Автореферат и диссертация по фармакологии (15.00.02) на тему: Изучение химического состава и стандартизация сырья чаги и лекарственного препарата "Бефунгин"

Автореферат диссертации по фармакологии на тему Изучение химического состава и стандартизация сырья чаги и лекарственного препарата "Бефунгин"

На правах рукописи

РГБ О Я 2 В ЯН В 2004

КАЛАШНИКОВА ЕКАТЕРИНА АЛЕКСАНДРОВНА

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СТАНДАРТИЗАЦИЯ СЫРЬЯ ЧАГИ И ЛЕКАРСТВЕННОГО ПРЕПАРАТА "БЕФУНГИН"

15.00.02 - фармацевтическая химия, фармакогнозия

диссертации на соискание ученой степени кандидата фармацевтических наук

Работа выполнена в Пятигорской государственной фармацевтической

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ: доктор фармацевтических наук,

профессор Беликов Владимир Георгиеви<

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор фармацевтических наук,

профессор Муравьёва Дария Алексеевна

доктор фармацевтических наук, Кузякова Людмила Михайловна

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Курский государственный медицинский

университет (г. Курск)

Защита состоится "/<4" 2002!./ г в часов на заседании

диссертационного совета Д 208.069.01 при Пятигорской государственной фармацевтической академии (357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пятигорской государственной фармацевтической академии

Автореферат разослан "-¿Г" »¿у-^^йООЗ г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор фармацевтических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Лекарственные препараты из растительного сырья находят широкое применение в медицине при лечении различных заболеваний, что обусловлено их малой токсичностью и высокой биологической доступностью. В связи с возрастающей потребностью здравоохранения в лекарственных препаратах растительного происхождения, на первый план в настоящее время выходят проблемы их стандартизации, обусловленные сложностью химического состава растений, необходимостью выделения комплекса биологически активных веществ, его разделения на отдельные компоненты, многие из которых весьма лабильны. Важнейшей особенностью является непостоянство состава, обусловленное, прежде всего, качеством лекарственного растительного сырья.

Точные сведения о химическом составе лекарственного растительного сырья и фитопрепаратов позволяют проводить разработку достоверных методов для их стандартизации - как с помощью качественных реакций, используемых для испытания подлинности, так и для количественного определения биологически активных веществ. Возможности достоверной идентификации зависят от наличия стандартных образцов определяемых соединений, число которых ограничено наиболее распространёнными и, следовательно, доступными веществами.

Всё это относится к берёзовому грибу (чаге) и получаемому из него лекарственному препарату "Бефунгин", которые находят широкое применение в народной и традиционной медицине при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта и злокачественных новообразований. Недостаточно изученные соединения, содержащиеся в чаге, принадлежат к разнообразным группам биологически активных веществ, таких как фенолы, флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, углеводы и др.

Фармакопейная статья на лекарственное растительное сырьё чаги (ГФ XI) предусматривает его стандартизацию лишь по таким показателям, как сухой остаток, влага, зола, содержание примесей, что не позволяет дать объективную оценку качества сырья по фармакологически активным компонентам.

кобальта предусматривают предварительное выпаривание, сжигание и прокаливание лекарственного препарата, что требует значительных затрат времени. Для количественного определения солей кобальта используют метод непосредственной спектрофотометрии. Однако рекомендуемая методика трудно воспроизводима.

В связи с этим актуальными являются исследования в области поиска новы* способов анализа отдельных групп биологически активных веществ, содержащихся £ чаге и бефунгине, которые обусловливают их фармакологическое действие, а так же необходимость разработки экспрессных методик идентификации и количественногс определения солей кобальта в бефунгине.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлось изучение химического состава чаги и лекарственного препарата "Бефунгин" дои совершенствования их стандартизации, выбор оптимальных условий для разработм экспрессных методик идентификации и количественного определения биологичесю активных веществ, а также совершенствование способов анализа солей кобальта содержащихся в бефунгине.

Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Исследовать химический состав и идентифицировать биологически активны« соединения и микроэлементы, содержащиеся в грибе чага и лекарственном препарат! "Бефунгин".

2. Изучить состав хромогенного комплекса чаги: фракции фенолов, флавоноидов фенолкарбоновых кислот, углеводов.

3. Идентифицировать биологически активные вещества, содержащиеся в чаге I бефунгине в несвязанном состоянии.

4. Установить какие группы биологически активных веществ переходит из сырья I бефунгин при производстве лекарственного препарата.

5. Разработать методики идентификации и количественного определенш биологически активных веществ, содержащихся в сырье чаги и бефунгине.

6. Осуществить выбор оптимальных методик качественного и количественногс анализа ионов кобальта в бефунгине.

7. Предложить оптимальные методики стандартизации бефунгина по основны.\ биологически активным веществам.

Научная новизна. Исследован химический состав и идентифицированы биологически активные вещества, содержащиеся в чаге и бефунгине, как в составе хромогенного комплекса, так и в свободном виде. Установлено, какие группы веществ переходят в бефунгин при его производстве из сырья чага.

Изучена возможность использования методов планарной хроматографии, ВЭЖХ, спектрофотометрии и качественных химических реакций для идентификации фенолов, флавоноидов, фенолкарбоновых кислот, углеводов, содержащихся в сырье чаги и лекарственном препарате "Бефунгин".

Осуществлён выбор оптимальных фотометрических методик для количественного определения фенолов и углеводов, содержащихся в чаге и бефунгине, как в связанном (в составе хромогенного комплекса) так и в свободном состоянии. Выбор этих групп биологически активных веществ для стандартизации лекарственного растительного сырья чаги и бефунгина основан на том, что согласно литературным данным фармакологическая активность чаги обусловлена присутствием различных групп веществ, в том числе хромогенного комплекса и по одной из версий, фенолами. Углеводы, улучшая растворимость полифенольных комплексов в водных растворах (к которым относится и хромогенный комплекс), потенцируют их фармакологическое действие. Кроме того, эти группы веществ относятся к легко окисляемым, и их содержание в процессе хранения уменьшается, что позволяет контролировать качество сырья чаги и лекарственных препаратов на его основе.

