CC BY
194
ИССЛЕДОВАНИЯ ПО РАЗРАБОТКЕ НООТРОПНЫХ СРЕДСТВ НА ОСНОВЕ РАСТЕНИЙ СИБИРИ Шилова И.В., Суслов Н.И.
НИИ фармакологии СО РАМН, лаборатория фитофармакологии, г. Томск
Рост числа заболеваний с нарушениями в познавательной (когнитивной) сфере, прогрессирующий в современном мире, делает актуальной проблему изучения и фармакотерапии нервно-психической патологии, что является медицинской задачей с высокой социальной значимостью. В настоящее время одним из приоритетных направлений отечественного здравоохранения выступает расширение ассортимента используемых лекарственных средств за счет внедрения в медицинскую практику новых препаратов, в частности ноотропного действия.
Ноотропные лекарственные средства незаменимы для коррекции нарушений высшей нервной деятельности при широком круге заболеваний, связанных с повреждениями центральной нервной системы: инсульты, ишемические повреждения мозга, атеросклероз, черепно-мозговые и психические травмы, последствия клещевого энцефалита, менингита, гриппа, перенесенных хирургических вмешательств с применением наркоза, химические, лучевые и другие воздействия. Фармакоэкономическая оценка затрат в условиях стационара выявила, что 40-50 % финансовых расходов приходится на препараты ноотропного действия. Ограниченный ассортимент синтетических ноотропных средств, недостаточная их эффективность и широта терапевтического действия, вызываемые ими побочные явления и широкое распространение невротических расстройств среди взрослого населения, недоступность отечественному потребителю наиболее эффективных импортных средств в виду дороговизны диктует необходимость поиска активных и безопасных отечественных препаратов для лечения когнитивных расстройств.
Перспективными являются фитопрепараты ноотропного действия, однако, представленные на отечественном рынке «Гинсана» (Pharmaton, Швейцария) и «Танакан» (Веаийиг ^еп, Франция) значительно дороже синтетических, что указывает на актуальность поиска и разработки отечественных ноотропных средств растительного происхождения, отвечающих требованиям фармакоэкономики с точки зрения эффективности, безопасности и себестоимости курса лечения. Значительный интерес представляют перспективные виды флоры Сибири - княжик сибирский, лабазник вязолистный, альфредия поникшая, находящие широкое применение в народной медицине в качестве тонизирующих и общеукрепляющих средств, при нервных заболеваниях. Цветки лабазника вязолистного используют в официнальной медицине в качестве противовоспалительного, ранозаживляющего и вяжущего средства. Вышеуказанные растения имеют достаточную сырьевую базу на территории России или введены в культуру.
Целью настоящей работы явилось изучение химического состава и ноотропных свойств экстрактов растений флоры Сибири.
В основу скринингового отбора растений Сибири положены: анализ литературных данных, результаты исследования химического состава и биологической активности растений. Данный блок исследования позволил установить наиболее выраженную ноотропную активность экстрактов княжика сибирского на 25 % этаноле, лабазника вязолистного на 70 % этаноле и альфредии поникшей на 95 % этаноле, сопоставимую, а на некоторых моделях даже превосходящую препараты сравнения пирацетам и «Гинсана». Изучение специфической активности в соответствии с «Руководством по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» (2005) выявило различия по спектру ноотропных свойств: экстракт княжика сибирского обладает наиболее выраженным противоишемическим, анксиолитическим и антистрессорным, лабазника вязолистного - антиоксидантным и адаптогенным, альфредии поникшей - антистрессорным, анксиолитическим и противоневротическим действием.
Детальному химико-фармакологическому изучению подвергли фармакологически активные экстракты надземной части растений и их фракции, полученные экстракцией рядом растворителей с увеличивающейся полярностью (хлороформом, этилацетатом и бутанолом-1). Фракции в сравнении с активными экстрактами оценивали по их антиоксидантным и ноотропным свойствам. Нами установлено, что наиболее выраженный ноотропный и антиоксидантный эффекты проявляет бутанольная фракция экстракта княжика сибирского. При разделении экстрактов альфредии поникшей и лабазника вязолистного на фракции выявили диссоциацию составляющих ноотропного и антиоксидантного эффектов, что указывает на специфическое действие суммы БАВ. Так, этилацетатная фракция экстракта лабазника проявляет наиболее выраженную антиамнестическую активность; антигипоксические и адаптогенные свойства в максимальной степени присущи хлороформной фракции.
Для установления природы веществ, ответственных за проявление ноотропных свойств, разрабатывали методические приемы разделения активных экстрактов и фракций растений, проявивших наиболее выраженный ноотропный эффект, и выделения индивидуальных соединений. Предварительно проводили исследование химического состава экстрактов и фракций с помощью химических реакций, хроматографии в тонком слое и на бумаге, хромато-масс-спектрометрии. Глубокое химическое изучение осуществляли путем разделения фармакологически активных фракций на индивидуальные соединения, используя последовательно флэш- и колоночную хроматографию, а также противоточное распределение и дробную кристаллизацию. Установление строения выделенных веществ выполняли на основании физических констант, хроматографических данных,
результатов гидролиза и физико-химических методов анализа (УФ-, ИК-, 'Н- и 13С-ЯМР-спектроскопии, масс-спектрометрии).
В результате изучения химического состава фармакологически активной фракции княжика сибирского впервые выделены производные фенилэтанола-2 (3,4-дигидроксифенилэтанол-2, 2-(3,4-дигидроксифенил)-этил-О-Р-Э-глюкопиранозид), фенолкарбоновая кислота (хлорогеновая), сумма гликозидов дигидроксибутановой кислоты, тритерпеновый гликозид олеананового ряда (3-О-Р-Э-глюкопиранозид олеаноловой кислоты). Во фракции также выявлено содержание аминокислот, доминирующими из которых являются пролин и изолейцин, и микроэлементов.
