Фитохимическое изучение корневища имбиря аптечного и разработка сухого экстракта на его основе
На правах рукописи
ХАРЧИЛАВА ИА АВТАНДИЛОВНА
ФИТОХИМИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ КОРНЕВИЩА ИМБИРЯ АПТЕЧНОГО И РАЗРАБОТКА СУХОГО ЭКСТРАКТА НА ЕГО ОСНОВЕ
14.04.02. – Фармацевтическая химия, фармакогнозия
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата фармацевтических наук
МОСКВА - 2011
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы
Лекарственные средства растительного происхождения занимают важное место среди препаратов, применяющихся при различных заболеваниях человека. Актуальность использования таких препаратов значительно возросла в последние десятилетия, особенно в связи с ростом токсикоаллергических заболеваний, связанных с лечением синтетическими средствами. Исследования последних лет показывают, что своими целебными свойствами лекарственные растения обязаны оптимальному соотношению содержащихся в них биологически активных веществ, имеющих эволюционно и генетически большее сродство с организмом человека, чем синтетические средства. Лекарственные средства растительного происхождения, оказывающие терапевтическое и регуляторное действия, влияют на обменные процессы в организме, повышают его защитные свойства и фагоцитарную деятельность лейкоцитов.
Растительные препараты наиболее полно отвечают современным медико-биологическим требованиям, т.к. обладают высокой эффективностью, хорошей переносимостью в терапевтических дозах, большим диапазонам лечебных свойств, что позволяет использовать их для всех возрастных групп в качестве средства для симптоматического и профилактического лечения.
Преимуществом производства галеновых препаратов является также их относительная экологическая безопасность.
На основании вышеизложенного, актуальным остается вопрос фитохимического изучения лекарственного растительного сырья (ЛРС), получения из него комплекса биологически активных веществ для дальнейшего внедрения в фармацевтическую практику. Одним из интересных для изучения растений является имбирь аптечный – Zingiber officinalе Roscoe, Zingiberaceae L., известный в народной медицине своими целительными свойствами.
По данным литературных источников имбирь расширяет кровеносные сосуды, уменьшает вязкость крови, снижает уровень холестерина, стимулирует сердечную деятельность. Препараты корня имбиря оказывают противовоспалительное действие. Имбирь активизирует пищеварение, улучшает желчеотделение, снимает кишечные спазмы. Корневища имбиря содержат сложную смесь фармакологически активных веществ. Содержащиеся в имбире 6-гингерол и 6-шогаол имеют жаропонижающую, обезболивающую, противовоспалительную, противокашлевую и гипотензивную активность. Результаты исследования in vitro свидетельствуют о том, что активные вещества, входящие в состав имбиря, способны угнетать метаболизм арахидоновой кислоты как по циклооксигеназному, так и по липооксигеназному пути, т.е. действовать по принципу нестероидных противовоспалительных средств (НПВС). Исходя из вышесказанного, сырье – корневища имбиря аптечного представляют особый интерес для фитохимического и фармакологического исследования.
Цель исследования
Цель настоящей работы - фитохимический анализ корневища имбиря аптечного, разработка технологии получения экстракта сухого, стандартизация лекарственного растительного сырья и экстракта сухого, а также изучение возможности введения экстракта в мягкую лекарственную форму - гель.
Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:
- определить показатели качества лекарственного растительного сырья;
- предложить методики качественного и количественного определения биологически активных веществ корневища имбиря аптечного; разработать проект фармакопейной статьи (ФС);
- предложить оптимальные условия экстракции биологически активных веществ (БАВ) из корневища имбиря аптечного;
- разработать показатели качества для экстракта имбиря аптечного сухого; разработать проект фармакопейной статьи (ФС);
- изучить возможность введения экстракта сухого в мягкую лекарственную форму – гель.
Научная новизна работы
Информационно-аналитическими исследованиями доказана необходимость получения стандартизованного фитопрепарата на основе корневища имбиря аптечного для противовоспалительного и антибактериального применения в лечебной практике.
