CC BY
184
УДК 615.32: 547.972+543.544
СОВРЕМЕННАЯ СТАНДАРТИЗАЦИЯ КАК МЕТОДОЛОГИЧЕСКАЯ
ОСНОВА РАЦИОНАЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕСУРСОВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ, СОДЕРЖАЩИХ ФЛАВОНОИДЫ
© 2012 А.В. Куркина
Самарский государственный медицинский университет
Поступила в редакцию 30.04.2012
Теоретически и экспериментально обоснованы методические и методологические подходы к химической стандартизации ЛРС и лекарственных препаратов, содержащих флавоноиды. С использованием спектрофотометрии, тонкослойной хроматографии (ТСХ) разработаны методики качественного и количественного анализа лекарственного растительного сырья и препаратов бессмертника песчаного (Heli-chrysum arenarium (L.) Moench.), пижмы обыкновенной (Tanacetum vulgare L.), эрвы шерстистой (Aerva lanata L.), мяты перечной (Mentha piperita L.), полыни эстрагон (Artemisia dracunculus L.), репешка аптечного (Agrimonia eupatoria L.), ромашка аптечная (Matricaria chamomilla L.). Для целей стандартизации ЛРС рекомендованы ГСО цинарозида, ГСО рутина и ГСО изосалипурпозида. Новые подходы к стандартизации лекарственных растений, содержащих флавоноиды, представляют интерес в плане разработки ресурсосберегающих технологий получения новых фитопрепаратов, а также рационального использования растительных ресурсов.
Ключевые слова: лекарственные растения, сырье, флавоноиды, лекарственные средства, стандартизация, спектрофотометрия, хроматография
Известно, что лекарственное растительное сырье (ЛРС), содержащее флавоноиды, широко применяется сегодня в медицинской практике в качестве источника желчегонных, гепатопротек-торных, антиоксидантных, ангиопротекторных, диуретических, противовоспалительных, противоязвенных, спазмолитических и других лекарственных средств [1-6, 8]. Однако актуальным вопросом является внедрение природоохранных мероприятий, а также создание ресурсосберегающих технологий, позволяющих оптимизировать подходы к заготовке ЛРС и созданию фитопрепаратов. Рациональное использование биологических ресурсов в контексте заготовки ЛРС и создания эффективных препаратов на современном этапе предполагает гармонизацию стандартизации в следующем ряду: сырье - лекарственная субстанция - лекарственный препарат. Основой для совершенствования методов стандартизации является глубокое изучение химического состава лекарственных растений и фитопрепаратов на их основе. В этой связи актуальным направлением является также предложение изменений к имеющейся нормативной документации (НД), а также разработка новой нормативной документации на ЛРС, лекарственные субстанции и препараты.
Цель исследований: разработка методических и методологических подходов к стандартизации сырья лекарственных растений, содержащих флавоноиды, в плане научного обоснования рационального использования растительных ресурсов.
Куркина Анна Владимировна, кандидат фармацевтических наук, ассистент кафедры фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии. E-mail: Annushkae@yandex. ru
Материалы и методы. В работе исследованы следующие виды ЛРС, содержащих флавоноиды: цветки бессмертника песчаного (Helichry-sum arenarium (L.) Moench.), цветки пижмы обыкновенной (Tanacetum vulgare L.), траву эрвы шерстистой (Aerva lanata L.), листья мяты перечной (Mentha piperita L.), цветки ромашки аптечной (Matricaria chamomilla L.), траву полыни эстрагон (Artemisia dracunculus L.), траву репешка аптечного (Agrimonia eupatoria L.). Кроме этого, были исследованы также индивидуальные соединения, выделенные из изучаемых видов ЛРС. Колоночную хроматографию осуществляли с использованием силикагеля L 40/100, полиамида («Woelm»), сефадекса LH-20 (Швеция) и оксида алюминия (II степени активности по Брокману). В качестве элюентных смесей служили смеси воды и этилового спирта, хлороформа и этилового спирта, а также гексана и хлороформа в градиентном режиме (с увеличением степени полярности). Н-ЯМР-спектры получали на приборах «Bruker AM 300» (300 МГц), масс-спектры снимали на масс-спектрометре «Kratos MS-30», регистрацию УФ-спектров проводили с помощью спектрофотометра «Specord 40» (Analytik Jena). Тонкослойную хроматографию (ТСХ) проводили на пластинках «Silufol UV 254» (Чехия) и «Сорбфил ПТСХ-АФ-А-УФ» (Россия) с использованием различных систем растворителей: хлороформ-этанол в соотношениях (2:1, 4:1, 9:1, 19:1), хлороформ-метанол-вода (26:14:3), н-бутанол-ледяная уксусная кислота-вода (4:1:2). Хроматография на бумаге выполнялась с использованием системы растворителей: н-бутанол-ледяная уксусная кислота-вода (4:1:2). Для проявления веществ использовали детекцию
2253
в УФ-свете при длине волны 254 и 366 нм, а также обработку хроматограмм растворами алюминия хлорида (флавоноиды), диазобензолсульфо-кислоты (фенольные соединения), фосфорно-вольфрамовой кислоты (терпеноиды).
