ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ СУХОГО ЭКСТРАКТА ТРАВЫ ПОСКОННИКА КОНОПЛЯНОГО Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

medical & pharmaceutical

JOURNAL "PULSE"

2023. Vol. 25. № 1

https://clinical-journal. ru E-ISSN 2686-6838

©

RESEARCH ARTICLE 3. Medical sciences

УДК 615.32:001.82

Corresponding Author: Nikiforova Elena Borisovna - candidate of pharmaceutical Sciences, Head of the Department ofPharmacy, Kuban State Medical University, Krasnodar, Russian Federation

E-mail: elenanik94@mail.ru

© Nikiforova E.B., Shevchenko A.I., Hochava M.R., Dorkina E.G. - 2023

I Accepted: 30.01.2023

http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-1-18-23

ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И АНТИОКСИДАНТНОИ АКТИВНОСТИ СУХОГО ЭКСТРАКТА ТРАВЫ ПОСКОННИКА КОНОПЛЯНОГО

Никифорова1 Е.Б., Шевченко1 А.И., Хочава1 М.Р., Доркина2 Е.Г.

1ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет», г. Краснодар, Российская Федерация

2Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал ФГБОУ ВО ВолгГМУ, г. Пятигорск, Российская Федерация

Аннотация. В статье представлены результаты исследования сухого экстракта травы Eupatorium cannabinum L., произрастающего на территории Краснодарского края. Целью работы являлось проведение фитохимического анализа БАВ сухого экстракта Eupatorium cannabinum L. и определение его антиоксидантной активности.

Установлено, что в составе сухого экстракта Eupatorium cannabinum L. идентифицируется разнообразный состав фенольных соединений, среди которых выявлено присутствие рутина, кверцетина, салициловой, хлорогеновой, кофейной, феруловой, п-кумаровой и галловой кислот. Найдено, что содержание фенолкарбоновых кислот в сухом экстракте Eupatorium cannabinum L. составило в среднем 15,10%, флавоноидов - 4,34%.

На модельной системе in vitro выявили способность сухого экстракта Eupatorium cannabinum L. снижать накопление продуктов Fe2+-индуцированного ПОЛ, что свидетельствует о наличии прямого антиоксидантного эффекта. Механизм действия экстракционного продукта, с одной стороны, может быть связан со способностью фенольных соединений, входящих в его состав, выступать в качестве «ловушек» свободных радикалов и восстанавливать активные формы кислорода. С другой стороны, фенольные соединения сухого экстракта Eupatorium cannabinum L. могут выступать в качестве хелаторов ионов Fe2+, что в свою очередь будет способствовать снижению скорости протекания свободнорадикальных процессов в организме.

Полученные сведения дополняют ранее выявленные данные об антимикробном действии сухого экстракта травы посконника конопляного и позволяют прогнозировать потенциальную эффективность применения препаратов на его основе для лечения инфекционно-воспалительных заболеваний кожи благодаря наличию сочетанного антимикробного и антиоксидантного эффектов.

Ключевые слова: экстракт посконника, фенолкарбоновые кислоты, флавоноиды, антиоксидантная активность.

STUDY OF THE CHEMICAL COMPOSITION AND ANTIOXIDANT ACTIVITY OF THE DRY EXTRACT OF THE EUPATORIUM CANNABINUM HERB

Nikiforova1 E.B., Shevchenko1 A.I., Hochava1 M.R., Dorkina2 E. G.

1 Kuban State Medical University, Krasnodar, Russian Federation 2Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute, Pyatigorsk, Russian Federation

Abstract. The article presents the results of a study of a polyphenolic extract of the herb Eupatorium cannabinum L., which grows on the territory of the Krasnodar Territory. The aim of the study was to conduct a phytochemical analysis of the BAS of a dry extract of Eupatorium cannabinum L. and determination of its antioxidant activity. Thus, as a result of the conducted studies, it was found that a diverse composition ofphenolic compounds is identified in the dry extract of Eupatorium cannabinum L., among which the presence of rutin, quercetin salicylic, chlorogenic,

https://ctinical-joumaL ru

E-ISSN 2686-6838

caffeic, ferulic, n-coumaric and gallic acids was revealed. It was found that the content ofphenolic carboxylic acids in the dry extract of Eupatorium cannabinum L. averaged 15.10%, flavonoids - 4.34%.

