Comparison of pharmacological activity of hawthorn fruits preparations

Cover Page

Cite item

Abstract

Objectives – a comparative study of antidepressant activity and diuretic action of water and water-alcohol preparations of the fruits of Crataegus sanguinea Pall. and Crataegus submollis Sarg.

Materials and methods. The study covers the water and alcohol-water extracts from the fruits of hawthorn blood-red (Crataegus sanguinea Pall.) and Quebec hawthorn (Crataegus submollis Sarg.). The comparative study of the antidepressant activity and the diuretic action of the preparations was carried out on white mongrel rats of both sexes.

Results. The liquid extracts of fruits Crataegus sanguinea Pall. and Crataegus submollis Sarg. at a dose of 100 µl/kg revealed an antidepressant activity. Decoctions of Crataegus sanguinea Pall. and Crataegus submollis Sarg. at a dose of 100 µl/kg had a pronounced diuretic and saluretic activity. Pharmacotherapeutic effects of the studied preparations can be explained by the presence of flavonoids in them.

Conclusion. The preparations of the fruits of Crataegus sanguinea Pall. and Crataegus submollis Sarg. can be recommended as antidepressant and diuretic agents. The fruits of Crataegus submollis Sarg. are the promising medicinal plant raw materials.

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Растения рода боярышник (Crataegus L., сем. Розоцветные – Rosaceae) широко применяются в современной медицинской практике как в нашей стране, так и за рубежом [1, 2]. Препараты плодов и цветков боярышника используются в качестве кардиотонических средств [1, 2]. Следует отметить, что препараты цветков и плодов боярышника целесообразно использовать для лечения как пожилых людей с длительными хроническими заболеваниями, так и лиц молодого возраста [3]. Учитывая, что фактически единственным доступным отечественным препаратом боярышника на сегодняшний день является «Боярышника плодов настойка» [1], создание новых эффективных отечественных средств на основе сырья боярышника является актуальной задачей современной медицинской и фармацевтической науки.

В настоящее время для получения сырья в РФ используются 12 видов рода Боярышник (Crataegus L.) [1]. Однако многие виды боярышника фактически не встречаются на территории РФ. Поэтому в основном производится заготовка сырья боярышника кроваво-красного (Crataegus sanguinea Pall.). При этом в нашей стране широко культивируется североамериканский вид – боярышник мягковатый (полумягкий) – Crataegus submollis Sarg. с более крупными по сравнению с дикорастущими видами плодами. Этот вид отличается высокой урожайностью и хорошей зимостойкостью [4]. Свежие плоды боярышника мягковатого используются в пищу. Проведенные ранее исследования показали, что содержание действующих веществ в сырье боярышника мягковатого, как правило, выше, чем в случае боярышника кроваво-красного [5]. Следует отметить, что ранее нами были выявлены антидепрессантные и диуретические свойства для густого экстракта плодов боярышника кроваво-красного [3]. В связи с этим, на наш взгляд, боярышник полумягкий также может быть перспективным источником лекарственного растительного сырья.

ЦЕЛЬ

Сравнительное исследование антидепрессантной активности и диуретического действия водных и водно-спиртовых препаратов на основе плодов боярышника кроваво-красного и боярышника полумягкого (мягковатого).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

В лабораторных условиях нами был получен жидкий экстракт и отвар на основе высушенных плодов боярышника кроваво-красного и боярышника полумягкого. Сырье в виде плодов было заготовлено на территории Ботанического сада Самарского университета и высушено на воздухе. Жидкий экстракт получали в соотношении «сырье – экстрагент» – 1:1 на основе 70-процентного спирта этилового. Отвар плодов получали в соотношении «сырье – экстрагент» – 1:10 по общим правилам [1].

В полученных препаратах оценивали содержание суммы окисленных флавоноидов в пересчете на гиперозид методом дифференциальной спектрофотометрии. Кроме того, определялось содержание суммы восстановленных форм флавоноидов в пересчете на катехин методом прямой спектрофотометрии. В обоих случаях использовались методики, разработанные нами ранее [2, 5, 6]. Результаты исследования представлены в таблице 1. Полученные препараты были исследованы на наличие антидепрессантного действия и диуретической активности.

