Фармацевтичні науки

УДК 615.1

Топіха Вікторія Сергіївна

студентка

Приватного закладу вищої освіти

«Київський міжнародний університет»

Topikha Viktoriia

 Student of the

Private Institution of Higher Education

«Kyiv International University»

ДОСЛІДЖЕННЯ СКЛАДУ ТА ВЛАСТИВОСТЕЙ ПРЕПАРАТІВ ВАЛЕРІАНИ ЛІКАРСЬКОЇ, ЩО ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ ДЛЯ ЛІКУВАННЯ НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ

STUDY OF THE COMPOSITION AND PROPERTIES OF VALERIAN MEDICINAL PRODUCTS USED FOR THE TREATMENT OF THE NERVOUS SYSTEM

Анотація. Досліджено асортимент, склад та застосування біологічних лікарських препаратів валеріани лікарської, що застосовуються для лікування нервової системи.

Ключові слова: валеріана лікарська, лікарські рослини, діючі речовини, екстракт валеріани, фармакологія.

Summary. The assortment, composition and application of biological medicinal preparations of medicinal valerian, used for the treatment of the nervous system, were investigated.

Key words: V. officinalis, medicinal plants, active constituents, valerian extract, pharmacology.

 Сон відіграє вирішальну роль у підтримці функцій мозку та системної фізіології, а хронічні проблеми зі сном можуть мати значний вплив на наше здоров’я. Недостатній сон призводить до зниження стійкості до стресу, погіршення якості життя, розладів настрою, когнітивних функцій, пам’яті і зниження продуктивності. Це також може сприяти метаболічним розладам, включаючи гіпертензію, дисліпідемію, серцево-судинні захворювання та цукровий діабет 2 типу.

Проблеми зі сном широко поширені і вражає близько 70 мільйонів (9-20%) дорослих у США та 45 мільйонів (7%) дорослих у Європі. Основними розладами сну є безсоння, синдром неспокійних ніг та нарколепсія, серед яких безсоння є найпоширенішим. Зазвичай для лікування безсоння призначаються седативно- гіпнотичні препарати, які є агоністами рецепторів γ-аміномасляної кислоти типу А (GABAA), антидепресантами та антигістамінними препаратами. Однак тривале використання більшості седативно-снодійних препаратів обмежене через різні побічні ефекти, такі як когнітивні порушення та порушення продуктивності [13].

В останні роки рослинна добавка, валеріана лікарська, набула популярності як альтернатива лікам, що відпускаються за рецептом, для покращення якості сну без побічних ефектів.

Валеріана лікарська (Valeriana officinalis L.s.l.) — рослина, яка поширена в помірних регіонах Америки, Європи та Азії. Її використовують як заспокійливий засіб, особливо при лікуванні безсоння, і практично всі трав’яні снодійні засоби містять валеріану [1].

Назва валеріана походить від латинського слова «valere», що означає здоров’я або благополуччя. Валеріана складається з фрагментів цілих, свіжих або висушених кореневищ, коренів і столону. У Європі, Азії та Північній Америці існує близько 200 видів, основні її представники: Valeriana officinalis, Valeriana jatamansi, Valeriana wallichii, Valeriana Hardwicke, Valeriana microphylla, Valeriana long flora, Valeriana quadrangular тощо. Валеріану використовували в медицині протягом 2000 років, вперше вона була використана для лікування розладів мозку в кінці XVI століття [5].

Сполуки, виявлені в Valeriana officinalis, мають широкий спектр біологічної активності, зокрема антиоксидантну, протизапальну, антимікробну, анксіолітичну, протиревматичну, спазмолітичну та нейропротекторну дії. Нелеткі монотерпени, відомі як валепотріати, були вперше виділені в 1966 році та володіючи седативною дією на ЦНС сприяють загальній активності, хоча механізм дії досі точно невідомий [10].

Складний хімічний склад валеріани обумовлює до 40 різних фармакологічних ефектів.

Нещодавні дослідження показали, що водні екстракти коренів містять значну кількість ГАМК, яка може безпосередньо викликати седативний ефект, але існує певні розбіжності думок щодо біодоступності цієї сполуки [2].

