Фармакогностическое изучение семян различных сортов амаранта печального - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
«Изучение модификационной изменчивости у двух сортов фасоли» 1 69.34kb.
Выявление лучших сортов зернового амаранта в условиях цчр и их использование... 1 321.11kb.
Тезисы научно-исследовательской работы «Развитие растений во вращающемся... 1 28.32kb.
На основе амарантового масла 1 29.53kb.
Получение кондиционных семян табака позднеспелых сортов в лабораторных... 1 74.53kb.
А сланович разработка инновационной технологии переработки семян... 2 444.24kb.
Информация о компоненте "Амарант" 1 33.84kb.
Силосуемость амаранта по фазам цветения 1 146.67kb.
Разработка технологии естественного оздоровления и безвирусного производства... 1 19.72kb.
Международный союз по охране новых сортов растений 1 91.1kb.
Качественные семена — гарантированный урожай 1 62.32kb.
Выявление лучших сортов зернового амаранта в условиях цчр и их использование... 1 321.11kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Фармакогностическое изучение семян различных сортов амаранта печального - страница №1/3


На правах рукописи

КОРЕНСКАЯ ИРИНА МИХАЙЛОВНА



ФАРМАКОГНОСТИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ СЕМЯН

РАЗЛИЧНЫХ СОРТОВ АМАРАНТА ПЕЧАЛЬНОГО

(AMARANTHUS HYPOCHONDRIACUS L.)

Специальность 14.04.02 – фармацевтическая химия, фармакогнозия


Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата фармацевтических наук

Пермь – 2012


Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Воронежский государственный университет» Министерства образования и науки РФ
Научный руководитель: доктор фармацевтических наук, профессор

Фурса Николай Сергеевич

ГБОУ ВПО «Ярославская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития РФ


Официальные оппоненты: доктор фармацевтических наук, профессор

Белоногова Валентина Дмитриевна

ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздравсоцразвития РФ,

заведующий кафедрой фармакогнозии с курсом ботаники
доктор фармацевтических наук, доцент

Гейн Людмила Федоровна

ГБОУ ВПО «Пермская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития РФ,

заведующий кафедрой общей и биоорганической химии
Ведущая организация: ГБОУ ВПО « Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Минздравсоцразвития РФ
Защита состоится «26» февраля 2013 г. в 15 часов на заседании Диссертационного совета Д 208.068.01 при ГБОУ ВПО «Пермская государственная фармацевтическая академия» Минздравсоцразвития РФ по адресу: 614990, г. Пермь, ул. Полевая, д. 2.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО ПГФА Минздравсоцразвития России адресу: г. Пермь, ул. Крупской, д. 46.
Отзыв на автореферат просьба отправлять по адресу Диссертационного совета.
Дата размещения объявления о защите диссертации на сайте Министерства образования и науки Российской Федерации http^//www.mon.gov.ru «___» декабря 2012 г. и на сайте ПГФА http://www.pfa.ru «___» декабря 2012 г.

Автореферат разослан «___» _____________ 2012 г.


Ученый секретарь

диссертационного совета Д 208.068.01,

кандидат фармацевтических наук, доцент И.А. Липатникова
общая характеристика работы

Актуальность темы. Поиск растительных источников, содержащих различные биологически активные вещества и имеющих надежную сырьевую базу, является социально и экономически значимым направлением фармации.

Исследования видов рода Щирица (Амарант) свидетельствуют о том, что в них содержится уникальный сбалансированный комплекс БАВ (углеводы, белки, жирные кислоты, фосфолипиды, токоферолы). Отдельные представители рода достаточно изучены для нужд пищевой технологии (Е. Н. Офицеров, В. И. Костин, 1999; И. М. Магомедов, 2002.; Е. Г. Иоргачева, 2002;), в области селекции и интродукции (И. А. Чернов, 1992; П. Ф. Кононков, В. К. Гинс, М. С. Гинс, 2001; Т. И. Гопций, 2001; О. И. Криворученко, А.В. Железнов, Н. В. Бурмакина, 2009), биологии (Л. А. Мирошниченко, 2008). Вместе с тем они не являлись объектом углублённого фитохимического исследования для выявления возможностей их медицинского использования.

