CC BY
16
2022. Vol. 24. № 10
medical & pharmaceutical
JOURNAL "PULSE"
https://clinical-journal. ru E-ISSN 2686-6838
©
RESEARCH ARTICLE 3. Medical sciences
УДК 615.322.582.734
Corresponding Author: Kubasova Elena Dmitrievna - candidate of biological sciences, Associate Professor, Dean of the Pharmacy faculty, Northern State Medical University, Archangelsk, Russian
Federation
E-mail: [email protected]
© Kubasova E.D., Korelskaya G.V., Krylov I.A., Novikova A.V., Kubasov R.V. - 2022
I Accepted: 20.10.2022
http://dx.doi.org/A0.26787/nydha-2686-6838-2022-24-10-58-63
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЛАВОНОИДОВ В ЛИСТЬЯХ МОРОШКИ ПРИЗЕМИСТОЙ (RUBUS CHAMAEMORUS), ПРОИЗРАСТАЮЩЕЙ В ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ
Кубасова Е.Д., Корельская Г.В., Крылов И.А., Новикова А.В., Кубасов Р.В.
ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет», г. Архангельск, Российская Федерация
Аннотация. Актуальность: Морошка приземистая (Rubus chamaemorus) многолетнее невысокое травянистое растение, произрастающая в северных и арктических районах европейской части России, в Сибири и на Дальнем Востоке. Растительное сырье морошки приземистой активно используется в пищевой, фармацевтической и косметической промышленности. В лечебных целях применяются не только плоды, но и другие части растения - листья, корневище и чашелистики. Биологически активные субстанции, определяемые в этом лекарственном растении, разнообразны. Среди них значительную заинтересованность для фармации имеют флавоноиды и их производные, поскольку имеют разносторонние лекарственные эффекты: гипотензивный, антиатерогенный, противодиабетический, антиоксидантный, противовоспалительный, противомикробный действия. Цель исследования - установление наличия флавоноидов и их количественное определение в листьях морошки приземистой, произрастающей в Вологодской области для возможного определения сырья этого растения в качестве лекарственного. Материалы и методы: определено наличие и количественное содержание флавоноидов в сырье морошки приземистой (листья), произрастающей на территории Вологодской области с помощью спектрофотометрического метода химического анализа. Результаты исследования: качественными пробами (цианидиновая, реакция с раствором основного ацетата свинца) подтверждено наличие в корнях изучаемого растения флавоноидов; количественно определено содержание флавоноидов относительно общей сухой массы сырья, оно составило 0,63±0,013% (95% доверительный интервал = 0,6199-0,6401). Полученные результаты согласуются с данными других исследователей, средняя относительная доля флавоноидов по отношению к общей массе сухого растения соотносится к среднестатистическим научным результатам. Сделано заключение о возможности отнесения Rubus chamaemorus, произрастающей в Вологодской области, к лекарственным растениям, потенциально рекомендуемым к использованию в фармацевтической отрасли.
Ключевые слова: морошка приземистая, флавоноиды
IDENTIFICATION OF FLAVONOIDS IN THE LEAVES OF THE SQUAT CLOUDBERRY (RUBUS CHAMAEMORUS), GROWING IN THE VOLOGDA REGION OF RUSSIA
Kubasova E.D., Korelskaya G.V., Krylov I.A., Novikova A.V., Kubasov R.V.
Northern State Medical University, Archangelsk, Russian Federation
Abstract. Relevance: The Cloudberry squat (Rubus chamaemorus) is a perennial low herbaceous plant growing in the northern and Arctic regions of the European part, in Siberia and the Far East. The plant raw materials of Rubus chamaemorus are actively used in the food, pharmaceutical and cosmetic industries. For medicinal purposes, not only fruits are used, but also other parts of the plant - leaves, rhizome and sepals. Biologically active substances defined in this medicinal plant are diverse. Among them, flavonoids and their derivatives are of considerable interest for pharmacy, since they have versatile medicinal effects: hypotensive, antiatherogenic, antidiabetic, antioxidant, anti-inflammatory, antimicrobial effects. The purpose of the study is to establish the presence offlavonoids and their quantitative determination in the leaves of Cloudberry squat, growing in the Vologda region for the possible determination of the raw materials of this plant as medicinal. Materials and methods: the presence and quantitative
>3
3
а
;<
3
a
^
s;
^
с
¡Í
-с
с
о
о
а
^
3
>3
3
су
с
^
с
a
н
^
S
-с
a
a
с
3
^
а
^
О
a
3
з"
§
о
^
О
1
о
^
а
a
с
с
>3
с
1
о
>3
с
a
£
а
е
a
а
^
S ^
сК*
^
а
<N
со
а
<N
а
S
с
1-п
к
к
к
lo
в
§
CT)
ci
i
о
£
s
3
8
о.
с
а:
со
1Л
2022. Vol. 24. № 10
Issue Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-10
https://cUmcal-journaL ru
E-ISSN 2686-6838
content offlavonoids in the raw materials of cloudberry squat (leaves) growing on the territory of the Vologda region was determined using the spectrophotometry method of chemical analysis. Results of the study: qualitative samples (cyanidin, reaction with a solution of basic lead acetate) confirmed the presence of flavonoids in the roots of the studied plant; the content offlavonoids relative to the total dry mass of raw materials was quantified, it was 0.63 ± 0.013% (95% confidence interval = 0.6199-0.6401). The results obtained are consistent with the data of other researchers, the average relative proportion of flavonoids in relation to the total mass of the dry plant corresponds to the average scientific results. The conclusion is made about the possibility of attributing Rubus chamaemorus, which grows in the Vologda region, to medicinal plants potentially recommended for use in the pharmaceutical industry.
Keywords: Rubus chamaemorus, flavonoids
Введение. Производство лекарственных препаратов на основе лекарственного растительного сырья и при извлечении из него индивидуальных веществ является
перспективным направлением в фармации и фармакологии. В ряде случаев он может являться даже более предпочтительным по сравнению с полусинтетическими и синтетическими лекарственными средствами. Больший интерес у ученых вызывают растения, которые используются в народной медицине и обладают малоизученным химическим составом. К таким растением относит морошка приземистая [1].
Морошка приземистая ^иЬш Латаетогге) - многолетнее невысокое травянистое растение семейства розоцветные, произрастающая в северных и арктических районах европейской части России, в Сибири и на Дальнем Востоке.
Известно, что растительное сырье морошки приземистой содержит широкий спектр различных биологически активных веществ (БАВ), что обуславливает его фармакологическое действие. Среди них чаще всего используются плоды морошки. Однако не меньшую ценность представляют другие части растения: листья, стебли, корневища. Среди биологически активных веществ, обнаруживаемых в морошке, особое место принадлежит флавоноидам, которые обладают большим количеством лекарственных эффектов [2].
Флавоноиды обладают положительным фармакологическим эффектом в профилактике болезней сердечно-сосудистой системы и сахарного диабета 2 типа, а также имеют антиоксидантное, противовоспалительное и противомикробное действие [3].
Содержание биологически активных веществ (в частности - флавоноидов) сильно варьирует и зависит от стадии вегетации растения. В частности, в начале вегетационного периода содержание биологически активных веществ значительно больше в корневищах. Начиная со времени цветения и далее БАВ концентрируются в плодах и листьях, при этом флавоноиды концентрируются именно в листьях, хлоропласты
которых являются основными центрами их синтеза [4]. Также содержание БАВ в растении зависит от ареала произрастания, метеоусловий (температура воздуха, водные осадки). Целью нашего исследования явилось установление наличия флавоноидов и их количественное определение в листьях морошки приземистой, произрастающей в Вологодской области для возможного определения сырья этого растения в качестве лекарственного.
Материалы и методы. Для проведения всех видов анализа были использованы листья морошки приземистой ^иЬш Латаетогге), собранные в активную фазу вегетации растения (цветения). Сбор сырья осуществляли в 2021 году на территории Вологодской области. Сбор, сушку, заготовку и хранение сырья проводили в соответствие с требованиями нормативной документации и общей фармакопейной статьей ОФС 1.1.0011.15 «Хранение лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов»
Взятие навесок реактивов для приготовления растворов процентной концентрации и для проведения качественных реакций проводили на аптечных весах ВР-5.Взвешивание точных навесок сырья осуществляли на аналитических весах АСС^АВ ALC-210D4. Растворы с молярной, нормальной концентрации и титра готовили в мерных колбах (класс точности 2) объемом 25, 50, 100, 200 и 1000 мл. Реактивы и растворители, используемые в исследовании, отвечали нормативной документации ОФС 1.3.0001.15 «Реактивы, индикаторы», ОФС 1.3.0002.15 «Титрованные растворы» Государственной фармакопеи XIV издания.
Влажность сырья определяли в бюксах стеклянных СВ-45/13 - 50^30 ммс помощью высушивания в круглом лабораторном электрическом сушильном шкафу 2В-151. После высушивания бюксы с сырьем помещали в эксикатор, в котором поддерживается определенный уровень влажности воздуха (около 0 %). В качестве осушителя в эксикаторе использовали хлористый кальций безводный.
https://clinical-journaL ru
2022. Vol. 24. № 10
Issue Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-10
E-ISSN 2686-6838
Для фильтрования исследуемых растворов и экстрактов использовали бумажные фильтры «синяя лента» и «белая лента» (ТУ 2642-00113927158-2003, Россия).
Титриметрический анализ проводили с использованием стеклянных градуированных пипеток объемом на 2,0 мл и 5,0 мл (класс точности 2); стеклянных пипеток Мора емкостью 5,0, 10,0 мл. Отмеривание жидкостей осуществляли цилиндрами мерными (класс точности 2) из стекла объемом 50, 100 и 250 мл.
Спектрофотометрические определения
проводили на спектрофотометре HitachiU 5100 UV/VIS (Япония)сиспользованием кювет из кварца 10^10 мм, объемом 3,5 мл с оптимальным пропускающим диапазоном 190-2500 нм.
Статистическую обработку результатов исследования проводили в соответствии с 0ФС.1.1.0013.15 «Статистическая обработка результатов химического эксперимента».
Определение качественного состава проводили с использованием спиртовых извлечений.
Определение флавоноидов осуществляли путем приготовления спиртового извлечения из растительного сырья. Для этого 1 г измельченных листьев сырья Rubus chamaemorus помещали в колбу вместимостью 25 мл и заливали 10 мл этилового спирта с концентрацией 95%. Колбу соединяли с обратным холодильником и нагревали на водяной бане в течение 10 минут с момента закипания спирта в колбе. После охлаждения полученное извлечение фильтровали через бумажный фильтр «синяя лента» или «белая лента». Далее проводили следующие качественные реакции.
1. Цианидиновая проба.
Флавонолы, флаваноны, восстановлении магнием в хлористоводородной кислоты окрашивание, обусловленное антоцианидов.
К 2 мл извлечения добавляли 5 капель концентрированной хлористоводородной
кислоты и 10 мг металлического цинка. Для ускорения реакции смесь подогревали на кипящей водяной бане. Ожидаемый аналитический эффект - изменение окраски извлечения в красный цвет.
2. Реакция с раствором основного ацетата свинца.
К 1 мл извлечения добавляли 3 капли 2%-ного основного ацетата свинца. Ожидаемый аналитический эффект -появление желто-зеленого с оранжевым оттенком окрашивания.
флавоны при присутствии дают красное образованием
Количественное определение флавоноидов
Для количественного определения флавоноидов в лекарственном растительном сырье Rubus Латаето1и используют физико-химические методы анализа, преимущественно спектрофотометрический.
Спектрофотометрический метод основан на способности флавоноидов или их окрашенных комплексов поглощать монохроматический свет при определенном значении длины волны.
Для определения аналитическую пробу сырья измельчали до размера частиц, проходящих через сито с отверстиями диаметром 1 мм. Точную навеску сырья чашелистиков Rubus Латаетогш помещали в колбу со шлифом вместимостью 200 мл, приливали 100 мл 50% спирта и взвешивали. Колбу с содержимым присоединяли к обратному холодильнику и нагревали на кипящей водяной бане в течение 1 часа. После охлаждения до комнатной температуры колбу взвешивали и доводили её массу 50% спиртом до первоначального значения, перемешивали и фильтровали через бумажный фильтр.
1 мл полученного извлечения помещали в мерную колбу вместимостью 25 мл, приливали 1 мл 2%-ного раствора алюминия хлорида в 50%-ном спирте и доводили объем 95%-ным спиртом до метки. Через 40 минут измеряли оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 412 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.
В качестве раствора сравнения использовали раствор, состоящий из 1 мл извлечения, 1 капли кислоты уксусной и доведенный 95% спиртом до метки в мерной колбе вместимостью 25 мл. Раствор выдерживали в течение 40 минут. Параллельно измеряли оптическую плотность раствора стандартного образца СО рутина, приготовленного аналогично испытуемому раствору.
Содержание суммы флавоноидов в пересчете на рутин и абсолютно сухое сырье в процентах (Х) вычисляли по формуле:
Б х т0 х 100 х 100
X =
D0 х т х (100 -W) '
где Б - оптическая плотность испытуемого раствора;
Б0 - оптическая плотность раствора СО рутина; т - масса сырья, г; т0 - масса СО рутина, г; W - влажность растительного сырья, %
Статистическую обработку результатов исследования проводили в соответствии с общей фармакопейной статьей ОФС 1.1.0013.15
о
v.0
2022. Vol. 24. № 10
Issue Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-10 —--—
hllps: clinical-journal. ru
E-ISSN 2686-6838
«Статистическая обработка результатов химического эксперимента». Для
метрологических характеристик использованы: среднее значение выборки (х ), стандартное отклонение (SD), среднеквадратическое отклонение (SD2), 95% доверительный интервал (95% ДИ).
Результаты исследования. При проведении анализа на предмет качественного обнаружения флавоноидов в исследуемом сырье Rubus chamaemorus все пробы оказались положительными.
Так при после полного завершения всех стадий с цианидином в проба окрасилась в красный цвет (рис. 1). Как известно такой цвет, свидетельствует о присутствии в растительном сырье производных флавоноидов (флавонолов, флаванонов и флавонов).
Рис. 1. Положительная цианидиновая реакция на предмет качественного обнаружения
флавоноидов в пробе, извлеченных из листьев Rubus chamaemorus.
Fig. 1: Positive cyanidin reaction for qualitative detection of flavonoids in a sample extracted from the leaves of Rubus chamaemorus.
Для подтверждения полученных результатов на наличие флавоноидов в листьях Rubus chamaemorus проведены другая проба -реакция с раствором основного ацетата свинца. По завершение всех стадий этой реакции проба
приобрела желто-зеленое с оранжевым оттенком окрашивание, что также является маркером на присутствие флавоноидов (рис. 2).
Рис. 2. Положительная реакция с раствором ацетата свинца на предмет качественного обнаружения флавоноидов в пробе, извлеченных из листьев Rubus chamaemorus. Fig. 2: Positive reaction with a solution of lead acetate for the qualitative detection of flavonoids in a sample extracted from the leaves of Rubus chamaemorus.
Результаты анализа на предмет количественного содержания флавоноидов в исследуемом сырье Rubus chamaemorus.
Для определение количественного содержания флавоноидов в листьях Rubus chamaemorus использована методика их вычисления по оптической плотности пробы, полученной спектрофотометрическим методом с последующим пересчетом по «формуле в пересчете на рутин».
Изначально, количественное содержание флавоноидов определяли в шести повторениях, что является достаточным при проведении аналитических химических исследований при условии нормального распределения полученной выборки. Результаты исследования этих 6 образцов проб, полученных из корней Rubus chamaemorus представлены в таблице 1.
Таблица 1
Содержание флавоноидов в пробах, извлечённых из листьев Rubus chamaemorus методом
спектрофотометрии.
Навеска объекта, г Оптическая плотность образца Количество флавоноидов, %
1,0043 0,1964 0,64
1,0053 0,1858 0,63
1,0019 0,1971 0,64
1,0032 0,1898 0,62
1,0016 0,1889 0,61
1,0035 0,1954 0,64
2022. Vol. 24. № 10
Issue Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-10 —--—
https: clinical-journal. ru
E-ISSN 2686-6838
Итоговые метрологические _характеристики_
Х = 0,63; SD = 0,012649; SD2 =0,00016; 95% ДИ = 0,6199-0,6401_
Table 1
The content of flavonoids in samples extracted from the leaves of Rubus chamaemorus by spectrophotometry.
Weights, g Optical denseness of the sample Quantity of flavonoids, %
1,0043 0,1964 0,64
1,0053 0,1858 0,63
1,0019 0,1971 0,64
1,0032 0,1898 0,62
1,0016 0,1889 0,61
1,0035 0,1954 0,64
Final metrological characteristics Х = 0,63; SD = 0,012649; SD2 =0,00016; 95% confidence interval = 0,6199-0,6401
По полученным данным, после полного проведения анализа и всех необходимых расчетов (в т.ч. с использованием формулы пересчета на рутин), относительное содержание суммы флавоноидов в сухом сырье составило 0,63±0,013%. Ошибка среднего результата определения кумаринов не превысила 5% уровень (составила 3,7%), что является допустимым при статистических исследованиях.
Полученные нами результаты укладываются в среднестатистические интервалы по содержанию флавоноидов в исследуемом лекарственном растении [5].
Таким образом, наше исследование на предмет наличия и количественного содержания
флавоноидов в листьях Rubus chamaemorus, произрастающей в Вологодской области, позволяют отнести это растение к потенциально рекомендуемым к использованию в фармацевтической отрасли.
Отметим о необходимости проведения дальнейших исследований по выбору оптимального извлечения флавоноидов при изменении концентраций водно-спиртовых растворов и с привлечением иных растворителей, позволяющих в полной мере экстрагировать вещества указанного класса соединений.
REFERENCES
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК
[1]. Markovskaya E.F., Schmakova N.Yu., Morozova K.V., Ermolaeva O.V. Morphophysiological features of assimilation apparatus of Rubus Chamaemorus (Rosaceae) leaves in west Svalbard // Botanicheskii Zhurnal. 2019. 104(11-12). 1740-1752. https: //doi.org/10.1134/S0006813619110115
[2]. Thiem B. Rubus chamaemorus L. - a boreal plant rich in biologically active metabolites: a review //Biol.Lett. 2003. 40(1). 3-13.
[3]. Strakh Y.L., Ignatovets O.S. Antioxidant and antiradical activity in vitro of extracts from the leaves of Rubus chamaemorus L. (Rosaceae) // Khimija rastitel'nogo syr'ja. 2021. 4. 319-325. (In Rus.) https://doi.org/10.14258/jcprm.2021049305
[4]. Jaakkola M., Korpelainen V., Hoppula K., Virtanen V. Chemical composition of ripe fruits of Rubus chamaemorus L. grown in different habitats // Journal of the Science of Food and Agriculture 2012. 92(6). 13241330. https://doi.org/11/2011 10.1002/jsfa.4705
[5]. Whaley A.K., Ponkratova A.O., Orlova A.A. at all. Phytochemical analysis of polyphenol secondary metabolites in the leaves of cloudberry (Rubus chamaemorus L.) // Pharmaceutical Chemistry Journal. 2021. 55(3). 22-27. (In Rus.) https://doi.org/10.30906/0023-1134-2021-55-3-22-27
[1]. Марковская Е.Ф., Шмакова Н.Ю., Морозова К.В., Ермолаева О.В. Морфо-физиологические особенности ассимиляционного аппарата листьев Rubus Chamaemorus (Rosaceae) на западном Шпицбергене // Ботанический журнал. 2019. 104(11-12). 1740-1752. https://doi.org/10.1134/S0006813619110115
[2]. Thiem B. Rubus chamaemorus L. - a boreal plant rich in biologically active metabolites: a review //Biol.Lett. 2003. 40(1). 3-13.
[3]. Страх Я.Л., Игнатовец О.С. Антиоксидантная и антирадикальная активность in vitro экстрактов из листьев Rubus chamaemorus L. (Rosaceae) // Химия растительного сырья. 2021. 4. 319-325. https://doi.org/10.14258/jcprm.2021049305
[4]. Jaakkola M., Korpelainen V., Hoppula K., Virtanen V. Chemical composition of ripe fruits of Rubus chamaemorus L. grown in different habitats // Journal of the Science of Food and Agriculture 2012. 92(6). 1324-1330. https://doi.org/11/2011 10.1002/jsfa.4705
[5]. Уэйли А.К., Понкратова А.О., Орлова А.А. и др. Фитохимический анализ вторичных метаболитов полифенольной природы в листьях морошки обыкновенной (Rubus chamaemorus L.) // Химико-фармацевтический журнал. 2021. 55(3). 22-27. https://doi.org/10.30906/0023-1134-2021-55-3-22-27
Author Contributions. Kubasova E.D., Korelskaya G. V.- research concept and design, writing a text, its correction and approving Krylov I.A., Novikova A.V., Kubasov R.V. - collection and processing of materials and literature, writing a text. Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflict of interest. Kubasova E.D. - SPIN ID: 7684-8140; ORCID ID: 0000-0001-9683-7814
N
v.0
https://clinical-journaL ru
2022. Vol. 24. № 10 Issue Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-10 E-ISSN 2686-6838
Korelskaya G.V. - SPIN ID: 6287-9485; ORCID ID: 0000-0003-4236-1966 Krylov I.A. - SPIN ID: 1297-5590; ORCID ID: 0000-0003-3042-4229 Novikova A.V. - ORCID ID: 0000-0002-9508-7828 Kubasov R.V. - SPIN ID: 8780-4464; ORCID ID: 0000-0003-1698-6479
For citation: Kubasova E.D., Korelskaya G.V., Krylov I.A., Novikova A.V., Kubasov R.V. IDENTIFICATION OF FLAVONOIDS IN THE LEAVES OF THE SQUAT CLOUDBERRY (RUBUS CHAMAEMORUS), GROWING IN THE VOLOGDA REGION OF RUSSIA. Medical & pharmaceutical journal "Pulse". - 2022;24(10): 58-63. http://dx.doi.org/A0.26787/nydha-2686-6838-2022-24-10-58-63.
Вклад авторов: Кубасова Е.Д., Корельская Г.В.- концепция и дизайн исследования, обработка материалов, написание текста, утверждение окончательного текста; Крылов И.А., Новикова А.В., Кубасов Р.В. - сбор и обработка материалов, сбор литературы, написание текста;
Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Кубасова Е.Д. - SPIN ID: 7684-8140; ORCID ID: 0000-0001-9683-7814
Корельская Г.В.-SPIN ID: 6287-9485; ORCID ID: 0000-0003-4236-1966
Крылов И.А. - SPIN ID: 1297-5590; ORCID ID: 0000-0003-3042-4229
Новикова А.В. - ORCID ID: 0000-0002-9508-7828
Кубасов Р.В. - SPIN ID: 8780-4464; ORCID ID: 0000-0003-1698-6479
Для цитирования: Кубасова Е.Д., Корельская Г.В., Крылов И.А., Новикова А.В., Кубасов Р.В. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФЛАВОНОИДОВ В ЛИСТЬЯХ МОРОШКИ ПРИЗЕМИСТОЙ (RUBUS CHAMAEMORUS), ПРОИЗРАСТАЮЩЕЙ В ВОЛОГОДСКОЙ ОБЛАСТИ // Медико-фармацевтический журнал "Пульс". 2022;24(10): 58-63. http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-10-58-63.
