CC BY
74
DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2019.10.1.400-403 УДК 615.322
Н. С. Цветов1' 2, К. П. Мрясова2, А. Л. Шаварда3, В. Г. Николаев2
1 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия 2Мурманский арктический государственный университет, филиал в г. Апатиты, г. Апатиты, Россия
3Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН, г. Санкт-Петербург, Россия
ЭКСТРАКЦИЯ ФЕНИЛПРОПАНОИДОВ ИЗ RHODIOLA ROSEA С ПОМОЩЬЮ ГЛУБОКИХ ЭВТЕКТИЧЕСКИХ РАСТВОРИТЕЛЕЙ
Аннотация. Рассматриваются новые возможности экстракции биологически активных веществ (БАВ) из Rhodiola rosea L. (родиола розовая). Это растение произрастает в полярной зоне России и Европы, в горных районах Алтая, Монголии и Китая и является источником ценных БАВ, таких как салидрозид, родиозин, розавин, розарин, розин, представляющих собой гликозиды коричного спирта и тирозола. Родиола розовая и препараты на ее основе могут применяться в качестве адаптогенов, иммуностимулярторов, ноотропов. Одним из перспективных способов извлечения БАВ является экстракция с использованием глубоких эвтектических растворителей. Целью настоящей работы является оценка применимости трех глубоких эвтектических растворителей для экстракции БАВ, в частности салидрозида, из родиолы розовой. В работе использован метод мацерации для получения экстрактов и метод ВЭЖХ для полуколичественного анализа содержания салидрозида. Установлено, что наиболее подходящим экстрагентом для извлечения салидрозида является смесь хлорид холина + малоновая кислота + метанол. Экстрагенты, содержащие хлорид холина и мочевину, напротив, не извлекают салидрозид из родиолы розовой.
Ключевые слова: лекарственные растения, Rhodiola rosea, экстракция.
N. S. Tsvetov1' 2, K. P. Mryasova2, A. L. Shavarda3, V. G. Nikolaev2
1Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw
Materials of FRC KSC RAS, Apatity, Russia
2Murmansk Arctic State University, Apatity Branch, Apatity, Russia
3Komarov Botanical Institute of the Russian Academy of Sciences, Saint Petersburg, Russia
EXTRACTION OF PHENYLPROPANOIDS FROM RHODIOLA ROSEA USING DEEP EUTECTIC SOLVENTS
Abstract. The article discusses the new possibilities of extraction of biologically active substances (BAS) from Rhodiola rosea L. (Rhodiola rosea). This plant grows in the polar zone of Russia and Europe, in the mountainous regions of Altai, Mongolia and China and is a source of valuable biologically active substances such as salidroside, rhodiosin, rosavin, rosarin, rosin, which are glycosides of cinnamon alcohol and tyrosol. Rhodiola rosea and preparations based on it can be used as adaptogens, immunostimulants and nootropics. One of the promising methods for extracting biologically active substances is extraction using deep eutectic solvents. The purpose of this work is to assess the applicability of three deep eutectic solvents for the extraction of biologically active substances, in particular, salidroside, from Rhodiola rosea. Maceration method was used to obtain extracts and the HPLC method was used for the semiquantitative analysis of the salidroside content. It has been established that the most suitable extractant for salidroside extraction is a mixture of choline chloride + malonic acid + methanol. Extractants containing choline chloride and urea, in contrast, do not extract salidroside from Rhodiola rosea.
Keywords: medicinal plants, Rhodiola rosea, extraction.
Rhodiola rosea (Родиола розовая) семейства Crassulaceae (Толстянковые) является ценным лекарственным растением, распространенным в Арктических зонах, на побережьях и морских утесах России (Горный Алтай, Мурманская область, Полярный Урал), Северной Америки, Европы, а также в горных частях Монголии и Китая. Это растение обладает рядом полезных для человека свойств, таких как адаптогенные, иммуностимулирующие, ноотропные, антидепрессантные и стимулирующие нервную систему [1]. Один из основных биологически активных компонентов родиолы розовой — салидрозид, представляющий собой гликозид тирозола — проявляет противораковую активность и увеличивает продолжительность жизни [2, 3]. Накопление БАВ происходит преимущественно в подземных частях растения, и именно корни и корневища используются для дальнейшей экстракции [1]. Таким образом, родиола розовая является важным природным ресурсом для Мурманской области.
Перспективными экстрагентами БАВ из растительного материала являются глубокие эвтектические растворителеи (deep eutectic solvents, DES) [4-7]. Они представляют собой смесь донора водородных связей (HBD) и акцептора водородных связей (HBA). Есть данные о высокой эффективности таких растворителей для экстракции рутина — гликозида кверцетина. Некоторая схожесть структур рутина и салидрозида (оба являются гликозидами, агликоны содержат гидроксильные группы) позволяет предположить потенциально высокую эффективность экстракции салидрозида с помощью DES.
Целью настоящего исследования явилась оценка применимости глубоких эвтектических растворителей для экстракции салидрозида из подземных частей родиолы розовой.
В работе использованы высушенные корни и корневища родиолы розовой (Компания «Травы и Корни»). Для приготовления DES в качестве HBA использован хлорид холина (99 %, RONGSHENG BIOTECH), в качестве HBD — малоновая кислота (99,5 %, Chemical Line) (DES1), глицерин (Ч, ВЕКТОН) (DES2) и мочевина (ХЧ, ВЕКТОН) (DES3). В качестве растворителей сравнения использованы дистиллированная вода, метанол (MeOH, квалификация «ХЧ», ВЕКТОН) и этанол (EtOH, квалификация «ХЧ», ВЕКТОН). Поскольку чистые DES имеют достаточно высокую вязкость, их смешивали с растворителями сравнения в соотношении 1 : 1 по объему.
