ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Общая характеристика рода Artemisia L
Растительный мир Тульской области известен богатым разнообразным лекарственным растительным сырьем (ЛРС), использование, большинства которого используется в промышленных масштабах. Среди такого ЛРС является род полыни Artemisia L. - семейство сложных цветов (Asteraceae) - sompositen (Asteraceae). Существует факт, что название семейства Артемизия, связанная с именем Артемизии (греческой богини), с термином ??????? "здоровый". У всех народов миров, в течении длительного времени полынь была признана эликсиром здоровья. Род Artemisia L. включает в себя зимнюю тяжелую травянистые растения и кустарники с богатым химическим составом, а также многих компонентов эфирных масел [4].
Из литературных источников известно, что в основном род Artemisia представляет собой многолетние растения, но есть также некоторые и однолетние или биеннале. Более чем 520 видов распространены в первую очередь в областях северного полушария Старого и Нового Света, Евразии и Азии, во всех географических зонах: умеренном поясе Евразии, Северной и Южной Африке, Европе, в странах Ближнего Востока, Афганистане, Пакистане, Китае, Кореи, Японии, Индии (Гималаи). [11]. Самое большое число представителей семейства астровых можно встретить на территории Китая (более 220 видов), не мало важно, но Россия идет на втором месте (180 видов). Основные территории России: Якутия (22), Сибирь (70), Бурятия (46). Среди них имеются эндемичные и редкие растения, которые до сих пор не изучены, к примеру: полынь широколистная, полынь армянская [1].
Изменчивость биотипов полыни рассматриваются, прежде всего, как травы, полукустарники и кустарники, имеющие восходящие, лежачие стебли, развивающие до одревесневших стеблей, листья очередные, простые или чаще в разной степени перисто-рассеченные [2].
Представители данного рода имеют особенность - произрастать в разных экосистемам: будь то, пустыни, полупустыни, лесистые или влажные области, тундра, скалистые поверхности гор. Полынь чаще всего можно встретить произрастающей, как сорняк, около дома, железнодорожных путях, неокультуренных полях. Трава полыни светолюбивое растение, предпочитающее богатые, среднеувлажненные, довольно рыхлые почвы. Еще одной отличительной характеристикой полыни является то, что они опыляются ветром [10].
Сведения о полынях приводятся также в работах И. Гмелина (Gmelin), В. Бессера (Besserа), Ледсбура, И. М. Красноборова. Широкое и традиционное понимание о полыни,как единого рода Artemisia было утверждено К. Линнеем. Род Artemisia имеет огромный внутривидовой полиморфизм, род распадается на 5 оформленных групп: Abrotanum, Absinthium, Dracunculus, Seriphidium и Tridentatae, которые между собой различны по некоторым признакам, например, строением корзинок и половым составом цветков в них, спектром биологически активных веществ. Многие виды полыни имеют обширную площадь и большую сырьевую массу, что определяет перспективы ее практического использования [30].
1.2. Морфолого-анатомическая характеристика растения
Части полыни, которые применяются как лекарственное растительное сырье – части, собранные во время цветения и высушенные листья, цветки распространенного многолетнего травянистого растения полыни горькой – Artemisiaabsinthium., семейство сложноцветных (астровые) — Соmpositae (Asteraceae).
