Полисахариды растений рода L. bupleurum

Род Bupleurum включает около 185–195 видов, 26 из которых произрастают на территории России [1] . Растения рода Bupleurum L. с давних времен используются в традиционной медицине для лечения заболеваний широкого спектра действия. Российские ученые связывают фармакологическую активность растений данного рода преимущественно с действием флавоноидов надземной части и предлагают использовать как сырье для получения препаратов, обладающих ге-патопротекторной и желчегонной активностью [2, 3, 4] . Официнальным растением в России является Bupleurummultinerve L. (ВФС 42-580-76). На основе данного растения производят препарат «буплерин», обладающий противовоспалительной, Р-витаминной, сокогонной и желчегонной активностью. В странах Востока активно используются корни. В Китае в качестве производящего сырья володушки корни используются Bupleurumchinense DC и Bupleurumscorzonerifolium Willd. [5] , ввиду распространенности в сравнении с другими видами в северо-западных регионах Китая используются Bupleurumsmithii var., Parvifolium Shanand Li и Bu-pleurumyinchowense Shanand Li [6] , в Японии и Корее — Bupleurumfalcatum L. [7, 8] . Биологическую ценность и фармакологическую активность в основном связывают с компонентами корней — сайкосапонинами, полисахаридами, флавоноидами, эфирными маслами и жирными кислотами, обладающих выраженной противовоспалительной, иммунорегуляционной, антибактериальной, противовирусной активностями [14] . Из доступной нам литературы в ряде источников дан обзор применения и химического состава растений рода Bupleurum L. [9 –14] . Данные статьи в основном посвящены обзору исследований веществ вторичного метаболизма, в частности, тритерпеновых сапонинов олеанового типа — сайко-сапонинов. Особый интерес ученых из Кореи и Японии направлен на изучение полисахаридных комплексов растений рода Bupleurum L. Данные литературы о фармакологической активности и механизма действия полисахаридов растений рода Bupleurum L. являются важным элементом развития дальнейших исследований этого растительного сырья. В нашем кратком обзоре пять основных баз данных (Pub Med, Webof Science, Science Direct, Research Gate и Google Scholar) были использованы в качестве информационных источников (путем поиска по ключевым словам: «Bupleurum», «Bupleurumpolysaccharide»).

Современное состояние исследований полисахаридов растений рода Bupleurum L. В настоящее время интерес к растительным полисахаридам существенно возрос, что прежде всего связано с их высокой биологической активностью, в том числе противовоспалительной, гиполипидемической, противоязвенной, противоопухолевой, иммуномодулирующей и т. д. Особый интерес пред- ставляют полисахаридные фракции растений рода Bupleurum L. В работе [15] показано, что водорастворимые полисахариды (ВРПС) володушки китайской корней показали значительную антиоксидантную активность (invitro при концентрации 8 мг/мл 76,5% invitro в сравнении с аскорбиновой кислотой). Эти данные показывают, что они могут использоваться как натуральные антиоксиданты. Исследована антикомплементарная активность полисахаридов и установлено, что данные полисахариды обладают высокой специфической активностью ингибирования комплементарной системы при низкой концентрации без антикоагулянтного эффекта. Это свидетельствует о том, что полисахариды являются эффективной группой БАВ володушки китайской в лечении заболеваний, связанных с чрезмерной активацией комплементарной системы [16, 17, 18]. Исследователи также установили влияние ВРПС на острое повреждение легких путем ингибирующего действия на чрезмерную активацию комплементарной системы и индукцию предвоспалительных медиаторов, что свидетельствует об их противовоспалительной и антикомплементарной активности [19]. Группой китайских ученых изучена противовоспалительная активность ВРПС володушки китайской корней, которая проявляется путем препятствия миграции лейкоцитов в место воспаления. Данные свидетельствуют о возможности их рассмотрения в качестве заслуживающего внимания природного, нетоксичного кандидата с высокой эффективностью и низкими побочными эффектами для улучшения состояния при воспалительных процессах [20, 21]. Также показано, что именно в терапии метастазирования меланомы из-за ее ингибирующего действия на функцию интегри-на водорастворимые полисахариды володушки китайской корней могут являться потенциальными противораковыми препаратами [22]. WeiZhao и др. изучена антиоксидантная активность и гепатопротекторный эффект ВРПС володушки китайской корней. Исследования показали обнадеживающую гепатопротекторную активность при повреждении печени, вызванном D-галактозамином (гепатокси-кант и важный стимулятор модели поражения печени), которая может быть опосредована путем увеличения антиоксидантной активности [23]. Полисахариды, полученные экстракцией горячим 0,5 М раствором гидроксида натрия, проявляют значительный противоопухолевый эффект и иммуностимулирующую активность через сигнальные пути NF-kB. Данные полисахариды могут использоваться как новое иммуностимулирующее средство и использоваться для защитной терапии больных раком [24]. HanXu и др. показано, что полисахариды, выделенные с корней B. smithii, являются потенциальным антикомплементарным агентом, который проявляет активность при классическом и альтернативном путях [25, 18]. ВРПС могут быть полезны при аномалии иммунной системы и замедлять травмирующее действие на почки у мышей, что увеличивает возможность их использования в качестве нового агента для лечения аутоиммунных заболеваний [26]. Также показано, что они же ослабляют воспалительную реакцию, вызванную стимуляцией липополисахарида, путем регуляции сигналов Толл-подобного рецептора 4 (TLR4). Таким образом, ВРПС могут быть новым терапевтическим подходом лечения воспалительных заболеваний [27]. ВРПС повышают фагоцитарную активность, но ингибируют ЛПС-индуцированную выработку предвос-палительных медиаторов, что показывает наличие потенциальной иммуномодулирующей активности на макрофаги [28]. Ряд работ посвящен изучению полисахаридов B. falcatum. Haruki Yamada и др. установлена потенциальная антиком- плементарная активность четырех водорастворимых полисахаридных фракций (3,5-связанный α-арабинан, глюканамилозного типа, α-арабиноглюкан, пектиновые полисахариды), однако α-L-арабинан показал наивысшую активность [29]. Позже была установлена структура пектиновых полисахаридов. Также показано, что антикомплементарная активность увеличивается при де-этерификации, в то время как уменьшение карбоксильных групп подавляет эту активность [30]. Также установлена частичная структура и определена противоязвенная активность пектиновых полисахаридов [31, 32]. Пектиновые полисахариды активируют работу Fc–рецептора, что подтверждает использование данного растения при аутоиммунных заболеваниях [33]. Также ими выделена и установлена структура активного комплекса из пектинового полисахарида (эндо-полигалактуроназустойчивый отрезок), полисахарида с активным действием на клиренс иммунных комплексов [34]. Y. Guo и др. впервые установлено влияние пектинового полисахарида володушки корней на увеличение секреции интерлейкина 6 В-клетками, что частично подтверждает иммуномодулирующую активность средств восточной традиционной медицины, содержащих корни володуш-ки [35]. Позже было установлено, что стимуляция В-клеток полисахаридами индуцирует более длительный срок клеточной пролиферации в сравнении с стимуляцией антител иммуноглобулина М [36]. Стимуляция экспрессии циклина D2 в В-клетках полисахаридами вызвана активацией тирозинкиназы и опосредована активацией PI 2-киназы и PLCγ (γ-фосфолипазы С) с последующей активацией PKC (протеинкиназы С) и мобилизацией кальция [37]. Также показано, что активный компонент пектиновых полисахаридов увеличивает активность секреции G-CSF (гранулоцитарный колониестимулирующий фактор) [38].

