VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Всесторонний анализ эфирного масла и смолы (Ferula Galbaniflua Boiss), составляющих основу рецептуры лекарства описанного в текстах Ветхого Завета, а также создание эмульсии из данного масла

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Авдокушина С.А. 1

---

1Федеральное государственное автономное образовательное учреждение Высшего образования первый мгму им. Сеченова Минздрава России «Медицинский Сеченовский Предуниверсарий»

Нестерова О.В. 1

---

1Федеральное государственное автономное образовательное учреждение Высшего образования первый мгму им. Сеченова Минздрава России «Медицинский Сеченовский Предуниверсарий»

Работа в формате PDF

13.7 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Актуальной проблемой современного общества является значительное снижение иммунитета. В настоящее время актуальным становится вопрос об использовании препаратов, которые стимулируют иммунную систему и обмен веществ.

Неблагоприятные изменения в природе происходят на наших глазах. Быстро загрязняются воздух, вода и земля, изменяется климат. Жизнь человека часто протекает в рамках стресса. Чрезмерный напряженный рабочий график, плохие отношения с семьёй и коллегами. Лекарственные препараты, которые принимаются для облегчения симптомов заболевания, могут дать временный эффект, но при этом ослабляют естественную защиту организма. Все перечисленные факторы могут стать причинами ослабленного иммунитета.

Чтобы найти решение этой проблемы, мы обратились к историческим рукописям Ветхого Завета. На страницах книги, мы обнаружили рецепт по созданию сильного иммуномодулятора того времени из чистых смол высшего качества.

Известным фактом является то, что эфирные масла более испаримы, чем смолы. Следовательно, летучие фракции имеют более быстрый и эффективный способ воздействовать на человека. Вместе, с тем, фитохимическому анализу данного продукта не уделялось должного внимания. В связи с этим, исследования, касающиеся эфирного масла FerulaGalbanifluaBoiss, смола которого является компонентом лекарства, созданного в Ветхом Завете, представляется довольно перспективным научным направлением, чем обуславливается научная новизна работы.

Целью данного проекта является всесторонний анализ эфирного масла и смолы, составляющих основу рецептуры лекарства, описанного в Ветхом Завете.

Задачи:

Отобрать источники получения эфирного масла и смолы, указания на лекарственные способности которых, имеются в текстах Ветхого Завета

Провести всесторонний анализ литературы и патентной документации, указания на возможность использования в качестве лекарственного средства эфирного масла и смолы, входящих в состав Ветхозаветных прописей.

Провести предварительный фитохимический анализ эфирного масла, отобранного в результате анализирования научной литературы.

Разработка модели получения лекарственного средства с применением в качестве действующего вещества выбранного эфирного масла.

ГЛАВА 1Обзор литературы и патентной документации

1.1Ботаническое описание

F erulaGalbanifluaBoiss (халван душистый ) –многолетние травянистое растение семейства зонтичных –Apiaceae.

Травянистое растение с желтоватыми цветами и толстым стеблем бледно-зелёным внутри, полым внутри, высотой до полутора метра, оканчивающимся мощными соцветиями - сложным зонтиком. Центральные зонтики, сидячие, 5-8 лучевые, диаметром около 10 см; боковые- двухлучевые, супротивные. Зонтички 10-20см- цветковые. Зубцы чашечки мелкие, треугольные. Лепестки бледно-жёлтые, плоские, на верхушке слегка вогнутые; столбик длинный, головчатый

Плод –двусемянка- полуплодник, продолговато-овальный, выпуклый по середине, с широкой, плоской окраиной. Гладкий стебель растёт быстро (в течение 10-15 дней) и после плодоношения высыхает. Листья очерёдные, глубоко четырехкратно перистые, мягко волосистые.

Рисунок 1. Морфологическое строение Гальбанума

Ареал обитания

Растёт на мелко щебнистых склонах в горных каменистых степях и субальпийских луговников.

