Научная статья на тему 'СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО АДАПТОГЕНА - ЭКСТРАКТА ЖЕНЬШЕНЯ'

СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО АДАПТОГЕНА - ЭКСТРАКТА ЖЕНЬШЕНЯ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
56
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЖЕНЬШЕНЬ / НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЙ / САМООРГАНИЗАЦИЯ / МЕТОД NTA

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Кролевец Александр Александрович, Богачев Илья Александрович, Хаит Елизавета Александровна, Андреенков Вячеслав Сергеевич

В работе впервые представлены свойства наноструктурированного экстракта женьшеня. Приведены самоорганизация и размер нанокапсул, оцененыный методом NTA.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Кролевец Александр Александрович, Богачев Илья Александрович, Хаит Елизавета Александровна, Андреенков Вячеслав Сергеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PROPERTIES OF NANOSTRUCTURED ADAPTOGEN - GINSENG EXTRACT

For the first time at the properties of nanostructured ginseng extract. Self-organization and given the size of the nanocapsules, otsenenyny by NTA.

Текст научной работы на тему «СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО АДАПТОГЕНА - ЭКСТРАКТА ЖЕНЬШЕНЯ»

Таблица 2

Результаты опытов с добавками хлорогеновой кислоты к навеске сырья - побегам багульника стелющегося

Найдено ОКК (сумма), г Добавлено хлорогеновой кислоты, г Должно быть, г Найдено, г Относительная ошибка, %

0,0438 0,0050 0,0488 0,0478 -2,05

0,0433 0,0100 0,0533 0,0540 1,31

0,0432 0,0150 0,058 0,0574 -1,03

0,0437 0,0200 0,0637 0,0632 -0,78

Список литературы

1. Государственная Фармакопея СССР МЗ СССР. 11-е изд., доп. М.: Медицина,1989. Вып. 2 «Общие методы анализа. Лекарственное растительное сы-рье»:226-230.

2. Коротаева М.С. Содержание флавоноидов и гидро-оксикоричных кислот в наземной части Ledum palustre (ericaceae) / М.С. Коротаева, М.В. Белоусов,

Н.С. Фурса // Раст. Ресурсы.- 2008.- Т.44, вып. 1:9599.

3. Левицкий А.П., Вертикова Е.К., Селиванская И.А. Хлорогеновая кислота: биохимия и физиология // Микробиология и биотехнология - 2010 - № 2: 6-20.

4. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование. Семейства Paeoniaceae-Thymeleaceae\Отв. ред. П.Д. Соколова - Л.: Наука, Ленинградское отделение -1986:96-97.

СВОЙСТВА НАНОСТРУКТУРИРОВАННОГО АДАПТОГЕНА - ЭКСТРАКТА ЖЕНЬШЕНЯ

Кролевец Александр Александрович

Доктор химических наук, академик РАЕН, Белгородский национальный исследовательский университет,

г.Белгород Богачев Илья Александрович Аспирант, Белгородский национальный исследовательский университет, г.Белгород,

Хаит Елизавета Александровна Студентка, Белгородский национальный исследовательский университет, г.Белгород

Андреенков Вячеслав Сергеевич Студент, Белгородский национальный исследовательский университет, г.Белгород

PROPERTIES OF NANOSTRUCTURED ADAPTOGEN - GINSENG EXTRACT

Krolevets Alexander, Doctor of Chemical Sciences, Belgorod National Research University, Belgorod Bogachev Iliya, Graduate, Belgorod National Research University, Belgorod, Chait Elizaveta, Student, Belgorod National Research University, Belgorod Andreenko Vyacheslav, Belgorod National Research University, Belgorod АННОТАЦИЯ

В работе впервые представлены свойства наноструктурированного экстракта женьшеня. Приведены самоорганизация и размер нанокапсул, оцененыный методом NTA. ABSTRACT

For the first time at the properties of nanostructured ginseng extract. Self-organization and given the size of the nanocapsules, otsenenyny by NTA.

Ключевые слова: женьшень, наноструктурированный, самоорганизация, метод NTA. Keywords: ginseng, nanostructured, self-organization, the method NTA.

Адаптогены широко используются для восстановления жизненных сил и укрепления иммунитета. Недостаток имеющихся экстрактов - сложность дозирования и неустойчивость в атмосфере кислорода и света. Поэтому целью данной работы исследование свойств наноструктурированного экстракта женьшеня.

Представленная работа является продолжением наших исследований по изучению наноструктурирован-ных биологически активных веществ [1-11].

Авторы предприняли изучение самоорганизации нанокапсул экстракта женьшеня и изучение размеров нанокапсул методом NTA. Термины "самосборка" и "самоорганизация" могут употребляться применительно к различным понятиям [12-16] и часто использовались довольно свободно как синонимы других нечетко определенных терминов и выражений, имеющих неоднозначные значения [17].

Использование компонентов на основе биологических структур может позволить получать разнообразные, имеющие теоретическое и прикладное значение биоматериалы [18,19], такие как биомезогены, т. е. жидкие кристаллы на основе биологических молекул, биоминералы [20,21], наноархитектуры на основе каркасов нуклеиновых кислот [22] или белков [23].