На основании макро- и микроскопического анализа установлены значимые диагностические признаки сырья имбиря аптечного.
Физико-химическими методами охарактеризован качественный состав биологически активных веществ корневища имбиря аптечного и экстракта сухого. Дана количественная оценка содержания биологически активных веществ, в исходном сырье и экстракте сухом.
Установлены закономерности извлечения экстрактивных веществ из растительного сырья в зависимости от степени измельчения сырья, типа экстрагента, соотношения «сырье-экстрагент». Подобраны условия анализа БАВ по которым произведена стандартизация сырья и экстракта сухого.
Рассмотрена возможность введения сухого экстракта в мягкую лекарственную форму. Разработаны проекты отечественных нормативных документов (НД) на ЛРС и экстракт.
Практическая значимость работы
На основании проведенных исследований предложены:
- Современные методики стандартизации корневища имбиря аптечного и экстракта имбиря аптечного сухого;
- Проект ФС «Корневища имбиря аптечного» и «Экстракт корневища имбиря аптечного сухой»;
- Технология получения экстракта имбиря аптечного сухого;
- Мягкая лекарственная форма на основе экстракта имбиря аптечного сухого.
Основные положения, выносимые на защиту
- результаты исследований по качественной и количественной оценке БАВ имбиря аптечного и получаемого из него экстракта сухого;
- результаты исследований по разработке технологии получения экстракта сухого, включая установление закономерности выхода БАВ в зависимости от степени измельчения сырья, вида экстрагента, соотношения «сырье-экстрагент»;
- результаты исследований по установлению критериев качества и норм содержания БАВ в сырье имбиря аптечного и экстракте сухом, обеспечивающие стандартизацию ЛРС и экстракта.
Апробация работы
Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на IV Российской научно-практической конференции «Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными природными ресурсами и создания функциональных продуктов» (Москва, 2007), XIII Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2006), региональной конференции «Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции» (Пятигорск, 2006), Учебно-методической конференции кафедры общей химии стоматологического факультета Первого МГМУ им. И.М. Сеченова 22.12.2010 г.
Связь задач исследований с проблемным планом НИР
Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ ГОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова по теме: «Новые знания и подходы в оценке качества и сертификации биологически активных соединений синтетического и природного происхождения, лекарственных препаратов, изделий медицинской техники (технологические и экологические аспекты)», номер государственной регистрации 01.200.118796.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 4 печатные работы.
Объем и структура диссертации
Диссертационная работа изложена на 151 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы (глава 1), четырех глав экспериментальной части, выводов, списка литературы, включающего 181 источник, в том числе 21 иностранных, приложения. Работа содержит 24 рисунка и 38 таблиц.
Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования, представлены научная новизна и практическая значимость работы.
В первой главе на основании обзора данных литературы дана краткая характеристика номенклатуры лекарственных средств растительного происхождения и биологически активных добавок к пище (БАД). Обоснована рациональность использования имбиря аптечного в качестве основы для создания противовоспалительного лекарственного средства. Отражены особенности современного производства сухих экстрактов из растительного сырья.
В разделе «Объекты и методы исследования» приведены сведения об объектах изучения, о методах и приборах, используемых в экспериментах.
Третья глава посвящена фармакогностическому и фитохимическому исследованию корневища имбиря аптечного, установлению показателей, позволяющих идентифицировать данное сырье и контролировать его качество. Представлены данные анализа состава биологически активных веществ корневища имбиря аптечного с использованием современных физико-химических методов.
В четвертой главе изложены результаты по подбору оптимальных условий и разработке рациональной технологии получения экстракта имбиря аптечного сухого.
Пятая глава содержит сведения по изучению химического состава и установлению показателей качества экстракта имбиря аптечного сухого.
В шестой главе изложена технология получения геля на основе экстракта имбиря аптечного сухого.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Объекты исследования
Объектами исследования служили пробы от опытных партий корневища имбиря аптечного – Zingiber officinalе Roscoe, Zingiberaceae L..
Экстракт имбиря аптечного сухой - представляет собой аморфный порошок желтого цвета со специфическим запахом.
