ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЭКСТРАКЦИИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ВОДНО-СПИРТОВОЙ СМЕСЬЮ ИЗ СОЦВЕТИЙ ARNICA MONTANA L., ПРОИЗРАСТАЮЩЕЙ НА ТЕРРИТОРИИ АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЫ РФ В УСЛОВИЯХ ИНТРОДУКЦИИ:

Лидия Николаевна  Середа; Оксана Юрьевна  Носатенко; Никита Сергеевич  Цветов

doi:10.14258/jcprm.20250115372

Лидия Николаевна Середа Лаборатория медицинских и биологических технологий Центр наноматериаловедения ФИЦ «Кольский научный центр РАН» Email: sundukpandory87@mail.ru
Оксана Юрьевна Носатенко Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина ФИЦ «Кольский научный центр РАН» Email: o.nosatenko@ksc.ru
Никита Сергеевич Цветов Лаборатория медицинских и биологических технологий Центр наноматериаловедения ФИЦ «Кольский научный центр РАН» Email: tsvet.nik@mail.ru

https://doi.org/10.14258/jcprm.20250115372

Ключевые слова: Arnica montana L., соцветия, ультразвуковая экстракция, оптимизация, биологически активные вещества, Арктика

Аннотация

Арника горная (Arnica montana L.) – многолетний особоохраняемый травянистый вид рода Арника (Arnica L.) семейства сложноцветные (Asteraceae Bercht. & J.Presl), произрастающий преимущественно в лесах и на лесных лугах Западной и Центральной Европы, в горных районах поднимающийся до альпийского пояса и успешно интродуцируемый на территории Арктической зоны РФ. Соцветия растения обладают гемостатическими, противовоспалительными, ранозаживляющими, анальгезирующими, противосклеротическими свойствами, обусловленными высоким содержанием фенольных соединений, полное извлечение которых требует разработки условий, направленных на получение экстрактов, содержащих максимальное количество целевых компонентов при их минимальной деструкции. В связи с перспективами использования соцветий растений арники в сфере здравоохранения в настоящей работе впервые проведена оптимизация условий метода ультразвуковой экстракции водно-этанольной смесью с использованием однофакторного анализа и алгоритма Бокса-Бенкена. Кинетика процесса экстракции аппроксимирована уравнением реакции второго порядка. Определены оптимальная продолжительность экстрагирования, концентрация экстрагента, мощность ультразвукового воздействия, диаметр фракций растительного сырья, гидромодуль и температура экстрагирования. Определено содержание полифенолов, флавоноидов, фенольных кислот, оценена антиоксидантная активность и степень ингибирования радикалов. Полученные результаты могут быть применены при разработке технологий производства фитопрепаратов для использования в фармацевтической и косметологической промышленности.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Лидия Николаевна Середа, Лаборатория медицинских и биологических технологий Центр наноматериаловедения ФИЦ «Кольский научный центр РАН»

младший научный сотрудник

Оксана Юрьевна Носатенко, Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н.А. Аврорина ФИЦ «Кольский научный центр РАН»

младший научный сотрудник

Никита Сергеевич Цветов, Лаборатория медицинских и биологических технологий Центр наноматериаловедения ФИЦ «Кольский научный центр РАН»

кандидат химических наук, научный сотрудник

Литература

Petrova M., Miladinova-Georgieva K., Geneva M. International Journal of Molecular Sciences, 2024, vol. 25, no. 8, 4197. https://doi.org/10.3390/ijms25084197.

Kriplani P., Guarve K., Baghael U.S. Journal of Pharmacy and Pharmacology, 2017, vol. 69, pp. 925–945. https://doi.org/10.1111/jphp.12724.

Lass C., Vocanson M., Wagner S., Schempp C.M., Nicolas J.F., Merfort I., Martin S.F. Experimental Dermatology, 2008, vol. 17, no. 10, pp. 849–857. https://doi.org/10.1111/j.1600-0625.2008.00717.x.

Klaas C.A., Wagner G., Laufer S., Sosa S., Della Loggia R., Bomme U., Pahl H.L., Merfort I. Planta Med., 2002, vol. 68, no. 5, pp. 385–391. https://doi.org/10.1055/s-2002-32067.

Lyss G., Knorre A., Schmidt T.J., Pahl H.L., Merfort I. Journal of Biological Chemistry, 1998, vol. 273, no. 50, pp. 33508–33516. https://doi.org/10.1074/jbc.273.50.33508.

Perry N.B., Burgess E.J., Rodríguez Guitián M.A., Romero Franco R., López Mosquera E., Smallfield B.M., Joyce N.I., Littlejohn R.P. Planta medica, 2009, vol. 75, no. 6, pp. 660–666. https://doi.org/10.1055/s-0029-1185362.8.

Merfort I. Zeitschrift für Phytotherapie, 2010, vol. 31, no. 4, pp. 188–192. https://doi.org/10.1055/s-0030-1262391.

Ganzera M., Egger C., Zidorn C., Stuppner H. Analytica chimica acta, 2008, vol. 614, no. 2, pp. 196–200. https://doi.org/10.1016/j.aca.2008.03.023.

The IUCN Red List of Threatened Species – 2024. URL: www.iucnredlist.org.

Gorelova A.P., Zhirov V.K., Andreyev G.N., Trostenyuk N.N., Gel'yashenko A.A. Introduktsiya lekarstvennykh rasteniy na Kol'skom severe: otchet o nauchno-issledovatel'skoy rabote. [Introduction of medicinal plants in the Kola North: report on research work]. Apatity, 1997, pp. 49–51. (in Russ.).