Усовершенствованы методики идентификации ионов кобальта в бефунгине, установлены условия выполнения анализа, не требующие озоления лекарственного препарата. Изучены оптимальные условия образования и экстракции комплексного соединения ионов кобальта с 1-нитрозо-2-нафтолом. Установлено, что биологически активные вещества, содержащиеся в бефунгине, не оказывают влияния на образование и устойчивость образующегося комплекса. Проведённые исследования позволили разработать экстракционно-фотометрическую методику количественного определения, позволяющую достоверно определять содержание хлорида кобальта в лекарственном препарате "Бефунгин".

Практическая значимость результатов исследования. Fla основе проведённых исследований разработаны методики идентификации и количественного определения основных групп биологически активных веществ, содержащихся в чаге и бефунгине,

обусловливающих фармакологическое действие. Предложены методики идентификац] и количественного определения ионов кобальта в бефунгине. Методи] характеризуются простотой выполнения, экспрессностыо, высокой чувствительностью позволяют достоверно оценивать качество исследуемого лекарственного сырья лекарственного препарата. Проанализированы несколько серий сырья и бефунгш производства Ярославской фармацевтической фабрики и установлены норм содержания фенолов и углеводов, входящих в состав хромогенного комплекса, а так я свободных фенолов и углеводов, содержащихся в сырье и лекарственном препарате.

Внедрение результатов исследования в практику. Работа выполнялась г договору №1 от 23.04.2002 г. с ЗАО "Ярославская фармацевтическая фабрика". К основании результатов исследования совместно с Ярославской фармацевтическо фабрикой разработан и представлен в Фармакопейный государственный комитет прое* ФСП на "Бефунгин". Разработан и передан заказчику проект ведомости изменений Ф1 на сырьё чаги, позволяющий оценивать его качество по некоторым биологичсск активным веществам.

Апробация и публикация результатов исследования. Основные положени диссертационной работы доложены на региональных научно-практически: конференциях по фармакологии, фармации и подготовке кадров (г. Пятигорск, 2002 2003 гг.), и на конкурсе молодых ученых, в рамках IX национального конгресс; "Человек и лекарство" (Москва, 2002 г.).

По материалам диссертации опубликовано 6 работ.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательски? наук ПятГФА (номер государственной регистрации 01.2.00101061) в рамках проблемь "Фармация" секции №38 Ученого совета МЗ РФ.

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 158 страницах машинописного текста, содержит 37 таблиц, 28 рисунков, состоит из «Введения», «Обзора литературы», 3 глав собственных исследований, общих выводов, списка литературы, включающего 154 источника, в том числе 46 иностранных, и приложения.

В первой главе диссертации обобщены данные литературы по химическому составу чаги и бефунгина, описаны методы анализа основных групп биологически

активных веществ, содержащихся в чаге, а так же особенности фармакологического действия чаги и бефунгина.

Во второй главе приведены результаты исследований по изучению химического состава чаги, как компонентов, входящих в состав хромогенного комплекса, так и биологически активных веществ, существующих в свободном состоянии.

Третья глава посвящена исследованиям по стандартизации и разработке норм качества лекарственного препарата "Бефунгин".

Четвёртая глава содержит экспериментальный материал по разработке методик идентификации, выбору условий выделения и количественного определения солей кобальта в бефунгине.

Положения, выдвигаемые на защиту:

1. Результаты исследования химического состава сырья чаги и лекарственного препарата "Бефунгин", оптимальных методов контроля их качества и стандартизации.

2. Методы стандартизации лекарственного препарата "Бефунгин", по некоторым содержащимся в нём биологически активным веществам.

3. Изучение условий и разработка методик качественного и количественного анализа ионов кобальта, содержащихся в бефунгине.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Изучение химического состава чаги

Нами проведено исследование хромогенного комплекса чаги, так как он согласно данным литературы обусловливает фармакологическую активность гриба. Исследование компонентов комплекса проводили после его гидролиза разведённой хлористоводородной кислотой в автоклаве под давлением 121,59 кПа в течение двух часов. В полученном гидролизате присутствовали различные группы биологически активных веществ, основываясь на свойствах которых было проведено их разделение с помощью многоступенчатой экстракции различными растворителями: хлороформом, раствором гидрокарбоната натрия, этилацетатом и водой. Полученные фракции -хлороформную, гидрокарбонатную, этилацетатную и водную исследовали с помощью химических реакций, методами хроматографии и спектрофотометрии. Эти группы биологически активных веществ были условно названы нами "связанными".

Кроме того, были изучены биологически активные вещества, остающиеся в воднс извлечении из сырья, после осаждения хромогенного комплекса, названные на.\ условно "свободными".

На основании сравнительной оценки чувствительности и воспроизводимости д] идентификации фенолов были выбраны реакции образования азокрасителя, нитроват и реакция окисления и конденсации (реакция Либермана), а углеводов - реакции резорцином и антроном в присутствии концентрированной серной кислоп Предложенные реакции имели выраженный аналитический эффект и высоку чувствительность.

Для подтверждения полученных данных использовали методы УФ спектрофотометрии и тонкослойной хроматографии.

Измеряли спектры поглощения фракций, выделенных из гидролизата хромогенног комплекса в УФ и видимой областях спектра (рисунок. 1).

Рисунок 1 - Спектры поглощения: хлороформной (1) и этилацетатыой (2) фракций хромогенного комплекса чаги

Положения максимумов на спектральных кривых подтвердили присутствие фенолов (275±2 нм) в хлороформной фракции, и флавоноидов (265+2, 360 нм), ] этилацетатной фракции.

