курсовая. Курсовая Работа Сальманова Алиса 3386 печать. Курсовая работа доцент кафедры Фармакогнозии, кандидат фармацевтических наук Теслов Леонид Степанович
 Скачать 113.5 Kb.
|
|
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет Министерства здравоохранения Российской Федерации Фармацевтический факультет Кафедра фармакогнозии Сальманова Алиса Ильшатовна 3 курс ФС-3386 группа Лекарственные растения, содержащие фитоэкдизоны Курсовая работа Руководитель: доцент кафедры Фармакогнозии, кандидат фармацевтических наук Теслов Леонид Степанович Работа защищена « 19 » мая 2021 Санкт-Петербург 2021 ОГЛАВЛЕНИЕ I. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 II. Основная часть . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 1. Общая характеристика фитоэкдизонов, их строение и свойства . . . . . . . . . 4 2. Лекарственное сырье, содержащее фитоэкдистероиды . . . . . . . . . . . . . . . . 6 III. Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 IV. Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17 I Введение Фитоэкдистероиды являются важными соединениями, применяемые в науке и медицине. Курсовой проект направлен на изучение растений, содержащих фитоэкдистероиды: их таксономическую принадлежность, распространение и т.д., а также, на изучение: сырья, в составе которого находятся фитоэкдистероиды, динамики накопления фитоэкдистероидов и условий наиболее благоприятных для накопления. В работе представлена наиболее полная информация о растениях, накапливающих фитоэкдистероиды, их ботаническое описание, географическое расположение, химический состав, применение в медицине и общая характеристика фитоэкдистероидов. II. Основная часть 1.Общая характеристика фитоэкдизонов, их строение и свойства Фитоэкдистиды, иногда называемые фитоэкдизонами, представляют собой природные полигидроксилированные стеролы, производные циклопентанапергидрофенантрена, которые обладают активностью гормонов линьки насекомых и метаморфоза членистоногих и по структуре схожи с экдистероидами. Общее количество углеродных элементов в фитоэкдистероидах может составлять 27, 28, 29 или 30 соединений с полной боковой цепью или 24, 21 и 19 - соединений с разрывом боковой цепи. Структура экдизонов основана на циклопентанпергидрофенантрене, где алифатическая цепь из 8 атомов углерода чаще всего присоединяется в положении 17. Структурными особенностями, общими для всех гормонов линьки, являются Δ7-6-кетогруппа и 14a-гидроксильная группа. Число и положение других гидроксильных групп различны.  Согласно опубликованным данным, фитоэкдистероиды обнаружены у некоторых представителей царства простейших (красные водоросли), у грибов и растений. Среди растений довольно часто встречаются у папоротников и голосеменных растений. Скрининговый анализ покрытосеменных растений на наличие фитоэкдистероидов подтвердил их присутствие примерно у 400 видов растений, но, судя по всему, их количество больше. Фитоэкдистероиды встречаются как в двудольных, так и в однодольных. Они довольно распространены среди сложноцветных, гвоздичных, лабиальных и ряда других семейств. Следует отметить, что у многих растений фитоэкдистероиды накапливаются в незначительных количествах, в десятых и сотых долях процента. Только у некоторых особенно, например, у серпухи сухоцветной- Serratula xeranthemoides Bieb. количество экдистероидов достигает почти 2%, а в кукушкина цвета - Coccyganthe flos-cuculi (L.) Fourr. - около 3%. Фитоэкдизоны представляют собой твердые кристаллические вещества, легко растворимые в этаноле, метаноле, ацетоне, этилацетате, плохо в хлороформе и нерастворимые в петролейном эфире. Являются оптически активными. Чтобы обнаружить фитоэкдисиды, используются их физико-химические свойства и специальные биологические тесты, основанные на окукливании специально подготовленных личинок при введении им экстракта растений. В 1970-е гг. Для экдистероидов исследователи использовали биотесты на основе окукливания, специально подготовленные личинки различных насекомых с введением экстрактов, обеспечивающих гормонально-активные соединения. В настоящее время проведен экспресс-анализ образцов растений благодаря биоанализу на основе линии культуры клеток Drosophila melanogaster B-II. Для количественного определения фитоэкдистероидов использовались методы радиоиммуноанализа. Помимо анализа интактных растений, в последние десятилетия прошлого века для изучения биосинтеза и накопления экдистероидов стали довольно широко использовать культуры растительных клеток. В частности, в суспензионной культуре серпухи корончатой (Serratula coronata L.) на 30-35-е сутки культивирования суммарное содержание фитоэкдистероидов в клетках достигало 0,074% массы сухого вещества. В плане изучения действия фитоэкдистероидов или содержащих их извлечений из растительного сырья существуют некоторые более или менее доказанные положения. Наиболее известно адаптогенное и психостимулирующее их действие. Кроме того, фитоэкдистероиды усиливают процессы белкового синтеза в организме и принципиально могут быть использованы как анаболические средства. Указывается также на антимикробную активность препаратов. 2. Лекарственное сырье, содержащее фитоэкдистероиды Помимо анализа интактных растений в последние десятилетия прошлого века для изучения биосинтеза и накопления экдистероидов стали довольно широко использоваться культуры растительных клеток. В частности, в суспензионной культуре серпухи корончатой(Serratula coronata L.) на 30-35-е сутки культивирования суммарное содержание фитоэкдистероидов в клетках достигало 0,074 % от массы сухого вещества. Роль фитоэкдистероидов в процессах роста и развития растений не вполне ясна, но активно обсуждается их функция экорегуляторов во взаимоотношениях между растениями и насекомыми.[1] В плане изучения действия фитоэкдистероидов или содержащих их извлечений из растительного сырья существуют некоторые более или менее доказанные положения. Наиболее известно адаптогенное и психостимулирующее их действие. Кроме того, фитоэкдистероиды усиливают процессы белкового синтеза в организме и принципиально могут быть использованы как анаболические средства. Указывается также на антимикробную активность препаратов, содержащих фитоэкдистероиды. В этой связи предполагается и ранозаживляющее действие. Рапонтикума сафлоровидного ФС 42-2707-90 ГФ XI корневище с корнями Rhapontici carthamoidis rhizomata cum radicibus ВзаменФС 42-2707-99 Cобранные осенью, очищенные от остатков надземных частей и земли, промытые и высушенные корневища с корнями многолетнего травянистого растения рапонтикума сафлоровидного (син. Левзея сафлоровидная) - Rhaponticumcarthamoides(Willd.) Iljin (syn. Leuzeacarthamoides (Willd.) DC), сем. астровых – Asteraceae. Рапонтикум сафлоровидный (левзея сафлоровидная) — многолетнее травянистое растение высотой 50—80 (200) см с горизонтальным или косоватым ветвистым тёмно-бурым корневищем, покрытым многочисленными тонкими корнями. Стебли полые, ребристые, неветвистые, паутинисто-опушённые. Листья глубоко-перистораздельные с 5—6 (8) парами яйцевидно-ланцетовидных, по краю зубчатых долей, розеточные и нижние стеблевые — черешковые, верхние — сидячие. Цветки трубчатые, фиолетово-лиловые, собранные в одиночные крупные (диаметром 3—8 см), почти шаровидные корзинки. Плод — буроватая, эллипсоидальная, ребристая семянка с короткой бахромчатой окраиной на верхушке. Подземные органы обладают специфическим запахом. Рапонтикум сафлоровидный — эндемик Южной Сибири, в своем распространении на востоке доходящий до оз. Байкал и заходящий в Восточный Казахстан на юге. Основные заросли находятся в высокогорном поясе Саян, Алтая и Кузнецкого Алатау Это