Родина - Персия в Эльбруцких горах, на Демавенте, между 4 000—8 000 футов высоты

Произрастает в Средней Азии, Иране, Афганистан.

Культивируется в Иране, Турции и Ливане

Фенология

Цветет в апреле-мае

Плоды созревают в мае-июне

1.2 Ареал обитания, Фенология, Систематика и История

Систематика

Домен: Эукариоты

Царство: Растения

Отдел: Цветковые

Класс: Двудольные

Порядок: Зонтикоцветные

Семейство: Зонтичные

Род: Ферула

Вид: Ферула камеденосная

1.3Лечебныесвойства и токсические эффекты растения

Древние врачи наделяли его болеутоляю­щими, спазмолитическими и мочегонными свойствами. Также считалось, что Гальбан положенный на угли «успокаивает чихание, очищает мозг и лечит холод в голове».

Используется для лечения заболеваний ЛОР органов, мышечных спазм, трофических язв и пролежней, спазматических и ревматических болей, ПМС.

Гальбанум обладает психоэмоциональным действием. В нём был обнаружен миристицин, который обладает галлюциногенным действием, влияющим на психику человека. При некоторых психосоматических заболеваниях, например, лечении приступов паники, спровоцированных стрессом, Гальбан может быть очень действенным. Некоторые врачи считают, что он помогает справиться с клаустрофобией и агрофобией, а также для борьбы с сезонно- зависимой депрессией.

Также растение используют в косметологии, как средство борьбы со старением и воспалением кожи, восстановлением её упругости, а также в лечении шрамов. Компрессы с гальбанумом эффективны от ожогов, акне и нарывов. Также масло отлично восстанавливает тургор кожи и может быть использовано для кожи, которая потеряла упругость или стала дряблой после болезни или сильного снижения веса.

Масло и ризиноид используется как фиксатор и отдушка в парфюмерии.

Эфирное масло Гальбанума служит ароматизатором некоторых продуктов питания. Например, алкогольных и безалкогольных напитков. Также масло обладает сильным консервирующим действием.

Растение нетоксично, но нежелательно применять при заболевании почек, печени и эпилепсии, а также во время беременности и детям до 3-х лет.

Также были выявлены релаксантные эффекты на гладкую мускулатуру трахеи

Кроме того, была выявлена высокая противогрибковая и противобактериальная активность.

1.4 Химический состав, характеристика и получение смолы

Состав камедесмолы

Различают два вида камедесмолы – левантийская (мягкая) и персидская (твёрдая); по целебным свойствам они равноценны, эфирное масло преимущественно получают из мягкого Гальбанума, путём паровой дистилляции смолы. Гальбан в массах имеет вид кусков неправильной формы, очень мягких и вязких, сплавляющихся в одну массу бледно-жёлтого или красноватого цвета, обладает более сильным запахом.

Камедь (17-22%)

Диоскрид говорит, как получают Гальбан: «Надрезают корень и стебли и затем собирают то, что выделяется. Лучшая камедь прозрачная, по запаху она похожа на мирру, имеет беловатый оттенок и быстро растворяется. А та, которая имеет зеленоватую окраску, отвергается».

Сейчас Гальбан добывают следующим способом: с солнечной стороны немного откапывают основание корня и делают на нём надрезы, по мере выступления и высыхания камеди её собирают, через две-три недели корень можно обратно присыпать землёй. При надрезе нижних частей, стебель и корень выделяют камедесмолу, которая затвердевает в виде зёрен коричневой или серовато-зелёной окраски. Сбор камедесмолы проводят весной от нецветущих растений. Лучшую камедь получают с растений 4-5 летнего возраста. Гальбан в зёрнах имеет вид округлённых зёрен или слёз, величиною от горошины до лесного ореха, буровато-желтоватого или желтоватого цвета.

