Quantitative determination of water-soluble polysaccharides in the aerial part of Potentilla anserina L.

Full Text

Введение

В медицинской практике широко используются биологически активные вещества растительного происхождения, в связи с чем актуальной задачей фармации и фармакогнозии является поиск новых природных лекарственных средств [10, 11]. Внимание ученых привлекает род лапчатка (Potentilla L.) семейства розоцветные (Rosaceae L.), который насчитывает более 420 видов, из них около 150 видов произрастает на территории России [12, 16]. Лапчатка гусиная (Potentilla anserina L.) широко распространена по всему северному полушарию Земли и применяется в народной медицине многих стран как противовоспалительное средство при воспалении слизистых оболочек ротовой полости, желудочно-кишечного тракта, диареи, при камнях в почках, спастических болях [7–9]. Указанные фармакологические эффекты обусловлены комплексом фенольных соединений: дубильные вещества (эллаготанины), флавоноиды (рутин, изокверцитрин, кверцитрин), фенолкарбоновые киcлоты [13, 14]. Значительный интерес представляет исследование водорастворимых полисахаридов (ВРПС), выделенных из лапчатки гусиной и их фармакологических эффектов. Обычно водорастворимые полисахариды растений проявляют обволакивающее свойство и применяются при воспалительных заболеваниях желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей. Последние же исследования показали, что ВРПС могут проявлять и другие фармакологические эффекты: иммуномодулирующие, противоопухолевые, противодиабетические, антиоксидантные, противовирусные, гепатопротекторные [17–19]. В литературе подробно описано изучение состава и фармакологических свойств ВРПС, выделенных из корней лапчатки гусиной, которые представляют собой гетерополисахариды, состоящие из ксилозы, арабинозы, глюкозы, рамнозы, маннозы, фукозы, галактозы, глюкуроновой и галактуроновой кислот [5]. Для них установлена дозозависимая противоопухолевая активность в отношении саркомы мышей, а также усиление активности T-лимфоцитов и фагоцитов [1, 3], антиоксидантная активность [4, 6], противокашлевое и отхаркивающее действие [2]. Наличие ВРПС установлено нами и в надземной части растения.

Целью данной работы явилась разработка методики количественного определения ВРПС и определение их содержания в надземной части Potentilla anserina L., собранной в различных регионах Cибирского федерального округа.

Материалы и методы

Объектом исследования служила надземная часть Potentilla anserina L., собранная во время цветения в июне месяце. Для разработки методики количественного определения ВРПС были использованы сборы 2016 г. из с. Верхнеусинского Ермаковского района, Красноярского края. Количественное определение ВРПС проводили в надземной части Potentilla anserina L., собранной во время цветения в июне 2017 г. на территории Красноярского края (с. Слизнево), Томской области (Томский район), Республики Бурятии (Заиграевский район, с. Старая Брянь). Сушка надземной части производилась воздушно-теневым способом.

Определение полисахаридов в надземной части лапчатки гусиной проводили гравиметрически [15]. При разработке методики количественного определения ВРПС варьировали следующими параметрами:

1) степень измельчения сырья;

2) соотношение «сырье : экстрагент»;

3) кратность экстракции;

4) соотношение «извлечение : спирт этиловый 95 %».

На основании полученных данных была разработана методика количественного определения ВРПС в надземной части P. anserinа L.

Методика. Аналитическую пробу сырья измельчают до размера частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 1,0 мм. Около 10 г (точная навеска) измельченного сырья помещают в колбу со шлифом вместимостью 500 мл, прибавляют 100 мл воды очищенной. Колбу присоединяют к обратному холодильнику и кипятят на электрической плитке в течение 30 мин. Экстракцию повторяют еще 4 раза при вышеуказанных условиях. Водные извлечения центрифугируют с частотой вращения 2500 об/мин в течение 20 мин и декантируют в мерную колбу вместимостью 500 мл через воронку с 5 слоями марли, предварительно смоченной водой. Фильтр промывают водой и доводят объем раствора водой до метки (раствор А).

Раствора А в количестве 25,0 мл помещают в стакан вместимостью 200–250 мл, прибавляют небольшими порциями 100 мл 95 % этилового спирта при постоянном перемешивании и нагревают на водяной бане при 60 °С в течение 5 мин. Через 30 мин извлечение центрифугируют с частотой вращения 2500 об/мин в течение 20 мин. Надосадочную жидкость фильтруют под вакуумом через стеклянный фильтр ПОР 16 диаметром 40 мм, высушенный до постоянной массы при температуре 100–105 °С. Затем осадок количественно переносят на тот же фильтр и промывают 15 мл смеси спирта этилового 95 % и воды (3 : 1) и 10 мл смеси этилацетата и спирта этилового 95 % (1 : 1). Фильтр с осадком сушат сначала на воздухе, затем при температуре 100–105 °С до постоянной массы.