The results of the studies conducted on the in vitro model system revealed the ability of the dry extract of Eupatorium cannabinum L. reduce the accumulation of Fe2+-induced POL products, which indicates the presence of direct antioxidant action. The mechanism of action of the resulting extraction product on the one hand may be related to the ability ofphenolic compounds that make up the dry extract to act as free radical traps and restore reactive oxygen species, on the other hand, the resulting extract can act as chelators of Fe2+ ions, which significantly reduces the rate of free radical processes.

The obtained data complement the previously discovered information about the antimicrobial effect of the dry extract of the cannabis herb and allow us to predict the potential effectiveness of the use of drugs based on it for the treatment of infectious and inflammatory skin diseases due to the presence of combined antimicrobial and antioxidant effects.

Keywords: Eupatorium cannabinum L., phenolcarboxylic acids, flavonoids, antioxidant effect.

Введение. Заболевания кожи различной этиологии, по-прежнему, широко распространены среди населения нашей страны и остаются актуальной проблемой современной медицины [1]. Значительная часть инфекционных поражений кожи принимают хронический, вялотекущий характер и, как правило, сопровождаются воспалительным процессом различной степени выраженности [2]. Согласно данным научной литературы, масштаб развития воспалительного процесса заметно коррелируется с уровнем перекисного повреждения липидов клеточных мембран в результате свободнорадикального окисления на фоне снижения активности антиоксидантной системы.

Возникающие нарушения метаболизма в воспаленных тканях, вызванные изменениями соотношения прооксидантов и антиоксидантов, в свою очередь, приводят к существенному ослаблению процессов восстановления

поврежденных тканей. В этой связи значительное внимание при разработке методов лечения воспалительных процессов уделяется изучению роли и места антиоксидантов [3].

Бесспорным источником соединений с антиоксидантной активностью являются растительные объекты, обогащенные веществами фенольной природы, прежде всего флавоноидами и фенолкарбоновыми кислотами [4].

В частности, научный интерес представляет посконник конопляный (Eupatorшm cannabinum L. семейства Asteraceae), являющийся декоративным, медоносным, а также известным лекарственным растением народной медицины, рекомендуемым для лечения респираторных инфекций, а также инфекционных заболеваний кожи и длительно незаживающих ран [5]. Показана выраженная фунгицидная активность эфирного масла посконника конопляного [6]. Вместе с тем, согласно данным научной литературы, трава посконника конопляного характеризуется разнообразным химическим составом биологически активных веществ (БАВ), в том числе фенольной природы. В результате проведенных ранее исследований была предложена технология получения сухого экстракта травы посконника конопляного и антимикробной

мази на его основе [7]. В этой связи представляется интересным и целесообразным изучить химический состав сухого экстракта посконника конопляного в отношении качественного и количественного состава фенольных соединений, а также оценить его антиоксидантную активность. Результаты исследований позволят установить корреляцию между химическим составом сухого экстракта травы посконника конопляного, уровнем его антиоксидантного действия и расширить представления о возможностях разработки и применения лекарственных препаратов из данного сырья.

Целью настоящего исследования являлся фитохимический анализ БАВ фенольной природы сухого экстракта травы посконника конопляного и изучение его антиоксидантной активности. Материалы и методы. В качестве объекта исследования использовали высушенную траву посконника конопляного (Eupatorium cannabinum L.) ручного сбора в период цветения (июнь-июль 2022 г.), на местах естественного произрастания в Краснодарском крае.

