Введение

В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция возрастания интереса к дикорастущим лекарственным растениям и их действующим веществам. И это неудивительно. Ведь человек – неотъемлемая часть природы, и жизнь его неразрывно связана с растительным миром, в результате чего природные соединения стали для человеческого организма жизненно необходимыми факторами всех метаболических процессов.

Растительный мир – неисчерпаемая кладовая природного лекарственного сырья. На протяжении тысячелетий, с глубокой древности, растения были единственными лечебными средствами. И сегодня лекарственные растения и препараты из них служат незаменимым сырьем для получения целого ряда лекарственных средств. Каждый третий лечебный препарат готовится из лекарственного растительного сырья. К тому же большое внимание уделяется местным растительным ресурсам. Это делает лекарственные средства значительно дешевле и расширяет ассортимент лекарств отечественного производства. Важную роль в этом плане играют эфиромасличные растения, многие из которых имеют обширный ареал и формируют значительную фито-массу, что определяет перспективы их практического использования.

В Сибири насчитывается почти 3000 видов растений, из них более 500 видов – лекарственные. В Красноярском крае известны как лекарственные около 300 видов, из них более 100 используются в современной фармакологии, 30 занесены в Красную книгу России, а остальные применяются при традиционном лечении и изучаются в качестве перспективных лекарственных средств. В промышленном масштабе на территории края возможна заготовка около 70-80 видов растений, среди которых необходимо отметить тысячелистник обыкновенный, душицу обыкновенную, багульник болотный, различные виды полыни, зверобой продырявленный, лабазник вязолистный, володушку золотистую и др.

Учитывая тот факт, что синтез и накопление отдельных классов биологически активных веществ в дикорастущих растениях в существенной мере определяется природно-климатическими условиями их произрастания, необходимо исследовать компонентный состав эфирного масла дикорастущих лекарственных растений, произрастающих в резко континентальном климате Красноярского края, территория которого протянулась с севера на юг почти на 2990 км, и определить основные области их применения в качестве лечебно-профилактических средств. Здесь же может быть и целый ряд научных задач, суть которых заключается в исследовании механизма синтеза отдельных классов соединений в самом сырье по мере его роста и развития, метаболизма отдельных соединений, в разработке методов идентификации и выделения отдельных соединений.

По-прежнему актуальна проблема диагностики и стандартизации лекарственного сырья, связанная с его неоднородностью по химическому составу, а значит, и фармакологическому действию. Для решения этой проблемы необходимо знание природы биологически активных веществ в исследуемом растении. Возможно, изучение компонентного состава эфирных масел лекарственных растений позволит установить компоненты-маркеры, специфические для того или иного растения, произрастающего в климатических условиях Сибирского региона, что в свою очередь позволит решить вопросы стандартизации фитопрепаратов на их основе.

Глава 1
Эфиромасличные растения: современное состояние исследований состава их эфирных масел

1.1. Степень изученности и перспективность исследований эфирных масел дикорастущих растений

Общее число эфиромасличных растений мировой флоры оценивается в 2500-3000 видов. Важнейшие среди них виды следующих родов: Citrus, Eucalyptus, Abies, Anethum,Lavanda, Mentha, Thymus, Carum, Coriandrum, Foeniculum, Salvia, Juniperus, Rosa, Rosmarinus, Pinus,Ocimum, Artemisia, Geranium, Acorus, Pimpinella, Nepeta, Monarda, Laurus, Lophanthus, Iris и др. За период существования СССР во флоре страны было определено 1100–1300 видов эфиромасличных растений, которые представляют 77 семейств. Главные семейства, включающие большее число эфиромасличных растений, – это Lamiaceae, Apiaceae, Asteraceae.

В обзоре К. Г. Ткаченко [1] показано, как изменялся уровень изучения эфиромасличных растений и эфирных масел от органолептического к приборному, от получения первичных физико-химических констант к препаративному выделению компонентов, в последние годы и к микроанализу, позволяющему устанавливать до 95 % компонентов состава эфирных масел в малых пробах.

Первые сводки о душистых растениях, имеющих хозяйственное использование, были основаны на органолептических данных, так как аналитические методы выделения эфирных масел еще не были развиты. Во многом прорыв в изучении флоры России и СССР на выявление эфирномасличных растений стал возможен после изобретения удобного лабораторного прибора для выделения и количественного определения искомого продукта в эфиромасличных растениях – аппарата А. С. Гинзберга [1].

В течение ХХ в. не только проводился скрининг эфиромасличных растений, но разрабатывались разные методы извлечения и анализа эфирных масел. Многократно претерпевали изменения способы лабораторного и промышленного получения масел. Стремительное развитие приборной и аналитической базы и органических соединений, примерно каждые 20-30 лет, способствовало более детальному и тонкому анализу эфирных масел. Если до 1950-х гг. большим достижением считалось приведение физико-химических констант (эфирного и кислотного числа, рН, угла поляризации, удельного веса) и основных классов компонентов (кислоты, спирты, сложные эфиры, терпены) эфирного масла, то уже с открытием газовой хроматографии (после 1950-х гг.) и тем более с появлением хромато-массспектрометрического анализа (с середины 1970-х гг.) исследования в области эфиромасличных растений и идентификации компонентов стали невероятно стремительно двигаться [1].