 

п/п

Название препарата

Содержание суммы флавоноидов

в пересчете

на гиперозид, %

Содержание суммы флавоноидов

в пересчете

на катехин, %

1

Жидкий экстракт плодов боярышника кроваво-красного

0,0500 ± 0,003

1,04 ± 0,05

2

Отвар плодов боярышника кроваво-красного

0,0060 ± 0,0003

0,16 ± 0,01

3

Жидкий экстракт плодов боярышника полумягкого

0,057 ± 0,003

1,49 ± 0,07

4

Отвар плодов боярышника полумягкого

0,0054 ± 0,0003

0,15 ± 0,01

Таблица 1. Содержание суммы флавоноидов в препаратах боярышника

Table 1. Total of flavonoids in hawthorn preparations

 

Фармакологические исследования проводили на белых беспородных крысах обоих полов массой 200–220 г. Животные содержались в условиях вивария на обычном рационе при свободном доступе к воде. Каждая группа состояла из десяти животных. Исследуемые препараты вводили внутрижелудочно через зонд в дозе 100 мкл/кг. Контролем для исследования действия жидких экстрактов служил 70-процентный этиловый спирт, в случае отваров использовалась вода очищенная.

Изучение антидепрессантной активности для всех препаратов проводили с использованием теста «Отчаяние» [7]. В качестве синтетического препарата сравнения использовался амитриптилин в дозе 5 мг/кг. Все препараты вводили однократно на фоне аналогичной водной нагрузки, эксперимент проводили через 1 час после введения препарата. При этом в течение пяти минут фиксировали индивидуальное время активных попыток животных выбраться из воды. Полученные данные обрабатывали статистически по критерию Манна – Уитни.

Диуретическую активность для всех препаратов в дозе 100 мкл/кг определяли в хронических экспериментах [3]. В день эксперимента животным контрольной группы вводилась 3-процентная водная нагрузка, а опытным – внутрижелудочно испытуемый препарат на фоне аналогичной водной нагрузки. После всех манипуляций животные помещались в обменные клетки на сутки. Собирались 4-часовые и 24-часовые порции мочи. Препаратом сравнения в 4-часовом эксперименте был выбран фуросемид в пороговой дозе 1 мг/кг, а в 24- часовом опыте – гипотиазид в эффективной средней терапевтической дозе 20 мг/кг. Определялась почечная экскреция воды, регистрировалась концентрация натрия и калия методом пламенной фотометрии на пламенном анализаторе жидкости ПАЖ-1, креатинина – колориметрическим методом на фотоколориметре КФК-3.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Жидкий экстракт плодов боярышника кроваво-красного в дозе 100 мкл/кг увеличивает двигательную активность животных на 31%, а жидкий экстракт плодов боярышника полумягкого в аналогичной дозе – на 45% по сравнению с водно-спиртовым контролем. При этом амитриптилин в пороговой дозе 5 мг/кг увеличивает двигательную активность крыс на 54% относительно водного контроля (рисунок 1). Также при исследовании диуретической активности было установлено, что за 4 и 24 часа эксперимента жидкие экстракты плодов боярышника кроваво-красного и боярышника полумягкого не вызывали достоверных изменений исследуемых параметров экскреторной функции почек относительно водно-спиртового контроля.

 

Рисунок 1. Сравнительная оценка антидепрессантной активности жидких экстрактов плодов боярышника кроваво-красного, боярышника полумягкого и амитриптилина в сравнении с контролем.

* – достоверность отличий показателей опытной группы животных от показателей контрольной группы, р<0,05

 

На этом фоне отвар плодов боярышника кроваво-красного вызывал изолированное достоверное увеличение креатинин-уреза на 52% за 4 часа эксперимента, остальные параметры имели лишь тенденцию к росту относительно водного контроля. За 24 часа эксперимента отвар плодов боярышника кроваво-красного достоверно стимулировал выведение воды (на 48%), натрия (на 78%) и калия (на 53%) опытными животными в сравнении с показателями водного контроля. При изучении влияния отвара плодов боярышника полумягкого в дозе 100 мкл/кг было установлено, что за 4 ч животные опытной группы имели достоверное повышение показателей диуреза (на 65%), натрийуреза (на 86%) и калийуреза (на 54%) относительно значений водного контроля, креатининурез при этом изменялся недостоверно (рисунок 2). При анализе влияния отвара плодов боярышника полумягкого в дозе 100 мкл/кг на выделительную функцию почек в 24-часовом эксперименте было установлено, что у животных опытной группы имело место достоверное повышение почечной экскреции воды (на 126%), натрия (на 79%), калия (на 147%) и креатинина (на 62%) относительно показателей водного контроля. Следовательно, исследуемый отвар плодов боярышника полумягкого в дозе 100 мкл/кг за 24 часа опыта стимулирует экскреторную функцию почек как за счет стимуляции клубочковой фильтрации, так и за счет угнетения канальцевой реабсорбции воды и ионов в почечных канальцах (рисунок 3).

