СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛАБИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА ИЗ ТРАВЫ СТАЛЬНИКА ПОЛЕВОГО
METHOD OF PRODUCTION OF PURGATIVE AGENT FROM GRASS OF FIELD RESTHARROW

Изобретение относится к медицине и касается создания слабительного средства растительного происхождения из травы стальника полевого.
Группа слабительных препаратов, зарегистрированных в РФ, представлена в своем большинстве лекарственными средствами растительного происхождения (фитопрепаратами). Это связано с тем, что фитопрепараты более безвредны и безопасны, имеют меньше побочных эффектов, физиологически более близки организму человека, чем синтетические. Будучи сложными по своему химическому составу, они содержат разнообразный комплекс биологически активных веществ, которые придают им чрезвычайно ценные свойства и обеспечивают многостороннее действие на организм [1].
Известно слабительное средство растительного происхождения, содержащее сумму антрагликозидов листьев сенны (кассии), - антрасеннин. Технология получения данного препарата заключается в следующем. Измельченные листья сенны с содержанием до 3% антрагликозидов трехкратно экстрагируют 65% спиртом в течение 1 часа при перемешивании (соотношение сырье:экстрагент 1:7). Затем упаривают водно-спиртовую вытяжку в циркуляционном вакуум-выпарном аппарате при 40°С до 1/10 первоначального объема. Водный кубовой остаток отстаивают при 8-10°С в течение 3 часов. В осадок выпадают нерастворимые в воде смолы, отделяемые на центрифуге. Далее к водному раствору с антрагликозидами приливают при перемешивании 10% раствор кальция хлорида (16:1), перемешивают 15-20 минут, затем добавляют смесь аммиака со спиртом, строго выдерживая рН смеси в пределах 6,5-6,7. При осаждении спиртом появляется красно-бурое окрашивание, образуется хлопьевидный осадок кальциевых солей антрагликозидов, отделяемый на центрифуге. Осадок на фильтре промывают ацетоном и сушат при 35-40°С в вакуум-сушилке. Получают порошок от светло- до темно-коричневого цвета, гигроскопичный, растворимый в воде. Выход антрасеннина составляет 50% от содержания антрагликозидов в сырье [2].
Предложенный способ при практической реализации его в фармацевтическом производстве имеет ряд недостатков:
1. Технологическая схема производства фитопрепарата сложна и длительна;
2. Низкий выход действующей группы веществ - суммы антрагликозидов;
3. Технологическая схема предусматривает использование достаточно токсичного органического растворителя - ацетона, применение вакуумных систем выпаривания;
4. К недостаткам антрасеннина и в целом антрагликозидсодержащих препаратов, можно также отнести следующее. Систематический прием этих фитосредств приводит к развитию ряда серьезных побочных эффектов, таких как меланоз слизистой оболочки кишки, тяжелые нарушения функции печени, абдоминальные боли в животе, колит, судороги, сосудистый коллапс, нарушение водно-электролитного обмена, повышение артериального давления. Также возникает толерантность к данным препаратам, что требует увеличение их дозы при длительном применении. Кроме того, слабительный эффект их наступает через 5-10 часов после приема. Это связано с тем, что сами по себе антрагликозиды не активны. Они медленно гидролизуются ферментами и бактериальной флорой толстого кишечника в щелочной среде с высвобождением агликонов. Помимо этого они противопоказаны при кишечных, маточных кровотечениях, остром и хроническом гломерулонефрите, язвенном колите, кишечной непроходимости, перитоните, цистите, декомпенсированном сахарном диабете, а также при спастическом запоре и геморрое. Не следует назначать их детям и сочетать с антибиотиками, в особенности с тетрациклинами, так как они нарушают их абсорбцию. Важно также отметить тот факт, что в последнее время некоторые европейские страны практически отказались от применения антраноидных средств, в связи с их генотоксичными и мутагенными свойствами [3].
Известно применение в качестве лечебного слабительного средства спиртовой настойки из корней стальника полевого, представляющего собой прозрачную жидкость красно-бурого цвета с регламентированной концентрацией изофлавоноидов как действующей группы веществ настойки на уровне не менее 0,2% массовых, с содержанием «сухого остатка» - не менее 2% массовых. Стальника настойка содержит изофлавоноиды (ононин, оноспин), дубильные вещества, тритерпеновые сапонины, смолы, лимонную кислоту, крахмал, эфирное масло. Стальника настойку назначают внутрь, за 30 минут до еды: 1/2-1 чайную ложку настойки принимают в 1/4 стакана воды, 2-3 раза в сутки. Курс лечения составляет 2-3 недели [4,5].
