Способ получения растительного средства, обладающего седативным, гипотензивным и антиоксидантным действием
Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения растительного средства, обладающего седативным, гипотензивным и антиоксидантным действием. Способ получения растительного средства, обладающего седативным, гипотензивным и антиоксидантным действием, включающий трехкратную экстракцию методом мацерации при перемешивании надземных органов пустырника уменьшенного водным раствором спирта этилового, объединение водно-спиртовых извлечений, отстаивание при температуре +6°С в течение 3-х суток и фильтрование, проведение экстракции 60% спиртом этиловым частиц сырья с размером 1 мм при соотношении сырье – экстрагент 1:18, при температуре экстракционной смеси +50°С, полное удаление экстрагента из объединенных извлечений с получением сухого остатка, содержащего суммы флавоноидов не менее 2%. Вышеуказанное изобретение позволяет увеличить содержание биологически активных веществ в целевом продукте, расширить сырьевую базу и спектр фармакологического действия. 8 табл., 1 пр.
Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к получению средства из растительного сырья, обладающего седативным, гипотензивным и антиоксидантным действием.
Значительное повышение спроса на лекарственные растительные средства наблюдается во многих странах, включая Российскую Федерацию. Возникновению интереса способствовало выявление существенных преимуществ растительных средств перед синтетической группой лекарственных препаратов. Отмечается минимизация развития побочных эффектов на фоне приема фитопрепаратов, а также возможность длительного приема без значительных рисков вреда здоровью, что является определяющими факторами у пациентов с хроническими заболеваниями, а также для пациентов пожилого возраста [1].
Современный образ жизни человека сопряжен со значительной нагрузкой. Влияние многих раздражителей, в том числе, перегрузка информационного поля, психосоциальные риски, интенсификация труда и образа жизни приводят к развитию стрессовых состояний, перенапряжению, усталости, «эмоциональному выгоранию» и губительно влияет на качество жизни.
В то же время ответной реакцией на стрессовые ситуации у человека является повышение артериального давления. От 14 до 66% случаев у обследованных пациентов с тревожными расстройствами на фоне постоянных стрессовых ситуаций наблюдается развитие артериальной гипертензии [5].
Для снижения уровня тревожности, нервного возбуждения, нормализации артериального давления применяются лекарственные растительные средства на основе фармакопейного растительного сырья. Так седативным и гипотензивным действием обладает трава пустырника, заготавливаемая от 2-х видов растений – пустырника сердечного (синоним – пустырник обыкновенный) и пустырника пятилопастного, а также корни шлемника байкальского. В медицинской практике применяются в виде водных извлечений (настой из травы пустырника, отвар из корней шлемника байкальского) и настойки, приготовленной с применением 70% спирта этилового. Основными биологически активными веществами этих растений являются флавоноиды.
Сочетают седативное и гипотензивное действие многокомпонентные растительные средства. Известен «Препарат для оздоровления сердечно-сосудистой системы, обладающий кардиопротекторным, седативным и гипотензивным действием» [патент РФ № 2704323. Авторы: Гафуров Ю.М., Мирошников Е.Г. и др.]. Средство представляет собой водно-спиртовый экстракт, полученный из сырья 21 лекарственного растения, включая траву пустырника и корней шлемника байкальского. Его недостатком является необходимость наличия большого количества разных групп растительного сырья, присутствие спирта этилового 40% в средстве, что ограничивает возможности его применения.
Наиболее близким является «Способ получения водно-спиртового экстракта лекарственных растений, обладающего седативным и гипотензивным действием» [Патент РФ № 2683-643. Авторы Джавахян М.А., Токарева М.Г., Куляк О.Ю., Панин М.И. и др.]. Способ заключается в 3-х кратной экстракции спиртом этиловым 70% растительной смеси: трава пустырника – трава зверобоя – трава чабреца – трава мелиссы (4:2,5:1:2,5) с размером частиц сырья 2 мм, при температуре не выше 60°С и перемешивании, при первом контакте фаз 60 мин, втором – 60 мин, третьем – 30 мин, отстаивании объединённых извлечений, очистке фильтрованием. Далее первичную вытяжку упаривают при температуре 55–60°С до получения 70% водно-спиртового экстракта. Содержание суммы флавоноидов (в пересчете на рутин) в 70% водно-спиртовом экстракте составляет не менее 0,21%.
