Биологически активные вещества из растений разделили и проанализировали

Российские химики предложили метод контроля состава активных веществ растительного происхождения в составе БАД. С его помощью действующие вещества можно разделить, определить и количественно оценить. Статья опубликована в Журнале аналитической химии, исследования поддержаны грантом Российского научного фонда.

Человечество с древних времен использовало растения в качестве лекарств. Еще пять тысяч лет назад древние шумеры записывали на табличках рецепты приготовления мазей и снадобий. В Индии и Китае даже сейчас преобладают препараты на основе растительного сырья, а на российском рынке их доля составляет около десяти процентов. По оценкам специалистов, эта цифра будет только расти. Кроме того, из растений получают эфирные масла, используемые в косметике и благовониях. Естественные вкусовые добавки, подсластители и ароматизаторы играют огромную роль в пищевой промышленности.

Не стоит забывать о биологически активных добавках — БАД. Сегодня некоторые из них составляют достойную конкуренцию лекарственным препаратам, не уступая в эффективности. К сожалению, система контроля качества и эффективности БАД сильно упрощена по сравнению с таковой для лекарственных веществ. Это может приводить к выходу не только не действенных, но и потенциально опасных препаратов. БАД отпускаются без рецепта, их потребление никак не ограничивается, а, как известно, яд от лекарства отличается лишь дозировкой.

В качестве одного из способов контроля состава биологически активных добавок российские химики предложили методику разделения и идентификации содержащихся в них веществ. Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием позволяет определить качественный и количественный состав. Этот способ включает в себя пропускание смеси исследуемых веществ через цилиндр со связывающим наполнителем — пористым сорбентом. Сила связывания проходящих сквозь него молекул отличается: часть не взаимодействует вовсе и быстро уходит с потоком промывающей жидкости, а часть приходится вымывать с помощью дополнительных реагентов. Кроме того, вещества разделяются по размеру, поскольку крупные молекулы не могут зайти в поры и двигаются между частицами сорбента, в то время как маленькие проникают в каждую пору и задерживаются в них. Таким образом, скорость прохождения веществ через цилиндр зависит от их структуры, размера и количества способных к связыванию групп. На другом конце цилиндра стоит детектор масс-спектрометра. Для определения структуры пришедшего вещества необходимо добавить ему заряд — этого можно достичь при бомбардировке электронами. Затем молекулы «взвешивались», их масса оценивалась относительно заряда, и, исходя из полученной информации, предсказывался элементный состав соединения.

В ходе исследования российские химики подобрали условия, подходящие для наиболее эффективного разделения именно веществ растительного происхождения. В разработке методики важно было создать такие условия, чтобы соединения сохраняли свою структуру и активность. Например, ученые показали, что погружение в 40–80% раствор этилового спирта или йода в воде с использованием ультразвука позволяет извлечь максимум полезных молекул из корневищ женьшеня. Разделение противовоспалительных веществ из корня солодки лучше всего проходило при пропускании через колонку с незаряженным пористым сорбентом промывающей жидкости — смеси нитрила уксусной кислоты и муравьиной кислоты с нарастанием концентрации первого.

«Задача идентификации отдельных компонентов растительной продукции является очень важной и актуальной, так как в дальнейшем могут быть созданы препараты и лекарства исключительно на их основе», — подводит итог Игорь Родин, доктор химических наук, лауреат премии Правительства Москвы молодым ученым за 2017 год, ведущий научный сотрудник аналитического центра химического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова.

Результаты работы вносят большой вклад в разработку новых подходов к выявлению и определению адаптогенов растительного сырья, повышающих сопротивляемость организма к стрессу и негативным факторам жизни в условиях мегаполиса.

Работа отвечает на несколько вызовов Стратегии научно-технического развития РФ: качественное изменение характера глобальных и локальных энергетических систем, рост значимости энерговооруженности экономики; исчерпание возможностей экономического роста России, основанного на экстенсивной эксплуатации сырьевых ресурсов, на фоне появления группы стран-лидеров, ориентированных на использование возобновляемых ресурсов; возрастание антропогенных нагрузок на окружающую среду.

Материал подготовлен при поддержке Фонда президентских грантов.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.