Разработанные нами условия хроматографии в тонком слое сорбента, позволил! идентифицировать в хромогенном комплексе чаги фенолы, фенолкарбоновые кислоть (кофейную кислоту), флавоноиды (апигенин и кверцетин) и углеводы (глюкозу у ксилозу), а в водном извлечении из чаги после осаждения хромогенного комплексе "свободные" фенолы, углеводы и рутин (таблица 1).

Таблица 1 - Результаты хроматографического разделения биологически активных веществ, содержащихся в хромогенном комплексе чаги

Определяемая группа веществ Система растворителей Проявители Свидетели (Ис) Яг пятен в исследуемых растворах

фенолы бутанол - бензол (2:1) УФ, диазотировапная сульфаниловая кислота резорцин (0,86±0,03) пирокатехин (0,83±0,04) 0,84+0,03; 0,5±0,05; 0,3+0,05

фенолкарбоновые кислоты бутанол -ледяная уксусная кислота - вода (4:1:5) УФ, диазотированная сульфаниловая кислота кофейная (0,77±0,02) хлорогеновая (0,64+0,02) неохлорогеновая (0,6+0,02) 0,75±0,02 0,86 ±0,02

флавоноиды бутанол -ледяная уксусная кислота — вода (4:1:5) УФ, пары аммиака, раствор МаНСОз анигенин (0,84±0,03) кверцепш (0,78+0,03) рутин (0,51+0,02) кверцитрин (0,75±0,02) 0,78±0,02 0,83±0,02

углеводы бутанол -ледяная уксусная кислота - вода (4:1:2) анилинфталатпый реактив глюкоза (0,28 ±0,02) ксилоза (0,33 +0,02) 0,26±0,02 0,31 ±0,02

Таким образом, с помощью химических и физико-химических методов в сырье чаги были достоверно идентифицированы фенолы, флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты и углеводы.

Для количественного определения "свободных "фенолов и фенолов, содержащихся в хромогенном комплексе, использовали метод непосредственной спектрофотометрии. Измерение оптической плотности проводили при длине волны 275 нм, относительно хлороформа. В качестве стандартного образца использовали резорцин (таблица 2).

Таблица 2 - Результаты спектрофотометрического определения сумм!

фенолов, содержащихся в чаге

Содержание "связанных" фенолов Содержание "свободных" фенолов

Х,% Метрологические характеристики Х,% Метрологические характеристики

0,566 1=0,568 5-=0,003 X 3 д* =0,007 8а=±1,2% 0,100 X =0,099 ¿-=0,001 ■ Д* =0,002 £а=+2,6%

Содержание "связанных" фенолов, входящих в состав хромогенного комплекс; чаги, составило 0,57% (относительная погрешность определения ±1,2%), а "свободных фенолов 0,1% (относительная погрешность определения ±2,6%).

Для количественного фотометрического определения углеводов нами был; использована методика определения этой группы биологически активных вещесп фенол-сернокислотным методом, позволяющим определять общее содержали* углеводов без гидролиза полисахаридов в присутствии гумусовых веществ \ неорганических соединений.

Предварительно были изучены спектральные характеристики продукта! взаимодействия углеводов, содержащихся в чаге и стандартного раствора глюкозы с резорцином в присутствии концентрированной серной кислоты (рисунок 2).

Рисунок 2 - Спектры поглощения продуктов взаимодействия углеводов, содержащихся в чаге (1) и глюкозы (2) с резорцином и концентрированной серной

Спектры идентичны и характеризуется максимумом при 490 ам. Эта длина волны была выбрана нами в качестве аналитической. Кроме того, установлены оптимальные

условия проведения реакции, в том числе устойчивость продукта реакции во времени. Полученные данные позволили нам разработать методику количественного определения "свободных" и "связанных" углеводов, содержащихся в чаге. Содержание углеводов определяли по калибровочному графику, построенному для стандартных растворов глюкозы (рисунок 3).

концентрация глюкозы, мкг/мл

Рисунок 3 - Калибровочный график зависимости оптической плотности от концентрации глюкозы

Результаты количественного определения углеводов в чаге приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Результаты фотометрического определения углеводов в сырье чаги

Содержание "связанных" углеводов Содержание "свободных" углеводов

Х,% Метрологические характеристики Х,% Метрологические характеристики

1,124 Х=1,136 =0,007 х 3 дх=0,018 ЕсГ+1,6% 1,816 „У=1,885 =0,029 &х =0,051 £„=±2,7%

Содержание связанных углеводов, в хромогенном комплексе чаги, составило 1,14% (относительная погрешность определения +1,6%), а свободных углеводов 1,88% (относительная погрешность определения ±2,7%).

Для установления норм содержания свободных и связанных фенолов и углеводов, в чаге, провели исследование пяти серий сырья, полученных из разных регионов (таблица

Таблица 4 - Результаты количественного определения фенолов и углеводов, содержащихся в чаге

Серии чаги Найдено "связанных" Найдено "свободных"

фенолов, % углеводов, % фенолов, % углеводов, %*

02.08.00 0,619 1,372 0,116 1,828

11.10.01 0,603 1.247 0,106 1,903

20.01.03 0,568 1,136 0,099 1,885

23.01.02 0,516 1,112 0,085 1,694

07.04.02 0,541 1,162 0,092 1,738

На основании полученных результатов установили пределы содержания в сырье "связанных" фенолов не ниже 0,5%, углеводов 1,1%; "свободных" фенолов не ниже 0,085%, углеводов 1,6%.

Проведённый комплекс исследований позволил разработать методики идентификации и количественного определения фенолов и углеводов, содержащихся в чаге, как в свободном, так и в связанном состоянии. Методики не требуют использования дорогостоящих реактивов, отличаются высокой точностью и позволяют достоверно оценивать качество лекарственного растительного сырья по биологически активным компонентам.

Изучение химического состава и стандартизация лекарственного препарата

Для стандартизации лекарственного препарата «Бефунгин» необходимо было идентифицировать группы биологически активных веществ, перешедшие в него из сырья.