1.2.1. Полынь горькая (Artemisiaabsinthium)
Видовое название происходит от латинского слова galerus, означающего в переводе шапку из звериной шкуры (вид парика). Это связано с волосками-трихомами, которые покрывают венчик растения и делают его пушистым. Беловатое корневище шлемника – тонкое, ветвистое и ползучее. Стебли растения – восходящие или прямые простые, четырёхгранные, также могут быть ветвистыми, в длину достигают от 8 до 50 см. По рёбрам имеют короткое опушение волосками, которые оттопырены либо наклонены вниз. Для стеблей характерен зеленый цвет, однако они могут быть окрашены и в лиловый оттенок. Листорасположение супротивное, средний размер листа в длину от 2 до 6 см, в ширину от 0,5 до 2 см. Простые листья сидячие или расположены на коротких широких опушённых черешках лилового оттенка. Они имеют яйцевидную форму, которая к основанию становится усеченной либо сердцевидной, а к верхушке сужается и переходит в туповатую, и плоскозубчатый край. Цветки у полыни горькой имеют короткую цветоножку длиной от 0,1 до 0,2 см и располагаются по одному в пазухах средних либо верхних листов, причем цветоножки 2 соседних цветков обращены в одну и ту же сторону. Собранные в пары цветки представляют собой ложные мутовки, образующие длинное, негустое, кистеобразное соцветие. Двугубая чашечка размером от 0,3 до 0,5 см с явно выраженной трубкой колокольчатая, голая, однако может иметь и опушение в виде коротких изогнутых простых волосков. Каждая губа – округленная, имеет цельные края и после цветения смыкается. На верхней имеется характерный чашевидный вырост опадающий в период, когда растение начинает плодоносить. Сине-фиолетовый венчик длиной 1-2 см снаружи покрыт железистыми волосками и имеет светлую изогнутую трубку. Тычинок четыре, длина двух передних больше длины задних тычинок. Единственный пестик, имеющий верхнюю завязь, состоит из 2 плодолистиков. У последних в процессе созревания начинают образовываться ложные перегородки, что приводит к образованию четырехчленного гинецея. Зрелые эремы имеют угловато-яйцевидную форму и длину до 0,2 см в диаметре. Орешки окрашены в желтоватый или серо-коричневый цвет и покрыты маленькими бугорками. [1, 8, 48].
Данный вид широко распространен в Европейской части России, Сибири, Средней Азии, Монголии, Китае и Японии. Являясь циркумбореальным болотным видом, в качестве мест произрастания обыкновенный шлемник выбирает районы с повышенным содержанием влаги в почве, поэтому часто встречается по берегам водоёмов, недалеко от болот, на сырых пойменных лугах и топях, а также вдоль канав. На территории нашей области данное растение встречается повсеместно во всех вышеописанных местах [5, 56].
Полынь горькая признана самым горьким растением. Ее горечь объяснима тем, что в траве существует 15 сесквитерпеновых лактонов, среди которых наибольшее значение имеют абсентин, атермизин, артемолин [31].
1.2.2. Полынь армянская (ArtemisiaarmeniacaLam)
Данный представитель из семейства сложноцветных занесен в Красную книгу Тульской области.
Полынь армянская представляет собой травянистое многолетнее растение высотой от 40 до 90 см.
Стебли - простые, малооблиственные, ребристые и немногочисленные. Листья все сверху зеленовато-серого цвета, рассеянно-волосистые. Нижняя часть листовой пластины растения, опушена и прижата беловатыми волосками, корневище - ползучие, деревянистое. Листья прикорневые длиной около 12 см вместе с черешком, продолговато-овальной яйцевидной узкой формы, дважды перисто-рассеченные, на длинных черешках.
Средние и верхние листья немногочисленные, они наиболее мелкие, перистые, сидячие. Прицветные листья цельные, ланцетные. Конечные дольки всех листьев 1 см длины, 0, 1-0, 2 см ширины, ланцетные или линейные, длинно, почти остисто-заостренные, пильчатые, часто курчавые, гребневидные. Корзинки 0, 3-0, 6 см в диаметре, шаровидные, сидячие или на коротких цветоножках, поникающие, собраны в короткие пазушные пучки, формирующие узкие, густые метелки. Краевые цветки в числе 10 штук, дисковые цветки около 20 штук, мелкие, трубчатые, желтоватые. Соцветие - узкое метельчатое, состоящее из шаровидных корзинок, из трубчатых цветков с волосистыми венчиками. Диаметр корзинок— 3—7 мм. Плоды — голые мелкие семянки. Размножается семенами и вегетативно.
Цветет в августе. Морозостоек до минус 29 °C [25].
Распространение в Тульской области в черноземной части (в Богородицком, Веневском, Воловском, Ефремовском, Кимовском и Куркинском районах) [25].