Стандартные образцы
При разработке методик и проведении аналитических исследований в качестве стандартных образцов использовались коммерчески доступные индивидуальные вещества (производства «Sigma-Aldrich Co»).
Оборудование
Микроскопический анализ цельного сырья производили согласно статье «Техника микроскопического анализа» ГФ ХI изд., вып.1. Поперечные срезы корневищ имбиря аптечного сделаны на салазочном микротоме, микрофотографии – камерой «Axiocam HRc» на микроскопе «AxioImager M1» (объективы 2,5х – «EC Plann-Neofluar»).
Для оценки качественного состава корневищ имбиря аптечного и экстракта сухого использовали методы ТСХ, ГЖХ, ВЭЖХ.
При тонкослойной хроматографии в качестве неподвижной фазы использовали хроматографические пластины Kieselgel 40 F254 (фирма Меrck, Германия), в качестве подвижной фазы смесь растворителей: гексан - этилацетат в соотношении 85:15 и этилацетат - уксусная кислота - вода (25:5:5) (условия 1).
При ГЖХ применяли газовый хроматограф «КРИСТАЛЮКС 4000», Россия с использованием капиллярной колонки «Supelcowax» размером 0,25мм х 30м с температурой колонки 130С, и детектора 230С, испарителя 200С с расходом газа-носителя (азота) – 30 мл\мин, воздуха – 550 мл\мин, водорода – 75 мл\мин. Компьютерная обработка результатов исследование проводилось с помощью программы «NetChrom V1.5» (условия 2).
ВЭЖХ анализ для фенольных соединений проводили на хроматографе фирмы «GILSTON», модель 305, Франция; инжектор ручной, модель «RHEODYNE 7125» USA. Использована металлическая колонка размером 4,6х150 мм LunaC 18 100, размер частиц 5 микрон. В качестве подвижной фазы метанол – вода - фосфорная кислота – тетрагидрофуран (ТГФ), в соотношении 370:570:5:60. Анализ проводили при комнатной температуре. Скорость подачи элюента 1 мл\мин. Продолжительность анализа 60 мин. Детектирование проводили с помощью УФ-детектора «GILSTON» UV/VIS модель 151, при длине волны 254 нм (условия 3).
Исследования методом ВЭЖХ сахаров и органических кислот проводили на хроматографе: «GILSTON», Франция с последующей компьютерной обработкой результатов исследования с помощью программы «Мультихром» для «Windows». Колонка: металлическая колонка «ALTECH OA-1000» Organic Acids размером 6,5х300 мм; подвижная фаза: 0,01М раствор серной кислоты; скорость подачи элюента 0,5 мл\мин; температура колонки 65°С; продолжительность анализа 42 минут; детектирование: REFRACTOMETR, модель 131 «GILSTON» (условия 4).
Спектрофотометрическое исследование проводили с использованием водно-спиртового извлечения. Спектр поглощения испытуемого раствора снимали в диапазоне длин волн 210-400 нм на саморегистрирующем спектрофотометре «GELIOS» в кювете с толщиной слоя жидкости 10 мм.
Экстрагирование сырья производили в реакторе из нержавеющей стали, вместимостью 100 л. Для упаривания извлечений применяли циркуляционный вакуум-выпарной аппарат «Simax» (Чехия). Очищенный экстракт сушили с помощью распылительной установки фирмы «Автомайзер-Нирс» (Дания).
Изучение антимикробной активности экстракта имбиря аптечного сухого проводили в соответствии с ГФ XI изд., вып.2, раздел «Методы микробиологического контроля лекарственных средств» на международных тест-штаммах: Staphylococcus aureus (АТСС 6538-Р), Pseudomonas aeruginosa (АТСС 9027), Escherichia coli (ATCC 25922), Candida albicans (АТСС 885-653), Bacillus cereus (АТСС 10702).
