Введение. В настоящее время актуальным остается вопрос о расширении номенклатуры отечественных препаратов, в том числе и на основе лекарственного растительного сырья. Как известно, из произрастающих на Земле высших растений лишь около 10-15% исследовано на наличие биологически активных веществ. Проводить скрининговые исследования остальных 85-90% видов нерационально, кроме того, такие исследования требуют серьезного вложения материальных средств. Поэтому первостепенное значение приобретает анализ информации о растениях, уже накопленной в академической и народной медицине, и разработка системного подхода к ее оценке.
В последние годы наблюдается сокращение запасов, а зачастую и уничтожение многих ценных видов растений в связи с нерациональным отношением к сырьевому потенциалу нашей страны, а для производства фитопрепаратов необходимо наличие достаточной стабильной сырьевой базы, обеспечить которую в настоящее время могут только культивируемые растения.
Анализ литературных источников свидетельствует о наличии в маслах семейства Asteraceae значительного количества биологически активных веществ: жирных кислот, фосфолипидов, витаминов и др. Эти вещества обладают ранозаживляющими, противовоспалительными, антисептическими и другими свойствами.
Встречаются сведения об использовании масла из семян календулы при лечении язвы желудка, а также кожных ран. Известно, что нанесение масла семян календулы на раневую поверхность ускоряет сроки заживления, развитие эпителизации, т.е. обладает репаративной активностью. Французская фармакопея 1840 г. рекомендовала 5 препаратов из травы, листьев и семян календулы для лечения некоторых разновидностей рака [6].
В научно-практической медицине только цветки календулы лекарственной находят обширное применение в виде настоек, мазей, суммарных галеновых препаратов и др., имеющих широкий спектр фармакологической активности. На основе плодов календулы препаратов нет ввиду того, что они практически не изучены с химической точки зрения [4].
Цель работы: определить морфолого-анатомические признаки плодов календулы лекарственной; изучить сырье на присутствие БАС; разработать технологию получения лекарственной формы на основе жирного масла.
Материал и методика. Объектом наших исследований являются плоды (семянки) календулы лекарственной (Calendula officinalis L.) из семейства астровых (Asteraceae) – однолетнего травянистого растения, заготовленные от культивируемых растений в Ставропольском крае.
Для морфолого-анатомических исследований были использованы живые и фиксированные (70% этанол + глицерин) образцы. При микроскопии использовали метод мацерации, т.е. просветления в растворе хлоралгидрата. Микропрепараты изучали с помощью микроскопа «Биолам». Микрофотографии были получены с помощью микроскопа «DM-111» фирмы Motic со встроенной цифровой камерой при увеличениях 40´, 100´, 400´, 1000´ с разрешением 640х480 пикселей. Фотоснимки обрабатывали на компьютере с помощью программ Adobe Photoshop CS и Corel DRAW X3.
Определение числовых показателей проводили по методикам ГФ XI и ГФ XII [2; 4].
Качественное исследование на присутствие различных групп химических соединений проводили по схеме предварительного качественного определения биологически активных соединений в растительном сырье [4].
Содержание белка определяли по методу Лоури в модификации Миллера.
Количественное содержание полисахаридов определяли методом осаждения путем прибавления к концентрированным водным извлечениям трехкратных объемов спирта этилового 96%-ного [9].
Содержание макро- и микроэлементов определяли спектральным методом на кварцевом спектрографе ДФС-8 на базе испытательной лаборатории при ФГУП «Кавказгеолсъемка» (г. Ессентуки) по методике предприятия. Фотометрирование спектрограмм проводили с помощью атласа спектральных линий и спектров-стандартов. Метод основан на полном испарении аналитической навески из кратера угольного электрода в плазме электрической дуги переменного тока [7].
Для получения жирного масла использован метод исчерпывающей экстракции хлороформом в аппарате Сокслета, с последующим отгоном растворителя на роторно-испарительной установке при вакууме 0,8 атм. и температуре 60 °С (т.е. в условиях, исключающих окисление липидов) [8].
Органолептический анализ полученных образцов жирного масла осуществляли в соответствии с ОФС «Масла жирные» [3].
Растворимость жирных масел в воде, эфире, хлороформе, спирте этиловом определяли по методике, изложенной в статье «Растворимость» ГФ XII [2].
Разделение жирных кислот осуществляли методом ГЖХ в виде метиловых эфиров в соответствии с ОФС «Газовая хроматография» ГФ XII изд. [2] и ГОСТ 30418-96 «Масла растительные» [1].
Полученное жирное масло 0,03 г переносили в колбу вместимостью 50 мл, прибавляли 1 мл спирта метилового и 3 капли ацетилхлорида, затем нагревали с обратным холодильником на кипящей водяной бане в течение 1 часа. Избыток спирта метилового отгоняли. Остаток растворяли в 0,2 мл гексана. В испаритель газового хроматографа с помощью микрошприца вводили 1 мкл испытуемого раствора.