Извлечение из травы Eupatorium cannabinum L. получали методом вакуум-фильтрационного экстрагирования. С этой целью измельченную траву Eupatorium cannabinum L. помещали в фильтрационный экстрактор и пропускали через слой сырья 95% спирт этиловый. Самотеком получали первые три порции извлечения, затем экстрагирование вели с подключением вакуума до получения пяти объемов вытяжки по отношению к массе сырья. Извлечение упаривали с помощью вакуум-роторного испарителя ИР-1М2 при температуре 60-65°С до трети объема и остаточном давлении 0,7-0,8 атм и выдерживали в течение 48 ч. при температуре 8-10°С [8]. После отстаивания извлечение отделяли от осадка балластных веществ путем фильтрации. Полученный фильтрат сгущали, высушивали в вакуум-сушильном шкафу Erstevak Evclim-СШВ -24 (Германия) при температуре 50-60°С до остаточной влажности не более 5%. Высушенный «корж» измельчали до получения однородного порошка.

Issue Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-1 —--—

https://clinical-journaL ru

E-ISSN 2686-6838

Качественный состав фенольных соединений сухого экстракта травы посконника устанавливали методом капиллярного

электрофореза в сравнении со стандартными образцами флавоноидов и фенолкарбоновых кислот. Для этого использовали систему капиллярного электрофореза «Капель- 103Р» (ОАО «НПФ Люмэкс», Россия) с кварцевым капилляром Lэфф/Lобщ=50/60 см, ID=75 мкм. В качестве ведущего электролита применяли боратный буферный раствор, ввод пробы осуществляли давлением. Электрофоретическое разделение осуществляли под напряжением в 20 кВольт. Детектирование проводили спектрофотометрически при 254 нм.

Количественное содержание флавоноидов и фенолкарбоновых кислот в различных сериях полученного сухого экстракта травы Eupatorium cannabinum L. определяли спектрофотомерически с помощью прибора Shimadzu UV-1800 (Япония). Оценку количественного содержания флавоноидов проводили в пересчете на рутин (Sigma № R5143), фенолкарбоновых кислот на n-кумаровую кислоту (Sigma № С9008) по разработанной ранее методике

[9].

Антиоксидантная активность (АОА) экстракта травы Eupatorium cannabinum L. изучалась in vitro на модели Ре2+-аскорбатиндуцированного

ПОЛ в липосомальной системе на основе фосфатидилхолина по накоплению малонового диальдегида (МДА) в среде инкубации. Липосомы получали из яичного фосфатидилхолина при концентрации липидов 40 мг/мл. В качестве эталона сравнения использовали флавоноид кверцетин. Процент торможения ПОЛ рассчитывали по отношению к контрольной пробе. Оценку антиоксидантной активности проводили путем расчета коэффициента IC50, который указывает концентрацию вещества, снижающую ПОЛ на 50%. Данные обрабатывали с применением стандартных статистических методов, с помощью MS Excel [10].

Результаты исследования и их обсуждение. Полученный сухой экстракт Eupatorium cannabinum L. представлял собой гигроскопичный порошок желто-коричневого цвета.

Результаты электрофоретического

исследования качественного состава БАВ сухого экстракта Eupatorium cannabinum L. свидетельствовали о наличии разнообразного представительства в нем фенольных соединений (рис. 1). Установлено присутствие следующих фенолкарбоновых кислот - феруловой, п-кумаровой, галловой, кофейной, хлорогеновой и салициловой кислот и флавоноидов - рутин, кверцетин.

Л*' Л'

Рис.1 Электрофореграмма фенольных соединений сухого экстракта травы Eupatorium cannabinum L. Fig.1 Electrophoregram of phenolic compounds of the alcohol extract of Eupatorium cannabinum L.

Методом УФ-спектрофотомерии

установлено, что содержание фенолкарбоновых кислот в сухом экстракте Eupatorium cannabinum L. составило в среднем 15,10%, флавоноидов - 4,34% (табл. 1).

Таблица 1

Результаты количественного определение сухого экстракта травы Eupatorium cannabinum L.

