© Borgis - Postepy Fitoterapii 1, s. 13-22
*Tadeusz Wolski, Tomasz Baj, Agnieszka Ludwiczuk, Kazimierz Głowniak, Radosław Niedźwiecki
Hakorośl rozesłana ( Harpagophytum procumbens DC.) – roślinny surowiec o wielokierunkowym działaniu farmakologicznym
Devil's claw (Harpagophytum procumbens DC.), the plant may display multiple pharmacological activity
Katedra i Zakład Farmakognozji z Pracownią Roślin Leczniczych, Uniwersytet Medyczny w Lublinie
Kierownik Katedry: prof. dr hab. Kazimierz Głowniak
Summary
The presented paper is a review of literature applying to Hapagophytum procumbens DC. (Devil's claw). It characterizes a morphological-anatomical appearance of this plant and its phytochemical composition. The main biologically active compounds of the examined plant material are iridoids (aucubine type), e.g. harpagoside (0.1-3%). The above mentioned group of compounds determines broad pharmacological activity of H. procumbens. Iridoids, with their ability to block activity of cyclooxygenase and fatty oxygenase of arachidonic acid, display strong anti-inflammatory and anti-rheumatic mechanisms. According to the literature of the subject, extracts of H. procumbens show painful osteoarthritis and anti-arthritic activity. Preparations containing H. procumbens extract are also used in cases of loss of appetite, digestion disorders. It is proven that methanolic extracts demonstrate activity in heart disorders. The extracts also show antifungal activity against Penicillium digitatum and Botrytis cinerea. Additionally, they act cholagogum and cholareticum and reduce concentration of cholesterol in blood. According to the literature concerning the phytochemical composition of H. procumbens, the plant may display multiple pharmacological activity. Currently, it is the most made use of in locomotor system disorders.
Key words: harpagophytum procumbens, devil's claw, pedaliaceae, iridoids, harpagoside
Systematyka rodzaju i rozmieszczenie geograficzne gatunku Harpagophytum procumbens DC.
Prezentowana praca przedstawia przegląd piśmiennictwa dotyczącego hakorośli rozesłanej – Harpagophytum procumbens DC. Nazwa tego surowca pochodzi prawdopodobnie od greckiego słowa harpagon – hak do chwytania oraz od łacińskiego procumbo – pokładam się, nachylam. W Polsce powszechnie stosowane są dwie nazwy: hakorośl rozesłana (tłumaczenie z nazwy łacińskiej) oraz diabelski (czarci) pazur (tłumaczenie z ang. Devil's claw). H. procumbens DC. jest wieloletnią byliną, hemikryptofitem z rodziny Pedaliaceae (Połapkowate), występującą głównie na obrzeżach pustyni Kalahari na terenach Namibii. Hakorośl występuje również na terenie południowej Afryki: Botswany, Zimbabwe, RPA i Angoli. Podobnie jak w Namibii, można w tych krajach znaleźć rożne pod względem chemicznym odmiany. Podgatunki te spotykane są na geograficznie wydzielonych obszarach (1-3).
Rodzaj Harpagophytum obejmuje dwa gatunki H. procumbens i H. zeyheri oraz 5 podgatunków. Każdy podgatunek przypisany jest do określonej strefy geograficznej: H. procumbens ssp. procumbens występuje na piaszczystych terenach Namibii i w południowej Botswanie. H. zeyheri ssp. sublobatum spotkać można na terenach Przylądka Północnego (Northern Cape) południowej Afryki, Angoli, północnej części Namibii, a także w Botswanie. H. procumbens ssp. transvaalensis występuje na małej powierzchni Transwalu, na granicy z Zimbabwe. W Transwalu również występują podgatunki H. zeyheri ssp. zeyheri oraz ssp. schijffii, które spotkać można na ograniczonych powierzchniach na granicy z Mozambikiem. Morfologiczne rozgraniczenie gatunków H. procumbens i H. zeyheri możliwe jest głównie w oparciu o kształt owoców, których hakowate struktury w przypadku H. zeyheri są zdecydowanie mniej rozwinięte (4-5).
Budowa morfologiczna rośliny
Rodzina Pedaliacae obejmuje około 120 gatunków, z których większość występuje w południowej Afryce, na Madagaskarze, w Indiach, Malezji i w Australii (1). Cechami charakterystycznymi gatunków z rodziny Połapkowatych jest: występowanie gruczołów śluzowych, pokrywających wegetatywne części roślin; dużych i barwnych kwiatów o koronie zrosłopłatkowej oraz owoców, które mogą tworzyć torebkę lub niełupkę, zawsze zaopatrzone w haczykowate wyrostki. Wśród tych gatunków znajdujemy zarówno liczne rośliny lecznicze, jak i użytkowe, np. sezam ( Sesamum indicum), czy też stosowany w medycynie ludowej jako środek pomocniczy przy porodach Dicerocaryum zanguebarium (Lour.) Merrill (6). Rodzina Pedaliacae jest blisko spokrewniona z rodzinami Lamiaceae oraz Scrophulariaceae, co charakteryzuje zawartość podobnych glikozydów irydoidowych w tych rodzinach (7).
Rośliny z rodziny Pedaliacae charakteryzują się dużymi, jaskrawo zabarwionymi kwiatami. Część gatunków ma nietypowe owoce wytwarzane w formie zdrewniałych niełupek, zaopatrzonych w ostre wyrostki. Owocem pozostałych gatunków, spośród których najbardziej znany jest sezam indyjski, jest torebka. Hakorośl jest byliną o silnym bulwiastym korzeniu, wrastającym na głębokość 90-120 cm, z którego corocznie wraz z nastaniem pory deszczowej wyrastają pokładające się pędy naziemne o długości ok. 1 m, natomiast w ziemi tworzą się nowe bulwy zapasowe, które są surowcem farmakopealnym. W kątach naprzeciwległych zielonych liści, pierzasto wcinanych i pokrytych charakterystycznymi gruczołami osadzone są szypułkowe, duże (4-6 cm) grzbieciste kwiaty w kształcie trąbki, o zrosłopłatkowych, lejkowatych koronach, zabarwionych na kolor czerwony lub niebieskawofioletowy. Owoc to duża niełupka, po dojrzeniu zdrewniała i bardzo twarda, wyposażona w liczne zadzierzyste i rozgałęzione wyrostki, zakończone dwoma ostrymi i zakrzywionymi haczykami. Wyschnięte owoce łatwo przyczepiają się do skóry i sierści zwierząt, powodując silne zranienia, a niekiedy nawet śmierć (7-9).