Натуральні продукти мають перевагу над синтетичними препаратами, оскільки вони мають менше побічних ефектів, а також не змінюють фізіологічні та біохімічні процеси. Протягом багатьох років лікарські рослини з роду валеріани показані для лікування ревматизму, субфебрильних захворювань, нервових розладів, спазмолітичних, глистогінних, сечогінних, потогінних засобів, а також при істерії. Однак традиційне використання цих рослин зафіксовано в основному в місцевих книгах про трави або передавалося усно з покоління в покоління [4].

Дане дослідження призначене для узагальнення та критичного опису поточних знань про різні види рослин, що належать до Valerianaceae, їхні фітохімічні речовини та використання для лікування різних захворювань з особливим акцентом щодо впливу на центральну нервову систему.

Мета роботи – провести дослідження асортименту біологічних лікарських препаратів валеріани лікарської, що застосовуються для лікування нервової системи.

Матеріали та методи дослідження. Для дослідження використовувалися такі електронні бази даних: PubMed, Scopus, Web of Science, Science Direct, NCBI та Google Scholar.

За допомогою газово-рідинної хроматографії з масспектрометричним детектором вивчити склад ефірної олії в. пагононосної (V.stolonifera Czern.) та в. лікарської (V. officinalis L.s.l).

Результати дослідження та обговорення. Препарати валеріани включають більше 400 екстрактів, в основному отриманих з коренів рослини Valeriana officinalis. Ці екстракти містять ряд хімічних речовин, що діють на центральну нервову систему, включаючи сесквітерпени, валепотріати, валеріанову кислоту та різні інші алкалоїди, у невідомих пропорціях [8].

Незважаючи на те, що лікувальні властивості валеріани вважаються результатом спільної дії великої кількості її складових [4], основна увага в дослідженнях, проведених на сьогоднішній день, була приділена наступним двом групам фітохімічних речовин: валепотріати (іридоїди) і сесквітерпени – леткі сполуки, присутні в ефірній олії валеріани, включаючи головним чином валеренал, валеренілацетат, валеренову кислоту та валеренілізовалерат [7].

Протисудомну дію різних екстрактів V. officinalis досліджували на мишах з використанням моделі епілепсії скроневої частки, показуючи, що введення водного екстракту значно знижувало судомну активність у щурів із запаленням мигдалини [13].

При дослідженні екстракт кореня (100 мг/кг) і валеренову кислоту (340 мкг/кг) перорально вводили контрольним мишам і літнім мишам (попередньо оброблених D-галактозою) для оцінки їх впливу на проліферацію клітин, функцію пам’яті і диференціювання нейробластів у зубчастій звивині мишей [9]. Обидва покращили перевагу дослідження нових об’єктів (тест на розпізнавання нових об’єктів), а також затримку втечі, швидкість плавання та просторові переваги. Вони також покращили когнітивні функції, сприяли проліферації клітин, диференціації нейробластів і знизили рівень кортикостерону в плазмі у літніх мишей [11].

Основним джерелом седативної дії валеріани є дві категорії компонентів. Перша категорія включає основні складові леткої олії, включаючи валеренанову кислоту та її похідні, які продемонстрували седативні властивості в дослідженнях на тваринах. Однак екстракти валеріани з дуже невеликою кількістю цих компонентів також мають седативні властивості, що робить ймовірним те, що інші компоненти відповідальні за ці ефекти або що кілька компонентів сприяють цьому [3].

До другої категорії відносяться іридоїди, до яких відносяться валепотріати. Валепотріати та їх похідні активні як седативні засоби in vivo, але є нестабільними та руйнуються під час зберігання або у водному середовищі, що ускладнює оцінку їх активності [4].

Можливий механізм, за допомогою якого екстракт валеріани може викликати седативний ефект полягає в збільшенні кількості ГАМК (гальмівного нейромедіатора), доступного в синаптичній щілині [12]. Результати дослідження in vitro з використанням синаптосом показують, що екстракт валеріани може викликати вивільнення ГАМК із нервових закінчень мозку, а потім блокувати повернення ГАМК у нервові клітини. Крім того, валеріанова кислота пригнічує фермент, який руйнує ГАМК [7].

