курсовая шлемник байкальский. курсовая шлемник. Современное состояние исследования шлемника байкальского

Название	Современное состояние исследования шлемника байкальского
Анкор	курсовая шлемник байкальский
Дата	28.08.2019
Размер	1.63 Mb.
Формат файла
Имя файла	курсовая шлемник.docx
Тип	Реферат #85472
страница	1 из 4

1 2 3 4

ВВЕДЕНИЕ

Использование в качестве сырья для производства лекарственных препаратов натуральных источников в виде корневищ, стеблей, листьев или цветков растений в отличие от химического синтеза занимает все более главенствующие позиции в современной фармакологической промышленности.

Происходит непрерывный поиск видового разнообразия растений, пригодных для выделения из них определенных биологически активных веществ. Однако, не стоит забывать и том, что в составе лекарственных растений определенные соединения находятся вместе с другими веществами, которые могут усиливать действие друг друга на организм человека. Стоит особо выделить фенольные и сложные ароматические группы соединений, содержащиеся в растении и оказывающие наибольшее фармакологическое действие.

На данном этапе развития современной фармакологической промышленности выделяют основные проблемы работы с ботаническим материалом при его переработке: доступность растения в дикой природе и возможность выращивать в культурных условиях; вред, наносимый экосистеме при сборе растения; простота заготовки; определение состава активных веществ и их содержание в 1 грамме сухого вещества; возможность дешевой экстракции ценного компонента и его очистки.

Исходя из вышесказанного ставиться цель данного курсового проекта:

определение действующих активных компонентов в шлемнике байкальском (Scutellariabaicalensis) и возможность его заготовки в условиях климата России.

Задачи курсового проекта:

1) морфологический и тонкий микроскопический анализ строения шлемника байкальского;

2) качественный и количественный анализ активных соединений, входящих в состав шлемника байкальского;

3) товароведческие показатели сырья, заготовка шлемника байкальского;

4) применение метода высокоэффективной жидкостной хроматографии при исследовании фенольных соединений шлемника байкальского.

ГЛАВА 1. Современное состояние исследования шлемника байкальского

1.1Ботаническая характеристика и ареалы произрастания

Шлемник байкальский – Scutellaria baicalensis семейства яснотковые (Lamiaceae) – многолетнее травянистое поликарпическое растение, произрастающее на юге Забайкальского края и Амурской области, в Республике Бурятия, Приморском крае и на юго-западе Хабаровского края, очень редко – на юго-востоке Иркутской области. За пределами нашей страны встречается в Монголии, Японии, многих провинциях Китая [1](Рис.1).

У шлемника короткое толстое корневище, которое в трехлетнем возрасте достигает веса в 17 г (более молодые корни для лечебных целей не употребляют). Признак, по которому шлемник байкальский отличают от других шлемников – его корень на изломе имеет желтый цвет. У этой многолетней травы ветвистый опушенный стебель, достигающий высоты в 35 см, и продолговатые жесткие листья, завернутые вниз. В пазухах верхних листьев в июне образуются красивые темно-синие кисти цветов, из которых в августе образуются плоды-орешки.

1.2 Химический состав и фармакологические свойства

Шлемник байкальский является ценным лекарственным растением. Он издавна применяется в китайской, тибетской, монгольской и бурятской медицине. Работами Гриневич М. А. и Брехмана И. И. установлено, что корни шлемника байкальского входят в десятку наиболее часто употребляемых «элитных» растений с адаптогенным действием в странах Востока. Он назначался как жаропонижающее, укрепляющее, седативное, противосудорожное средство, при функциональных расстройствах центральной нервной системы [2]. В тибетских трактатах («Вайдурья-онбо», Шэлпхрэнг», «Джуд-ши») и в практике лам-лекарей Бурятии шлемник байкальский известен под названием хонг лэн, применялся как средство для лечения жара. В китайской медицине растение известно под названием хуан-цзинь. В монгольской народной медицине его использовали для укрепления и омоложения организма [3].

Широкое использование шлемника байкальского в народной и традиционной медицине обусловлено уникальным химическим составом и разнообразными фармакологическими свойствами растения. Основным фармакологическим свойством шлемника байкальского является его влияние на центральную и периферическую нервную систему. Установлено седативное и гипотензивное действие отваров, настоев и суммарных экстракционных препаратов из корней данного растения [4].

