytochemistry.-1992.- Vol. 31, № 7) в листьях содержится 0,16% коронопилина.

Сесквитерпеновые лактоны могут накапливаться во всех органах растения, но большинство из них выделено из надземной части. Исследование химического состава по фазам вегетации, а также накопления сесквитерпеновых лактонов в Ambrosia показывает, что максимальное содержание лактонов наблюдается в верхних листьях и цветках, а в стеблях их содержание минимальное (следовое). Максимальный рост растения наблюдается в июне, в то время как, наибольшее содержание биологически активных соединений отмечено в июне и августе (по данным Determinationofmlluskicidalsesquiterpenelactonesof Ambrosia maritima (Compositae) аллергический сесквитерпеновый лактон флавоноид

Для экстракции сырья и последующего получения суммарных фракций я использовала различные растворители (гексан, хлороформ, этанол, вода). Мною были получены 12 фракций, из имеющегося сырья, собранного в фазу активного цветения и плодоношения.

Все фракции и извлечения, полученные согласно предложенным схемам, были исследованы на наличие сесквитерпеновых лактонов, флавоноидов, кумаринов, фитостеринов, сапонинов с помощью качественных реакций, тонкослойной и бумажной хроматографии, а также УФ- и ИК-спектроскопии. Во всех полученных фракциях содержатся сесквитерпеновые лактоны, в некоторых случаях в сочетании с другими биологически активными веществами.

Содержание флавоноидов в сырье и рассчитывается исходя соответствующего стандарта - кверцетину и рутину. Хроматографически, с использованием качественных реакций, установлено, что флавоноиды в Амброзии полыннолистной представлены флавонами, флавонолами и их гликозидами. Определение кумаринов осуществляли посредством спектрофотометрии. Предварительно установлено, что кумарины представлены в основном скополетином, эскулетином, умбеллифероном и их гликозидами. Последние, сравнительно легко гидролизуются в кислой среде, что мною учитывалось при выполнении эксперимента.

Для расчетов использовали среднее значение удельного показателя поглощения стандартного образца скополетина при разных концентрациях и плотности полученных растворов. Определение содержания суммы кумаринов в надземных органах Амброзии полыннолистной проводили в пересчете на скополетин, который преобладает среди остальных кумаринов в исследуемом материале.

В работе Джакупова, Н.У. (Амброзия полыннолистная, ее вред и польза / Н.У. Джакупова, О.У. Лушпа/Ресурсоведческое и фармакогностическое изучение лекарственной флоры СССР:СБ. науч. тр./ВНИИ фармации. -1985-Т.25) приведены данные гравиметрического определения содержания кумаринов в надземных органах амброзии полыннолистной в период цветения. Полученные мною результаты сопоставимы с этими данными, но следует отметить, что спектрофотометрический метод качественно лучше, требует меньших затрат времени для его выполнения и легко выполним.

Как видно из представленных данных количество сесквитерпеновых лактонов увеличивается на всем протяжении вегетационного периода растения, причем их содержание в фазу бутонизации и цветения близки. Максимальное накопление полифенольных соединений имеется в фазу бутонизации, а в период цветения и плодоношения снижается.

Надземные части амброзии полыннолистной продуцируют большое количество биологически активных веществ и могут использоваться в качестве дополнительных сырьевых источников получения лекарственных препаратов. Рационально использовать для выделения биологически активных соединений надземную часть амброзии полыннолистной в период бутонизации.

Практическая часть НИР:

Исследуемый материал: надземная часть амброзии полыннолистной собранная в фазу - полного цветения (часть растений цветет, часть плодоносит), для получения 1 фракции я использовала 100 гр. сырья.

Переработка проводилась по нескольким схемам.

Предварительные выводы проведенных исследований исходного сырья собранного в период цветения и плодоношения, а также в другие фазы вегетации:

1. Обоснование и лабораторное подтверждение технологии получения активных соединений из амброзии полыннолистной.

2. Осуществление анализа искомых групп БАВ в суммарных фракциях.

Установила наличие сесквитерпеновых лактонов, флавоноидов, кумаринов в Амброзии полыннолистной произрастающей в Республике Адыгея

3. Изучение сравнительной динамики накопления БАВ в амброзии полыннолистной по фазам вегетации: 1) рост, 2) бутонизация, 3) цветение и плодоношение.

Исходя из полученных данных необходимо собрать новый материал для исследований в фазу роста и бутонизации и получить БАВ этих фаз вегетации, которые в больших количествах содержатся флавоноиды, лактоны и кумарины, для дальнейшего проведения НИР.

Целью следующего этапа исследований является изучение влияния исследуемых фракций надземной части Амброзии полыннолистной на цитотоксичность. Исследовать пыльцу растения, выделить компонент активирующий в организме выработку Ig Е.

Для этого необходимо произвести:

1) исследование токсикологической активности компонентов на здоровых и онкогенных клетках живого организма;

2) провести оценку токсикологических компонентов выделенных из экстракта Амброзии полыннолистной; 3) исследование пыльцы растения.

Проведение испытаний выделенных компонентов планируется производить на лабораторных белых беспородных крысах, самцах и самках массой 200-350 гр., возраст которых составляет 2-3 месяца и мышах весом 35-40 гр.

Полученные данные могут быть использованы для разработки новых антигистаминных и противораковых препаратов. При положительном результате испытаний возможна подача заявки на получение патента на изобретение.

Литература

1. Антиокислительная активность флавоноидов в различных системах перекисного окисления липидов / В.А. Костюк, А.И. Потапович, С.М. Терещенко и др. // Биохимия. 1988. - Т. 53, № 8. -С.1365-1370.