Недостатком данного способа является присутствие в экстракте 70% спирта этилового, низкого содержания суммы флавоноидов – 0,21%, как биологически активных веществ, определяющих основные фармакологические эффекты экстракта.
Удобной лекарственной формой является экстракт сухой, который представляет собой концентрированную вытяжку из лекарственного сырья в виде порошка с содержанием влаги не более 5%. В отличие от жидких лекарственных форм, сухие экстракты содержат больше биологически активных веществ, легко дозируются, удобны в транспортировке. По сравнению с водными настоями и отварами, полученными на основе лекарственного растительного сырья, имеют больший срок годности (до 2 лет).
Цель изобретения – разработка растительного средства с высоким содержанием биологически активных веществ, обладающего седативным, гипотензивным и антиоксидантным действием.
Техническим результатом предлагаемого способа является увеличение содержания биологически активных веществ в целевом продукте, расширении сырьевой базы и спектра фармакологического действия.
Технический результат обеспечивается экстракцией растительного материла 60% спиртом этиловым, увеличением времени контакта фаз на первой ступени контакта до 120 минут, полным удалением экстрагента из водно-спиртового извлечения.
Новым в достижении технического результата является то, что в качестве растительного материала применяется надземная часть – трава пустырника уменьшенного (Leonurus deminutus). Пустырник уменьшенный является многолетним (реже двулетним) травянистым растением с коротко опушенным стеблем высотой до 80 см., произрастает на территории сибирского региона (Западная, Восточная Сибирь), а также на территория КНР и Монголии. Надземные органы пустырника уменьшенного по нашим данным содержат флавоноиды – рутин, никотифлорин, изокверцитрин, астрагалин, апигенин-5-О-глюкозид, а также иридоиды – гарпагид, гарпагида ацетат, аюгозид. Количественное содержание суммы флавоноидов (в пересчете на цинарозид) в траве пустырника уменьшенного составляет 0,55%, экстрактивных веществ, извлекаемых 60% спиртом этиловым 31,07%.
Экспериментально установлены оптимальные параметры для процесса выхода флавоноидов и экстрактивных веществ из травы пустырника уменьшенного. Экстрагент – 60% спирт этиловый, который позволяет экстрагировать гликозиды и агликоны флавоноидов. Размер частиц сырья – 1 мм (табл. 1). Максимальный выход флавоноидов и экстрактивных веществ происходит при использовании соотношения сырье–экстрагент 1:18. На выход биологически активных веществ оказывает влияние температура и динамические процессы в экстракционной смеси. Оптимальной температурой процесса экстракции является +50°С. Наибольший выход флавоноидов и экстрактивных веществ происходит при первом контакте фаз 120 минут, втором – 60 минут, третьем – 30 минут (процесс экстракции осуществляется при перемешивании) (табл. 2).
Получение экстракта сухого из травы пустырника уменьшенного.
Пример.
100,0 г предварительно измельченного сырья до размера частиц 1,0 мм заливают 1800 мл 60% спирта этилового. Экстракцию проводят при температурном режиме +50°С в течение 120 минут на магнитной мешалке. Полученное водно-спиртовое извлечение сливают через фильтр в сборник в объеме 1180 мл, после чего отмеривают 1180 мл 60% спита этилового и переносят в экстрактор. Экстракцию проводят при аналогичных условиях при времени экстракции 60 минут. Полученное водно-спиртовое извлечение сливают через фильтр в объеме 960 мл и переносят в сборник. Отмеривают 960 мл 60% спирта этилового и переносят в экстрактор, продолжают экстракцию 30 минут. Сливают водно-спиртовое извлечение в объеме 740 мл, отжимая сырье. Объединённые водно-спиртовые извлечения выдерживают в течение 3 суток при температуре +6°С. Затем извлечение фильтруют, упаривают на роторном испарителе, сепарируют. Завершающим этапом является сушка сгущенной вытяжки при температурном режиме +50°С в течение 8-10 часов и измельчение полученного целевого продукта.
