© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2014 УДК 615.072+615.322
Стандартизация действующих веществ валерианы лекарственной в растительном сырье и таблетках экстракта валерианы
Н.П. Антонова, Е.П. Шефер, С.С. Прохватилова, Н.Е. Семенова, У.С. Легонькова
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации, 127051, Москва, Россия
Резюме: Приведены результаты лабораторных исследований оценки действующих веществ валерианы лекарственной разными методами: дистилляции (по содержанию эфирного масла), спектрофотометрии (по содержанию сложных эфиров карбоновых кислот в пересчете на этиловый эфир кислоты валереновой) и ВЭЖХ (по сумме сесквитерпеновых кислот в пересчете на валереновую кислоту). В качестве объектов исследования выбраны следующие лекарственные растительные препараты: «Валерианы корневища с корнями», фильтр-пакеты и «Валерианы экстракт таблетки, покрытые пленочной оболочкой, 20 мг». В большинстве отечественных нормативных документов на препараты валерианы не регламентируется содержание эфирного масла. Однако, данный показатель характеризует доброкачественность сырья и нормируется в ведущих зарубежных фармакопеях на аналогичные препараты. В связи с этим считаем целесообразным дополнить проект ФС «Валерианы корневища с корнями» ГФ XII оценкой содержания эфирных масел. Экспериментально показано, что спектрофотометрическая методика является неспецифичной и неселективной, так как на спектре поглощения испытуемого раствора отсутствует четко выраженный максимум поглощения продуктов гидроксамовой пробы. При лабораторной экспертизе образцов препарата «Валерианы экстракт таблетки, покрытые пленочной оболочкой, 20 мг» было выявлено влияние компонентов оболочки таблетки на величину оптической плотности, что ведет к завышению результата количественного определения. Метод ВЭЖХ является наиболее предпочтительным для оценки действующих веществ в препаратах валерианы, так как позволяет проводить количественное определение после их хроматографического разделения и идентификации.
Ключевые слова: Валерианы корневища с корнями; ВЭЖХ; спектрофотометрический метод; эфирное масло; валерено-вая кислота.
STANDARDIZATION OF VALERIANA OFFICINALIS ACTIVE INGREDIENT IN HERBAL RAW MATERIAL AND IN VALERIAN TABLETS N.P. Antonova, E.P. Shefer, S.S. Prokhvatilova, N.E. Semenova, U.S. Legonkova
Federal State Budgetary Institution «Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products» of the Ministry of Health of the Russian Federation, 127051, Moscow, Russia Abstract: The article provides the results of laboratory assessment of Valeriana officinalis active ingredients by various methods such as distillation (assay of essential oil), spectrophotometry (assay carboxylic acids esters equivalent to ethyl ether of valerenic acid) and HPLC (the sum of sesquiterpenic acids equivalent to valerenic acid). The following research objects have been chosen «Valerian rhizome with roots», filter bags and «Valerian film coated tablets, 20 mg». Most domestic normative documents do not specify the content of essential oil in valeriana preparations. However, the mentioned criteria determines the quality of herbal raw material and is included in the monographs of the leading foreign Pharmacopoeias for the relevant preparations. In this regard, it is reasonable to add the assay of essential oil to the draft monograph of the State Pharmacopeia XII «Valerian rhizome with roots». The experiments showed that spectrophotometric test is not specific and not selective because of the lack of hydroxamic probe absorption maximum. The laboratory assessment of «Valerian film coated tablets, 20 mg» revealed the influence of drug coat ingredients on optical density value which leads to overestimation of the assay results. HPLC method is preferable for the assay of active ingredients in valerian preparations as far as it allows to perform the assay after chromatographic separation and identification.
Key words: Valerian rhizome with roots; HPLC; spectrophotometry; essential oil; valerenic acid.
Препараты валерианы находят широкое применение в качестве мягкого седативного средства при состояниях нервного возбуждения, неврозах, бессоннице, мигренеподобных головных болях и спазмолитического средства при спазмах желудка и кишечника с нарушением секреции железистого аппарата желудочно-кишечного тракта. Экспериментально доказано, что они снижают рефлекторную возбудимость в центральных отделах нервной системы и усиливают процессы торможения в коре головного мозга, улучшают коронарное кровообращение, регулируют сердечную деятельность [1— 4].
