способ получения средства, обладающего диуретической и противовоспалительной активностью

Формула изобретения

Способ получения средства, обладающего противовоспалительной и диуретической активностью, характеризующийся тем, что измельченные до 5 мм корневища с корнями сабельника болотного экстрагируют при температуре 55-65°С 40-45%-ным этиловым спиртом при соотношении сырья и экстрагента 1:(10-15) трехкратно по 2,5 ч, далее извлечения объединяют, фильтруют, упаривают, очищают сепарированием и высушивают в вакуумной сушилке с последующим измельчением, при этом конечный продукт содержит не менее 35% суммы полифенольных соединений в пересчете на (+)-катехин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к фармации и касается способа получения средства, обладающего диуретической и противовоспалительной активностью.

Поиск и разработка новых лекарственных средств, предназначенных для лечения и профилактики воспалительных заболеваний, обусловлены широким распространением, особой тяжестью течения. В настоящее время доказана эффективность применения лекарственных препаратов из растительного сырья для лечения воспаления. Использование фитопрепаратов считается более безопасной терапией, поскольку комплекс биологически активных веществ, обуславливающих терапевтическое действие, обладает малой токсичностью и лучшей переносимостью.

Известно применение препарата Канефрон Н (Германия), применяемого в виде спиртового экстракта, состоящего из золототысячника травы 0,6 г, любистока корней - 0,6 г и розмарина цветков - 0,6 г, содержащего 19 об.% спирта этилового в 100 мл. Недостатком данного способа является менее выраженное диуретическое действие и противовоспалительная активность данного средства по сравнению со средством, получаемым по заявленному способу.

Из уровня техники известно противовоспалительное и мочегонное средство из отвара сабельника болотного, применяемого в народной медицине (В.В.Телятьев. Целебные клады. Иркутск, 1991, стр.146-147).

Однако отвар из лекарственного растительного сырья не обеспечивает максимального выхода биологически активных веществ в извлечение и обычно составляет 20-40%. В водное извлечение переходят преимущественно вещества гликозидных форм.

Наиболее близким к заявленному изобретению по назначению и по стадиям технологического процесса является способ получения средства на основе растительного сырья, обладающего диуретической и противовоспалительной активностью, включающий трехкратную экстракцию листьев толокнянки обыкновенной 45-55% этиловым спиртом при соотношении сырье:экстрагент 1:(10-14), упаривание объединенных экстрактов, очищение сепарированием и высушивание (RU 2064301 С1, 27.07.1996).

Однако сухой экстракт толокнянки, полученный по вышеописанному способу, содержит биологически активные вещества хинольного характера, основным компонентом которых является арбутин и гидрохинон. Именно эти вещества оказывают выраженное антимикробное, мочегонное и противовоспалительное действие, что определяет применение сухого экстракта толокнянки только при воспалительных заболеваниях мочеполовой системы, вызванных бактериальной инфекцией.

Задачей данного изобретения является получение средства на растительной основе с повышенной фармакологической активностью.

Для достижения поставленной задачи измельченный растительный материал (сырье) сабельника болотного (Comarum palustre L.) семейства розоцветные Rosaceae экстрагируют 40-45% спиртом этиловым в соотношении сырье-экстрагент, равном 1:(10-15) при температуре 55-65°С при постоянном перемешивании в течение 2.5 часов. Процесс повторяют трижды. Первое и второе извлечение объединяют, фильтруют и упаривают до 1/15 первоначального объема. Концентрированный экстракт очищают сепарированием, сушат в вакуумной сушилке и измельчают на мельнице пропеллерного типа. Выход готового продукта составляет 17.27±0.5% от массы растительного сырья.

Заявленный способ получения средства позволяет получить сухой экстракт сабельника болотного, содержащий преимущественно полифенольные соединения ряда катехина. Производные катехина обладают выраженным противовоспалительным действием, обусловленным непосредственным влиянием на экссудативную фазу воспаления, а также ингибированием циклооксигеназы 2 - ключевого фермента любой воспалительной реакции. В связи с тем что содержание полифенольных соединений в пересчете на (+)-катехин в готовом продукте составляет не менее 35%, это позволит использовать сухой экстракт сабельника болотного в качестве противовоспалительного средства при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, мочевыделительной и других систем организма человека. Кроме того, в фармакологических испытаниях на экспериментальных моделях установлена выраженная солевыводящая активность сухого экстракта сабельника болотного, что в сочетании с противовоспалительным действием будет эффективно при оксалатурии и профилактики обострении подагры.