Рис. 1. Произрастание полыни армянской в Тульской области
1.2.3. Полынь широколистная (Artemisialatifolia)
Полынь широколистная является редким исчезающим видом семейства астровых, она занесена в Красные книги многих областей: Липецкой, Московской и Рязанской, в мониторинговый список Красной книги Орловской области [31].
Многолетнее травянистое растение около 20-70 см высотой с ползучим, длинным, деревянистым корневищем на концах восходящее, слегка волосистое.
Побеги растения высотой от 15 до 80 см. Стебель - прямой, травянистый, одиночный, ребристый, слабо об¬лиственный, ветвящийся лишь в нижней части. Отличительной особенностью от полыни армянской являются листья.
Растение произрастает в черноземной части Тульской области, преимущественно, встречается в Богородицком, Веневском, Воловском, Ефремовском, Кимовском и Куркинском районах [25].
Рис. 2. Произрастание полыни широколистной в Тульской области
1.3. Заготовка и сушка лекарственного растения
1.3.1. Заготовка сырья, первичная обработка и сушка
Заготовка травы и листьев полыни горькой используется в лечебных целях. Заготовка лиственного сырья производится до или в начале цветения (июнь-июль, июль-август), листья собирают без черешков. По ГОСТ предполагается сбор из прикорневых листьев и листоносных стеблей, но данное сырье содержит в себе слишком малое количество корзиночек и толстых безлистных стеблей. Сбор и заготовку проводят раздельно, в конце мая или начале июня. Сбор листьев производится в ручную, складывается, не утрамбовывая и отправляется в место сушки [36].
Травяной сбор (состоит из цветущих облиственных верхушек и прикорневых листьев) производится в начале цветения в июне – августе. Сбор следует проводить в течении 15 дней, указанного периода, так как трава со временем после слушки может менять свой цвет на серый, темно-коричневый, а соцветие станут бурыми и быстро осыпающимися. Но стоит также иметь ввиду, что полынь сильнодействующее растение при сборе, которого стоит проявлять осторожность.
Запрещается выдергивать растение с корнями [4].
Перед сушкой траву выстилают на хлопковую ткань, пергамент или бумагу равномерным тонким слоем около 7 см. Заготовленное сырье сушат под навесом, в сушилках при температуре, не превышающей 50 °С, если температурный режим сушки будет выше, то эфирные масла, которые находятся в составе полыни, будут улетучиваться, тем самым уменьшаться в количестве.
В процессе высушивания сырья, его просматривают периодически, при этом убирают погрубевшие соцветия позднего цветения, крупные стебли, которые погрубели и уже раскладывают сырье тонким слоем. Для определения окончания сушки важна ломкость стеблей и листовых черешков. При благоприятных условиях для сушки, трава на свежем воздухе сохнет 5-7 дней, листья 3-5 дней.
Выход сухого сырья 24-25%. Высушенные листья и трава не должны содержать более 13% влаги [36].
1.3.2. Внешние признаки по ГОСТ
По ГОСТу и ГФ XIV трава полыни представляет собой облиственные стеблевые верхушки с цветочными корзинками длиной до 25 см и толщиной 3 мм или ниже опушенных листьев с обеих сторон серебристо-зеленоватого цвета. Длина пластинки 5-10 см. Запах ароматный, ярко выраженный, специфичный. Вкус горький. Качество сырья снижается из-за потемневших, измельченных частей, грубых стеблей толщиной более 3 мм, других растений, песка и бурого цвета корзинки поздней фазы сбора. Для подтверждения подлинности сырья используются морфологические признаки и микроскопическое строение: Т-образные волоски со вздутой, длинной, с острыми концами клеткой на двух-, четырехклеточной ножке; эфирномасличные восьмиклеточные железки семейства астровых.
Измельченное сырье, как трава, так и листья представляет собой смесь отдельных кусочков, которая проходит сквозь сито с отверстиями диаметром 7 мм. Выпускаются брикетами, фасованные в индивидуальную упаковку их картона [3].
1.4. Хранение лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов
Требования и условия для хранения лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов прописаны в общей фармакопейной статье ГФ XIV [24].