Очищенный Гальбан получается медленным плавлением на водяной бане массы или зёрен с последующим выжиманием его в нагретом прессе. При этом получается однородная масса, чем он свежее, тем он мягче и вязче, старый же представляет собой хрупкою массу. Один возможных способов проверки, это то что она растворяется в воде практически без остатка

1.5 Химический состав, характеристика и получение эфирного масла

Эфирное масло Гальбанума обладает ярким зелёным ароматом, запахом свежей горьковатой травы. До появления синтетических ингредиентов именно гальбанум использовался в парфюмерии для создания свежей, зелёной травяной ноты. Аромат масла зелёный, резкий и интенсивный; лиственный и травянистый, немного овощной - отдаленно напоминающий запах свежего горошка, но при этом с небольшим металлическим и сернистым нюансом. Базовые ноты запаха масла гальбанума бальзамические, землисто-древесные с мягким карамельно - фруктовыми оттенками.

Своим ароматом зелени Гальбанум обязан присутствующим в эфирном масле (E, Z) -1,3,5-ундекатриену около 1% (это вещество также содержится в составе эфирного масла шишек хмеля) и 2-метокси-3-изобутилпиразин, а также макроциклическим лактонам и дисульфидам.

Описанное различными авторами масло содержит α и β – пинен, кадиен, мирцен, d-лимонен, сесквитерпеновые алкоголи, неизвестного строения кетон и кислоты. Исследованное Рутовским и Виноградовой масло из семян оказалось интересно тем, что содержало правовращающийся β – пинен, существование которого до этой работы не было установлено с достоверностью.

Выход масла составляет 2,84 до 3,78%. Отогнанное с водяным паром и высушенное над прокаленной Na2SO4 бесцветное масло обладало резким характерным запахом. При исследовании оно дало следующие физические и химические константы:

[α]ᴅ +12,54° ; nD₂₀  1,4790 ; d20ᵒ 0,8697 ; К.ч. 0: Э. ч. 5,35; Э. ч. после ацетилирования 17,15. Что соответствует 4% свободного спирта С10Н18О.

Учёным Р. П. Уринсоном масло (565 гр.) было подвергнуто предварительной разгонке в вакууме, при этом получены две фракции.

1 - Т. к.65ᵒ -67ᵒ при 20 мм. Вес 580гр.-89.9%

2 - Т. к.80ᵒ-112ᵒ при 10-15мм. Вес 39гр.-6,8%

Остаток – светло-жёлтая смола Вес 16гр-2,8%

Элементарный анализ по Либиху дал следующие результаты:

1. С - 82,48%2. С - 82,48%

Н - 10,91% Н - 10,65%

Нитрозохлорида ни одна из фракций не дала.

Для исследования имеющегося в масле альдегида производилось выделение его из цельного масла бисульфитом натрия. Бисульфитное соединение разлагалось насыщенным раствором Na2CO3 и свободный альдегид отгонялся с водяным паром. Выделенный альдегид оказался водно-растворимым и водный раствор его после насыщения NaCl был подвергнут экстракции эфиром в течении 16 часов. Вследствие весьма малого количества альдегида и большой склонности его к осмолению чистый препарат получить не удалось

При выделении из цельного масла фенола было получено несколько капель коричневой жидкости, обладавшей фенольным запахом. Твердый фенил-уретан не удалось получить.

альдегид

В результате анализа Р.П.Уринсоном было установлено, что масло содержит: d-β- пинен – 80-82% (нопиновая кислота, т. пл. 125° , семикарбазон нопинона, т. пл. 187,5°), водно растворимый альдегид- 3,6%, неизв.фенол - 4% и смола – 4,3%.

d-β-пинен

фенол

Смола

Эфирное масло Гальбанума получают паровой дистилляцией смолы.

ГЛАВА 2 Практическая часть

2.1 Описание внешних признаков используемого масла

Эфирное масло от компании Botavikos, представляет собой подвижную бледно-желтую жидкость.