Для идентификации индивидуальных веществ и компонентов хромогенного комплекса использовали те же методики, что и для исследования сырья чаги.

В лекарственном препарате "Бефунгин" методами тонкослойной хроматографии, спектрофотометрии и с помощью химических реакций были идентифицированы в составе хромогенного комплекса фенолы, фенолкарбоновые кислоты (кофейная кислота), флавоноиды (апигенин, кверцетин) и углеводы (глюкоза и ксилоза) и в свободном виде фенолы, рутин, глюкоза и ксилоза.

Для более полной характеристики компонентов, содержащихся в кислотной фракции, выделенной из гидролизата хромогенного комплекса бефунгина, использовали метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (рисунок 4).

2 3 4 5 6 время удерживания, мин

Рисунок 4 - Хроматограмма кислотной фракции, выделенной из гидролизата хромогенного комплекса бефунгина

На полученной хроматограмме наблюдали шесть пиков, три из которых были нами идентифицированы: со временем удерживания 1,4 мин (1), соответствующий пирокатехиновой кислоте (1,4 мин); 1,6 мин (2), соответствующий кофейной кислоте (1,6 мин); 2,7 мин (3), соответствующий галловой кислоте (2,7 мин). Проведённые исследования позволили дополнительно идентифицировать в кислотной фракции, выделенной из гидролизата хромогенного комплекса бефунгина пирокатехиновую и галловую кислоты.

Идентичность результатов, полученных при анализе хромогенного комплекса и водного раствора, полученного после его осаждения из сырья чаги и бефунгина, свидетельствует о переходе биологически активных веществ из сырья в лекарственный препарат.

Так как из литературных данных известно, что фармакологическая активность лекарственного препарата обусловлена наличием фенольной фракции, а углеводы ("свободные" и "связанные") повышают биологическую доступность фенольных соединений за счёт улучшения их растворимости, стандартизацию бефунгина проводили по фенолам и углеводам.

Количественное определение "свободных" и "связанных" фенолов проводили методом непосредственной спектрофотометрии, а углеводов - фотометрическим фенол -сернокислотным методом (таблицы 5,6).

Таблица 5 - Результаты количественного определения "связанных" фенолов и углеводов, содержащихся в хромогенном комплексе бефунгина

Содержание фенолов в хромогенном комплексе бефунгина Содержание углеводов в хромогенном комплексе бефунгина

Х,% Метрологические характеристики Х,% Метрологические характеристики

0,305 Х=0,301 5-=0,003 * * дл =0,008 еа-±2,7% 0,910 X =0,902 =0,010 X Д X =0,026 еа=+2,9%

Содержание фенолов в хромогенном комплексе бефунгина составило 0,3% углеводов 0,9%. Относительная погрешность определения в обоих случаях ш превышала ±3%.

Таблица 6 - Результаты количественного определения "свободных" феноло! и углеводов, содержащихся в бефунгине

Содержание "свободных" фенолов в бефунгине Содержание "свободных" углеводов в бефунгине

Х,% Метрологические характеристики Х,% Метрологические характеристики

0,066 X=0,065 5-=0,001 к 3 Ах =0,002 еа-±2,4% 0,718 X=0,703 5- =0,006 х 7 Ах -0,016 Еа=±2,2 %

Содержание "свободных" фенолов составило 0,065% (относительная погрешност; определения +2,4%), а углеводов 0,7% (относительная погрешность определена +2,2%).

Для установления норм содержания свободных и связанных фенолов и углеводов содержащихся в бефунгине, провели исследование восьми серий бефунгина полученных из разных серий сырья (таблица 7).

Таблица 7 - Результаты количественного определения фенолов и углеводов, содержащихся в лекарственном препарате бефунгин

Серии бефунгина Найдено "связанных" Найдено "свободных"

фенолов, % углеводов, % фенолов, % углеводов, %

30600 0,262 0,851 0,058 0,640

11200 0,282 0,850 0,055 0,647

20301 0,296 0,883 0,057 0,687

78801 0,298 0,856 0,053 0,705

71501 0,292 0,852 0,052 0,699

81001 0,296 0,875 0,065 0,709

11602 0,282 0,890 0,064 0,700

10602 0,301 0,902 0,066 | 0,715

На основании полученных результатов установили пределы содержания "связанных" фенолов не менее 0,26%, углеводов 0,85%; "свободных" фенолов не ниже 0,05%, углеводов 0,6%.

Для изучения степени экстракции биологически активных веществ были проведены сравнительные исследования сырья чаги и полученного из него бефунгина (таблица 8). Таблица 8 - Результаты количественного определения фенолов и углеводов,

содержащихся в бефунгине и в чаге

Содержание фенолов и углеводов в Содержание фенолов и углеводов в

бефунгине, % сырье чаги, %

фенолов углеводов фенолов углеводов

0,065 0,301 0,713 0,902 0,099 0,568 1,885 1,136

Из полученных данных следует, что в лекарственный препарат из сырья экстрагируется "связанных" фенолов около 50%, углеводов около 80%, "свободных" фенолов около 65%, углеводов около 40%.

Таким образом, проведённые исследования химического состава чаги и бефунгина позволяют сделать вывод, что в лекарственный препарат из сырья извлекаются различные группы биологически активных веществ, которые были идентифицированы с

помощью химических и физико - химических методов, как в составе хромогенного комплекса (фенолы, углеводы, флавоноиды и фенолкарбоновые кислоты), так и в свободном виде (фенолы, углеводы, флавоноиды). Предложенные методики идентификации и количественного определения позволяют проводить стандартизацию сырья чаги и бефунгина не только по содержанию хромогенного комплекса (ГФ XI), но и по входящим в их состав свободным биологически активным веществам, обусловливающим фармакологическое действие сырья и лекарственного препарата.