Do kształtu owoców nawiązuje zarówno nazwa naukowa (greckie Harpagophytum – roślina haczykowata), jak też niemiecka – „Teufelskralle” i angielska – „Devil's claw”, odnoszące się do haczykowatych zakończeń wyrostków owoców (10).
Identyfikacja surowca
Surowcem są pocięte w plastry i wysuszone wtórne bulwy spichrzowe Harpagophytum procumbens DC., których przetwarzanie jest trudne i czasochłonne. Korzeń hakorośli rozesłanej jest koloru szarobrązowego do ciemnobrązowego i ma gorzki smak. Surowiec składa się z grubych, wachlarzowatego kształtu lub okrągłych plasterków (kawałków) lub szorstkich, zgniecionych tarczek. Ciemniejsza zewnętrzna strona przechodzi w kręte, podłużne fałdy. Bledsze nacięcia na zewnętrznej stronie (powierzchni) wyglądają jak wygięte paski, a wiązka ksylemu odbija się w promienistych rzędach. Centralny cylinder wykazuje koncentryczne prążkowania. Na nacięciach powierzchni widoczne są pod lupą ziarenka w kolorze od żółtego do brązowoczerwonego. Proszek jest koloru brązowożółtego. Podczas badania pod mikroskopem w roztworze wodzianu chloralu widoczne są: fragmenty perydermy składającej się z żółtobrunatnych cienkościennych komórek. Fragmenty miękiszu składają się z dużych, cienkościennych komórek, czasami zawierających pęcherzyki wypełnione czerwonobrunatną zawartością i żółtymi kroplami. Fragmentom grubszych, wąskich naczyń i cewek, towarzyszą elementy zdrewniałego miękiszu rdzeniowego. W miękiszu widoczne są nieliczne igły i gruzły szczawianu wapnia; prostokątne i wielokątne sklereidy z ciemną, czerwonobrunatną zawartością. W reakcji z roztworem floroglucyny w kwasie solnym miekisz barwi się na zielono (9, 11). Rysunek elementów charakterystycznych sproszkowanej substancji roślinnej hakorośli przedstawia rycina 1.
Ryc. 1. Elementy morfologiczne korzenia hakorośli rozesłanej (9).
A, B – fragment warstwy korka; C, D, E – fragmenty miękiszu korkowego, F – fragment zawierający żółte kropelki; G, H, J, K – naczynia siatkowate lub jamkowate; L – zdrewniały miękisz; M – miękisz zawierający pryzmatyczne jedynce szczawianu wapnia; N, P – prostokątne lub wieloboczne sklereidy.
Pozyskiwanie surowca oraz problemy czystości
Dla fitofarmaceutyków, podobnie jak dla każdego innego leku, konieczne jest potwierdzenie parametrów jakościowych i skuteczności leczniczej. Warunkiem racjonalnego stosowania leków pochodzenia roślinnego jest stabilność składu chemicznego suszu zielarskiego – najskuteczniej można to zapewnić przy racjonalnej, kontrolowanej uprawie danej rośliny. Zafałszowania składu leku obcymi składnikami są najbardziej prawdopodobne, jeżeli do jego produkcji wykorzystano surowce zbierane w warunkach naturalnych, jak ma to miejsce w przypadku hakorośli rozesłanej.
Bardzo duże prawdopodobieństwo domieszek występuje ze strony Harpagphytum zeyheri Decne – z wyglądu różniącego się głównie słabiej rozwiniętymi haczykowatymi wyrostkami owoców. Znacznie trudniejsze jest natomiast rozróżnienie młodych korzeni. W stanie suchym, a tym bardziej rozdrobnionym, rozróżnienie ich jest praktycznie niemożliwe (12).
W roku 1977 Czygan i wsp. (13) badali 64 próbki korzenia hakorośli, w których stwierdzono dwie próbki zafałszowane domieszkami Elephantorrhiza ( Mimosaceae) i Acanthosicios naudinianus ( Curcubitaceae). Acanthosicios jest rośliną często towarzyszącą stanowiskom Harpagophytum procumbens. Sporadycznie można też w domieszkach spotkać kłącza Kadastris (Curcubitaceae), jak również korzenie różnych rodzajów z rodzin Asclepiadaceae, Convulaceae i Apocynaceae.
We wcześniejszych latach zbiory hakorośli na terenach Namibii były prowadzone wyłącznie przez doświadczonych miejscowych zbieraczy, jednak w ostatnich latach pojawili się handlarze, którzy bez głębszej wiedzy o roślinie i jej specyficznych właściwościach, zaczęli organizować wyniszczające zbiory, dlatego też państwa afrykańskie zabiegają o coraz szerszą uprawę hakorośli na specjalnych plantacjach. Największymi eksporterami hakorośli rozesłanej jest Namibia (ponad 90% surowca) oraz Botswana. W latach 1992-2004 eksport z tych krajów wyniósł ponad 5000 ton. Szczyt eksportu dla Namibii przypadł w 2002 roku – ponad 1000 ton, zaś dla Botswany w roku 1995 i wyniósł 45 ton. (4, 5)
Skład fitochemiczny rośliny
Głównymi związkami farmakologicznie czynnymi hakorośli rozesłanej są irydoidy, dlatego też surowiec ten jest zaliczany do surowców irydoidowych.