 

Рисунок 2. Сравнительная оценка диуретической и салуретической активностей отваров плодов боярышника кроваво-красного, боярышника полумягкого и фуросемида за 4 часа исследования в сравнении с контролем.

* – достоверность отличий показателей опытной группы животных от показателей контрольной группы, р<0,05

 

Рисунок 3. Сравнительная оценка диуретической и салуретической активностей отваров плодов боярышника кроваво-красного, боярышника полумягкого и гипотиазида за 24 часа исследования в сравнении с контролем.

* – достоверность отличий показателей опытной группы животных от показателей контрольной группы, р<0,05

 

Препарат сравнения фуросемид при однократном внутрижелудочном введении в пороговой дозе 1 мг/кг способствовал достоверному возрастанию диуреза (на 23%) и натрийуреза (на 31%) за 4 часа эксперимента в опытной группе животных относительно показателей водного контроля за счет снижения канальцевой реабсорбции (рисунок 2). В свою очередь препарат сравнения гипотиазид, введенный в эффективной средней терапевтической дозе 20 мг/кг, способствовал значительному достоверному возрастанию диуреза (на 40%), натрийуреза (на 54%) и калийуреза (на 55%) в опытной группе относительно водного контроля (рисунок 3). При этом оба водных извлечения в дозе 100 мкл/кг не влияют на двигательную активность животных по сравнению с водным контролем.

Можно предположить, что данные виды фармакологической активности препаратов связаны с содержанием в сырье боярышника обоих видов флавоноидов, для которых характерны оба вида активности. Как видно из таблицы 1, содержание суммы флавоноидов в пересчете на катехин значительно выше, чем сумма окисленных форм флавоноидов в пересчете на гиперозид. Относительно низким содержанием окисленных форм флавоноидов в препаратах плодов боярышника, особенно это касается водных извлечений, невозможно объяснить высокий уровень фармакологической активности. Поэтому, на наш взгляд, целесообразным является применение методики анализа суммы флавоноидов в пересчете на катехин методом прямой спектрофотометрии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

  1. Жидкие экстракты плодов боярышника кроваво-красного и боярышника полумягкого в дозе 100 мкл/кг проявляли антидепрессантную активность. Причем антидепрессантная активность жидкого экстракта боярышника полумягкого (увеличение на 45%) превышает активность аналогичного препарата боярышника кроваво-красного (увеличение на 31%) по сравнению с водно-спиртовым контролем.
  2. Для отваров плодов боярышника кроваво-красного и полумягкого в дозе 100 мкл/кг характерна выраженная диуретическая и салуретическая активность, аналогичная препаратам сравнения фуросемиду в пороговой дозе 1 мг/кг (за 4 часа опыта) и гипотиазиду (за 24 часа опыта). Важно, что за 4 часа отвар боярышника кроваво-красного, а отвар боярышника полумягкого в суточном эксперименте обладают способностью стимулировать креатининурез, а следовательно – увеличивать клубочковую фильтрацию.
  3. В препаратах на основе боярышника целесо-образно оценивать сумму флавоноидов в пересчете на катехин.
  4. Плоды боярышника полумягкого являются перспективным лекарственным растительным сырьем. 
×

About the authors

Vladimir A. Kurkin

Samara State Medical University

Author for correspondence.
Email: Kurkinvladimir@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7513-9352

PhD, Professor, Head of the Department of pharmacognosy with botany and the basics of phytotherapy

Russian Federation, Samara

Elena N. Zaitceva

Samara State Medical University

Email: Kurkinvladimir@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5689-2077

PhD, Associate Professor, Head of the Department of pharmacology n.a. Honoured Scientist Professor A.A. Lebedev

