- 24 -
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
кандидата фармацевтических наук
Фармакогностическое изучение семян различных сортов амаранта печального (Amaranthus hypochondriacus L.)
Специальность 14.04.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия
Коренская Ирина Михайловна
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
Аннотации
Работа посвящена сравнительному фитохимическому исследованию семян 5 сортов (Воронежский, Кизлярец, Кинельский, Крепыш, Янтарь) амаранта печального с использованием масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, ВЭЖХ, капиллярного электрофореза, ГХ/МС, спектрофотометрии и других современных методов, а также проведению физико-химической характеристики амарантового масла, разработке нормативной документации на семена и на мазь с маслом амаранта. Изучен элементный, углеводный, аминокислотный, липидный и фенольный состав семян упомянутых сортов, выявлены их микродиагностические признаки, определены показатели качества семян и жирного масла, изучены его некоторые фармакологические свойства, разработана и исследована модель мази с ним.
The work is devoted to the comparative phytochemical research of 5 Amaranthus hypochondriacus cultivars (Voronezhsky, Kizlyarets, Kinelsky, Krepysh, Yantar) seeds with the use of mass-spectrometry with inductively bound plasma, HPLC, capillary electrophoresis, gas chromatography, spectrophotometry and other up-to-date methods, to the physical and chemical characterization of Amaranthus oil and to working out of the normative documents for seeds and for the ointment with Amaranthus oil. Element, carbohydrate, amino acid, lipid and phenolic composition of the mentioned cultivars was studied, their microdiagnostic signs were revealed, quality criteria for seeds and fatty oil were determined, several pharmacological effects of the oil were studied and the model of ointment with it was developed and investigated.
семя сорт амарант масло
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.