Предложенный способ позволяет получить конечный продукт, представляющий собой мелкодисперсный аморфный гигроскопичный порошок со специфическим запахом, с повышенным содержанием суммы полифенольных соединений в пересчете на (+)-катехин не менее 35%, обладающий выраженной противовоспалительной и диуретической активностью.

Способ иллюстрируется ниже следующими примерами.

Пример 1

5 кг измельченных корневищ с корнями сабельника болотного измельчают до размера частиц диаметром 5 мм (сито №5 ГОСТ 214-83). Измельченное сырье загружают в экстрактор с мешалкой и внешним паровым обогревом. Заливают 50 л спирта этилового 40% в соотношении сырье-экстрагент, равном 1:10. Экстрагируют при температуре 60°С при постоянном перемешивании в течение 2.5 часов. Экстракцию повторяют еще два раза, подавая каждый раз в экстрактор спирт этиловый 40% в количестве, равном объему слитого извлечения. 1-й слив 36 л, 2-ой слив - 36 л, 3-й слив - 37 л. Объединенное извлечение фильтруют через серошинельное сукно в сборник и упаривают до 1/15 первоначального объема. Концентрированный экстракт очищают сепарированием, сушат в вакуумной сушилке в течение 12 часов и измельчают на мельнице. Получают 860 г готового продукта, что составляет 17.2% от веса исходного сырья. Сухой экстракт представляет собой мелкодисперсный порошок желто-коричневого цвета со специфическим запахом. Гигроскопичен, слегка комкуется. Содержание влаги - 0.95%.

Диуретическую активность полученного продукта определяли на белых крысах-самцах линии Wistar массой 160-180 г. Влияние на диуретическую функцию почек изучали при однократном введении водных растворов экстракта сабельника в дозе 100 мг/кг за 30 минут до водной нагрузки, составляющей 2.5% от массы тела (Берхин, Иванов, 1972). Контрольной группе вводили эквиобъемное количество дистиллированной воды. В качестве препарата сравнения использовали деалкоголизированный раствор «Канефрона» в объеме 1,5 мл/кг. После введения препаратов осуществляли катетеризацию уретры крыс и измеряли объем мочи и скорость диуреза за 4 часа. Из полученных данных, представленных в таблице 1, следует, что испытуемый экстракт обладает наиболее выраженным эффектом при его введении животным в дозе 100 мг/кг, увеличивая образование мочи на 27,8% по сравнению с данными в контрольной группе. При этом аналогичный показатель для препарата сравнения составил 14,9%.

Во второй серии экспериментов исследовали противовоспалительную активность полученного продукта на модели формалинового воспаления. Опыты проведены на белых крысах обоего пола линии Wistar массой 170-190 г. Воспроизведение острого асептического воспаления конечности осуществляли по методу Ю.В.Стрельникова (1960): белым крысам в правую заднюю лапку вводили 0.1 мл 3% раствора формалина. За 3 часа до субплантарного введения формалина и через 5 и 18 часов после инициации воспаления животным интрагастрально вводили водный раствор экстракта в дозе 100 мг/кг. Животные контрольной группы в равном объеме и одинаковом режиме получали воду дистиллированную. В качестве препарата сравнения использовали канефрон в дозе 1,5 мл/кг. Через 24 часа после введения формалина проводили оценку антиэкссудативного эффекта онкометрическим методом. Данные представлены в таблице 2. Из приведенных данных следует, что испытуемый экстракт оказывает выраженное антиэкссудативное действие, снижая выраженность отека на 36,7%, по сравнению с показателями животных контрольной группы. Препарат сравнения обнаружил только тенденцию к снижению отека, вызванного формалином.