Семена различных сортов (Воронежский, Кизлярец, Кинельский, Крепыш, Янтарь) амаранта печального (A. hypochondriacus L.), интенсивно культивируемых в России, в том числе в Центральном федеральном округе, заслуживают внимания в качестве потенциального лекарственного растительного сырья, богатого природными БАВ, в частности, самым высококачественным растительным белком. Вместе с тем до настоящего времени в достаточной мере не изучено их качественное и количественное содержание, не исследован элементный состав, не определены физико-химические характеристики сырья и продуктов его переработки, в том числе жирного масла, реализуемого в качестве пищевой добавки. В связи с чем фармакогностическое изучение семян пяти сортов амаранта печального представляется весьма актуальным.

Цель и задачи исследования

Целью работы явился сравнительный анализ природных соединений 5 сортов амаранта печального с использованием современных методов, разработка нормативной документации на них и на мазь с амарантовым маслом.

Для достижения поставленной цели следовало решить следующие задачи:


  • провести изучение веществ первичного (углеводы, аминокислоты, жирные кислоты, витамины) и вторичного обмена (терпены, стерины, фенольные соединения, органические кислоты) 5 сортов амаранта печального;

  • сравнить элементный состав анализируемых образцов до и после экстракции жирного масла и оценить их экологическую чистоту;

  • определить масличность и компонентный состав жирного масла семян различных сортов амаранта и установить показатели его качества;

  • выявить характерные морфолого-анатомические признаки и провести определение товароведческих показателей семян пяти сортов;

  • предпринять изучение ряда фармакологических свойств масла амаранта;

  • разработать фармацевтическую модель мази с амарантовым маслом для наружного применения и оценить ее технологические и фармакологические свойства;

  • составить проекты ФСП на семена и мазь с маслом амаранта.

Научная новизна. С использованием современных физико-химических методов исследования (хромато-масс-спектрометрия (ГХ/МС), масс-спектрометрия (МС) с индуктивно связанной плазмой, капиллярный электрофорез, УФ-спектрофотометрия, ВЭЖХ и др.) впервые проведено сравнительное фитохимическое изучение семян амаранта печального. При этом в ходе их стандартизации выявлены микродиагностические признаки и дано описание внешних признаков. Наряду с этим показана перспективность использования семян амаранта как важного природного комплекса различных БАВ (углеводов, белков, отличительным признаком которых является значительное количество лизина, жирного масла с высоким содержанием эссенциальных жирных линолевой и линоленовой кислот, сквалена, фосфолипидов (фосфатидилхолина), стеринов, токоферолов и органических кислот).

Методом МС впервые определен 61 элемент в семенах 5 сортов амаранта печального, которые имеют определенное значение в экологическом, токсикологическом, медицинском и хемотаксономическом аспектах.

С использованием метода ГХ/МС впервые проанализирован состав этанольного извлечения из семян и шрота амаранта печального, в результате которого идентифицировано 67 соединений, из которых 57 до и 60 после экстракции жирного масла гексаном с пищевым нефрасом.

Методом ВЭЖХ определено содержание жирных кислот, фосфолипидов и сквалена в жирных маслах, полученных из анализируемого сырья.

Для качественного и количественного определения токоферолов и фосфолипидов в жирном масле семян амаранта адаптирован метод ТСХ.

Проведено изучение раздражающего действия, острой и хронической токсичности, исследовано гипохолестеринемическое действие и бактерицидная активность жирного масла из семян амаранта печального.



Практическая значимость. Результаты проведенных исследований положены в основу проектов ФСП «Амаранта семена» и «Мазь с маслом амаранта». Данные по товароведческому анализу семян амаранта печального использованы при разработке ТУ 9719-003-77872064-2011 «Зерно амаранта», введенных 24.10.2011, ООО «Русская олива».

