Фармакогностический анализ лекарственного растительного сырья с помощью ПО Altami Studio и микроскопа Альтами БИО 2
Введение
Фармакогнозия – это комплексная научная дисциплина, изучающая вопросы о лекарственных растениях (ЛР), лекарственном растительном сырье (ЛРС) и лекарственном сырье животного происхождения. Фармакогнозия – одна из старейших отраслей фармации, является профильной дисциплиной, которая формирует модель провизора в соответствии с образовательным стандартом «Фармация» (профессиональное образование – специалитет) [1].
В медицинской практике РФ применяется около 18 000 лекарственных препаратов (ЛП), среди которых примерно 40 % производится из ЛРС [2]. В настоящий момент также отмечается тенденция все более широкого применения ЛРС для лечения и для профилактики различного круга заболеваний, а в соответствии с прогнозами ВОЗ, удельный вес ЛП на основе ЛРС в ближайшее время (15-20 лет) может превысить 50 % [3].
Сегодня фармакогнозия приобретает особую актуальность, поскольку в настоящей области с началом XXI века наблюдаются качественные преобразования в плане изучения ЛР и ЛРС. Это стало возможным благодаря тому, что данная наука стала использовать современные методы исследования растительных объектов, среди которых почетное место занимает цифровая оптическая микроскопия (ЦОМ).
Возможности современного оборудования, а также новые требования к нормативной документации (НД) нашли отражение в вышедшей в 2015 году Государственной Фармакопеи Российской Федерации XIII издания (ГФ РФ XIII) [4]. В этой связи особую значимость приобретает метод ЦОМ, позволяющий выявлять и документировать (в виде микрофотографий) основные анатомо-диагностические признаки ЛРС.
Принцип ЦОМ основан на анализе изображения полученного с цифровой камеры, установленной на микроскопе, посредством специализированного программного обеспечения (ПО). Основным инструментом, конечно, остается световой (оптический) микроскоп, который используется в повседневных лабораторных анализах для оценки подлинности ЛРС в соответствии с разделом «Микроскопия» действующей нормативной документации (частные фармакопейные статьи на ЛРС ГФ РФ XIII [4]). Новой частью, которая появилась в последние годы, является цифровой комплекс, состоящий из фото- / видеокамеры и персонального компьютера с установленным специальным ПО. Цифровая камера отвечает за вывод изображения, именно она обеспечивает надлежащее качество цифровых фотоснимков, являясь основным профессиональным оборудованием для ЦОМ.
ЦОМ наряду с другими фармакогностическими методами исследования служит методологической основой для совершенствования подходов к стандартизации ЛРС и ЛП на основе ЛРС. Фармакопейный микроскопический анализ (один из видов фармакогностического анализа) основан на идентификации анатомо-диагностических признаков, применяется для подтверждения подлинности, как цельного, так и резаного, порошкообразного ЛРС. Применение и повсеместное внедрение метода ЦОМ для микроскопического анализа, не только на стадии разработки НД, но и в повседневном рутинном анализе, представляются весьма актуальными для фармацевтической практики.
Материалы и методы
Объекты исследования: образцы пыльцы березы повислой (Betula pendula Roth), лещины обыкновенной (Corylus avellana L.), ольхи клейкой (Alnus glutinosa L.), ивы козьей (Salix caprea L.), клёна американского (Acer negundo L.); собранные в лесопарковых зонах Москвы и Московской области [5]; трава лофанта анисового (Lophanthus anisatus Benth.) сорта «Астраханский 101» селекции ГНУ ВНИИОБ [6]; цветущие растения подснежника Воронова (Galanthus woronowii Losinsk.) и подснежника белоснежного (Galanthus nivalis L.), заготовленные в Ботаническом саду Первого МГМУ им. И.М. Сеченова [7].
Исследование микроскопических признаков ЛРС проводили в соответствии с требованиями общих фармакопейных статей ГФ XI-XIII изд.: «Корни, корневища, луковицы, клубни, клубнелуковицы» (ОФС.1.5.1.0006.15); «Травы» (ОФС.1.5.1.0002.15); «Листья» (ОФС.1.5.1.0003.15); «Цветки» (ОФС.1.5.1.0004.15); «Техника микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов» (ОФС.1.5.3.0003.15) [4]. При проведении микроскопического анализа методом ЦОМ исследования и фотоснимки выполнялись на микроскопе «Альтами БИО 2» (окуляр 10× и объективы: 4×, 10×, 40×, 100×) с помощью цифровой окулярной камеры UCMOS05100KPA; снимки обрабатывались с использованием ПО Altami Studio.
