Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

PHYTOCHEMICAL AND MICROBIOLOGICAL ANALYSIS OF INFUSIONS OF PLANTAGO SP.

Sosnina S.A. 1 Levinova V.F. 1 Odegova T.F. 1 Boyarshinov V.D. 1 Sharov A.V. 1
1 Perm State Pharmacceutical Academy
Phytochemical and microbiological analysis of infusions of Plantago sp. (Plantago major L., Plantago media L., Plantago lanceolata L.) leaves was carried out. Flavonoid maintenance by cinnarozide (0.024-0.055%), oxidizable (tannic) compounds sum (0.17-1.00%), solid residue (2,21-4,62%) were determined in leaf infusions; significant differences between maintance of assignable compounds and solid residue among distinct Plantago sp. were not detected. Flavonoid maintenance and oxidizable compounds sum indexes are universal for open-ended standartization: medicinal plant raw material – infusions. Oxidizable compounds sum correlates with solid residue in infusions. Plantago major and P. lanceolata leaf infusions (1/2-1/8 diluted) showed bactericidal and bacteriostatic activity to Staphylococcus aureus and didn`t exhibit action to Escherichia coli and Candida albicans. P. media leaf infusion didn`t display force to Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Candida albicans test-strains in the experiment.
antimicrobic activity
oxidizable (tannic) compounds
polysaccarides
flavonoids
infusisons
Plantago lanceolata
Plantago media
leaves of Plantago maior
phytochemical analysis

Листья подорожника большого (Folia Plantaginis majoris) – официнальное лекарственное растительное сырье, используемое как лекарственное средство отхаркивающего действия в виде настоя [1]. Достоинствами настоев является индивидуальность назначения и лечения для каждого конкретного пациента. Сорокиной С. А. с соавторами при разработке Проекта фармакопейной статьи «Настои» для Государственной Фармакопеи (ГФ) XII издания предложено проведение качественного и количественного анализа настоев [7], что соответствует международным требованиям стандартизации и является гарантией эффективности и безопасности применения.

Сотрудниками ПГФА было проведено фармакогностическое исследование листьев подорожника большого и фитопрепаратов, разработан Проект фармакопейной статьи для Государственной Фармакопеи (ГФ) XII издания, показано, что листья подорожника среднего (Plantago media L.) и подорожника ланцетного (Plantago lanceolata L.) по качественному и количественному содержанию флавоноидов и полисахаридов близки к официнальному сырью [8, 9, 10]. Флавоноиды как группа биологически активных веществ обладают слабым антимикробным действием, полисахариды усиливают это действие [3], и в то же время полисахариды могут быть объектом микробной контаминации, что необходимо учитывать при лечении заболеваний верхних дыхательных путей. Флавоноиды и полисахариды составляют водорастворимую фракцию суммы биологически активных веществ листьев подорожника, поэтому количественная оценка их содержания и изучение антимикробной активности настоев этих растений является актуальным.

Целью данной работы является фитохимический и микробиологический анализ настоев листьев подорожника большого и оценка возможности использования листьев подорожника среднего и подорожника ланцетного наравне с лекарственным сырьем подорожника большого для изготовления настоев.

Материал и методы. Объекты исследования – настои, которые готовили в соотношении 1:10 по методике статьи «Настои» проекта ГФ XII издания [7] из листьев подорожника большого, подорожника среднего и подорожника ланцетного, заготовленных в Пермском крае согласно «Инструкции по заготовке…» [6].

В настоях определили присутствие полисахаридов и флавоноидов качественными реакциями [2], органолептические показатели и pH (по универсальной индикаторной бумаге), содержание окисляемых (дубильных) веществ, сухого остатка и одной из основных групп биологически активных веществ – суммы флавоноидов [7].

Анализ исходного сырья для приготовления настоев проводили по содержанию полисахаридов гравиметрическим методом [1] по модифицированной методике [10]; суммы флавоноидов в пересчете на цинарозид – методом дифференциальной спектрофотометрии, используя реакцию комплексообразования с алюминия хлоридом, на СФ-2000 при длине волны 385 нм [8, 10]; суммы окисляемых (дубильных) веществ – по методике ГФ XI издания [1].

В качестве биологических тестов использовали 24-часовые культуры Staphylococcus aureus, Escherichia coli, а также 48-часовую культуру Candida albicans; в качестве среды – мясопептонный бульон и жидкую среду Сабуро для Candida albicans. Концентрация культуры при определении антимикробной активности составила 104 микробных клеток. Исследование проводили методом серийных разведений. Контроль за размножением бактерий осуществляли визуально и посевом на плотные питательные среды Staphylococcus aureus, Escherichia coli через 24 ч, а Candida albicans через 48 ч. Бактериостатическое и бактерицидное действие оценивали по минимальной подавляющей концентрации и росту микроорганизмов на плотных питательных средах [2].