Серия экстракта Исследуемый показатель

Флавоноиды, % Фенолкарбоновые кислоты, %

1 4,49±0,10; 15,12±0,28;

£=2,23% £=1,85%

2 4,31±0,08; 15,13±0,31;

£=1,86% £=2,05%

3 4,30±0,08; 15,01±0,31;

£=1,86% £=2,06%

4 4,32±0,11; 15,09±0,33;

£=2,55% £=2,19%

5 4,35±0,09; 15,14±0,36;

£=2,07% £=2,38%

6 4,28±0,09; £=2,10 15,10±0,30;

£=1,99%

Issue Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-1 —--—

https://clinical-journal. ru

E-ISSN 2686-6838

Table 1

Results of quantitative determination of the dry extract of the herb Eupatorium cannabinum L.

Extract Series The studied indicator

Flavonoids, % Phenol Carboxylic acids, %

1 4,49±0,10; e=2,23% 15,12±0,28; £=1,85%

2 4,31±0,08; £=1,86% 15,13±0,31; £=2,05%

3 4,30±0,08; £=1,86% 15,01±0,31; £=2,06%

4 4,32±0,11; £=2,55% 15,09±0,33; £=2,19%

5 4,35±0,09; £=2,07% 15,14±0,36; £=2,38%

6 4,28±0,09; £=2,10 15,10±0,30; £=1,99%

Данные по оценке эффективности антиоксидантного действия сухого экстракта Eupatorium cannabinum L. представлены в таблице 2.

Таблица 2

Влияние сухого экстракта Eupatorium cannabinum L. на интенсивность Fe2+-индуцированного ПОЛ

Конечная концентрация экстракта посконника в инкубационной среде, мкг/мл % снижения ПОЛ, n=3

1600 73,3

1200 72,9

800 70,2

600 68,7

400 55,6

200 36,5

Table 2

The effect of dry extract of Eupatorium cannabinum L. on the intensity of Fe2+-induced reduction of lipid peroxidation

The final concentration of the Eupatorium cannabinum extract in the incubation medium, mcg/ml % reduction of lipid peroxidation, n=3

1600 73,3

1200 72,9

800 70,2

600 68,7

400 55,6

200 36,5

Как видно из таблицы 2, уже в минимальной из исследуемых концентраций (0,2 мг/мл), сухой экстракт травы Eupatorium cannabinum L. уменьшал интенсивность ПОЛ на 36,5%. То есть, присутствуя в концентрациях значительно более низких, чем окисляемый субстрат (40 мг/мл), сухой экстракт травы Eupatorium cannabinum L. существенно ингибировал его свободнорадикальное окисление, что свидетельствовало о наличии у него заметных антиоксидантных свойств. Кроме того, сухой

Для определения IC50 был построен график зависимости снижения интенсивности ПОЛ от концентрации объекта

исследования и по уравнению аппроксимирующей кривой

рассчитан данный коэффициент, который оказался равным 216 мкг/мл или 0, 216 мг/мл (рис. 2).

Рис. 2. Зависимость снижения ПОЛ от концентрации в среде сухого экстракта травы Eupatorium cannabinum L.

Fig. 2. The dependence of the decrease in POL on the concentration in the medium of the dry extract of Eupatorium cannabinum L.

экстракт травы Eupatorium cannabinum L. в эксперименте превосходил по антиоксидантной активности кверцетин, который в аналогичных условиях характеризовался коэффициентом IC50 в данной модельной системе 10,847 мг/мл.

Таким образом, в результате проведенных исследований было установлено, что в составе сухого экстракта травы Eupatorium cannabinum L. идентифицируется разнообразный состав фенольных соединений, среди которых выявлено

E-ISSN 2686-6838

присутствие рутина, кверцетина салициловой, хлорогеновой, кофейной, феруловой, п-кумаровой и галловой кислот. Найдено, что содержание фенолкарбоновых кислот в сухом экстракте Eupatorium cannabinum L. составило в среднем 15,10%, флавоноидов - 4,34%.