Условия хранения лекарственного растительного сырья (ЛРС) и лекарственных растительных препаратов в специальных хранилищах должны обеспечивать сохранность сырья и препаратов по основным показателям качества, изменяющимся при хранении в сроки, установленные фармакопейными статьями или нормативной документацией.
Специально оборудованные складные помещения для хранения ЛРС имеют ряд зон: отделение приема, где осуществляется оформление документов, проверка качества упаковки и маркировки, отбора проб для анализа; отдельное помещение для временного хранения лекарственного растительного сырья, зараженного вредителями запасов (изолятор); зону для временного хранения нестандартного сырья; зону для основного хранения сырья; зоны для раздельного хранения различных групп лекарственного растительного сырья и др [4].
Складские помещения для хранения лекарственных растительных препаратов должны отвечать требованиям, установленным в соответствующем порядке.
Хранение ЛРС и фитопрепаратов должно осуществляться таким образом, чтобы не было перекрестного загрязнения (загрязнения сырья, промежуточных или готовых продуктов другим исходным или конечным продуктом в процессе технологического процесса, транспортировки или хранения).
Помещения для хранения лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов должны быть чистыми и хорошо проветриваемыми, своевременно должны проводиться процедуры дезинфицирования, должны быть изолированы, таким образом, чтобы избежать проникновения насекомых и животных, грызунов. Для поддержания особых температурных условий, защиты от света и уровня влажности должны обеспечиваться и контролироваться регулярно. Для контролирования температуры и влажности используют специальные средства измерения, такие как: термометр и психрометр, термогигрометр и др. Если ЛРС должно храниться при температуре, отличной от комнатной, оно должно быть соответствующим образом маркировано. Лекарственное растительное сырье и лекарственные растительные препараты не должны подвергаться длительному воздействию прямых или ярких рассеянных солнечных лучей [6].
Лекарственные растительные средства, которые требуют защиту от света при хранении, должны находиться в защищенном от света месте и/или в светозащитной упаковке в соответствии с требованиями ОФС «Упаковка, маркировка и транспортирование лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов». Относительная влажность при хранении не более 60 ± 5 % в зависимости от соответствующей климатической зоны (I, II, III и IVА) и физико-химических свойств лекарственного растительного сырья/препарата и биологически активных веществ, входящих в его состав, в 3 упакованном виде в соответствии с ОФС «Упаковка, маркировка и транспортирование лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов» [10].
1.5. БАВ, содержащиеся в лекарственном растительном сырье
В процессе фотосинтеза, в результате которого происходит синтез органических веществ из неорганических веществ под воздействием солнечного света из воды и углекислого газа. Растения в процессе фотосинтеза синтезируют большое количество химических соединений, отличающихся друг от друга строением и составом [18].
С целью образования новых веществ в клетках растений, полученные метаболиты вовлекаются в биосинтетический процесс, в результате чего становятся исходным сырьем в сложном синтезе. В данном синтезе образуются вторичные метаболиты, отличающиеся по свойствам и химической структуре, обладающие разной биологической активностью. Все биологически активные соединения (БАС) растительного происхождения делятся на действующие, сопутствующие, балластные вещества. Образовавшиеся новые метаболиты могут определенным образом воздействовать на организм животного и человека, на процессы их жизнедеятельности, причем это воздействие может быть положительным и отрицательным [22].
Действующие вещества – ряд соединений, вызывающих фармакологическое действие непосредственно лекарственного растительного сырья, а также препаратов, полученных из него. Чаще всего это вторичные метаболиты, реже - первичные. Их подразделяют на две группы:
1. Действующие вещества, обладающие сильно выраженной фармакологической активностью: в высоких дозах токсичны для живого организма, могут вызывать отрицательные побочные явления, проявляется терапевтический эффект в очень широких пределах лечебных доз. К этой группе, в основном, относятся химические соединения одного класса веществ, например, алкалоиды и сердечные гликозиды. Лекарственное растительное сырье, образующие подобные БАВ, часто используют для производства промышленных препаратов.