Пример 2

5 кг измельченных корневищ с корнями сабельника болотного измельчают до размера частиц диаметром 5 мм (сито №5 ГОСТ 214-83). Измельченное сырье загружают в экстрактор с мешалкой и внешним паровым обогревом. Заливают 60 л спирта этилового 43% в соотношении сырье-экстрагент, равном 1:12. Экстрагируют при температуре 65°С при постоянном перемешивании в течение 2.5 часов. Экстракцию повторяют еще два раза, подавая каждый раз в экстрактор спирт этиловый 43% в количестве, равном объему слитого извлечения. 1-й слив - 46 л, 2-ой слив - 45 л, 3-й слив - 45 л. Объединенное извлечение фильтруют через серошинельное сукно в сборник и упаривают до 1/15 первоначального объема. Концентрированный экстракт очищают сепарированием, сушат в вакуумной сушилке в течение 12 часов и измельчают на мельнице. Получают 850 г готового продукта, что составляет 17.0% от веса исходного сырья. Сухой экстракт представляет собой мелкодисперсный порошок желто-коричневого цвета со специфическим запахом. Гигроскопичен, слегка комкуется. Содержание влаги - 1.44%.

Диуретическую активность полученного экстракта определяли на белых крысах-самцах линии Wistar массой 160-180 г. Описание схемы эксперимента изложено в примере 1. Из полученных данных, представленных в таблице 3, следует, что испытуемый экстракт обладает наиболее выраженным эффектом при его введении животным в дозе 100 мг/кг, увеличивая образование мочи на 24,1% по сравнению с данными в контрольной группе. При этом аналогичный показатель для препарата сравнения составил 14,9%.

В последующем исследовали противовоспалительную активность полученного экстракта на модели формалинового воспаления. Опыты проведены на белых крысах обоего пола линии Wistar массой 170-190 г. Описание эксперимента изложено в примере 1. Данные представлены в таблице 4. Из приведенных данных следует, что испытуемый экстракт оказывает выраженное антиэкссудативное действие, снижая выраженность отека на 33,5% по сравнению с показателями животных контрольной группы. Препарат сравнения обнаружил только тенденцию к снижению отека, вызванного формалином.

Пример 3

5 кг измельченных корневищ с корнями сабельника болотного измельчают до размера частиц диаметром 5 мм (сито №5 ГОСТ 214-83). Измельченное сырье загружают в экстрактор с мешалкой и внешним паровым обогревом. Заливают 75 л спирта этилового 45% в соотношении сырье-экстрагент, равном 1:15. Экстрагируют при температуре 55°С при постоянном перемешивании в течение 2.5 часов. Экстракцию повторяют еще два раза, подавая каждый раз в экстрактор спирт этиловый 45% в количестве, равном объему слитого извлечения. 1-й слив - 61 л, 2-ой слив - 61 л, 3-й слив - 60 л. Объединенное извлечение фильтруют через серошинельное сукно в сборник и упаривают до 1/15 первоначального объема. Концентрированный экстракт очищают сепарированием, сушат в вакуумной сушилке в течение 12 часов и измельчают на мельнице. Получают 860 г готового продукта, что составляет 17.6% от веса исходного сырья. Сухой экстракт представляет собой мелкодисперсный порошок желто-коричневого цвета со специфическим запахом. Гигроскопичен, слегка комкуется. Содержание влаги - 0.95%.

Диуретическую активность полученного экстракта определяли на белых крысах-самцах линии Wistar массой 160-180 г. Описание схемы эксперимента изложено в примере 1. Из полученных данных, представленных в таблице 5, следует, что испытуемый экстракт обладает наиболее выраженным эффектом при его введении животным в дозе 100 мг/кг, увеличивая образование мочи на 24,4% по сравнению с данными в контрольной группе. При этом аналогичный показатель для препарата сравнения составил 14,9%.

В последующем исследовали противовоспалительную активность полученного экстракта на модели формалинового воспаления. Опыты проведены на белых крысах обоего пола линии Wistar массой 170-190 г. Описание эксперимента изложено в примере 1. Данные представлены в таблице 6. Из приведенных данных следует, что испытуемый экстракт оказывает выраженное антиэкссудативное действие, снижая выраженность отека на 32,3% по сравнению с показателями животных контрольной группы. Препарат сравнения обнаружил только тенденцию к снижению отека, вызванного формалином.