Результаты и обсуждение. Флавоноиды как критерий подлинности и качества ЛРС и фитопрепаратов актуальны не только в случае отнесения лекарственных растений к этой группе биологически активных соединений (БАС), но и для целого ряда эфиромасличных видов, стандартизация которых затруднена по эфирному маслу (пижма обыкновенная, полынь эстрагон и др.) в силу различных причин. Затруднительна также стандартизация по содержанию эфирного масла экстракционных фитопрепаратов, полученных на основе эфиромасличного сырья (цветки ромашки аптечной, трава тысячелистника, листья мяты перечной и др.).
\
\\
\
^ \
2
\
X
200 2 50 3 00 3 50 4 00 4 50 [пт]
АЬзогЬапсе
Рис. 1. УФ-спектры растворов водно-спиртового извлечения из цветков пижмы обыкновенной: 1 -раствор извлечения; 2 - раствор извлечения с добавлением алюминия хлорида
Нерешенные проблемы в области стандартизации ЛРС и фитопрепаратов возникают и в случае сочетания флавоноидов с другими группами БАС (фенилпропаноиды, дубильные вещества, алкалоиды и др.). В этом отношении перспективными методами являются тонкослойная хроматография и спектрофотометрия, позволяющие в присутствии диагностических комплексообразу-ющих реагентов, в частности, алюминия хлорида, избирательно определять физико-хими-ческие и спектральные характеристики флавоноидов, содержащихся в ЛРС и фитопрепаратах, особенно в случае использования в методиках соответствующих Государственных стандартных образцов. Сравнительное изучение электронных спектров водно-спиртовых извлечений из ЛРС показало, что наряду с флавоноидами существенный вклад в кривую поглощения УФ-спектров вносят гид-роксикоричные кислоты (фенилпропаноиды), представленные в основном и-кумаровой, кофейной, хлорогеновой кислотами и их производными.
Это имеет место как в случае эфиромасличных растений, например, пижма обыкновенная (рис.
1), так и в видах, в которых ведущей группой биологически активных соединений являются флавоноиды (бессмертник песчаный и др.) (рис.
2). В обоих вариантах использование дифференциальной спектрофотометрии приводит к получению кривой поглощения, спектральные характеристики которой определяются особенностями химического строения флавоноидов [9].
200 250 300 350 400 450 [пт]
АЬгогЬапсе
Рис. 2. УФ-спектры растворов водно-спиртового извлечения из цветков бессмертника песчаного: 1 - раствор извлечения; 2 - раствор извлечения с добавлением алюминия хлорида
В дифференциальных электронных спектрах растворов водно-спиртовых извлечений цветков пижмы обыкновенной, цветков ромашки аптечной и цветков бессмертника песчаного обнаруживаются максимумы поглощения соответственно при 400 нм, 412 нм и 418 нм (рис. 3-5). Кривая поглощения УФ-спектра раствора извлечения из цветков пижмы обыкновенной в варианте дифференциальной спектрофотометрии в основном обусловлена веществами флавоновой природы (рис. 1, 3 и 6), имеющими, как правило, в этих условиях максимум поглощения около 400 нм, свойственный государственному стандартному образцу (ГСО) цинарозида (рис. 6).