Irydoidy
Irydoidy są to substancje roślinne o podstawowym szkielecie zbudowanym z pierścieni cyklopentanu oraz α-pironu. Mają charakter monoterpenów cyklopentanowych. Nazwę tej grupie związków nadał Briggs ze względu na to, że są to związki pochodne irydodialu, wykrytego u mrówek Irydomyrmex jako wydzielina obronna (14-16). Budowę chemiczną irydodialu przedstawia rycina 2.
Ryc. 2. Budowa chemiczna irydodialu.
Grupa irydoidów obejmuje liczne substancje o prostej budowie, a także substancje o charakterze glikozydowym i estrowym. Wśród irydoidów o budowie prostej można wyróżnić grupę nepetolaktonu, a wśród irydoidów złożonych typ aukubiny, asperulozydu oraz sekoirydoidy. Irydoidy wyizolowane z Harpagophyti radix należą do irydoidów złożonych – tzw. irydoidów właściwych typu aukubiny (aukubozydu) (16).
Harpagozyd jest glikozydem o charakterze estru z kwasem trans -cynamonowym. Stanowi on główny składnik frakcji irydoidowej obecnej w hakorośli; jego zawartość w opisywanym surowcu mieści się w granicach od 0,1% do 3% (17-23). Farmakopea Polska VIII wymaga nie mniej niż 1,2% harpagozydu (9).
Harpagozyd wykazuje działanie przeciwzapalne oraz przeciwbólowe, porównywalne do działania fenylobutazonu (23, 24). Budowę chemiczną harpagozydu przedstawia rycina 3.
Ryc. 3. Budowa chemiczna harpagozydu.
W surowcu występują także produkty rozpadu harpagozydu: 8-p-kumaroiloharpagid i harpagid – związki o charakterze nieestrowym. Ich budowę chemiczną przedstawiono na rycinie 4. Obie substancje wykazują dość silne działanie przeciwzapalne i przeciwreumatyczne, poprzez hamowanie aktywności cyklooksygenazy i lipooksygenazy kwasu arachidonowego i zapobieganie powstawaniu leukotrienów i tromboksanu (25, 26). Harpagid występuje w surowcu w ilości 0,5-1,6% (27). Na uwagę zasługuje również duża zawartosć 8-p-kumaroiloharpagidu w H. zeyheri (1,8%) w porównaniu do H. procumbens (0,1%) (28). Tak duża różnica w zawartosci tego składnika jest wykorzystywana w celu fitochemicznego rozróżnienia obu surowców.
Ryc. 4. Budowa chemiczna 8-p-kumaroiloharpagidu (A) i harpagidu (B).
Innymi składnikami irydoidowymi występującymi w hakorośli są: prokumbid (70 mg/kg surowca) i jego 6'-O-p-kumarylowy ester, a także prokumbozyd. Związki te mają właściwości znieczulające i przeciwzapalne (11, 27, 29-32). Budowę chemiczną prokumbidu i prokumbozydu przedstawiono na rycinie 5.
Ryc. 5. Budowa chemiczna prokumbidu (A) i prokumbozydu (B).
Flawonoidy
Pod względem struktury i właściwości flawonoidy stanowią zróżnicowaną grupę niskocząsteczkowych związków o charakterze polifenolowym. Podstawowy szkielet flawonoidów składa się z 15 atomów węgla układających się w ugrupowanie C6-C3-C6. Aktywność biochemiczną flawonoidów i ich pochodnych determinuje obecność i wzajemna lokalizacja grup czynnych, głównie hydroksylowych, metoksylowych i glikozydowych. W zależności od struktury chemicznej wśród flawonoidów wyróżnia się: flawony, flawonole, flawanole, flawanonole, antocyjanidyny, izoflawony i chalkony (33).
W korzeniu Harpagophytum procumbens stwierdzono występowanie pochodnych luteoliny i kamferolu (12, 17, 27, 34, 35).
Luteolina jest pochodną flawonu o czterech grupach hydroksylowych w pozycjach 5, 7, 3', 4' (ryc. 6). Jest ona jednym z najbardziej rozpowszechnionych flawonoidów, zwłaszcza w postaci 7-glukozydu. Występuje w bardzo wielu kwiatach, między innymi w rodzinie Asteraceae. Związek ten ma właściwości moczopędne. Przypisywane luteolinie działanie nasercowe (inotropowe) nie jest dostatecznie potwierdzone (14).
Ryc. 6. Budowa chemiczna luteoliny.
Kamferol należy do grupy flawonoli, których podstawowy szkielet różni się od flawonu występowaniem grupy -OH przy węglu C3 (ryc. 7). Kamferol ma w swojej cząsteczce jeszcze trzy grupy hydroksylowe w pozycji 5, 7, 4'. Jest bardzo rozpowszechnionym składnikiem roślin. Występuje miedzy innymi w liściach herbaty – Camelia sinensis ( Theaceae) w ilości około 8%. Wykazuje słabe działanie spazmolityczne (14).
Ryc. 7. Budowa chemiczna kemferolu.
Fenolokwasy
Fenolokwasy są związkami powszechnie występującymi w świecie roślinnym, szczególnie wśród roślin okrytozalążkowych. Chemicznie kwasy fenolowe są dosyć zróżnicowaną grupą. W roślinach występują zarówno w postaci wolnej, jak i estrowej (depsydy, depsydony) oraz w formach heterozydowych – prostych i złożonych, które zwykle wchodzą w skład frakcji garbnikowej (14).
W Harpagophyti radix stwierdzono występowanie kwasu cynamonowego i jego pochodnej – kwasu kawowego oraz kwasu chlorogenowego o charakterze depsydu (17, 30).
Kwas cynamonowy powstaje z fenyloalaniny pod wpływem fenyloalaninodeaminazy. Budowę chemiczną kwasu cynamonowego przedstawia rycina 8. W wyniku dalszych przekształceń kwas cynamonowy daje początek całej grupie hydroksylopochodnych (jest on prekursorem całej grupy fenolokwasów oraz kwasu galusowego i innych garbników hydrolizujacych (14).
Ryc. 8. Budowa chemiczna kwasu cynamonowego.
