pmedpharmФармация и фармакологияPharmacy & Pharmacology2307-92662413-2241Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute - branch of Volgograd State Medical Univer10.19163/2307-9266-2019-7-5-271-278pmedpharm-513Research ArticleФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И БИОТЕХНОЛОГИЯPHARMACEUTICAL TECHNOLOGY AND BIOTECHNOLOGYИзучение распределения биологически активных веществ из цветков бессмертника песчаного между фазами экстракционной системыStudy of distribution of biologically active substances from flowers of helichrysum arenarium between phases of the extraction systemhttps://orcid.org/0000-0001-9222-2935БойкоН. Н.BoykoN. N.

Бойко Николай Николаевич - кандидат фармацевтических наук, младший научный сотрудник лаборатории технологии лекарств, доцент кафедры фармацевтической технологии, ФГАОУ ВО НИУ «БелГУ» Минобрнауки России.

308015, Белгород, ул. Победы, 85.

Nikolay N. Boyko - PhD (Pharmacy), Junior Researcher, Laboratory of Technology of Drugs, Associate Professor, Department of Pharmaceutical Technology, Belgorod National Research University, Russia, Belgorod.

85, Pobeda Str., Belgorod, 308015.

boykoniknik@gmail.comЖиляковаЕ. Т.ZhilyakovaE. T.

Жилякова Елена Теодоровна - доктор фармацевтических наук, профессор, заведующая кафедрой фармацевтической технологии, ФГАОУ ВО НИУ «БелГУ» Минобрнауки России.

308015, Белгород, ул. Победы, 85.

Elena T. Zhilyakova - Doctor of Sciences (Pharmacy), Professor, Head of the Department of Pharmaceutical Technology, Belgorod National Research University.

85, Pobeda Str., Belgorod, 308015.

ezhilyakova@bsu.edu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6170-2151МалютинаА. Ю.MalyutinaA. Yu.

Малютина Анастасия Юрьевна - кандидат фармацевтических наук, без звания, доцент кафедры фармацевтической технологии, ФГАОУ ВО НИУ «БелГУ» Минобрнауки России.

308015, Белгород, ул. Победы, 85.

Anastasiya Yu. Malyutina - PhD (Pharmacy), Associate Professor of the Department of Pharmaceutical Technology, Belgorod National Research University.

85, Pobeda Str., Belgorod, 308015.

malyutina_a@bsu.edu.ruНаплековД. К.NaplekovD. K.

Наплеков Денис Константинович - аспирант 2-го года обучения кафедры фармацевтической технологии, ФГАОУ ВО НИУ «БелГУ» Минобрнауки России.

308015, Белгород, ул. Победы, 85.

Denis K. Naplekov - 2nd year postgraduate student, Belgorod National Research University.

85, Pobeda Str., Belgorod, 308015.

783767@bsu.edu.ruШестопаловаН. Н.ShestopalovaN. N.

Шестопалова Наталья Николаевна - кандидат сельскохозяйственных наук, доцент, доцент кафедры фармацевтической технологии, ФГАОУ ВО НИУ «БелГУ» Минобрнауки России.

308015, Белгород, ул. Победы, 85.

Natalia N. Shestopalova - PhD (Agricultural), Associate Professor of the Department of Pharmaceutical Technology, Belgorod National Research University.

85, Pobeda Str., Belgorod, 308015.

shestopalova@bsu.edu.ruМарцеваД. С.MartcevaD. S.

Марцева Диана Сергеевна - аспирант 3-го года обучения кафедры фармацевтической технологии, ФГАОУ ВО НИУ «БелГУ» Минобрнауки России.

308015, Белгород, ул. Победы, 85.

Diana S. Martceva - 3rd year postgraduate student, Belgorod National Research University.

85, Pobeda Str., Belgorod, 308015.

martseva@bsu.edu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3145-6783НовиковО. О.NovikovO. O.

Новиков Олег Олегович - доктор фармацевтических наук, профессор, заведующий Центра коллективного пользования (научно-образовательный центр) «Центр контроля качества лекарств», ФГАОУ ВО РУДН.

117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 8/2.

Oleg O. Novikov - Doctor of Sciences (Pharmacy), Professor, Head of Test Department "Drugs quality control center" of the Shared Research and Education Center Peoples' Friendship University of Russia.

8/2, Miklukho-Maklay Str., Moscow, 117198.

ole9222@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2996-7712ПисаревД. И.PisarevD. I.

