SORPTION ACTIVITY OF WATER-SOLUBLE POLYSACCHARIDES AND PECTIN SUBSTANCES FROM LEAVES VISCUM ALBUM L

Full Text

Введение Ранее нами было установлено, что пектиновые вещества, выделенные из шрота листьев V. album, относятся к группе низкоэтерифицированных пектинов, что может свидетельствовать об их высокой комплексообразующей способности [1]. Данные литературы свидетельствует, что для определения сорбционной активности волокон семян из Nerium oleander, Populus tremula и Pergularia tomentosa [13], гранул активированного угля-альгината, полученных из Dodonaea viscosa [14] и пектиновых веществ из Suaeda fruticosa [10] использовали метиленовый синий. Характеризуются также полисахаридные фракции шишек пихты сибирской высокой сорбционной активностью в отношении метиленовой сини. Растительные полисахариды рассматриваются не только в качестве эффективных сорбентов, но и в качестве веществ, которые стимулируют рост полезной микрофлоры кишечника и ограничивают размножение патогенных бактерий [11]. В качестве адсорбента были изучены наночастицы хитозана для однократного и одновременного поглощения катионных и анионных красителей [9]. При исследовании сорбционной активности различных пектиновых веществ использовали модельные вещества-маркеры, которые отличаются структурой молекулы, ее зарядом, размерами и другими свойствами [4, 7]. В качестве маркера использовали краситель метиленовый синий, являющийся катионным маркером, имитирующим среднемолекулярные токсиканты, ввиду небольшой молекулярной массы проникает в поры разного размера. Использовали метиловый оранжевый в качестве анионного маркера. Для определения белоксвязывающей активности, которая обусловлено детоксицирующей сорбцией патологических агентов белковой природы, использовали желатин с биуретовым реактивом [4]. Цель исследования - изучить сорбционную активность водорастворимых полисахаридов и пектиновых веществ листьев V. album с целью расширения арсенала средств растительного происхождения, обладающих детоксикационной активностью. Методика Объект исследования - водорастворимые полисахариды и пектиновые вещества листьев омелы белой (Viscum album L.), деревья хозяева - яблоня домашняя (Malus domestica Borkh.) (ВРПСMd и ПВMd) и тополь черный (Populus nigra L.) (ВРПСPn и ПВPn). Ранее нами было установлено, что осенью происходит значительная активизация накопления ПВ в ассимилирующих органах растений [1], поэтому для получения ВРПС и ПВ использовали сырье, собранное в этот период. Определение адсоробционной активности анализируемых ВРПС и ПВ с использованием метиленовой сини, метилового оранжевого и желатина проводили согласно методике, описанной в работе В.И. Решетникова [3, 5, 6]. Определение адсорбционной активности по желатину [4, 5]. Около 0,2 г (точная навеска) образца помещали в коническую колбу вместимостью 100 мл, прибавляли 25 мл 0,6% раствора желатина, и перемешивали на магнитной мешалке в течение 20-240 мин. Далее суспензию центрифугировали в течение 20 минут при 3000 оборотов в минуту. Отбирали пипеткой 5 мл надосадочной жидкости, переносили в мерную колбу вместимостью 25 мл и доводили объем раствора биуретовым реактивом до метки, перемешивали (испытуемый раствор). Через 30 мин. определяли оптическую плотность (А) испытуемого раствора на спектрофотометре СФ-2000 при длине волны 560 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм. Параллельно определяли оптическую плотность (А0) раствора желатина. В качестве раствора сравнения использовали биуретовый реактив в разведении с водой очищенной в соотношении (4:1). Адсорбционную активность в мг на 1 г образца (X) вычисляли по формуле (1): (1) где: A0 - оптическая плотность раствора желатина; A - оптическая плотность испытуемого раствора; а - фактическая концентрация раствора СО желатина мг/мл; b - масса навески образца в граммах; 25 - объем раствора СО желатина, мл; W - влажность вещества в процентах. Раствор желатина 0,6%: в выпарительной чашке 0,6 г желатина заливали 10-кратным количеством воды очищенной при комнатной температуре и оставляли на 60 мин. для набухания. Затем добавляли 94 мл воды очищенной и нагревали на водяной бане до полного растворения при 40-50оС. Далее процеживали через марлю в мерную колбу на 100 мл