Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

ИЗУЧЕНИЕ ПЛОДОВ КАЛЕНДУЛЫ ЛЕКАРСТВЕННОЙ С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

Орловская Т.В. 1 Ушакова Л.С. 1 Маринина Т.Ф. 1
1 Пятигорский медико-фармацевтический институт – филиал ГБОУ ВПО «ВолгГМУ» Минздрава России
Целью данной работы является изучение морфолого-анатомических признаков, биологически активных соединений и разработка технологии получения масляного экстракта из плодов календулы лекарственной. В результате изучения морфолого-анатомического строения выявлены основные диагностические признаки. Установлены товароведческие показатели сырья. Наибольшее количество экстрактивных веществ извлекалось ацетоном. В плодах календулы лекарственной обнаружены: каротиноиды, органические кислоты, белок, полисахариды, жирное масло и следовые количества алкалоидов. Количественное содержание отдельных групп БАС в плодах календулы лекарственной составило: белков 25,73±0,64% (в пересчете на альбумин) и полисахаридов – 1,49±0,09%. При выделении жирного масла петролейным эфиром его выход составил 7,87±0,14%, а хлороформом – 11,016±0,019%. Изучили жирнокислотный состав методом ГЖХ. При разработке технологии масляного экстракта установили оптимальный экстрагент, степень измельченности сырья, время экстракции. Данные проведенных исследований определяют перспективность дальнейшего изучения и рекомендации использования жирного масла плодов календулы лекарственной в качестве потенциального лекарственного средства.
жирнокислотный состав.
ГЖХ
масляный экстракт
микроэлементы
жирное масло
белки
органические кислоты
каротиноиды
полисахариды
плоды
календула лекарственная
1. ГОСТ 30418-96. Масла растительные. Метод определения жирнокислотного состава. – Введ. 1998-01-01. – Минск : Межгос. совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 1996. – 7 с.
2. Государственная фармакопея Российской Федерации. – 12-е изд. – М. : Науч. центр экспертизы средств мед. применения, 2007. – Ч. 1. – 704 с.
3. Государственная фармакопея СССР. – 10-е изд. – М. : Медгиз, 1968. – 1081 с.
4. Государственная фармакопея СССР: Общие методы анализа. Лекарственное сырье. - 11-е изд. доп. - М. : Медицина, 1990. – С. 400.
5. Календула лекарственная (Calendula officinalis L.) : аналит. обзор / Б.М. Зузук [и др.] // Провизор. – 2001. – № 4. – С. 29-31.
6. Календула лекарственная (Calendula officinalis L.) : аналит. обзор / Б.М. Зузук [и др.] // Провизор. – 2001. – № 5. – С. 29-34.
7. Орловская Т.В., Ибрагим С.А., Челомбитько В.А. Аминокислотный и минеральный состав корневищ куркумы длинной // Изв. высш. уч. зав. Сев.-Кавк. регион. – 2007. – Спецвып. – С. 102-104.
8. Орловская Т.В. Изучение жирнокислотного состава липидов семян клоповника посевного // Вестн. Воронеж. гос. ун-та. Сер.: Химия. Биология. Фармация. – 2006. – № 2. – С. 334-335.
9. Орловская Т.В., Гюльбякова Х.Н., Гужва Н.Н., Огурцов Ю.А. Изучение коры липы сердцелистной с целью создания новых лекарственных средств // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 2. - URL: www.science-education.ru/108-8561.

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: http://science-education.ru/ru/article/view?id=9502 (дата обращения: 24.01.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074