Статистическая обработка результатов анализа проводилась при - n повторных анализов однородного материала, где:
f — число степеней свободы;
n — число измерений;
t (р,f) — критерий Стъюдента;
X — среднее значение из n определний;
Р — доверительная вероятность;
S – выборочное стандартное отклонение;
Sх — стандартное отклонение среднего результата;
X — абсолютная ошибка среднего арифметического;
Еотн — относительная ошибка.
- Фармакогностическое изучение и стандартизация ЛРС сырья имбиря аптечного.
Исследование морфологических и микроскопических признаков сырья имбиря аптечного.
Морфолого-анатомическое изучение ЛРС проводили в соответствии со статьей ГФ XI «Методы анализа лекарственного растительного сырья», раздел «Корни, корневища, луковицы, клубни, клубнелуковицы».
На основании изучения морфологических характеристик сырья 5 опытных партий нами составлено описание внешних признаков цельного сырья имбиря аптечного.
Корневища имбиря аптечного имеют вид кругловатых, расположенных преимущественно в одной плоскости, пальчаторазделенных кусочков. Форма корневищ цилиндрическая, слегка приплюснутая, длиной 5-7 см, диаметр 2-4 см, наружная поверхность ровная, излом – слегка зернистый, цвет наружной поверхности - бурый, излома – желтоватый, запах пряный, ароматный, вкус – острый, жгучий.
При микроскопическом исследовании изучены диагностические признаки: запасная паренхима с крахмальными зёрнами, секреторные клетки с эфирным маслом, закрытые коллатеральные проводящие пучки, склеренхимная обкладка.
Рис.1. Паренхимные клетки на поперечном срезе корневища Zingiber officinale
Roscoe (Ув.7 Х 40).
Рис.2. Коллатеральный сосудисто-волокнистый пучек корневища Zingiber officinale Roscoe (Ув.7 Х 40).
Наличие эфиромасличных вместилищ было подтверждено гистохимически, реакцией с Суданом III.
Также была проведена разработка норм числовых показателей для изучаемого сырья (влажность, зола общая, зола, не растворимая в 10% HCI, органические примеси, минеральные примеси).
Фитохимическое изучение ЛРС имбиря аптечного.
На основании данных литературы и проведенных качественных реакций на основные группы БАВ определено наличие фенольных соединений, полисахаридов, терпеноидов. Для оценки компонентного состава данной группы соединений были использованы методы ТСХ, ВЭЖХ, ГЖХ.
Для предварительной оценки компонентного состава фенольных соединений использован метод ТСХ. При хроматографировании извлечений корневища имбиря аптечного в разработанных условиях (условия 1) при просмотре пластинки в УФ-свете при длине волны 255 нм, обнаружена зона желтого цвета с Rf около 0,48 на уровне зоны стандартного раствора лютеолин-7-гликозида и при 267 нм зона синего цвета с Rf около 0,93 на уровне зоны стандартного раствора галловой кислоты. Рутин и кверцетин, нанесенные на пластинку в качестве растворов свидетелей обнаружены не были.
Наличие фенольных соединений в ЛРС было подтверждено методом ВЭЖХ.
При анализе методом ВЭЖХ по 20 мкл извлечения из сырья имбиря аптечного и растворов сравнения: рутина, кверцетина, лютеолина, лютеолин-7-гликозида, галловой кислоты, кофейной кислоты, хлорогеновой кислоты, гиперозида, геспередина, апигенина, феруловой кислоты, витексина, робинина, 6-гингерола вводили в хроматограф «Gilston 305» и анализировали в разработанных условиях (условия 3). Детектирование проводили на УФ детекторе при длине волны 254 нм (рис. 3).
Методом внутренней нормализации определено доминирующее вещество, идентифицированное как 6-гингерол (около 48,20%) (таблица 1).