Методики качественного и количественного анализа отдельных групп БАВ семян различных сортов амаранта внедрены в учебный процесс кафедры фармацевтической химии и клинической фармации ГБОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко» (акт о внедрении от 19.03.12 г.), кафедры фармацевтической химии и фармацевтической технологии ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет» (акт о внедрении от 04.05.12 г.), кафедры фармакогнозии и фармацевтической технологии ГБОУ ВПО «Ярославская государственная медицинская академия» (акт о внедрении от 23.01.12 г.).

Впервые на доклиническом этапе исследований обоснована целесообразность использования амарантового масла в качестве гипохолестеринемического и противоожогового средства, что позволяет в известной мере реализовать возможность применения семян амаранта печального в медицине.
Основные положения, выносимые на защиту:


  1. Данные сравнительного изучения веществ первичного и вторичного обмена пяти сортов амаранта печального.

  2. Итоги определения элементного состава и оценки экологической чистоты анализируемого сырья до и после экстракции жирного масла.

  3. Результаты изучения компонентного состава экстракционного амарантового масла и обоснования возможностей его применения в медицине.

  4. Характеристика морфолого-анатомических признаков семян амаранта печального и их товароведческих показателей.

  5. Особенности фармакологического действия амарантового масла.

  6. Результаты исследования фармацевтической модели мази с маслом амаранта.

  7. Разработанные нормативные документы - проекты ФСП «Амаранта семена» и «Мазь с маслом амаранта».

Апробация и публикация результатов исследования

Основные результаты исследований доложены и обобщены на следующих межрегиональных и международных научно-методических конференциях: «Пути и формы совершенствования фармацевтического образования» (ВГУ, Воронеж 2003, 2005, 2007, 2010 гг.), «Проблемы здоровьесбережения школьников и студентов. Новые научные тенденции в медицине и фармации» (ВГУ, Воронеж 2008, 2011), «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (ПГФА, Пятигорск 2010, 2011, 2012), «Науково-технiчний прогрес i оптимiзацiя технологiчних процесiв створення лiкарських препаратiв» (ТДМУ, Тернопiль 2011); «Moderni vymozenosti vedy» (Praha, 2012); «Бъдещите изследвания» (София, 2012); «Europejska nauka XXI powieka – 2012» (Przemysl)» (2012), на научных конференциях студентов и молодых учёных ГБОУ ВПО ЯГМА (2010 – 2012), на ежегодных научных сессиях ФГБОУ ВПО ВГУ в период 2005–2012 гг.



Связь задач исследований с проблемным планом. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО ВГУ (код по ГРНТИ: 31.23). Тема диссертационной работы утверждена на заседании Ученого совета фармацевтического факультета ВГУ (протокол № 09 от 27.10.05 г.).

Личный вклад автора. Автор непосредственно участвовал в проведении научных экспериментов, обработке и интерпретации экспериментальных данных по изучению элементного, углеводного, аминокислотного, липидного и фенольного состава семян 5 сортов амаранта печального, в проведении сравнительной характеристики их микродиагностических признаков, в исследовании отдельных фармакологических свойств амарантового масла, в апробации результатов исследования, в составлении 2 проектов ФСП и подготовке публикаций по выполненной работе.

Публикации материалов исследования. По теме диссертации опубликованы 42 научные работы, из них 10 в журналах, в том числе 8 в изданиях, рекомендованных ВАК.
Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 175 страницах текста компьютерной верстки и состоит из «Введения», «Обзора литературы» (1 глава), «Экспериментальной части» (5 глав), выводов, списка литературы, включающего 244 источника, в том числе 46 на иностранных языках, и приложений. Диссертация содержит 51 таблицу, 31 рисунок, в том числе 15 фотографий.