В Европе валериана известна в качестве седативного и спазмолитического средства с XVI века; является официнальным сырьем в Американской фармакопее (ЦЖР) с первого издания 1820 года и входит в число 30-ти наиболее популярных лекарственных растительных средств в истории и8Р.
В корневищах с корнями валерианы содержится от 0,5 до 2,4% эфирного масла, главными компонентами которого являются борнилизовалерианат, борнеол, пинен, терпинеол, сесквитерпеноиды (ва-лереналь, валеренон, валереновая кислота); от 0,8 до 2,5% валепотриатов (иридоиды: валтрат, изовалтрат,
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАКОПЕЯ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАКОПЕЯ
ацевалтрат, дигидровалтрат, валередин, валехлорин и др.); тритерпеновые гликозиды; дубильные вещества; алкалоиды (валерин, хатинин); органические кислоты (валериановая, изовалериановая кислоты) и свободные амины. Фармакологическое действие валерианы обусловлено комплексом действующих веществ, локализованных в корневищах и корнях валерианы. Седативное действие валерианы обусловлено в основном эфирным маслом. Другой группой биологически активных веществ считаются валепо-триаты. Валепотриаты являются нестойкими соединениями, в процессе сушки и хранения корневищ они подвергаются ферментативному расщеплению с образованием свободной изовалериановой кислоты и иридоида — балдриналя, придающих сырью специфический запах [1- 4].
Для количественной оценки действующих веществ валерианы используется нормирование индивидуальных веществ, суммы веществ в пересчете на индивидуальное вещество, содержания эфирных масел или экстрактивных веществ.
Лекарственное растительное сырье и препараты валерианы описаны в Государственной фармакопее СССР XI издания (ГФ XI), Европейской, Британской, Американской, Японской, Индийской, Украинской и Белорусской фармакопеях.
В соответствии со ст. 77 ГФ XI, вып. 2, содержание действующих веществ в корневищах с корнями валерианы (цельное сырье) оценивается по количеству экстрактивных веществ, извлекаемых 70% спиртом (не менее 25%), в Изменение № 5 от 27.10.99 к ст.77 дополнительно внесена количественная оценка суммы валепотриатов в пересчете на валтрат (не менее 1,4%). Определение суммы валепотриатов проводится спектрофотометрическим методом, при расчетах используется удельный показатель поглощения пи-рилиевой соли валтрата.
Согласно Европейской и Британской фармакопе-ям в корневищах с корнями валерианы нормируется содержание эфирного масла не менее 5 мл/кг (0,5%) для цельного сырья или не менее 3 мл/кг (0,3%) для измельченного сырья, содержание суммы сесквитер-пеновых кислот в пересчете на валереновую кислоту не менее 0,17% (цельное сырье) или не менее 0,10% (измельченное сырье). Для определения содержания суммы сесквитерпеновых кислот рекомендован метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с использованием в качестве стандартного образца экстракта валерианы сухого стандартизованного.
В монографии №Р на аналогичный препарат включено определение содержания эфирного масла не менее 0,5%; валереновой кислоты не менее 0,05%; суммы валереновых кислот в пересчете на гидрокси-валереновую, ацетоксивалереновую и валереновую кислоты не менее 0,17%; экстрактивных веществ, извлекаемых 70% спиртом не менее 20%. Определение валереновой кислоты и суммы валереновых кислот проводится методом ВЭЖХ с использованием стан-
дартных образцов валереновой кислоты и экстракта валерианы стандартизованного.
Фармакопея Украины нормирует содержание эфирного масла, экстрактивных веществ, экстрагируемых 70% спиртом, и суммы сесквитерпеновых кислот в пересчете на валереновую кислоту аналогично Европейской фармакопее; сумму сесквитерпено-вых кислот определяют методом ВЭЖХ, используя в качестве внешнего стандарта дантрон.