Немаловажную роль в фармакологической активности лекарственного растительного сырья имеют микроэлементы. Методом эмиссионного спектрального анализа изучен элементный состав чаги и бефунгина. Установлено, что при производстве бефунгина из чаги биологически активные элементы (кальций, магний, алюминий, медь, цинк, марганец и др.) переходят из сырья в лекарственный препарат.

Идентификация и количественное определение солей кобальта в бефунгине.

Для повышения фармакологической активности в бефунгин добавляют соли кобальта в виде водного раствора хлорида или сульфата кобальта в количествах, предусмотренных регламентом производства (до 0,2%).

Согласно действующей ФС на "Бефунгин" идентификацию ионов кобальте проводят в золе, полученной после выпаривания, сжигания и прокаливанш лекарственного препарата по реакции с раствором роданида аммония, что требует значительных затрат времени. Для количественного определения используют мето; непосредственной спектрофотометрии. Однако фармакопейная методика требуеп проведения дополнительных трудоёмких операций.

Нами разработаны способы идентификации, не требующие озоленш лекарственного препарата и экстракционно-фотометрическая методика количественной определения, позволяющая достоверно устанавливать содержание ионов кобальта I бефунгине.

Для проведения методик идентификации ионов кобальта в лекарственно\ препарате осаждали и отделяли хромогенный комплекс, а в полученном фильтрат! проводили реакции с роданидом аммония, 1-нитрозо-2-нафтолом и нитрозо-Я-солыс (таблица 9).

Таблица 9 - Реакции идентификации ионов кобальта в бефунгине

№ Реактивы Аналитический эффект Предел обнаружения

1 50% раствор роданида аммония Голубое окрашивание, усиливающееся при добавлении ацетона 50 мкг

2 0,2% раствор нитрозо-Л-соли Красное окрашивание ' 36,3 мкг

3 0,05% раствор 1-нитрозо-2-нафтола Оранжевый цвет хлороформного слоя 54,5 мкг

Разработанные методики идентификации ионов кобальта в бефунгине не требуют предварительного выпаривания, сжигания и прокаливания лекарственного препарата,

характеризуются выраженным аналитическим эффектом и высоким пределом обнаружения.

Для количественного определения ионов кобальта в бефунгине была выбрана методика экстракционно-фотометрического определения, основанная на реакции образования комплексного соединения ионов кобальта с 1-нитрозо-2-нафтолом. Установлена специфичность этой химической реакции в присутствии биологически активных веществ, содержащихся в бефунгине. В качестве экстрагента использовали хлороформ.

Для установления оптимальных условий определения исследовали спектры поглощения продуктов взаимодействия ионов кобальта, выделенных из бефунгина и стандартного раствора хлорида кобальта с 1-нитрозо-2-нафтолом после экстракции хлороформом в области 300-500 ям (рисунок 5).

Рисунок 5 - Спектры поглощения комплексных соединений иопов кобальта, выделенных из бефунгина (1) и стандартного раствора хлорида кобальта (2) с 1-нятрозо-2-

Как следует из рисунка, спектры идентичны. Они имеют один максиму светопоглощения при 415 нм. Эта длина волны была выбрана в качестве аналитической

Нами было установлено, что ионы кобальта содержатся как в хромогенно комплексе, так и в фильтрате, после выделения комплекса. Необходимо был исследовать условия, при которых возможно определение общего содержания ионе кобальта. Мы исследовали влияние на процесс разрушения хромогенного комплекс концентрации, количества хлористоводородной кислоты и продолжительной гидролиза (таблица 10).

Таблица 10 - Зависимость результатов экстракционно-фотометрическог определения от условий разрушения хромогенного комплекса

Количество, мл Продолжительность процесса разрушения хромогенного комплекса

концентрированной хлористоводородной кислоты

10 минут | 20 минут | 30 минут

Найдено хлорида кобальта в бефунгине, %

10 0,160 0,169 0,181

12 0,171 0,176 0,183

15 0,177 0,182 0,185

20 0,178 0,183 0,185

разведённой хлористоводородной кислоты

5 0,131 0,146 0,152

10 0,138 0,153 0,179

15 0,144 0,165 0,181

20 0,151 0,179 0,187

25 0,163 0,182 0,195

Полученные результаты позволили сделать заключение, что для разрушени хромогенного комплекса бефунгина необходимо использовать разведенну! хлористоводородную кислоту в количестве 25 мл, а продолжительность процесс должна быть 30 минут. При этих условиях достигается максимальное высвобождени ионов кобальта.

Исследованы различные факторы, влияющие на образование и экстракции комплекса ионов кобальта, содержащихся в бефунгине, с 1 -нитрозо-2-нафтолом Установлены оптимальные значения таких факторов как рН среды, концентрация 1 количество реактива, кратность и продолжительность экстрагирования, при кагоры:

достигается максимальное значение оптической плотности пропорциональное содержанию хлорида кобальта в бефунгине (таблица 11).

Таблица 11 - Оптимальные значения факторов, влияющих на образование

комплексного соединения ионов кобальта с 1-нитрозо-2-нафтолом

Концентрация реактива 0,05%

Количество реактива 0,5 мл

Кратность экстрагирования трижды

Время однократной экстракции 1,5 минуты

Время выдерживания реакционной смеси 15 минут

Число встряхиваний 90-100 в минуту

Для исследования процесса комплексообразоваггия и характеристики эффективности экстракционного процесса нами были рассчитаны коэффициент распределения и степень экстракции полученного комплекса Расчеты показали сравнительно высокую степень экстракции исследуемого комплексного соединения (К<..р-98,5%) и постоянство коэффициента распределения при различных количествах лекарственного препарата. Это свидетельствует о том, что в изучаемом комплексном соединении процессов ассоциации и гидролиза не происходит.

Определение состава комплекса кобальта с 1-нитрозо-2-нафтолом проводили методами изомолярных серий и молярных отношений («насыщения») (рисунки 6,7). С помощью этих методов установлено соотношение компонентов (1:3).