На протяжении последних лет проводятся ежегодные европейские конференции, посвященные всестороннему изучению эфиромасличных растений и их масел. Раз в пять лет проходят специализированные конгрессы по эфирным маслам и эфиромасличным растениям. Число научных журналов, публикующих работы о компонентном составе эфирных масел, уже достигает нескольких десятков. На текущий момент центрами изучения эфирных масел стали Индия, Турция, Соединенные Штаты Америки, Китай, Бразилия и Египет, печатающие подавляющее число работ в этой области [1].

В Сибири первые промышленные заготовки эфирных масел были проведены в 1929 г. Они показали, что для широкомасштабного развития эфиромасличной промышленности недостаточно сырья, заготавливаемого из дикорастущей флоры, а поэтому необходимо развивать интродукцию этих растений. В этой связи на Алтае и в Хакасии было начато выращивание и переработка мяты перечной, иссопа, мелиссы и других душистых растений. Однако нерентабельность кустарного производства переработки эфиромасличного сырья приводила к постепенному отмиранию производства. В результате в Сибири так и не были созданы промышленные плантации и мощности по переработке сырья душистых растений. Как отрасль эфиромасличная промышленность развивалась, главным образом, в европейской части и на юге СССР [2].

Работы по изучению эфиромасличных культур возобновились в Сибири только в период Великой Отечественной войны, когда основные районы заготовок промышленных эфироносов были блокированы. В 50-е гг. в Центральном Сибирском ботаническом саду (ЦСБС, Новосибирск) под руководством К. А. Соболевской было проведено испытание 33 новых для Сибири эфиромасличных культур и свыше 240 сортообразцов из различных районов СССР. В результате этих исследований авторы сделали вывод, что климатические условия Западной Сибири вполне благоприятны для культивирования растений, содержащих эфирные масла. Ресурсные исследования, проведенные в районах Алтая и Хакасии, позволили предложить для дальнейшего исследования более 50 видов эфиромасличных растений из семейств Ericaceae, Lamiaceae и Asteraceae [3, 4].

Два последних десятилетия отличаются качественно новым уровнем в изучении эфиромасличных растений флоры Сибири. Был выявлен ряд перспективных проазуленсодержащих видов: Artemisia sieversiana, A. macrocephala, A. pontica, A.samoiedorum, A.jacutica и Achillea asiatica [4-9]. Как показали фармакологические исследования, эфирные масла перечисленных растений обладают выраженным ранозаживляющим и противовоспалительным действием.

Богатая сырьевая база и высокое содержание эфирного масла (1,5-6 %) позволяют выдвинуть в число перспективных растения семейства Ericaceae: Ledum macrophyllum как дополнительный источник ледола; Ledum hypoleucum – в качестве источника антифугальных средств; Rododendron dauricum – как источник антифугальных и диуретических средств. Эфирные масла и экстракты всех перечисленных видов обладают также противовоспалительным и антибактериальным действием [10-13].

Теоретическому и экспериментальному обоснованию возможности расширения сырьевой базы лекарственных эфиромасличных растений за счет видов рода Artemisia L., произрастающих в Сибири, а также за счет культивирования наиболее ценных видов (A. jacutica) посвящены исследования М. А. Ханиной с соавторами [9, 14-17]. Ими проведено изучение химического состава и анатомической структуры более 100 видов полыни, выявлен ряд очень важных закономерностей в накоплении эфирного масла и кумаринов в зависимости от систематического положения и эколого-географической приуроченности видов.

Активно ведутся работы по изучению компонентных составов эфирных масел растений Алтайского края [18-21].

Исследованию биологически активных веществ дикорастущего эфиромасличного сырья, произрастающего на территории Красноярского края, посвящено ряд работ А. А. Ефремова с соавторами, выполненных на кафедре химии Сибирского федерального университета. Основная часть публикаций посвящена изучению компонентного состава эфирных масел исследуемых растений с использованием современного хромато-масс-спектрометрического метода. Большое внимание уделено в работах исследованию зависимости состава масла, полученного методом исчерпывающей гидропародистилляции, от вида сырья, продолжительности отгонки, места произрастания, а также изучению бактерицидных и антиоксидантных свойств эфирных масел [22-47].

Таким образом, на основании проведенного анализа литературы видно, что выявление и комплексное изучение эфиромасличных растений, эфирных масел и поиск путей нового применения в разных отраслях народного хозяйства не только актуально в текущем столетии, но и приобретает особую важность, научное и практическое значение.