Исследование химического состава экстракта лабазника вязолистного выявило распределение по фракциям БАВ: основное количество фенольных компонентов (флавоноидов, кумаринов, фенолкарбоновых кислот) сконцентрировалось в этилацетатной и бутанольной фракциях; простые фенолы, тритерпеновые соединения обнаружены в хлороформной и этилацетатной фракциях; дубильные вещества гидролизуемой группы, макро- и микроэлементы - во всех фракциях, исключая хлороформную; аминокислоты - в бутанольной фракции и водном остатке. В хлороформной фракции экстракта выявлено наличие стеринов, тритерпеновых соединений и простых фенолов. Из фармакологически активного экстракта лабазника вызолистного получены флавоноиды (кверцетин, изокверцитрин, 4'-глюкозид кверцетина, авикулярин, 4'-О-р-Э-галактопиранозид кверцетина, рутин; кемпферол), ароматические кислоты (салициловая, анисовая, галловая и её этиловый эфир, коричная, феруловая), кумарины (эскулетин), тритерпеновые соединения (урсоловая и олеаноловая кислоты). Из растения впервые выделены изокверцитрин, 4'-О-р-Э-галактопиранозид кверцетина, коричная, феруловая, анисовая кислоты и этилгаллат. 4'-О-р-Э-галактопиранозид кверцетина является новым соединением.
Исследование компонентного состава экстракта альфредии поникшей, обладающего ноотропным действием, и его фракций показало наличие простых фенолов, флавоноидов, органических кислот, тритерпеновых соединений, стеринов, азотсодержащих соединений, макро- и микроэлементов. Впервые из экстракта альфредии выделены: бутиролигнан (арктиин), флавоноиды (кверцетин, изокверцитрин, рутин), ароматические кислоты (коричная, ванилиновая, хлорогеновая) и тритерпеновые спирты (а- и р-амирины, моретенол, лупеол). Исследование элементного состава фармакологически активных экстрактов и фракций растений, осуществленное с использованием эмиссионного, нейтронно-активационного методов анализа и плазменной масс-спектрометрии, показало доминирующее содержание натрия, кальция, железа, цинка, хрома, кобальта и брома (во фракциях некоторых растений дополнительно калия, магния, фосфора, бария, рубидия, лантана и гафния). Следовательно, можно предполагать участие изученных компонентов фракции в процессах нервной и сосудистой регуляции функций организма, способность придавать другим БАВ легкоусвояемую и безвредную форму, одновременно потенцируя их эффект.
С целью выявления действующих веществ экстрактов и фракции растений изучали зависимость химическая структура - антиоксидантная и ноотропная активность для выделенных фенольных и тритерпеновых соединений. Наибольшей антиоксидантной активностью обладает 3,4-дигидроксифенилэтанол-2 и флавоноиды (изокверцитрин, 4'-глюкозид и 4'-галактозид кверцетина, рутин) в гидрофильных и липофильных средах. Результаты исследования показывают высокую активность гликозидов флавонолов в сравнении с образцом агликона в гидрофильных средах. Замещение глюкозой по 4'-положению снижает активность по сравнению с таковым по С-3 агликона, также как и образование биозида по 3-положению. В порядке уменьшения активности далее следует бутиролигнан (арктиин) и фенолкарбоновые кислоты, уступающие по эффективности флавоноидам и гидроксикумарину. Среди фенолокислот наибольшей активностью обладают производные коричной кислоты. Тритерпеновые соединения проявляют менее выраженную антиоксидантную активность, однако, сравнимую с таковой анализируемых фенолокислот. Так, антиоксидантный эффект тритерпеновых кислот составляет 49-50 % от такового Р-ионола, а сумма тритерпеновых спиртов альфредии превосходит по эффективности р-ионол в 1,7 раза.
Фенольные соединения (изокверцитрин, рутин, арктиин) не проявляют существенного воздействия на эксплоративное поведение. Влияние же на указанные показатели тритерпеновых соединений является неодинаковым и, вероятно, зависит от их структуры: сумма тритерпеновых спиртов (а-амирин, р-амирин, моретенол, лупеол) не оказывает влияния на изучаемое поведение, а гидрофильное тритерпеновое соединение (ОВ-2) достоверно снижает двигательную активность нормальных животных. Наиболее выраженным положительным влиянием на память обладает ОВ-2, высокая активность характерна для тритерпеновых спиртов, арктиина и изокверцитрина.
Таким образом, впервые выделены и изучено строение веществ, обуславливающих ноотропную активность изучаемых растений, - фенолоспирты, сумма гликозидов кверцетина, тритерпеновые спирты, бутиролигнаны.
ЛИТЕРАТУРА
1. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2011. Т.13.
2. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2010. Т.12.
3. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2009. Т.11.
4. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2008. Т.10.
5. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2007. Т.9.
6. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2006. Т.8.
7. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2005. Т.7.
8. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2004. Т.6.
9. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2003. Т.5.
10. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2002г. . Т.4.
11. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2001г. . Т.3.
12. Сборник научных тезисов и статей «Здоровье и образование в XXI веке», Москва, 2000г. . Т.2.
13. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2011. Т.13.
14. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2010. Т.12.
15. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2009. Т.11.
16. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2008. Т.10.
17. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2007. Т.9.
18. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2006. Т.8.
19. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2005. Т.7.
20. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2004. Т.6.
21. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2003. Т.5.
22. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2002. Т.4.
23. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2001. Т.3.
24. Электронный сборник научных трудов «Здоровье и образование в XXI веке». 2001. Т.2.