Kwas kawowy, czyli 3,4-dihydroksycynamonowy (ryc. 9), jest niezwykle rozpowszechniony wśród roślin kwiatowych. Ma słabe właściwości bakteriostatyczne (14).
Ryc. 9. Budowa chemiczna kwasu kawowego.
Kwas chlorogenowy – depsyd (połączenie estrowe dwóch lub więcej fenolokwasów) kwasu kawowego z kwasem chinowym (ryc. 10). Izolowany z nasion kawy. Występuje w licznych roślinach kwiatowych. Ma właściwości żółciopędne. Wykazano również wpływ hamujący na przemiany kwasu γ-aminomasłowego (GABA) w ośrodkowym układzie nerwowym (14).
Ryc. 10. Budowa chemiczna kwasu chlorogenowego.
Sterole i triterpeny
Badania nad składem fitochemicznym wyciągów z hakorośli rozesłanej wykazały obecność następujących fitosteroli: β-sitosterolu, stigmasterolu oraz ich glukozydów (17, 27, 37).
Sitosterole stanowią grupę połączeń trudnych do rozdzielenia, określanych jako α-, β-, γ-, δ-, α1-, α2- i α3-sitosterole. Budowę chemiczną sitosterolu przedstawia rycina 11. Najczęstszym i głównym składnikiem tych mieszanin jest β-sitosterol. Mają one pewne znaczenie jako leki zmniejszające stężenie cholesterolu we krwi. β-sitosterol, występujący powszechnie w roślinach, wykazuje w testach farmakologicznych działanie przeciwzapalne i przeciwgorączkowe przy podaniu pozajelitowym, a także doustnym. Charakteryzuje się niewielką toksycznością. β-Sitosterol w badaniach in vitro i in vivo wykazuje znaczące działanie hamujące proliferację nowotworowych linii komórkowych, m.in. raka okrężnicy i odbytnicy, raka żołądka, raka piersi, raka płuc, raka przełyku, raka endometrium, raka jajników. Mechanizm działania opiera się na ograniczeniu syntezy cholesterolu oraz hamowaniu aktywności fosfatazy białkowej 2A i fosfolipazy D – enzymów niezbędnych w syntezie sfingomielin i prawidłowym wykształcaniu błon komórkowych. Sterole roślinne stosowane są również w łagodnym przeroście prostaty. β-Sitosterol w postaci wolnej zwiększa sekrecję gruczołu krokowego, normalizuje skład jego wydzieliny i wpływa regenerująco na komórki nabłonka, zapobiegając hiperplazmii. Ponadto łagodzi objawy ze strony układu moczowego (38-40).
Ryc. 11. Budowa chemiczna sitosterolu.
Stigmasterol (ryc. 12) jest dobrze rozpuszczalny w tłuszczach, słabo w wodzie, odgrywa dużą rolę w metabolizmie fosforanów. Ma znaczenie jako produkt wyjściowy w półsyntezie hormonów steroidowych (38).
Ryc. 12. Budowa chemiczna stigmasterolu.
Triterpeny są związkami z grupy biogenetycznej izoprenoidów o podstawowym wzorze sumarycznym C30H48, tj. zbudowane są z 6 jednostek C5 aktywnego izoprenu. Ogółem poznano ponad 800 związków triterpenowych w świecie roślinnym. Tunmann i Bauersfeld (20) stwierdzili występowanie w Harpagophytum kwasu oleanolowego, 3-β-acetylooleanolowego i ursolowego. Kwas oleanolowy (ryc. 13) – triterpen typu oleananu lub α-amyryny (14). Kwas ursolowy (ryc. 14) jest z kolei związkiem typu ursanu lub β-amyryny. Ma on właściwości cytotoksyczne, przeciwzapalne i zmniejszające stężenie cholesterolu we krwi (41).
Ryc. 13. Budowa chemiczna kwasu oleanolowego.
Ryc. 14. Budowa chemiczna kwasu ursolowego.
Inne związki farmakologicznie czynne zidentyfikowane w Harpagophytum procumbens
Węglowodany stanowią główny procentowy składnik drugorzędowych korzeni Harpagophytum procumbens. Największą ilość stanowią oligosacharydy – wśród nich stachioza z grupy tetrasacharydów. Jest to połączenie 2 cząsteczek galaktozy z glukozą i fruktozą. Stachioza stanowi 46% ogólnej ilości substancji rozpuszczalnych w wodzie znajdujących się w wyciągu (42). Z grupy oligosacharydów występuje jeszcze cukroza i rafinoza (odpowiednio: 2,73% i 2,40%). Z frakcji monosacharydów stwierdzono występowanie w wodnym wyciągu: galaktozy (0,36%), glukozy (0,25%) oraz fruktozy (0,27%). Wyżej wymienione węglowodany, choć występują w surowcu w znacznych ilościach, nie mają istotnego wpływu na jego działanie farmakologiczne (43).
Ponadto, w bardzo małych ilościach, w korzeniach hakorośli stwierdzono występowanie aminokwasów, a wśród nich: argininy, seryny, alaniny i kwasu asparaginowego (42).
Stwierdzono również występowanie w H. procumbens związków fenolowych – acetozydu, izoacetozydu (glikozydy) i biozydu, a także olejku eterycznego (0,03%) oraz śladowych ilości harpagochinonu (8, 17, 43, 44).
Działanie farmakologiczne Harpagophytum procubens DC.
Eksperymenty prowadzone w 1958 roku na Uniwersytecie w Jenie wykazały, że drugorzędowe korzenie spichrzowe hakorośli mają właściwości przeciwzapalne i przeciwbólowe, podobne do działania kortyzonu i fenylobutazonu. Za ten kierunek działania odpowiedzialny jest główny składnik czynny – harpagozyd (β-sitosterol uzupełnia to działanie) (23, 27, 37, 45).