0123456789 10 объём раствора хлорида кобальта, мл

10 98 76543210 объём раствора 1-нитрозо-2-нафтола Рисупок 6 - Определение состава комплексного соединения ионов кобальта с 1-нитрозо-2-нафтолом методом изомолярных серий Общая концентрация равна 1-3-10"4 М, 2 - 2 Ю^М

Рисунок 7 - Кривая насыщения

По полученным результатам была рассчитана константа устойчивости комплекс

(5,54-Ю10) свидетельствующая об образовании прочного комплексного соединени ионов кобальта с 1-нитрозо-2-нафтолом. Проведённые исследования подтвердил литературные данные и показали, что биологически активные вещества, содержащиеся бефунгине, не влияют на образование, экстракцию и устойчивость комплексног соединения.

Проведённый комплекс исследований позволил разработать оптимальну] методику экстракционно-фотометрического определения ионов кобальта лекарственном препарате бефунгин, характеризующуюся простотой выполнение достоверностью полученных результатов и отсутствием систематической ошибк определения (таблица 13).

Таблица 12 - Результаты экстракционно-фотометрического определени хлорида кобальта в лекарственном препарате бефунгин

Взято бефунгина, г А Х,% Метрологические характеристики

5,1633 0,523 0,189 X=0,189 Б-=0,001

5,1454 0,510 0,185

5,0627 0,516 0,190

4,9423 0,517 0,195 Ах =0,004 бн-±1,9%

5,1532 0,522 0,189

5,1347 0,515 0,187

Из приведённых в таблице данных следует, что относительная погрешность определения не превышает ±2%.

Разработанные методики идентификации и количественного определения позволяют более объективно оценивать качество сырья чаги и проводить стандартизацию лекарственного препарата "Бефунгин".

1. Исследованы условия выделения и гидролиза хромогенного комплекса из сырья чаги и лекарственного препарата "Бефунгин", а также условия разделения полученного гидролизата на фракции фенолов, фенолкарбоновых кислот, флавоноидов и углеводов.

2. Изучен состав хромогенного комплекса чаги и бефунгина и разработаны методики идентификации фенолов, кислот и флавоноидов, содержащихся в нём методами тонкослойной хроматографии и спектрофотометрии.

3. Показана возможность использования метода ВЭЖХ для идентификации фенолкарбоновых кислот, содержащихся в хромогенном комплексе бефунгина.

4. Выбраны условия выделения "свободных" фенолов и углеводов из чаги и бефунгина и проведена их идентификация с помощью химических реакций, хроматографических методов и УФ спектрофотометрии.

5. Разработаны методики количественного определения "свободных" фенолов и фенолов, содержащихся в хромогенном комплексе чаги и в бефунгине методом спектрофотометрии. Относительная погрешность определения не превышает ±3%.

6. Определение количественного содержания "связанных" и "свободных" углеводов, содержащихся в чаге и бефунгине, проведено фотометрическим фенол -сернокислотным методом. Относительная погрешность определения не превышает ±3%.

7. Установлено, что из чаги при производстве бефунгина извлекаются фенолы, флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, углеводы.

8. Проведено исследование элементного состава чаги и бефунгина методом эмиссионного спектрального анализа.

9. Усовершенствованы методики идентификации ионов кобальта в бефунгине, характеризующиеся ярко выраженным аналитическим эффектом и не требующие предварительного озоления лекарственного препарата.

10. Методами изомолярных серий и молярных отношений («насыщения») изучен состав комплексного соединения ионов кобальта и 1-нитрозо-2-цафтола в присутствии

биологически активных веществ. Рассчитана константа устойчивости комплекс (5,54-Ю10) свидетельствующая об образовании прочного комплекса.

11. Разработана экстракционно-фотометрическая методика количественног определения хлорида кобальта в бефунгине. Методика не отягчена систематическо ошибкой, хорошо воспроизводима и позволяет определять содержание хлорид кобальта в лекарственном препарате бефунгин, с относительной погрешность! определения ±1,9%.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ДИССЕРТАЦИИ

1. Разработка методик идентификации солей кобальта в лекарственном препарат бефунгин / Регион, конф. по фармации, фармакологии и подготовке кадров (57; 200: Пятигорск): Материалы . - Пятигорск: ПГФА, 2002. - С. 88-89.

2. Спектрофотометрическое определение фенолов в лекарственном препарат бефунгин / Регион, конф. по фармации, фармакологии и подготовке кадров (57; 200. Пятигорск): Материалы . - Пятигорск: ПГФА, 2002. - С. 89-90.

3. Чага, её состав и применение / Пятигорск, 2002. - 12 с. Деп. В ВИНИТИ РА 11.07.2002, № 1306 - В 2002. // Анн.: Биб. ук. Депонир. науч. работы (естеств. и точ науки, техника) - М., 2002. - №9 (367). - С. 9.

4. Качественный и количественный анализ фенолов в лекарственном препара "Бефунгин" / Актуальные проблемы создания новых лекарственных препарат« природного происхождения: Материалы междунар. Съезда (VI; 4-6 июля 2002; Санк Петербург). - СПб., 2002. - С. 178-182. (Соает. Беликов В.Г.)

5. Идентификация и количественное определение углеводов в лекарственнс препарате "Бефунгин" / Актуальные проблемы создания новых лекарственш препаратов природного происхождения: Материалы междунар. Съезда (VII; 3-5 ию. 2003; Санкт-Петербург - Пушкин). - СПб., 2003. - С. 321-323. (Соает. Беликов В.Г.)

6. Экстракционно-фотометрическое определение солей кобальта лекарственном препарате бефунгин II Разработка, исследование и маркетинг нов! фармацевтической продукции: Материалы межрегион, конф. по фармации фармакологии (58; 2003; Пятигорск). - Пятигорск: ПГФА, 2003. -С.210-211.