Экстракт сухой пустырника уменьшенного (ЭСПУ) представляет собой порошок светло-коричневого цвета, количественное содержание суммы флавоноидов в пересчете на цинарозид составляет 2,43%. Выход экстракта сухого от сырья составляет 25,30±1,50%. По данной технологической схеме дополнительно из 3-х партий сырья пустырника уменьшенного были получены три серии экстракта сухого с содержанием суммы флавоноидов 2,31%, 2,57%, 2,47%. Рекомендуемое минимальное значение суммы флавоноидов в ЭСПУ не менее 2%.
Фармакологические исследования полученного ЭСПУ проведены в соответствии с документами «Об утверждении правил лабораторной практики» (МЗ РФ, приказ от 19 июня 2003 г. № 267), Good Laboratory Practice for Nonclinical Laboratory Studies (FDA, 21 CFR Part 58, 22.12.1978), OECD Principles on Good Laboratory Practice (OECD, ENV/ MC/ CHEM (98) 17, 1977). Исследования проводились на белых крысах линии Wistar. Оценка результатов обработана статистически и представлена в виде «средняя величина (М) ± средняя квадратичная ошибка (m)». Достоверность устанавливалась согласно t-критерию Стьюдента.
Седативная активность ЭСПУ определена с помощью теста «Открытое поле» на белых крысах массой 180-200 г. Испытуемый препарат в дозе 50 мг/кг и воду (контроль) в эквиобъемном количестве вводили 1 раз в сутки внутрижелудочно в течение 3 дней.
Как видно из таблицы 3 ЭСПУ снижал двигательную и вертикальную активность животных, исследовательская активность возрастала с первых суток применения препарата. Увеличение груминга и снижение количества болюсов свидетельствовало о снижении тревожности животных. При введении животным гексенала наблюдали удлинение сна животных под влиянием ЭСПУ в сравнении с контрольной группой на 30%. Проведенные исследования указывают на седативную активность ЭСПУ.
Гипотензивную активность ЭСПУ изучали на трех моделях гипертензии: первую серию опытов проводили на фоне экспериментальной питуитриновой гипертензии [2], вторую – при экспериментальной вазоренальной гипертензии [9], третью – при норадреналиновой гипертензии [4].
Первую серию опытов проводили на 30 белых крысах с массой 180-200 г. Экспериментальную гипертензию вызывали внутрибрюшинным введением питуитрина один раз в сутки в дозе 0,5 ЕД/кг от массы животного в течение 15 дней. Исследуемый препарат вводили в количестве 50 мг/кг в течение 21 суток. Животные контрольной группы получали воду в эквиобъемном количестве. Контроль уровня систолического артериального давления (САД) проводили через 1, 7, 14, 21 суток от начала введения исследуемого препарата и воды. Измерение САД проводили плетизмографическим методом [6].
Вторую серию опытов провели на 30 белых крысах 220-250 г. Экспериментальную вазоренальную гипертензию вызывали с помощью наложения клипс-зажима на левую почечную артерию животных (модель «2 почки – 1 зажим»). Контролем служила группа ложно-оперированных крыс без наложения зажима. Препарат ЭСПУ начинали вводить с 21-х суток после операции. Доза и схема введения аналогична вышеописанной.
Для третьей серии опытов испытуемым белым крысам (30 шт.) вводили норадреналина гидротартрат в течение 14 суток. Исследуемый препарат начинали вводить с 1 дня введения норадреналина гидротартрата. Доза и схема аналогичны описанным выше.
На фоне экспериментальной питуитриновой гипертензии ЭСПУ снижает уровень САД на 9,7%, 13,7% и 18,4%, соответственно, на 7, 14 и 21 дни исследования по сравнению с контролем (табл. 4).