Prowadzone były także badania porównawcze na grupie 50 pacjentów, którym podawano gotowe preparaty z Harpagophytum (dawka dzienna odpowiadała 2460 mg surowca) lub fenylobutazon (nie podano danych o dawkowaniu). U pacjentów stwierdzono stany zapalne stawów oraz dnę moczanową. Czterotygodniowe badania wykazały, że w grupie leczonej Harpagophytum u 80% pacjentów nastąpiło zanikanie bólu, a leczonej fenylobutazonem u 72% pacjentów. Poprawę sprawności ruchowej stawów zaobserwowano u 88% pacjentów stosujących Harpagophytum i u 56% stosujących fenylobutazon. U pacjentów z rozpoznaniem dny stwierdzono w leczeniu wynik dobry lub zadowalający u czterech osób. W grupie porównawczej natomiast u dwóch pacjentów. W grupie osób leczonych Harpagophytum nie stwierdzono działań nieporządanych (46).
Gorzkie irydoidy (głównie harpagozyd) są odpowiedzialne za użycie leku jako środka poprawiającego łaknienie. W swojej książce Weiss stwierdza, że wywar z Harpagophytum jest zaliczany do najsilniejszych znanych gorzkich toników. Wskaźnik goryczy określony w metodzie DAB 10 osiąga od 5000 do 12000 (22, 47). Badania Zimmermana (cyt. za 11) wykazały, że długotrwała kuracja naparem z Harpagophytum, podobnie jak z Gentianae radix, z uwagi na zawartość substancji gorzkich, łagodzi niektóre dolegliwości górnego odcinka jelita cienkiego. Obniża również nieznacznie zawyżony poziom bilirubiny w osoczu, występujący często w wątrobowym zastoju żółci, połączonym z zaburzeniami jelita cienkiego i trzustki (11, 25, 48).
Ostatnio prowadzone badania eksperymentalne wykazały słabsze działanie farmakologiczne wyizolowanego harpagozydu, niż ekstraktu z surowca (11, 25, 49). Doprowadziło to do zainteresowania innymi składnikami czynnymi.
Stwierdzono, że produkty rozpadu harpagozydu – harpagid i 8-p-kumaroiloharpagid wykazują dość silne działanie przeciwzapalne i przeciwartretyczne poprzez hamowanie aktywności cyklooksygenazy i lipooksygenazy kwasu arachidonowego i zapobieganie powstawaniu leukotrienów i tromboksanu. Aktywność tę potwierdzili w swoich badaniach Eichler i Koch (cyt. za 50) podając badany wyciąg oraz harpagid szczurom, u których wywołano artretyzm formaldehydem, a także Lanhers i wsp. (34) w teście obrzęku łapy szczura wywołanego karageniną. Ci ostatni wykazali, że działanie przeciwzapalne i przeciwbólowe wyciągu zależne jest od dawki. Ustalono także, że za aktywność przeciwzapalną i przeciwartretyczną odpowiedzialne są (oprócz irydoidów) sterole – zwłaszcza β-sitosterol, działający korzystnie w przeroście gruczołu krokowego.
Surowe metanolowe wyciągi z Harpagophytum procumbens wykazały również aktywność wobec mięśnia sercowego w badaniach in vivo i in vitro na szczurach. Notowane były działania osłaniające w arytmiach komorowych wywołanych akonityną, chlorkiem wapnia i adrenaliną (31, 51). Surowe wyciągi wykazywały silniejszą aktywność, niż sam harpagozyd. Małe dawki ekstraktów wykazywały działanie łagodnie chronotropowe ujemne i inotropowe dodatnie, podczas gdy duże dawki powodowały działanie inotropowe ujemne. Zmiana w efekcie inotropowym mięśnia sercowego uzależniona jest od dawki harpagidu (52).
Dalsze badania nad wyciagami z Harpagophytum dowiodły, że wykazują one słabą aktywność preciwgrzybiczą w stosunku do Penicillium digitatum i Botrytis cinerea (53).
Wykazano także, że diabelski pazur działa uspokajająco, moczopędnie, pobudza działanie wątroby i pecherzyka żółciowego, obniża stężenie cholesterolu we krwi oraz wspomaga usuwanie kwasu moczowego z organizmu (18, 27, 54, 55).
Zastosowanie w lecznictwie Harpagophytum procumbens DC. oraz otrzymywanych z niego preparatów
Lecznicze właściwości tej rośliny znane były tubylcom Afryki południowej już od dawna. Korzenie były wysoko cenione przez afrykańskich buszmenów, Hottenotów i plemię Bantu, jako gorzki tonik na niestrawność. Napar z korzeni diabelskiego pazura był również używany przeciwko gorączce, jako środek „oczyszczający krew” oraz do uśmierzania bólów reumatycznych i stawowych. W różnych kulturach afrykańskich małe ilości bulw Harpagophytum były podawane ciężarnym kobietom przed zbliżającym się porodem w celu zniesienia bólu (8, 27).
W 1904 r. niemiecki osadnik i pionier rolnictwa Mehert ustalił tożsamość „czarodziejskiej rośliny” afrykańskich tubylców i przekazał ją w ręce europejskich lekarzy i zielarzy (27).
Wyniki doświadczeń Zimmermana (cyt. za 11) z 1971 roku nad właściwościami farmakologicznymi wskazywały trzy możliwości zastosowania wyciągu w leczeniu: gośćca stawowego przewlekle postępującego, degeneracyjnego schorzenia stawów kończyn i kręgosłupa oraz schorzeń tkanki łacznej okołostawowej. Ponadto trwała kuracja naparem z Harpagophytum, podobnie jak z Gentianae radix, z uwagi na zawartość substancji gorzkich, łagodzi niektóre dolegliwości górnego odcinka jelita cienkiego (53). Doświadczenia te wyznaczyły kierunek zastosowania surowca oraz otrzymanych z niego preparatów.