Рис.3. ВЭЖХ фенольных соединений спиртового извлечения из ЛРС имбиря аптечного (условия 3): 1-гингерол, 2-галловая кислота, 3-хлорогеновая кислота, 4-кофейная кислота, 5-лютеолин -7- гликозид, 6-феруловая кислота, 7-гиперозид
Таблица 1
Вещества фенольной природы, идентифицированные в сырье имбиря аптечного методом ВЭЖХ.
| Название вещества | Время удерживания, мин. | Содержание в выделенной смеси, % (метод внутренней нормализации) |
Гингерол (С17Н26О4)  | 1,5 | 48,20 |
Галловая кислота (С7Н6О5)  | 2,0 | 21,50 |
Хлорогеновая кислота (С16Н18О9)  | 2,8 | 14,20 |
Кофейная кислота (С9Н8О4)  | 4,0 | 14,20 |
Лютеолин-7-гликозид (С12Н20О11)  | 8,7 | Следовые количества |
Феруловая кислота (С10Н10О4)  | 9,0 | Следовые количества |
Гиперозид (С21Н20О12)  | 10,0 | Следовые количества |
Именно 6-гингерол является наиболее фармакологически значимым активным компонентом корневища имбиря аптечного. С целью гармонизации разрабатываемой документации на сырье и экстракт с требованиями ведущих фармакопей и Директив стран Европейского союза предложен метод качественной оценки 6-гингерола, подробно описанный в Европейской Фармакопее.
Для оценки терпеноидного состава ЛРС проводили ТСХ в системе гексан - этилацетат (85:15), неподвижная фаза: «Сорбфил УФ254». После обработки раствором анисового альдегида идентифицированы: гераниол, - пинен, -пинен, борнилацетат (таблица 2).
Таблица 2
Результаты исследования терпеноидов методом ТСХ
| Значения Rf | ||||
| извлечения корневища имбиря и о экстракта сухог | РСО | |||
| Гераниол | -пинен | -пинен | Борнилацетат | |
| 0,25 | + | |||
| 0,33 | + | |||
| 0,45 | + | |||
| 0,73 | + | |||
Для более точного установления компонентного состава терпеноидов использовали метод ГЖХ (условия 2). Около 4,0 г (точная навеска) корневища, помещали в колбу объёмом 20 мл, прибавляли гексан до 20 мл и нагревали на водяной бане в течение 1 часа при температуре 40°С. После охлаждения смесь фильтровали (исследуемый раствор). В качестве растворов сравнения использовали 0,02% растворы - и -пинена, цинеола, гераниола, цитраля, борнеола в гексане (рис.4).
Рис.4. ГЖХ терпеноидных соединений, экстрагируемых гексаном из ЛРС имбиря аптечного (условия 2): 1- пинены, 2-цинеол, 3-гераниол, 4-цитраль, 5-борнеол.
При идентификации органических кислот и углеводов использовали метод ВЭЖХ (условия 4). По 20 мкл испытуемого раствора и растворов РСО лимонной, щавелевой, яблочной, янтарной, виннокаменной кислот, рамнозы, ксилозы, мальтозы, глюкозы, лактозы, арабинозы, сахарозы, фруктозы, галактозы последовательно вводили в хроматограф «GILSTON» и анализировали в разработанных условиях (рис. 5).
Рис.5. ВЭЖХ углеводов и органических соединений (условия 4).
1-щавелевая кислота, 2-лактоза, 3-глюкоза, 4-галактоза, 5-янтарная кислота.
Таблица 3
Органические кислоты и углеводы, идентифицированные в сырье имбиря аптечного методом ВЭЖХ.
| Название вещества | Время удерживания, мин | Содержание в выделенной смеси, % (метод внутренней нормализации) |
| Щавелевая кислота | 6,2 | 22,0 |
| Лактоза | 8,0 | 28,5 |
| Глюкоза | 8,5 | 18,0 |
| Галактоза | 9,2 | 30,5 |
| Янтарная кислота | 11,0 | Следовые количества |
Известно, что противовоспалительный и антибактериальный эффект корневища имбиря аптечного обусловлен содержанием фенольных соединений. Нами предложена методика количественного определения фенольных соединений в корневище имбиря аптечного в пересчете на 6-гингерол. В ходе исследования подобраны оптимальные условия экстракции этих БАВ: аналитическую пробу сырья измельчали до частиц, размером не более 5 мм, экстрагировали при нагревании на водяной бане с обратным холодильником в течении 1 ч при температуре 50°С, в качестве экстрагента использовали 50% спирт при соотношении «сырье - экстрагент» 1:10 по объему. Интенсивный максимум поглощения исследуемого раствора и стандартного раствора 6-гингерола наблюдается при длине волны 280±2 нм, что позволяет использовать эту длину волны и проводить количественное определение суммы фенольных соединений в пересчете на 6-гингерол (рис.6).
