По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), поиск новых средств, обладающих антибактериальной активностью, является актуальной задачей современной медицины. Проблема появления резистентных к антибиотикам штаммов микроорганизмов представляет собой серьезную опасность в каждом регионе мира. В феврале 2017 года ВОЗ опубликовала список устойчивых к действию антибиотиков микроорганизмов, разделив их на категории приоритетности. К первой категории отнесен стафилококк золотистый, проявляющий резистентность ко многим видам антибиотиков, в том числе бензилпенициллинового ряда. Этот список призван стать ориентиром и стимулом для научных исследований и разработок по борьбе с набирающей масштаб проблемой резистентности к антимикробным препаратам [1].
В настоящее время для лечения бактериальных инфекций используют антибиотики, применение которых сопряжено с широким спектром побочных эффектов, ограничением применения у детей и беременных. Решением проблемы повышения эффективности лечения бактериальных инфекций может стать применение средств на основе растительных биологически активных соединений (БАС). Часто БАС комплексно влияют на патологию, устраняя не один, а сразу несколько симптомов, например, оказывают дополнительно противовоспалительное, витаминное, иммуномодулирующее действие. Растительные средства, содержащие комплекс БАС, не позволяют бактериям приобрести резистентность, так как фармацевтическую активность имеет не одно соединение, а их комплекс, потенцирующий действие основных компонентов.
Авторами было установлено, что настойки на основе витаминных сборов № 1 и № 2 содержат фенольные соединения, обладающие антимикробными свойствами. Также спиртовые и водные извлечения богаты органическими кислотами, в том числе яблочной, лимонной и другими кислотами, стимулирующими клеточное дыхание и рост нормальной кишечной микрофлоры, отвечающей за иммунитет [2]. Аскорбиновая кислота, присутствующая в значительных количествах в компонентах сборов, способствует коррекции иммунитета и снижает проницаемость стенок сосудов [3].
Материалы и методы. Объектами исследования служили настои и настойки из витаминных сборов № 1 и № 2. Витаминный сбор № 1 состоит из плодов шиповника и плодов черной смородины 1:1, витаминный сбор № 2 состоит из плодов шиповника и плодов рябины обыкновенной 1:1. Настои готовили согласно методике общей фармакопейной статьи ГФXIII «Настои и отвары» [4]. Настойки получали методом перколяции с использованием в качестве экстрагента спирта этилового с различными концентрациями – 70 %, 50 % и 40 %. Соотношение «сырье : экстрагент» составило 1:5, продолжительность экстракции – от 24 до 48 ч. Настойки получали в соответствии со следующей методикой. Измельченное сырье витаминного сбора № 1 или № 2 массой 20 г (точная навеска) помещали в экстрактор. Отмеряли 100 мл 70 % (50 %, 40 %) этанола. Навеску сырья в экстракторе заливали небольшим количеством экстрагента на 1 час для набухания. Переносили содержимое экстрактора в перколятор и заливали экстрагентом «до зеркала», настаивали в течение 24 часов. 1/3 часть извлечения сливали, к содержимому перколятора добавляли оставшееся количество экстрагента «до зеркала», настаивали 24 часа. Извлечение сливали. Вытяжки объединяли, и полученное извлечение оставляли на 1 сутки при температуре 8 oC. Затем фильтровали через воронку с 3-ым слоем марли.
Сумму органических кислот в настоях и настойках определяли титриметрическим методом с применением индикаторов по методике ГФ XI издания (ФС 38 «Шиповника плоды»). На титрование брали 10 мл извлечения, добавляли смесь индикаторов и титровали раствором едкого натра до появления в пене лилово-красной окраски. Для определения содержания кислоты аскорбиновой в анализируемых образцах применяли титриметрический метод со смесью индикаторов по методике, представленной в частной фармакопейной статье ФС 38 «Шиповника плоды» [3, 5]. Результаты определения представлены в таблице 1.
Таблица 1
Содержание суммы органических кислот и кислоты аскорбиновой в препаратах из витаминных сборов № 1 и № 2, установленное методом индикаторного титрования
n = 5; p = 0,95
Объект исследования |
Лекарственная форма |
Сумма органических кислот, в пересчете на яблочную кислоту, % |
Содержание кислоты аскорбиновой, мг/мл |
Витаминный сбор №1 |
настой |
0,28±0,01 |
-- |
настойка 40 % |
5,67±0,03 |
0,24±0,01 |
|
настойка 50 % |
5,61±0,03 |
0,17±0,02 |
|
настойка 70 % |
4,59±0,05 |
0,13±0,02 |
|
Витаминный сбор №2 |
настой |
0,26±0,01 |
-- |
настойка 40 % |
3,75±0,03 |
0,11±0,01 |
|
настойка 50 % |
3,52±0,05 |
0,15±0,01 |
|
настойка 70 % |
3,48±0,05 |
0,08±0,02 |
Сумму дубильных веществ (фенольных соединений) определяли по методике ГФ XIII изд. ОФС «Определение содержания дубильных веществ в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах», метод 1[6]. Полученные данные представлены в таблице 2.