W Europie surowiec dystrybuowany jest w postaci umożliwiającej przygotowanie naparu pod nazwa Teufelskralle-Tee lub Harpago-Tee (56). Do otrzymywania postaci leków najczęściej stosowany jest suchy wyciąg lub sproszkowany korzeń hakorośli rozesłanej. Oprócz kapsułek, tabletek, nalewek, maści, iniekcji, H. procumbens stosowany jest w postaci leków homeopatycznych, zwykle w rozcieńczeniach D2 i D3 (53).
Zastosowanie leków oferowanych na rynku – głównie zachodnioeuropejskim i amerykańskim (w Polsce oferta jest bardzo uboga) sprowadza się głównie do właściwości przeciwzapalnych, przeciwartretycznych i przeciwbólowych głównych substancji biologicznie aktywnych – irydoidów. Do pierwszych preparatów zarejestrowanych w Polsce zawierających korzeń hakorośli, zaliczyć można Rheumaphyt – wskazania przeciwreumatyczne; następnymi były preparaty o podobnych zaleceniach do stosowania: Harpagon (prod. Terpol), Pagosid (prod. Dr Dunner), Reumaherb (prod. Herbapol Poznań) (1).
Oferowane są także wyciągi z hakorośli, np. Devil's Claw Root 410, zawierające wyciąg suchy (410 mg, co odpowiada 820 mg korzenia) w postaci tabletek o wskazaniu do stosowania przy braku łaknienia i dolegliwościach trawiennych. Ze względu na fakt, że irydoidy w kwaśnym środowisku soku żołądkowego są w większej części rozkładane, w terapii zwyrodnieniowych schorzeń narządu ruchu preparaty te stosowane są tylko pomocniczo. Kapsułki zawierające sproszkowany korzeń hakorośli (Harpagophyto, Harpago Deiters) rozpuszczające się w zasadowym środowisku dwunastnicy i jelita cienkiego, są z powodzeniem stosowane jako środki przeciwreumatyczne, przeciwartretyczne i przeciwzapalne. Są również dobrymi lekami rozkurczowymi – szczególnie zalecanymi w skurczach jelit. Ponadto działają łagodnie moczopednie (57).
Hakorośl rozesłana wchodzi również w skład wielu preparatów złożonych, np. Ursul (prod. Vision), gdzie w połączeniu, m.in. z mącznicą lekarską oraz jeżówką purpurową, występuje jako główny składnik o działaniu przeciwzapalnym w zapaleniu gruczołu krokowego (58).
Harpagophyti radix stosowany jest również jako komponent preparatów do stosowania zewnętrznego. Na przykład w preparacie Devil's Claw Ointment w połączeniu, m.in. z woskiem pszczelim i wyciągiem z arniki górskiej, czy Glucosamine sulfate with Devil's claw. Zewnętrznie stosuje się również wyciągi czyste np. Devil's Claw Fluid Extract (firmy Swiss Herbal Extracts). Preparaty te mają zastosowanie w miejscowym leczeniu stanów zapalnych, czy artretycznych (np. dłoni, stóp) (57, 59).
Preparaty o działaniu przeciwbólowym i przeciwzapalnym produkowane z Harpagophyti radix mogą w najbliższych latach zastapić fenylobutazon, gdyż nie stwierdzono podczas ich stosowania występowania efektów ubocznych, charakterystycznych dla niesterydowych leków przeciwzapalnych i kortykosteroidów (27, 53) (w przypadku tych ostatnich pozwalają na znaczące zmniejszenie stosowanej dawki). Poza tym nie stwierdzono, z wyjątkiem leków hipoglikemicznych, występowania żadnych interakcji. Przedawkowanie jest praktycznie niemożliwe – w badaniach na myszach rozpiętość między LD0 a LD50 wynosiła ponad 13,5 g surowca na kg masy ciała (30). Jedynie w przypadku długotrwałego leczenia mogą wystąpić łagodne dolegliwości, takie jak biegunka, zaburzenia smaku, czy lekkie bóle głowy. Należy jednak zachować ostrożność przy podawaniu leków zawierających Harpagophyti radix kobietom w ciąży i matkom karmiącym piersią, ponieważ niektóre przetwory z surowca wykazują działanie podobne do oksytocyny i wpływają kurcząco na macicę (30).
Działania niepożądane, interakcje, toksyczność
W badaniach klinicznych obserwowano niekiedy bóle żołądka i nudności, nie udowodniono jednak bezpośredniego ich związku z przyjmowaniem korzeni hakorośli. Przeciwwskazaniem do stosowania surowca jest wrzód żołądka lub dwunastnicy. Jednoczesne podawanie z lekami obniżającymi ciśnienie krwi i antyarytmicznymi może nieznacznie nasilać ich działanie, ponieważ istnieją doniesienia o antyarytmicznym i hipotensyjnym działaniu ekstraktu metanolowego z korzenia hakorośli. Doustne dawki toksyczne, zarówno korzenia hakorośli, jak i harpagozydu, są wysokie i wynoszą u myszy odpowiednio ponad 13,5 g/kg masy ciała po podaniu doustnym i 1 g/kg po podaniu dootrzewnowym. Brak jest danych na temat wpływu surowca na rozwój płodu, kancerogenność i mutagenność oraz przechodzenia związków aktywnych do mleka matki. Dlatego też nie zaleca się stosowania preparatu z hakorośli u kobiet w ciąży oraz w okresie karmienia piersią (60).