Писарев Дмитрий Иванович - доктор фармацевтических наук, доцент, Центр коллективного пользования (научно-образовательный центр) «Центр контроля качества лекарств», ФГАОУ ВО РУДН.

117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 8/2.

Dmitry I. Pisarev - Doctor of Sciences (Pharmacy), Professor of the Shared Research and Education Center, Peoples' Friendship University of Russia.

8/2, Miklukho-Maklay Str., Moscow, 117198.

juniper05@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6510-9603МизинаП. Г.MizinaP. G.

Мизина Прасковья Георгиевна - доктор фармацевтических наук, профессор, ФГБНУ ВИЛАР.

117216, Москва, ул. Грина, 7.

Praskovia G. Mizina - Doctor of Sciences (Pharmacy), Professor, Vice-Director for Science of All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants.

7, Grin Str., Moscow, 117216.

mizina-pg@yandex.ruБелгородский государственный национальный исследовательский университет Минобрнауки РоссииРоссияLaboratory of Drugs Technology, department of Pharmaceutical Technology, Belgorod National Research UniversityRussian FederationЦентр коллективного пользования (научно-образовательный центр) «Центр контроля качества лекарств», ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов»РоссияTest Department "Drugs quality control center" of the Shared Research and Education Center Рeoples' Friendship University of RussiaRussian FederationВсероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растенийРоссияAll-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic PlantsRussian Federation20190512201975271278Copyright © Бойко Н.Н., Жилякова Е.Т., Малютина А.Ю., Наплеков Д.К., Шестопалова Н.Н., Марцева Д.С., Новиков О.О., Писарев Д.И., Мизина П.Г., 20192019Бойко Н.Н., Жилякова Е.Т., Малютина А.Ю., Наплеков Д.К., Шестопалова Н.Н., Марцева Д.С., Новиков О.О., Писарев Д.И., Мизина П.Г.Boyko N.N., Zhilyakova E.T., Malyutina A.Y., Naplekov D.K., Shestopalova N.N., Martceva D.S., Novikov O.O., Pisarev D.I., Mizina P.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmpharm.ru/jour/article/view/513Цель

Цель. Проверка адекватности выдвигаемой рабочей гипотезы, которая объясняет и количественно описывает распределение БАВ в экстракционной системе из цветков бессмертника песчаного и растворителя, с помощью регрессионного анализа в предсказанных теорией координатах.

Материалы и методы

Материалы и методы. Для исследований использовали измельченное фармакопейное растительное сырье «Бессмертника песчаного цветки» (Helichrysum arenarium L. flores). Анализ извлечений проводили с помощью ОФ ВЭЖХ метода. В качестве стандартных веществ использовали изосалипурпозид, салипурпозид, хлорогеновую кислоту ФСО ГФУ, содержание >98,0 %. Аналитические длины волн 370, 290 и 325 нм.

Результаты

Результаты. Экспериментальные данные хорошо аппроксимируются регрессионными линейными уравнениями в предсказанных теорией координатах 1/C=f(V) и ln(b/a)=f(1/T). При этом коэффициент детерминации регрессионных уравнений, имеет значение R2>0,998, что говорит о функциональной зависимости между изучаемыми параметрами и подтверждает адекватность разработанных уравнений. Эксперимент выявил необходимость введения в математическую модель дополнительной константы.

Заключение

Заключение. Предложена рабочая гипотеза, которая объясняет и количественно описывает распределение БАВ в экстракционной системе из цветков бессмертника песчаного и этанола 80 % об. С помощью рабочей гипотезы разработаны математические модели, адекватность которых доказана с помощью регрессионного анализа в предсказанных теорией координатах. Полученные результаты не отвергают гипотезу, что механизм распределения БАВ между фазами в экстракционной системе объясняется и описывается классическим распределением Больцмана для дискретных значений энергии молекул (или квантовым распределением Ферми-Дирака).

The aim of this study is to confirm the adequacy of the proposed hypothesis, which explains and quantitatively describes the distribution of biologically active substances (BAS) within the extraction system consisting of Helichrysum arenarium flowers and the solvent using a regressive analysis for the theoretically predicted coordinates.