Кривая поглощения УФ-спектра раствора извлечения из цветков ромашки аптечной в варианте дифференциальной спектрофотометрии в основном обусловлена флавонолами (рис. 4 и 7), имеющими, как правило, в этих условиях максимум поглощения около 410-412 нм (рис. 6), свойственный такому известному ГСО, как рутин (рис. 7). В УФ-спектр раствора извлечения из цветков бессмертника песчаного значительный вклад вносят халконы, особенно в варианте дифференциальной спектрофотометрии (рис. 2, 5 и 8). Это подтверждается спектральными характеристиками ГСО изосалипурпозида, имеющего максимум поглощения в УФ-спектре при длине волны 418 нм (рис. 8). Следовательно, для целей стандартизации лекарственных растений,
2254
содержащих флавоноиды, целесообразно использование в случае флавонов, флавонолов и халконов соответственно ГСО цинарозида, ГСО рутина и ГСО изосалипурпозида. В этом контексте ключевым вопросом является углубленное изучение компонентного состава, в том числе флавонои-дов, особенно в случае недостаточной степени изученности сырья лекарственных растений или противоречивости данных химического состава, к каковым относятся бессмертник песчаный и пижма обыкновенная.
200 2 50 3 00 3 50 4 00 4 50 [пгп]
АЬгогЬапсе
Рис. 3. УФ-спектр раствора водно-спиртового извлечения из цветков пижмы обыкновенной (дифференциальный спектр)
1
1
4
1
Т _Л
4Г /
К 4Г \ 4Г \ V
1 и
200 2 50 00 3 50 4 00 50 [™|
ДЬ$огЬапсе
Рис. 4. УФ-спектр раствора водно-спиртового извлечения из цветков ромашки аптечной (дифференциальный спектр)
В ходе изучения химического состава цветков бессмертника песчаного, произрастающего в Самарской области, определено, что доминирующим соединением сырья данного растения является халкон изосалипурпозид. При этом выделены также и охарактеризованы салипурпозид, прунин, нарингенин (флавоноиды, 5,7-дигидроксифталид, 5-гидрокси-7-мето-ксифталид. Ранее нами были предложены объективные методики качественного и количественного анализа по содержанию
флавоноидов с использованием ТСХ и дифференциальной спектрофотометрии в присутствии Государственного стандартного образца (ГСО) изосалипурпозида [7].
200 250 300 350 400 450 М
АЬгогЬапсе
Рис. 5. УФ-спектр раствора водно-спиртового извлечения из цветков бессмертника песчаного (дифференциальный спектр)
д
V 1
200 2 50 300 3 50 4 00 4 50 [пт]
АЬэогЬапсе
Рис. 6. УФ-спектр раствора ГСО цинарозида (дифференциальный спектр)
Л
Л Ж
ТГ
\ / V
200 2 50 3 00 3 50 4 00 4 50 [пгп]
АЬгогЬапсе
Рис. 7. УФ-спектр раствора ГСО рутина (дифференциальный спектр)
2255
Absorbance
Рис. 8. УФ-спектр раствора ГСО изосалипурпо-зида (дифференциальный спектр)
С целью обоснования методик качественного и количественного анализа сырья и препаратов пижмы обыкновенной из цветков данного растения с использованием колоночной хроматографии были выделены 7-О-Р-Б-глюкопиранозид акацетина (тилианин), 7-О-Р-О-глюкопиранозид апигенина (космосиин), акацетин (5,7-дигидро-кси-4:-метококсифла-вон) и апигенин (5,7,4:-тригидроксифлавон). Важно отметить, что тилианин (доминирующий флавоноид) и космосиин впервые выделены из цветков пижмы обыкновенной.
