Фармакогностическое изучение листьев ореха грецкого и маркетинговые исследования антимикробных препаратов

ГОУ ВПО Пятигорская  государственная 
фармацевтическая академия Росздрава

 

 

 

 

Федюнин Сергей Степанович

студент V курса 1 группы

 

 

Фармакогностическое изучение листьев ореха грецкого и маркетинговые исследования антимикробных препаратов

 

 

 

Дипломная работа

по специальности 060108 – «Фармация»

Квалификация – «Провизор»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пятигорск, 2010

 

 

Работа выполнена на кафедрах:

Фармакогнозии:

Зав. кафедрой, профессор

Челомбитько Вячеслав Александрович

Организации и  экономики фармации:

Зав. кафедрой, доктор фармацевтических наук, профессор

Гацан Владимир Владимирович

 

 

Научные руководители:

Кафедра фармакогнозии

Преподаватель, кандидат фармацевтических наук

Дайронас Жанна  Владимировна

Кафедра организации  и экономики фармации:

Преподаватель, кандидат фармацевтических наук

Попова Екатерина Александровна

 

 

Научный консультант:

Кандидат биологических  наук

ассистент кафедры  биологической химии и микробиологии

Постникова  Надежда Васильевна

 

Оглавление

 

Введение

 

Фитотерапия – всегда актуальное направление медицины. Количество используемых лекарственных растений с каждым днём всё возрастает. Орех грецкий – известное пищевое и декоративное растение, также широко используемое в народной медицине и гомеопатии. Лекарственным сырьём ореха грецкого главным образом являются листья, свежие незрелые плоды и околоплодник. Препараты из листьев и околоплодника обладают фитонцидными, протистоцидными и бактерицидными свойствами. Они могут использоваться как антисептики при лечении гнойных и грибковых поражений кожи, заболеваний, вызванных простейшими микроорганизмами.

В официнальной медицине орех грецкий  не применяется.

Химический состав ореха грецкого изучен достаточно подробно и представлен  различными классами биологически активных соединений, особенно фенольной природы.

Цель – провести маркетинговое исследование рынка антимикробных препаратов, фармакогностическое изучение листьев ореха грецкого, как возможного источника антимикробных лекарственных препаратов.

Задачи:

• провести изучение морфолого-анатомических диагностических признаков листьев ореха грецкого;
• определить числовые показатели сырья;
• провести качественный и количественный анализ основных биологически активных соединений в сырье;
• предложить методы оценки качества листьев ореха грецкого;
• провести анализ номенклатуры и ассортимента антимикробных средств в аптеках г. Пятигорска.

Результаты дипломной работы были доложены и обсуждены на 61, 62 и 63 студенческих научных конференциях Пятигорской ГФА (2008 - 2010 гг.), имеется публикация в печати. Работа прошла в финал конкурса исследовательских проектов и научно-технических разработок «Золотой век инноваций»

 

 

 

ЧАСТЬ I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. ФАРМАКОГНОСТИЧЕСКАЯ ИЗУЧЕННОСТЬ ОРЕХА ГРЕЦКОГО, КАК ВОЗМОЖНОГО ИСТОЧНИКА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ

1. Ботаническое описание

1. Ботаническая характеристика сем. Juglandaceae и рода Juglans

Грецкий орех (Juglans regia L.) принадлежат  к семейству ореховых (Juglandaceae), порядка  ореховые (Juglandales).¹ [1, 2, 6, 8].

Семейство ореховых состоит из 7 родов (около 60 видов) и широко распространено в умеренных и субтропических областях северного полушария. Ореховые – это, как правило, деревья с тонкими перистосложными ароматическими листьями без прилистников. Древесина деревьев плотная, с четкими годичными кольцами. Цветки однополые, мелкие, невзрачные, собранные в однопалые соцветия. Женские цветки иногда бывают одиночными. Околоцветник простой, четырехчленный. Цветки обычно однодомные, расположенные в пазухах прицветников. Плод ореховых костянковидный, крылатый или бескрылый. Семя крупное, без эндосперма, разделенное обычно на две лопасти [1 ,8, 10, 27].

Орех (Juglans) является наиболее известным  родом, в составе которого около 20 видов. Самым знаменитым является орех грецкий (царский, волошский) Juglans regia L. Научные названия грецкого ореха имеет древнеримское происхождение от сокращения выражения Jovis glans (желудь Юпитера, божественный желудь) [8, 22, 27].

