Адсорбционная активность сырья водно-болотных растений Западной Сибири

Адсорбционная активность сырья водно-болотных растений Западной Сибири

Келус Н.В., Бабешина Л.Г., Дмитрук С.Е., Субботина Н.С., Никифоров Л.А.

Adsorption activity of raw material of perspective marsh-water

plants

of Western Siberia

Kelus N.V., Babeshina L.G., Dmitruk S.Ye., Subbotina N.S., Nikiforov L.A.

Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск

© Келус Н.В., Бабешина Л.Г., Дмитрук С.Е. и др.

С целью поиска эффективных сорбентов растительного происхождения изучены адсорбционные свойства сухого сырья 31 вида широко распространенных в Западной Сибири водно-болотных растений. Для 8 из них установлены выраженные адсорбционные свойства (мхи рода сфагнум), что позволяет отнести их к числу перспективных видов для получения эффективных сорбентов.

Ключевые слова: энтеросорбенты, адсорбция, растительное сырье, Shpagnum, Lemna, Sagittaria, Menyanthes.

In order to find effective sorbents of herbal origin, we've studied adsorption properties of aerial dry raw materials of 31 marsh-water, medical perspective, plant species. It was found that 8 of those 31 exercises adsorption activity (Shpagnum species).

Key words: enterosorbent, adsorption, vegetative raw material, Shpagnum, Lemna, Sagittaria, Menyanthes.

УДК 582.3/.99(282+285)(571.1):544.723.212

Введение

Не вызывает сомнения тот факт, что состояние здоровья населения зависит от экологической ситуации, которая, в свою очередь, связана с выбросами промышленных предприятий и автотранспорта, загрязняющих воздух, почву и воду. Выбросы способствуют формированию синдрома экологической дезадаптации, который сопровождается интоксикацией, иммунодепресси-ей, сенсибилизацией, а также различными метаболическими нарушениями. Данные явления имеют место в Сибири в целом и в Томской области в частности как в регионе с развитой промышленной инфраструктурой. Ксенобиотики вызывают мутагенные, тератогенные и ферменто-патические эффекты и хромосомные нарушения. В связи с этим возрастает интерес к методам эфферентной терапии, в частности энтеросорб-

ции, основанной на связывании и выведении из организма через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) эндогенных и экзогенных веществ при помощи сорбентов [4, 8, 9].

Из препаратов современной номенклатуры в эфферентной терапии применяют активированные угли, силикагели, цеолиты, алюмогели, алю-моселикаты, пищевые волокна, органические и композиционные сорбенты. На фармацевтическом рынке России они представлены в виде гранул (СКН, АДБ, СКТ-бАВЧ), порошков (энте-росорб, полифепан), таблеток (уголь активированный, карболен), паст, гелей, взвесей, коллоидов (энтеродез), волокон (белосорб), инкапсулированных материалов (энтеросгель) [1, 5, 10].

Но, несмотря на широкий ассортимент на российском рынке указанной группы препаратов,

Келус Н.В., Бабешина Л.Г., Дмитрук С.Е. и др. Ад* Западной Сибири

их эффективность не всегда удовлетворяет требования врачей и пациентов. В результате распространяется мнение, что длительный прием энтеросорбента приводит к выведению из организма не только токсических веществ, но и таких важных компонентов, как витамины, ферменты, иммуноглобулины и т.п. Кроме того, некоторые энтеросорбенты имеют ряд противопоказаний [6,

7].

Анализируя предлагаемые нормативными документами и клинической практикой требования к энтеросорбентам, можно выделить комплекс свойств, присущих идеальному энте-росорбенту [2, 11]:

1) полная безвредность и нетоксичность препарата в процессе прохождения по ЖКТ;

2) атравматичность для слизистых оболочек полости рта, пищевода, ЖКТ;

3) хорошая эвакуация из кишечника и отсутствие процессов, вызывающих диспепсические нарушения;

4) высокая сорбционная емкость по отношению к удаляемым компонентам химуса;

5) выборочная сорбция среднемолекулярных токсических метаболитов;

6) отсутствие десорбции связанных веществ в процессе эвакуации и изменений рН среды, способных приводить к неблагоприятным проявлениям;

7) удобная фармацевтическая форма препарата, позволяющая применять его в течение длительного времени, отсутствие отрицательных органолептических реакций на прием сорбента;

8) благоприятное влияние или отсутствие воздействия на процессы секреции и биоценоза микрофлоры ЖКТ;

9) высокая биосовместимость с тканями, кровью и другими биосубстратами организма.