КАЛАШНИКОВА ЕКАТЕРИНА АЛЕКСАНДРОВНА

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СТАНДАРТИЗАЦИЯ СЫРЬЯ ЧАГИ И ЛЕКАРСТВЕННОГО ПРЕПАРАТА "БЕФУНГИН"

диссертации на соискание учёной степени кандидата фармацевтических наук

Подписано к печати _2003 г. Формат 60 х 84/16.

Бумага книжно-журнальная. Печать - ротопринтарная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № /3 //

Пятигорская государственная фармацевтическая академия 357532, г. Пятигорск, пр. Калинина, 11

Оглавление диссертации Калашникова, Екатерина Александровна :: 2004 :: Пятигорск

Бефунгин» (Обзор литературы)

1.1. Общая характеристика чаги, её биологическая роль и использование в медицине

1.2. Влияние химического состава чаги на механизм фармакологического действия

1.3. Методы анализа действующих веществ чаги

1.4. Получение и анализ лекарственного препарата "Бефунгин"

1.5. Методы элементного анализа

1.6. Методы идентификации и количественного определения ионов кобальта

1.6.1. Методы идентификации

1.6.2. Методы количественного определения ионов кобальта 31 Заключение по обзору литературы 35 Экспериментальная часть 37 Объекты и методы исследования

Глава 2. Изучение химического состава чаги 39 2.1. Исследование хромогенного комплекса чаги

2.1.1. Установление оптимальных условий гидролиза хромогенного комплекса чаги и разделения полученного гидролизата на фракции

2.1.2. Исследование фенольной фракции хромогенного комплекса чаги методом ТСХ

2.1.3. Идентификация фенолов, содержащихся в хромогенном комплексе чаги с помощью химических реакций

2.1.4. Идентификация фенолов, содержащихся в хромогенном комплексе чаги методом непосредственной спектрофотометрии

2.1.5. Исследование кислотной фракции хромогенного комплекса чаги методом ТСХ

2.1.6. Идентификация флавоноидов хромогенного комплекса чаги

2.1.7. Исследование флавоноидной фракции хромогенного комплекса чаги методом спектрофотометрии

2.1.8. Хроматографическое изучение водной фракции из гидролизата хромогенного комплекса чаги

2.2. Анализ водного раствора чаги после осаждения хромогенного комплекса методами бумажной и тонкослойной хроматографии

2.2.1. Анализ свободных фенолов в сырье чаги

2.2.1.1. Идентификация свободных фенолов, содержащихся в чаге с помощью химических реакций

2.2.1.2. Разработка условий хроматографического анализа свободных фенолов, содержащихся в сырье чаги

2.2.1.3. Определение свободных фенолов методом непосредственной спектрофотометрии в сырье чаги

2.2.2. Анализ свободных углеводов в сырье чаги 62 2.2.2.1. Идентификация свободных углеводов, содержащихся в чаге с помощью химических реакций

2.2.3. Идентификация биологически активных веществ, содержащихся в чаге

2.3. Количественное определение фенолов в сырье чаги

2.3.1. Количественное определение связанных фенолов, содержащихся в сырье чаги

2.3.2. Количественное определение свободных фенолов в сырье

2.4. Количественное определение углеводов в сырье чаги

2.4.1. Количественное определение связанных углеводов, содержащихся в хромогенном комплексе чаги

2.4.2. Определение содержания свободных углеводов в сырье чаги 72 2.5. Определение элементов в чаге методом эмиссионного спектрального анализа 74 Выводы по главе

Глава 3. Изучение химического состава и стандартизация бефунгина по биологически активным компонентам 77 3.1. Изучение хромогенного комплекса бефунгина

3.1.1. Разработка условий выделения, гидролиза и разделения гидролизата хромогенного комплекса бефунгина

3.1.2. Изучение хлороформной фракции методом спектрофотометрии

3.1.3. Анализ фенольной фракции хромогенного комплекса бефунгина

3.1.3.1. Идентификация фенолов, содержащихся в хромогенном комплексе бефунгина, с помощью метода тонкослойной хроматографии и химических реакций

3.1.3.2. Количественное определение фенолов, содержащихся в хромогенном комплексе бефунгина

3.1.4. Изучение кислотной фракции хромогенного комплекса бефунгина методом тонкослойной хроматографии

3.1.5. Исследование кислотной фракции хромогенного комплекса бефунгина методом ВЭЖХ

3.1.6. Исследование флавоноидной фракции хромогенного комплекса бефунгина методом ТСХ

3.1.7. Исследование флавоноидной фракции хромогенного комплекса бефунгина методом спектрофотометрии

3.1.8. Исследование водной фракции хромогенного комплекса бефунгина методом тонкослойной хроматографии

3.2. Анализ водного раствора бефунгина после осаждения хромогенного комплекса методами бумажной и тонкослойной хроматографии

3.3. Анализ биологически активных веществ, находящихся в бефунгине в несвязанном в хромогенный комплекс состоянии

3.3.1. Идентификация свободных фенолов в бефунгине

3.3.2. Количественное определение свободных фенолов в бефунгине

3.3.3. Идентификация свободных углеводов в бефунгине

3.3.4. Количественное определение углеводов в бефунгине

3.4. Определение макро- и микроэлементов, содержащихся в бефунгине 112 Выводы по главе

Глава 4. Идентификация и количественное определение ионов кобальта в лекарственном препарате «Бефунгнн»

4.1. Разработка методик идентификации ионов кобальта в бефунгине

4.2. Обоснование выбора метода количественного определения ионов кобальта в бефунгине

4.3. Спектральные характеристики комплексного соединения ионов кобальта с 1 -нитрозо-2-нафтолом

4.4. Исследование условий образования комплексного соединения ионов кобальта бефунгина с 1-нитрозо-2-нафтолом

