Фитохимические исследования в СибБС начаты в 1972 году в составе отдела Флоры для выполнения госзаказа – введение в культуру золотого корня (Rhodiola rosea) и других видов рода Rhodiola и осуществление контроля за качественным составом и количественным содержанием БАВ. С 1980 года научные исследования проводятся в новом направлении – поиск в растениях экдистероидов – аналогов гормонов линьки и метаморфоза насекомых. Первым руководителем лаборатории была к.б.н. Тамара Александровна Ревина, с 1991 года ее возглавляет к.х.н. Л.Н. Зибарева, в последствии д.х.н., ст.н.с.
- изучение изменчивости биохимических признаков в онтогенезе растений;
- установление химического состава, как в фармакопейных видах, так и новых источниках;
- выделение индивидуальных соединений из перспективных растений;
- установление химической структуры новых и идентификация известных веществ физико-химическими методами – инфракрасной, ультрафиолетовой, масс-спектрометрией и ядерно-магнитного резонанса;
Разработана стратегия химического скрининга растений, применение которой позволяет прогнозировать присутствие/отсутствие фитоэкдистероидов в растениях на основе предварительного хроматографического анализа экстрактов семян и сделать заключение о целесообразности выращивания в качестве источников для выделения искомых соединений. Статус ботанических садов и возможности делектусного обмена семенами между садами всего мира позволили провести крупномасштабное фитохимическое изучение распространения экдистероидов в мировой флоре. . В результате химического скрининга семян более 1000 видов растений с помощью хроматографического и радиоиммунного методов анализа впервые выявлено более 110 перспективных по содержанию и составу БАВ (экдистероидов) видов. Создана коллекция экдистеродсодержащих видов, выращенных из семян, присланных из зарубежных ботанических садов. Из перспективных растений выделено более 30 соединений и 7 неизвестных ранее, химические структуры которых установлены с помощью современных физико-химических методов исследования (ИК-, УФ-, масс-, ЯМР-спектрометрии и др.). Информация о свойствах и спектрах новых соединений включена в международную базу данных Ecdybase.org.
Выявлены противоопухолевое, антиметастатическое, противогрибковое, радиопротекторное и гемореологическое действие экстрактов, установлены их действующие вещества. Разработан ряд средств с радиопротекторной, антифунгальной, гемореологической, противоопухолевой активностью на основе экдистероидсодержащих растений, в том числе и европейской флоры, интродуцированных в суровых условиях Сибири. Получено 8 патентов на способы определения и увеличения биосинтеза экдистероидов в растительных объектах, способы получения биологически активных средств.
Лаборатория фитохимии активно сотрудничает со многими НИИ РФ и Республики Узбекистан, зарубежными университетами - Эксетерским (Великобритания) и Парижским Пьера и Марии Кюри (Франция), Бангкокским им. Рамхамхенга (Таиланд) в рамках гранта ИНТАС и научных стажировок, результатом чего явились многочисленные публикации, в том числе в зарубежных журналах.
На базе лаборатории фитохимии создана технологическая площадка Бизнес-инкубатора НИ ТГУ "Фитофармхимия”, укрепление научно-технической базы по ПП №№ 218 и 219 которой способствовало расширению возможностей при проведении анализа биологически активных веществ лекарственных растений. Совместно с промышленными инвесторами «Алев», «САВА» в создании новых продуктов малых предприятий ТГУ (биоэнергетических напитков, парафармацевтиков) активное участие принимают сотрудники лаборатории.
Сотрудники лаборатории участвуют в выполнении различных грантов: РФФИ, ФЦП «Инфраструктура наноиндустрии», «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» и др.
В рамках программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» (У.М.Н.И.К.) Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере сотрудником Волковой О.В. получен грант по теме «Разработка технологии получения парафармацевтиков кардиотонического и противоопухолевого действия на основе биологически активной воды» (2012 г.). Разработаны методики использования биологически активной воды для извлечения природных соединений фенольной и изопреноидной природы из фармакопейных видов и исследуемых перспективных источников на основе метода ВЭЖХ.
Получен грант (2013 г.) Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, программы «СТАРТ-2013» по направлению Н2 «Медицина будущего».