И вполне понятно, почему в таком поиске исследователи делают ставку на природные комплексы, среди которых заметным преимуществом пользуется растительное сырье [3].

Цель настоящей работы — выявить среди водно-болотных растений Западной Сибири перспективные источники для получения препаратов с высокой адсорбционной активностью.

Материал и методы

В работе исследовали 31 вид водно-болотных растений, из которых 24 вида относятся к роду Sphagnum (сфагновый мох), два вида Lemna (ряска), Alisma plantago-aquatica (частуха), Sagittaria sagittifolia (стрелолист), Hippuris vulgaris (водяная сосенка обыкновенная), Menyan-thes trifoliate (вахта), Potamogeton gramineus (рдест). Сырье было собрано на территории Западно-Сибирской равнины (в болотистых районах Томской области, Ханты-Мансийского и Ямало-Ненецкого автономных округов) в период с 2004 по 2007 г. Собранные в июне образцы сырья ( дерновина сфагнума, биомасса ряски, трава остальных исследуемых видов) высушивали в тени при комнатной температуре в хорошо проветриваемом помещении.

В ранее проведенных исследованиях выявлено, что фотосинтезирующая часть и очес одного и того же вида мха имеют одинаковую адсорбционную активность, что определило выбор в качестве объекта исследования у сфагнума и ряски цельное растение [7]. У остальных видов была использована трава.

Определение адсорбционной активности вышеперечисленных объектов проводили по ГОСТ 4453-74 для угля активного осветляющего древесного порошкообразного с использованием красителей метиленового синего. Метилено-вый синий является основным (катионным) красителем, моделирующим среднемолекуляр-ные токсиканты.

При спектрофотометрическом определении метиленового синего был использован максимум поглощения 396 нм. Адсорбционную активность исследуемых объектов выражали в миллиграммах на 1 г сухой массы.

Статистическую обработку проводили с использованием программы Statistica 6.0 для Windows. Статистическую значимость различий адсорбционной активности в сравниваемых видах сырья определяли по непараметрическому U-критерию Манна—Уитни. Различия между видами сырья считали статистически значимыми на уровне статистической значимости р < 0,05. Средние величины представлены в виде М ± m, где М —

среднее арифметическое значение, m — стандартная ошибка среднего.

Результаты и обсуждение

С целью выявить из 31 вида водно-болотных растений наиболее перспективные проведен скрининг указанных растений по адсорбционной активности, в качестве препарата сравнения был выбран уголь активированный.

Выполненные исследования показали, что адсорбционная активность 15 видов мхов стати -стически значимо отличается от активности угля активированного (табл. 1). Из них у 8 видов мхов (Sphagnum girgensohnii, S. majus, S. flexuosum, S. obtusum, S. lenense, S. centrale, S.

Адсорбционная активность видов

cuspidatum, S. palustre) адсорбционная активность оказалась выше, а у остальных 7 видов ниже, чем у препарата сравнения.

Наибольшие значения адсорбционной активности установлены для видов таких секций, как Acutifolia (S. girgensohnii), Cuspidata (S. cuspidatum) и Sphagnum (S. centrale). Характеризуя перечисленные виды, следует отметить, что S. cuspidatum является редким для Западной Сибири европейским видом, он растет в обводненных сфагновых и осоково-сфагновых топях, а также по краю болотных озер. Два других вида — S. gir-gensohnii и S. centrale встречаются часто, имеют широкую сырьевую базу, но обычно не образуют больших зарослей.