2. Действующие вещества, обладающие более слабой фармакологической активностью: химические соединения разных классов, часто в растениях могут встречаться в виде смеси веществ. Многие растения содержат в своем составе даже в микроколичествах смесь витаминов, флавоноидов, лигнанов, кумаринов, дубильных веществ и др. В данном случае, терапевтический эффект в растениях достигается путем комплексного воздействия всех имеющихся БАВ. Фармакологический результат таких веществ чаще всего начинает проявляться при длительном применении и в достаточно высоких дозах. Но несмотря на это, побочные эффекты почти отсутствуют. Из такого ЛРС изготавливают экстемпоральные лекарственные формы и промышленные лекарственные препараты [25].
Сопутствующие вещества – соединения, содержащиеся в растительном сырье, обладают определенной биологической и фармакологической активностью, но не оказывают прямого терапевтического действия. К таким веществам относятся первичные и вторичные метаболиты, которые образуются в процессе синтеза в растении параллельно с активными веществами. Наличие сопутствующих веществ в определенных случаях может оказывать разное действие:
1. Положительное (ускоряют или улучшают эффект действующих веществ, к примеру, сапонины, нередко встречающиеся в растениях, облегчают в кишечнике процесс всасывания сердечных гликозидов, которые присутствуют непосредственно в растении, тем самым, обеспечивют более быстрое достижение терапевтического эффекта; аскорбиновая кислота усиливает действие флавоноидов, которые регулируют сосудистую проницаемость).
2. Отрицательное (вызывают побочные действия или замедляют процесс усвоения действующих веществ, например, смолы, образующиеся вместе с антраценпроизводными, часто вызывают боль в кишечнике и тошноту; дубильные вещества могут портить качество приготовленных экстемпоральных лекарственных форм). Поэтому от негативных сопутствующих веществ, по-возможности, стараются освободиться [35].
Балластные вещества –продукты первичного синтеза и представлены различными производными углеводов. Они очень редко участвуют в достижении терапевтического эффекта.
Стоить учесть то, что данная классификация условна, т.к. одну и ту же группу веществ в определенных случаях можно отнести к различным типам веществ (например, клетчатка, крахмал и др.) [22].
1.6. Основные классы действующих веществ ЛРС
Огромное количество биологически активных веществ в себе содержат лекарственные растительные растения. Исходя из классификации по составу, по оказывающему терапевтическому действию, все их можно разделить на определенные группы, такие как:
1. Алкалоиды – природные гетероциклические азотсодержащие органические соединения, которые содержат в кольце атом азота, но в некоторых случаях азот может быть в боковой цепи, они обладают очень сильным фармакологическим действием, из-за этого принимаемые дозы многих алкалоидов могут вызывать побочные эффекты. Известно о 10000 алкалоидов, структура которых установлена, выделенных из растений, но в медицинской практике применяют всего лишь около 80 алкалоидов [33].
Алкалоиды оказывают гипо- или гипертензивные эффекты, сосудосуживающее или сосудорасширяющее, седативное действие на ЦНС. Эта группа БАВ относится к сильнодействующим, ядовитым и наркотическим средствам, применение растений и препаратов на их основе в качестве лекарственного средства требует особого внимания, обязательного согласования с врачом [35].
2. Терпеноиды – группа органических соединений растительного происхождения, являющаяся самая многочисленной группой, которая в своем составе имеет разветвленные цепи из 5 атомов углерода и объединяемая общими путями биосинтеза. Из количества изопреновых единиц в химической структуре соединения, терпеноиды делят на подгруппы:
- сердечные гликозиды – представляют собой вещества, со сложной химической структурой, состоящей из стероидного скелета с кислородсодержащими пятичленными или шестичленными кольцами, углеводная часть состоит из от 1 до 5 моносахаридов. Фармакологическое действие этой группы - улучшение работоспособности сердечной мышцы. ЛРС, в состав, которого входят сердечные гликозиды, используется как для производства промышленных лекарственных препаратов, так и для изготовления настоек [22].