Для создания новых материалов можно в полной мере использовать те возможности, которые предоставляет контроль, осуществляемый информационно-зависимыми супрамолекулярными процессами, за синтезом крупномасштабных архитектур, подобно своеобразной молекулярной и супрамолекулярной тектонике [21], ведущий к появлению нанотехнологии и наноматериалов органической и неорганической природы [14, 24]. Важно отметить, что технологии, основанные на процессах самоор-

ганизации, должны позволить исключить стадии микропроизводства за счет спонтанной генерации не просто соединений, но желаемых суперструктур и устройств из соответствующим образом подобранных и запрограммированных функциональных строительных блоков. Объединив супрамолекулярную химию с материаловедением, можно было бы создать богатую палитру структур и свойств.

Очевидным путем повышения биодоступности является уменьшение частиц ингредиента до микро- и нано-размеров. На примере многих лекарственных веществ было показано, что уменьшение размеров частиц приводит к изменению биодоступности и эффективности.

Самая важная особенность нанокапсул - их небольшой размер, позволяющий построить огромную рабочую поверхность. Главное их применение - это контролируемое освобождение веществ в определённом месте и времени.

Поскольку в водном растворе нанокапсул при их достаточно низкой концентрации обнаружены фрактальные композиции, они обладают самоорганизацией. Образование нанокапсул происходит спонтанно за счет неко-валентных взаимодействий и это говорит о том, что для них характерна самосборка.

Исследование размера нанокапсул женьшеня методом NTA осуществлялось на мультипараметрическом анализаторе наночастиц Nanosight LM0 производства Nanosight Ltd (Великобритания) в конфигурации HS-BF (высокочувствительная видеокамера Andor Luca, полупроводниковый лазер с длиной волны 405 нм и мощностью 45 мВт). Прибор основан на методе Анализа траекторий наночастиц (Nanoparticle Tracking Analysis, NTA), описанном в ASTM E2834.

Оптимальным разведением для разведения было выбрано 1: 100. Для измерения были выбраны параметры прибора: Camera Level = 16, Detection Threshold = 10 (multi), Min Track Length:Auto, Min Expected Size: Аи^.дли-тельность единичного измерения 215 сек, использование шприцевого насоса.

Рис. 1. Распределение частиц по размерам в образце нанокапсул женьшеня в конжак гумме

(соотношение ядро:оболочка 1:3)

Статистические характеристики распределений приведены в табл. 1

Параметр Значение

Средний размер, нм 232

D10, нм 91

D50, нм 178

D90, нм 465

Коэффициент полидисперсности, (D90- D10)/D50 2.10

Общая концентрация частиц, х1012 частиц/мл 0.14

Табл. 1. Статистические характеристики частиц в образцах нанокапсул женьшеня в конжак гумме (соотношение ядро:оболочка 1:3)

Рис. 1. Распределение частиц по размерам в образце нанокапсул женьшеня в ксантановой камеди

(соотношение ядро:оболочка 1:3).

Статистические характеристики распределений приведены в табл. 2

Параметр Значение

Средний размер, нм 234

D10, нм 95

D50, нм 157

D90, нм 433

Коэффициент полидисперсности, (D90- D10)/D50 2.15

Общая концентрация частиц, х1012 частиц/мл 1.07

Табл. 2. Статистические характеристики частиц в образцах нанокапсул женьшеня в ксантановой камеди (соотношение ядро:оболочка 1:3).

Анализ данных таблиц 1и 2 показывает, что 50% по размеру капсул составляет 157-178 нм, что позволяет говорить об эффективности биодоступности ингредиента по сравнению с нативным.

Литература

1. Тырсин Ю.А., Кролевец А.А., Чижик А.С. - Витамины и витаминоподобные вещества - М., ДеЛи плюс, 2012, 203 с.

2. Быковская Е.Е., Кролевец А.А. Пат. РФ № 2502510 Способ получения микрокапсул лекарственных препаратов группы цефалоспоринов в конжаковой камеди в четыреххлористом углероде / Б.И., 2013, № 30.

3. Быковская Е.Е., Кролевец А.А. Пат. РФ № 2500404 Способ получения микрокапсул лекарственных

препаратов цефалоспоринового ряда в интерфероне / Б.И., 2013, № 34.

4. Быковская Е.Е., Кролевец А.А. Пат. РФ № 2509559 Способ получения микрокапсул лекарственных препаратов ряда цефалоспоринов в конжаковой камеди в диоксане / Б.И., 2014, № 8.

5. Tyrsin Yu.A., Krolevets A.A., Edelev D.A., Bykovskay E.E.. Nano and micro capsulation of cephalosporin antibiotics / World Applitd Sciences Journal, 2014, v.30, N 11, p.1636-1641.

6. Кролевец А.А.,Богачев И.А., Никитин К.С., Бойко Е.Е., Медведева Я.В. Влияние природы антибиотиков цефалоспоринового ряда на размер нанокап-сул на основе альгината натрия / The priorities of the word science: experiments and scientific debate. Proceedigs of the IV international scientific conference. North Charleston, SC, USA, 2014, p. 20-22.

