CC BY
44
"Medical & pharmaceutical journal "Pulse" | "Медико-фармацевтический журнал "Пульс"
УДК615.322
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6846-2019-21-7-91-96
ИССЛЕДОВАНИЕ СОРБЦИОННОЙ СПОСОБНОСТИ ЛИСТЬЕВ КРЫЖОВНИКА
ОТКЛОНЕННОГО
Санькова М.В., Нестерова О.В.
ФГАОУ ВО Первый МГМУ имени И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет),
г. Москва, Российская Федерация
SORPTION ABILITY'S RESEARCH OF THE GROSSULARIA RECLINATA (L.) MILL. LEAVES
Sankova M.V., Nesterova O.V.
First Moscow State Medical University named after l.M.Sechenov (Sechenov University),
Moscow, Russian Federation
Аннотация; В современной медицинской практике в качестве лекарственного средства часто используются плоды крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill), которые обладают высокой сорбционной способностью и обоснованно применяются в качестве лечебно-профилактических средств, способствующих выведению из организма радиоактивных и тяжелых металлов. Перспективным источником получения новых лечебно-профилактических средств на основе пектиновых веществ могут стать листья крыжовника, которые представляют собой более дешевое, доступное и легко транспортируемое растительное сырьё с большим сроком хранения. В результате нашего исследования было установлено, что процент поглощения адсорбтива листьями крыжовника отклоненного — 53,33%, что составляет 62% от адсорбции активированным углём. Экспериментально подтвержденная хорошая сорбци-онная способность листьев крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill.) доказывает возможность их применения в качестве натурального энтеросорбента в медицине. Ключевые слова; листья крыжовника отклоненного, пектиновые вещества, активированный уголь, сорбционная способность, применение в медицине, натуральный энтеросорбент. Annotation; In modern medical practice the fruits of Grossularia reclinata (L.) Mill are often applied as a medicine because of their high sorption capacity that is reasonably used for excretion of radioactive and heavy metals. A promising source of new therapeutic and prophylactic medicines based on pectic substances may be the leaves of this plant, which are cheaper, more affordable and easily transported raw material with a longer shelf life. As a result of our study it was found that the absorption percentage of Grossularia reclinata (L.) Mill leaves - 53.33%, which is 62% of the activated carbon adsorption. Experimentally confirmed good sorption ability of Grossularia reclinata (L.) Mill leaves proves the possibility of their use as a natural enter-osorbent in medicine. Keywords; Grossularia reclinata (L.) Mill leaves, pectin substances, activated carbon, sorption capacity, application in medicine, natural enterosorbent.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК [1] Кьосев П. А. Лекарственные растения: самый полный справочник // М.: ЭКСМО - Пресс, -2011. [2] Витковский В. Л. Плодовые растения мира -СПб.: «Лань», - 2013. - 592 с. [3] Типсина H. H., Гречишникова Н. А. Крыжовник — северный виноград / / Технические науки. Вестник КрасГау. - 2015. - №3. - С. 60-64. [4] Аджиахметова С. Л. Химическое исследование REFERENCES [1] K'osev P. A. Lekarstvennye rasteniya: samyj pol-nyj spravochnik // M.: EKSMO - Press, - 2011. [2] Vitkovskij V. L. Plodovye rasteniya mira - SPb.: «Lan'», - 2013. - 592 s. [3] Tipsina H. H., Grechishnikova N. A. Kryzhovnik — severnyj vinograd / / Tekhnicheskie nauki. Vest-nik KrasGau. - 2015. - №3. - S. 60-64. [4] Adzhiahmetova S. L. Himicheskoe issledovanie kryzhovnika otklonennogo (Grossularia reclinata
крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill.) семейства крыжовниковые (Grossulariaceae D.C.) с целью получения фармакологически активных веществ: Дис. канд. фармац. наук: 14.04.02. / Пятигорск, - 2016. -157с.