Содержание суммы полисахаридов в абсолютно сухом сырье в процентах (X) вычисляют по формуле:

$X=\frac{(m_2-m_1)·500·100·100}{a·25·(100-W)},$

где m₁ — масса фильтра, г; m₂ — масса фильтра с осадком, г; a — навеска сырья, г; W — влажность сырья, %.

Результаты и обсуждение

Изучение влияния различных факторов на выход ВРПС из надземной части лапчатки гусиной представлены в табл. 1. Наибольшее количество ВРПС извлекалось при соблюдении следующих параметров: степень измельчения сырья 0,5–1,0 мм; соотношение «сырье : экстрагент» 1 : 10; кратность экстракции равна 5; соотношение «извлечение : спирт этиловый 95 %» 1 : 4.

 

Таблица 1. Влияние изменения параметров на полноту экстракции водорастворимых полисахаридов из надземной части лапчатки гусиной / Table 1. The way the change in parameters influence the volume of extraction of WSPS from the aerial part of cinquefoil goose

Степень измельчения сырья, мм	Соотношение «сырье : экстрагент»	Кратность экстракции	Соотношение «извлечение : спирт этиловый 95 %»	Количество водорастворимых полисахаридов, %
3,0	10 : 200	3	1 : 3	4,68 4,15 3,78
	10 : 100	5	1 : 3	6,67 6,20 6,32
2,0	10 : 300	3	1 : 3	4,37 3,98 4,20
	10 : 200	3	1 : 3	6,76 5,74 7,26
	10 : 100	5	1 : 3	5,65 5,21 6,35
1,0	10 : 200	3	1 : 3	4,81 4,03 5,10
	10 : 100	5	1 : 3	7,13 7,16 6,96
	10 : 100	5	1 : 4	7,60 7,68 7,60

 

В результате исследования по подбору оптимальных условий и разработке методики количественного определения ВРПС было выявлено, что максимальный выход ВРПС составляет 7,55 ± 0,36 %, ошибка анализа не превышает 5 % (табл. 2).

 

Таблица 2. Метрологическая характеристика разработанной методики / Table 2. Metrological characteristics of the developed technique

Степень измельчения сырья	Соотношение «сырье : экстрагент»	Соотношение «извлечение : спирт этиловый 95 %»	Кратность экстракции	Количество водорастворимых полисахаридов, %	Метрологическая характеристика
1,0	10 : 100	1 : 4	5	7,60 7,68 7,60 7,30 7,57	$\overline{X}$ = 7,55 S2 = 0,2912 ∆Х = 0,36 Е = ±4,80 %

 

Содержание водорастворимых полисахаридов в лапчатке гусиной, собранной в различных регионах, определяли гравиметрически по разработанной методике (табл. 3).

 

Таблица 3. Содержание водорастворимых полисахаридов в надземной части лапчатки гусиной, собранной в различных регионах Сибирского федерального округа / Table 3. The amount of WSPS in the aerial part of cinquefoil goose collected in different parts of Siberian Federal District

Образец, место сбора	Водорастворимые полисахариды, %	Метрологические характеристики
1. Томская область	7,95 7,81 7,93	$\overline{X}$ = 7,89 % S2 = 0,14 ∆Х = 0,36 Е = ±4,63 %
2. Красноярский край	5,91 5,96 6,00	$\overline{X}$ = 5,95 % S2 = 0,05 ∆Х = 0,14 Е = ±2,37 %
3. Республика Бурятия	10,34 10,23 10,19	$\overline{X}$ = 10,25 % S2 = 0,08 ∆Х = 0,20 Е = ±2,03 %

 

Заключение

1. Разработана гравиметрическая методика количественного определения ВРПС в надземной части P. anserina L. с относительной ошибкой до 5 %.
2. Содержание ВРПС в надземной части P. anserina L., собранной в различных регионах Сибирского федерального округа, колеблется от 5,95 % (Красноярский край) до 10,25 % (Республика Бурятия).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

Ekaterina S. Tyutrina

Krasnoyarsk State Medical University named after prof. V.F. Voyno-Yasenetsky

Author for correspondence.
Email: katrintut@bk.ru

Teaching assistant, Department of Pharmaceutical Technology and Pharmacognozy with the course of PE

Russian Federation, Krasnoyarsk

Elena E. Saveleva

Krasnoyarsk State Medical University named after prof. V.F. Voyno-Yasenetsky

Email: saveleva_ee@mail.ru

Candidate of Pharmaceutical Sciences, Head of the Department of Pharmaceutical Technology and Pharmacognozy with the course of PE

Russian Federation, Krasnoyarsk

Vladimir I. Kurbatsky

National Research Tomsk State University

Email: celloc@sibmail.com

Candidate of Biological Sciences, Senior Scientific Worker of Tomsk State University Herbarium named after P.N. Krylov

Russian Federation, Tomsk

References

Supplementary files