В Белорусской фармакопее наряду с ВЭЖХ методикой определения содержания суммы сесквитерпе-новых кислот в пересчете на валереновую кислоту, аналогичной методике Европейской фармакопеи, в сырье оценивают сумму сложных эфиров в пересчете на этиловый эфир валереновой кислоты методом спектрофотометрии (не менее 2%).
В отечественные зарегистрированные ФСП включены: гравиметрический метод определения экстрактивных веществ, извлекаемых спиртом 70%, (не менее 25%) и спектрофотометрический метод определения суммы сложных эфиров в пересчете на этиловый эфир валереновой кислоты (не менее 2%).
В проект ФС на Валерианы корневища с корнями, подготовленной для ГФ XII взамен ст. 77 ГФ XI, в разделе количественное определение включена методика определения суммы сесквитерпено-вых кислот (ацетоксивалереновой и валереновой) в пересчете на валереновую кислоту методом ВЭЖX (не менее 0,12% для цельного сырья; не менее 0,1% для измельченного сырья и порошка). В качестве стандартных образцов предусмотрено использование валереновой кислоты (содержание основного вещества >99%) или стандартизованного экстракта валерианы (ЕР СЯ$).
В зарегистрированных отечественных нормативных документах на таблетки экстракта валерианы количественное определение действующих веществ проводится спектрофотометрическим методом по содержанию сложных эфиров и карбоновых кислот в пересчете на кислоту валереновую (не менее 0,03 мг/ табл.). В аналогичной статье №Р нормируется содержание экстракта валерианы, в пересчете на сумму ва-лереновых кислот (гидроксивалереновая, ацетокси-валереновая и валереновая кислоты), определяемое методом ВЭЖX.
Таким образом, оценка действующих веществ в препаратах валерианы проводится по разным группам или индивидуальным соединениям действующих веществ: экстрактивным веществам, извлекаемым 70% спиртом; эфирному маслу, сумме валепотриатов в пересчете на валтрат, сумме сложных эфиров в пересчете на этиловый эфир валереновой кислоты, сумме сесквитерпеновых кислот (ацетоксивалереновой и валереновой) в пересчете на валереновую кислоту, содержанию валереновой кислоты, сумме сесквитер-пеновых кислот в пересчете на валереновую кислоту; разными методами: гравиметрии, дистилляции, спектрофотометрии, ВЭЖX.
Цель данного исследования: провести сравнительную лабораторную оценку методик количественного определения действующих веществ в препаратах валерианы методами дистилляции по содержанию эфирного масла, спектрофотометрии по сумме сложных эфиров в пересчете на этиловый эфир валере-новой кислоты и ВЭЖХ по сумме сесквитерпеновых кислот (ацетоксивалереновой и валереновой) в пересчете на валереновую кислоту с целью оценки качества образцов препаратов на соответствие основным фармакопейным требованиям и дальнейшей рекомендации о включении их в ГФ XII.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В качестве объектов исследования использовали: «Валерианы корневища с корнями», фильтр-пакеты; «Валерианы экстракт таблетки, покрытые пленочной оболочкой, 20 мг»;
Лабораторная экспертиза была проведена на приборах: анализатор спектрофотометрический Agilent 8453; жидкостной хроматограф Agilent 1200 DAD.
Определение экстрактивных веществ не проводили, так как этот метод обычно используется в случае, если не найдены биологически активные вещества или не разработаны методики их определения.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В образце лекарственного средства «Валерианы корневища с корнями», фильтр-пакеты, было проведено определение действующих веществ методом дистилляции (эфирное масло), спектрофотометрии (сумма сложных эфиров в пересчете на этиловый эфир валереновой кислоты) и ВЭЖХ (суммы сескви-терпеновых кислот: ацетоксивалереновой и валере-новой в пересчете на валереновую кислоту).
Содержание эфирного масла, определенное фармакопейным методом 1 по ГФ Х! из навески около 30,0 г при кипячении в течение 2-х часов, составило — 0,3%, что соответствует нормам Американской фармакопеи для измельченного сырья.
Так как в процессе хранения активность действующих веществ корневищ с корнями валерианы снижается, оценка содержания эфирного масла является важным показателем качества сырья.