2. Ботаническая характеристика ореха грецкого

Грецкий орех – это листопадное дерево высотой до 30 метров, с тёмно-серой растрескивающейся корой, раскидистой кроной (рис. 1). Диаметр ствола достигает 3-х метров.

 

Рисунок 1 – Орех грецкий

Листья ореха крупные, непарноперистые, до 45 см и более длиной, с 5-9 цельнокрайними или слабозубчатыми листочками, на верхушке тупыми или заостренными. Листочки сверху тёмно-зелёные, снизу светлые (рис. 2).

 

Рисунок 2 – Листья и плоды ореха грецкого

 

Мужские цветки состоят из шестилопастного околоцветника и 12-18 тычинок, собраны в многоцветковые сережки. Женские цветки с двумя прицветниками, одиночные или собраны по 2-3. Пестик с одногнёздной завязью и двумя сидячими бахромчатыми рыльцами. Цветет дерево в апреле-мае одновременно с созреванием листьев (рис. 3).

Плоды («орехи») грецкого ореха заключены  во внешнюю мягкую оболочку (шарообразную или эллиптическую), которая состоит из двух слоев наружного тонкого экзокарпия и мягкого промежуточного мезокарпия (рис. 4).

Рисунок 3 – Цветки ореха грецкого

 

Рисунок 4 – Плоды ореха грецкого

Твердая серовато-коричневая, деревянистая скорлупа зрелого «ореха» – это внутренний слой плода – эндокарпий (косточка). В ботанике сам плод грецкого ореха называется костянковидным или ложной костянкой. Мясистая наружная часть костянки, называется околоплодником, что ботанически неверно. При созревании околоплодник становится кожистым, чернеет и отделяется от «ореха» (косточки). Ядро ореха - семя, покрытое тонкой оболочкой, с двумя крупными морщинистыми семядолями, каждая из которых разделена на две лопасти [6, 7, 8, 27].

Грецкий орех отличается долговечностью. Считается, что отдельные экземпляры способны доживать до 2000 лет [1, 2, 10, 13].

2. Ареал, культивирование

Грецкий орех произрастает в СНГ, в  горах Средней Азии и Закавказья, а за рубежом – в Иране, Афганистане западных областях Гималаев и Тибета. Растение встречается по ущельям и речным долинам, в смешанных широколиственных лесах высотой 1500-1800 м над уровнем моря – единичными деревьями или группами, реже небольшим рощами [2, 6].

Грецкий орех имеет многовековую культуру. Выведено большое количество сортов: «Мягкоскорлупный», «Мамонт» (крупные плоды), «Бомба» (тонкая скорлупа, очень крупные плоды), специальные сорта для получения масла. С культурного дерева можно получать урожай до 300 кг, а в урожайные годы 1000-1600 кг. Урожайные годы повторяются через 1-2 года [7, 8].

Орех грецкий широко культивируется как декоративное растение на Северном Кавказе, Закавказье, Украине, в Молдове [10, 13].

3. Химический состав

Химический состав ореха грецкого достаточно хорошо изучен и представлен различными группами биологически активных соединений:

1. Корни: эфирное масло 0,03%.
2. Кора корней: Стероиды: ситостерин. Дубильные вещества. Хиноны: юглон, циклотриюглон, 3,3-бис-юглон 0,012%.
3. Кора ствола. Тритерпеноиды: бетулин. Стероиды: ситостерин. Алкалоиды: берберин 0.08%. Витамины: С. Дубильные вещества 5.3%: производные пирогаллола. Хиноны: юглон.
4. Листья: Альдегиды: гексен - 2 - аль-1. Эфирное масло 0,008-0,3: a= 0,903-0,908, Д= 1,4920-1,4960 в его составе (в %): a-пинен 11,27; β-пинен 3,11; лимонен; 1,8 -цинеол; хлороформ 2,79; капроновый альдегид 5,13; камфен - следы; ∆³- карен 4,91; a-фелландрен - следы; борнилацетат - следы; кариофиллен 22,76; лонгифолен 14,46; гумулен 8,03; a-терпинеол 8,37; γ-кадинен 7,75; δ-кадинен 6,13; хамазулен 1,67; парафин. Алкалоиды: югландин. Витамины: С, РР, β-каротин. Содержание аскорбиновой кислоты до 5%. Фенолкарбоновые кислоты: кофейная 0,1%; галловая; в гидролизате n-кумаровая. Дубильные вещества 2,64 - 12%: производные пирогаллола. Кумарины: эллаговая кислота 0,01-0,03%, Флавоноиды: югланин, авикулярин, гиперозид С₁₂Н₂₀О₁₂ 0,2%, 3 - арабинозид кверцетина С₂₀Н₁₈О₁₁; 3 - арабинозид кемпферола С₂₀Н₁₈О₁₀; в гидролизате кемпферол, кверцетин. Антоцианы в гидролизате: цианидин. Хиноны: юглон, глюкозид a-гидроюглона С₁₆Н₁₈О₈, a-гидроюглон (1,4,5-триокси-нафтол), β-гидроюглон. Высшие алифатические углеводороды 0,067%. Около 0,3% инозита (мышечный сахар), минеральные соли (5,3% золы). Инозит (мезо-инозит) относится к витаминам группы В. Инозит участвует в переносе жира, снижает уровень холестерина в крови. Содержание в листьях никотиновой кислоты составляет 730-1440 мг%, пантотеновой кислоты 340-600 мг%, биотина -1,8-2 мг%.
5. Плоды. Околоплодник: органические кислоты: яблочная, лимонная. Витамины: С, каротин. Фенолкарбоновые кислоты: галловая. Дубильные вещества 14-35%: производные пирокатехина и пирогаллола. Кумарины: эллаговая кислота. Хиноны: юглон, a-гидроюглон, ß-гидроюглон, 5 - глюкозид гидроюглона. Зелёные орехи: Витамины С, В₁, В₂, РР, каротин. Хиноны: юглон. Соли железа и кобальта. Зрелые орехи: Стероиды: ситостерин 0,43%. Витамины: С, B₁, В₂, РР, каротин. Дубильные вещества 3-4%. Хиноны: глюкозид a -гидроюглона. Жирное масло 40-81% с йодным числом 123-166, в его составе кислоты (в %): линоленовая С₁₈Н₃₀О₂ 3,2-11,4; пальмитолеиновая 0,31; линолевая С₁₈Н₂₂О₂ 55,62; олеиновая С₁₈Н₃₄О₂ 13,78-28,15; пальмитиновая 5,2-12,22; стеариновая 1,25-2,5; лауриновая, миристиновая, арахиновая. Из оболочек семян выделены бета-ситостерол и его глюкозид. Скорлупа: фенолкарбоновые кислоты и их производные: галловая, метиловый эфир галловой кислоты. Дубильные вещества 9-11%. Кумарины: эллаговая кислота, метиловый эфир эллаговой кислоты. Пелликула. Стероиды: ситостерин, глюкозид ситостерина. Фенолкарбоновые кислоты и их производные: галловая, метиловый эфир галловой кислоты. Дубильные вещества. Кумарины: эллаговая кислота, метиловый эфир эллаговой кислоты.
6. Древесина. Витамины: С [1].

Несмотря, на, казалось бы, исчерпывающие  данные по химическому составу грецкого ореха, исследования продолжаются как  в России, так и за рубежом. Например, при помощи хроматографических методов установлено, что в состав орехового масла входит 61-65% линолевой кислоты, 10-23% линоленовой, 6% пальмитиновой, 1% стеариновой и 20% олеиновой кислот. Показано, что по содержанию линолевой кислоты ореховое масло не уступает кукурузному и превосходит хлопковое, соевое, подсолнечное и льняное масла. По содержанию линоленовой кислоты ореховое масло уступает только льняному [5, 6, 8].

В летучих веществах листьев  ореха идентифицирован при помощи методов газожидкостной хроматографии, масс- и ИК-спектрометрии: гемакрен Д - 0,5 мг/кг (13%), а также кариофиллен (15%), (Е)-β-оцилен (12%), β -пинен (11%) и лимонен (10%). Установлено, что наивысшее содержание юглона наблюдается в период вегетации в сентябре. При исследовании листьев определено содержание флавоноидов и таннинов в 16 образцах сырья в течение периода вегетации. Раздольное исследование зелёных и бурых листьев показало, что количество флавоноидов в них зависит от времени их сбора, а не от окраски [9, 10].

В монографии Гаммерман А.Ф. отмечается, что содержание аскорбиновой кислоты в листьях увеличивается по мере их развития и достигает максимума в середине вегетационного периода. Затем витаминность листьев значительно снижается [12].

В работе азербайджанских  ученых изучен химический состав перегородок (лакуны) плодов грецкого ореха. Установлено, что в пересчете на абсолютно сухой вес, лакуна содержит алкалоиды (0,017%), йод (38 мг%), глюкозиды (0,07%), дубильные вещества пирокатехиновой группы (до 7%), сахара (до 4,5%), пектиновые вещества (2,8%), общие титруемые кислоты (0,11%), аскорбиновую кислоту (до 75 мг%). Проведено изучение зольного состава спектральным анализом. Установлено, что лакуна содержит медь, молибден, серебро, марганец и стронций. Наличие летучих алкалоидов, гликоалкалоидов, сердечных гликозидов, кумаринов, рутина, эфирных масел не установлено [1, 2, 7, 13].