и доводили до метки. В качестве препаратов сравнения использовали уголь активированный (RENEWAL, АО «Производственная фармацевтическая компания Обновление», г. Новосибирск) и Полисорб (АО «Полисорб», Челябинская обл.) с влажностью 0,108±0,004% и 0,082±0,003%, соответственно. Сушку сырья проводили воздушно-теневым методом. После статистической обработки данных установлено, что содержание влажности в ВРПСMd - 0,156±0,004%, ПВMd - 0,162±0,005%, ВРПСPn - 0,131±0,004%, ПВPn - 0,167±0,006%. Результаты исследования и их обсуждение Определение сорбционной активности ПВMd с подбором оптимального времени сорбции представлено в табл. 1. Таблица 1. Адсорбционная активность ПВMd по метиленовому синему в зависимости от времени перемешивания Образец № 1 2 3 4 5 6 Время перемешивания, мин 20 40 60 120 180 240 Масса навески, г 0,2026 0,2015 0,2006 0,2014 0,2010 0,2021 Оптическая плотность испытуемого раствора 0,198 0,193 0,201 0,211 0,256 0,256 Адсорбционная активность, мг/г сорбента 222,18 226,40 222,19 213,68 180,06 179,08 Из предложенных данных можно сделать вывод, что при увеличении времени свыше 40 мин. нет увеличения показателя адсорбционной активности. Анализ данных таблицы 2, показывает, что адсорбционная активность у ПВ значительно выше, чем у ВРПС, который для ПВMd и ПВPn и составил 228,10±4,43 мг/г и 225,07±4,26 мг/г, соответственно. Таблица 2. Адсорбционная активность ВРПСMd, ПВMd и ВРПСPn, ПВPn и препаратов сравнения по МС Исследуемый образец Адсорбционная активность, мг/г сорбента ВРПСMd 177,90±3,89 ПВMd 228,10±4,43 ВРПСPn 167,98±2,96 ПВPn 225,07±4,26 Уголь активированный 196,08±4,18 Полисорб 103,67±4,07 Рис. 1. УФ-спектры поглощения водных растворов МС (1); ВРПСMd (2), ПВMd (3) и ВРПСPn (4), ПВPn (5) с 0,15% раствором МС Сорбционная активность по метиленовому синему ПВMd и ПВPn достоверно превышает активность препаратов сравнения угля активированного и полисорба. Определение сорбционной активности ПВMd с подбором оптимального времени сорбции представлено в таблицах 3 и 4. Таблица 3. Адсорбционная активность ПВMd по МО в зависимости от времени перемешивания Образец № 1 2 3 4 5 6 Время перемешивания, мин 20 40 60 120 180 240 Масса навески, г 0,2004 0,2011 0,2007 0,2010 0,2013 0,2018 Оптическая плотность испытуемого раствора 0,154 0,153 0,116 0,132 0,133 0,147 Адсорбционная активность, мг/г сорбента 118,45 118,90 135,57 128,36 127,91 121,61 Анализируя данные таблицы можно сделать вывод, что при 60 минутах показатель адсорбционной активности достигает максимума. Таблица 4. Адсорбционная активность ВРПСMd, ПВMd и ВРПСPn, ПВPn и препаратов сравнения по МО Исследуемый образец Адсорбционная активность, мг/г сорбента ВРПСMd 102,23±2,43 ПВMd 135,12±2,93 ВРПСPn 104,91±2,27 ПВPn 128,36±3,01 Уголь активированный 128,75±2,78 Полисорб 88,20±1,93 Анализируя данные таблицы 4, обнаружили, что показатель адсорбционной активности у ПВ значительно выше, чем у ВРПС, который для ПВMd и ПВPn и составил 135,12±2,93 мг/г и 128,36±3,01 мг/г, соответственно. Рис. 2. УФ-спектры поглощения водных растворов ВРПСMd (1), ПВPn (2) и ВРПСPn (3), ПВMd (4) с и препаратов сравнения по МО Показатель адсорбционной активности у ПВMd оказался незначительно выше, чем у препарата сравнения - уголя активированного. Определение адсорбционной активности по желатину. Суть биуретовой реакции заключается в образовании комплекса сине-фиолетового цвета при взаимодействии ионов меди (II) с пептидной связью; в качестве реактива используется раствор сульфата меди (II) в присутствии щелочи [2]. Определение сорбционной активности ПВMd по желатину с подбором оптимального времени сорбции представлено в табл. 5 и 6. Из представленных данных следует, что при 60 минутах наблюдается максимальная адсорбционная активность. Таблица 5. Адсорбционная активность ПВMd по желатину в зависимости от времени перемешивания Образец № 1 2 3 4 5 6 Время перемешивания, мин 20 40 60 120 180 240 Масса навески, г 0,2007 0,2010 0,2002 0,2000 0,2006 0,2011 Оптическая плотность испытуемого раствора 0,144 0,132 0,120 0,147 0,150 0,150 Адсорбционная активность, мг/г сорбента 298,60 336,32 374,04 289,17 279,74 279,74 Таблица 6. Адсорбционная активность ВРПСMd, ПВMd и ВРПСPn, ПВPn и препаратов сравнения по желатину