Определение суммы сложных эфиров в пересчете на этиловый эфир валереновой кислоты проводи -ли методом спектрофотометрии. В основе методики лежит общегрупповая реакция с гидроксиламином, железа (III) хлоридом и хлористоводородной кислотой (гидроксамовая проба). Экстракцию проводили смесью хлороформа и спирта 96%. После проведения реакции измерение оптической плотности проводили при длине волны 512 нм. Содержание суммы сложных эфиров в пересчете на этиловый эфир валереновой кислоты составило 2,6%. Недостатком данной методики является низкая специфичность и селективность, так как на спектре испытуемого раствора отсутствует четко выраженный максимум по-
глощения при длине волны 512 нм, определение проводится без использования стандартного образца, по удельному показателю поглощения.
Методом высокоэффективной жидкостной хроматографии было проведено определение содержания суммы сесквитерпеновых кислот (ацетоксивалерено-вой и валереновой) в пересчете на валереновую кислоту. Экстрагировали сумму сесквитерпеновых кислот из сырья спиртом 96%. Оценку проводили методом внешнего стандарта. В качестве стандарта использовали стандартизованный экстракт валерианы (ЕР СЯ&) и СО валереновой кислоты (ЕР СЯ^). Для приготовления испытуемого раствора и раствора СО валереновой кислоты использовали спирт 96% и метанол; для приготовления раствора стандартизованного экстракта валерианы - метанол.
Условия хроматографировани: колонка: ШпекоМ С18 5 мкм 125x4,0 мм; температура колонки: 25°С; скорость потока -1,0 мл/мин; объем пробы -10 мкл; детектирование — длина волны 220 нм; подвижная фаза: А - ацетонитрил, В - 5,0 г/л раствор фосфорной кислоты концентрированной.
Содержание суммы сесквитерпеновых кислот (аце-токсивалереновой и валереновой) в пересчете на вале-реновую кислоту составило 0,102%, что соответствует требованиям проекта ФС для ГФ XII. На рисунках 1, 2 и 3 представлены типичные хроматограммы растворов стандартизованного экстракта валерианы, СО валере-новой кислоты и испытуемого.
Оценку пригодности хроматографической системы проводили по величине относительного стандартного отклонения площадей пика валереновой кислоты (не более 2%), эффективности хроматографической колонки (не менее 15000 ТТ), коэффициенту асимметрии пика валереновой кислоты (от 0,8 до 1,5), разрешению между пиками ацетоксивалере-новой и валереновой кислот (не менее 1,5).
Другим объектом нашего исследования был образец препарата «Валерианы экстракт таблетки, покрытые пленочной оболочкой, 20 мг». Количественное определение действующих веществ проводили методами спектрофотометрии (определение сложных эфиров карбоновых кислот в пересчете на этиловый эфир кислоты валереновой) и ВЭЖX (определение содержания суммы сесквитерпеновых кислот в пересчете на валереновую кислоту).
В результате экспертизы было установлено, что спектрофотометрическая методика определения, включенная в большинство зарегистрированных нормативных документах (НД), нуждается в уточнении, так как оболочка таблеток имеет поглощение в области измерения оптической плотности испытуемого раствора. При сравнительном изучении спектров, полученных с использованием в качестве испытуемого раствора таблеток с оболочкой, таблеток без оболочки и смытой пленочной оболочки, видно, что оболочка таблеток завышает результаты анализа почти на 40% (см. таблицу 1), (при проведении ла-
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАКОПЕЯ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАКОПЕЯ
бораторной экспертизы был зафиксирован случай 5-кратного увеличения). Спектр поглощения испытуемых растворов не имеет характерного максимума поглощения, оптическая плотность испытуемых растворов (около 0,1) находится вне области оптимальных значений оптических плотностей (0,2—0,8).
Таблица 1
РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА ИСПЫТУЕМЫХ РАСТВОРОВ
Результаты анализа испытуемых
Измеряемая растворов
характеристика Таблетки с Таблетки Оболочка
оболочкой без оболочки таблеток
Оптическая плотность 0,138 0,094 0,065
Количественное
определение. Содержание сложных эфиров карбоновых кислот в пересчете на эти- 0,7 0,4 0,3
ловый эфир кисло-
ты валереновой, мг/ табл. (норма - не менее 0,3 мг/табл.)