4.4.1. Изучение условий извлечения кобальта из бефунгина

4.4.2. Изучение условий экстракции комплекса кобальта с 1-нитрозо-2-нафтолом

4.4.2.1. Выбор оптимального значения рН и концентрации реактива

4.4.2.2. Изучение зависимости экстрагирования комплекса от порядка прибавления компонентов, кратности и продолжительности экстрагирования

4.4.2.3. Продолжительность контакта фаз

4.4.2.4. Устойчивость хлороформных экстрактов. Интенсивность перемешивания

4.5. Изучение распределения экстрагируемых продуктов в водной и органической фазах

4.6. Определение состава и устойчивости комплекса ионов кобальта с 1-нитрозо-2-нафтолом

4.7. Разработка методики количественного определения солей кобальта в бефунгине 136 Выводы по главе 4 140 Общие выводы 141 Литература

Введение диссертации по теме "Фармацевтическая химия и фармакогнозия", Калашникова, Екатерина Александровна, автореферат

Актуальность темы. Лекарственные препараты из растительного сырья находят широкое применение в медицине при лечении различных заболеваний, что обусловлено их малой токсичностью и высокой биологической активностью. В связи с возрастающей потребностью здравоохранения в лекарственных препаратах растительного происхождения, на первый план в настоящее время выходят проблемы их стандартизации. Они отличаются сложностью химического состава растений, необходимостью выделения комплекса биологически активных веществ, его разделения на отдельные компоненты, многие из которых весьма лабильны. Важнейшей особенностью является непостоянство состава, обусловленное, прежде всего, качеством лекарственного растительного сырья.

Точные сведения о химическом составе лекарственного растительного сырья и фитопрепаратов позволяют проводить разработку достоверных методов для их стандартизации — как с помощью качественных реакций, используемых для испытания подлинности, так и для количественного определения биологически активных веществ. Возможности достоверной идентификации зависят от наличия стандартных образцов определяемых соединений, число которых ограничено наиболее распространёнными и, следовательно, доступными веществами.

Стандартизацию бефунгина в соответствии с ФС 42-3291-96 проводят по хромогенному комплексу, кроме которого нормируют содержание солей кобальта, вводимых в лекарственный препарат дополнительно. Методики идентификации солей кобальта предусматривают предварительное выпаривание, сжигание и прокаливание лекарственного препарата, что требует значительных затрат времени. Для количественного определения солей кобальта используют метод непосредственной спектрофотометрии. Однако рекомендуемая методика трудно воспроизводима.

В связи с этим актуальными являются исследования в области поиска . новых способов анализа отдельных групп биологически активных веществ, содержащихся в чаге и бефунгине, которые обусловливают их фармакологическое действие, а так же необходимость разработки экспрессных методик идентификации и количественного определения солей кобальта в бефунгине.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы являлось изучение химического состава чаги и лекарственного препарата "Бефунгин" для совершенствования их стандартизации, выбор оптимальных условий для разработки экспрессных методик идентификации и количественного определения биологически активных веществ, а также совершенствование способов анализа солей кобальта, содержащихся в бефунгине.

Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Исследовать химический состав и идентифицировать биологически активные соединения и микроэлементы, содержащиеся в грибе чага и лекарственном препарате "Бефунгин".

2. Изучить состав хромогенного комплекса чаги: фракции фенолов, флавоноидов, фенолкарбоновых кислот, углеводов.

3. Идентифицировать биологически активные вещества, содержащиеся в чаге и бефунгине в несвязанном состоянии.

4. Установить какие группы биологически активных веществ переходит из сырья в бефунгин при производстве лекарственного препарата.

5. Разработать методики идентификации и количественного определения биологически активных веществ, содержащихся в сырье чаги и бефунгине.

6. Осуществить выбор оптимальных методик качественного и количественного анализа ионов кобальта в бефунгине.

7. Предложить оптимальные методики стандартизации бефунгина по основным биологически активным веществам.

Практическая значимость результатов исследования. На основе проведённых исследований разработаны методики идентификации и количественного определения основных групп биологически активных веществ, содержащихся в чаге и бефунгине, обусловливающих фармакологическое действие. Предложены методики идентификации и количественного определения ионов кобальта в бефунгине. Методики характеризуются простотой выполнения, экспрессностью, высокой чувствительностью и позволяют достоверно оценивать качество исследуемого лекарственного сырья и лекарственного препарата. Проанализированы несколько серий сырья и бефунгина производства Ярославской фармацевтической фабрики и установлены нормы содержания фенолов и углеводов, входящих в состав хромогенного комплекса, а так же свободных фенолов и углеводов, содержащихся в сырье и лекарственном препарате.

Внедрение результатов исследования в практику. Работа выполнялась по договору №1 от 23.04.2002 г. с ЗАО "Ярославская фармацевтическая фабрика". На основании результатов исследования совместно с Ярославской фармацевтической фабрикой разработан и представлен в Фармакопейный государственный комитет проект ФСП на "Бефунгин". Имеются акты внедрения. Разработан и передан заказчику проект ведомости изменений ФС на сырьё чаги, позволяющий оценивать его качество по некоторым биологически активным веществам.

Апробация и публикация результатов исследования. Основные положения диссертационной работы доложены на региональных научно-практических конференциях по фармакологии, фармации и подготовке кадров (г. Пятигорск, 2002-2003 гг.), и на конкурсе молодых ученых, в рамках IX национального конгресса "Человек и лекарство" (Москва, 2002 г.).

По материалам диссертации опубликовано 6 работ.

Связь задач исследования с проблемным планом фармацевтических наук. Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских наук ПятГФА (номер государственной регистрации 01.2.00101061) в рамках проблемы "Фармация" секции №38 Ученого совета МЗ РФ.

В первой главе диссертации обобщены данные литературы по химическому составу чаги и бефунгина, описаны методы анализа основных групп биологически активных веществ, содержащихся в чаге, а так же особенности фармакологического действия чаги и бефунгина.

Положения, выдвигаемые на защиту:

📎📎📎📎📎📎📎📎📎📎