Разделение компонентов проводили на газовом хроматографе «Цвет 500» с пламенно-ионизационным детектором. При этом использовали стальную колонку длиной 2,0 м с внутренним диаметром – 0,3 см, твердый носитель Inerton super, фракция 0,16-0,2 мм (Чехия), неподвижная фаза Reoplex-400 в количестве 10% от массы твердого носителя. Условия хроматографирования: температура термостата колонки – 180 °С, испарителя – 250 °С, термостата детектора – 250 °С. Скорость подачи газа – носителя (азота) – 30 мл/мин., водорода – 30 мл/мин, воздуха – 300 мл/мин.
Идентификацию жирных кислот проводили сравнением показаний времени удерживания исследуемых кислот и смеси стандартных образцов (Sigma). Количественное определение проводили методом внутренней нормализации.
Результаты и их обсуждение
Плодами календулы лекарственной являются семянки, расположенные в 2-3 ряда, изогнутые, гетероморфные: наружные отличаются по форме и структуре поверхности от средних и внутренних. Сырьем наших исследований являлись дуговидно изогнутые, с выпуклой стороны с несколькими продольными рядами ребер зрелые семянки длиной до 20 мм.
При рассмотрении плода с поверхности видны простые волоски одно- или двухрядные, длинные (рис. 1). На поперечном срезе перикарп имеет два выраженных слоя. Экзокарп, состоящий из одного ряда прямоугольных клеток, снаружи покрытых толстым слоем кутикулы (рис. 3.2). Под эпидермой находятся 5-6 рядов крупных, толстостенных клеток (склеренхимный слой мезокарпа), вдоль семени проходят небольшие проводящие пучки. Эндокарп не выражен (рис. 2).
Ткань зародыша состоит из тонкостенных клеток, заполненных жирным маслом и алейроновыми зернами (рис. 3.1).
В качестве подтверждающего критерия проводили гистохимическую реакцию. Поперечный срез семени помещали в реактив Судан III на сутки, затем промывали 50%-ным этиловым спиртом и заключали в глицерин. Судан III окрашивал жиры в оранжево-красный цвет. Указанная реакция не специфична, для получения достоверных результатов проводили пробу на омыление. Срез помещали в 15%-ный раствор калия гидроксида и слегка подогревали, через некоторое время образовывались игольчатые кристаллы жирно-кислых солей (мыла).
Данные реакции свидетельствуют о наличии жирного масла в семенах календулы лекарственной.
1 
2 
Рисунок 1 – Микрофотографии плода календулы с поверхности (увел. х160):
1 – простой волосок однорядный, 2 – простой волосок двурядный
1 
2 
Рисунок 2 – Микрофотографии поперечного среза плода календулы лекарственной:
1 – увел. х160; 2 – увел. х250
1 
2 
Рисунок 3 – Микрофотографии поперечного среза семени календулы лекарственной: (увел. х160):
1 – клетки семядоли зародыша; 2 – клетки эпидермы с поверхности
Следующим этапом исследований явилось установление общих числовых показателей сырья. Из данных таблицы 1 следует, что экстрактивных веществ больше извлекается при использовании в качестве экстрагента ацетона.
Талица 1 – Товароведческие показатели плодов календулы лекарственной
|
Наименование показателя |
Значение показателя, % |
|
влажность |
6,06±0,49 |
|
зола общая |
2,12±0,23 |
|
зола, нерастворимая в 10%-ном растворе кислоты хлористоводородной |
1,06±0,16 |
|
экстрактивные вещества (вода очищенная) |
17,60±0,06 |
|
экстрактивные вещества (40%-ный этанол) |
19,73±0,38 |
|
экстрактивные вещества (70%-ный этанол) |
17,65±0,60 |
|
экстрактивные вещества (96%-ный этанол) |
19,47±0,65 |
|
экстрактивные вещества (ацетон) |
29,24±0,50 |
В результате качественного анализа на присутствие различных групп биологически активных соединений установлено наличие в плодах календулы лекарственной каротиноидов, органических кислот, белка, полисахаридов и жирного масла, обнаружены также следовые количества алкалоидов.
Количественно определили содержание белка – 25,73±0,64% (в пересчете на альбумин) и полисахаридов – 1,49±0,09%.
Макро- и микроэлементный состав представлен в таблице 2. В результате установлено содержание в плодах календулы лекарственной 23 элементов, среди которых основными по содержанию были фосфор, калий, кальций, магний, натрий, кремний, железо.