высокогорное растение, произрастает по альпийским и субальпийским лугам (1400—2300 м над уровнем моря); в лесном поясе — в пихтово-кедровых редколесьях, на лесных высокотравных лугах, вдоль горных ручьёв. Основные заготовки проводят на Алтае и в Западном Саяне. Культивируют в Белоруссии как кормовое и лекарственное растение. Внешние признаки. Цельное сырье. Корневище цельное или разрезанное, деревянистое, иногда с остатками стеблей длиной до 1 см, цилиндрическое, многоглавое разветвленное, снаружи неравномерно морщинистое, в изломе неровное, с многочисленными тонкими ветвящимися придаточными корнями. Корни упругие, мелкобороздчатые. Толщина корневищ до 3 см, длина корней – до 36 см. Цвет корневищ и корней снаружи от темного серовато-коричневого до почти черного, в изломе – бледно-желтый; часто встречаются корни с мелкими участками, лишенными коры. Запах слабый, своеобразный. Вкус слегка сладковатый, смолистый. Измельченное сырье. Кусочки корней и корневищ различной формы, проходящие сквозь сито с отверстиями размером 7 мм. Цвет желтовато-коричневый. Запах слабый, своеобразный. Вкус слегка сладковатый, смолистый. Микроскопические признаки. Для приготовления препаратов используют корни диаметром 2-3 мм. На поперечном срезе видны следующие элементы. Покровная ткань – эпидермис; первичная кора широкая, состоит из округлоугловатых, тангентально вытянутых клеток, содержащих инулин в виде бесформенных, блестящих, сильно преломляющих свет «глыбок» (смотреть препарат без нагревания!). Вблизи эндодермы расположены крупные секреторные каналы в виде прерывистого пояса, они состоят из 4-5 крупных выделительных клеток, часто с мелкими каплями смолистого содержимого, окрашивающимися Суданом III в оранжево-красный цвет. Далее располагается эндодерма, клетки ее тангентально вытянуты, стенки утолщены. Клетки паренхимы вторичной коры значительно мельче, изредка встречаются одиночные призматические кристаллы и друзы оксалата кальция, линия камбия узкая. Древесина широкая, представлена в основном, одревесневшими волокнами (либриформом) и немногочисленными узкими сосудами и трахеидами. Сердцевинные лучи многорядные, клетки их вытянуты в радиальном направлении. Химический состав. Корневища с корнями рапонтикума содержат фитоэкдистероиды — 0,03—0,6 % (экдистерон, инокостерон, интегристероны А и В и др.)(см.рис.1),кислоту аскорбиновую, каротин, флавоноиды, дубильные вещества, фенольные и органические кислоты; смолы, стерины, инулин; концентрируют Fe, Си, А1.   Инокостерон Рис.1.Химическое строение экдистерона и инокостерона. Заготовка, первичная обработка и сушка. Заготовку корневищ с корнями проводят в августе — сентябре, после созревания плодов. Выкапывают лопатами или кирками, обрезая у самой земли надземную часть, отряхивают от земли, быстро промывают проточной водой, используя для этого корзины; очищают от посторонних примесей и сушат на солнце, на воздухе в тени, в хорошо проветриваемых помещениях или в сушилках при температуре 50—60 °С, раскладывая слоем 10 см. В научной медицине экстракт левзеи применяется в качестве стимулирующего средства при функциональных расстройствах центральной нервной системы; общеукрепляющего и тонизирующего – при умственном, физическом переутомлении и пониженной работоспособности. В России среди официально зарегистрированных лекарственных средств значатся жидкий экстракт левзеи сафлоровидной (Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin) и препарат «Экдистен», разработанный в 80-х годах XX века в Институте химии растительных веществ АН Узбекистана (тогда УзССР), который содержит 20-гидроксиэкдизон из подземных органов этого же растения. Серпуха венценосная или коронованная Serratula coronata L. Семейство Астровые – Asteraceae По жизненной форме Серпуха венценосная или Serratula coronata, как и Левзея сафлоровидная (Rhaponticum carthamoides), является многолетним поликарпическим травянистым растением. Корневище деревянистое, горизонтальное, с многочисленными шнуровидными придаточными корнями желтовато-серой окраски, длиной 10-25 см. Стебли прямостоячие, бороздчатые, угловатые, гладкие, зеленые, обычно разветвленные в верхней части. Молодые особи Серпухи венценосной состоят из 3-7 розеточных побегов и достигают высоты 35-40 см. У взрослых генеративных растений вегетативные побеги в меньшинстве (1-8 шт или 3-12 % по массовой доле); развитие их длится до фазы бутонизации, после вступления в фазу цветения они постепенно отмирают [2]. Длина розеточных листьев 32-74 см.Взрослые особи образуют куст диаметром 100-150 см и высотой 140-190 см, состоящий из прямостоячих или полуразвалившихся стеблей репродуктивных побегов. Число их колеблется в пределах 12-34 шт на особь во взрослом и 5-14 шт в старом генеративном возрасте. Осевое строение побегов Serratula coronata включает в себя в среднем 14-15 (8-21) метамеров, которые во время фазы массового цветения условно можно подразделить на 4 зоны: нижнюю, среднюю, верхнюю и апикальную. На неразветвленной части стебля нижние метамеры № 1-3 длиной по 8-20 см и отличаются от других черешковыми листьями; средние метамеры № 4-7 (длина их по оси 5-16 см) - сидячими листьями.[3] У верхних метамеров № 8-11 (3-9 см по оси) из пазух стеблевых листьев развиваются боковые побеги 2-го порядка длиной до 70 см, которые цветут и в свою очередь, формируют побеги 3-го порядка с бутонами, не достигающими фазы цветения. Прикорневые и нижние стеблевые листья длинночерешковые, остальные - сидячие; очередные, голые или реже снизу по жилкам редковолосистые, зеленые или красновато-фиолетово-сизоватые, продолговатые или эллиптические. У нижних листьев пластинки рассечены на 6-8 пар, у верхних - на 3-5 пар, большей частью сливающихся у основания, конечная доля больше боковых. Доли яйцевидно-продолговатые или ланцетовидные, по краю крупнопильчато-острозубчатые, на верхушке заостренные, иногда с хрящеватыми, короткими, острыми шипиками на концах зубов. Развитые цветочные корзинки довольно крупные, 1.5-2.5 см шириной, яйцевидные, обычно немногочисленные, расположены на верхушках стеблей и концах цветоносов боковых ветвей; редко одиночные, чаще скучены по несколько штук, образуя щитовидное соцветие. Листочки обертки яйцевидные или линейно-ланцетные, узко и длиннозаостренные, обычно красновато-буроватые, расположенные в 5-6 рядов, из которых наружные с коротким шиловидным остроконечием. Цветки лилово-пурпурно-фиолетовые, обоеполые, с венчиком длиной 20-27 мм (некоторые краевые цветки женские, с недоразвитыми тычинками). Плод - семянка; продолговатая, гладкая, тонкобороздчатая, с хохолком 8-10 мм длиной. Serratula L. - второй род из сем. Asteraceae, являющийся сверхконцентратором экдистероидов. Всего в мировой флоре выделяется 50-70 видов Serratula, распространенных в основном северном полушарии (Азия, Европа, горная часть Северной Африки). На территории бывшего СССР произрастают, по разным источникам, от 20 до 33 многолетних видов р. Serratula [7]. Наибольшее разнообразие характерно для предгорных и горных районов Средней Азии, Закавказья. 17 видов обитает на территории Китая. Некоторые представители рода зачислены в список редких и эндемичных растений. Часть видов Serratula, как и Rhaponticum, распространены в горах Памира, Тянь-Шаня и Алтая; произрастают на высоте до 3600 м над ур.м. Места их обитания приурочены к глинисто-каменистым и щебнистым почвам, известнякам. Другие виды встречаются в степных и пустынных степях; третьи - на опушках влажных лесов, по берегам озер, в кустарниковых зарослях разливных лугов. [5] В целом скрининговые исследования перспективны в отношении растений, потенциально богатых уровнем и составом экдистероидов - это высокогорные, высокооблиственные, слаборазветвленные, малостебельные, розеточные виды и формы. Среди них можно отметить S. chinensis, S. procumbens, S. sogdinia, S. lyratifolia, S. sogdinia, S. erucifolia и другие. [7] (см.табл.1) Таблица 1.Качественный состав некоторых представителей рода Serratula.[7]