На модельной системе in vitro выявили способность сухого экстракта травы Eupatorium cannabinum L. снижать накопление продуктов Fe2+-индуцированного ПОЛ, что свидетельствует о наличии прямого антиоксидантного эффекта. Механизм действия экстракционного продукта, с одной стороны, может быть связан со способностью фенольных соединений, входящих в его состав, выступать в качестве «ловушек» свободных

радикалов и восстанавливать активные формы кислорода. С другой стороны, фенольные соединения экстракта травы Eupatorium cannabinum L. могут выступать в качестве хелаторов ионов Fe2+, что в свою очередь будет способствовать снижению скорости протекания

свободнорадикальных процессов в организме.

Полученные сведения дополняют ранее выявленные данные об антимикробном действии сухого экстракта травы посконника конопляного и позволяют прогнозировать потенциальную эффективность применения препаратов на его основе для лечения инфекционно-воспалительных заболеваний кожи благодаря наличию сочетанного антимикробного и антиоксидантного эффектов.

REFERENCES

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК

[1]. Niyazov B.S., Mamakeev Zh.B., Sabitov A.A., Mamanov N.K. A modern view on the etiology and pathogenesis of the wound process (literature review) // Bulletin of Science and Practice. -2020. -Vol. 6. No. 12. -P. 176-190.

[2]. Risman B.V., Zubarev P.N. Modern methods of assessing the course of the wound process // Proceedings of the Russian Military Medical Academy. -2020. -Vol. 39. No. 3. - pp. 74-81.

[3]. Goldberg S.R., Diegelmann R.F. What Makes Wounds Chronic //Surg Clin North Am. - 2020. -Vol. 100(4). - Р. 681-693.

[4]. Lin M.H., Hung C.F., Sung H.C., Yang S.C., Yu H.P., Fang J.Y. The bioactivities of resveratrol and its naturally occurring derivatives on skin // J Food Drug Anal. - 2021. - Vol. 29 (1). - Р. 15-38.

[5]. Brailko V.A. konoplevidny posconnik - Eupatorium cannabinum. Plants of the Crimea: Charming neighbors Ser. "Natural storeroom of the Crimea" -Simferopol: ARIAL, 2016. - 447 p.

[6]. Mehtieva N.P., Serkerov S.V., Bakhshalieva K.F. Component composition and antifungal activity of Eupatorium cannabinum L. extraction oil. Flora of Azerbaijan // Chemistry of plant raw materials. - 2010. -No. 2. - P. 139-142.

[7]. Shevchenko A.I., Sampiev A.M. Development of the composition and study of antimicrobial activity of ointment with an extract of poskonnik // Nauka Kuban - 2012. - No. 4 P.25-28.

[8]. Shevchenko A.I., Sampiev A.M., Khochava M.R. Features of extraction of phenolic compounds in the conditions of vacuum filtration extraction of the grass of posconica // Medical science and healthcare: Materials of the 4th scientific and practical conference of young scientists and students of the South of Russia (Anapa, April 24-27, 2006) - Krasnodar, 2006. -P.266-268.

[9]. Sampiev A.M., Nikiforova E.B., Shevchenko A.I. Flavonoids of ziziphus leaves // Chemico-pharmaceutical journal. - 2020. - Vol.54. - No. 8. - P. 13-17

[1]. Ниязов Б.С., Мамакеев Ж.Б., Сабитов А.А., Маманов Н.К. Современный взгляд на этиологию и патогенез раневого процесса (обзор литературы) // Бюллетень науки и практики. -2020. -Т. 6. № 12. -С. 176-190.

[2]. Рисман Б.В., Зубарев П.Н. Современные методики оценки течения раневого процесса // Известия Российской военно-медицинской академии. -2020. -Т. 39. № 3. -С. 74-81.

[3]. Goldberg S.R., Diegelmann R.F. What Makes Wounds Chronic //Surg Clin North Am. - 2020. -Vol. 100(4). - Р. 681-693.