Однако настойка корней стальника полевого имеет ряд недостатков: наличие смол, низкая концентрация биологически активных веществ, в том числе действующей группы - изофлавоноидов (0,2% массовых);
Наиболее близким по технической сущности и эффективности лечения хронического запора и геморроя, принятый за ближайший аналог [6], является жидкий экстракт травы стальника полевого, получаемый в результате экстракции при соотношении (сырье:готовый продукт) 1:2. Способ получения слабительного средства из стальника полевого Ononis arvensis L. заключается в следующем. Сухую траву стальника, измельченную по принципу одновременного раздавливания и истирания до размера частиц не более 1,0 мм, равномерно загружают в экстрактор-диффузор. Затем сырье без настаивания экстрагируют 70% водным раствором спирта этилового в соотношении (сырье6экстрагент) 1:2, постоянно сохраняя «зеркало» экстрагента. Продолжительность процесса экстрагирования сырья составляет 6 часов. Концентрация биологически активных веществ, в том числе действующей группы - изофлавоноидов - 0,59% массовых. Полученный жидкий экстракт отстаивают, фильтруют и фасуют.
Недостатки:
Условия экстракции и ее проведение не позволяют реализовать процесс этанолиза сырья ввиду нейтрального рН водно-спиртового раствора, что не способствует достижению максимального количества действующего вещества. Не предусмотрено перемешивание экстрагируемой среды, что затрудняет экстракционные процессы. Высокое содержание этилового спирта в растворе приводит к экстракции растительных смол, других второстепенных веществ, ухудшающих общее качество слабительного средства - при хранении образуются осадки.
Задачей изобретения является разработка эффективного способа получения слабительного средства из стальника полевого, расширение ассортимента данной группы фитосредств, увеличение концентрации действующей группы биологически активных веществ, улучшение процесса производства слабительного средства с сохранением данного вида активности, использование в качестве сырья для получения слабительного средства сухой травы стальника полевого, содержащей богатый комплекс биологически активных веществ (БАВ).
Поставленная задача реализуется способом, заключающимся в получении слабительного средства из сухой травы стальника полевого, включающим ее измельчение с одновременным раздавливанием и истиранием до размера частиц не более 1,0 мм, настаивание в течение 0,5 часа в водном растворе 50%-ного по объему этилового спирта и 1% массового лимонной кислоты, экстрагирование при перемешивании этим же раствором в течение 1 часа в соотношении сырье:экстрагент соответственно 1:2, очистку от смолистых веществ пропусканием через слой силикагеля фракции 0,2-0,3 мм.
Технический результат достигают за счет повышения качества готового продукта путем увеличения выхода действующей группы веществ - изофлавоноидов, в пересчете на ононин (1,5% массовых), экстрактивных веществ и улучшения условий процесса экстракции за счет введения в экстрагирующий раствор лимонной кислоты, очистке полученного экстракта силикагелем.
Способ получения слабительного средства из травы стальника полевого Ononis arvensis L. заключается в следующем. Сухую траву стальника, измельченную по принципу одновременного раздавливания и истирания до размера частиц не более 1,0 мм, равномерно загружают в экстрактор-диффузор известного типа. Затем сырье после 30 минутного настаивания в водно-спиртовом растворе при температуре 20-25°С, экстрагируют при перемешивании 50%-ным по объему водно-спиртовым раствором с 1% массовых лимонной кислоты в соотношении (сырье:экстрагент) 1:2, постоянно сохраняя «зеркало» экстрагента в течение 1 часа. Общая продолжительность процесса экстрагирования сырья составляет 1,5 часа. Затем проводят очистку от посторонних смолистых веществ полученного экстракта путем пропускания его через слой силикагеля фракции 0,2-0,3 мм. Полученный очищенный жидкий экстракт фильтруют и фасуют.
Предложенный способ позволяет получить готовый продукт, представляющий собой прозрачную жидкость зеленоватого цвета с легким травянистым запахом. При этом доля перешедших из сырья в извлечение суммы биологически активных веществ («сухого остатка») составляет 90%. Эффективность извлечения по изофлавоноидам составляет около 95%, что обеспечивает концентрацию этой действующей группы веществ в жидком экстракте на уровне 1,5% массовых.