Flórez-Fernández N., Ferreira-Anta T., Torres M.D., Domínguez H. Polymers, 2021, vol. 13, no. 18, 3121. https://doi.org/10.3390/polym13183121.

Sharma S., Arif M., Nirala R.K., Gupta R., Thakur S.C. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2016, vol. 96, no. 5, pp. 1500–1510. https://doi.org/10.1002/jsfa.7252.

Verre J., Boisson M., Paumier A., Tribolo S., Boujedaini N. Journal Ethnopharmacology, 2024, vol. 318B, 117064. https://doi.org/10.1016/j.jep.2023.117064.

Krol' T.A., Zinnatshina L.V., Gatiatulina Ye.R., Radimich A.I., Saybel' O.L., Baleyev D.N., Osipov V.I. Khimiya ras-titel'nogo syr'ya, 2020, no. 4, pp. 139–147. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020047448. (in Russ.).

Balabanova V., Gevrenova R., Zheleva-Dimitrova D. Comptes Rendus L’Academie Bulgare des Sciences, 2013, vol. 66, pp. 1547–1552.

Kryvtsova M., Koscova J. Biotechnologia Acta, 2020, vol. 13, no. 1, pp. 31–32. https://doi.org/10.15407/biotech13.01.030.

Ganzera M., Egger C., Zidorn C., Stuppner H. Analytica chimica acta, 2008, vol. 614, no. 2, pp. 196–200. https://doi.org/10.1016/j.aca.2008.03.0.

Žitek T., Postružnik V., Knez Ž., Golle A., Dariš B., Knez Marevci M. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2022, vol. 10, 897185. https://doi.org/10.3389/fbioe.2022.897185.

Bilia A.R., Bergonzi M.C., Mazzi G., Vincieri F.F. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2006, vol. 41, pp. 449–454. https://doi.org/10.1016/j.jpba.2005.12.024.

Sereda L.N., Tsvetov N.S. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2024, no. 1, pp. 292–300. https://doi.org/10.14258/jcprm.20240113108. (in Russ.).

Pinela J., Prieto M.A., Pereira E., Jabeur I., Barreiro M.F., Barros L., Ferreira I.C. Food chemistry, 2019, vol. 275, pp. 309–321. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.09.118.

Makarova N.V., Yeremeyeva N.B. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2020, no. 1, pp. 167–177. https://doi.org/10.14258/jcprm.2020014425. (in Russ.).

Picot-Allain C., Mahomoodally M.F., Ak G., Zengin G. Current Opinion in Food Science, 2021, vol. 40, pp. 144–156. https://doi.org/10.1016/j.cofs.2021.02.009.

Panda D., Manickam S. Applied Sciences, 2019, vol. 9, no. 4, 766. https://doi.org/10.3390/app9040766.

Beydeman I.N. Metodika fenologicheskikh nablyudeniy pri geobotanicheskikh issledovaniyakh. [Methodology of phe-nological observations in geobotanical studies]. Moscow-Leningrad, 1954, 130 p. (in Russ.).

Meier U., Bleiholder H., Buhr L., Feller C., Hacks H., Hess M., Lancashire P. D., Schnock U., Stauss R., van den Boom T., Weber E., Zwerger P. Journal für Kulturpflanzen, 2009, vol. 61, pp. 41–52. https://doi.org/10.5073/JfK.2009.02.01.

Meier U. Growth stages of mono- and dicotyledonous plants BBCH. Quedlinburg, 2018, 204 p. https://doi.org/10.5073/20180906-074619.

Gosudarstvennaya farmakopeya RF, XIV izd. [State Pharmacopoeia of the Russian Federation, XIV edition]. Moscow, 2018, vol. 1, pp. 272–275. (in Russ.).

GOST 13399-89 Tsvetki arniki. Tekhnicheskiye usloviya. [GOST 13399-89 Arnica flowers. Technical conditions]. Moscow, 1990, 11 p. (in Russ.).

Tungmunnithum D., Garros L., Drouet S., Renouard S., Lainé E., Hano C. Plants, 2019, vol. 8, no. 3, article 50. https://doi.org/10.3390/plants8030050.

Bitwell C., Indra S.S., Luke C., Kakoma M.K. Scientific African, 2023, vol. 19, e01585. https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2023.e01585.

Cavdarova M., Makris D.P. Waste and Biomass Valorization, 2014, vol. 5, pp. 773–779. https://doi.org/10.1007/s12649-014-9298-3.

Miller N.J., Rice-Evans C., Davies M.J., Gopinathan V., Milner A. Clinical science, 1993, vol. 84, no. 4, pp. 407–412. https://doi.org/10.1042/cs0840407.

Flórez-Fernández N., Ferreira-Anta T., Torres M.D., Domínguez H. Polymers, 2021, vol. 13, no. 18, 3121. https://doi.org/10.3390/polym13183121.

Clauser M., Aiello N., Scartezzini F., Innocenti G., Dall'Acqua S. Natural product communications, 2014, vol. 9, no. 1, pp. 3–6. https://doi.org/10.1177/1934578X1400900102.

Kimel K., Godlewska S., Krauze-Baranowska M., Pobłocka-Olech L. Acta Poloniae Pharmaceutica-Drug Research, 2019, vol. 76, no. 6, pp. 1015–1027. https://doi.org/10.32383/appdr/112187.

Kornpointner C., Scheibelreiter J., Halbwirth H. Frontiers in Plant Science, 2022, vol. 13, 889184. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.889184.