1. Юглон

5-Окси-1,4-нафтохинон, называемый еще юглоном, а также нуцином или реагинином, представляет собой жёлто-оранжевое вещество с температурой плавления 155-156°, образующее моноклинические кристаллы с параметрами: а=7,34, в=7,69, с=13,91 А, β=99,2°; хорошо растворимое во многих органических растворителях, перегоняющееся с водяным паром, легко сублимируемое. Изучение его содержания в различных частях орехового дерева в зависимости от сезона показало, что наибольшее содержание (8%) наблюдается в почках в состоянии зимнего покоя [3, 29, 32].

 юглон

В листьях, корнях и стеблях орехового  дерева юглон также был обнаружен, причем максимум его содержания в листьях отмечается в июле. Юглон впервые выделен Фогелем и Райшауером в 1856 г. из зелёной кожуры грецкого ореха, где он содержится в виде 5-β-D-глюкозида его восстановленной формы 1,4,5-триоксинафталина (α-гидроюглон) (1.2). Гликозид экстрагировали последовательно 0,2 н. соляной кислотой, эфиром, бензолом и изопропиловым спиртом (из-за неустойчивости вещества выделение необходимо проводить в максимально короткое время). Для обеспечения полноты окисления гидроюглона в процессе выделения сырой экстракт рекомендуется обрабатывать хромовой кислотой.

Изомеры гидроюглона были первой парой выделенных ароматических кето-эпол-таутомеров, хотя природа β-формы (1.3) была выяснена значительно позже. Впоследствии было показано, что β-гидроюглон лучше готовить перегонкой α-изомера в вакууме; в щелочной среде он быстро энолизируется и α-форму выделяют при подкислении. В горячих водных растворах образуется равновесная смесь, из которой β-изомер может быть извлечен хлороформом.

Помимо грецкого ореха юглон можно выделить из пекана Carya pecan Engi, et Graebn, а недавно появилось сообщение о том, что юглон является активным началом водного экстракта листьев Pterocarya fraxinifolia (Juglendaceae), произрастающего на севере Ирана; листья используются местным населением в качестве яда при ловле рыбы (для рыбки серебряный карась - Carassius auratus LD₅₀ составляет всего лишь 0,0013 мг/мл), красителя, противогрибкового агента и др. [3]. Получено также авторское свидетельство на способ получения юглона из полупродукта. [4, 5].

4. Применение ореха грецкого в народной медицине

Извлечения из листьев и околоплодника обладают фитонцидными, протистоцидными и бактерицидными свойствами. Они могут использоваться как антисептики при лечении гнойных и грибковых поражений кожи, заболеваний, вызванных простейшими микроорганизмами. В Болгарии и нашей стране настои и отвары применяют для улучшения обмена веществ, при хронических экземах, дерматомикозах, эксудативном диатезе, скрофулезе и рахите, гнойных ранах, золотухах и сердечных заболеваниях, фурункулах, карбункулах (иногда для этого готовят мази на подсолнечном масле), при легочном, кожном и других формах туберкулеза, заболеваниях слизистой оболочки рта и горла, как аппетитное средство и при желудочных заболеваниях, для лечения сахарного диабета, подагры, малокровия и авитаминозов, при болях, дисменореях и венерических заболеваниях, для укрепления и роста волос. Настои и отвары обладают антигельминтными, инсектицидными и ихтиоцидными свойствами. В народной медицине незрелые плоды используются аналогично листьям [13].

В народной медицине Средней и Южной  Америки, Ирана, Средней Азии, на Кавказе  незрелые плоды используют против аскарид  и солитера. Отвары из плодовых оболочек и листьев используют в народной медицине Западной Сибири как тонизирующее и «кровоочистительное» средство, особенно при диатезах [1, 6, 14]. В восточной медицине кожура незрелых плодов используется для натирания пораженных участков тела при потливости, сопровождающейся воспалением кожи [1, 11, 14].

В древности зрелые грецкие орехи  считались средством, предупреждающим отравление самыми сильными ядами. Для этого рекомендовали натощак утром принимать два грецких ореха с двумя винными ягодами, с листьями и солью [7, 8, 11].