Запах: зелёный, горький, землистый, хвойный, бальзамический.

Ёмкость для хранения представляет собой флакон из тёмного стекла, плотно закрытым (10мл)

Дата выпуска и срок хранения указан на упаковке.

2.2 Рефрактометрический метод

Показатель преломления определяли рефрактометрическим методом в соответствие с требованием ОФС.1.5.2.0001.15 Эфирные масла. Показатель преломления определяли на рефрактометре ИРФ-22 при температуре близкой к 20 °С. Показатель преломления Гальбанума, рассчитанный как среднее из пяти независимых определений, составил 1,5041. Средний результат показателя преломления, полученный при 20^о С использовался нами в дальнейшем для расчёта йодного числа, исследуемого объекта. Расчеты осуществляли по формуле:

J = (nD₂₀  1,4595)·100/0,0118,

где J – йодное число

nD₂₀ – показатель преломления эфирного масла при 20° С.

1,4595, 0,0118 – эмпирические коэффициенты

100 – коэффициент пересчета в проценты.

J=377, 9661

Таблица 2. Результатыопределенияйодногочисламасла Гальбанума

Предложенные нами показатели качества могут быть использованы для стандартизации новой лекарственной субстанции - Гальбанум.

2.3 Качественные реакции

Оценку подлинности Гальбанума осуществляли с применением качественных реакций, традиционно применяемых для анализа эфирных масел.

В ходе проведенных исследований было предложено использовать для подтверждения подлинности Гальбанума качественные реакции, результаты которых приведены в таблице 1.

Таблица 1. Качественные реакции с исследуемым объектом

2.4 Получение эмульсионной продукции профилактического действия

Под эмульсией понимают смешение воды с нерастворимым в ней телом при посредстве какого-нибудь сгущающего вещества. Мы соединили оба тела между собой во время приготовления лекарства и получили – emulsionspuria.

Для получения эмульсии мы соединили эфирное масло Гальбанума и чистую дистиллированную воду – menstruum (разводящая среда). Чтобы эфирное масло смешалось с водой и не было двух фаз, нужен эмульгатор (emulgendum), который их объединит. Этим эмульгатором может быть лецитин.

При приготовлении эмульсии прежде всего смешивают эмульгатор с эфирным маслом в плоской (обычно фарфоровой) ступке и затем, все время мешая, осторожно прибавляют дистиллированную воду, которую берут приблизительно в 6-12 раз больше эмульгатора и в 12-14 раз больше эфирного масла.

Мы смешали, по правилам германской фармакопеи, ингредиенты в следующем соотношении:

Эфирное масло Гальбанума – 1ч

Эмульгатор (лецитин) -1ч

Дистиллированная вода-4ч

Ингредиенты, используемые для получения эмульсии профилактического и иммуностимулирующего действия.

Смешение эмульгатора с эфирным маслом.

Добавление дистиллированной воды.

Полученная эмульсия.

Результатыи выводы

Отобраны источники получения эфирного масла и смолы, указания на лекарственные способности которых, имеются в текстах Ветхого Завета

Проведён всесторонний анализ литературы и патентной документации, указания на возможность использования в качестве лекарственного средства эфирного масла и смолы, входящих в состав Ветхозаветных прописей.

Проведён предварительный фитохимический анализ эфирного масла, отобранного в результате анализирования научной литературы.

Разработана модель получения лекарственного средства с применением в качестве действующего вещества выбранного эфирного масла.

Списоклитературы

Руководство к прописыванию лекарств Dr. L. Waldenburg (Профессор университета в Берлине) и Dr.C.ED.Simon (аптекарь в Берлине) 1883 год 46-47 стр.

Эфирные масла СССР. Сборник работ отдела биохимии Никитского Ботанического сада и лаборатории специфического синтеза ВИР,а под редакцией В. И. Нилова Том 20 Выпуск 1, 1936 год 55-58

Рутовский и Виноградов. -Тр. Научно-хим.-фарм. Ин-та. Вып.22, 1930г, 72 стр.

