УДК 615.451.16:615.322
DOI: https://doi.org/10.52540/2074-9457.2023.3.30
Скачать статью
А. А. Климович, Н. Ю. Адамцевич, О. С. Игнатовец
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭКСТРАКЦИИ ФЛАВОНОИДОВ ИЗ ЦВЕТОЧНОЙ МАССЫ ПУПАВКИ БЛАГОРОДНОЙ (CHAMAEMELUM NOBILE (L.) ALL.)
Белорусский государственный технологический университет, г. Минск, Республика Беларусь
Пупавка благородная (Chamaemelum nobile (L.) All.) – ценное лекарственное растение, имеющее высокий производственный потенциал. В народной медицине препараты на основе пупавки благородной используются для лечения диспепсии и воспаления ротовой полости, перорально для симптоматического лечения желудочно-кишечных расстройств и в качестве вспомогательного средства при лечении болезненного компонента функциональных пищеварительных симптомов. При местном применении – это смягчающее и снимающее зуд дополнение для лечения кожных заболеваний и трофическое защитное средство от трещин, ссадин, обморожений и укусов насекомых. B цветочной массе пупавки благородной содержатся флавоноиды, в основном в гликозидной форме.
В данной работе представлены результаты исследования влияния различных параметров процесса экстракции цветочной массы пупавки благородной (концентрация этилового спирта, температура, соотношение массы сырья к объему экстрагента, продолжительность и кратность) на выход флавоноидов. С использованием ортогонального центрального композиционного планирования была получена зависимость, описывающая влияние температуры и продолжительности процесса экстракции на эффективность извлечения целевых компонентов. В результате проведенного исследования установлено, что для достижения выхода флавоноидов более 2,5 %, при экстракции цветочной массы пупавки благородной следует использовать 50%-й этиловый спирт в качестве экстрагента, при этом соотношение массы сырья к объему экстрагента должно составлять 1 : 50, температура – 60–65 °C и продолжительность процесса экстракции не менее 50 минут. Кроме того, для извлечения указанного класса биологически активных веществ (БАВ) из сырья достаточно проведение однократной экстракции.
Ключевые слова: Chamaemelum nobile L., флавоноиды, экстракция, температура, концентрация экстрагента, продолжительность экстракции, кратность экстракции, спектрофотометрия, оптимизация.
SUMMARY
A. A. Klimovich, N. Yu. Adamtsevich, O. S. Ignatovets
DETERMINATION OF OPTIMUM PARAMETERS OF FLAVONOID EXTRACTION FROM THE FLOWER MASS OF ANTHEMIS NOBILIS (CHAMAEMELUM NOBILE (L.) ALL.)
Anthemis nobilis (Chamaemelum nobile (L.) All.) is a valuable medicinal plant with a high production potential. In folk medicine preparations based on anthemis nobilis are used for the treatment of dyspepsia and inflammation of the oral cavity, orally for the symptomatic treatment of gastrointestinal disorders and as a supplement in the treatment of the painful component of functional digestive symptoms. When applied locally, it is an emollient and anti-itching supplement for the treatment of skin diseases and a trophic protective agent against fissures, abrasions, frostbite and insect bites. The flower mass of anthemis nobilis contains flavonoids mainly in glycosidic form.
This article presents the results of studying the influence of various parameters of the process of extracting flower mass of anthemis nobilis (concentration of ethanol, temperature, the ratio of the mass of the raw material to the volume of the extractant, duration and multiplicity) on the yield of flavonoids. Using orthogonal central compositional planning a relationship describing the effect of temperature and duration of the extraction process on the efficiency of target components extraction was obtained. As a result of the study it was found that in order to achieve a yield of flavonoids of more than 2,5% when extracting the flower mass of the anthemis nobilis 50% ethyl alcohol should be used as an extractant, while the ratio of the mass of raw materials to the volume of the extractant should be 1: 50, temperature – 60–65° C and the duration of the extraction process is at least 50 minutes. In addition, conducting a single extraction is sufficient to extract the specified class of biologically active substances (BAS) from raw materials.
Keywords: Chamaemelum nobile L., flavonoids, extraction, temperature, extractant concentration, extraction duration, extraction multiplicity, spectrophotometry, optimization.
ЛИТЕРАТУРА
1. Assessment report on Chamaemelum nobile (L.) All., flos / European Medicines Agency. – 2010. – 19 p.
2. European pharmacopoeia: in 3 vol. / The European Directorate for the Quality of Medicines & HealthCare of the Council of Europe. – 10th ed. – Vol. 1. Monographs on herbal drugs and herbal drug preparations. – 2019. – 1384 p.
3. Адамцевич, Н. Ю. Влияние параметров экстракции на выход флавоноидов из листьев воробейника лекарственного (Lithospermum officinale L.) / Н. Ю. Адамцевич, В. С. Болтовский, В. В. Титок // Весці Нац. акад. навук Беларусі. Сер. біялаг. навук. – 2020. – Т. 65, № 4. – С. 402–411.