[5] Никитин В. С. Пектиновые вещества корней лопуха обыкновенного Arctium lappa L. и корней одуванчика лекарственного Taraxacum officiale Wigg. / / Химия растительного сырья. - 2012. - № 2. - С. 21-26.
[6] Кафьян А. Р. Фитохимическое изучение жома плодов крыжовника: Дис. канд. фармац. наук: 14.04.02. / М., - 2010.
[7] Селина И.И., Лигаи Л. В., Мыкоц Л. П., Оганесян Э. Т., Туховская Н. А., Аджиахметова С. Л. Физико-химические характеристики пектинов и водорастворимых полисахаридов крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill.), листьев шелковицы черной (Morus nigra L.) и шелковицы белой (Morus alba L.) / / Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2013. - №10. - С. 2025.
[8] Гусев Н.Ф., Филиппова А.В., Петрова Г.В., Немерешина О.Н. Перспективы использования лекарственных растений в современной России // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2014. №2. с. 167 - 170.
[9] Дайронас Ж.В., Евсеева С.Б. Современное состояние рынка культивируемого лекарственного растительного сырья в Российской Федерации и странах ближнего зарубежья. Научное обозрение. 2008. № 6. С. 3-5.
[10] Санькова М.В., Нестерова О.В. Индекс целесообразности использования листьев растений в сравнении с их плодами и его значение в медицине. Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2018. Т. 20. № 12. С. 144-148.
[11] Хлытина А.А., Матюшин А.А. Поиск эффективных сорбентов путем определения их удельной адсорбции. Журнал научных статей Здоровье и образование в XXI веке. 2018. Т. 20. № 2. С. 93-97.
[12] Сокольская Т. А., Даргаева Т. Д., Шемерянкина Т. Б. Требования к стандартизации лекарственного растительного сырья и фитопрепаратов на его основе. / Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. - 2010. - № 3. - С.9-12.
[13] Филипцова Г. Г., Смолич И. И. Основы биохимии растений: Курс лекций / Мн.: БГУ, 2014. -136 с.
[14] Государственная фармакопея Российской Федерации. [Электронный ресурс]. - 10-е изд. -Режим доступа: http: //femb .ru/feml._
(L.) Mill.) semejstva kryzhovnikovye (Grossulariaceae D.C.) s cel'yu polucheniya farma-kologicheski aktivnyh veshchestv: Dis. kand. far-mac. nauk: 14.04.02. / Pyatigorsk, - 2016. - 157s.
[5] Nikitin V. S. Pektinovye veshchestva kornej lopuha obyknovennogo Arctium lappa L. i kornej oduvanchika lekarstvennogo Taraxacum officiale Wigg. // Himiya rastitel'nogo syr'ya. - 2012. - № 2. - S. 21-26.
[6] Kafyan A. R. Fitohimicheskoe izuchenie zhoma plodov kryzhovnika: Dis. kand. farmac. nauk: 14.04.02. / M., - 2010.
[7] Selina I.I., Ligai L. V., Mykoc L. P., Oganesyan E. T., Tuhovskaya N. A., Adzhiahmetova S. L. Fiziko-himicheskie harakteristiki pektinov i vodo-rastvorimyh polisaharidov kryzhovnika ot-klonennogo (Grossularia reclinata (L.) Mill.), list'ev shelkovicy chernoj (Morus nigra L.) i shelkovicy beloj (Morus alba L.) // Voprosy bio-logicheskoj, medicinskoj i farmacevticheskoj himii. - 2013. - №10. - S. 20-25.
[8] Gusev N.F., Filippova A.V., Petrova G.V., Nemereshina O.N. Perspektivy ispol'zovaniya le-karstvennyh rastenij v sovremennoj Rossii // Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2014. №2. s. 167 - 170.
[9] Dajronas ZH.V., Evseeva S.B. Covremennoe sos-toyanie rynka kul'tiviruemogo lekarstvennogo rastitel'nogo syr'ya v Rossijskoj Federacii i stranah blizhnego zarubezh'ya. Nauchnoe oboz-renie. 2008. № 6. S. 3-5.