Во введении раскрыта актуальность темы, определены цель и задачи исследования, сформулирована научная новизна и практическая значимость работы. В первой главе обобщены данные литературы по ботанической характеристике и химическому составу видов рода щирица (Amaranthus) семейства амарантовые (Amaranthaceae), их применению в медицине, а также дана характеристика, классификация, физико-химические свойства и методы анализа жирных масел. Вторая глава посвящена материалам и методам исследования. Третья глава включает результаты определения элементного состава и исследования веществ первичного и вторичного обмена 5 сортов семян амаранта печального. В четвертой главе отражены результаты изучения амарантового масла и характеристика его качества. Пятая глава содержит данные по стандартизации семян амаранта печального. В шестой главе приведены результаты по исследованию раздражающего действия, определению острой и хронической токсичности, по изучению противомикробного и гипохолестеринемического действия амарантового масла. Приложения включают отдельные масс-спектры идентифицированных веществ, проекты фармакопейных статей, приведены результаты по исследованию фармацевтической модели мази с маслом амаранта, а также материалы, подтверждающие практическую значимость проведенных исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

объекты и методы исследования

Для сравнительного анализа нами использованы семена зерновых и овощных сортов (Воронежский, Кинельский, Крепыш, Кизлярец, Янтарь) амаранта печального (Amaranthus hypochondriacus L.), интродуцированных в Украине, в Российской Федерации (Центральный и Сибирский ФО) и интенсивно культивируемых в Воронежской, Белгородской и Липецкой областях.

Анализ БАВ проводили классическими и современными методами исследований, в частности бумажной (БХ) и тонкослойной хроматографией (ТСХ), методом капиллярного электрофореза (прибор Applied Biosystem 273 Т, США), хромато-масс-спектрометрией (ГХ/МС) (газовый хроматограф 6850 с масс-селективным детектором 5973 фирмы Agilent Technologies, США), ВЭЖХ с фотометрической детекцией (аминокислотные анализаторы: ААА-400, Чехия, и Hitachi 835, Япония), масс-спектрометрией с индуктивно связанной плазмой (масс-спектрометр ELAN-DRC-e, США), титриметрией, УФ-спектрофотометрией (СФ-56), товароведческого анализа, фармакологическими методами оценки острой и хронической токсичности, моделирования раздражающего, гипохолестеринемического, антибактериального действия, используя унифицированные биохимические методы исследования крови. При этом в работе использовали реактивы, стандарты, растворители, отвечающие требованиям соответствующей нормативной документации. Статистическую обработку данных проводили общепринятыми методами и с помощью программы «Statistica – 6,0».

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Элементный состав

Определение макро-, микро- и ультрамикроэлементов в семенах пяти сортов амаранта печального и их шрота (после экстракции жирного масла гексаном с пищевым нефрасом) проводили методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой на приборе ELAN-DRC-e (США). Для контроля точности определений применяли метод добавок.

В анализируемых образцах нами выявлен 61 элемент, среди которых 7 макро-, 54 микро- и ультрамикроэлемента (табл. 1), третья часть из которых является эссенциальными. Каждый образец характеризовался индивидуальными особенностями в накоплении отдельных элементов. Среди макроэлементов в семенах амаранта сорта Воронежский до и после экстракции преобладали калий и кальций, сорта Кизлярец, Кинельский и Янтарь – фосфор, калий, кальций, сорта Крепыш – фосфор, кальций и магний. Из микроэлементов во всех анализируемых образцах доминировало железо, затем в значительных количествах накапливались марганец, цинк, несколько меньше рубидий, титан, медь, стронций, барий и др.

Из приведённых в таблице 1 данных видно, что до экстракции жирного масла гексаном с пищевым нефрасом содержание половины элементов было большим, чем после неё, и наоборот. Содержание доминирующих элементов в семенах амаранта коррелировало с таковым в семенах льна (М.А. Гарумова, 2005), семенах гречихи (Л.И. Бутенко, 2010) и плодах расторопши пятнистой (А.В. Волоцуева, 2004.; В.М. Рыжов, 2009).