Таблица 2
Содержание суммы дубильных веществ в препаратах из витаминных сборов № 1 и № 2, установленное методом индикаторного титрования n = 5; p = 0,95
Объект исследования |
Лекарственная форма |
Сумма дубильных веществ, в пересчете на танин, % |
Витаминный сбор №1 |
настой |
1,17±0,06 |
настойка 40 % |
2,08±0,05 |
|
настойка 50 % |
1,41±0,03 |
|
настойка 70 % |
0,95±0,09 |
|
Витаминный сбор №2 |
настой |
1,38±0,01 |
настойка 40 % |
1,78±0,07 |
|
настойка 50 % |
1,58±0,04 |
|
настойка 70 % |
1,89±0,03 |
Была разработана методика потенциометрического титрования суммы органических кислот в настоях и настойках, полученных из витаминных сборов № 1 и № 2. В соответствии с методикой, в мерный стакан с помощью пипетки отмеряли 25 мл извлечения, опускали стеклянный электрод, присоединенный к соответствующему входу на рН-метре. Титровали 0,1 М раствором натрия гидроксида микробюреткой, при постоянном перемешивании с помощью магнитной мешалки. По показаниям потенциометра строили кривые титрования в координатах pH(V) для определения точки эквивалентности [3, 6]. Результаты эксперимента представлены в таблице 3.
Таблица 3
Содержание суммы органических кислот в препаратах из витаминных сборов № 1 и № 2, установленное методом потенциометрического титрования n = 5; p = 0,95
Объект исследования |
Лекарственная форма |
Сумма органических кислот, в пересчете на яблочную кислоту, % |
Витаминный сбор №1 |
настой |
0,27±0,06 |
настойка 40 % |
2,08±0,05 |
|
настойка 50 % |
3,75±0,03 |
|
настойка 70 % |
5,61±0,09 |
|
Витаминный сбор №2 |
настой |
0,23±0,01 |
настойка 40 % |
2,09±0,07 |
|
настойка 50 % |
1,75±0,04 |
|
настойка 70 % |
1,55±0,03 |
Из представленных данных в таблицах 1 и 3 можно заключить, что методы потенциометрии и ГФ дают сходимые результаты в анализе настоев из витаминных сборов № 1 и № 2. Сравнение данных о сумме органических кислот в настойках, полученных индикаторным и потенциометрическим титрованием, показало преимущество потенциометрического детектирования конечной точки титрования (к.т.т.). Визуальная индикация к.т.т., в силу различных характеристик глаза человека и вследствие собственной окраски извлечения, затруднена, в связи с этим индикаторное титрование дает завышенные результаты.
При изучении антимикробной и антимикотической активности препаратов на основе витаминных сборов № 1 и № 2 использовали штаммы микроорганизмов Staphylococcus aureus, Escherichia coli и дрожжевых грибов Candida albicans. Посев производили «газоном». Антимикробную и антимикотическую активность растительных препаратов определяли методом Кирби-Бауэра, диффузией пропитанных препаратами дисков фильтровальной бумаги в твердые питательные среды.
Определение антимикробной активности настоев и настоек витаминных сборов № 1 и № 2, в отношении штамма Staphylococcus aureus, осуществляли по следующей методике. На пластину мясопептонного агара толщиной 5 мм с помощью шпателя высевали «газоном» штамм Staphylococcus aureus, затем диффундировали в агар диски, пропитанные настойками с различной концентрацией экстрагента. По такому же принципу диффундировали в агар диски, пропитанные настоями витаминных сборов. В качестве сравнения на агар с этой же культурой микоорганизмов помещали диски, пропитанные антибиотиком бензилпенициллином [7].
Антимикробную активность препаратов на основе витаминных сборов, в отношении штамма Escherichia coli, определяли на твердой питательной среде «Эндо». На пластину «Эндо» толщиной 5 мм с помощью шпателя высевали «газоном» штамм Escherichia coli, затем диффундировали в агар диски, пропитанные настойками с различной концентрацией экстрагента, и диски, пропитанные настоями витаминных сборов № 1 и № 2.
Антимикотическую активность анализируемых фитопрепаратов, в отношении штамма Candida albicans, определяли на твердой питательной среде «Сабуро». Для этого на пластину среды «Сабуро» толщиной 5 мм с помощью шпателя высевали «газоном» Candida albicans, затем помещали в среду диски, пропитанные настойками с различной концентрацией экстрагента. Также диффундировали диски, пропитанные настоями витаминных сборов.