[10] San'kova M.V., Nesterova O.V. Indeks cel-esoobraznosti ispol'zovaniya list'ev rastenij v sravnenii s ih plodami i ego znachenie v medicine. ZHurnal nauchnyh statej Zdorov'e i obrazovanie v XXI veke. 2018. T. 20. № 12. S. 144-148.
[11] Hlytina A.A., Matyushin A.A. Poisk effektivnyh sorbentov putem opredeleniya ih udel'noj ad-sorbcii. ZHurnal nauchnyh statej Zdorov'e i obra-zovanie v XXI veke. 2018. T. 20. № 2. S. 93-97.
[12] Sokol'skaya T. A., Dargaeva T. D., SHemeryankina T. B. Trebovaniya k standartizacii lekarstvennogo rastitel'nogo syr'ya i fitopreparatov na ego os-nove. / Voprosy biologicheskoj, medicinskoj i far-macevticheskoj himii. - 2010. - № 3. - S.9-12.
[13] Filipcova G. G., Smolich I. I. Osnovy biohimii ras-tenij: Kurs lekcij / Mn.: BGU, 2014. - 136 s.
[14] Gosudarstvennaya farmakopeya Rossijskoj Fed-eracii. [Elektronnyj resurs]. - 10-e izd. - Rezhim dostupa: http: //femb .ru/feml.
[15] Popkov V. A., Babkov A. V., Trofimova L. I., Puza-kov S.A. Praktikum po obshchej himii. Biofizi-cheskaya himiya. Himiya biogennyh elementov : ucheb. posobie dlya bakalavrov / pod red. V. A. Popkova, A. V. Babkova. — 4-e izd., pererab. i dop. — M. : Izdatel'stvo YUrajt, 2011 — 239 s. — Ser-iya : Bakalavr.- S.173-174.
[15] Попков В. А., Бабков А. В., Трофимова Л. И., Пу-заков С.А. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов : учеб. пособие для бакалавров / под ред. В. А. Попкова, А. В. Бабкова. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Издательство Юрайт, 2011 — 239 с. — Серия : Бакалавр.- С.173-174.
Актуальность. В настоящее время широкое применение в лечении различных заболеваний находят лекарственные растения и препараты на их основе, что обусловлено высоким содержанием в них биологически активных веществ и отсутствием у них побочных эффектов [1]. Как в традиционной, так и в народной медицине в качестве лекарственного средства часто используются плоды растений, которые характеризуются высокой фармакологической активностью. [2]. Плоды крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill) превосходят все ягодные культуры по содержанию пектиновых веществ [3]. Эти биополимеры природного происхождения обладают высокой сорбционной способностью [4; 5], поэтому плоды крыжовника обоснованно применяют в качестве лечебно-профилактических средств, способствующих выведению из организма радиоактивных и тяжелых металлов [6]. Кроме того, было доказано, что регулярное применение натуральных энтеросорбентов достоверно снижает риск аллергических реакций и заболеваний, связанных с нарушениями липидного и углеводного обмена [7]. Актуальной проблемой современного фитопроизводства является расширение сырьевой базы за счет использования не утилизируемых ранее частей известных лекарственных и пищевых растений [8; 9]. Перспективным источником получения новых лечебно-профилактических средств на основе пектиновых веществ могут стать листья крыжовника, которые представляют собой более дешевое и доступное растительное сырьё. В результате вычисления разработанного нами индекса целесообразности использования листьев (ЦИЛ) было показано, что содержание пектиновых веществ в листьях крыжовника превышает их содержание в плодах почти в 5 раз [10]. В связи с этим актуально оценить сорбционные свойства листьев крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill.). Учитывая, что наиболее эффективным сорбентом из группы лекарственных препаратов в отношении разных химических веществ является уголь активированный [11], то представляется интересным сравнить полученные результаты с сорбционной емкостью именно активированного угля.