Таблица 2 – Содержание элементов в процентах в золе плодов календулы лекарственной
|
№ п/п |
Элемент |
Количество |
№ п/п |
Элемент |
Количество |
|
1 |
медь |
0,006 |
12 |
молибден |
0,0006 |
|
2 |
сурьма |
0,01 |
13 |
никель |
0,0006 |
|
3 |
фосфор |
>1 |
14 |
платина |
‒ |
|
4 |
ванадий |
0,0003 |
15 |
кальций |
>1 |
|
5 |
калий |
>1 |
16 |
серебро |
0,00002 |
|
6 |
цинк |
0,006 |
17 |
стронций |
0,008 |
|
7 |
олово |
0,001 |
18 |
титан |
0,03 |
|
8 |
марганец |
0,15 |
19 |
железо |
0,2 |
|
9 |
хром |
0,003 |
20 |
магний |
>1 |
|
10 |
натрий |
0,6 |
21 |
алюминий |
0,2 |
|
11 |
свинец |
0,1 |
22 |
кремний |
0,6 |
|
|
|
|
23 |
бор |
0,003 |
Масло плодов календулы лекарственной было получено в аппарате Сокслета и представляло собой непрозрачную маслянистую жидкость темно-желтого цвета, запах и вкус своеобразные.
В результате исследований было установлено, что масло плодов нерастворимо в воде, спирте, диэтиловом эфире, хорошо растворимо в петролейном эфире и хлороформе.
При выборе оптимального органического растворителя для экстракции изучено влияние петролейного эфира и хлороформа на истощенность сырья. При количественном определении петролейным эфиром выход жирного масла составил 7,87±0,14%, а хлороформом – 11,016±0,019%, поэтому наиболее селективным экстрагентом по отношению к жирному маслу явился хлороформ.
Затем было изучено влияние степени измельченности сырья и времени экстракции. При экстрагировании неизмельченного сырья выход жирного масла составил 5,02±0,45%, а при экстрагировании сырья измельченного до размера частиц 0,3-0,5 см выход масла составил 10,03±0,51%.
В результате проведенных исследований разработана следующая технология масляного экстракта плодов календулы лекарственной: измельченные вальцеванием плоды загружали в экстрактор и экстрагировали хлороформом в течение 8 часов при температуре 50-60 °С. По истечении указанного времени хлороформ отгоняли. Пары хлороформа поступали в сборник и снова использовались для экстракции. Полученный комплекс липофильных веществ анализировали и рассчитывали количество подсолнечного масла, необходимого для получения готового продукта – экстракта 1:10 по отношению к маслу. Рассчитанное количество подсолнечного масла смешивали с извлечением в течение часа при включенной мешалке и температуре 50,0±0,5 °С.
Характеристика хроматограммы с указанием последовательности выхода пиков, идентификацией и показателями содержания жирных кислот масла представлена в таблице 3 и на рисунке 4.
Рисунок 4 – Хроматограмма метиловых эфиров высших жирных кислот плодов календулы лекарственной
Таблица 3 – Жирнокислотный состав липидов (%)
|
№ пика |
Время удерживания метилового эфира, мин |
Содержание, % |
Числовой символ |
Результаты идентификации кислоты |
|
1 |
4,157 |
13,013 |
16:0 |
пальмитиновая |
|
2 |
7,557 |
3,051 |
18:0 |
стеариновая |
|
3 |
8,576 |
24,874 |
18:1 |
олеиновая |
|
4 |
10,517 |
46,841 |
18:2 |
линолевая |
|
5 |
14,243 |
3,214 |
18:3 |
линоленовая |
|
6 |
32,169 |
9,008 |
– |
не идентифицирована |
Из полученных данных видно, что жирнокислотный состав плодов календулы лекарственной характеризуется высоким содержанием линолевой кислоты (46,84%), олеиновой (24,87%) и пальмитиновой (13,01%).
Выводы. Данные проведенных исследований определяют перспективность дальнейшего изучения и рекомендации использования жирного масла плодов календулы лекарственной в качестве потенциального лекарственного средства.
Рецензенты:
Челомбитько В.А., д.ф.н., профессор кафедры фармакогнозии ПМФИ – филиала ГБОУ ВПО «ВолгГМУ» МЗ РФ, г. Пятигорск.
Компанцев В.А., д.ф.н., профессор, заведующий кафедрой неорганической химии ПМФИ – филиала ГБОУ ВПО «ВолгГМУ» МЗ РФ, г. Пятигорск.
Библиографическая ссылка
Орловская Т.В., Ушакова Л.С., Маринина Т.Ф. ИЗУЧЕНИЕ ПЛОДОВ КАЛЕНДУЛЫ ЛЕКАРСТВЕННОЙ С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 4. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=9502 (дата обращения: 13.11.2024).