Флора СССР, т 17, с 73.

Essential oil composition of Ferula Assa-Foetida L . Fruits from Western Iran. Journal of Reports in Pharmaceutical Sciences. 2012,1(1), 7-18.

Pharmacognosy Review . 2012 Jul- Dec; 6(12) : 141-146.

Doi:10.4103/0973-7847.99948

Абу Али ибн Сина Канон врачебной науки 3 том Ташкент,1996 с 252-253

Агравал А.К., Рао С. В., Сайрам К., Джоши В.К., Гоэль Р.К., Влияние видов PiperlongumLinn, ZingiberofficinalisLinn иFerula на изъявление и секрецию желудка у крыс.IndianJExpBiol. 2000; 38: 994-8. (PubMed) (GoogleScholar)

Цит. по кнВойткевич С. А. Эфирные масла для парфюмерии и ароматерапии – М

Саркисян Р.Г. Влияние Ферулы на артериальное давление. Медицинский журнал Узбекистана 1969; 23-4. (GoogleScholar)

Айенсу Е.С. Герцог Я. А. Лекарственные растения Китая. Том 1. Алгонак, Мичиган: Reference Publications Ins; 1985. С.52-361.( Google Scholar)

Хек А.М., ДевиттБ.А.,Люкес А.Л. Потенциальные взаимодействия между альтернативной терапией и варфарином. AmJHealthSystPharm. 2000; 57 : 1221-7.(PubMed) ( Google Scholar)

1911 Энциклопедия Британника (11 издание) «Гальбанум» Издательство Кембриджского университета

C.L. Lee, C.L. Chiang, L.H. Cheng, C.C. Liaw, et al

Influenza A (H1N1) antiviral and cytotoxic agents from Ferula asafetida J Nat Prod,72(2009),pp. 1568-1572 CrossRef

KellyKJ, NeuJ, CamittaBM ,HonigGRМетгемоглобинемия у младенца, получавшего народное лекарственное средство с глицеридной асафетидой. Педиатрия 1984;73:717-9

Статья: Состав эфирного масла плодов Ферулы Асса –Фоетида Л. Из Западного Ирана.РозаСолтани( Керманшахский университет медицинских наук)

Статья: Спазмолитические и гипотензивно действие экстракта камеди Ferulaasafoetida. Этнофармакол , Апрель 2004 г

Институт биотехнологии, Ширазский университет, Шираз , Иран. Химический состав, антиоксидантная и антимикробная активность эфирного масла, полученного из олеогум-смолыFerulaassa-foetida

Кароматов И.Д. Простые лекарственные средства Бухара 2012

МакЭндрит Б.А.; MICHALKIEWICZ, DM; «Анализ масел Гальбанума» .DevFoodSci. Амстердам:ElsevierScientificPublications 1988v 18 c. 573-585.

ResearchJournalofPharmacognosy (RJP) 3(3),2016: 35-42. Анализ эфирного масла и антибактериальная активностьFerulaassa-foetida.

Химический состав, антиоксидантная и антимикробная активность эфирного масла, полученного из олеогум-смолыFerulaassa-foetida: влияние времени сбора.FoodChem.2013 15 июля; 138(4): 2180-7. Doi: 10.1016/j.foodchem.2012.11.131.Epub 2012 29 декабря

П. Махендра, С Бишт Ферула асафетида: традиционное использование и фармакологическая деятельность PharmacognRev, 6 (2012 ) , с.141-146 CrossRefScopus

A.A. Дехпур, М.А. Эбрагимзаде, Н.С. Фазель, Н.С. Мохаммад Антиоксидантная активность метанольного экстракта асафетиды Ферулы и её эфирного масла GrasasAceites , 60 (2009 ) , с.405-412