Многие разработки удостоены дипломов на российских (РОС-БиоТех – 2008, 2012 гг. (г.Москва) и международных выставках (22nd International Invention. Innovation & Technology Exhibition ITEX 2011, Malaysia).
В 2014 году в рамках Программы повышения конкурентноспособности ТГУ на базе лаборатории фитохимии СБС создана лаборатория фитохимии и экспериментальной фармакологии ВИУ.
В составе лаборатории 16 сотрудников, включая 6 докторов наук, 5 кандидатов – специалистов в различных областях наук – биологических, фармацевтических, медицинских и фитохимических,4 молодых специалиста и 1 магистрант. Активно сотрудничают привлеченные в лабораторию фитохимиии из НИИ фармакологии и регенеративной медицины имени Е.Д.Гольдберга высококвалифицированные специалисты лабораторий онкофармакологии, фитофармакологии, фармакологии кровообращения.
Цель: Поиск, создание и изучение новых высокоэффективных препаратов на основе соединений природного происхождения для использования в терапии социально значимых заболеваний.
Поиск и создание новых высокоэффективных препаратов на основе соединений природного происхождения для использования в терапии основных социально значимых заболеваний является актуальной проблемой:
- с одной стороны, в связи с тенденцией роста онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний и ухудшающейся экологической обстановкой в мире;
- с другой стороны, в связи с возрастающей необходимостью замены импортной сырьевой базы производства лекарственных препаратов на отечественную.
- создание растительной базы для получения активных средств при сохранении природных ресурсов и импортозамещении лекарственных растений;
- Изучение действия элиситоров (неорганических соединений и олигосахаридов) на ростовые и биохимические параметры клеточных культур и процессы каллусогенеза в различных эксплантах перспективных видов;
- Разработка методов комплексного анализа химического состава природного сырья;
- Выделение биологически активных субстанций, идентификация выделенных соединений, стандартизация;
- Проведение исследования противоопухолевой, антиметастатической, противоязвенной, противовоспалительной активностей, ноотропного, церебропротекторного, нормотимического, анксиолитического действий, стресс-регулирующих свойств растительных экстрактов и выделенных биологически активных соединений, оценка их влияния на эффективность цитостатической терапии перевиваемых опухолей;
- Изучение противоневротической, анксиолитической, антидепрессантной и ноотропной активности экстрактов на основе сырья интродуцированных популяций и выделенных биологически активных соединений;
- Изучение кардиопротекторных свойств биологически активного соединения при курсовом профилактическом введении на модели острой ишемии миокарда с реперфузией у крыс (оценкa антиаритмического эффекта, исследование противоишемического эффекта, исследование влияния экстракта на насосную и сократительную функцию сердца);
- Изучение нейропротекторных свойств биологически активного соединения при курсовом профилактическом введении на модели глобальной транзиторной ишемии головного мозга у крыс;
- Изучение влияния биологически активных соединений (флавоноидов) на эффекты медиаторов воспаления (гистамина, серотонина, брадикинина, арахидоновой кислоты, ацетилхолина) для выявления механизмов противовоспалительного действия и анальгезии.
Коллектив СБС имеет богатый опыт интродукции лекарственных растений, создания их растительной базы и изучения химического состава выделенных индивидуальных биологически активных соединений с помощью современных физико-химических методов исследования. Лидером в исследовании фитопрепаратов - модификаторов биологических реакций в нашей стране является ФГБУ «НИИ фармакологии и регенеративной медицины» имени Е.Д.Гольдберга» СО РАМН, сотрудники которого проводят исследование растительных субстанций. Реальная эффективность и высокая степень безопасности фитотерапии в лечении хронических болезней обусловливает ее использование в детской практике и геронтологии.
Научная новизна проекта заключается в изучении интродуцированных растительных источников с широким разнообразием химических структур флавоноидов, экдистероидов, впервые рекомендованных нами в качестве сверхконцентраторов и проведении доклинических испытаний субстанций, полученных из перспективных видов растений.
Результативность в 2014 г.: опубликовано 8 статей в журналах Scopus и Web of science; 8 статей в журналах РИНЦ; получены 2 приоритетные справки по заявкам на патенты, принято участие в 2-х международных конференциях (Czech Republic, Украина), защищены 2 кандидатские диссертации.