Materials and methods

Materials and methods. For this research, milled officinal flowers of Helichrysum arenarium (Helichrysum arenarium L. flores) were used. The analysis of the extractions was carried out by RP HPLC method. Isosalipurposide, salipurposide, and chlorogenic acid of >98.0% purity were used as reference substances. The analytical wavelengths were 370, 290, and 325 nm.

Results

Results. The obtained experimental data are well-approximated by regressive linear equations in the theoretically predicted coordinates 1/C=f(V) and ln(b/a)=f(1/T). Wherein, the coefficient of determination of regressive equations was R2>0.998, which indicates functional dependence between the studied parameters and confirms the adequacy of the developed mathematical model. The experimental work identified the necessity of implementation of additional constant values into the mathematical model.

Conclusion

Conclusion. A new hypothesis was proposed to explain and quantitatively describe the distribution of BAS in the extraction system of Helichrysum arenarium flowers and 80% ethanol. With this working hypothesis, mathematical models were developed and their adequacy was proved using a regressive analysis in the theoretically predicted coordinates. The results obtained could not deny that a mechanism of BAS distribution between the phases is explained and described by the classic Boltzmann distribution for discrete values of molecular energy (or quantum distribution according to Fermi and Dirac). 

цветки бессмертника песчаногоHelichrysum arenariumизосалипурпозидсалипурпозидхлорогеновая кислотаравновесиеклассическое распределение Больцмана для дискретных значений энергии молекулflowers of Helichrysum arenariumisosalipurposidesalipurposidechlorogenic acidequilibriumclassic Boltzmann distribution for discrete values of molecular energyReferencesHelichrysum arenarium subsp. arenarium: phenolic composition and antibacterial activity against lower respiratory tract pathogens / A.C. Gradinaru [et al.] // Natural Product Research. 2014. Vol. 28, Is. 22. P. 2076-2080. DOI: 10.1080/14786419.2014.924931.Gradinaru AC, Silion М, Trifan A, Miron A, Aprotosoaie AC. Helichrysum arenarium subsp. arenarium: phenolic composition and antibacterial activity against lower respiratory tract pathogens. Natural Product Research. 2014;28(22):2076-2080. DOI: 10.1080/14786419.2014.924931.Sandy Everlasting (Helichrysum arenarium (L.) Moench): Botanical, Chemical and Biological Properties / D. Pljevljakusic [et al.] // Front. Plant. Sci. 2018. Vol. 9. P. 1123. DOI: 10.3389/fpls.2018.01123.Pljevljakusic D, Bigovic D, Jankovic T, Jelacic S, Savikin K. Sandy Everlasting (Helichrysum arenarium (L.) Moench): Botanical, Chemical and Biological Properties. Front. Plant. Sci. 2018;9:1123. DOI: 10.3389/fpls.2018.01123.Phytochemical analysis, antioxidant and antimicrobial activities of Helichrysum arenarium (L.) Moench. and Antennaria dioica (L.) Gaertn. Flowers / M. Babota [et al.] // Molecules. 2018. Vol. 23, Is. 2. P. 409. DOI: 10.3390/molecules23020409.Babota M, Mocan A, Vlase L, Crisan O, lelciu I, Gheldiu A-M, Vodnar DC, Crisan G, Paltinean R. Phytochemical analysis, antioxidant and antimicrobial activities of Helichrysum arenarium (L.) Moench. and Antennaria dioica (L.) Gaertn. Flowers. Molecules. 2018;23(2):409. DOI: 10.3390/molecules23020409.Anti-atherosclerotic activities of flavonoids from the flowers of Helichrysum arenarium L. Moench through the pathway of anti-inflammation / Z. Mao [et al.] // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2017. Vol. 27. P. 2812-2817. DOI: 10.1016/j.bmcl.2017.04.076.Mao Z, Gan C, Zhu J, Ma N, Wu L, Wang L, Wang X. Antiatherosclerotic activities of flavonoids from the flowers of Helichrysum arenarium L. Moench through the pathway of antiinflammation. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2017;27:2812-2817. DOI: 10.1016/j.bmcl.2017.04.076.WHO monographs on medicinal plants commonly used in the Newly Independent States (NIS). Geneva: World Health Organization, 2010. 441 p.WHO monographs on medicinal plants commonly used in the Newly Independent States (NIS). Geneva: World Health Organization; 2010.Effect of flavone fractions of Helichrysum arenarium on liver lesions / J. Jelinek [et al.] // Cesk Fysiol. 1960. Vol. 9. P. 289-290. (in Czech)Jelinek J, Jiricka Z, Janku I, Hava M. Effect of flavone fractions of Helichrysum arenarium on liver lesions. Cesk Fysiol. 1960;9:289-290. (in Czech)Rashba E., Mostovova G. Relation of the antibacterial properties of Arenarin to the time of harvesting of Helichrysum arenarium and other factors // Mikrobiol Zh. 1962. Vol. 24, Is. 2. P. 48-55. (in Ukr)Rashba E, Mostovova G. Relation of the antibacterial properties of Arenarin to the time of harvesting of Helichrysum arenarium and other factors. Mikrobiol Zh. 1962;24(2):48-55. (in Ukr)Szadowska A. Pharmacological action of the galenicals and flavonoids isolated from Helichrysum arenarium // Acta Pol Pharm. 1962. Vol. 19. P. 465-479. (in Polish)Szadowska A. Pharmacological action of the galenicals and flavonoids isolated from Helichrysum arenarium. Acta Pol Pharm. 1962;9:465-479. (in Polish)In vitro antioxidant properties of Helichrysum arenarium (L.) Moench. / E. Czinner [et al.] // J Ethnopharmacol. 2000. Vol. 73, Is. 3. P. 437-43. DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-8741(00)00304-4.Czinner E, Hagymasi K, Blazovics A, Kery A, Szoke Ё, Lemberkovics Ё. In vitro antioxidant properties of Helichrysum arenarium (L.) Moench. J Ethnopharmacol. 2000;73(3):437-43. DOI: https://doi.org/10.1016/S0378-8741(00)00304-4.Противотуберкулезная активность экстракта бессмертника песчаного (Helichrysum arenarium) in vitro / B. В. Скворцова [и др.] // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2015. Т. 78, N 2. С.30-33.Skvortsova VV, Navolokin NA, Polukonova NV, Manaenkova EV, Pankratova LE, Kurchatova MN, Maslyakova GN, Durnova NA. [Antituberculous in vitro activity of Helichrysum arenarium extract]. Experimental and clinical pharmacology. 2015;78(2):30-33. (in Russ)Anti-atherosclerotic activities of flavonoids from the flowers of Helichrysum arenarium L. Moench. through the pathway of anti-inflammation / Z. Mao [et al.] // Bioorg Med Chem Lett. 2017. Vol.27, Is. 12. P. 2812-2817. DOI: 10.1016/j.bmcl.2017.04.076.Mao Z, Gan C, Zhu J, Ma N, Wu L, Wang L, Wang X. Anti-atherosclerotic activities of flavonoids from the flowers of Helichrysum arenarium L. Moench. through the pathway of anti-inflammation. Bioorg Med Chem Lett. 2017;27(12):2812-2817. DOI: 10.1016/j.bmcl.2017.04.076.Гудзенко А.В., Цуркан А.А. Разработка подходов к стандартизации цветков бессмертника песчаного (Helichrysum arenarium (L.) Moench) в растительных смесях // Фармация и фармакология. 2014. Т. 2, N 1(2). C. 29-34. DOI: https://doi.org/10.19163/2307-9266-2014-2-1(2)-29-34.Goudzenko AV, Tsourkan AA. Elaboration of approaches to the standardization of Helichrysum arenarium (L.) Moench in plant mixtures. Farmatsiya i farmakologiya. 2014;1:29-34. DOI: https://doi.org/10.19163/2307-9266-2014-2-1(2)-29-34.Cytogenetic effects of Helichrysum arenarium in human lymphocytes cultures / H.E. Eroglu [et al.] // Turk J Biol. 2010. Vol. 34. P. 253-259. DOI: 10.3906/biy-0906-31.Eroglu HE, Hamzaoglu E, Aksoy A, Budak U, Albayrak S. Cytogenetic effects of Helichrysum arenarium in human lymphocytes cultures. Turk J Biol. 2010;34:253-259. DOI: 10.3906/biy-0906-31.Helichrysum italicum: From traditional use to scientific data. Review / D.A. Viegas [et al.] // Journal of Ethnopharmacology. 