Серпуха венценосная (Serratula coronata L.) применяется в народной медицине как вяжущее, желчегонное, противовоспалительное, противолихорадочное, противорвотное и седативное средство. Смолёвка ползучая Silene repens Семейство Гвоздичные-Cariophillaceae Многолетние растения, 15-60 см высотой, опушенные короткими прижатыми изогнутыми волосками. Корневище тонкое, длинное, ползучее, стебли при основании восходящие, темно-пурпуровые. Листья от ланцетных до линейных, 2-7 см длиной и 2-7 мм шириной, нижние стеблевые ко времени цветения увядающие, верхние в пазухах с укороченными побегами. Соцветие короткое, узкометельчатое, прицветники травянистые, овально-ланцетные, цветоножки короче чашечки. Чашечка булавовидная, коротко опушенная, с пурпурными жилками, с тупыми, по краю пленчатыми зубцами, 11-16 мм длиной. Лепестки желтоватые, на 1/3 надрезанные на широкое овальные доли. Коробочка овальная, 6-7 мм, на коротко опушенной ножке (5-6 мм длиной). Семена почковидные, со штриховкой. Цветение в середине лета. Встречается по долинам рек на лугах, песках и галечниках, в луговых и настоящих степях, березовых и смешанных лесах, на каменистых склонах, реже на солонцах и солонцеватых лугах.[10] Основные ареалы распространения тяготеют к востоку и северу России (Сев. и Пол. Урал, Зап. и Вос. Сибирь, Алтай) и к Средней Азии. Химический состав: содержит 2-дезоксиэкдизон, 2-гидрокси-20-гидроксиэкдизон, полиподин В, 20-гидроксиэкдизон, интегристерон А.(см. рис. 2 и рис. 3 )[13] R1=R2=R3=R4=H – 2-дезоксиэкдизон; R1=R2=R3=H; R4=OH - 2-гидрокси-20-гидроксиэкдизон; R1=R3=H; R2=R4=OH -20-гидроксиэкдизон; R1=H; R2=R3=R4=OH - полиподин В; R3=H; R1=R2=R4=OH - интегристерон А.(см табл.2)  Рисунок 2. Структуры экдистероидов выделенных из S. Repens[11]  Рисунок 3. УФ - спектры полиподина В и 20-гидроксиэкдизона выделенных из S. Repens Таблица 2. Количественное содержание фитоэкдистероидов в S. Repens[12]
Также сырьё смолёвки ползучей содержит алкалоиды, флаваноиды, тритерпеновые сапонины и дубильные вещества. Сравнительный анализ содержания биологически активных веществ в образцах монгольского происхождения Silene repens свидетельствует о повышении содержания дубильных веществ, алкалоидов, экдистероидов с увеличением высоты над уровнем моря. По всей вероятности, влияние оказывает не только высота над уровнем моря, но и влажность местности. Низкое содержание 20-гидроксиэкдизон (20Е) в алтайском (0,3%) и томском (0,2%) образцах является, видимо, следствием климатических условий, характеризующихся повышенной влажностью. Самое высокое содержание 20Е (1,1%) наблюдали в образцах Silene repens, собранных в фазе цветения в горах Монголии на высоте 2256–2348 м над у.м. Сравнение содержания экдистероидов в образцах Silene repens в процессе развития растений из экологогеографически удаленных мест – монгольском и образце, культивируемом в Западной Сибири свидетельствует о том, что фазой максимального накопления экдистероидов для всех органов надземной части Silene repens является цветение.Однако для корней отмечается, напротив, наименьший уровень в этот период развития, что свойственно многолетним видам. Максимальное содержание наблюдается в репродуктивных органах: В бутонах – 1,0%;В цветках – 1,1%. Установлено, что этанольные экстракты Silene repens в различной степени обладают антиоксидантной активностью, составляющей от 0,010 до 0,203 моль/кг. Проведенные исследования показали, что этанольные экстракты надземной части смолевки ползучей не токсичны.