Podsumowanie
Prezentowana praca przedstawia przegląd piśmiennictwa dotyczącego hakorośli rozesłanej – Harpagophytum procumbens DC. Opisano w niej wygląd morfologiczno-anatomiczny rośliny oraz omówiono skład fitochemiczny. Do głównych związków biologicznie czynnych w badanym surowcu należą irydoidy właściwe typu aukubiny, tj. harpagozyd (0,1-3%) oraz produkty jego rozpadu: 8-p-kumaroiloharpagid i harpagid. Ponadto występują: prokumbid i jego 6'-0-p-kumarylowy ester, a także prokumbozyd. Wyżej wymieniona grupa decyduje o wielokierunkowym działaniu farmakologicznym hakorośli. Irydoidy poprzez hamowanie aktywności cyklooksygenazy i lipooksygenazy kwasu arachidonowego wykazują silne działanie przeciwzapalne i przeciwreumatyczne. Jak podaje piśmiennictwo, ekstrakty z hakorośli wykazują właściwości przeciwbólowe i przeciwartretyczne. Preparaty zawierające ekstrakt z H. procumbens wykorzystywane są ponadto przy braku łaknienia, dolegliwościach trawiennych, a także przy zapaleniu gruczołu krokowego. Stwierdzono, że ekstrakty metanolowe wykazywały aktywność w arytmiach komorowych. Poza tym wykazano aktywność przeciwgrzybiczną wobec Penicillium digitatum oraz Botrytis cinerea. Stwierdzono także, że ekstrakty z hakorośli działają żółciopędnie i żółciotwórczo oraz obniżają stężenie cholesterolu we krwi. Aktualnie najczęstszym wskazaniem do jej stosowania są dolegliwości układu ruchowego.
Piśmiennictwo
1. Jambor J. Rośliny lecznicze. Od aloesu do żeń-szenia. Warszawa, Farmapress 2006; 64-6. 2. Jędrzejko K, Kozłowski M, Maniara M. Rośliny źródłem leku laryngologicznego. Cz. 2. Ann Acad Med Siles 2009; 63(3):7-32. 3. Schneider E, Sanders J, von Willert D. Devil's claw ( Harpagophytum procumbens) from southern Africa. W: Bogers RJ, Craker LE, Lange D, (ed.), medicinal and aromatic plants, Springer 2006; 181-202. 4. Steward KM, Cole D. The commercial harvest of devil's claw ( Harpagophytum spp.) in southern Africa: The devil's in the details. J Ethnopharm 2005; 100:225-36. 5. Strohbach M, Cole D. Population dynamics and sustainable harvesting of the medicinal plant Harpagophytum procumbens in Namibia. Bundes Natursch 2007; 1-59. 6. Watt JM, Breyer-Brandwijk MG. The medicinal and poisonous plants of southern and eastern Africa: Being an account of their medicinal and other uses, chemical composition, pharmacological effects and toxicology in man and animal. Livingstone Ltd, Edinburgh 1962; 830-1. 7. Ihlenfeld HD. Pedaliaceae. Flora Zambesiaca 1988; 8:86-118. 8. Foster S. An ilustrated guide – 101 medicinal herbs. Interweave Press 1998. 9. Farmakopea Polska VIII, Warszawa: URPL, 2008. 10. Cites, 2000. Inclusion of Harpagophytum procumbens in Appendix II in accordance with Article 11 2 (a). Prop. 11.60. Available 26.02.2010 from http://www.cites.org/eng/cop/11/prop/60.pdf. 11. Blumenthal M. (red) i wsp. The completet Gerasmn Comission E. Monographs – therapeutic guide of herbal medicines. 1998; 248-50. 12. Schmidt M, Eich J, Kreimeyer J i wsp. Teufels-kralle Sichere pharmaceutische Qualitat durch kontrollierten Anbau. Dtsch Apoth Ztg 1998; 47:4540-9. 13. Czygan FC, Krüger A, Schier W i wsp. Pharmazeutisch-biologische Untersuchungen der Gattung Harpagophytum (Burch.) DC. ex Meissn. 1. Mitteilung: Phytochemische Standardisierung von Tubera Harpagophyti. Dtsch Apoth Ztg 1977; 117:431-4. 14. Bruneton J. Pharmacognosy – Phytochemistry Medicinal Plants. Londres-Paris-New York: Intercept Ltd 1999. 15. Królikowska M. Analiza fitochemiczna roślinnych surowców leczniczych. Tom 75; Wyd Nauk AM Łódź 1998. 16. Miłkowska-Leyck K, Borkowski B, Różański M. Wybrane typy zwiazków polifenolowych. Cz. II. Charakterystyka, podział i występowanie irydoidów. Herba Pol 1999; 45:129-48. 17. Bradley PR. British herbal compendium, Bournemouth. Brit Her Medic Assoc 1992; 78-80. 18. Czygan FC, Krueger A.. 1977. Pharmaceutical-biological studies of the genus Harpagophytum procumbens. Part 3. Distribution of the iridoid glycoside harpagoside in the different organs of Harpagophytum procumbens DC. and Harpagophytum zehyeri Decne. Planta Med 1977; 31:305-7. 19. Czygan FC. Harpagophytum – Teufelskralle. Zscht Phytoter 1987; 8:17-20. 20. Tunmann P, Bauersfeld HJ. Über weitere Inhaltsstiffe der Wurzel von Harpagophytum procumbens. Planta Med 1979; 37:340-8. 21. European Pharmacopoeia, 3rd Edition. Strasbourg: Council of Europe 1997. 22. Deutsches Arzneibuch 10 (DAB 10). Deutscher Apotheker Verlag Stuttgart. Govi-Verlag Frankfurt. 2. Nachtrag 1993. 23. Miłkowska-Leyck K, Borkowski B, Różański M. Wybrane typy związków polifenolowych. Cz. III. Własciwosci biologiczne irydoidów. Herba Pol 1999; 45:232-41. 24. Małolepsza U, Urbanek H. Flawonoidy roślinne jako związki biochemicznie czynne. Wiad Bot 2000; 44:27-37. 25. Chrubasik S, Sporer F, Dillman-Marschner R i wsp. Physicochemical properties of harpagoside and its in vitro relase from Harpagophytum procumbens extracts tablets. Phytomed 2000; 6:469-73. 