CC BY
15
a fV This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License ^ ^NSf by https://creativecommons.Org/licenses/by/4.0/
* -лШ i RESEARCH ARTICLE | НАУЧНАЯ СТАТЬЯ 4 © Nesterov G.V., Litvinova T.M., 2021
dj -i http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2021-23-12-112-118
L •ЩТ Y / Ч Принята 20.12.2021 | Accepted 20.12.2021
УДК 615.322:615
STUDY OF SORPTION PROPERTIES OF WASTE PROCESSING FRUITS AND LEAVES OF ALDER SPECIES ALNUS INCANA(L.) MOENCH A. GLUTINOSA (L.) GAERTH
Nesterov G. V., Litvinova T.M.
First Moscow State Medical University named after I.M. Sechenov, Moscow, Russian Federation
ИЗУЧЕНИЕ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛОДОВ И ЛИСТЬЕВ ОЛЬХИ ВИДОВ ALNUS INCANA(L.) MOENCH A.GLUTINOSA (L.) GAERTH
Нестеров Г.В., Литвинова Т.М.
Первый московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова, г. Москва, Российская Федерация
Abstract: The growing need for enterosorbents dictates the need to search for new economically profitable raw materials for obtaining medicines of this group. The attention of researchers is increasingly attracted by plant waste from the pharmaceutical and food industries, the use of which will not only expand the range of modern enterorbents, but also solve the problem of reducing the cost ofphytopreparations.
The aim of the study was to study the adsorption capacity of waste from the processing of coplodia and alder leaves of pharmacopoeia species in relation to standard markers in in vitro tests. The object used was a cake of gray and black alder leaves, as well as a cake of alder coplodia (a mixture of two types), sold according to the FSFructus Alni, obtained by extraction of raw materials with 70% ethyl alcohol, dried in a drying cabinet at 105 ° C with subsequent grinding. Crushed cakes were fractionated using a set of sieves, fractions with a particle size of no more than 0.5 mm were selected for research. The crushed samples themselves, as well as samples that underwent additional processing, were used as potential sorbents. Standard technologies aimed at increasing porosity were used. In the course of the study, the
Аннотация: Растущая потребность в энтеросорбентах диктует необходимость поиска новых экономически выгодных сырьевых источников для получения лекарственных средств данной группы. Внимание исследователей все чаще привлекают растительные отходы фармацевтической и пищевой промышленности, использование которых позволит не только расширить ассортимент современных энтерорбентов, но и решить проблему снижения себестоимости фитопрепаратов. Целью исследования являлось изучение адсорбционной способности отходов переработки соплодий и листьев ольхи фармакопейных видов в отношении стандартных маркеров в тестах in vitro. В качестве объекта использовали жмых листьев ольхи серой и черной, а также жмых соплодий ольхи (смесь двух видов), реализуемых согласно ФС Fructus Alni, полученный при экстракции исходного сырья этиловым спиртом 70%, высушенный в сушильном шкафу при 105°С с последующим измельчением. Измельченные жмыхи подвергали фракционированию с использованием набора сит, для исследований
adsorption capacity of the obtained cakes of raw materials was evaluated by methylene blue and gelatin in comparison with similar indicators of traditional enterosorbents - the preparation "Polyphepan" and microcrystalline cellulose. The comparability of the data obtained allows us to consider the studied raw materials as a promising source of obtaining enterosorbents using waste-free technology.
Keywords: adsorption activity, gray alder, black alder, alder leaves, vegetable raw materials
отбирались фракции с размером частиц не более 0,5 мм. В качестве потенциальных сорбентов использовались непосредственно сами измельченные образцы, а также образцы, прошедшие дополнительную обработку. Использовались стандартные технологии, направленные на увеличение пористостости. В ходе исследования была проведена оценка адсорбционной способности полученных жмыхов сырья по метиленовому синему и желатину в сравнении с аналогичными показателями традиционных энтеросорбентов- препарата «Полифепан» и микрокристаллической целлюлозы.
полученных данных позволяет исследуемое сырье в качестве источника получения
с использованием безотходной
Сопоставимость
рассматривать
перспективного
энтеросорбентов
технологии.
Ключевые слова: адсорбционная активность, ольха серая, ольха черная, листья ольхи, растительное сырье
REFERENCES
[1] G.A. Galkina, E.I.Gribkova, M.M. Kurashov, E.M. Rasner Analysis of enterosorbents presented in the retail pharmaceutical marketPharmacy 2017 ,66(6),38-42.
[2] Nesterova, N.V., Abizov E.A. Study of sorption capacity and phytochemical analysis of pulp of fruits of forest and domestic apple trees // Issues of quality assurance of medicines. - 2015. - No. 4. - pp.40-47.
[3] Nesterova, N.V. The study of the adsorption capacity and the possibility of improving the formulation of cocktails for healthy nutrition Magic of life // Innovative technologies in science and education: sat. mat. VII International Scientific and Practical Conference (Cheboksary, July 24, 2016) / Editorial board: O.N. Shirokov [et al.] - Cheboksary: CNS "Interactive Plus", 2016. - pp. 27-31.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
[1] Г.А. Галкина, Е.И.Грибкова, М.М. Курашов, Е.М. Раснер Анализ энтеросорбентов, представленных в розничном звене фармацевтического рынка. Фармация 2017 ,66(6),38-42.
[2] Нестерова, Н.В., Абизов Е.А. Изучение сорбционной способности и фитохимический анализ жома плодов яблони лесной и домашней // Вопросы обеспечения качества лекарственных средств. - 2015. - №4. - С.40-47.
[3] Нестерова, Н.В. Изучение адсорбционной способности и возможности совершенствованная рецептуры коктейлей для здорового питания Magic of life // Инновационные технологии в науке и образовании: сб. мат. VII Междунар. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 24 июля 2016 г.) / редкол.: О.Н. Широков [и др.] - Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2016. - С. 27-31.
Author Contributions. Nesterov G.V. - analysis of the received data, writing the text of the work, raw material procurement and morphometric analysis. Litvinova T.M. - research concept and design Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflict of interest.
Nesterov G.V. - SPIN ID: 8192-8565; ORCID ID: 0000-0002-2743-2765
Research interests, number of main publications: phytochemical analysis and drug analysis, 4 publications, including 1 - in SCOPUS, 2 in in the Higher Attestation Commission
Litvinova T.M. - SPIN ID: 6129-1684, ORCID ID: 0000-0003-0820-0755
Research interests, number of main publications: problems of modern pharmaceutical education and standardization of medicines, more than 80 publications, 48 - in SCOPUS
Вклад авторов: Нестеров Г.В. - анализ полученных данных, написание текста работы, заготовка сырья и проведение морфометрического анализа. Литвинова Т.М. - концепция и дизайн исследования, Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Нестеров Г.В. - SPIN ID: 8192-8565, ORCID ID: 0000-0002-2743-2765
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации —-g^C«^----
Сфера научных интересов, количество основных публикаций: фитохимический анализ и анализ лекарственных средств, 4 публикации, среди которых 1 - в SCOPUS, 2 - ВАК
Литвинова Т.М. - SPIN ID: 6129-1684, ORCID ID: 0000-0003-0820-0755
Сфера научных интересов, количество основных публикаций: проблемы современного фармацевтического образования и стандартизация лекарственных средств, более 80 публикаций, 48 - в SCOPUS
For citation: Nesterov G.V., Litvinova T.M. STUDY OF SORPTION PROPERTIES OF WASTE PROCESSING FRUITS AND LEAVES OF ALDER SPECIES ALNUS INCANA(L.) MOENCH A. GLUTINOSA (L.) GAERTH // Medical & pharmaceutical journal "Pulse". - 2021. - Vol.23. - №12. - P. 112-118. Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2021-23-12-112-118._
Для цитирования: Нестеров Г.В., Литвинова Т.М. ИЗУЧЕНИЕ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ ОТХОДОВ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛОДОВ И ЛИСТЬЕВ ОЛЬХИ ВИДОВ ALNUS INCANA(L.) MOENCH A.GLUTINOSA (L.) GAERTH // Медико-фармацевтический журнал "Пульс". - 2021. - Т.23. - №12. - С. 112-118. Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2021-23-12-112-118.
Введение. Высокая потребность рынка в препаратах, обладающих адсорбционной активностью [1], способствует расширению поиска новых сырьевых источников для получения энтеросорбентов. Перспективным направлением поиска является оценка адсорбционной способности растительных отходов производства фитопрепаратов [2] и пищевой промышленности [3], использование которых в качестве возможного сырья для создания энтеросорбентов позволит снизить себестоимость производства за счет внедрения безотходных технологий и расширить ассортимент адсорбционных лекарственных средств.
Целью данного исследования являлось исследование адсорбционной способности отходов переработки соплодий и листьев ольхи в отношении стандартных маркеров в тестах in vitro.
Материалы и методы
Объектом исследования служил жмых листьев ольхи серой и черной, а также жмых соплодий ольхи (смесь двух видов), реализуемых согласно ФС БгиСш А1ш, полученный в ходе переработки указанного исходного сырья для получения экстракционных препаратов, высушенный в изотермическом режиме при 10°5 С и измельченный в мельнице-ступке Ри1уег1-8ейе (Бг^сЬ, Германия). Измельченные жмыхи подвергали фракционированию с использованием набора сит, для исследований отбирались фракции с размером частиц не более 0,5 мм. В качестве потенциальных сорбентов
использовались непосредственно сами измельченные образцы, а также образцы, прошедшие дополнительную обработку. Использовались стандартные технологии, направленные на увеличение пористости получаемого сорбента. Характеристика исследуемых образцов, планируемых для использования в качестве сорбентов приведена в таблице.
Таблица 1.
Характеристика исследуемых образцов
Исследуемый образец Внешние признаки Способ получения
Порошок жмыха соплодий ольхи фармакопейных видов Порошок темно-коричневого цвета с своеобразным запахом и сильно вяжущим вкусом Образец представляет собой жмых соплодий ольхи, после получения из сырья экстракционного препарата
Порошок жмыха листьев ольхи А1пш шсапа . Порошок грязно-зеленого цвета с своеобразным запахом и сильно вяжущим вкусом Образец представляет собой жмых листьев ольхи А1пиБ шсапа после получения из сырья экстракционного препарата
Iii
Порошок жмыха листьев ольхи Alnus glutinosa. Порошок буро-зеленого цвета с своеобразным запахом и сильно вяжущим вкусом Образец представляет собой жмых листьев ольхи Alnus glutinosa, после получения из сырья экстракционного препарата
Образец А Порошок темного черно-коричневого цвета с своеобразным запахом и сильно вяжущим вкусом Образец получен обработкой жмыха соплодий ольхи раствором натрия гидроксида 1% в течение 1 часа с последующим отмыванием водой дистиллированной, нейтрализацией раствором кислоты хлороводородной1% до нейтральной среды
Образец В Порошок темно-коричневого цвета с своеобразным запахом и сильно вяжущим вкусом Образец получен обработкой жмыха листьев ольхи раствором натрия гидроксида 1% в течение 1 часа с последующим отмыванием водой дистиллированной, нейтрализацией раствором кислоты хлороводородной1% до нейтральной среды
Образец С Порошок черно-коричневого цвета с своеобразным запахом и сильно вяжущим вкусом Образец получен выдерживанием измельченного жмыха соплодий ольхи в воде, дистиллированной в течение 120 минут при комнатной температуре, с последующим замораживанием в соответствии с методикой ГОСТ 54683-2011, путем ускоренного понижения температуры ниже криоскопической с образованием внутри продукта температуры -18°С после чего субстанцию размораживали и высушивали в изотермическом режиме
Образец Д Порошок буро-коричневого цвета с своеобразным запахом и сильно вяжущим вкусом Образец получен выдерживанием измельченного жмыха соплодий ольхи в воде дистиллированной в течение 120 минут при комнатной температуре, с последующим замораживанием в соответствии с методикой ГОСТ 54683-2011, путем ускоренного понижения температуры ниже криоскопической с образованием внутри продукта температуры -18°С после чего субстанцию размораживали и высушивали в изотермическом режиме
Table 1.
Characteristics of the studied samples
The test sample External signs Method of obtaining
Powder of cake of alder coplodia of pharmacopoeia species Dark brown powder with a peculiar smell and strongly astringent taste Образец представляет собой жмых соплодий ольхи, после получения из сырья экстракционного препарата
Alder leaf cake powder Alnus incana . The powder is dirty green in color with a peculiar smell and strongly astringent taste The sample is a cake of alder leaves Alnus incana after receiving an extraction preparation from the raw material
Alder leaf cake powder Alnus glutinosa. Brown-green powder with a peculiar smell and strongly astringent taste The sample is a cake of alder leaves of Alnus glutinosa, after receiving an extraction preparation from the raw material
Sample A Powder of dark black-brown color with a peculiar smell and strongly astringent taste The sample was obtained by processing alder seed cake with a 1% sodium hydroxide solution for 1 hour, followed by washing with distilled water, neutralization with a solution of hydrochloric acid1% to a neutral medium
Sample В Dark brown powder with a peculiar smell and strongly astringent taste The sample was obtained by processing alder leaf cake with a 1% sodium hydroxide solution for 1 hour, followed by washing with distilled water, neutralization with a solution of hydrochloric acid1% to a neutral medium
Sample С Black-brown powder with a peculiar smell and strongly astringent taste The sample was obtained by holding crushed alder seed cake in distilled water for 120 minutes at room temperature, followed by freezing in accordance with the GOST 54683-2011 procedure, by accelerating the temperature drop below cryoscopic with the formation of a temperature of -18 ° C inside the product, after which the substance was thawed and dried in isothermal mode
Sample D Brown-brown powder with a peculiar smell and strongly astringent taste The sample was obtained by holding crushed alder seed cake in distilled water for 120 minutes at room temperature, followed by freezing in accordance with the GOST 54683-2011 procedure, by accelerating the temperature drop below cryoscopic with the formation of a temperature inside the product -18C, after which the substance was thawed and dried in isothermal mode
В качестве веществ маркеров для оценки показателя адсорбционной активности исследуемых образцов нами использовались 0,15 % раствор метиленового синего и 0,6% раствор желатина.
Оценку адсорбционной активности по метиленовому синему проводили, используя методику ФС 42-3246-95 «Таблетки угля, активированного». К точно измеренной навеске исследуемого образца добавляли раствор метиленового синего. Колбы с содержимым помещались на шейкер лабораторный и встряхивались при заданной средней скорости 150 колебательных движений в минуту. По окончании взаимодействия сорбат-сорбент рабочие растворы фильтровали и определяли оптическую плотность на спектрофотометре Specord при длине волны 664 нм в сравнении с значением оптической плотности исходного раствора (раствора сравнения) метиленового синего. Спектр поглощения водного раствора метиленового синего представлен на рисунке. Значение адсорбционной способности рассчитывали по формуле: X = ((Do-D) х a х 50) / ( mx (1-0,01 х W)) , где Dо - значение оптической плотности раствора метиленового синего,
Адсорбционная способш
D - значение оптической плотности исследуемого раствора,
M - масса исследуемого образца, г.,
A - содержание метиленового синего в растворе
сравнения,
W - значение влагосодержания исследуемого образца, %, 50 - объем используемого раствора метиленового синего, мл.
Значение адсорбционной способности в отношении желатина изучали, используя методику ФС 42-3731-99 «Полисорб» в модификации В.И.Решетникова. Точные навески исследуемых образцов помещали в раствор желатина и оставляли на 60 минут, после чего полученную смесь центрифугировали. Оценку содержания непрореагировавшего белка в растворе желатина осуществляли с использованием биуретовой реакции.
Результаты и обсуждение. Результаты анализа адсорбционной способности исследуемых образцов, а также широко применяемых в медицинской практике энтеросорбентов «Полифепан» и микрокристаллическая целлюлоза представлены в таблице.
Таблица 2.
исследуемых образцов
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации
—-д^с«^—-——
Table 2.
Объект исследования Влагосодержание, % Адсорбционная способность по метиленовому синему, мг\г Адсорбционная способность по желатину, мг\г
Порошок жмыха соплодий ольхи фармакопейных видов 5,8 42,6 101,9
Порошок жмыха листьев ольхи Alnus incana . 9,7 32,8 87,5
Порошок жмыха листьев ольхи Alnus glutinosa. 8,2 34,9 90,4
Образец А 9,5 49,9 112,6
Образец В 9,9 38.1 95,9
Образец С 11,3 47,8 124,2
Образец Д 10,7 40,5 94,7
Полифепан 3,7 44,3 94,1
Микрокристаллическая целлюлоза 2,3 41,9_+1,7 99,4+2,8
Adsorption capacity of the studied samples
The object of the study Moisture content, % Adsorption capacity of methylene blue, mg\g Gelatin adsorption capacity, mg/g
Powder of alder seed cake of 5,8 42,6 101,9
Pharmacopoeia species
Alder leaf cake powder Alnus 9,7 32,8 87,5
incana.
Alder leaf cake powder Alnus 8,2 34,9 90,4
glutinosa.
Sample A 9,5 49,9 112,6
Sample В 9,9 38.1 95,9
Sample С 11,3 47,8 124,2
Sample D 10,7 40,5 94,7
Polyphepanum 3,7 44,3 94,1
Microcrystalline cellulose 2,3 41,9 +1,7 99,4+2,8
Как известно из литературных данных, сорбенты растительного происхождения обладают способностью сочетать молекулярный и комплексообразующий механизмы сорбции, обусловленные наличием микропористой структуры частиц и функциональных групп поверхности, что обеспечивает умеренную сорбцию для среднемолекулярных (метиленовый синий) и белковых маркеров. Как видно из данных таблицы, все исследуемые образцы демонстрируют умеренную адсорбционную способность, значения которой сопоставимы с традиционными адсорбентами. При этом использование технологий, направленных на повышение пористости получаемых сорбентов позволили увеличить показатель адсорбционной
способности на 17,14 % по метиленовому синему и на 10,5 % по желатину для образца, полученного обработкой жмыха соплодий ольхи раствором натрия гидроксида 1% в течение 1 часа с последующим отмыванием водой дистиллированной , нейтрализацией раствором кислоты хлороводородной1% до нейтральной среды, соответственно на 12,2% и 21,9% для образца, полученного выдерживанием измельченного жмыха соплодий ольхи в воде дистиллированной в течение 120 минут при комнатной температуре, с последующим замораживанием в соответствии с методикой ГОСТ 54683-2011 по сравнению с показателями исходного жмыха. Аналогичные показатели составили 16,2 %; 9,2% (относительно жмыхов
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации
—-д^с«^----
листьев ольхи серой и черной соответственно) по первому способу пробоподготовки и 23,5% и 16,0% по второму способу относительно метиленового синего, а также 9,6%; 6,1% (1 способ), 8,2%; 4,8% (2 способ) относительно маркера желатина.
Вывод. В ходе проведенного исследования были получены образцы жмыхов сырья соплодий и листьев ольхи видов Alnus incana A. glutinosa, представляющие собой возможные отходы
фармацевтического производства, подлежащие утилизации и проведена оценка их адсорбционной способности по метиленовому синему и желатину в сравнении с аналогичными показателями традиционных энтеросорбентов -препарата «Полифепан» и микрокристаллической целлюлозы. Сопоставимость полученных данных позволяет рассматривать исследуемое сырье в качестве перспективного источника получения энтеросорбентов с использованием безотходной технологии.
Corresponding Author: Nesterov George Viktorovich - assistant of the Department of Pharmacy I.M. Sechenov First Moscow State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University)
E-mail: georgenesterov@mail.ru
Ответственный за переписку: Нестерова Георгий Викторович -ассистент кафедры фармации ФГАОУ ВО Первый МГМУ имени И.М.
Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет
E-mail: georgenesterov@mail.ru
Номер свидетельства: ЭЛ № ФС 77 — 76345 от 02.08.2019, выдан Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, включен в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации
—-д^с«^—-——