Рис.6. УФ спектр 50% спиртового извлечения из корневища имбиря аптечного.
Содержание суммы фенольных соединений в пересчете на 6–гингерол составляет не менее 2,0% от массы сырья.
Таблица 4
Результаты количественного определения фенольных соединений в корневище имбиря спектрофотометрическим методом
| № опыта | Содержание фенольных соединений в % |
| 1 2 3 4 5 | 2,3 2,4 2,5 2,4 2,1 Х%=2,3 |
Таблица 5
Метрологические характеристики результатов количественного определения суммы фенольных соединений в корневище имбиря аптечного методом спектрофотометрии
| n | f | Р% | t(Р,f) | X% | S2 | S | Sх | Х | E% |
| 5 | 4 | 95 | 2,78 | 2,3 | 0,025 | 0,158 | 0,071 | 0,20 | 3,70 |
Для проверки отсутствия систематической ошибки методики были поставлены эксперименты с добавлением 6-гингерола непосредственно в навеску сырья. Полученные результаты приведены в таблице 6.
Относительная ошибка результатов опытов с добавками не превышает относительную ошибку единичного определения и имеет отклонения в сторону как положительных, так и отрицательных значений, что свидетельствует об отсутствии систематической ошибки в предлагаемой методике анализа.
Таблица 6
Результаты количественного определения суммы фенольных соединений в корневище имбиря с добавками 6-гингерола
| Содержание фенольных соединений в навеске, г | Добавлено 6-гингерола,г | Должно быть, г | Найдено суммы фенольных соединений, г | Ошибка | |
| Абсолютная г | Относительная % | ||||
| 0,001 0,001 0,001 | 0,0001 0,0002 0,0003 | 0,0011 0,0012 0,0013 | 0,00107 0,00123 0,00134 | -0,00003 +0,00003 +0,00004 | -2,73 +2,52 +3,08 |
На основании проведенных экспериментальных данных предложен проект ФС «Корневища имбиря аптечного».
2. Разработка способа получения имбиря аптечного экстракта сухого
Разработка способа получения экстракта сухого
При разработке лекарственного средства на основе имбиря аптечного предложено получение экстракта сухого, поскольку данный способ переработки ЛРС является наиболее рациональным, обеспечивающим максимальное извлечение действующих веществ и возможность создания стандартизованного фитопрепарата.
Технологическая схема получения экстракта имбиря аптечного сухого предусматривает стадии экстракции, упаривания полученного извлечения, очистку и сушку концентрированного экстракта (рис. 7).
Для определения оптимальных условий стадии экстракции нами изучено влияние экстрагента, температурного режима, соотношение «сырье – экстрагент», времени и кратности экстракции на выход биологически активных веществ. Экспериментально установлено, что оптимальным является проведение трехкратной экстракции сырья с размером частиц не более 5 мм, в соотношении 1:10 при использовании в качестве экстрагента 50 % спирта и нагревания до (50±5)С. Практически дальнейшее увеличение объема экстрагента нецелесообразно, т.к. не достигается большей эффективности экстракции.
Рис. 7. Технологическая схема производства экстракта имбиря аптечного сухого.
Изучение физических свойств экстракта сухого
С целью характеристики экстракта имбиря аптечного сухого как технологической субстанции изучены его технологические свойства: насыпная масса при свободном падении 0,58 г/см3, насыпная масса при уплотнении 0,87 г/см3, сыпучесть – 1,95 г/с. Угол естественного откоса 36.
3. Разработка показателей качества экстракта сухого.