Таблица i

рода Sphagnum

Секция Вид Адсорбционная активность, мг/г Место обитания

Acutifolia S. girgensohnii S. capillifolium S. fimbriatum S. fuscum S. russowii S. rubellum 458,4 ± 8,3* 292,9 ± 1,5 291.2 ± 5,1 252,6 ± 3,2* 292,6 ± 1,0 273.3 ± 9,9 Заболоченное сосново-березовое редколесье Тростниково-осоково-сфагновая топь Тростниково-осоково-сфагновая топь Сосново-кустарничково-сфагновое сообщество Осоково-сфагновая топь Сосново-осоково-сфагновое сообщество

Cuspidata S. angustifolium S. balticum S. cuspidatum S. lindbergii S. lenense S. majus S. jensenii S. flexuosum S. fallax S. obtusum S. riparium 261,0 ± 10,0 255,7 ± 2,6* 404.7 ± 1,3* 279,9 ± 11,4 387,6 ± 1,2* 351,0 ± 75,1* 180,4 ± 0,3* 367,3 ± 0,3* 255.8 ± 9,8* 376,0 ± 11,3* 272,8 ± 12,6 Сосново-кустарничково-сфагновое сообщество Осоково-сфагновая топь Кустарничково-осоково-сфагновая топь Вахтово-осоково-сфагновая топь Кустарничково-осоково-сфагновое сообщество Осоково-сфагновая топь Осоково-сфагновая топь Пушицево-осоково-сфагновая топь Осоково-сфагновая топь Осоково-сфагновая топь Тростниково-осоково-вейниково-сфагновая обводная топь

Insulosa S. aongstroemii 282,1 ± 0,4* Шейхцериево-осоково-сфагновая топь

Sphagnum S. centrale S. magellanicum S. palustre S. papillosum 414,9 ± 27,7* 244.4 ± 32,4 320,3 ± 1,2* 243.5 ± 5,9* Сосново-березово-сфагново-зеленомошный заболоченный лес Сосново-кустарничково-сфагновое сообщество Сосново-кустарничково-сфагновое сообщество Осоково- шейхцериево-сфагновая топь

Squarrosa S. squarrosum 268,1 ± 21,8* Кедрово- пихтово-сфагново-зеленомошны й заболоченны й лес

Polychida S. wulfianum 295,8 ± 3,8 Кедрово- пихтово-сфагново-зеленомошны й заболоченны й лес

Уголь активированный 295,5 ± 1,7

* Статистически значимые различия (р < 0,05) по сравнению с углем активированным.

Таблица

Адсорбционная активность водно-болотных покрытосеменных растений

2

Келус Н.В., Бабешина Л.Г., Дмитрук С.Е. и др. Адсорбционная активность сырья водно-болотных растений Западной Сибири

Семейство Вид Адсорбционная активность, мг/г Место обитания

Alismataceae Alisma plantago-aquatica Sagittaria sagittifolia 201,8 ± 4,3 289,5 ± 8,7 Рогозово-осоково-частуховое сообщество Рдестово-стрелолистное сообщество

Hippuridaceae Hippuris vulgaris 121,0 ± 3,5 Пузырчатково-воднососенковое сообщество

Lemnaceae Lemna minor Lemna trisulca 291,3 ± 1,9 284,6 ± 4,9 Многокоренниково-рясковое сообщество Рдестово- кувшинково- рясковое сообщество

Menyanthaceae Menyanthes trifoliata 108,8 ± 4,7 Осоково-ватово-сфагновая топь

Potamogeton-aceae Potamogeton gramineus 96,3 ± 1,7 Рясково-рдестовое сообщество

Уголь активированный 295,5 ± 1,7

С точки зрения доступности видов и их воспроизводимости к перспективным можно отнести виды из секции Acutifolia (S. capillifolium, S. fus-cum), Cuspidata

(S. angustifolium, S. balticum S. fallax, S. lindbergii,

S. majus), Sphagnum (S. magellanicum, S. papillosum), которые проявляют адсорбционную активность, близкую к углю активированному.

Ни один из семи видов водно-болотных покрытосеменных растений не проявил в эксперименте адсорбционную активность выше активности угля активированного (табл. 2). Однако ряска и стрелолист показали активность, близкую к таковой угля активированного. При этом растения рода Lemna широко применяются в народной медицине [8].