Чашки Петри со средами ставили в термостат при температуре 37 oC. Через 24 часа определяли антимикробную и антимикотическую активность по зоне задержки роста тест-культур в миллиметрах. Единицы действия (ЕД) анализируемых настоев и настоек в пересчете на бензилпенициллин определяли по калибровочному графику действия бензилпенициллина на Staphylococcus aureus, на котором по оси абсцисс отмечали диаметр зоны задержки роста микроорганизмов, по оси ординат – единицы действия бензилпенициллина (табл. 4).
Экспериментально было установлено, что настои и предлагаемые нами настойки на основе витаминных сборов № 1 и № 2 обладают ингибирующей активностью по отношению к штаммам Staphylococcus aureus и Candida albicans. Данные по антимикробной и антимикотической активности представлены в таблицах 4 и 5, соответственно.
Таблица 4
Результаты установления антимикробной активности препаратов витаминных сборов по отношению к штамму Staphylococcus aureus
Объект исследования |
Лекарственная форма |
Зона задержки роста St. aur., мм |
ЕД настойки, в пересчете на бензилпенициллин |
Витаминный сбор №1 |
настой |
15 |
375 |
настойка 40 % |
15 |
375 |
|
настойка 50 % |
15 |
375 |
|
настойка 70 % |
15 |
375 |
|
Витаминный сбор №2 |
настой |
12 |
280 |
настойка 40 % |
12 |
280 |
|
настойка 50 % |
12 |
280 |
|
настойка 70 % |
12 |
280 |
Таблица 5
Результаты установления антимикотической активности препаратов витаминных сборов по отношению к штамму Candida albicans
Объект исследования |
Лекарственная форма |
Зона задержки роста C. alb., мм |
Витаминный сбор № 1 |
настой |
9 |
настойка 40 % |
9 |
|
настойка 50 % |
10 |
|
настойка 70 % |
10 |
|
Витаминный сбор № 2 |
настой |
9 |
настойка 40 % |
9 |
|
настойка 50 % |
10 |
|
настойка 70 % |
10 |
В ходе эксперимента было установлено, что ингибирующие действие настоек витаминных сборов № 1 и № 2 по отношению к штамму Escherichia coli проявляется за счет действия этилового спирта. Этот вывод был сделан на основе анализа зависимости увеличения диаметра зоны задержки роста микроорганизма с ростом концентрации спирта этилового. Данные представлены в таблице 6.
Таблица 6
Результаты установления антимикробной активности препаратов витаминных сборов по отношению к штамму Escherichia coli
Объект исследования |
Лекарственная форма |
Зона задержки роста E.coli, мм |
Витаминный сбор №1 |
настой |
-- |
настойка 40 % |
15 |
|
настойка 50 % |
16 |
|
настойка 70 % |
19 |
|
Витаминный сбор №2 |
настой |
-- |
настойка 40 % |
15 |
|
настойка 50 % |
16 |
|
настойка 70 % |
19 |
Заключение
В ходе исследования в настойках было установлено содержание кислоты аскорбиновой, переходящей в данную лекарственную форму. Определено содержание суммы органических кислот и дубильных веществ в настоях из витаминных сборов и в настойках, полученных с помощью экстрагента различной концентрации. Было установлено, что оптимальная концентрация этилового спирта для экстракции суммы органических кислот и дубильных веществ из сборов витаминных № 1 и № 2 составляет 40 %. При данной концентрации в настойки выходит наибольшее количество БАС. Была разработана методика потенциометрического титрования суммы органических кислот в настоях и настойках из витаминных сборов № 1 и № 2. Потенциометрическое детектирование к.т.т. может обеспечить точные результаты при определении органических кислот в анализируемых препаратах и может применяться для их стандартизации по показателю «сумма органических кислот».
Также было установлено, что водные и спиртовые извлечения сборов витаминных № 1 и № 2 оказывают антимикробную активность в отношении Staphylococcus aureus и антимикотическую активность в отношении Candida albicans. Активность настоя и настоек витаминного сбора № 1 вне зависимости от концентрации спирта этилового в пересчете на бензилпенициллин составила 375 единиц действия. Активность настоя и настоек витаминного сбора № 2, также не зависела от концентрации спирта этилового и составила 280 единиц действия в пересчете на бензилпенициллин. Полученные данные подтверждают активность БАС компонентов сборов против тестируемых штаммов. В отношении Echeriсhia coli ингибирующую активность проявляют только спиртовые извлечения, причем наблюдается прямая зависимость между диаметром зоны задержки роста микроорганизма и увеличением концентрации спирта этилового. Это позволяет сделать вывод о том, что задержка роста кишечной палочки обусловлена действием спирта этилового.
Библиографическая ссылка
Жилкина В.Ю., Сачивкина Н.П., Марахова А.И., Романова Е.В., Жилкина В.И., Шацких Е.Н., Станишевский Я.М. ИЗУЧЕНИЕ АНТИМИКРОБНОЙ И АНТИМИКОТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ВИТАМИННЫХ СБОРОВ И ПРЕПАРАТОВ НА ИХ ОСНОВЕ // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 5. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=26931 (дата обращения: 16.02.2025).