Изучение возможностей комплексной переработки корней и корневищ крапивы двудомной

Крапива двудомная ( Urtica dioica L.) – одно из известных и популярных лекарственных растений, входящих в мировые фармакопеи, а также в фармакопею РФ [6]. В России лекарственным сырьем крапивы двудомной являются листья, как источник витамина К. За рубежом применяются корневище с корнями, в качестве источника препаратов, обладающих противоопухолевой активностью (простафортон, базотон) (рис. 1). Несмотря на положительный европейский опыт в применении корневищ с корнями крапивы двудомной, в нашей стране отсутствует фармакопейная статья на указанный вид сырья, а также препараты на его основе.

В рамках стратегии развития фармацевтической отрасли РФ до 2020 г. по разработке новых отечественных импортозамещающих лекарственных препаратов на базе кафедр фармацевтического факультета СамГМУ проводится комплексное исследование по изучению химического состава корневищ с корнями, выделению биологически активных соединений (БАС), разработке технологии получения лекарственных препаратов на основе перспективного вида лекарственного растительного сырья (ЛРС).

Цель исследования: разработка технологии безотходной комплексной переработки корневищ с корнями крапивы двудомной в рамках получения противоопухолевого отечественного лекарственного препарата.

Материалы и методы. В ходе исследования использовали следующие методы:

Методы получения лекарственной субстанции : дробная перколяция, дробная мацерация.

Рис. 1. Крапива двудомная и препараты на её основе: А – гербарный образец крапивы двудомной Urtica dioica L. (гербарный фонд кафедры фармакогнозии СамГМУ); Б – листья крапивы в фильтр-пакетах; В – зарубежные препараты из корневищ крапивы

Методы анализа сырья и лекарственных форм : тонкослойная хроматография (на пластинках «Силуфол УФ-254», «Сорбфил ПТСХ-АФ-А-УФ»); спектроскопический анализ на сканирующем спектрофотометре «Specord 40» (Analytik Jena); микроскопический анализ с использованием цифрового микроскопа «Motic DM111» и цифрового стереоскопического микроскопа «Motic DM-39С-N9GO-A».

Объекты исследования: корневища с корнями крапивы двудомной, заготовленные в 20092011 гг. в Самарской области (рис. 2); шрот корневищ с корнями крапивы двудомной (рис. 5А), полученный в процессе экстракции липофильным экстрагентом (спирт этиловый 96%). Сбор коней и корневищ проводился весной (апрель-май) и осенью (сентябрь-октябрь). Сушка сырья производилась естественным способом, под навесами без доступа прямых солнечных лучей. Окончание сушки определяли по ломкости сырья.

Рис. 2. Корневище с корнями крапивы двудомной

По литературным данным известно, что основными группами БАС в корневищах с корнями крапивы двудомной являются: во первых, полисахариды и лектины (гликопротеины, белковая часть которых содержит остатки аминокислот), во вторых, вещества стероидной природы ф-ситостерин, даукостерин) [7]. При этом на сегодняшний день нет единого мнения о группе БАС, обусловливающей противовоспалительное и антинеопластиче-ское действие препаратов на основе корневищ с корнями крапивы двудомной [7]. По результатам проведенных нами исследований химического состава методами спектроскопии выявлено присутствие в исследуемом объекте стероидных соединений, дающих максимумы поглощения в области УФ-спектра при Х= 243,283, 316 нм (рис. 3) [1, 7].

Рис. 3. Электронный спектр водно-спиртового извлечения из корневищ с корнями крапивы двудомной

ТСХ-анализ, проведенный на пластинках Сорбфил ПТСХ-АФ-А-УФ в смеси растворителей хлороформ: этанол: вода (26:16:3), позволил детектировать сумму стероидных соединений, имеющих ярко-голубую флуоресценцию при облучении УФ-светом с λ=366 нм, а также окрашивающихся в фиолетово-красный цвет при обработке реактивом ФВК (фосфорно-вольфрамовая кислота 10%). При этом величина Rf доминирующих в извлечении пятен составляла 0,79 и 0,74 (рис. 4).

А             Б

Рис. 4. Хроматограмма водно-спиртового извлечения из корней и корневищ крапивы двудомной и растворов экстрактов на их основе: А - детекция в уФ-свете с Х= 366 нм; Б - обработка реактивом ФВК. 1 - экстракт жидкий; 2 - экстракт густой; 3 - экстракт сухой

С целью получения суммы стероидных соединений, содержащихся в исследуемом сырье, нами проведена работа по подбору оптимального экстрагента. По результатам эксперимента оптимальным экстрагентом был выбран спирт этиловый 96%. Исследуемое сырьё было проэкстрагиро-вано этанолом методом экстракции в аппарате Сокслета. Полученное извлечение было сгущено под вакуумом в роторном испарителе.

Рис. 5. Шрот корневищ с корнями крапивы двудомной после экстракции этанолом 96%: А - общий вид шрота; Б, В - фракции шрота с размером частиц 1 и 3 мм соответственно (х 40)

В результате описанных технологических манипуляций получен густой экстракт светлокоричневого цвета с характерным запахом и кислогорьким вкусом. Выход экстракта в процентах от массы сухого сырья составил 4%. Для улучшения технологических параметров путем подбора и оптимизации состава вспомогательных компонентов получен экстракт сухой, выход которого в процентах от массы сухого сырья составил 7%. В результате процесса экстракции естественным отходом производства является шрот (рис. 5). В нашем случае шрот корневищ с корнями крапивы двудомной является источником БАС, а именно полисахаридов и лектинов, что делает его перспективным для дальнейшей переработки.

Для подтверждения целесообразности переработки шрота на начальном этапе необходима оценка количественного содержания целевой группы БАС. Руководствуясь фармакопейным методом анализа [6] нами проведено определение суммы полисахаридов в серии шротов в сравнении с исходным сырьём. Результаты проведенных исследований показали, что содержание полисахаридов в сырье составляет 7,3%, что соответствует их концентрации в шроте. Полученные данные свидетельствуют о перспективности шрота корней и корневищ крапивы двудомной как источника суммы полисахаридов.

Выводы: проведен комплекс исследований по изучению химического состава перспективного ЛРС корневищ с корнями крапивы двудомной, обладающего противоопухолевой и антинеопла-стической активностью. Разработаны подходы к комплексной переработке указанного сырья. Разработан регламент получения экстракта корневищ с корнями крапивы, содержащего комплекс стероидных соединений. В дальнейшем планируется проведение фармакологических исследований полученных экстрактов, а также полисахаридов шрота.