На основании качественного фитохимического анализа в полученном экстракте установлено наличие:

1. Полифенольных соединений

1.1. 0,5 г сухого экстракта растворяют в 10 мл воды при нагревании и периодическом перемешивании на кипящей водяной бане. Извлечение охлаждают до комнатной температуры, фильтруют через бумажный фильтр. К 1 мл фильтрата прибавляют 9 мл воды и 3 капли раствора железа окисного хлорида [1]; появляется осадок черно-зеленого окрашивания (полифенольные соединения).

1.2. Хроматографией в тонком слое сорбента на пластинке "Sorbfil ПТСХ-ПА" в системе растворителей хлороформ-метанол-вода (26:14:3) после проявления 1% спиртовым раствором железа окисного хлорида [1] обнаружен (+)-катехин - R_f=0,56.

1.3 0.2 г сухого экстракта растворяют в 25 мл спирта метилового 70%. 20 мкл полученного раствора вводили в высокоэффективный жидкостной хроматограф Gilston (Франция) (колонка Zirbax ODS 4.6×250 мм, подвижная фаза: ацетонитрил-0.1% фосфорная кислота (15:85)). При детектировании с помощью УФ-детектора при длине волны 280 нм идентифицированы галловая кислота, катехин, эпикатехин (фиг.1).

2. Углеводов

2.1. 0,5 г сухого экстракта растворяют в 10 мл воды при нагревании и периодическом перемешивании на кипящей водяной бане. К 5 мл полученного фильтрата прибавляют 15 мл спирта этилового 96%, нагревают на кипящей водяной бане в течение 10 мин; появляется небольшой хлопьевидный аморфный осадок (полисахариды).

2.2. 0.1 г сухого экстракта растворяют в 10 мл 40% этилового спирта при нагревании и периодическом перемешивании на кипящей водяной бане. Извлечение охлаждают до комнатной температуры, фильтруют через бумажный фильтр. К 1 мл фильтрата прибавляют 1 мл реактива Фелинга; появляется кирпично-красный осадок (восстанавливающие сахара).

3. Аминокислот

3.1 Свободные аминокислоты

1 г сухого экстракта растворяли в 50 мл воды очищенной и нагревали на водяной бане 10 мин. Извлечение охлаждали и фильтровали. Далее проводили пробоподготовку по унифицированной методике [2]. 200 мкл полученного раствора наносили на колонку аминокислотного анализатора Biotronik (Гемания). Установлено наличие аспарагиновой и глутаминовой кислот, треонина, серина, глутамина, пролина, глицина, аланина, цистеина, валина, изолейцина, лейцина, тирозина, фенилаланина, лизина, гистидина, аргинина.

3.2. Свободные и связанные аминокислоты

1 г сухого экстракта растворяли в 50 мл воды очищенной и нагревали на водяной бане 10 мин. Извлечение охлаждали и фильтровали. Далее проводили пробоподготовку по унифицированной методике [2], в ходе которой осуществляли кислотный гидролиз пробы 6Н раствором кислоты хлористоводородной. 200 мкл полученного раствора наносили на колонку аминокислотного анализатора. Установлено наличие аспарагиновой и глутаминовой кислот, треонина, серина, пролина, глицина, аланина, цистеина, валина, метионона, изолейцина, лейцина, тирозина, фенилаланина, лизина, гистидина, аргинина.

4. Количественное определение

Около 0,1 г (точная навеска) сухого экстракта помещают в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляют 10 мл спирта этилового 50% и нагревают на кипящей водяной бане при перемешивании. Раствор охлаждают до комнатной температуры, доводят объем раствора тем же спиртом до метки, перемешивают (раствор А).

В мерную колбу вместимостью 25 мл помещают 0,5 мл раствора А, прибавляют 10 мл спирта этилового 50% подкисленного, перемешивают и объем раствора доводят тем же спиртом до метки, перемешивают (раствор Б).

Оптическую плотность раствора Б измеряют с помощью спектрофотометра в максимуме поглощения при длине волны 279 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения используют спирт этиловый 50% подкисленный (фиг.2).

Содержание суммы полифенольных соединений в пересчете на (+)-катехин и абсолютно сухое вещество в процентах (X) вычисляют по формуле:

где D - оптическая плотность испытуемого раствора;

m - масса навески сухого экстракта в граммах;

144 - удельный показатель поглощения (+)-катехина при длине волны 279 нм в спирте этиловом 50% подкисленном;

W - потеря в массе при высушивании сухого экстракта в процентах.