Заключение

В результате исследований из 31 вида водно-болотных растений выявлено 8 с адсорбционной активностью выше, чем у препарата сравнения — угля активированного. Из них наибольшей активностью обладают Sphagnum girgensohnii, S. cuspidatum и S. centrale.

На фоне высокой активности 9 других видов сфагновых мхов (S. capillifolium, S. fuscum, S. angustifolium, S. balticum S. fallax, S. lindbergii, S. majus,

S. magellanicum, S. papillosum), а также 2 вида ряски (L. minor и L. trisulca) имеют широкое распространение, что дает основание отнести их также к перспективным для получения высокоэффективных энтеросорбентов.

Литература

1. Беликов В.Г., Филиппова С.Ю. Унифицированный способ оценки адсорбционной способности активированного угля // Фармация. 1996. № з. С. 29—31.

2. Гаев П.А., Калев О.Ф., Коробкин А.В. Энтеросорб-ция как метод эфферентной терапии: учебное пособие. Челябинск: ЧелГМА, 2001. 56 с.

3. Дмитрук В.Н. Сравнительное фармакогностиче-ское исследование растений рода Sphagnum и перспективы их использования: автореф. дис. ... канд. фарм. наук. Самара, 2008. 22 с.

4. Елизаров Д.П. Эффективность энтеросорбентов в терапии острых отравлений производными барби-туловой кислоты: автореф. дис. . канд. мед. наук. Старая Купавна, 1999. 24 с.

5. Жиляева М.А. Разработка и усовершенствование мето-

6. дов контроля и стандартизации лекарственных средств из группы энтеросорбентов (энеросгель, полисорб МП, таблеток угля активированного): автореф. дис. ... канд. фарм. наук. М., 2000. 24 с.

7. Келус Н.В., Бабешина Л.Г., Дмитрук В.Н. Изучение адсорбционной способности сфагнового мха. Новые достижения в создании лекарственных средств растительного происхождения: материалы Всерос. науч.-практ. конф., посвящ. юо-летию со дня рождения профессора Л.Н. Березнеговской, Томск, и—12 сент. 2006 г. Томск: Изд-во «Печатная мануфактура», 2006. С. 165—169.

8. Келус Н.В., Музыра Ю.А., Бабешина Л.Г., Дмитрук В.Н. Исследование рынка энтеросорбентов и перспективы их поиска среди лекарственного растительного сырья // Современные проблемы фармакологии и фармации: материалы Всерос.

науч.-практ. конф., г. Новосибирск, 18—19 мая

2005 г. Новосибирск, 2005. С. 469—472.

9. Лопатин Н.А., Лопухин Ю.М. Эфферентные методы в медицине (теоретические и клинические аспекты экстракорпоральных методов лечения). М.: Медицина, 1989. 352 с.

10. Портной О.А., Николаев В.Г., Флидман Л.И. и др. Исследование сорбции биологически активных веществ активированными углеродными волокнами // Хим.-фарм. журн. 1984. № з. С. 360—

364.

11. Решетников В.И. Оценка адсорбционной способности энтеросорбентов и их лекарственных форм // Хим.-фарм. журн. 2003. Т. 37, № 5. С. 28—32.

12.Энтеросорбция / Под ред. Н.А. Белякова. Л.: Центр сорбционных технологий, 1991. 336 с.

Поступила в редакцию 12.05.2009 г. Утверждена к печати 17.06.2009 г.

Сведения об авторах

Н.В. Келус — ассистент кафедры фармацевтической технологии СибГМУ (г. Томск).

Л.Г. Бабешина — канд. биол. наук, доцент кафедры фармакогнозии с курсами ботаники и экологии СибГМУ (г. Томск).

С.Е. Дмитрук — д-р фарм. наук, профессор, зав. кафедрой фармакогнозии с курсами ботаники и экологии СибГМУ (г. Томск).

Н.С. Субботина — аспирант кафедры фармакогнозии с курсами ботаники и экологии СибГМУ (г. Томск). Л.А. Никифоров — соискатель кафедры фармакогнозии с курсами ботаники и экологии СибГМУ (г. Томск).

Для корреспонденции

Келус Надежда Васильевна, тел. 8-913-874-2307, e-mailrknv07@mail.ru