Валеріанова кислота також інгібує ферментну систему, відповідальну за центральний катаболізм ГАМК, збільшуючи концентрацію ГАМК і знижуючи діяльність ЦНС [6].

Результати ідентифікації компонентів зразків ефірних олій представлені в таблиці 1. Вміст окремих компонентів в зразках ефірних олій оцінювали методом нормалізації (площу піків представляли у відсотках до суми всіх площ піків на хроматограмі зразка, за виключенням піку розчинника).

Таблиця 1

Результати хромато-мас-спектрометирчної ідентифікації зразків ефірних олій валеріани (V. stolonifera Czern Запорізька обл., V. officinalis L.s.l Закарпатська обл.)

Джерело: складено автором на основі [4, с. 154-156]

Примітки: V.s. – валеріана пагононосна, V.o. – валеріана лікарська

Аналізуючи таблицю нами встановлено, що головними компонентами Valeriana stolonifera Czern. (в. пагононосна) є ізовалеріанова кислота (16,799%), капронова кислота (1,314%), борнілацетат (7,265%), міртенілізовалерат (6,429%), міртенілацетат (1,832%), α-гурьюнен (2,722%), аромадендрен (1,005%), α-кадінол (2,811%), валеранон (8,227%), валереналь (9,482%). Неідентифіковані 11 компонентів. officinalis L.s.l. (в. лікарська) с. Бедевля, Тячівський район, Закарпатська обл. – ізовалеріанова кислота (12,435%), борнеол (1,328%), міртенол (1,421%), борнілацетат (25,586%), міртенілацетат (10,113%), міртенілізовалерат (3,298%), α-кадінол (2,587%), валеранон         (7,794%), гвайол (24,735%). Неідентифіковані – 11 компонентів.

Головні компоненти ефірних олій всіх місць зростання валеріани, що обумовлюють седативний ефект є ізовалеріанова кислота, валеранон, борнілацетат, міртенілацетат, міртенілізовалерат, борнеол [4].

Таким чином, у валеріановій олії виявлено сполуки, серед яких визначено високий вміст окремих біциклічних сесквітерпеноїдів (валеренон, валеренал, валеренол) і біциклічних монотерпеноїдів (борнеол, міртенол та їх ефірів) та в значно меншій мірі кесану і евгеніл-ізовалерату, тобто речовин, які зумовлюють її седативну дію.

Отже, хоча седативний ефект кореня рослини відомий протягом століть, точні хімічні сполуки, відповідальні за його діяльність, не були ідентифіковані. Існує незначна кореляція між вмістом летких олій і клінічними ефектами рослини. Вплив валеріани на центральну нервову систему по-різному пояснюється валепотріатами, продуктами їх розпаду, валереновою кислотою, валереналом і валераноном та іншими компонентами ефірної олії [6].

Компоненти конкретного препарату валеріани залежать від фактичного виду валеріани, який використовується, методу екстракції, а також поєднання з іншими травами. Через численні компоненти препаратів валеріани їх фармакокінетика не досить добре описана. Дози в клінічних дослідженнях зазвичай варіюються від 400 до 900 мг на день [9].

Точний механізм дії препаратів валеріани також невідомий. Про ГАМК- подібну активність екстрактів валеріани свідчить їх седативний, анксіолітичний, міорелаксуючий та можливий протисудомний ефект.

Висновки.