Примечание. Приготовление спирта этилового 50% подкисленного. В мерную колбу вместимостью 100 мл помещают 20 мл спирта этилового 50%, прибавляют 1 мл 1% раствора кислоты хлористоводородной, перемешивают, объем раствора доводят спиртом этиловым 50% до метки, перемешивают.

Найдено: 53,25±2,04% экстрактивных веществ.

Предложенный способ получения достаточно прост, не требует сложной схемы очистки, позволяет получить продукт постоянного состава биологически активных веществ с повышенным содержанием суммы полифенольных соединений не менее 35%, что приводит к повышенной фармакологической активности. Технология может быть внедрена на предприятиях, выпускающих лекарственные препараты.

Для выявления оптимальных технологических режимов нами изучены основные факторы, влияющие на процесс экстрагирования растительного сырья: природа экстрагента, его соотношения с сырьем, температурный режим, степень измельчения, продолжительность и количество экстракций.

Количественная оценка проводилась по выходу суммы полифенольных соединений в пересчете на (+)-катехин. Метрологические характеристики методики представлены в таблице 7.

При подборе экстрагента были использованы вода и спирт этиловый различной концентрации. Из данных таблицы 8 следует, что оптимальным является 40 и 45% спирт, при этом достигается максимальный выход суммы экстрактивных веществ и полифенольных соединений.

Измельченность сырья оказывает большое влияние на процесс экстракции. На основании полученных данных установлено, что оптимальным степенью измельчения сырья является 5 мм (таблица 9). Уменьшение размера частиц приводит к затруднению процесса фильтрования, получению мутных извлечений. Увеличение размера частиц приводит к снижению выхода БАВ.

Также установлено, что увеличение температуры экстракции положительно влияет на эффективность процесса экстракции, увеличивая выход экстрактивных веществ и полифенольных соединений (таблица 10).

Учитывая полученные данные экстракцию сырья предложено проводить при температуре 60°С. Дальнейшее нагревание экстракционной смеси не целесообразно.

Также определено оптимальное соотношение фаз сырье-экстрагент, соответствующее 1:(10-15). Увеличение объема экстрагента неоправданно ввиду незначительного увеличения выхода экстрактивных веществ и полифенольных соединений (таблица 11).

С целью определения продолжительности и кратности экстракции установлено время достижения равновесной концентрации в системе сырье-экстрагент. Для этого к навескам по 5 г измельченного сырья (5 мм) прибавляли 40% спирт в соотношении 1:10 и настаивали в течение 1 ч, затем нагревали на водяной бане при температуре (60±5)°С с обратным холодильником. Нагревание проводили 30 мин, 1 ч, 1,5 ч, 2 ч, 2,5 ч. По истечении времени извлечения охлаждали до комнатной температуры, фильтровали и определяли содержание суммы экстрактивных веществ и полифенольных соединений. Экстракцию повторяли трижды, заливая сырье новой порцией экстрагента в количестве, равном слитому извлечению.

Полученные данные приведены в таблице 12. Полученные результаты свидетельствуют о том, что равновесное состояние при первом, втором, третьем контакте фаз достигается через 2 часа. При этом при первом контакте в извлечение переходит 60-65% экстрактивных веществ и полифенольных соединений, при втором - 20-25% и 8-10% при третьем контакте. Таким образом, трехкратная экстракция обеспечивает истощение сырья в среднем на 85-95%.

С целью ускорения экстракционного процесса экстракцию сырья следует вести при постоянном перемешивании, т.к. при этом происходит обновление поверхности контактирующих фаз, что приводит к увеличению движущей силы процесса.

Таким образом, предлагаемый способ получения по сравнению с известным (таблица 13) позволяет получить препарат постоянного состава с более высокой диуретической и противовоспалительной активностью за счет использования рациональной технологии получения и содержанием полифенольных соединений в пересчете на (+)-катехин не менее 35%.

Источники информации

1. Берхин Е.Б., Иванов Ю.И. Методы экспериментального исследования почек и водно-солевого обмена. - Барнаул. - 1972. -132 с.