- эфирные масла – представляют собой органические смеси летучих, жидких веществ, имеющие специфические запахи. В медицине эфирные масла занимают одно из важных мест, так как они обладают достаточно широким спектро терапевтических действий. В связи с этим растительное сырье, содержащее эфирные масла, применяют для изготовления абсолютно разных по свойствам лекарственных препаратов.
- сапонины – в процессе метаболизма образуются такие вещества, которые обладают специфическими свойствами, к примеру, стероидные сапонины обладают антисклеротическим действием, тритерпеновые сапонины - отхаркивающим действием, обладают тонизирующим и адаптогенным эффектами. Сапонины также оказывают и противовоспалительные, иммуностимулирующие и гормонсберегающие действия [17].
- иридоиды (горькие гликозиды) – обладают действием стимулирующие повышение аппетита, секреции желудочного сока, пищеварение. При этом улучшается желчеотделение, усиливается перистальтика кишечника.
3. Фенольные соединения – ряд веществ, в составе которых одно или несколько ароматических колец, а также гидроксильные группы, связанные с центральным кольцевым атомом. Известно больше двух тысяч растительных фенольных соединений, из них некоторые это:
- простые фенолы, фенолокислоты, фенолоспирты, фенолгликозиды. Они содержатся в растениях в незначительном количестве и их действие это усиление свойств основных веществ, но они обладают . В выраженным антисептическим действием [17].
- кумарины. Вещества, имеющие в основе строения бензо-?-пирон. Эффекты, которыми обладают соединения это: спазмолитический, фотосенсибилизирующий, антикоагулянтный, но и Р-витаминной активностью.
- флавоноиды – представляют собой соединения производные флавана или флавона (бензо-?-пирона). Многие ЛРС в большом количестве содержат флавоноиды, имеющие сильные терапевтические, спазмолитические, гипотензивние, желчегонние действия, проявляют Р-витаминную активность.
- лигнаны – соединения состоящие из двух фенилпропановых фрагментов, имеющие между собой ?-углеродные боковые цепи. Наличие в ЛРС их достаточно богато, так как они обладают разными свойства: тонизирующее, стимулирующее, противомикробное, желчегонное, гепатопротекторное и др. [7].
- дубильные вещества (таниды). Это полифенольные соединения, уплотняющие и закрепляющие белковые молекулы в слизистых оболочках. Вкус у дубильных веществ терпкий и вяжущий. Дубильные вещества подразделяют на гидролизуемые (подвергаются гидролизу в присутствии различных ферментов) и конденсированные (не поддаются гидролизу).
Лекарственное растительное сырье и лекарственные препараты, которые содержат в себе таниды, как для наружного, так для внутреннего применения. Обладают дубильные вещества действиями: вяжущие, противовоспалительные, бактерицидные и кровоостанавливающие.
Стоит отметить, что при контакте с воспаленной слизистой оболочкой или раневой поверхностью дубильных веществ образуются тонкая поверхностная пленка, защищающая от раздражения чувствительные нервные окончания [6].
- антраценпроизводные. Это группа растительных фенольных соединений, в основу которых положено ядро антрацена различной степени окисленности по среднему кольцу. Немногие растения содержат в своем составе данную группу веществ, однако растения богатые антраценпроизводными, обладают слабительным действием, стимулируя перистальтику толстого кишечника.
4. Углеводы. Данный класс веществ является первичным метаболитом, сюда входят алифатические полиоксикарбонильные соединения и их различные производные. Терапевтический эффект растений обусловлен наличием в них высокомолекулярных полисахаридов, таких как:
- клетчатка. Это растительный линейный высокомолекулярный гомополисахарид, построенный из остатков D-глюкозы, которые связаны между собой ?-1,4-гликозидными связями. В желудке человека не переваривается, поэтому попадая в толстый кишечник, набухает, тем самым раздражая рецепторы его стенок, и оказывает слабительное действие. стимулируя перистальтику и тем самым оказывая слабительный эффект [15].
- пектиновые вещества. Это высокомолекулярные гетерополисахариды, состоящие из остатков галактуроновой кислоты и ее метилированных производных, соединенных между собой ?-1,4-гликозидной связью.