Цель исследования. Изучить сорбционную способность листьев крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill.) и доказать перспективность их использования в качестве натурального энтеросорбента.
Материалы и методы исследования. Объектом наших исследований явились высушенные листья крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill.), собранные в 2017 году в Московской области. Все этапы заготовительного процесса были направлены на сохранение в сырье комплекса биологически активных веществ [12; 13]. С целью увеличения сорбционной способности растительного сырья, высушенные листья крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill) были предварительно измельчены в ступке и в кофемолке Bosch MKM 6000/6003 в порошок тонкого помола [14]. Полученный порошок представлял собой кусочки листовых пластинок и черешков различной формы, проходящие сквозь сито с отверстиями размером 2 мм. При рассмотрении порошка под лупой (10х) кусочки листовых пластинок от светло-зеленого до коричневато-зеленого цвета имели неровную поверхность с редкими прозрачными волосками. У кусочков черешков светло-зеленого и желтовато-коричневого цвета на поперечном сечении были видны черные пятна (сосудисто-волокнистые пучки). Цвет порошка от
светло-зеленого до коричневато-зеленого с коричневыми вкраплениями. Запах слабый. Вкус водного извлечения слегка горьковатый.
Качественное и количественное определение адсорбции листьями крыжовника отклоненного и активированным углём проводилось в соответствии с требованиями Государственной фармакопеи [14; 15]. Для качественного определения адсорбции в качестве тест-вещества применялся раствор катионного красителя метиленового синего (метиленовый синий (хч) (CAS No.61-73-4) 3,20 г/л дистиллированной воды (1 мл=0,01 мэкв)). В качестве препаратов сравнения использовали уголь активированный. В две чистые сухие колбы поместили по 5 см3 и 7,5 см3 порошка измельченных листьев крыжовника отклоненного, а в третью — 5 см3 порошка активированного угля. С помощью мерного цилиндра во все колбы налили дистиллированную воду, доведя объем растворов до 50 мл. Затем содержимое колб перемешивали в течение 20 мин. В качестве раствора сравнения была приготовлена колба 50 мл с дистиллированной водой. Во все колбы постепенно были добавлены 15 капель раствора метиленового синего. Сорбционную активность оценивали по способности адсорбентов поглощать раствор катионного красителя. Сравнивалась окраска растворов адсорбентов и исходного растворы метиленового синего.
Для количественной оценки адсорбции были необходимы следующие реактивы: водный раствор уксусной кислоты с концентрацией 100 ммоль/л; порошок угля активированного; водный раствор гидроксида натрия (NaOH) стандартизированный c концентрацией 100 ммоль/л; раствор фенолфталеина в этаноле (индикатор). В одни три чистые сухие колбы поместили по 1,0 г порошка измельченных листьев крыжовника отклоненного, в другие — по 1,0 г порошка активированного угля. С помощью мерного цилиндра во все колбы налили по 50 мл раствора уксусной кислоты с концентрацией 100 ммоль/л и содержимое колб перемешивали в течение 20 мин, после чего профильтровали через складчатые фильтры.
Первую порцию фильтрата объемом 5 мл в каждом случае отбрасывали из-за возможного сорбционного эффекта фильтровальной бумаги. Из каждого фильтрата пипеткой были отобраны пробы для титрования, объемом 10,0 мл, в которые были добавлены 3-4 капли фенолфталеина. Концентрация уксусной кислоты после адсорбции определялась титрованием раствором NaOH c концентрацией 100 ммоль/л до возникновения устойчивой слабо-розовой окраски. Результаты исследования заносились в таблицы 1 и 2. Сравнительный анализ данных литературы производился с применением пакета статистических программ Microsoft Exœl 2010 и Biostatistica 4.03. Анализировались только достоверные данные.