При экспериментальной вазоренальной гипертензии ЭСПУ снижал уровень САД на 3,65%, 12,0% и 18,7%, соответственно на 7, 14 и 21 дни исследования по сравнению с контролем (табл. 5).
Из результатов исследования при экспериментальной норадреналиновой гипертензии представлено, что ЭСПУ уровень САД на 4,2%, 7,35%, 14,7% и 22,6%, соответственно, на 1, 7, 14 и 21 дни исследования, по сравнению с контролем (табл. 6).
Экстракт сухой пустырника уменьшенного снижает уровень САД при различных вариантах экспериментальной гипертензии, что указывает на его гипотензивный эффект при систематическом применении.
Антиоксидантную активность ЭСПУ изучали на 24 белых крысах, у которых предварительно вызывали тетрациклиновый гепатит [7]. Испытуемый препарат в дозе 50 мг/кг вводили внутрижелудочно в виде раствора в объеме 2 мл. Контрольная группа крыс получала воду внутрижелудочно в эквиобъёмном количестве. Содержание малонового диальдегида (МДА) в сыворотке крови определяли по методике Темирбулатова Р.А. и Селезневой Е.И. [8]. Также в сыворотке крови животных изучали уровень содержания диеновых конъюгатов (ДК) [3].
По результатам эксперимента на 7 сутки ЭСПУ уменьшал уровни МДА и ДК в крови на 35% и 36% по сравнению с контролем (табл. 7). Таким образом, испытуемый препарат обладает умеренной антиоксидантной активностью.
Литература
1. Акамова, А.В. Многовекторный маркетинговый анализ российского рынка фитопрепаратов / А. В. Акамова, О. Д. Немятых, И. А. Наркевич // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2017. – № 4(21). – С. 276-280.
2. Белоус, А.А. Гипотензивное действие дибазола у кроликов с экспериментальной питуитриновой гипертонией / А.А. Белоус // Фармакология и токсикология. – 1954. – №2. – С. 10-13.
3. Гаврилов, В.Б. Спектрофотометрическое определение содержания гидроперекисей липидов в плазме крови / В. Б. Гаврилов, М. И. Мишкорудная // Лабораторное дело. – 1983. – № 3. – С. 33-36.
4. Капелько, В.И. Метаболические и функциональные основы экспериментальных кардиомиопатий / В.И. Капелько, М.И. Попович – Кишинев: Штиинца, 1990. – 207 с.
5. Курушина, О.В. Изменения психоэмоционального статуса и сердечно-сосудистые заболевания: что первично? / О.В.Курушина, А.Е. Барулин, А.А. Друшлякова // РМЖ. – 2018. – №26(11-1). – С. 32-34.
6. Саноцкий, И.В. Методы определения токсичности и опасности химических веществ (токсикометрия) / под ред. И.В. Саноцкого. – Москва: Издательство Медицина, 1970. – 345 с.
7. Скакун, Н.П. Влияние антибиотиков тетрациклинового ряда на желчеобразовательную функцию печени / Н.П. Скакун, Н.Ю. Высоцкий // Антибиотики. – 1982. – № 3. – С. 16-20.
8. Темирбулатов, Р.А. Метод повышения интенсивности свободнорадикального окисления липидсодержащих компонентов крови и его диагностическое значение / Р.А. Темурбулатов, Е.И. Селезнев // Лабораторное дело. – 1981. – № 4. – С. 209-211.
9. Limura, I. Comparative hypertensionology-renal dopaminergic activity in experimental hypertensive rats / I. Limura, N. Ura, M. Nakagawa // Clin-Exp-Hypertens. – 1997. – Vol. 19, N1-2. – Pp. 117-130.