Рисунок 1 - Scutellaria baicalensis
По мнению Усова Л. А., одной из сторон механизма гипотензивного действия шлемника байкальского может быть его способность блокировать ганглии симпатической нервной системы. Более существенную роль в механизме снижения артериального давления автор отводит способности препарата расширять периферические сосуды и капилляры конечностей, что было выявлено в опытах на животных. При сравнительном исследовании валерианы, бромидов и шлемника на моторную хронаксию обнаружено, что настойка шлемника байкальского активнее валерианы, и по способности успокаивать возбужденную нервную систему шлемник не уступает хлоралгидрату, выгодно отличаясь от него малой токсичностью.

Водные и спиртовые экстракты шлемника байкальского, а также отдельные флавоноиды (байкалин, байкалеин, вогонин, ороксилин А) оказывают нейропротективное действие, которое реализуется за счет нескольких механизмов. Флавоноиды растения обладают способностью нейтрализовать свободные радикалы, переводя их в более стабильные соединения. Помимо прямого взаимодействия со свободными радикалами, флавоноиды проявляют также способность связываться с ионами металлов, в том числе они являются хелаторами ионов железа. Ионы металлов способны инициировать процессы перекисного окисления липидов, поэтому связывая их, флавоноиды шлемника байкальского проявляют опосредованную антиоксидантную активность. Кроме того, байкалеин, скутелляреин, вогонин, байкалин обладают выраженной способностью связываться с бензодиазепиновым участком ГАМК_А- рецепторов, вызывая анксиолитический (противотревожный) и седативный эффекты[5].

При изучении противосудорожной активности флавоноидов шлемника байкальского обнаружено, что байкалеин, байкалин, вогонин, скутелляреин, хризин и 5,6,7-триметоксифлавон являются агонистами ГАМК_А бензодиазепиновых рецепторов, причем у байкалеина и вогонина наиболее выражены эти свойства. Противосудорожному эффекту указанных выше соединений сопутствуют анксиолитические и мягкие седативные свойства. Ороксилин А показал себя антагонистом указанных рецепторов, поэтому противосудорожной и седативной активности не проявляет, у него обнаружены анксиолитические, миорелаксантные и пробуждающие свойства [6].

Рисунок 4 - Химические структуры основных компонентов фенольного комплекса корней S. baicalensis:

^{Байкалеин: R1=R2=R3=OH; R4=Н;}

^{Вогонин: R1=ОН; R2=Н; R3=OH; R4=ОМе;}

^{Ороксилин}^{А: R1=ОН; R2=ОМе; R3=OH; R4=Н;}

^{Байкалин: R1=ОН; R2=ОН; R3=С}6^Н9^О7^{; R4=Н;}

^{Вогонизид: R1= ОН; R2 =Н; R3 =С}6^Н9^О7^;^R4=ОМе;

^{Ороксилин А-7-глюкуронид: R1= ОН; R2 =ОМе; R3 =С}6^Н9^О7^{; R4=Н;}

Ученые пришли к заключению, что гидроксильные группировки в 6 положении и метокси-группировки в 8 положении флавоноидов способствуют возникновению агонизма (рисунок 4), а метокси-группировка в 6 положении -антагонизма к ГАМК_А-рецепторам [7].

Данные исследования подтверждают возможность использования отдельных флавоноидов шлемника байкальского в качестве противоэпилептических средств.

В экспериментах на животных, ороксилин А и байкалеин устраняет амнезию, вызванную введением 25-35 фрагмента β - амилоидного белка Aβ_25–35, играющего важную роль в патогенезе болезни Альцгеймера. Ороксилин А, вводимый внутрибрюшинно в дозе 5 мг/кг предотвращает амнезию, индуцированную введением скополамина [8].

При изучения влияния байкалеина на когнитивные функции при оксидативном стрессе обнаружено, что он увеличивает экспрессию фосфорилированной ERK (Extracellular signal-Regulated Kinase), фосфорилированного фактора транскрипции СREB (cyclic-AMP Response Element Binding Protein) и уровень нейротрофического фактора мозга BDNF (brain-derived neurotrophic factor), но не увеличивает экспрессию фосфорилированной Akt (протеинкиназы В) в гиппокампе.

Важной составляющей нейропротективного эффекта флавоноидов шлемника байкальского является подавление воспалительных реакций, возникающих в ишемизированных тканях мозга, за счет ингибирования образования NO, интерлейкина 1β (ИЛ - 1β) и фактора некроза опухоли – α (НФО-α) [9].

Отвары шлемника байкальского, а также отдельные флавоноидные соединения обладают выраженной противоопухолевой и антиметастазирующей активностью, служат гемостимуляторами в условиях противоопухолевой химиотерапии, что доказано отечественными и зарубежными учеными. В экспериментах выявлено антибактериальное, противовирусное, противогрибковое, противовоспалительное, жаропонижающее и противоаллергическое действие растения. Шлемник байкальский регулирует обмен веществ, улучшает пищеварение, повышает аппетит, оказывает желчегонное и гепатопротекторное действие [10].

В РФ в качестве ЛС зарегистрированы корни шлемника байкальского (Рисунок 3,4). Также корни шлемника байкальского служат сырьем для получения жидкого экстракта, разрешенных к медицинскому применению на Украине [4]. «Экстракт шлемника байкальского жидкий» является гипотензивным и седативным средством, применяемым для лечения гипертонической болезни I и II стадии у взрослых и детей старше 12 лет, которая протекает с явлениями повышенной возбудимости. При дополнительных исследованиях установлено, что экстракт шлемника байкальского жидкий может быть использован как противоопухолевое, радиозащитное и гемостимулирующее средство при химиотерапии и лучевой терапии опухолей [4]. «Скутэкс» — экстракт сухой в виде таблеток, покрытых оболочкой. Препарат проявляет ноотропные свойства, улучшает процессы обучения и памяти, уменьшает последствия гипоксической травмы при профилактическом применении и лечении развитой энцефалопатии в отдаленные периоды после полученной травмы [11].

В последние годы ведутся работы по созданию новых ЛС, на основе травы и корней шлемника байкальского, к ним относятся: «Зилинат» — байкалинат лизина, полученный путем полусинтеза из флавоноидного глюкуронида байкалина и аминокислоты лизина.

Рисунок 3 – Корни Scutellaria baicalensis

Рисунок 4 – измельченные корни Scutellaria baicalensis
Предназначен для лечения аутоиммунных анемий, костно - мозговых гипоплазий, а также в качестве гемостимулирующего средства у онкологических больных при проведении цитостатической химио- и лучевой терапии, находится на второй фазе клинических испытаний; «Гистинат»— байкалинат гистидина, полученный путем полусинтеза из флавоноидного глюкуронида байкалина и аминокислоты гистидина. Он обладает противовоспалительным, спазмолитическим действием, ингибирует биосинтез лейкотриенов, проявляет выраженное лечебно-профилактическое действие на моделях патологических процессов легких и бронхов, уменьшает реактивность и воспалительные процессы респираторного отдела легких, препятствует развитию дыхательного ацидоза при альвеобронхите. Гистинат используется для лечения бронхиальной астмы, хронических бронхитов и пневмокониозов, и успешно прошел первую фазу клинических испытаний, назначена вторая фаза изучения, предлагается в виде таблеток; «Аспалин» — смесь байкалината лизина с калий- магниевой солью аспарагиновой кислоты (аспаркам), прошел 2 фазы клинических испытаний; «Байкафед» — байкалинат эфедрина, получен путем полусинтеза из флавоноидного глюкуронида байкалина и алкалоида эфедрина. Он проявляет антиастматические свойства и находится на первой фазе клинических испытаний, предлагается в виде таблеток [11].

Растение пользуется большой популярностью в Китае, Японии и Корее и входит в состав многих комплексных фитопрепаратов: Sihoga-Yonggol-Moryo-Tang (лечение нервно-психических, сосудистых и онкологических заболеваний), Huanglian-Jie-Du-Tang (лечение гепатита, деменции, цереброваскулярных заболеваний), Dahuang Zhechoung (лечение заболеваний печени и гинекологических заболеваний), San-Huang-Xie-Xin-Tang (лечение артериальной гипертензии, ЯБЖ и гастрита), Huang-Lian-Jie-Du-Decoction (лечение сахарного диабета), Saiboku-To (лечение бронхиальной астмы и бронхита), Gami- Chunghyuldan (противоишемическое и противовоспалительное средство), Qian- kun-Nin (лечение сердечно-сосудистых заболеваний), PS-SPES (лечение рака простаты), HT008-1 (нейропротективное средство), Huang-Lin-Jie-Du-Tang (лечение воспалительных заболеваний), Xiao-Chai-Hu-Tang (лечение вирусных и бактериальных инфекций) [12].

Фармакологическое действие полученных средств из корней шлемника байкальского обусловлено содержанием фенольных соединений. Изучение флавоноидов растения начато с конца прошлого века японским ученым Takahashi, выделившим скутелляреин. Позднее ученым Shibata были выделены новые вещества - вогонин и байкалин, а из надземной части - скутелляреин. Эти данные в дальнейшем подтвердили Дьяконова Л. Н., Минаева В.Г., Хныкина Л. А. [4]. Начиная с 60-х годов химическим изучением интенсивно занимались ученые Украины и Японии, в результате им удалось разделить сложные смеси природных флавоноидов шлемника байкальского. Ими выделено и идентифицировано более 50 соединений флавоноидного характера.

1 2 3 4