Результаты и их обсуждение. Исчезновение синей окраски раствора метиленового синего в растворах адсорбентов свидетельствовало о способности порошка листьев крыжовника и адсорбированного угля поглощать раствор катионного красителя, т.е. о наличии адсорбции. Поэтому проводилась дальнейшая количественная её оценка, при которой сначала по выявленным объёмам титранта (таблица 1; 2) была рассчитана равновесная концентрация уксусной кислоты (с(СНзСООН), ммоль/л) после адсорбции в каждом фильтрате по формуле [15]:
ç(NaOH)V(NaOH) V (CH3COOH)
где V (CH3COOH) — объем, взятый для титрования пробы фильтрата, равный 10,0мл; с(№ОН) — молярная концентрация титранта, равная 100 ммоль/л;
V(NaOH) — объём титранта, раствора натра едкого (100 ммоль/л), пошедшего на титрование в основном опыте, в мл (таблица 1; 2).
Величина адсорбции (а, ммоль/г) листьями крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill.) и активированным углём (таблица 1; 2) была рассчитана по формуле [15]:
с (СИзСООИ)=
a=
0,05(ср - c)
m
где со — исходная концентрация уксусной кислоты, равная 0,1 моль/л;
с — равновесная концентрация уксусной кислоты, моль/л, рассчитанная по формуле (таблица 1; 2);
0,05 — объём уксусной кислоты, взятой для адсорбции, л; m — масса адсорбента, равная 1 г.
Процент поглощения (S, %) адсорбтива листьями крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill.) и активированным углём (таблица 1; 2) вычисляли по формуле [15]:
S= (со - с) х100
со '
где с0 — исходная концентрация уксусной кислоты, равная 0,1 моль/л;
с — равновесная концентрация уксусной кислоты, моль/л, рассчитанная по формуле (табл. 1; 2).
Таблица 1.
Исследование сорбционной способности листьев крыжовника отклоненного.
V титранта (NaOH), мл с(СНЗСООН), ммоль/л а, ммоль/г Процент поглощения адсорбтива, %
Измерение №1 4,6 46 2,7 54%
Измерение №2 4,6 46 2,7 54%
Измерение №3 4,8 48 2,6 52%
Таким образом, из таблицы видно, что сорбционная способность листьев крыжовника отклоненного колебалась от 2,4 до 2,7 ммоль/г, составляя в среднем 2,667±0,133 ммоль/г, что соответствовало 53,33% поглощения уксусной кислоты.
Таблица 2.
Исследование сорбционной способности угля активированного.
V титранта (NaOH), мл с(СНЗСООН), ммоль/л а, ммоль/г Процент поглощения адсорбтива, %
Измерение №1 1,4 14 4,3 86%
Измерение №2 1,3 13 4,35 87%
Измерение №3 1,5 15 4,25 85%
Величина адсорбции активированного угля в среднем была равна 4,3 ммоль/г, что соответствовало 86% извлечения адсорбтива (Рис. 1).
86%
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0%
53%
Ж
□ Процент поглощения адсорбтива
Активированный уголь
Листья крыжовника
Рис. 1. Процент поглощения адсорбтива листьями крыжовника и активированным углем.
Установлено, что сорбционная емкость листьев крыжовника отклоненного составляет 62% от адсорбции активированным углём, что позволяет рекомендовать применение листьев крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill.) в качестве натурального энтеро-сорбента.
Выводы:
1. Доказано, что листья крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill.) обладают сорбционной способностью.
2. Величина адсорбции листьев крыжовника отклоненного составляла в среднем 2,667±0,133 ммоль/г.
3. Установлен процент поглощения адсорбтива листьями крыжовника отклоненного — 53,33%, что составляет 62% от адсорбции активированным углём.
Экспериментально подтвержденная хорошая сорбционная способность листьев крыжовника отклоненного (Grossularia reclinata (L.) Mill.) доказывает, что они могут стать важным источником сырья для получения новых лечебно-профилактических средств, назначаемых в качестве натуральных энтеросорбентов.