С целью выбора оптимального состава экстрагента для получения слабительного средства из травы стальника полевого изучался фитохимический состав и фармакологическая активность 40%, 50%, 60% и 70% (объемных) водно-спиртовых извлечений с добавкой и без добавки лимонной кислоты (категории пищевая). В результате проведенных исследований установлено, что наиболее богато фенольными соединениями по качественному и количественному составу и легче поддается очистке силикагелем 50% (объемных) водно-спиртовое извлечение с 1% массовым лимонной кислоты. Исследование фармакологической активности, а именно слабительного действия в отношении указанных выше извлечений показало, что 50% (объемных) водно-спиртовое с 1% массовым лимонной кислоты извлечение из травы стальника повышало тонус и перистальтику кишечника сильнее, чем 40%, 60%, 70% водно-спиртовые очищенные извлечения.
Результаты изучения динамики экстракции выявили характерную особенность экстракционного поведения флавоноидов и изофлавоноидов травы стальника полевого при использовании вальцованного сырья и 50% (объемных) водно-спиртового раствора с 1% массовых лимонной кислоты, которая заключалась в их максимальном переходе из сырья в первые два получаемых слива. При этом лимонная кислота замещала активные группы природных полимеров, связанных с изофлавоноидами, и в дальнейшем не оказывала значительного влияния на вкус слабительного средства. Силикагель обеспечивал очистку слабительного средства от растительных смол и второстепенных веществ.
Таким образом, предложенный способ и степень измельчения сырья (не более 1,0 мм), установленная оптимальная концентрация спирта этилового (50% объемных) и 1% массовых лимонной кислоты как экстрагента, а также коэффициент съема готовой продукции 1:2, очистка силикагелем при получении слабительного средства из травы стальника полевого, оптимальны с технологической точки зрения и обеспечивают достижение желаемого фармакологического эффекта.
Полученное предлагаемым способом слабительное средство содержит богатый и разнообразный комплекс биологически активных веществ, таких как флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, дубильные вещества, тритерпеновые сапонины, органические кислоты. Флавоноиды, представленные в предлагаемом лекарственном средстве, оказывают антимикробное, желчегонное действие, укрепляют стенки капилляров, повышают их эластичность, повышают потребление кислорода артериальной стенкой, понижают артериальное давление; обладают противовоспалительным, бактерицидным, мочегонным и эстрогенным действием. К тому же, флавоноиды играют роль антиоксидантов - веществ, которые предупреждают неферментное перекисное окисление органических соединений либо значительно замедляют его.
Фенолкарбоновые кислоты в составе заявленного средства также проявляют желчегонную, антиоксидантную, антибактериальную, противовоспалительную активность. Кроме того, фенологликозиды оказывают дезинфицирующее действие на мочеполовую систему, обладают мочегонным действием.
Сапонины регулируют водно-солевой обмен, оказывают противовоспалительное и слабительное действие, понижают артериальное давление. Помимо этого они обладают стимулирующим, адаптагенным, потогонным, общеукрепляющим действием.
Что касается дубильных веществ, то они оказывают местное кровоостанавливающее действие, обладают вяжущими, бактерицидными свойствами при лечении желудочно-кишечных заболеваниях, а именно при острых и хронических поносах, энтероколитах. Органические кислоты активно участвуют в обмене веществ, активизируют выделение желчи, панкреатического сока, обладают бактерицидным действием, снижают гнилостные процессы в кишечнике. Помимо этого, данная группа природных веществ усиливает выделение пищеварительных соков и перистальтику кишечника.
В целом, активные вещества повышают тонус кишечной стенки, уменьшают кровенаполнение геморроидальных вен и отек геморроидальных узлов, облегчают акт дефекации. Кроме того, действующие вещества оказывают противовоспалительное действие и препятствуют тромбообразованию. Изофлавоноиды и сапонины стабилизируют мембраны клеток, уменьшают проницаемость сосудов.
Сущность изобретения поясняется следующими примерами.
Пример 1. 100,0 г травы стальника, измельченной по принципу одновременного раздавливания и истирания до размера частиц не более 1,0 мм, равномерно загружали в экстрактор-диффузор. Затем сырье настаивали 0,5 часа в 50% (объемных) водно-этанольном растворе с 1% массовых лимонной кислоты и экстрагировали при перемешивании в течение 1 часа 50% (объемных) водно-этанольным раствором с 1% массовых лимонной кислоты в соотношении (сырье:экстрагент) 1:2, постоянно сохраняя «зеркало» экстрагента. Продолжительность процесса экстрагирования сырья составила 1,5 часа. Полученный жидкий экстракт отстаивали, подвергали очистке пропусканием через силикагель фракции 0,2-0,3 мм, фильтровали и отправляли на фасовку. Силикагель подвергали регенерации и использовали для очистки многократно.