26. Chrubasik S, Condradt C, Black A. The quality of clinical trials with Harpagophytum procumbens. Phytomed 2003; 10:613-23. 27. Hojden B. Czarci pazur – ziele o działaniu przeciwreumatycznym. Wiad Ziel 1994; 36(11). 28. Tankred W, Wiedenbruck R. Die Teufelskaralle ( Harpagophytum procumbens DC) in der Therapie Reumatischer Erkankungen. Zstch Phytoter 1998; 19:284-94. 29. Baghdikian B, Lanhers MC, Fleurentn J i wsp. An analytical study, anti-inflamatory and analgesis effects of Harpagophytum procumbens and Harpagophytum zeyheri. Planta Med 1997; 63:171-6. 30. Nervall CA, Anderson LA, Phillipson JD. Herbal medicines. The Pharmaceutical Press 1996; 296. 31. Wagner H, Wolff P. New natural products and plant drugs with pharmacological, biological or therapeutical activity. Springer-Verlag, Berlin 1977. 32. Vanhaelen M. La giochimie et l'activité de Harpagophytum procumbens et de Glycyrrhiza glabra. Toxicité de Symphytum consolida. J Pharm Belg 1986; 41:172-82. 33. Mabberley DJ. The plant book. Cambridge University Press. Camgridge 1990; 436. 34. Lanhers MC, Fleurentin J, Mortier F i wsp. Anti-Inflamatory and analgesis effects af an aqueous extracts of Harpagophytum procumbens. Planta Med 1992; 58:117-23. 35. http://www.ema.europa.eu/pdfs/vet/mrls/067099en.pdf. 36. Borkowski B, Miłkowska K. Garbniki, tanoidy i zwiazki pokrewne – wiadomosci ogólne. Herba Pol 1995; 41:217-39. 37. Lamer-Zarawska E. Lecznicze właściwosci Harpagophytum procumbens. Wiad Ziel 2000; 10. 38. Wolski T, Zwolan W, Baj T i wsp. Rzepień pospolity ( Xanthium strumarium L.) – analiza fitochemiczna steroli i triterpenów. Post Fitoter 2006; 4:170-82. 39. Lutomski J, Hasik J. Fitoterapia w urologii. Post Fitoter 2000; 4:8-12. 40. Lamer-Zarawska E, Kowal-Gierczak B, Niedworok J. Fitoterapia i leki roślinne. Warszawa: Wyd Lek PZWL 2007; 380-2. 41. Wolski T, Matosiuk D, Baj T i wsp. Szanta zwyczajna ( Marubium vulgare L.) – roślina lecznicza o wielokierunkowym działaniu farmakologicznym. Post Fitoter 2007; 1:39-45. 42. Ziller KH, Fraz G. Analysis of the water soluble fraction from the roots of Harpagophytum procumbens. Planta Med 1997; 37:340-8. 43. Harpagophytum procumbens – Summary report – Commitee for Veterinary Medicinal Products – The European Agency for the Evaluation of Medicinal Products, Veterinary Medicines Unit: – EMEA//MRL/670/99-FINAL August 1999; (www.eudra.org/emea.html). 44. www.emea.eu.int/. 45. Belaich P. Traide de phytothrapie et d'aromatherapie, Paris, Maloine 1979; 137. 46. Zygmunt B. A jednak diabelski pazur. Wiad Ziel 1999; 41:17. 47. Czygan FC, Kruger A, Schier W. Pharmaceutischbiologische Untersuchungen der Gattung Harpagophytum (Burch.) DC. ex Meison 1. Dtsch Apoth Ztg 1977; 117:1431-4. 48. Chantre P, Cappelaere A, Lebla D i wsp. Efficacy and tolerance of Harpagophytum procumbens versus diacerhein in treatment of osteoarthris. Phytomed 1988; 7:177-83. 49. Wettsein R, Hirmer M, Sussenguth K. Handbuch der Systematischen Botanik. Franz Deuticke, Leipizig-Wien 1935. 50. Sticher D. New natural products and plant drugs with pharmacological, biological or therapeutical activityH. Wagner i wsp. (red.) 1997; 137. 51. Shier W, Bauersfeld H. Hendelssorten von Harpagophytum procumbens DC. Dtsch Apoth Ztg 1973; 113:759-96. 52. Burger JFW, Brandt VE, Ferreira D. Iridoid and phenolic glycosides from Harpagophytum procumbens. Phytochem 1987; 26:1453-7. 53. Lutomski J. Lecznicze własciwosci diabelskiego pazura. Wiad Ziel 1992; 36(11). 54. Erdos A, Fontaine R, Friche H i wsp. Beitrag zur Pharmakologie und Toxikologie verschiedener Extrakte, sowie des Harpago sids aus Harpagophytum procumbens DC. Planta Med 1977; 31:97-108. 55. Tippler B, Syrovets T, Loew D i wsp. Harpagophytum procumbens: Wirkung von extrakten auf die eikosanaidbiosynthese in Ionophor A23187-stimulierten menschlichem Vollbut. In: Loew D, Rietbrock N, editors Phytopharmake II. forschung und klinische Anwendung. Steinkopff, Darmstadt 1996; 95-100. 56. Sporer F, Chrubasik S. Preparate aus der Teufelskralle ( Harpagophytum procumbens) Ztsch Phytoter 1999; 20:335-6. 57. Betti GJR. Harpagophytum procumbens DC. Compexe d'especies. Description comperetive de developpment vegetatif origine prevention et consequences de la confusion entre espsces. Eppos Riv Ital 1994; 1-16. 58. www.bajwal.home.pl/ursul.html. 59. Ihlenfelt HD, Hartmann H. Die gattung Harpagophytum (Burch.) DC. ex. Meissn. Monografien der afrikanischen Pedaliaceae II. Mitt Staatsinst Allg Bot Hamburg 1970; 13:15-69. 60. Klimek B. Korzeń hakorośli ( Harpagophyti radix) – roślinny lek przeciwzapalny i przeciwartretyczny. Post Fitoter 2001; 2/3:12-4.
otrzymano/received: 2010-02-18
zaakceptowano/accepted: 2010-03-01
Adres/address:
*Tadeusz Wolski
Katedra i Zakład Farmakognozji z Pracownią Roślin Leczniczych Uniwersytet Medyczny w Lublinie
ul. Chodźki 1, 20-093 Lublin
tel.: (81) 742-38-10, fax: (81) 742-38-09
e-mail: twolski@pharmacognosy.org