2. Государственная фармакопея СССР, XI изд., вып. 1. М.: Медицина. - 1987. - 336 с.

3. Стрельников Ю.Е. Сравнительная характеристика противовоспалительного действия некоторых пиримидиновых производных. // Фармакология и токсикология. - 1960. - №6. - С.526-531.

4. Benson J.R. Some recend advances in amino acid analisis / Instrumentation in amino acid sequence analisis. - London, San-Francisco. - 1985. - P.1-140.

Таблица 1
Влияние экстракта на диуретическую функцию почек
Группы животных	Доза мг/кг	Скорость диуреза мкл/100 г час	Увеличение диуреза, %
Контрольная (Вода)	-	190,7±10,26	-
Опытная (экстракт)	100,0	243,7±9,27*	27,8
Опытная (канефрон)	1,5 мл/кг	219,18±0,07	14,9

Таблица 2
Влияние экстракта на экссудативную фазу воспаления при формалиновом отеке
Группа животных	Угнетение отека, %
Контрольная (Вода)	-
Опытная (экстракт)	36,7
Опытная (канефрон)	11,2

Таблица 3
Влияние экстракта на диуретическую функцию почек
Группы животных	Доза мг/кг	Скорость диуреза мкл/100 г час	Увеличение диуреза, %
Контрольная (Вода)	-	190,7±10,26	-
Опытная (экстракт)	100,0	236,6±11,34*	24,1
Опытная (канефрон)	1,5 мл/кг	219,18±0,07	14,9

Таблица 4
Влияние экстракта на экссудативную фазу воспаления при формалиновом отеке
Группа животных	Угнетение отека, %
Контрольная (Вода)	-
Опытная (экстракт)	33,5
Опытная (канефрон)	11,2

Таблица 5
Влияние экстракта на диуретическую функцию почек
Группы животных	Доза мг/кг	Скорость диуреза мкл/100 г час	Увеличение диуреза, %
Контрольная (Вода)	-	190,7±10,26	-
Опытная (экстракт)	100,0	237,2±12,52*	24,4
Опытная (канефрон)	1,5 мл/кг	219,18±0,07	14,9

Таблица 6
Влияние экстракта на экссудативную фазу воспаления при формалиновом отеке
Группа животных	Угнетение отека, %
Контрольная (Вода)	-
Опытная (экстракт)	32,3
Опытная (канефрон)	11,2

Таблица 7
Метрологические характеристики определения суммы полифенольных соединений в сухом экстракте сабельника болотного
f	X	S2	S	Р, %	t (f, P)	X	Е, %
9	53,25	2,3914	1,5464	95	2,23	1,084	±2,04

Таблица 8
Зависимость выхода экстрактивных веществ и суммы полифенольных соединений от типа экстрагента
Экстрагент	Выход экстрактивных веществ, %	Выход суммы полифенольных соединений в пересчете на (+)-катехин, %
Вода	16,95	8,38
25% спирт	20,11	11,01
40% спирт	23,60	13,39
50% спирт	23,58	13,34
70% спирт	23,72	13,37

Таблица 9
Выход суммы экстрактивных веществ и суммы полифенольных соединений в зависимости от размера частиц
Степень измельчения, мм	Выход суммы экстрактивных веществ, %	Выход суммы полифенольных соединений в пересчете на (+)-катехин, %
1	Не фильтруется	-
2	24,72	13,56
3	23,64	13,39
5	22,55	13,11
7	19,26	12,15

Таблица 10
Выход экстрактивных веществ и суммы полифенольных соединений в зависимости от температуры экстракции
Температура экстракции, °С	Выход суммы экстрактивных веществ, %	Выход суммы полифенольных соединений в пересчете на (+)-катехин, %
20	15,07	9,37
40	21,33	10,25
50	22,85	11,52
60	23,18	12,97
70	23,52	13,47
80	23,86	13,54

Таблица 11
Зависимость выхода экстрактивных веществ и суммы полифенольных соединений от соотношения сырья и экстрагента
Соотношение сырья и экстрагента	Выход экстрактивных веществ, %	Выход суммы полифенольных соединений в пересчете на (+)-катехин
1:8	21,43	12,18
1:10	21,52	12,38
1:12	21,13	12,54
1:15	21,71	12,71