[12] Исходя из комплексных исследований Ярославской государственной медицинской академии, В.А. Дармограй с соавторами фитоэкдистероидов полученных преимущественно из растений сем. Caryophyllaceae [14], можно предположить появление препаратов со следующим фармакологическим действием: • экдистероиды обладают антиоксидантным действием, ингибируют перекисное окисление липидов; • увеличивают активность и поверхностный заряд, микровязкость мембран эритроцитов и их резистентность к осмотическому, температурному и кислотному гидролизу; • обладают протекторным действием в отношении УФ-индуцируемого и перекисного гемолиза эритроцитов; • повышают фагоцитарную активность нейтрофилов в крови, увеличивают концентрацию белка и гамма-глобулинов, уменьшают исходно повышенное количество холестерина; • увеличивают содержание гликогена в печени, активизируют белоксинтезирующи процессы, обладают гепатопротекторным действием; • оказывают мощное ранозаживляющее действие при химических, термических, криогенных, механических повреждениях тканей, являясь стимулятором регенерации; • способны стимулировать различные формы иммунитета – естественную, противомикробную и антитоксическую резистентность; • повышают работоспособность и обеспечивают профилактику утомления в отягощенных условиях; • обладают антистрессовой, адаптогенной и актопротекторной активностью; • оказывают ноотропное, в частности психоэнергизирующее действие III. Заключение В ходе курсовой работы, мною был проведен литературный поиск и были расмотрены следующие растения, содержащие фитоэкдистероиды: Рапонтикум сафлоровидный Серпуха венценосная Смолевка ползучая Фитоэкдистероиды представляют самое распространенное и многочисленное семейство стероидных соединений в биосфере; они участвуют в жизнедеятельности практически всех классов организмов, выполняя множественные функции. Препараты фитоэкдистероидов применяются в медицине, в сельском хозяйстве, в биотехнологии и энтомологии, соответственно изучение растений как продуцентов фитоэкдистероидов является очень важной задачей. IV. Список литературы Фармакогнозия: учебное пособие / под ред. Г.П. Яковлева – 2006 г.; Тимофеев Н.П. Промышленные источники получения экдистероидов. Часть I. Ponasterone и muristerone // Нетрадиционные природные ресурсы, инновационные технологии и продукты. Сб. науч. трудов. М., РАЕН, 2003, 9, C.64-86.; Володин В.В., И. Чадин И.Ф. Обзор: Экдистероиды в мировой флоре // Вестник Института биологии Коми НЦ УрО РАН, 2003, 67, C.2-11. Балтаев У.А. Обзорная статья: Фитоэкдистероиды: структура, источники и пути биосинтеза в растениях.2000г.; Новосельская И.Л. Фитоэкдизоны растений рода Serratula: автореф. дис. … канд. хим. наук. Ташкент, 1977. 23 с.; Ганиев П.А., Растительные ресурсы, 1993 Архем А.А., Ковганко Н.В.: Экдистероиды. Химия и биологическая активность.1989г. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование. Л., 1985. 460 с. Тимофеев Н.П. Исследования по экдистероидам: Использование в медицине, Интернет-ресурсы, источники и биологическая активность // Биомедицинская химия, 2004, 50 (Прил. 1), C.133-152. Народная медицина. Смолевка ползучая [Электронный ресурс]. Зибарева Л.Н. Фитоэкдистероиды растений семейства Caryophyllaceae: дис. … д-ра хим. наук. Новосибирск,2003. 247 с.; Н. Мунхжаргал, Л.Н. Зибарева, Р. Лафон, Л.Н. Прибыткова, С.И. Писарева Изучение качественного состава и содержания экдистероидов дикорастущей в монголии и интродуцированной в Западную Сибирь Silene repens. 2009г. Ревина Т.А., Ревушкин,А.С., Ракитин А.В. Экдистероидсодержащие виды во флоре Горного Алтая // Растительные ресурсы. 1988. Вып. 4. C. 565–569. Дармограй В.Н., Петров В.К., Ухов Ю.И. Теоретическое и клиническое обоснование концептуальной модели механизма действия фитоэкдистероидов // Биохимия на рубеже XXI века. Межрег. сб. науч. тр., Рязань, 2002, C.489-492. |