Определение внешнего вида экстракта сухого проводилось органолептически. Готовый продукт – экстракт имбиря аптечного сухой представляет собой аморфный порошок светло-желтого цвета со специфическим запахом.
Изучение качественного состава экстракта сухого.
В ходе исследования качественного состава БАВ в экстракте сухом с применением качественных реакций, ТСХ, ВЭЖХ, ГЖХ установлено наличие фенольных соединений, терпеноидов, полисахаридов, органических кислот и углеводов. Состав терпеноидных соединений аналогичен таковому в сырье. Методом ВЭЖХ подтверждено наличие 6-гингерола (рис. 8).
Методом внутренней нормализации определено содержание 6-гингерола - около 45% от суммы фенольных соединений.
Химическое изучение экстракта сухого показало, что состав БАВ экстракта аналогичен таковому в нативном сырье.
Рис. 8. ВЭЖХ фенольных соединений спиртового извлечения из ЛРС имбиря аптечного (условия 3): 1-гингерол, 2-галловая кислота, 3-хлорогеновая кислота, 4-кофейная кислота, 5-лютеолин -7- гликозид, 6-феруловая кислота, 7-гиперозид
В ходе исследования предложена методика количественного определения суммы фенольных соединений в пересчете на 6-гингерол. Относительная ошибка метода не превышает ±3,0% (таблица 8). Достоверность предложенной методики определения содержания суммы фенольных соединений, в пересчете на 6-гингерол, проверялась опытами с добавлением 6-гингерола (таблица 9). Относительная ошибка опытов с добавками находится в пределах случайной ошибки предложенной методики, что свидетельствует об отсутствии систематической ошибки.
На основании проведенных экспериментальных данных предложен проект ФС «Экстракт имбиря аптечного сухой», который включает следующие разделы: описание, подлинность, потеря в массе при высушивании, тяжелые металлы, микробиологическая чистота, количественное определение суммы фенольных соединений в пересчете на 6-гингерол, упаковка, хранение, срок годности.
Таблица 7
Результаты количественного определения фенольных соединений в корневище имбиря спектрофотометрическим методом
| № опыта | Содержание фенольных соединений в % |
| 1 2 3 4 5 | 3,5 3,6 3,5 3,6 3,4 Х=3,52 |
Таблица 8
Метрологические характеристики результатов спектрофотометрического количественного определения фенольных соединений в экстракте сухом
| n | f | Р% | t(Р,f) | Х% | S2 | S | Sх | Х | E,% |
| 5 | 4 | 95 | 2,78 | 3,52 | 0,007 | 0,08 | 0,04 | 0,10 | 2,84 |
Таблица 9
Результаты количественного определения суммы фенольных соединений в экстракте сухом с добавками 6-гингерола
| Содержание фенольных соединений в навеске, г | Добавлено 6-гингерола, г | Должно быть, г | Найдено суммы фенольных соединенийг | Ошибка | |
| Абсолютная, г | Относительная % | ||||
| 0,002 0,002 0,002 | 0,0001 0,0002 0,0003 | 0,0021 0,0022 0,0023 | 0,00206 0,00224 0,00232 | -0,00004 +0,00004 +0,00002 | -1,91 +1,82 +0,87 |
Таблица 10
Количественное содержание БАВ в корневище имбиря аптечного и в экстракте сухом.
| Объект исследования | Содержание % | ||||
| Фенольные соединения в пересчете на 6-гингерол | Органи-ческие кислоты | Полисаха-риды | Дубиль-ные вещества | Эфирные масла | |
| Корневища имбиря аптечного | 2,0 | 0,70 | 17,0 | 1,90 | 2,0 |
| Сухой экстракт имбиря аптечного | 3,5 | 1,0 | 43,0 | 3,0 | - |
4. Изучение антимикробной активности экстракта имбиря аптечного сухого.