Результаты исследования и обсуждение

Исходные образцы листьев подорожника большого, используемые для получения настоя, соответствовали требованиям ГФ ХI издания, вып.2 [2]. Показатели содержания флавоноидов в образцах официнального сырья и в листьях подорожника среднего и подорожника ланцетного близки между собой, что согласуется с ранее проведенными исследованиями [8, 10]. Результаты анализа исходных образцов листьев трех видов рода Plantago L. представлены в табл. 1.

Таблица 1

Содержание биологически активных веществ в листьях различных видов рода Plantago L.

Наименование

показателей

Номер

образца

Подорожник большой

Подорожник средний

Подорожник ланцетный

Содержание флавоноидов в пересчете на цинарозид, %

1

2

3

0,85±0,03

0,70±0,03

1,02±0,01

0,84±0,01

0,58±0,02

1,12±0,03

1,07±0,02

0,54±0,02

0,85±0,03

Содержание суммы окисляемых (дубильных) веществ, %

1

2

3

4,23±0,04

3,80±0,10

5,95±0,04

6,41±0,09

5,15±0,07

9,16±0,04

18,29±0,07

13,21±0,05

14,41±0 ,07

Содержание полисахаридов, %

1

2

3

15,24±0,20

15,12±0,65

14,25±0,65

15,95±0,61

16,68±0,76

14,67±0,71

9,41±0,40

8,72±0,30

10,42±0,18

Настои из листьев подорожника большого и подорожника среднего – это жидкости коричневого цвета, подорожника ланцетного – темно-коричневого цвета; все настои горьковатого вкуса с неспецифическим запахом, pH настоев при комнатной температуре равен 6,0.

Качественными реакциями в настоях листьев подорожника трех видов подтверждено присутствие полисахаридов – осаждением 95 %-ным этиловым спиртом; флавоноидов – реакциями окрашивания с 2 %-ным раствором алюминия хлорида в этиловом спирте, с 10 %-ным раствором натрия гидроксида, с 0,5 %-ным раствором железа окисного хлорида в этиловом спирте, цианидиновой пробой [1].

Для анализа настоев была адаптирована методика количественного определения суммы флавоноидов в пересчете на цинарозид в исходном сырье – листьях подорожника большого [10]. Подобраны объем аликвоты настоя, объем разведения, концентрация этилового спирта, соотношение извлечения и раствора алюминия хлорида, время образования устойчивого комплекса. Затруднения в ходе анализа вызывали осаждение полисахаридов и сорбирование ими флавоноидов, что потребовало постепенного увеличения концентрации этилового спирта и использования 10 %-ного раствора алюминия хлорида для образования устойчивого комплекса.

Методика определения флавоноидов в настое листьев подорожника большого: 5 мл настоя листьев подорожника большого помещали в мерную колбу вместимостью 25 мл и доводили до метки 70 %-ным этиловым спиртом; полученный раствор фильтровали через бумажный складчатый фильтр в колбу вместимостью 25 мл, фильтр промывали, доводили до метки 70 %-ным этиловым спиртом (раствор А).

В мерную колбу вместимостью 25 мл помещали 5 мл раствора А и 5 мл 10 %-ного раствора алюминия хлорида, затем добавляли 10 мл 95 %-ного этилового спирта и доводили до метки водой очищенной. Через 40 мин измеряли оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 385 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. В колбу вместимостью 25 мл для приготовления раствора сравнения добавляли 5 мл раствора А, 10 мл этилового спирта 95 %-ного, и доводили водой очищенной до метки.

Содержание суммы флавоноидов в пересчете на цинарозид в % (Х) вычисляли по формуле:

, где

А – оптическая плотность испытуемого раствора; =361 – удельный показатель поглощения комплекса цинарозида с алюминия хлоридом при 385 нм.

Методика была использована и для определения флавоноидов в настоях из листьев подорожника среднего и подорожника ланцетного. Результаты определений приведены в табл. 2.

Таблица 2

Показатели качества настоев из листьев различных видов рода Plantago L.

Наименование

показателей

Номер

образца

Подорожник большой

Подорожник средний

Подорожник ланцетный

Содержание флавоноидов в пересчете на цинарозид, %

1

2

3

0,034±0,000

0,024±0,000

0,043±0,001

0,053±0,001

0,025±0,003

0,055±0,001

0,048±0,001

0,030±0,001

0,042±0,001

Содержание суммы окисляемых (дубильных) веществ, %

1

2

3

0,26±0,00

0,17±0,00

0,27±0,00

0,40±0,00

0,23±0,00

0,76±0,00

1,00±0,00

0,77±0,00

0,80±0,00

 

Содержание сухого остатка, %

1

2

3

2,96±0,05

2,21±0,02

3,17±0,01

3,28±0,06

3,35±0,01

3,21±0,01

4,25±0,01

3,31±0,00

4,62±0,02

Содержание суммы флавоноидов в настоях листьев составило от 0,024 до 0,053 %; существенных различий между настоями трех видов подорожников не выявлено. Содержание суммы флавоноидов в настоях листьев подорожника различных видов прямо пропорционально их содержанию в исходном сырье (коэффициент корреляции r = 0,816 при доверительной вероятности p=0,05; коэффициент Стьюдента tэксп=3,73, tкрит=2,35).