Таблица 1
Результаты определения оптимальных параметров процесса экстракции флавоноидов и экстрактивных веществ из травы пустырника уменьшенного
| Параметр | Содержание, % | |
| Экстрактивные вещества | Флавоноиды | |
| Концентрация спирта этилового | ||
| 20% | 27,26 | 0,31 |
| 30% | 26,51 | 0,34 |
| 40% | 25,11 | 0,32 |
| 50% | 25,65 | 0,37 |
| 60% | 26,42 | 0,41 |
| 70% | 26,00 | 0,40 |
| 80% | 20,88 | 0,40 |
| 90% | 14,27 | 0,29 |
| 95% | 10,26 | 0,14 |
| Размер частиц сырья (мм) | ||
| 25,51 | 0,42 | |
| 26,42 | 0,41 | |
| 22,90 | 0,38 | |
| 25,70 | 0,48 | |
| 25,56 | 0,40 | |
| 25,44 | 0,39 | |
| Соотношение сырья и экстрагента | ||
| 1:8 | 23,49 | 0,23 |
| 1:10 | 23,34 | 0,28 |
| 1:12 | 23,78 | 0,34 |
| 1:14 | 23,86 | 0,35 |
| 1:16 | 24,08 | 0,38 |
| 1:18 | 24,78 | 0,42 |
| Температура экстракции | ||
| 40ºС | 26,76 | 0,34 |
| 50ºС | 29,39 | 0,50 |
| 55ºС | 26,71 | 0,48 |
| 60ºС | 27,12 | 0,40 |
| 65ºС | 27,96 | 0,42 |
| 70ºС | 29,48 | 0,45 |
Таблица 2
Эффективность экстракции флавоноидов и экстрактивных веществ в зависимости от продолжительности контакта фаз
| № опыта | Продолжительность контакта фаз |
Эффективность экстракции, % | |
| Флавоноиды | Экстрактивные вещества | ||
| 1 | I – 60 мин II – 60 мин III – 30 мин |
69,20 | 80,88 |
| 2 | I – 90 мин II – 60 мин III – 30 мин |
69,31 | 79,52 |
| 3 | I – 120 мин II – 60 мин III – 30 мин |
69,91 | 92,87 |
Таблица 3
Седативная активность экстракта сухого пустырника уменьшенного в тесте «Открытое поле»
| Параметры | Сутки | Контроль, вода | ЭСПУ | ЭСПУ к контролю, в % |
| Двигательная активность | 1 | 3,4±0,2 | 3,4±0,3 | - |
| 2 | 3,8±0,3 | 2,8±0,5 | -26,3 | |
| 3 | 4,2±0,5 | 3,1±0,2 | -26,2 | |
| Вертикальная активность | 1 | 5,5±1,2 | 4,9±0,1 | -10,9 |
| 2 | 5,4±0,4 | 4,2±0,3 | -22,2 | |
| 3 | 4,8±0,5 | 3,3±0,3 | -31,2 | |
| Исследовательская активность | 1 | 7,5±0,8 | 10,4±0,6 | +38,6 |
| 2 | 8,1±1,0 | 12,2±0,8 | +50,6 | |
| 3 | 8,8±0,9 | 12,7±0,4 | +44,3 | |
| Груминг | 1 | 1,9±0,7 | 1,9±0,1 | - |
| 2 | 1,8±0,7 | 2,1±0,1 | +15,6 | |
| 3 | 1,7±0,6 | 2,0±0,2 | +17,6 | |
| Болюсы | 1 | 1,9±0,1 | 1,4±0,05 | -26,3 |
| 2 | 2,0±0,1 | 1,5±0,1 | -25,0 | |
| 3 | 2,0±0,3 | 1,4±0,2 | -30,0 |
Таблица 4
Влияние экстракта сухого пустырника уменьшенного на динамику изменения САД при экспериментальной питуитриновой гипертензии
| Сутки исследования | Уровень САД, мм.рт.ст | ||
| Контроль (вода) | ЭСПУ | ЭСПУ к контролю, в % | |
| 1 | 156,3±5,20 | 163,2±4,21 | -1,98 |
| 7 | 150,4±6,71 | 135,8±3,76 | -9,7 |
| 14 | 148,5±7,31 | 128,2±7,26* | -13,7 |
| 21 | 141,7±8,20 | 115,7±5,70* | -18,4 |
Примечание: различия достоверны в сравнении с контролем при р≤0,05
Таблица 5
Влияние экстракта сухого пустырника уменьшенного на динамику изменения САД при экспериментальной вазоренальной гипертензии
| Сутки исследования | Уровень САД, мм.рт.ст | ||
| Контроль (вода) | ЭСПУ | ЭСПУ к контролю, в % | |