1. У роботі представлено результати з аналітичного огляду асортименту седативних та снодійних засобів в Україні на прикладі валеріани лікарської.
2. Встановлено, шо дія валеріани лікарської на ЦНС характеризується: а) комплексною, багатосторонньою активуючою дією на різні ланки природного гальмування в ЦНС; б) поступовим, пролонгованим розвитком фармакологічних ефектів, пов’язаних з наявністю латентного періоду в реалізації нейромедіаторних механізмів дії і формуванням адаптаційної постсинаптичної рецепторної реакції.
3. У цій статті наведено систематичний огляд використання валеріани при різних захворюваннях, і можна зробити висновок, що валеріана — це рослина, яка використовується як дієтична добавка та седативний засіб у всьому світу.
4. Валеріана може скоротити час, необхідний для засинання, і може покращити якість сну з меншими побічними ефектами, ніж звичайні ліки, що випускаються за рецептом. До хімічного складу валеріани входять сесквітерпени ефірної олії (у тому числі валеріанова кислота), іридоїди (валепотріати), алкалоїди, вільні амінокислоти.
5. Проведені дослідження показали, що спектр дії валеріани характеризується, з одного боку, різноманітністю фармакологічних ефектів, а з іншого – необхідністю певного часу для їх реалізації.

Література

1. Державна Фармакопея України / Державне підприємство «Науково- експертний фармакопейний центр». -1-е вид. Харків: РІРЕГ, 2001. 556 с, Доповнення 1. Харків: РІРЕГ. 520 с., Доповнення 2. Харків: РІРЕГ. 2008. 608 с.
2. Корнієвська В.Г. Ефірна олія валеріани лікарської / В.Г. Корнієвська, С.В. Сур, І.П. Лесик. К.: Фармац. журн. 2000. №3. С.95-97.
3. Панченко С.В., Корнієвська В.Г., Корнієвський Ю.І. Сучасні дані фітохімічних і фармакологічних досліджень роду Valeriana // ЗМЖ. 2010. №4, т.12. С. 53-59.
4. Склад ефірної олії – діагностична ознака сировини валеріани / В.Г. Корнієвська, С.В. Сур, Ю.І. Корнієвський, М.С. Фурса // Тез. доп. наук. конф. Харків, С. 154-156.
5. American Herbal Pharmacopoeia Valerian Root April 1999, 25
6. Arora R. B., Arora C. K. Hypotensive and tranquillising activity of jatamansone (valeranone) a sesquiterpene from Nardostachys jatamansi In: Chen, 1963.
7. Mukerji K. , B. (Eds), Pharmacology of Oriental Plants. Pergamon, Oxford. P. 51– 60.
8. Bos R., Hendriks H., Scheffer J. J. C., Woerdenbag H. J. Cytotoxic potential of valerian constituents and valerian Phytomedicine. 1998. 5. P. 219–225.
9. European Pharmacopoeia. 5th ed. Vol. Council of Europe, Strasbourg. 2005. P. 2667–2668.
10. Raal, A., Orav, A., Arak,E., Kailas, T., and Mati Müürisepp. Variation in the composition of the essential oil of Valeriana officinalis L. roots from Estonia Proc. Estonian Sci. Chem. 2007. 56, 2. P. 67–74.
11. WHO Monographs on Selected Medicinal Plants. WHO, Geneva, 1999. 1. P. 267–276.
12. Chmical Iformacion Review Document for Valerian (Valeriana offi cinalis) [CAS No. 8057- 49-6] and Oils [CAS No. 8008-88-6] Supporting Nomination for Toxicological Evaluation by the National Toxicology Program U.S November 2009,
13. Paul , König A. W., Muhle H. Phytochemistry. 2001. 57. P. 307–313.
14. Watson N., Badr M., Belenky G., et Joint consensus statement of the American academy of sleep medicine and sleep research society on the recommended amount of sleep for a healthy adult: methodology and discussion. Sleep. 2015. 38(8). P. 1161–1183.
15. Mineo , Concerto C., Patel D., et al. Valeriana officinalis root extract modulates cortical excitatory circuits in humans. Neuropsychobiology. 2017. 75(1). P. 46– 51. doi: 10.1159/000480053
16. Roh D., Jung J., Yoon K., et al. Valerian extract alters functional brain connectivity: a randomized double-blind placebo-controlled trial. Phytother Res. 2019. 33(4). P. 939–948.
17. Kohnen R., Oswald W. The effects of valerian, propranolol, and their combination on activation, performance, and mood of healthy volunteers under social stress conditions. 1988. 21(6). P. 447–448.