Определение содержания суммы сесквитерпено-вых кислот (ацетоксивалереновой и валереновой) в пересчете на валереновую кислоту проведено унифицированной методикой ВЭЖХ, используемой для анализа сырья. Навеску растертых таблеток экстрагировали метанолом. В качестве стандартов использовали стандартизованный экстракт валерианы (ЕР СЯБ) и СО валереновой кислоты (ЕР СЯ$). Для приготовления растворов СО использовали метанол. На рисунках 1, 2 и 4 представлены типичные хроматограммы раствора стандартизованного экстракта валерианы, СО валереновой кислоты и испытуемого растворов.
Содержание суммы сесквитерпеновых кислот (ацетоксивалереновой и валереновой) в пересчете на валереновую кислоту составило 0,025 мг/табл.
Оценка пригодности хроматографической системы проведена по величине относительного стандартного отклонения площадей пика валереновой кислоты (не более 2%), эффективности хроматографической колонки (не менее 15000 ТТ), коэффициенту асимметрии пика валереновой кислоты (от 0,8 до 1,5), разрешению между пиками ацетоксивалереновой и валереновой кислот (не менее 1,5).
РА01 А, Сиг=220,4 Реп=с^ (2013\1217033\УА1_00010.0)
____О__________________5__________________10________________15_________________20______
Рис. 1. Типичная хроматограмма раствора стандартизованного экстракта валерианы; 1 — пик ацетоксивалереновой кислоты, 2 — пик валереновой кислоты
-----РАР1 А. Сиг=220.4 Реп=оА (2013\102805бХХ/АШОООЗ.Р)--------------------------------
0
Л_____________________________________________________5___________________________________________________10___________________________________________________15___________________________________________________20
Рис. 2. Типичная хроматограмма СО валереновой кислоты;
1 — пик валереновой кислоты
ВЫВОДЫ
Проведенные исследования показывают, что спектрофотометрическая методика определения сложных эфиров карбоновых кислот в пересчете на этиловый эфир кислоты валереновой из-за недостаточной селективности и специфичности не позволяет получать достоверные результаты. Методика ВЭЖХ количественной оценки содержания суммы сесквитерпеновых кислот (ацетоксивалереновой и валереновой) в пересчете на валереновую кислоту является высокочувствительной и селективной и может использоваться как унифицированная методика для стандартизации препаратов валерианы. В проект ФС на «Валерианы корневища с корнями» для определения действующих веществ наряду с
Таблица 2
ПАРАМЕТРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ
Параметры по пику валереновой кислоты СО валереновой кислоты (ЇЇБР Я5) Стандартизованный экстракт валерианы
Коэффициент асимметрии пика 1,3 1,3
Относительное стандартное отклонение, % 0,27 0,09
Эффективность хроматографической колонки, ТТ 24601 24555
Разрешение между пиками ацетоксивалереновой и валереновой кислот - 21,6
Рис. 3. Типичная хроматограмма раствора испытуемого образца «Валерианы корневища с корнями», фильтр-пакеты; 1— пик ацетоксивалереновой кислоты; 2 — пик валереновой кислоты
Рис. 4. Типичная хроматограмма раствора испытуемого образца «Валерианы экстракт таблетки, покрытые пленочной оболочкой, 20мг»; 1— пик ацетоксивалереновой кислоты;
2 — пик валереновой кислоты
методикой ВЭЖХ рекомендуется включить нормирование эфирного масла, содержание которого является важным показателем качества. В НД на препарат «Валерианы экстракт таблетки, покрытые пленочной оболочкой, 20 мг» для количественного определения целесообразно
включать унифицированную методику ВЭЖХ определения действующих веществ взамен спектрофотометрической методики.
ЛИТЕРАТУРА
1. Быков ВА, ред. Атлас лекарственных растений России. М.: ВИЛАР; 2006.
2. Талашова СВ. Фармакогностическое изучение, стандартизация и комплексная переработка валерианы лекарственной: автореферат дис. ... канд. фарм. наук. М.; 1996.