Содержание суммы окисляемых (дубильных) веществ в настоях различно и варьирует в пределах от 0,17 до 1,00 % (табл. 2). Между содержанием суммы окисляемых (дубильных) веществ в исходном сырье (табл. 1) и в настоях обнаружена прямая корреляционная зависимость (r = 0,939 при p=0,05; tэксп=7,25, tкрит=2,36).

Содержание сухого остатка настоев листьев подорожника большого меньше (2,21–3,17 %), чем соответствующие показатели настоев листьев подорожника среднего (3,21–3,35 %) и подорожника ланцетного (3,31–4,62 %) (табл. 2). Между содержанием суммы окисляемых (дубильных) веществ в настоях листьев подорожника различных видов и сухим остатком выявлена корреляционная зависимость (r = 0,704 при p=0,05; tэксп=2,63, tкрит=2,36). Между содержанием полисахаридов в листьях подорожника различных видов (табл. 1) и соответствующим содержанием сухого остатка настоев (табл. 2) корреляционной зависимости не выявлено (r = -0,612 при p=0,05; tэксп=2,06, tкрит=2,36).

Настои листьев подорожника большого и подорожника ланцетного в условиях эксперимента показали бактерицидную и бактериостатическую активность в отношении Staphylococcus aureus в разведении 1/2-1/8 и не показали активности при разведении 1/16 и более, а также в отношении Escherichia coli и Candida albicans, что для подорожника большого согласуется с литературными [5] и ранее полученными данными [4]. Настой листьев подорожника среднего не проявил активности в отношении тест-штаммов.

Таблица 4

Антимикробная активность настоев из листьев различных видов рода Plantago L.

 

 

 

Разве-дение

Настои / Контроль

Staphylococcus aureus

Escherichia coli

Candida albicans

б/ст

б/ц

б/ст

б/ц

б/ст

б/ц

Подорожник

большой

1/2

- / +

- / +

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

1/4

- / +

- / +

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

1/8

- / +

- / +

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

Подорожник

средний

1/2

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

1/4

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

1/8

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

Подорожник

ланцетный

1/2

- / +

- / +

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

1/4

- / +

- / +

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

1/8

- / +

- / +

+ / +

+ / +

+ / +

+ / +

Примечание: «-» задержка роста, «+» наличие роста; б/ст – бактериостатический эффект,

б/ц – бактерицидный эффект.

Выводы

1. Фитохимический анализ показал: содержание в настое листьев подорожника большого флавоноидов в пересчете на цинарозид составляет 0,024-0,043 %, суммы окисляемых веществ – 0,17–0,27 %, сухого остатка – 2,21–3,17 %; в настое листьев подорожника среднего – 0,025–0,055 %, 0,23–0,76 %, 3,21–3,35 % и в настое листьев подорожника ланцетного – 0,030–0,048 %, 0,77–1,00 %, 3,31–4,62 % соответственно. Существенных различий между содержанием флавоноидов, суммы окисляемых веществ и сухого остатка в настоях различных видов Plantago L. не выявлено.

2. Методики, рекомендованные в статье «Настои» проекта ГФ XII издания для определения суммы окисляемых веществ и сухого остатка, а также адаптированная нами методика определения флавоноидов в настоях листьев различных видов рода Plantago L. хорошо воспроизводимы. Между содержанием флавоноидов в листьях различных видов Plantago L. и содержанием их в настоях установлена прямая корреляционная зависимость; аналогично между содержанием суммы окисляемых веществ в соответствующих видах исходного сырья и настоях. Содержание суммы окисляемых веществ в настоях коррелирует с содержанием сухого остатка, что подтверждает объективность анализа.

3. Проведен микробиологический анализ настоев листьев различных видов рода Plantago L.. Настои листьев подорожника большого и подорожника ланцетного показали бактерицидное и бактериостатическое действие к Staphylococcus aureus в разведении 1/2-1/8.

4. Настои листьев различных видов Plantago L. по химическому составу и микробиологическому действию близки между собой и перспективны для дальнейшего изучения с целью введения в медицинскую практику.

Рецензенты:

Алексеева Ирина Владимировна, доктор фармацевтических наук, проректор по учебно-воспитательной работе, профессор кафедры фармацевтической технологии ГБОУ ВПО «Пермской государственной фармацевтической академии» Минздрава России, г. Пермь.

Хомов Юрий Александрович, доктор фармацевтических наук, профессор кафедры фармацевтической химии факультета дополнительного профессионального образования и факультета заочного обучения ГБОУ ВПО «Пермской государственной фармацевтической академии» Минздрава России, г. Пермь.