[4]. Lin M.H., Hung C.F., Sung H.C., Yang S.C., Yu H.P., Fang J.Y. The bioactivities of resveratrol and its naturally occurring derivatives on skin // J Food Drug Anal. - 2021. - Vol. 29 (1). - Р. 15-38.

[5]. Браилко В.А. Посконник коноплевидный -Eupatorium cannabinum. Растения Крыма: Прелестные соседи Сер. «Природная кладовая Крыма» - Симферополь: АРИАЛ, 2016. - 447 с.

[6]. Мехтиева Н.П., Серкеров С.В., Бахшалиева К.Ф. Компонентный состав и антифунгальная активность экстракционного масла Eupatorium cannabinum L. флоры Азербайджана // Химия растительного сырья. - 2010. -№ 2. - С. 139142.

[7]. Шевченко А.И., Сампиев А.М. Разработка состава и исследование антимикробной активности мази с экстрактом посконника // Наука Кубани - 2012. - №4 стр.25-28.

[8]. Шевченко А.И., Сампиев А.М., Хочава М.Р. Особенности извлечения фенольных соединений в условиях вакуум-фильтрационного экстрагирования травы посконника // Медицинская наука и здравоохранение: Материалы 4 науч.-практич. конф. молодых ученых и студентов юга России (г.Анапа, 24-27 апреля 2006) - Краснодар, 2006. - С.266-268.

[9]. Сампиев А.М., Никифорова Е.Б, Шевченко А.И. Флавоноиды листьев зизифуса // Химико-

E-ISSN 2686-6838

[10]. State Pharmacopoeia of the Russian Federation XIV edition [electronic resource]. - Access mode https://femb.ru/record/pharmacopea14 .

фармацевтический журнал. - 2020. - Т.54. -№8. - С. 13-17 [10]. Государственная фармакопея РФ XIV издание [электронный ресурс]. - Режим доступа https :/ЯетЬ. ru/record/pharmacopea14.

Author Contributions. Nikiforova E.B. - research concept and design, text writing; Shevchenko A.I. - collection and processing of experimental data; Hochava M.R. - literature review, Dorkina E.G. - conducting an experiment. Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflict of interest.

Nikiforova E.B. - SPIN-ID: 7687-6980; ORCID ID: 0000-0001-7081-3523 Shevchenko A.I. - SPIN-ID: 5580-5200; ORCID ID: 0000-0001-9534-8218 Hochava M.R. - SPIN ID: 6077-6575; ORCID ID: 0000-0002-0066-3598 Dorkina E.G. - SPIN ID: 9597-1811; ORCID ID: 0000-0001-81389-7789

For citation: Nikiforova E.B., Shevchenko A.I., Hochava M.R., Dorkina E.G. STUDY OF THE CHEMICAL COMPOSITION AND ANTIOXIDANT ACTIVITY OF THE DRY EXTRACT OF THE EUPATORIUM CANNABINUM HERB. // Medical & pharmaceutical journal "Pulse". - 2023;25(1):18-23. http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-1-18-23.

Вклад авторов. Никифорова Е.Б. - концепция и дизайн исследований, написание текста; Шевченко А.И. - сбор и обработка экспериментальных данных; Хочава М.Р - обзор литературы; Доркина Е.Г. - проведение эксперимента. Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Никифорова Е.Б. - SPIN-ID: 7687-6980; ORCID ID: 0000-0001-7081-3523 Шевченко А.И. - SPIN-ID: 5580-5200; ORCID ID: 0000-0001-9534-8218 Хочава М.Р. - SPIN ID: 6077-6575; ORCID ID: 0000-0002-0066-3598 Доркина Е.Г. - SPIN ID: 9597-1811; ORCID ID: 0000-0001-81389-7789

Для цитирования: Никифорова Е.Б., Шевченко А.И., Хочава М.Р., Доркина Е.Г. ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ СУХОГО ЭКСТРАКТА ТРАВЫ ПОСКОННИКА КОНОПЛЯНОГО // Медико-фармацевтический журнал "Пульс". 2023;25(1):18-23. http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-1-18-23.