Исследуемый образец Адсорбционная активность, мг/г сорбента ВРПСMd 289,19±3,91 ПВMd 370,89±5,10 ВРПСPn 213,67±3,69 ПВPn 326,87±4,49 Уголь активированный 87,21±1,82 Полисорб 359,36±4,24 Анализ данных таблицы, показывает, что адсорбционная активности у ПВ значительно выше, чем у ВРПС, который для ПВMd и ПВPn и составил 370,89±5,10 мг/г и 326,87±4,49 мг/г, соответственно. Рис. 3. УФ-спектры поглощения водных растворов ПВPn (1), ПВMd (2) и ВРПСPn (3), ВРПСMd (4) с 0,6% раствором желатина и с биуретовым реактивом Сорбционная активность по желатину ПВMd достоверно превышает активность препаратов сравнения - угля активированного и полисорба. Общеизвестно, что полиамфолиты - высокомолекулярные соединения, содержащие как катионные, так и анионные функциональные группы в пределах одной макромолекулы, что является причиной их амфотерных свойств [8, 12]. Как было установлено, ПВMd, выделенные из листьев V. album, представляют собой полиамфолиты, для которых определена изоэлектрическая точка, равная 4,7, а это позволяет сделать вывод, что в ПВMd преобладают кислотные группы, наличие которых подтверждается при использовании различных маркеров: МС и МО. Нами экспериментально доказано, что показатель адсорбционной активности по МС (катионный маркер) у ПВ значительно выше, чем по MO (анионный маркер). Можно отметить, что изучаемые ПВ адсорбируют вещества как катионного, так и анионного характера. Способность связывать МС у полисорба в 2 раза ниже адсорбционной активности активированного угля. Адсорбционный показатель ПВMd в 1,2 раза больше, чем у активированного угля и в 2 раза больше, чем у полисорба по отношению к связыванию МС. Адсорбционная активность у полисорба в 1,5 раза ниже, чем у активированного угля при связывании МO. Адсорбционный показатель ПВMd в 1,1 раз больше, чем у активированного угля и в 1,5 раза больше, чем у полисорба по отношению к МO. Важно отметить, что у полисорба в 4 раза выше белоксвязывающая активность, чем у активированного угля. Адсорбционный показатель ПВMd в 4,3 раз больше, чем у полисорба по отношению к желатину. У исследуемых ПВMd сорбционная активность по метиленовому синему и по желатину достоверно превышает активность препаратов сравнения угля активированного и полисорба, однако показатель адсорбционной активности по МО незначительно выше, чем у препарата сравнения - угля активированного. Заключение Изучена сорбционная активность пектиновых веществ листьев V. album по отношению к веществам катионного и анионного характера, а также определена белок связывающая активность. У исследуемых ПВMd сорбционная активность по МС и по желатину достоверно превышает активность препаратов сравнения угля активированного и полисорба, однако показатель адсорбционной активности по МО незначительно выше, чем препарат сравнения - уголь активированный. ПВ листьев V. album проявляют высокую активность по связыванию токсинов со средней молекулярной массой и их можно использовать в качестве средств, обладающих детоксикационной активностью.

About the authors

S. L ADZHIAHMETOVA

Pyatigorsk Medical-Pharmaceutical Institute - Branch of Volgograd State Medical University

Email: similla503@mail.ru
кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры органической химии Пятигорского медико-фармацевтического института - филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России 11, Kalinina Ave., 357532, Pyatigorsk, Russia

D. I POZDNYAKOV

Pyatigorsk Medical-Pharmaceutical Institute - Branch of Volgograd State Medical University

Email: pozdniackow.dmitry@yandex.ru
кандидат фармацевтических наук, доцент, заведующий кафедрой фармакологии с курсом клинической фармакологии Пятигорского медико-фармацевтического института - филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России 11, Kalinina Ave., 357532, Pyatigorsk, Russia

E. T OGANESYAN

Pyatigorsk Medical-Pharmaceutical Institute - Branch of Volgograd State Medical University

Email: email@example.com
доктор фармацевтических, профессор, заведующий кафедрой органической химии Пятигорского медико-фармацевтического института - филиал ФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Минздрава России 11, Kalinina Ave., 357532, Pyatigorsk, Russia

References

Supplementary files