Результаты и обсуждение
В ходе исследования пыльцы березы повислой (Betula pendula Roth) и примесных видов были определены основные анатомо-диагностические признаки, рис. 1. Более подробно результаты анализа представлены в работе [5]. Показано, что в качестве диагностических признаков при микроскопическом исследовании могут быть использованы особенности морфологии пыльцевых зерен. Приведена морфологическая и метрологическая характеристика исследованных образцов пыльцы березы повислой и некоторых наиболее часто встречающихся примесных видов древесных растений – лещины обыкновенной (Corylus avellana L.), ольхи клейкой (Alnus glutinosa L.), ивы козьей (Salix caprea L.), клёна американского, или клёна ясенелистного (Acer negundo L.). Предложено использование двух техник приготовления временных микропрепаратов (включающая жидкость – лактофенол; без включающей жидкости «пыльца в воздухе») для определения подлинности сырьевого материала. Благодаря проведённым исследованиям станет возможным создание современной нормативной документации, на основании которой можно будет определять подлинность и доброкачественность нативного материала, используемого для производства медицинских иммунобиологических препаратов пыльцы берёзы в РФ.
Official online store HYDRA ✓ Here you can find various — Hydra onion, hydra shop, hydra tor, hydra site
В ходе анализа травы лофанта анисового сорта «Астраханский 101» были определены следующие анатомо-диагностические признаки: строение верхнего и нижнего эпидермисов листа с поверхности (в частности отсутствие устьиц с верхней стороны листа, присутствие эфиромасличных железок – рис. 2), строение эпидермиса лепестков венчика, чашелистиков, пыльцевых зёрен [6]. Установлена метрологическая характеристика исследованных органных структур. Определены различия в размерах одних и тех же структур, находящиеся в различных частях одного и того же органа. На основании исследования образцов сырья лофанта анисового сорта «Астраханский 101» дано исчерпывающее описание микроскопических признаков, которое может использоваться для создания НД, регламентирующей качество ЛРС.
При изучении микроскопических анатомо-диагностических признаков подснежников (G. woronowii и G.nivalis) были установлены характерные признаки строения верхнего и нижнего эпидермиса листа, эпидермиса цветоноса, эпидермиса лепестков с внутренней и внешней стороны, верхнего и нижнего эпидермисов кроющих чешуй, верхнего и нижнего эпидермисов запасающих чешуй (рис. 3), строения корней, размеров клеток и клеточных включений (рафид оксалата кальция, крахмальных зерен). Характерны следующие признаки для двух видов подснежника: тетрацитный тип устьичного комплекса, прямоугольные клетки эпидермиса листа, клетки эпидермиса листочка околоцветника с сосочковидными выростами, присутствие во всех органах за исключением цветка клеток с рафидами оксалата кальция. Основные результаты представлены в работе [7].
Выводы.
В ходе настоящих комплексных исследований была показана перспективность использования метода ЦОМ в анализе лекарственного растительного сырья различных морфологических групп: цветков, листьев, трав, луковиц, корней, как высушенного, так и свежего. Безусловно, продолжатся дальнейшие исследования по изучению микроскопических анатомо-диагностических признаков лекарственных растений, разработке новой и совершенствованию старой нормативной документации.
Список литературы.
1. Приказ Министерства образования и науки РФ от 11 августа 2016 г. № 1037 «Об утверждении федерального государственного образовательного стандарта высшего образования по специальности 33.05.01 Фармация (уровень специалитета)
2. Государственный реестр лекарственных средств. Миндрав РФ [Офиц. сайт]. URL: http://grls.rosminzdrav.ru/grls.aspx
3. Куркин В.А. Фармакогнозия: Учебник для студентов фармацевтических вузов (факультетов.). 2-е изд., перераб. и доп. Самара: ООО «Офорт»; ГОУ ВПО «СамГМУ Росздрава», 2007. – 1239 с.
4. Государственная фармакопея РФ XIII издания. Миндрав РФ [Офиц. сайт]. URL: http://www.femb.ru/feml Москва, 2015.
5. Боков Д.О., Луферов А.Н., Смирнов В.В., Морохина С.Л. Стандартизация пыльцы березы повислой (Betula pendula Roth.), используемой в производстве аллергенных экстрактов // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2014. Т. 12. № 4. С. 6-13.
6. Хлебцова Е.Б., Боков Д.О., Сорокина А.А. Анатомическое изучение травы лофанта анисового сорта «Астраханский 101»// Фармация. 2013. № 3. С. 31-34.
7. Боков Д.О., Самылина И.А. Морфолого-анатомическое изучение двух видов подснежника // Фармация. 2017. Т. 66. № 5. С. 31-36.