Экстракция производилась методом мацерации. Измельченные сухие корни и корневища родиолы смешивались с экстрагентом в соотношении 1 : 20 по массе в закрытых стеклянных виалах и выдерживались сутки при T = 50°C. Полученные экстракты центрифугировали на центрифуге ELMI Multi Centrifuge CM 6M и фильтровали.
Анализ содержания салидрозида в полученных экстрактах производился на Agilent 1200. Результаты приведены в таблице. Оценка содержания салидрозида проводилась сравнением площадей пиков для различных экстрактов.
Из данных полуколичественного анализа можно заключить, что наиболее эффективного извлечения салидрозида удалось достичь при использовании смеси DES1 + метанол. При этом DES3, содержащий мочевину, не экстрагировал салидрозид.
Результаты полуколичественного анализа экстрактов родиолы розовой The results of a semi-quantitative analysis of Rhodiola rosea extracts
Экстрагент S, мВ мин
Water 181,51
MeOH 39,07
EtOH 23,71
DES1 + Water 45,40
DES1 + MeOH 199,94
DES2 + Water 40,16
DES2 + MeOH 156,10
DES2 + EtOH 126,98
DES3 + Water -
DES3 + MeOH -
DES3 + EtOH 16,88
Полученные в работе данные будут использованы для дальнейшего развития исследований по применению глубоких эвтектических растворителей для экстракции БАВ из лекарственных растений.
Работа выполнена при поддержке Фонда содействия инновациям, грант «УМНИК» (договор№ 0040087).
Литература
1. Panossian A., Wikman G., Sarris J. Rosenroot (Rhodiola rosea): Traditional use, chemical composition, pharmacology and clinical efficacy // Phytomedicine. Elsevier. 2010. Vol. 17, No. 7. P. 481-493.
2. Recio M. C., Giner R. M., Manez S. Immunmodulatory and Antiproliferative Properties of Rhodiola Species // Planta Med. 2016. Vol. 82, No. 11-12. P. 952-960.
3. Rosenroot (Rhodiola): Potential Applications in Aging- related Diseases / W. Zhuang et al. // Aging and Disease. 2019. Vol. 10, No. 1. P. 134-146.
4. New horizons in the extraction of bioactive compounds using deep eutectic solvents: A review / M. H. Zainal-Abidin et al. // Anal. Chim. Acta. Elsevier Ltd. 2017. Vol. 979. P. 1-23.
5. Li X., Row K. H. Development of deep eutectic solvents applied in extraction and separation // J. Sep. Sci. 2016.
6. Zhao H., Baker G. A. Ionic liquids and deep eutectic solvents for biodiesel synthesis: A review // J. Chem. Technol. Biotechnol. 2013. Vol. 88, No. 1. P. 3-12.
7. Deep eutectic solvents: syntheses, properties and applications / Q. H. Zhang et al. // Chem. Soc. Rev. 2012. Vol. 41, No. 21. P. 7108-7146.
Сведения об авторах Цветов Никита Сергеевич
кандидат химических наук, Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты; Мурманский арктический государственный университет, филиал в г. Апатиты, г. Апатиты, [email protected] Мрясова Кристина Павловна
студентка, Мурманский арктический государственный университет, филиал в г. Апатиты, г. Апатиты, [email protected]
Шаварда Алексей Леонидович
кандидат биологических наук, Ботанический институт им. В. Л. Комарова РАН, г. Санкт-Петербург, [email protected] Николаев Виктор Григорьевич
кандидат физико-математических наук, Мурманский арктический государственный университет, филиал в г. Апатиты, г. Апатиты, [email protected]
Tsvetov Nikita Sergeevich
PhD (Chem.), Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of FRC KSC RAS, Apatity; Murmansk Arctic State University, Apatity Branch, Apatity, [email protected] Mryasova Kristina Pavlovna
Student, Murmansk Arctic State University, Apatity Branch, Apatity, krist. mriasova@yandex. ru Shavarda Alexey Leonidovich
PhD (Bio), Komarov Botanical Institute of the Russian Academy of Sciences, Saint Petersburg, shavarda@binran. ru Nikolaev Viktor Grigorievich
PhD (Phys. & Math.), Murmansk Arctic State University, Apatity Branch, Apatity, [email protected]
DOI: 10.25702/KSC.2307-5252.2019.10.1.403-408 УДК 546
А. В. Цырятьева
Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья им. И. В. Тананаева ФИЦ КНЦ РАН, г. Апатиты, Россия
ВЛИЯНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ ТИТАНОСИЛИКАТНЫХ ДОБАВОК НА ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ
Аннотация. В качестве добавки, способствующей получению цементных материалов с улучшенными свойствами и самоочищающейся поверхностью, были исследованы нанодисперсные титаносодержащие порошки, являющиеся отходами технологической схемы получения щелочного титаносиликатного сорбента. Изучена фотокаталитическая активность цементных композиций, модифицированных титаносодержащими порошками.
Ключевые слова: диоксид титана, титаносиликатные добавки, цементная композиция, фотокаталитическая активность.
A. V. Tsyryateva
Tananaev Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of FRC KSC RAS, Apatity, Russia
INFLUENCE OF SYNTHETIC TITANOSILICATE ADDITIVES ON THE BASIC PROPERTIES OF CEMENT STONE
Abstract. As an additive contributing to the production of cement materials with improved properties and a self-cleaning surface, nanodispersed titanium-containing powders, which are waste products of the technological scheme for the preparation of alkaline titanosilicate sorbent, were investigated. The photocatalytic activity of cement compositions modified by titanium-containing powders was studied.
Keywords: titanium dioxide, titanium additives, cement composition, photocatalytic activity.