Накопление токсичных элементов (Pb, As, Cd, Hg) в семенах 5 сортов амаранта печального не превышало предел допустимых концентраций на период заготовки и исследования сырья (СанПиН 2.3.2.1078-01 от 2001 года). В связи с чем их следует считать экологически безопасными. Отмеченное послужило основанием к дальнейшему исследованию семян и получению из них жирного масла.

Из изложенного следует, что семена амаранта печального и, что важно, его шрота – источник многих эссенциальных элементов, недостаток которых в организме человека приводит к различным заболеваниям.

ВЕЩЕСТВА ПЕРВИЧНОГО И ВТОРИЧНОГО ОБМЕНА

Углеводы. Наличие углеводов в водных извлечениях из семян подтверждали обработкой трехкратным объемом 96% спирта этилового. Полученные рыхлые бело-серые осадки использовали для проведения реакции с реактивом Фелинга, подтвердившим присутствие в исследуемых образцах сахаров в связанном виде. Гравиметрическим методом определено содержание водорастворимых полисахаридов, пектинов, гемицеллюлозы А и В 5 сортов изучаемых семян. Отмечено наиболее высокое суммарное содержание углеводов в семенах амаранта печального сорта Воронежский (57 %), использованных для

Таблица 1 – Элементный состав семян пяти сортов амаранта печального до экстракции жирного масла (мкг/г)



Элемент

Воронежский

Крепыш

Кизлярец

Кинельский

Янтарь

Элемент

Воронежский

Крепыш

Кизлярец

Кинельский

Янтарь

Макроэлементы

Микро- и ультрамикроэлементы

Алюминий (Al)

403,000

169,000

282,000

252,000

128,000

Гольмий (Ho)

0,0039

0,0023

0,0057

0,0076

0,0152

Калий (K)

8303,000

2506,400

7381,700

4832,000

7802,500

Йод (I)

0,1225

0,3977

0,0386

0,2926

0,3788

Кальций (Ca)

4738,800

4249,300

4268,600

2616,000

3371,000

Лантан (La)

0,3577

0,7160

0,0997

0,3342

0,7869

Магний (Mg)

2702,600

3997,700

4202,200

1907,100

3279,000

Литий (Li)

0,2855

0,2889

0,2107

0,0255

0,2829

Натрий (Na)

49,282

41,758

61,860

64,721

50,563

Лютеций (Lu)

0,0062

0,0080

0,0042

0,0036

0,0074

Фосфор (P)

3015,600

9197,000

5545,800

8304,400

8303,300

Марганец (Mn)

73,1890

114,8700

71,1740

124,6100

30,3200

Кремний (Si)

346,390

281,580

885,000

429,640

990,720

Молибден(Mo)

0,2294

1,8287

0,2335

1,0227

1,8641

Микро- и ультрамикроэлементы

Ниобий (Nb)

0,0262

0,0811

0,2197

0,0120

0,3217

Серебро (Ag)

0,0340

0,0170

0,0610

0,0340

0,0570

Неодим (Nd)

0,2671

0,1899

0,0260

0,1586

0,0141

Мышьяк (As)

0,0010

0,0030

0,0010

0,0030

0,0040

Никель (Ni)

2,6031

0,9807

4,4831

5,0372

4,6971

Золото (Au)

0,0020

0,0150

0,0200

0,0120

0,0190

Свинец (Pb)

0,3971

0,1227

0,2507

0,2136

0,5685

Бор (B)

31,5000

31,2000

31,4000

43,5000

20,4000

Празеодим (Pr)

0,0125

0,1793

0,0352

0,1474

0,1576

Барий (Ba)

9,8000

44,7000

30,9000

31,6000

16,6000

Рубидий (Rb)

20,0740

1,6871

37,2200

35,1420

29,2610

Бериллий (Be)

0,0089

0,0001

0,0040

0,0071

0,0054

Сурьма (Sb)