Russian Federation, Samara

Elena V. Avdeeva

Samara State Medical University

Email: Kurkinvladimir@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3425-7157

PhD, Professor, Department of pharmacognosy with botany and the basics of phytotherapy

Russian Federation, Samara

Viktoriya V. Stenyaeva

Samara State Medical University

Email: Kurkinvladimir@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-0086-7213

PhD, Associate Professor, Department of pharmacognosy with botany and the basics of phytotherapy

Russian Federation, Samara

Ilnur Kh. Shaikhutdinov

Samara State Medical University

Email: Kurkinvladimir@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8784-0464

postgraduate students of the Department of pharmacognosy with botany and the basics of phytotherapy

Russian Federation, Samara

Alina V. Zhdanova

Samara State Medical University

Email: Kurkinvladimir@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5881-1784

PhD, Associate Professor, Department of general, bioinorganic and bioorganic chemistry

Samara

References

  1. The State Pharmacopoeia of the Russian Federation. XIV edition. Ministry of Health of the Russian Federation. Moscow, 2018. (In Russ.). [Государственная Фармакопея Российской Федерации. Четырнадцатое издание. М., 2018]. URL: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php
  2. Kurkina AV. Flavonoids of pharmacopoeial plants: monograph. Samara, 2012. (In Russ.). [Куркина А.В. Флавоноиды фармакопейных растений. Самара, 2012].
  3. Kurkin VA, Kurkina AV, Zaitceva EN, et al. Diuretic and antidepressant activity of a thick extract of hawthorn blood-red. Byulleten' sibirskoj mediciny. 2015;14(3):18–22. (In Russ.). [Куркин В.А., Куркина А.В., Зайцева Е.Н. и др. Диуретическая и антидепрессантная активность густого экстракта боярышника кроваво-красного. Бюллетень сибирской медицины. 2015;14(3):18–22].
  4. Trees and shrubs of the USSR. Edition of the USSR Academy of Sciences/ Moscow–Leningrad; 1954;3:872. (In Russ.). [Деревья и кустарники СССР. Издание Академии наук СССР. Москва–Ленинград, 1954;3:872].
  5. Morozova TV, Kurkin VA, Pravdivtseva OE, et al. The content of total flavonoids in the fruits and shoots of some hawthorn species. Aspirantskij vestnik Povolzh'ja. 2018;1–2:22–24. (In Russ.). [Морозова Т.В., Куркин В.А., Правдивцева О.Е. и др. Сравнительное фитохимическое исследование плодов, побегов и цветков некоторых видов рода боярышник. Аспирантский вестник Поволжья. 2018;1–2:22–24].
  6. Kurkin VА, Shaikhutdinov IKh, Pravdivtseva OE. Patent of RF for the invention "Method for quantitative determination of the total flavonoids in the fruits of Crataegus submollis Sarg.". No. 2695760 from 25.07.2019. (In Russ.). [Куркин В.А., Шайхутдинов И.Х., Правдивцева О.Е. Патент РФ на изобретение «Способ количественного определения суммы флавоноидов в плодах боярышника мягковатого». №2695760 от 25.07.2019].
  7. Habriev RU. Manual on experimental (preclinical) study of new pharmacological substances. M.: Medicina, 2005. (In Russ.). [Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М.: Медицина, 2005].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. Figure 1. The comparative analysis of an antidepressant effect of the liquid extracts of fruits Crataegus sanguinea Pall. and Crataegus submollis Sarg. and amytriptyline, in comparison with the control group.

Download (76KB)
2. Figure 2. The comparative analysis of an diuretic and saluretic activity of the decoctions of fruits Crataegus sanguinea Pall. and Crataegus submollis Sarg. and Furosemide during 4 hours of the experiment, in comparison with the control group.

Download (152KB)
3. Figure 3. The comparative analysis of an diuretic and saluretic activity of the decoctions of fruits Crataegus sanguinea Pall. and Crataegus submollis Sarg. and hydrochlorothiazide during 24 hours of the experiment, in comparison with the control group.

Download (154KB)

Copyright (c) 2020 Kurkin V.A., Zaitceva E.N., Avdeeva E.V., Stenyaeva V.V., Shaikhutdinov I.K., Zhdanova A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies