CC BY
44
Химия растительного сырья. 2020. №4. С. 219-226. DOI: 10.14258/jcpim.2020046339
УДК 615.277.3:616-006-036.8:582.711.71
РАЗРАБОТКА СРЕДСТВА НА ОСНОВЕ ПЛОДОВ АРОНИИ ЧЕРНОПЛОДНОЙ (ARONIA MELANOCÄRPA (MICHX.) ELLIOT), ПОВЫШАЮЩЕГО ЭФФЕКТИВНОСТЬ ХИМИОТЕРАПИИ ОПУХОЛЕЙ
© В.Ю. Андреева1 *, В.В. Шейкин1, Г.И. Калинкина1, Т.Г. Разина2, Е.П. Зуева2, О.Ю. Рыбалкина2, А.В. Ульрих2
1 Сибирский государственный медицинский университет, Московский тракт, 2, Томск, 634050 (Россия), e-mail: [email protected]
2 Научно-исследовательский институт фармакологии и регенеративной медицины имени Е.Д. Гольдберга, Томский национальный исследовательский медицинский центр РАН, пр. Ленина, 3, Томск, 634028 (Россия)
Плоды аронии черноплодной являются официнальным лекарственным сырьем и используются как поливитаминное средство. Арония черноплодная имеет гарантированную сырьевую базу, так как культивируется во многих регионах России и является перспективным источником фенольных соединений для разработки новых лекарственных средств.
Цель данной работы - разработка оптимальных условий экстрагирования комплекса биологически активных соединений из плодов аронии черноплодной и оценка его антиметастатической активности.
Экстракты из плодов аронии получали методом противоточной многоступенчатой реперколяции с законченным циклом. Оценку факторов, влияющих на процесс экстрагирования сырья, проводили методом математического планирования по латинскому квадрату. Предложена технология получения жидкого экстракта плодов аронии черноплодной со следующими параметрами: экстрагент - 95% подкисленный спирт этиловый, соотношение фаз - 1 : 5, количество перколяторов не менее 5.
Содержание биологически активных веществ в экстракте, полученном 95% подкисленным спиртом этиловым, определяли общепринятыми методами. В составе экстракта определили содержание антоцианов (5.83±0.25%), катехи-нов (0.22±0.02%), дубильных веществ (4.65±0.30%), фенолокислот (0.27±0.01%) и другие биологически активные вещества. Для оценки противоопухолевых свойств экстракта плодов аронии черноплодной использовали модель карциномы легких Льюис. Выявлено, что предлагаемый экстракт достоверно ингибирует развитие метастазов и повышает противо-метастатическую активность циклофосфана в комбинированном лечении, представляет интерес в качестве средства для повышения эффективности химиотерапии опухолей.
Ключевые слова: экстракт плодов аронии черноплодной, антоцианы, катехины, карцинома легких Льюис, антиметастатическая активность.
Введение
Плоды аронии черноплодной являются официнальным лекарственным растительным сырьем -
Aroniae melanocarpae fructus. Арония черноплодная - Aronia melanocarpa (Michx.) Elliot, сем. Rosaceae, культивируется практически во всех регионах России и других странах.
Зрелые плоды аронии черноплодной содержат флавоноиды (в том числе антоцианы, катехины), дубильные вещества, кофейные кислоты и другие биологически активные вещества. По данным литературы, преобладающей группой биологически активных веществ в плодах аронии черно-
Андреева Валерия Юрьевна - доцент кафедры фармакогнозии с курсами ботаники и экологии, e-mail: [email protected]
Шейкин Владимир Викторович - доцент кафедры фармацевтической технологи, e-mail: [email protected] Калинкина Галина Ильинична - заведующий кафедрой фармакогнозии с курсами ботаники и экологии, e-mail: [email protected]
Разина Татьяна Георгиевна - доктор биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории онкофармакологии, e-mail: [email protected]
Окончание на С. 220.
плодной являются антоцианы (25% от суммы фенольных соединений). Они представлены смесью четырех
* Автор, с которым следует вести переписку.
цианидиновых гликозидов: цианидин 3-галактозид, цианидин 3-глюкозид, цианидин 3-арабинозид и циани-дин 3-ксилозид [1-3]. Флавонолы составляют всего 1.3% от общего содержания фенольных соединений плодов черноплодной рябины и представлены пятью различными гликозидами кверцетина. Фенольные соединения обладают высокой антиоксидантной активностью [1, 4] и, таким образом, могут снижать риск развития заболеваний сердечно-сосудистой системы, злокачественных новообразований, инфекций, а также влияют на свертываемость крови. Высокое содержание в плодах аронии черноплодной антоцианов, катехинов и других биологически активных веществ обусловливают разнообразие фармакологического действия данного лекарственного сырья, а значит и его применения в медицине. В медицине используются: аронии черноплодной плоды, комплексный препарат «Арония+С», «Кедровит», сок аронии черноплодной используется как вспомогательное вещество в препарате «Биоарон С». Данные препараты оказывают адаптогенное, спазмолитическое, гипотензивное, диуретическое, желчегонное, антиатеросклеротическое, C- и P-витаминное действие [5, 6].
В настоящее время большое внимание исследователей привлекает поиск веществ, обладающих цито-статическим действием, а также веществ, способных повысить эффективность химиотерапии либо снизить ее токсичность. Это возможно при включении в схему лечения препаратов-корректоров природного происхождения. Наибольший интерес представляют флавоноидсодержащие растения в связи с тем, что содержащиеся в них флавоноиды проявляют антиоксидантную активность, связывая свободные радикалы, уменьшают их концентрацию в клеточных мембранах, защищая молекулы ДНК от повреждающего влияния ин-термедиантов и переокисления [7]. Кроме того, антоцианы способны стимулировать дифференцировку опухолевых клеток и проявляют проапоптотическую активность [8, 9]. Плоды аронии черноплодной, являясь официнальным лекарственным сырьем и обладая достаточной сырьевой базой, несомненно, представляют интерес для дальнейшего изучения фармакологических свойств и расширения области их применения, в том числе в онкологии.
Цель данной работы - разработка оптимальных условий экстрагирования комплекса биологически активных соединений из плодов аронии черноплодной и оценка его антиметастатической активности.
Экспериментальная часть
Для получения жидкого экстракта, содержащего комплекс биологически активных веществ, использовали плоды аронии черноплодной (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliot, сем. Rosaceae), культивируемой в окрестностях г. Томска и собранные в 2018 году в период полного созревания. Плоды сушили тепловой конвекторной сушкой при температуре 40-50 °С до воздушно-сухого состояния. Влажность в плодах определяли по методикам Государственной фармакопеи [10]. Содержание антоцианов определяли по разработанной нами методике, основанной на измерении спектров поглощения водно-спиртовых извлечений плодов аронии черноплодной [11].
Экстракты из плодов аронии получали методом противоточной многоступенчатой реперколяции с законченным циклом. Оценку факторов, влияющих на процесс экстрагирования сырья, проводили методом математического планирования по латинскому квадрату [12, 13]. Статистическую обработку экспериментальных данных проводили общепринятым методом [14] и использовали пакет прикладных программ «Statistica 13.0».
Содержание биологически активных веществ в экстракте, полученном по предлагаемой нами технологии спиртом этиловым 95%-ным, содержащим 1% кислоты хлористоводородной концентрированной, определяли общепринятыми методами: количественное определение флавоноидов проводили спектрофото-метрическим методом с использованием комплексообразующей реакции с 5% спиртовым раствором алюминия хлорида [10]. Показания снимали на спектрофотометре СФ-2000. Расчет суммы флавоноидов проводили
Зуева Елена Петровна - доктор биологических наук, заведующий лабораторией онкофармакологии, e-mail: [email protected]
Рыбалкина Ольга Юрьевна - кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории онкофармакологии, e-mail: [email protected] Ульрих Алина Валерьевна - лаборант-исследователь лаборатории онкофармакологии, e-mail: [email protected]
с использованием удельного показателя поглощения (Е1см1%) комплекса рабочего стандартного образца (РСО) рутина с алюминия хлоридом при длине волны 415 нм равного 260 [10]. Определение фенолокислот и антоцианов в исследуемом экстракте проводили методом прямой спектрофото-метрии. В качестве стандартных образцов использовали кислоту хлорогеновую (фенолокислоты)
см
и цианидин-3-О-глюкозид (антоцианы). Содержание фенолокислот определяли по удельному показателю поглощения (EiCM1%) кислоты хлорогеновой, который при длине волны 327±2 нм составляет 507 [10]. Для расчета суммы антоцианов в экстрактах плодов аронии использовали удельный показатель поглощения (Е1см1%) известного вещества цианидин-3-О-глюкозида, который при длине волны 542±2 нм составляет 100 [11], катехины определяли спектрофотометрическим методом, основанным на образовании комплекса свободных катехинов с железо-тартратным реактивом в присутствии фосфатного буфера [15]. Аскорбиновую кислоту и органические кислоты - титриметрическим методом [14]. Сухой остаток определяли с помощью весового влагомера MS-70 («AND», Япония).
Для оценки противоопухолевых свойств экстракта плодов аронии черноплодной эксперимент выполнен на 110 конвенциональных мышах-самках линии C57BL/6 (массой 20 г в возрасте 3 мес.) 1-й категории (сертификат имеется), полученных из отдела экспериментального биомоделирования НИИФиРМ им. Е.Д. Гольдберга (Томский НИМЦ). Содержание животных осуществляли по правилам, принятым Европейской Конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей. Эксперименты проведены в соответствии с приказом МЗ РФ № 267 от 19.06.2003 г. «Об утверждении правил лабораторной практики» [16], Федеральным законом «О лекарственных средствах» [17], «Руководством по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ» [18]. Дизайн экспериментов одобрен Этическим комитетом НИИФиРМ им. Е.Д. Гольдберга (Томский НИМЦ).
Карциному легких Льюис (LLC) перевивали внутримышечно по 5 106 клеток в 0.1 мл физиологического раствора [19]. Экстракты деалкоголизировали на водяной бане и водный остаток вводили мышам внут-рижелудочно в дозах 1 и 5 мл/кг ежедневно с 7 суток после перевивки опухоли в течение 11 суток. В экспериментах применяли алкилирующий цитостатический препарат циклофосфан (ЦФ) производства ОАО «Биохимик» (Россия), который вводили мышам однократно внутрибрюшинно в дозе 125 мг/кг (на 11 сутки).
По окончании экспериментов (21 сутки) мышей выводили из эксперимента путем дислокации шейного отдела позвоночника, соблюдая «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных», утвержденные МЗ РФ. Определяли массу первичной опухоли, подсчитывали количество и площадь метастазов в легких, вычисляли торможение роста опухоли (ТРО), частоту метастазирования и индекс ингибирования метастазирования (ИИМ) в процентах [19].
Обработку полученных результатов проводили с использованием непараметрических критериев Вил-коксона-Манна-Уитни (U) и углового преобразования Фишера (ф). Различия считали достоверными при Р<0.05 [20].
Обсуждение результатов
В результате оценки качества плодов аронии черноплодной, используемых для получения жидких водно-спиртовых экстрактов, было установлено, что влажность сырья составила 3.91±0.03%; содержание антоцианов - 5.24±0.15%.
Для выявления наиболее значимых факторов, влияющих на процесс экстрагирования и сокращения количества экспериментов, использовали методику математического планирования по латинскому квадрату. В качестве изучаемых факторов выбрали: концентрацию спирта, количество диффузоров, соотношение экс-трагента и сырья. Количество диффузоров составляло 3, 4, 5. Соотношение сырья к экстрагенту - 1 : 2, 1 : 3, 1 : 5. Концентрация спирта этилового, содержащего 1% кислоты хлористоводородной концентрированной: 40, 70 и 95%. Экстракцию проводили в течение 24 ч. Степень влияния того или иного фактора на степень извлечения определяли по содержанию антоцианов и катехинов в полученном извлечении. Полученные результаты представлены в таблице 1 и 2.
Анализ данных, представленных в таблице 1 и 2, свидетельствует о том, что для максимального извлечения антоцианов из плодов аронии черноплодной имеет значение количество диффузоров и концентрация спирта этилового в качестве экстрагента; соотношение фаз оказывало незначительное влияние. На выход катехинов из сырья оказывает влияние только количество диффузоров. Таким образом, по результатам исследований установлено, что наиболее полная экстрагируемость плодов аронии черноплодной возможна при следующем режиме экстракции: экстрагент - спирт этиловый 95%, содержащий 1% кислоты хлористоводородной концентрированной; соотношение сырье - экстрагент 1 : 5; диффузоров в батарее должно быть не менее пяти.
Готовый экстракт, полученный 95% спиртом этиловым подкисленным, отстаивали при температуре не выше +10 °С не менее 2 суток до получения прозрачной жидкости, затем фильтровали и хранили при температуре не выше +5 °С в защищенном от света месте. Жидкий экстракт плодов аронии черноплодной представляет собой рубиново-красную жидкость, с легким фруктовым запахом терпко-вяжущего вкуса. В экстракте определяли содержание биологически активных веществ (БАВ). Полученные результаты представлены в таблице 3.
Стандартизацию экстракта для фармакологического исследования проводили по показателям: сухой остаток экстракта (15,00±0,27%), содержание антоцианов в экстракте (5.83±0.25%).
В эксперименте обнаружено, что у мышей-самок линии С57ВЬ/6 с карциномой легких Льюис, получавших экстракт плодов аронии в дозах 1 и 5 мл/кг, масса легких с метастазами и площадь метастатического поражения оказалась достоверно (в 1.4 и 1.2 раза; и в 2.7 и 1.7 раза) меньше контрольного значения соответственно (табл. 4).
Таблица 1. Влияние технологических факторов на процесс извлечения антоцианов из плодов аронии черноплодной
Фактор А: количество диффузоров - А1 (3), А2 (4), Аз (5);
Фактор Б: соотношение сырье : экстрагент - Б1 (1 : 2), Б2 (1 : 3), Бз (1 : 5);
Фактор С: концентрация водно-спиртовой смеси подкисленной, % - С1 (40%), С2 (70%), Сз (95%)
Планирование эксперимента
АБСз А2Б1С2 АБ1С1
А1Б2С1 А2Б2Сз АБ2С2
А1БзС2 АБзС1 АзБзСз
Влияние факторов на процесс извлечения антоцианов, % на сухой остаток экстракта
4.02 4.81 5.57
2.22 5.38 5.87
4.57 4.58 8.07
Е (по А)=67.9312 Е (по Б)=13.6530 Е (по С)=23.4114
Значимо Незначимо Значимо
Е (табл.)=19.00003, Р=0.05
Таблица 2. Влияние технологических факторов на процесс извлечения катехинов из плодов аронии черноплодной
Фактор А: количество диффузоров - А1 (3), А2 (4), Аз (5);
Фактор Б: соотношение сырье : экстрагент - Б1 (1 : 2), Б2 (1 : 3), Бз (1 : 5);
Фактор С: концентрация водно-спиртовой смеси подкисленной, % - С1 (40%), С2 (70%), Сз (95%)
Планирование эксперимента
АБСз А2Б1С2 АБ1С1
А1Б2С1 А2Б2Сз АБ2С2
А1БзС2 АБзС1 АзБзСз
Влияние факторов на процесс извлечения катехинов, % на сухой остаток экстракта
0.06 0.081 0.18
0.09 0.11 0.18
0.09 0.19 0.22
Е (по А)=49.00418 Е (по Б)=13.54023 Е (по С)=5.76064
Значимо Незначимо Незначимо
Е (табл.)=19.00003, Р=0.05
Таблица 3. Результаты количественного определения основных групп БАВ в экстракте аронии черноплодной, полученном спиртом этиловым 95%, содержащем 1% кислоты хлористоводородной концентрированной
БАВ Содержание БАВ, % на сухой остаток экстракта
Антоцианы 5.83±0.25
Флавоноиды 3.25±0.20
Фенолокислоты 0.27±0.01
Катехины 0.24±0.02
Органические кислоты 4.70±0.40
Аскорбиновая кислота 0.87±0.02
Таблица 4. Влияние экстракта плодов аронии черноплодной на развитие процесса метастазирования карциномы лёгких Льюис и антиметастатическое действие циклофосфана у мышей-самок линии С57ВЬ/6
Группа наблюдения, доза Частота ме- Количество Площадь мета- Масса легких
препарата х число введений тастазирова- метастазов на 1 стазов на 1 мышь (Х±т), мг ИИМ, %
(количество животных) ния, % мышь (Х±т) (Х±т), мм2
1. Контроль* (10) 100 29.30±3.07 78.62±15.12 263.70±15.44 -
2. ЦФ, 125 мг/кгх 1 (10) 100 15.10±2.95 1-2Р<0.01 6.98±2.42 1-2Р<0.01 217.40±12.32 1-2Р<0.05 48
3. Экстракт плодов аронии, 100 28.90±4.35 29.54±6.43 195.00±7.11 1.4
1 мл/кгх12 (10)** 1-3Р<0.01 1-3Р<0.01
4. Экстракт плодов аронии, 100 38.20±8.19 46.94±12.60 219.40±14.80 30
5 мл/кгх12 (10)** 1-4Р<0.05 1-4Р<0.05
5. ЦФ+экстракт плодов 80 7.50±4.16 2.05±0.94 216.10±17.71 80
аронии, 1 мл/кгх12 (10)** 2-5Р<0.01 2-5Р<0.05 2-5Р<0.05
6. ЦФ+экстракт плодов 50 1.20±0.57 0.46±0.34 205.20±6.94 98
аронии, 5 мл/кгх12 (10)** 2-6Р<0.01 2-6Р<0.01 2-6Р<0.01
- перед уровнем значимости Р указаны номера сравниваемых групп; * контроль - животные с опухолью без лечения; ** содержание антоцианов в 1 мл экстракта аронии на 95 % подкисленном этаноле в расчете на сухой остаток составляет 45 мг; в 5 мл экстракта - 225 мг.
После введения животным циклофосфана снизилось количество и площадь метастазов (в 1.9 и 11.3 раза; Р<0.01), масса легких уменьшилась в 1.2 раза (Р<0.05), однако опухоль метастазировала, как и в контроле, в 100% случаев; индекс ингибирования метастазирования составил 48%. В то же время у животных, получавших комбинированное лечение, выявлено повышение противометастатического действия цитоста-тика. Так, при добавлении в схему химиотерапии экстракта плодов аронии в дозе 1 мл/кг достоверно снизилось количество и площадь метастазов (в 2.0 и 3.4 раза, Р<0.05) по сравнению с этими показателями у мышей, получавших только цитостатик, ИИМ повысился до 80% против 48%. В случае введения в схему цито-статического лечения экстракта плодов аронии в дозе 5 мл/кг все показатели процесса диссеминации также снизились по сравнению с таковыми у животных, получавших монохимиотерапию: количество и площадь метастазов оказались меньше в 2.0 и 12.6 раза, (Р<0.01); ИИМ в данной группе достиг максимальных значений и составил 98% (табл. 4).
Частота метастазирования в обеих группах комбинированного лечения оказалась достоверно меньше соответствующего контрольного показателя и составила 80% (1 мл/кг) и 50% (5 мл/кг) против 100% у леченных только цитостатиком животных (табл. 4).
Достоверного влияния жидкого экстракта плодов аронии в обеих изучаемых дозах на первичный опухолевый узел, как в изолированном режиме введения, так и при использовании в схеме химиотерапии не выявлено.
Таким образом, в эксперименте на мышах-самках линии С57ВЬ/6 с перевитой карциномой легких Льюис показана способность жидкого экстракта плодов аронии черноплодной ингибировать развитие метастазов и повышать антиметастатическое действие циклофосфана.
Выводы
1. Предложена технология получения жидкого экстракта из плодов аронии черноплодной, обогащенного антоцианами и катехинами, методом противоточной многоступенчатой реперколяции с законченным циклом со следующими параметрами: экстрагент - спирт этиловый 95%, содержащий 1% кислоты хлористоводородной концентрированной, соотношение фаз сырье : экстрагент - 1 : 5, количество перколяторов не менее 5.
2. В составе экстракта, полученного спиртом этиловым 95%, содержащим 1% кислоты хлористоводородной концентрированной, определили содержание антоцианов (5.83±0.25%), катехинов (0.22±0.02 %), фе-нолокислот (0.27±0.01%) и других биологически активных веществ.
3. В эксперименте на мышах-самках линии С57ВЬ/6 с перевитой карциномой легких Льюис показана способность жидкого экстракта плодов аронии черноплодной, полученного спиртом этиловым 95%, содержащим 1% кислоты хлористоводородной концентрированной, ингибировать развитие метастазов и повы-
шать антиметастатическое действие циклофосфана в комбинированном лечении. Целесообразно дальнейшее исследование экстракта плодов аронии черноплодной, полученного спиртом этиловым 95%, содержащим 1% кислоты хлористоводородной концентрированной, в качестве средства для повышения эффективности химиотерапии опухолей.
Список литературы
1. Oszmianski J., Wojdylo A. Aroma melanocarpa phenolics and their antioxidant activity // European Food Research and Technology. 2005. Vol. 221. Pp. 809-813. DOI: 10.1007/s00217-005-0002-5.
2. Рудаков О.Б., Хайрутдинова А.Д., Один А.П., Болотов В.М. Фракционный состав антоциановых красителей из растительных экстрактов и контроль над ними методом ВЭЖХ // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2004. №1. С. 85-93.
3. Strigl A.W., Leitner E., Pfannhauser W. Qualitative und quantitative analyse der anthocyane in Schwarzen Apfelbeeren (Aronia melanocarpa Michx.) mittels TLC, HPLC und UV/VIS-Spektrometrie // Z Lebensm Unters Forsch. 1995. Vol. 201. Pp. 266-268. DOI: 10.1007/BF01193001.
4. Prakash D., Kumar N. Cost Effective Natural Antioxidants. Nutrients, Dietary Supplements, and Nutriceuticals. Nutrition and Health. Humana Press, 2011. Pp 163-187. DOI: 10.1007/978-1-60761-308-4_12.
5. VIDAL Справочник лекарственных средств. [Электронный ресурс] URL: https://www.vidal.ru/drugs/mole-cule/1760
6. Государственный реестр лекарственных средств. Кедровит. [Электронный ресурс]. URL: https://grls.ros-minzdrav.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGuid=1 d725aa6-9317-49f3-9754-1 e07870e1027&t=
7. Rugina D., Diaconeasa Z., Leopold L., Pintea A., Bunea A., Socaciu C. Antioxidant activities of Chokeberry extracts and the cytotoxic action of their anthocyanin fraction on HeLa Human Cervical Tumor Cells // Journal of medicinal food. 2012. N15(8). Pp. 700-706. DOI: 10.1089/jmf.2011.0246.
8. Serafino A. Differentiation of human melanoma cells induced by cyaniding-3-O-beta-glucopiranoside // FAS EB J. 2004. Vol. 18. Pp. 1940-1942. DOI: 10.1134/S1068162018070038.
9. Fimognari C. Antitumor Effects of Anthocyanins: Focus on Apoptosis // Natural compounds as inducers of cell death. Springer, Dordrecht, 2012. Vol. 1. Pp. 49-68. DOI: 10.1007/978-94-007-4575-9_3.
10. Государственная фармакопея Российской Федерации. 14-е изд. М.: Минздрав России, 2018. Т. 4. 1294 с.
11. Андреева В.Ю., Калинкина Г.И., Коломиец Н.Э. и др. Методика определения антоцианов в плодах аронии черноплодной // Фармация. 2013. №3. С. 19-21.
12. Маркова Е.В. Руководство по применению латинских планов при планировании эксперимента с качественными факторами. Челябинск, 1971. 152 с.
13. Григорьев С.Г., Кувакин В.И., Николаевич М.С., Юннкеров В.И. Применение теории планирования эксперимента в медицинских исследованиях (включая персональный компьютер и пакет статистических программ Statistica for Windows). СПб.: ВМедА, 1999. 86 с.
14. Государственная фармакопея Российской Федерации. 14-е изд. М.: Минздрав России, 2018. Т. 2. 1294 с.
15. Красникова Е.В. Разработка технологии натурального пищевого красителя из аронии черноплодной с использованием искусственного холода: дис. ... канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 2003. 148 с.
16. Приказ Минздрава РФ № 267 от 19.06.2003 «Об утверждении Правил лабораторной практики» (Зарегистрировано в Минюсте РФ 25.06.2003 № 4809) [Электронный ресурс]: КонсультантПлюс -надежная правовая поддержка. Официальный сайт компании «КонсультантПлюс». URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_43035/
17. Федеральный закон № 86-ФЗ от 22.06.1998 «О лекарственных средствах»: Законы, кодексы и нормативно-правовые акты Российской Федерации. URL: https://legalacts.ru/doc/federalnyi-zakon-ot-22061998-n-86-fz-o/
18. Хабриев Р.У. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. 2-изд. перераб. и доп. М.: Медицина, 2005. 832 с.
19. Софьина З.П., Сыркин А.Б., Голдин А., Кляйн А. Экспериментальная оценка противоопухолевых препаратов в СССР и США. М.: Медицина, 1980. 296 с.
20. Государственная фармакопея Российской федерации. 14-е изд. М.: Минздрав России, 2018. Т. 1. 1294 с.
Поступила в редакцию 3 сентября 2019 г.
После переработки 21 апреля 2020 г.
Принята к публикации 14 мая 2020 г.
Для цитирования: Андреева В.Ю., Шейкин В.В., Калинкина Г.И., Разина Т.Г., Зуева Е.П., Рыбалкина О.Ю., Ульрих А.В. Разработка средства на основе плодов аронии черноплодной (Aronia melanocarpa (Michx.) Elliot), повышающего эффективность химиотерапии опухолей // Химия растительного сырья. 2020. №4. С. 219-226. DOI: 10.14258/jcprm.2020046339.
Andreyeva V.Yu.1*, Sheykin V. V.1, Kalinkina G.I.1, Razina T.G.2, Zuyeva Ye.P.2, Rybalkina O.Yu.2, Ul'rikh A. V.2 DEVELOPMENT OF A DRUG BASED ON THE FRUITS OF CHOKEBERRY (AROMA MELANOCARPA (MICHX.) ELLIOT) IMPROVING THE EFFICIENCY OF CANCER CHEMOTHERAPY
1 Siberian State Medical University, Moskovskiy trakt, 2, Tomsk, 634050 (Russia), e-mail: [email protected]
2 Research Institute of Pharmacology and Regenerative Medicine named after E.D. Goldberg, Tomsk National
Research Medical Center RAS, pr. Lenina, 3, Tomsk, 634028 (Russia)
Black chokeberry is an official drug raw material and is used as a multivitamin drug. Black chokeberry guarantees the supply of raw materials as it grows all over the Russian Federation end is a promising sourse of phenolic compounds for new drugs.
Objective: to develop the most favorable conditions for extraction of bioactive compounds from black chokeberry and to assess its anti-metastatic activity.
To extract bioactive compounds from black chokeberry the method of multistep repercolation with completed cycle was used. To assess the factors controlling the raw material extraction the technique of mathematic simulation for latin square. The technique of liquid anthocyanins and catechins rich black chokeberry extraction was given with the following parameters: extragent - 95% acidified alcohol, phase relation - 1 : 5, number of percolators - 5.
The content of biologically active substances in the extract obtained with 95% acidified ethyl alcohol was determined by conventional methods. In the composition of the extract, the content of anthocyanins (5.83±0.25%), catechins (0.22±0.02%), tannins (4.65±0.30%), phenolic acids (0.27±0.01%) and other biologically active substances was determined. To assess the antitumor properties of the chokeberry fruit extract, the Lewis lung carcinoma model was used. It was found that the proposed extract reliably inhibits the development of metastases and increases the antimetastatic activity of cyclophosphamide in combined treatment, is of interest as a means for increasing the effectiveness of tumor chemotherapy.
Keywords: Black chokeberry, technology of extracts, Aronia fruit extract, anthocyanins, catechins, Lewis lung carcinoma, antimetastatic activity.
References
1. Oszmianski J., Wojdylo A. European Food Research and Technology, 2005, vol. 221, pp. 809-813. DOI: 10.1007/s00217-005-0002-5.
2. Rudakov O.B., Khayrutdinova A.D., Odin A.P., Bolotov V.M. Vestnik VGU. Seriya: Khimiya. Biologiya. Farmatsiya, 2004, no. 1, pp. 85-93. (in Russ.).
3. Strigl A.W., Leitner E., Pfannhauser W. Z Lebensm Unters Forsch, 1995, vol. 201, pp. 266-268. DOI: 10.1007/BF01193001.
4. Prakash D., Kumar N. Cost Effective Natural Antioxidants. Nutrients, Dietary Supplements, and Nutriceuticals. Nutrition and Health, Humana Press, 2011, pp 163-187. DOI: 10.1007/978-1-60761-308-4_12.
5. VIDAL Spravochnik lekarstvennykh sredstv [VIDAL Directory of medicines] [Electronic resource] URL: https://www.vidal.ru/drugs/molecule/1760(in Russ.).
6. Gosudarstvennyy reyestr lekarstvennykh sredstv. Kedrovit. [State register of medicines. Kedrovit] [Electronic resource]. URL: https://grls.rosminzdrav.ru/Grls_View_v2.aspx?routingGuid=1d725aa6-9317-49f3-9754-1e07870e1027&t=(in Russ.).
7. Rugina D., Diaconeasa Z., Leopold L., Pintea A., Bunea A., Socaciu C. Journal of medicinal food, 2012, no. 15(8), pp. 700-706. DOI: 10.1089/jmf.2011.0246.
8. Serafino A. FASEB J, 2004, vol. 18, pp. 1940-1942. DOI: 10.1134/S1068162018070038.
9. Fimognari C. Natural compounds as inducers of cell death, Springer, Dordrecht, 2012, vol. 1, pp. 49-68. DOI: 10.1007/978-94-007-4575-9_3.
10. Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiyskoy Federatsii. 14-ye izd. [State Pharmacopoeia of the Russian Federation. 14th ed.]. Moscow, 2018, vol. 4, 1294 p. (in Russ.).
11. Andreyeva V.Yu., Kalinkina G.I., Kolomiyets N.E. et al. Farmatsiya, 2013, no. 3, pp. 19-21. (in Russ.).
12. Markova Ye.V. Rukovodstvo po primeneniyu latinskikh planov pri planirovanii eksperimenta s kachestvennymi faktorami. [Guidance on the use of Latin plans when planning an experiment with qualitative factors]. Chelyabinsk, 1971, 152 p. (in Russ.).
13. Grigor'yev S.G., Kuvakin V.I., Nikolayevich M.S., Yunnkerov V.I. Primeneniye teoriiplanirovaniya eksperimenta v meditsinskikh issledovaniyakh (vklyuchaya personal'nyy komp'yuter i paket statisticheskikh programm Statistica for Windows). [Application of experimental design theory in medical research (including personal computer and statistical software package Statistica for Windows)]. St. Petersburg, 1999, 86 p. (in Russ.).
14. Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiyskoy Federatsii. 14-ye izd. [State Pharmacopoeia of the Russian Federation. 14th ed.]. Moscow, 2018, vol. 2, 1294 p. (in Russ.).
15. Krasnikova Ye.V. Razrabotka tekhnologii natural'nogopishchevogo krasitelya iz aronii chernoplodnoy s ispol'zovani-yem iskusstvennogo kholoda: dis. ... kand. tekhn. nauk. [Development of the technology of natural food coloring from chokeberry using artificial cold: dis. ... Cand. tech. sciences]. St. Petersburg, 2003, 148 p. (in Russ.).
16. Prikaz Minzdrava RF № 267 ot 19.06.2003 «Ob utverzhdenii Pravil laboratornoy praktiki» (Zaregistrirovano v Minyuste RF 25.06.2003 № 4809) [Order of the Ministry of Health of the Russian Federation No. 267 of 19.06.2003 "On the approval of the Rules of laboratory practice" (Registered in the Ministry of Justice of the Russian Federation on 25.06.2003 No. 4809)]: URL: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_43035/ (in Russ.).
* Corresponding author.
17. Federal'nyy zakon№ 86-FZot 22.06.1998 «O lekarstvennykh sredstvakh» [Federal Law No. 86-FZ of 22.06.1998 "On Medicines"]: URL: https://legalacts.ru/doc/federalnyi-zakon-ot-22061998-n-86-fz-o/(in Russ.).
18. Khabriyev R.U. Rukovodstvopo eksperimental'nomu (doklinicheskomu) izucheniyu novykh farmakologicheskikh vesh-chestv. [Guidelines for experimental (preclinical) study of new pharmacological substances]. Moscow, 2005, 832 p. (in Russ.).
19. Sofina Z.P., Syrkin A.B., Goldin A., Klyayn A. Eksperimental'naya otsenkaprotivoopukholevykh preparatov v SSSR iSSHA. [Experimental evaluation of anticancer drugs in the USSR and the USA]. Moscow, 1980, 296 p. (in Russ.).
20. Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiyskoy Federatsii. 14-ye izd. [State Pharmacopoeia of the Russian Federation. 14th ed.]. Moscow, 2018, vol. 1, 1294 p. (in Russ.).
Received September 3, 2019 Revised April 21, 2020 Accepted May 14, 2020
For citing: Andreyeva V.Yu., Sheykin V.V., Kalinkina G.I., Razina T.G., Zuyeva Ye.P., Rybalkina O.Yu., Ul'rikh A.V.
KhimiyaRastitel'nogo Syr'ya, 2020, no. 4, pp. 219-226. (in Russ.). DOI: 10.14258/jcprm.2020046339.