0,0177

0,0188

0,0645

0,0115

0,0168

Висмут (Bi)

0,0094

0,0035

0,0055

0,0123

0,0137

Селен (Se)

0,7224

0,4204

0,2358

0,7903

0,5952

Бром (Br)

9,2000

5,7000

2,000

0,9000

6,4000

Самарий (Sm)

0,1402

0,0361

0,0614

0,1757

0,0790

Кадмий (Cd)

0,0122

0,0451

0,0515

0,0187

0,0324

Олово (Sn)

0,0206

0,0531

0,0756

0,0454

0,1973

Церий (Ce)

0,8680

0,8237

0,3000

0,9044

0,4092

Стронций (Sr)

26,8260

19,5490

1,6005

31,0580

5,0614

Кобальт (Co)

0,1607

0,0575

0,1085

0,7506

0,7810

Тантал (Ta)

0,0051

0,0179

0,0051

0,0066

0,0007

Хром (Cr)

6,5778

1,4225

4,9876

2,2861

0,6382

Тербий (Tb)

0,0181

0,0115

0,0072

0,0064

0,0202

Цезий (Cs)

0,2554

0,2490

0,2186

0,1655

0,2232

Торий (Th)

0,0874

0,2144

0,1432

0,1105

0,0604

Медь (Cu)

16,1390

37,9430

7,8438

36,3360

16,6730

Титан (Ti)

34,8400

24,3640

31,5710

36,6270

8,7518

Диспрозий(Dy)

0,0693

0,0508

0,1126

0,0229

0,0820

Таллий (Tl)

0,0046

0,0098

0,0193

0,0129

0,0203

Эрбий (Er)

0,0383

0,0461

0,0514

00514

0,0213

Тулий (Tm)

0,0013

0,0042

0,0071

0,0057

0,0068

Европий (Eu)

0,0077

0,0127

0,0321

0,0040

0,0022

Уран (U)

0,0550

0,0296

0,0307

0,0573

0,0717

Железо (Fe)

510,4200

479,0700

364,7400

416,4300

286,1900

Ванадий (V)

0,2102

1,1037

1,4670

1,3551

0,2919

Галлий (Ga)

0,1223

0,0682

0,6711

0,1893

0,2867

Вольфрам (W)

0,0638

00585

0,0099

0,0797

0,0545

Гадолиний(Gd)

0,0893

0,0420

0,0899

0,0900

0,700

Иттрий (Y)

0,0174

0,5077

0,2573

0,6052

0,4579

Германий (Ge)

0,0451

0,0631

0,0076

0,0171

0,0075

Иттербий (Yb)

0,0377

0,0046

0,0475

0,0262

0,0362

Гафний (Hf)

0,0104

0,0676

0,0460

0,0451

0,0481

Цинк (Zn)

31,2800

23,6000

29,3200

65,4600

55,3000

Ртуть (Hg)

0,0001

0,0010

0,0003

0,0005

0,0001

Цирконий (Zr)

2,2100

0,9600

0,6400

0,9200

1,0300

углубленного изучения состава моносахаров. Методом прямофазной ВЭЖХ нами не обнаружены моносахариды в свободном состоянии, а из связанных сахаров методом капиллярного электрофореза определено довольно значительное содержание глюкозы (9,8 %).

Более разнообразный состав моносахаров (девять) обнаружен методом ГХ/МС. При анализе семян и шрота амаранта печального (сорт Воронежский) отмечено, что среди углеводов доминировали сахароза (89,98 % и 70,67 % от общей суммы углеводов) и галактоза в фуранозной форме (7,97 и 9, 46 %). В шроте идентифицирована пентоновая (ксилоновая) кислота (табл. 2).

Таблица 2 – Содержание углеводов в этанольных извлечениях семян


следующая страница >>



Тот, кто желает вести народ за собой, вынужден следовать за толпой. Оскар Уайльд
ещё >>