Результат: эффективность извлечения суммы биологически активных веществ в жидком экстракте составила 95%, а концентрация изофлавоноидов - 1,5% массовых.
Пример 2. Аналогично способу прототипа. Результат: концентрация изофлавоноидов - 0,61% массовых.
Испытания показали, что предлагаемое средство из травы стальника полевого, обладающего слабительным действием, относится к веществам IV класса токсичности, т.е. является малоопасным для здоровья человека. Исследование влияния очищенного водно-спиртового извлечения из травы стальника полевого на моторику желудочно-кишечного тракта проводили в опытах на крысах обоего пола, весом 220-260 г. В течение 20 часов до эксперимента животные не получали пищу. Количество воды не ограничивали. Крысам в желудок вводили с помощью зонда 5% взвесь активированного угля в 2% крахмальной слизи. Через 15 минут внутрижелудочно вливали водные растворы экстрактов стальника (в пересчете на сухие вещества) в дозе 15,0 мг/кг. Спустя 2 часа после введения изучаемых объектов животных под эфирным наркозом забивали, вскрывали и извлекали желудок и тонкий кишечник, не отделяя их друг от друга. Затем растягивали их при нагрузке в 3 грамма, измеряли метром расстояние продвижения угля в кишечнике и вычисляли показатель интенсивности моторики кишечника относительно контроля. Анализ полученных результатов позволил сделать заключение о том, что в контрольном опыте скорость продвижения угля активированного по кишечнику составила 121,8±6,2 см. При введении экстракта, полученного согласно прототипу, уголь продвинулся на 152,5±5,1 см, то есть на 25,2% дальше в сравнении с контролем. При введении жидкого экстракта, полученного согласно предлагаемому способу (пример 1), уголь продвинулся на 182,2±5,6 см, то есть на 19,5% дальше, чем для способа-прототипа (пример 2), и на 49,6% дальше, чем для контроля. Все изложенное выше, позволяет сделать заключение о том, что слабительная активность прототипа существенно ниже, чем у средства, полученного предлагаемым способом.
Простота технологического процесса дает возможность создать массовое производство эффективного отечественного лекарственного средства слабительного действия и расширить ассортимент слабительных фитопрепаратов.
В целом следует отметить, что предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом имеет следующие преимущества:
- целевой продукт (жидкий экстракт травы стальника полевого) обладает существенно большей слабительной активностью, чем прототип (жидкий экстракт травы стальника полевого 70% объемных водно-спиртового извлечения);
- получение слабительного средства из сухой травы стальника полевого происходит более экономично: уменьшено время экстракции в 4 раза (вместо 6 часов экстрагирование проводится 1,5 часа), эффективная очистка слабительного средства силикагелем от смол и второстепенных веществ;
- предложенная технология слабительного средства позволяет извлечь из травы стальника около 95% суммы биологически активных веществ и обеспечить концентрацию действующих веществ в целевом продукте на уровне 1,5% мас., что в 2,54 раза соответственно выше, чем в случае прототипа.
Список литературы
1. Мирошников В.М. Лекарственные растения и препараты растительного происхождения в урологии: Учеб. пособие / В.М. Мирошников. - М.: Медпресс-информ, 2005. - 240 с.
2. Минина С.А. Химия и технология фитопрепаратов / С.А. Минина, И.Е. Каухова.- М.: ГЕОТАР - Мед, 2004. - 560 с.
3. Лесиовская Е.Е. Фармакотерапия с основами фитотерапии: Учеб. пособие / Е.Е. Лесиовская, Л.В. Пастушенков. - 2-e изд. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2003. - С. 297-333.
4. Ковалев В.Н. Химическое изучение изофлавоноидов, содержащихся в настойке стальника / В.Н. Ковалев // Современные методы исследования лекарственных растений: сб. науч. тр. - М., 1988. - С. 96-103.
5. Фармакопейная статья «Tinctura Ononidis. Настойка стальника». ФС 42-1932-95 от 16.06.95 г.
6. Сампиев A.M. Разработка ориентированной на действующие вещества технологии жидкого экстракта травы стальника / A.M. Сампиев, Н.А. Давитавян // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия. Биология. Фармация. - 2011. - №2. - С. 199-203.