Антибактериальная активность изучена для экстракта имбиря аптечного сухого на международных тест-штаммах: Staphylococcus aureus (АТСС 6538-Р), Pseudomonas aeruginosa (АТСС 9027), Escherichia coli (ATCC 25922), Candida albicans (АТСС 885-653), Bacillus cereus (АТСС 10702). По экспериментальным данным экстракт имбиря аптечного сухой проявляет умеренную антибактериальную активность к грамположительным и грамотрицательным микроорганизмам.
5. Разработка состава мягкой лекарственной формы на основе экстракта имбиря аптечного сухого.
Экстракт имбиря аптечного сухой может быть использован для разработки противовоспалительных и антисептических средств.
На сегодняшнее время выявлена тенденция к росту ассортимента и объема выпуска мягких лекарственных форм (мази, кремы, гели). Нами предложено введение экстракта сухого в мягкую лекарственную форму. На основании опытных данных выбран оптимальный состав геля:
Экстракт имбиря аптечного сухой 1,00 г
МАРС-06 1,50г
Триэтаноламин до рН 5,5-6,5г
ПЭГ – 400 23,00г
ПЭГ 1500 7,00г
Глицерин 10,00
Аспаркам 0,12
Нипагин 0,10
Масло эвкалиптовое 0,14
Вода очищенная до 100,00г
При дальнейшем изучении предложенного состава, оценке его физико-химических и фармакологических свойств, представляется возможным расширить лекарственный ассортимент стоматологических препаратов противовоспалительного и антибактериального действия.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:
1. На основании фармакогностического исследования корневища имбиря аптечного установлены морфолого-диагностические (макро- и микроскопические) признаки сырья, определены числовые показатели для ЛРС - имбирь аптечный.
2. Современными физико-химическими методами установлен состав БАВ корневища имбиря аптечного.
3. Определено количественное содержание полисахаридов, органических кислот, сахаров, эфирных масел, дубильных веществ в ЛРС корневища имбиря аптечного.
4. С учетом современных требований предложена оптимальная технология получения экстракта сухого из корневища имбиря аптечного, обеспечивающая максимальный выход экстрактивных веществ и комплекса БАВ.
5. Проведен фармакопейный анализ экстракта сухого: внешний вид, влажность, содержание тяжелых металлов, растворимость, срок годности.
6. Современными физико-химическими методами установлен состав БАВ экстракта сухого; изучен качественный состав фенольных соединений, терпеноидов, органических кислот и углеводов. Изучена антибактериальная активность экстракта сухого.
7. Определено количественное содержание полисахаридов, органических кислот, сахаров, эфирных масел, дубильных веществ в экстракте сухом.
8. Подобраны условия анализа фенольных соединений, на основании чего разработана методика количественного определения суммы фенольных соединений в пересчете на 6-гингерол для ЛРС и экстракта сухого.
9. Впервые разработаны проекты отечественных нормативных документов для контроля качества сырья и экстракта имбиря аптечного сухого: проект ФС «Корневища имбиря аптечного» и проект ФС «Экстракт имбиря аптечного сухой».
10. Установлена возможность введения экстракта сухого в мягкую лекарственную форму.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1.Харчилава И.А., Нестерова О.В., Матюшина Г.П., Барабанов Е.И. Корневище имбиря аптечного (Zingiber officinale Roscoe, Zingiberaceae L.) – новый источник соединений для профилактики и лечения заболеваний ротовой полости / Тезисы докладов XI Российского национального конгресса «Человек и лекарство». – М., 2004, - С. 846.
2.Харчилава И.А., Нестерова О.В., Маркарян А.А. Разработка геля с комплексом эфирных масел для лечения воспалительных заболеваний пародонта // Сборник научных трудов «Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты». – М., 2007, С. 157-165.
3.Харчилава И.А., Нестерова О.В. Разработка способа получения сухого экстракта из корневища имбиря аптечного // Естественные и технические науки. - М., 2010. - № 6. -С. 242 – 245.
4.Харчилава И.А., Нестерова О.В., Кузьменко А.Н. Определение биологически активных веществ в корневище имбиря аптечного хроматографическими методами // Естественные и технические науки. М., 2010. -№ 6. - С. 246 – 251.