Выводы: разработанные новые методические и методологические подходы к стандартизации ЛРС и фитопрепаратов, содержащих флавоно-иды, могут быть положены в основу объективных методик качественного и количественного анализа данной группы действующих веществ, представленных флавонами, флавонолами и халконами, которые, в свою очередь, будут способствовать обоснованию ресурсосберегающих технологий
получения экстракционных фитопрепаратов и, следовательно, рациональному использованию растительных ресурсов. Для целей стандартизации ЛРС рекомендованы ГСО цинарозида (пижма обыкновенная, мята перечная), ГСО рутина (ромашка аптечная, эрва шерстистая, репешок аптечный, полынь эстрагон) и ГСО изосалипурпозида (бессмертник песчаный).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Государственная Фармакопея СССР. Одиннадцатое издание. Вып. 2. - М.: Медицина, 1990. 400 с.
2. Государственный реестр лекарственных средств. Т. 1. Официальное издание / Федеральная служба по надзору в сфере здравоохранения и соц. развития; Науч. центр экспертизы средств мед. применения. -М.: Медицина, 2008. 1398 с.
3. Кулагин, О.Л. Антиоксидантная активность некоторых фитопрепаратов, содержащих флавоноиды и фенилпропаноиды / О.Л. Кулагин, В.А. Куркин, Н.С. Додонов и др. // Фармация. 2007. Т. 55. № 2. С. 30-32.
4. Куркин, В.А. Основы фитотерапии: Учебное пособие для студентов фармацевтических вузов. - Самара: ООО «Офорт», ГОУ ВПО «СамГМУ Рос-здрава», 2009. 963 с.
5. Куркин, В.А. Фармакогнозия: Учебник для фармацевтических вузов (факультетов). 2-е изд. перераб. и доп. - Самара: ООО «Офорт», ГОУ ВПО «СамГ-МУ», 2007. 1239 с.
6. Куркин, В.А. Современные аспекты химической классификации биологически активных соединений лекарственных растений // Фармация. 2002. Т. 50. № 2. С. 8-16.
7. Куркина, А.В. Новые подходы к стандартизации сырья бессмертника песчаного - Helichrysum are-narium (L.) Moench. // Традиционная медицина. 2010. № 1 (20). С. 45-49.
8. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейство Asteraceae (Compositae). - СПб.: Наука, 1993. 352 с.
9. Mabry, T.J. The Systematic Identification of Flavonoids. / T.J. Mabry, K.R. Markham, M.B. Thomas. -Berlin; Heidelberg; New York, 1970. 354 c.
MODERN STANDARDIZATION AS THE METHODOLOGICAL BASIS OF RATIONAL USE THE MEDICAL PLANTS, CONTAINING
FLAVONOIDS
© 2012 A.V. Kurkina Samara State Medical University
The main purpose of our paper is the studies on the substantiation of the new approaches to the chemical standardization of plant drugs and their medicines containing flavonoids. On the basis of the study of chemical composition of medicinal plants there were developed the methodic and methodological approaches to the standardization of plant drugs and preparations containing flavonoids. We studied such medicinal plants as Helichrysum arenarium (L.) Moench., Tanacetum vulgare L., Artemisia dracunculus L., Mentha piperita L., Agrimonia eupatoria L., Aerva lanata L., Matricaria chamomilla L. We used such methods as spectrophotometry and thin layer chromatography (TLC). For purpose of standardization were recommended the state standard samples of rutin, cynaroside and isosalipurposide. The developed new approaches to standardization of medicinal plants containing flavonoids and their medicines will be useful in elaboration of new technologies for resource-saving phytopharmaceuticals and rational use of plant supplies.
Key words: Helichrysum arenarium (L.) Moench., Tanacetum vulgare L., Aerva lanata L., Mentha piperita L., Artemisia dracunculus L., Agrimonia eupatoria L., Matricaria chamomilla L., medicinal plants, flavonoids, medicines, standardization, spectrophotometry, chromatography.
Anna Kurkina, Candidate of Pharmacy, Assistant at the Department of Pharmacognosy with Botany and Bases of Phytotherapy. E-mail: Annushkae@yandex.ru
2256