3. Коновалова ОА, Рыбалко КС. Биологически активные вещества подземных органов Valeriana officinalis L. Растительные ресурсы 1991; 27(16): 146-169.
4. Коновалова ОА, Шейченко ВИ, Рыбалко КС. О химическом составе корневищ с корнями Valeriana wolgensis из цикла Valeriana officinalis L. Химия природных соединений 1991; 1: 141-143.
5. Государственная фармакопея СССР. 11-е изд. Вып. 1, 2. М.: Медицина; 1987.
6. United States Pharmacopeia 36-NF 31. «Valerian», «Powdered Valerian Extract», «Valerian tablets».
7. European Pharmacopoeia. 7th edition. Strasbourg: EDQM; 2010. «0453 Valerian root», «1898 Valerian dryhydroalcoholic extract», «2526 Valerian root cut».
8. Государственная фармакопея Республики Беларусь. Т. 2. Минск; 2007.
ОБ АВТОРАХ:
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научный центр экспертизы средств медицинского применения» Министерства здравоохранения Российской Федерации. Российская Федерация, 127051, Москва, Петровский бульвар, 8.
Антонова Наталья Петровна. Начальник лаборатории фитопрепаратов и гомеопатических средств; канд. биол. наук.
Шефер Елена Павловна. Главный эксперт лаборатории фитопрепаратов и гомеопатических средств. Канд. фарм. наук.
Прохватилова Светлана Степановна. Главный эксперт лаборатории фитопрепаратов и гомеопатических средств; канд. фарм. наук.
Семенова Наталья Евгеньевна. Ведущий эксперт лаборатории фитопрепаратов и гомеопатических средств; канд. мед. наук.
Легонькова Ульяна Сергеевна. Эксперт 1-й категории лаборатории фитопрепаратов и гомеопатических средств.
REFERENCES
1. Bykov VA, ed. Atlas of medicinal plants of Russia. Moscow: VILAR; 2006 (in Russian).
2. Talashova SV. Pharmacognostic study, standardization and complex processing of Valerian. Cand. Sci. Pharm. [Thesis]. Moscow; 1996 (in Russian).
3. Konovalova OA, Rybalko KS. Biologically active substances of underground organs of Valeriana officinalis L. Rastitelnye resursy 1991; 27(16): 146-169 (in Russian).
4. Konovalova OA, Sheychenko VI, Rybalko KS. On the chemical composition of rhizomes and roots of Valeriana wolgensis from cycle of Valeriana officinalis L. Himiya prirodnyh soedineniy 1991; 1: 141-143 (in Russian).
5. The State Pharmacopoeia of USSR. 11th ed. V. 1. Moscow: Meditsina; 1987 (in Russian).
6. United States Pharmacopeia 36-NF 31. «Valerian», «Powdered Valerian Extract», «Valerian tablets».
7. European Pharmacopoeia. 7th edition. Strasbourg: EDQM; 2010. «0453 Valerian root», «1898 Valerian dryhydroalcoholic extract», «2526 Valerian root cut».
8. The State Pharmacopoeia of Republic of Belarus. V. 2. Minsk; 2007 (in Russian).
AUTHORS:
Federal State Budgetary Institution «Scientific Centre for Expert Evaluation of Medicinal Products» of the Ministry of Health of the Russian Federation, 8 Petrovsky Boulevard, Moscow, 127051, Russian Federation.
Antonova NP. Head of Laboratory of herbal medicines and homeopathic medicines. Candidate of Biological Sciences.
Shefer EP. Chief expert of Laboratory of herbal medicines and homeopathic medicines. Candidate of Pharmaceutical Sciences.
Prohvatilova SS. Chief expert of Laboratory of herbal medicines and homeopathic medicines. Candidate of Pharmaceutical Sciences.
Semenova NE. Leading expert of Laboratory of herbal medicines and homeopathic medicines. Candidate of Medical Sciences.
Legonkova US. 1st category expert of Laboratory of herbal medicines and homeopathic medicines.
АДРЕС ДЛЯ ПЕРЕПИСКИ:
Антонова Наталья Петровна, [email protected].
Статья поступила 07.02.2014 г. Принята к печати 11.03.2014г.
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ФАРМАКОПЕЯ