4. Флавоноиды: биохимия, биофизика, медицина / Ю. С. Тараховский [и др.]. – Пущино: Synchrobook, 2013. – 310 с.
5. Алексашина, С. А. Сравнительное изучение антиоксидантной активности фенольных соединений и флавоноидов цветков липы сердцевидной (TiIia cordata Mill.), шалфея лекарственного (Salvia officinalis L.), донника лекарственного (Melilotus officinalis L.), листьев смородины (Ribes nigrum folia), земляники лесной (Fragaria vesca L.), винограда (Vitis labrusca), произрастающих в Самарском регионе / С. А. Алексашина, H. В. Макарова // Химия растит. сырья. – 2019. – № 3. – С. 153–159.
6. Азарова, О. В. Флавоноиды: механизм противовоспалительного действия / О. В. Азарова, Л. П. Галактионова // Химия растит. сырья. – 2012. – № 4. – С. 61–78.
7. Mechanism of action of flavonoids as anti-inflammatory agents: а review / P. Rathee [et al.] // Inflammation and Allergy-Drug Targets. – 2009. – Vol. 8, N 3. – P. 229–235.
8. Механизмы антиканцерогенного действия флавоноидов / Г. А. Белицкий [и др.] // Успехи молекуляр. онкологии. – 2014. – T. 1, № l. – С. 56–68.
9. Batra, P. Anti-cancer potential of flavonoids: recent trends and future perspectives / P. Batra, A. K. Sharma // 3 Biotech. – 2013. – Vol. 3, N 6. – P. 439–459.
10. Anti-carcinogenic effects of the flavonoid luteolin / G. M. Seelinger [et al.] // Molecules. – 2008. – Vol. 13, N 10. – P. 2628–2651.
11. Cushnie, T. P. Antimicrobial activity of flavonoids / T. P. Cushnie, A. J. Lamb // Intern. j. of antimicrobial agents. – 2005. – Vol. 26, N 5. – P. 343–356.
12. Evaluation of burn wound healing potential of aqueous extract of Morus alba based cream in rats / N. Bhatia [et al.] // The j. of phytopharmacology. – 2014. – Vol. 3, N 6. – P. 378–383.
13. Evaluation of the wound healing potential of isoquercetin-based cream on scald burn injury in rats / N. Bhatia [et al.] // Burns and Trauma. – 2016. – Vol. 4. – P. 1–8.
14. Effects and mechanisms of total flavonoids from Blumea balsamifera (L.) DC. on skin wound in rats / Y. Pang [et al.] // lntern. j. of molecular sciences. – 2017. – Vol. 18, N 12. – P. 2766–2778.
15. Stimulation of neuroregeneration by flavonoid glycosides [Electronic resource]. – Mode of access: www.google.com/patents/US20120087980. – Date of access: 23.05.2022.
16. Polyphenols in Alzheimer’s disease and in the gut-brain axis / V. P Reddy [et al.] // Microorganisms. – 2020. – Vol. 8, N 2. – P. 199–212.
17. Vitexin improves neuron apoptosis and memory impairment induced by isoflurane via regulation of miR–409 expression / Y. Qi [et al.] // Advances in clinical and experimental medicine. – 2020. – Vol. 29, N 1. – P. 135–145.
18. Анисимова, М. М. Качественный и количественный анализ флавоноидов травы гречихи посевной / М. М. Анисимова, В. А. Куркин, В. Н. Ежков // Изв. Самарского науч. центра Рос. акад. наук. – 2010. – Т. 12, № 1. – С. 2011–2014.
19. Евдокимова, О. В. Препараты растительного происхождения при хронической венозной недостаточности / О. В. Евдокимова // Новая аптека. – 2006. – № 4. – С. 11–12.
20. Биологическая активность растительных источников флавоноидов / А. В. Крикова [и др.] // Фармация. – 2006. – № 3. – С. 36–37.
21. Куркин, В. А. Фармакогнозия: учеб. для студентов фармацевт. вузов (факультетов) / В. А. Куркин. – 2-е изд., перераб. и доп. – Самара: Офорт, 2007. – 1239 с.
REFERENCES
1. European Medicines Agency. Assessment report on Chamaemelum nobile (L.) All., flos. 2010. 19 p
2. The European Directorate for the Quality of Medicines & HealthCare of the Council of Europe. European pharmacopoeia: in 3 vol. 10th ed. Vol. 1. Monographs on herbal drugs and herbal drug preparations. 2019. 1384 p
3. Adamtsevich NIu, Boltovskii VS, Titok VV. Influence of extraction parameters on the yield of flavonoids from the leaves of the medicinal sparrow (Lithospermum officinale L.). Vestsі Nats akad navuk Belarusі. Ser. bіialag navuk. 2020;65(4):402–11. doi: 10.29235/1029-8940-2020-65-4-402-411. (In Russ.)