| 1 | 183,0±7,11 | 184,7±3,16 | +0,9 |
| 7 | 182,7±6,36 | 178,0±3,49 | -3,65 |
| 14 | 190,0±7,29 | 167,2±4,35* | -12,0 |
| 21 | 195,4±10,23 | 158,8±4,86* | -18,7 |
Примечание: различия достоверны в сравнении с контролем при р≤0,05
Таблица 6
Влияние экстракта сухого пустырника уменьшенного на динамику изменения САД при экспериментальной норадреналиновой гипертензии
| Сутки исследования | Уровень САД, мм.рт.ст | ||
| Контроль | ЭСПУ | ЭСПУ к контролю, в % | |
| 1 | 109,4±6,12 | 104,8±4,36 | -4,2 |
| 7 | 159,2±7,38 | 140,4±7,16 | -7,35 |
| 14 | 177,8±10,12 | 158,2±7,58* | -14,7 |
| 21 | 180,1±7,34 | 139,4±7,75* | -22,6 |
Примечание: различия достоверны в сравнении с контролем при р≤0,05
Таблица 7
Антиоксидантная активность экстракта сухого пустырника уменьшенного
|
Препараты |
ДК | МДА | ||
| Содержание, условн. ед. | ЭСПУ к контролю, в % | Содержание, мкмоль/мл | ЭСПУ к контролю, в % | |
| ЭСПУ | 3,75±0,12* | 35 | 1,49±0,01* | 36 |
| Контроль (вода очищенная) |
5,83±0,43 | 2,29±0,04 |
Примечание: различия достоверны в сравнении с контролем при р≤0,05
Таблица 8
Сравнительная характеристика заявленного способа с прототипом
| № п/п | Параметр сравнения | Известный способ | Заявленный способ |
| 1 | Растительное сырье | Трава пустырника –трава зверобоя – трава чабреца – трава мелиссы (4:2,5:1:2,5) | Надземные органы пустырника уменьшенного |
| 2 | Экстрагент | 70% спирт этиловый | 60% спирт этиловый |
| 3 | Соотношение сырья и экстрагента | 1:1 | 1:18 |
| 4 | Размер частиц сырья | ||
| 5 | Температура экстракции, °С | Не более 60 | 50 |
| 6 | Продолжительность контакта фаз в минутах: - первый контакт - второй контакт - третий контакт |
60 60 30 |
120 60 30 |
| 7 | Отстаивание экстракта в течение 3 суток при температуре | +4-8°С | +6°С |
| 8 | Концентрирование водно-спиртового извлечения | Удаление экстрагента до получения 70% водно-спиртового экстракта | Удаление экстрагента до получения густого экстракта |
| 9 | Сушка | – | Удаление остатка экстрагента до получения сухого остатка (экстракт сухой) |
| 10 | Содержание в целевом продукте суммы флавоноидов | 0,21% | 2,43% |
| 11 | Фармакологическое действие: - седативное - гипотензивное - антиоксидантное |
+ + – |
+ + + |
Способ получения растительного средства, обладающего седативным, гипотензивным и антиоксидантным действием, включающий трехкратную экстракцию методом мацерации при перемешивании надземных органов пустырника уменьшенного водным раствором спирта этилового, объединение водно-спиртовых извлечений, отстаивание при температуре +6°С в течение 3-х суток и фильтрование, отличающийся проведением экстракции 60% спиртом этиловым частиц сырья с размером 1 мм при соотношении сырье – экстрагент 1:18, при температуре экстракционной смеси +50°С, полным удалением экстрагента из объединенных извлечений с получением сухого остатка, содержащего суммы флавоноидов не менее 2%.