Выделение полисахаридных комплексов

В связи с высокой фармакологической активностью полисахаридных комплексов растений рода Bupleurum L. нами начаты исследования данной группы БАВ из видов этого рода флоры Бурятии и Монголии.

Материалы и методы

Объектами исследования служили образцы володушки козельцелистной, собранные в ходе экспедиционных работ лаборатории химии природных систем в 2014–2015 гг. на территории Республики Бурятия (Россия) и Хэнтейского аймака (Монголия). Также нами исследовано китайское аптечное сырье Chaihu (воло-душки корни). Выделение полисахаридных комплексов проводили методом последовательной экстракции спиртом этиловым (спиртом метиловым или без предварительной экстракции спиртами), водой, смесью 0,5%-ных растворов щавелевой кислоты и оксалата аммония, 10%-ным раствором гидроксида натрия и осаждением спиртом этиловым согласно методике [39]

Результаты

Из воздушно-сухого шрота (после экстракции спиртами) или из цельного сырья (без предварительной обработки) методом последовательной экстракции дистиллированной водой и осаждением спиртом этиловым выделяли ВРПС. Выделенный комплекс ВРПС представлял собой аморфный порошок желтовато– серого цвета, растворимый в воде, в водных растворах кислот и щелочей, но не растворимый в органических растворителях, он осаждается спиртом и ацетоном.

После кислотного гидролиза данный комплекс дает положительную реакцию с реактивом Фелинга. Пектиновые вещества (ПВ) исчерпывающе извлекали из сырья, оставшегося после выделения водорастворимых полисахаридов, смесью 0,5%-ных растворов щавелевой кислоты и оксалата аммония (1:1) при 80–85 °С. Экстракцию проводили трехкратно. Объединенные извлечения концентрировали под вакуумом и осаждали пятикратным объемом 96%-ного спирта этилового. Осадок отфильтровывали и промывали спиртом этиловым той же концентрации и высушивали. ПВ, выделенные из исследуемых объектов, представляли собой аморфный порошок буровато-серого цвета, растворимый в воде. Водные растворы ПВ осаждаются 1%-ным раствором алюминия сульфата с образованием пек-татов. Гемицеллюлозы А и Б (ГмА и ГмБ) экстрагировали из шрота, оставшегося после выделения пектиновых веществ, 10%-ным раствором гидроксида натрия при комнатной температуре в течение 12 ч при соотношении сырья и экстрагента (1:5). ГмА выделяли путем добавления к извлечению ледяной уксусной кислоты. Осадок отфильтровывали и высушивали. К фильтрату, оставшемуся после выделения ГмА, добавляли трехкратный объем 96%-ного спирта этилового, в результате образовался осадок ГмБ. Полученный осадок отфильтровывали, промывали спиртом этиловым и высушивали. ГмА и ГмБ представляли собой аморфный порошок серовато-коричневого цвета. Количественное содержание отдельных фракций определяли гравиметрическим способом (табл. 1).

Характеристика объектов исследования, выход суммарных фракций полисахаридных комплексов

Таблица 1

Выводы

Проведен обзор данных литературы фармакологической активности полисахаридных комплексов растений рода Bupleurum L. Показано, что полисахаридные комплексы обладают рядом фармакологической активности, в том числе антиоксидантной, антикомплементарной, противовоспалительной и иммуномодулирующей, что, в свою очередь, позволяет рассматривать растения рода Bupeu-rum L. перспективными источниками не только сайкосапонинов, но и полисахаридов. Впервые выделены полисахаридные комплексы (ВРПС, ПВ, ГмА и ГмБ) из володушки козельцелистной флоры Бурятии и Монголии, а также из китайского аптечного сырья chaihu .

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 18-34-00515 и в рамках программы фундаментальных научных исследований государственных академий наук № АААА-А17-117021310252-1