7. Воронцова М.Л., Кролевец А.А., Николаева Ю.В., Рудакова М.Ю., Тырсин Ю.А. Микрокапсулирова-ние коэнзима Q10 и исследование поверхности

микрокапсул методом конфокальной микроскопии./ Сб. материалов юбилейной X научно-практической конференции с международным участием «Технологии и продукты здорового питания. Функциональные пищевые продукты», М., МГУПП, 2012, с.160-162.

8. Кролевец А.А., Воронцова М.Л., Быковская Е.Е., Тырсин Ю.А. Супрамолекулярные свойства микрокапсул квертецина / Тез. докладов международной конф. «Нанотехнологии в пищевой промышленности», М., МГУПП, 2012, с. 33-35.

9. Воронцова М.Л., Тырсин Ю.А., Кролевец А.А. Исследование микрокапсул экстракта зеленого чая методом рамановской спектроскопии / Тез. докладов международной конф. «Нанотехнологии в пищевой промышленности», М., МГУПП, 2012, с. 36-39.

10. Воронцова М.Л., Тырсин Ю.А., Кролевец А.А. Применение технологии нано- и микрокапсулирования в пищевой промышленности/ Материалы международной научно-технической конф. «Новое в технике и технологии пищевых производств», Белгород, 2013, с. 42—46

11. Навальнева И.А., Кролевец А.А., Богачев И.А., Никитин К.С., Бойко Е.Е., Медведева Я.В. Исследование супрамолекулярных свойств нанокапсул ауксинов / The priorities of the word science: experiments and scientific debate. Proceedigs of the IV international scientific conference. North Charleston, SC, USA, 2014, p. 23-26

12. M. Eigen, Naturwiss. 1971, 33a, 465.

13. L. Lehninger, Biochemistry, 2nd ed., Worth Publishers, New York, 1975, chap. 36.

14. Alberts, D. Bray, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts and J. D. Watson, Molecular Biology of the Cell, Garland, New York, 1983, p. 121-126

15. F. Cramer, Chaos and Order, The Complex Structure of Living Systems, VCH, Weinheim, 1993, chap. 7.

16. Self-Organizing Systems. The Emergence of Order, F. E. Yates, ed., Plenum, New York, 1987

17. G. Nicolis, I. Prigogine, Self- organization in non-equilibrium systems, Wiley, New York, 1977

18. S. Mann, Nature 1993, 365, 499

19. H. Heuer, D. J. Fink, V. J. Laraia, J. L. Arias, P. D. Calvert, K. Kendall, G. L. Messing, J. Blackwell, P. C Rieke, D. H. Thompson, A. P. Wheeler, A. Veis and A. I. Caplan, Science 1992, 255, 1098

20. R. Heywood and S. Mann, Adv. Mater. 1994, 6, 9.

21. S. Mann and F. C Meldrum, Ada Mater. 1991, 5, 316

22. H. Heuer, D. J. Fink, V. J. Laraia, J. L. Arias, P. D. Calvert, K. Kendall, G. L. Messing, J. Blackwell, P. C Rieke, D. H. Thompson, A. P. Wheeler, A. Veis and A. I. Caplan, Science 1992, 255, 1098

23. Y. Zhang and N. C Seeman, J. Am Chem. Soc. 1994, 116, 1661

24. J. Bard, Integrated Chemical Systems: A chemical approach to nanotechnology, Wiley, New York, 1994

САМООРГАНИЗАЦИЯ НАНОКАПСУЛ БЕТУЛИНА

Кролевец Александр Александрович

Доктор химических наук, академик РАЕН, Белгородский национальный исследовательский университет,

г.Белгород

Богачев Илья Александрович Аспирант, Белгородский национальный исследовательский университет, г.Белгород

Жданова Оксана Валерьевна Студентка, Белгородский национальный исследовательский университет, г.Белгород

Андреенков Вячеслав Сергеевич Студент, Белгородский национальный исследовательский университет, г.Белгород

SELF-ORGANIZATION OF NANOCAPSULES BETULIN

Krolevets Alexander, Doctor of Chemical Sciences, Belgorod National Research University, Belgorod Bogachev Iliya, Graduate, Belgorod National Research University, Belgorod Zhdanovа Oksana, Student, Belgorod National Research University, Belgorod Andreenko Vyacheslav, Belgorod National Research University, Belgorod АННОТАЦИЯ

В работе рассмотрены сведения о самоорганизации наноструктурированного бетулина и приведены данные о размере нанокапсул методом NTA. ABSTRACT

The paper discusses the details of the self-organization of nanostructured betulin and presents data on the size of the nanocapsules by NTA.

Ключевые слова: самоорганизация, бетулин, метод NTA. Keywords: self-organization, betulin, the method of NTA.

Экстракт бересты содержит бетулин, который является сырьем для производства биологически активных добавок к пище. Он обладает противоаллергическим и противовоспалительным действием, подавляя воспаление различного генеза.

Бетулин обладает высокой антимутагенной активностью, понижает количество мутаций в хромосомах и генах, частоту возникновения наследственных изменений; индуцирует продукцию интерферонов, которые пози-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.