2. Антиоксидантные свойства дигидрокверцетина / Ю.О. Теселкин, Б.А. Жамбалова, И.В. Бабенкова и др. // Биофизика. 1996. - Т. 41, №3.-С.620-623.

3. Бандюкова, В.А. Распространение флавоноидов в некоторых семействах высших растений / В.А. Бандюкова // Раст. ресурсы. 1968.- Т. 4, вып. 3.-С. 429-439.

4. Бандюкова, В.А. Фенолокислоты растений, их эфиры и гликозиды / В.А. Бандюкова // Химия природ, соединений. 1983. - №3.- С. 263-272.

5. Беликов, В.В. Реакции комплексообразования в анализе флавоноидов / В.В. Беликов, Т.В. Точкова // Всесоюз. Симпоз. по фенольным соединениям (2; 1971; Алма-Ата): Материалы.-Алма-Ата, 1973.-С. 168 -172.

6. Беликов, В.В. Аналитические исследования природных фенольных соединений и разработка методов их количественного определения: Автореф. дис. д-ра фарм. наук. / В.В. Беликов Харьков, 1990.- 36 с.

7. Бочоридзе, Л.Д. Аминокислотный состав Ambrosia artemisiifolia L. / Л.Д. Бочоридзе, В.В. Чубинидзе, // Изв. Акад. Наук Груз. ССР, Сер. Биол.-1986.- Т. 12, №6.- С. 387-389.

8. Васильев, Д.С. Амброзия полыннолистная и меры борьбы с ней / Д.С.1 9. Васильев, Д.С. Некоторые данные о биологии Ambrosia artemisiifolia / Д.С. Васильев // Бот.журн. 1959. - Т. 44, №6.- С. 84-87.

10. Вичканова, С.А. Антимикробная активность сесквитерпеновых лактонов из семейства сложноцветных / С.А. Вичканова, М.А. Рубинчик, В.В. Адгина // Лекарственные растения: Фармакология и химиотерапия. -М. 1971.- С. 230-238.

11. Вульф, Е.В. Мировые ресурсы полезных растений: Справочник / Вульф Е.В., Малеева О.Ф. Л.: Наука, 1969.- 565 с.

12. Выделение и анализ природных биологически активных веществ / Краснов Е.А., Березовская Т.П., Алексеюк Н.В. и др. Томск: Изд-во Том.унта, 1987.-184 с.

13. Горяев, М.И. Растения обладающие противоопухолевой актиностью / Горяев М.И., Шарипова Ф.С. Алма-Ата, 1983.- 174 с.

14. Государственная фармакопея СССР. Общие методы анализа 11-е изд., доп. / Министерство Здравоохранения СССР - М.: Медицина, 1987. -- Вып. 1.-336 с.

15. Государственная фармакопея СССР. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье 11-е изд., доп. / Министерство Здравоохранения СССР - М.: Медицина, 1990. - Вып. 2. - 400 с.

16. Джакупова, Н.У. Амброзия полыннолистная, ее вред и польза / Н.У. Джакупова, О.У. Лушпа // Ресурсоведческое и фармакогностическое изучение лекарственной флоры СССР: СБ. науч. тр. / ВНИИ фармации. - 1985-Т. 25.-С. 15-18.

17. Изучение антигенных свойств аллергоида из пыльцы амброзии / Б.Н. Райкис, С.А. Угримов, Ф.Л. Махлиновская и др. // Бюл. эксперим. биологии и медицины. 1980.- Т. 90, №8. - С. 197-198.

18. Касымов, Ш.З. Успехи химии сесквитерпеновых лактонов / Ш.З. Касымов//Химия природ, соединений. 1982. №5.- С. 551-567.

19. Клышев, Л.К. Флавоноиды растений / Клышев J1.K., Алюкина J1.C., Бандюкова В.А. Алма-ата: Наука, 1978.- 220 с.

20. Кортиков, В.Н. Лекарственные растения / Кортиков В.Н., Кортиков А.В.- М.: Рольф, Айрис-пресс, 1999. 768 с.

21. Котт, С.А. Карантинные сорные растения и борьба с ними: 2-е изд., перераб. и доп. / С.А. Котт-М.: Сельхозиздание, 1953.- 155 с.

22. Криволапова, И.А. Разработка технологии изготовления и изучения свойств аллергоида из пыльцы амброзии, сорбированного на L-тирозине: Дис. .канд.мед.наук / И.А. Криволапова М., 1990.- 183 с.

23. Кузнецова, Г.А. Природные кумарины и фурокумарины / Г.А. Кузнецова-Л.: Наука, 1967. 248 с.

24. Марьюшкина, В.Я. Аллелонатический потенциал амброзии полыннолистной (Ambrosia artemisiifolia L.) / В.Я. Марьюшкина // Докл. АН УССР.- 1983.- № 3, Сер. Б.- С. 71-82.

25. Мац, М.Н. Контрацептивная активность экстракта из Ambrosia artemisiifolia L./ М.Н. Мац, В.Ф. Богаткина, Ю.С. Вишняков // Раст. ресурсы. 1987.- Т. 23, вып. 1.- С. 125-129.

26. Мешкова, Н.П. Практикум по биохимии/Мешкова Н.П., СеверинаС.Е.МГУ, 1979. С. 157-158.

27. Муравьева, Д.А. Фармакогнозия с основами биохимии лекарственных веществ. 2-е изд., стереотип./ Д.А. Муравьева - М.: Медицина, 1981. -- 657 с.

28. Остроумов, А.И. К фармакологии амброзии полыннолистной / А.И. Остроумов // Фармакология и токсикология. 1964.- №5.- С. 568-571.

29. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав использование: Семейство Asteraceae (Compositae) СПб.: Наука,1993.-352 с.

Размещено на Allbest.ru