4. Tarakhovskii IuS, Kim IuA, Abdrasilov BS, Muzafarov EN. Flavonoids: biochemistry, biophysics, medicine. Pushchino, RF: Synchrobook; 2013. 310 s. (In Russ.)
5. Aleksashina SA, Makarova NV. Comparative study of the antioxidant activity of phenolic compounds and flavonoids of linden flowers (TiIia cordata Mill.), sage (Salvia officinalis L.), sweet clover (Melilotus officinalis L.), currant leaves (Ribes nigrum folia), wild strawberry (Fragaria vesca L.), grapes (Vitis labrusca), growing in the Samara region. Khimiia rastit syr'ia. 2019;(3):153–9. doi: 10.14258/jcprm.2019034623. (In Russ.)
6. Azarova OV, Galaktionova LP. Flavonoids: mechanism of anti-inflammatory action. Khimiia rastit syr'ia. 2012;(4):61–78. (In Russ.)
7. Rathee P, Chaudhary H, Rathee S, Rathee D, Kumar V, Kohli K. Mechanism of action of flavonoids as anti-inflammatory agents: а review. Inflamm Allergy Drug Targets. 2009;8(3):229–35. doi: 10.2174/187152809788681029
8. Belitskii GA, Kirsanov KI, Lesovaia EA, Iakubovskaia MG. Uspekhi molekuliar onkologii. 2014;1(l):56–68. (In Russ.)
9. Batra P, Sharma AK. Anti-cancer potential of flavonoids: recent trends and future perspectives. 3 Biotech. 2013;3(6):439–59. doi: 10.1007/s13205-013-0117-5.
10. Seelinger GM, Merfort I, Wölfle U, Schempp CM. Anti-carcinogenic effects of the flavonoid luteolin. Molecules. 2008;13(10):2628–51. doi: 10.3390/molecules13102628
11. Cushnie TP, Lamb AJ. Antimicrobial activity of flavonoids. Int J Antimicrob Agents. 2005;26(5):343–56. doi: 10.1016/j.ijantimicag.2005.09.002
12. Bhatia N, Singh A, Sharma R, Singh A, Soni V, Singh G et al. Evaluation of burn wound healing potential of aqueous extract of Morus alba based cream in rats. The J of Phytopharmacology. 2014;3(6):378–83
13. Bhatia N, Kaur G, Soni V, Kataria J, Dhawan RK. Evaluation of the wound healing potential of isoquercetin-based cream on scald burn injury in rats. Burns Trauma. 2016;4:1–8. doi: 10.1186/s41038-016-0032-1
14. Pang Y, Zhang Y, Huang L, Xu L, Wang K, Wang D et al. Effects and mechanisms of total flavonoids from Blumea balsamifera (L.) DC. on skin wound in rats. lnt J Mol Sci. 2017;18(12):2766–78. doi: 10.3390/ijms18122766
15. Stimulation of neuroregeneration by flavonoid glycosides [Electronic resource]. Mode of access: www.google.com/ patents/US20120087980. Date of access: 23.05.2022
16. Reddy VP, Aryal P, Robinson S, Rafiu R, Obrenovich M, Perry G. Polyphenols in Alzheimer’s disease and in the gut-brain axis. Microorganisms. 2020;8(2):199–212. doi: 10.3390/microorganisms8020199
17. Qi Y, Chen L, Shan S, Nie Y, Wang Y. Vitexin improves neuron apoptosis and memory impairment induced by isoflurane via regulation of miR–409 expression. Adv Clin Exp Med. 2020;29(1):135–45. doi: 10.17219/acem/104556
18. Anisimova MM, Kurkin VA, Ezhkov VN. Qualitative and quantitative analysis of flavonoids in the buckwheat herb. Izv Samarskogo nauch tsentra Ros akad nauk. 2010;12(1):2011–4. (In Russ.)
19. Evdokimova OV. Herbal preparations for chronic venous insufficiency. Novaia apteka. 2006;(4):11–2. (In Russ.)
20. Krikova AV, Liakhova NS, Davydov VS, Mokin IuN, Arl't AV, Zinchenko LA i dr. Biological activity of plant sources of flavonoids. Farmatsiia. 2006;(3):36–7. (In Russ.)
21. Kurkin VA. Pharmacognosy: ucheb dlia studentov farmatsevt vuzov (fakul'tetov). 2-e izd, pererab i dop. Samara, RF: Ofort; 2007. 1239 s. (In Russ.)
Адрес для корреспонденции:
220006, Республика Беларусь,
г. Минск, ул. Свердлова, 13а,
УО «Белорусский государсвтенный
технологический университет»,
кафедра биотехнологии,
e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.,
Климович А. А.
Поступила: 27.04.2023 г.