2014. Vol. 151, Is. 1. P. 54-65. DOI: 10.1016/j.jep.2013.11.005.Viegas DA, Palmeira-de-Oliveira A, Salgueiro L, Martinez-de-Oliveira J, Palmeira-de-Oliveira R. Helichrysum italicum: From traditional use to scientific data. Review. Journal of Ethnopharmacology. 2014;151(1):54-65. DOI: 10.1016/j.jep.2013.11.005.Phytochemical Analysis, Antioxidant and Antimicrobial Activities of Helichrysum arenarium (L.) Moench. and Antennaria dioica (L.) Gaertn. Flowers / M. Babota [et al.] // Molecules. 2018. Vol. 23, Is. 2. P. 409. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules23020409.Babota M, Mocan A, Vlase L, Crisan O, Ielciu I, Gheldiu A-M, Vodnar DC, Crisan G, Paltinean R. Phytochemical Analysis, Antioxidant and Antimicrobial Activities of Helichrysum arenarium (L.) Moench. and Antennaria dioica (L.) Gaertn. Flowers. Molecules. 2018;23(2):409. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules23020409.Попова Н.В., Литвиненко В.И., Куцанян А.С. Лекарственные растения мировой флоры: энциклопед. справочник. Харьков: Дка плюс, 2016. 540 с.Popova NV, Litvinenko VI, Kucanjan AS. [Medicinal plants of the world: encyclopedic handbook]. Kharkiv: Disa plus; 2016. (in Russ)Куркина А.В., Рыжов В.М., Авдеева Е.В. Определение содержания изосалипурпозида в сырье и препаратах бессмертника песчаного // Химико-фармацевтический журнал. 2012. Т. 46, N 3. С.28-33. DOI: https://doi.org/10.1007/s11094-012-0753-9.Kurkina AV, Ryzhov VM, Avdeeva EV. [Assay of isosalipurposide in raw material and drugs from the Dwarf everlast (Helichrysum arenarium)]. Pharmaceutical chemistry journal. 2012;46(3):28-33. (in Russ) DOI: https://doi.org/10.1007/s11094-012-0753-9.Лгтвшенко В.И., Попова Н.В., Волькович О.О. Цмини - ботаычна характеристика, хiмiчний склад та застосування // Фармаком. 2001. N 9. С. 9-15. (на Укр.)Litvinenko VI, Popova NV, Vol'kovich OO. [The botanical characteristic, chemical composition and therapeutical uses of Helichrysum Mill]. Farmacom. 2001;9:9-15. (in Ukr)Helichrysum arenarium subsp. arenarium: phenolic composition and antibacterial activity against lower respiratory tract pathogens / A.C. Gradinaru [et al.] // Natural Product Research. 2014. Vol. 28, Is. 22. P. 2076-2080. DOI: 10.1080/14786419.2014.924931.Gradinaru AC, Silion M, Trifan A, Miron A, Aprotosoaie AC. Helichrysum arenarium subsp. arenarium: phenolic composition and antibacterial activity against lower respiratory tract pathogens. Natural Product Research. 2014;28(22):2076-2080. DOI: 10.1080/14786419.2014.924931.Biologically active compounds of Helichrysum arenarium (L.) Moench. Eur / E. Czinner [et al.] // J Drug Metab Pharmacokinet. 1999. Vol. 24, Is. 4. P. 309-313. DOI: https://doi.org/10.1007/BF03190038.Czinner E, Kery A, Hagymasi K, Blazovics A, Lugasi A, Szoke Ё, Lemberkovics Ё. Biologically active compounds of Helichrysum arenarium (L.) Moench. Eur. J Drug Metab Pharmacokinet. 1999;24(4):309-313. DOI: https://doi.org/10.1007/BF03190038.Изучение и моделирование влияния растворителя на экстракцию изосалипурпозида из Helichrysi arenarii flores / Н.Н. Бойко [и др.] // Фармация и фармакология. 2018. Т. 6, N 4. С. 340-350. DOI: 10.19163/2307-9266-2018-6-4-340-350Boyko NN, Pisarev DI, Zhilyakova ET, Novikov OO. Study and modeling of solvent influence on isosalipurposide extraction from Helichrysi arenarii flowers. Pharmacy & Pharmacology. 2018;6(4):340-350. DOI: 10.19163/2307-9266-2018-6-4-340-350Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV издание. Том I и IV. Москва: Министерство здравоохранения Российской Федерации, 2018.National Pharmacopeia of the Russian Federation. XIV ed. Vol. I and IV. Moscow: Ministry of Healthcare of Russian Federation; 2018. (in Russ)Studying the polyphenolic structure of Laurus Nobilis L. leaves / E.T. Zhilyakova [et al.] // Indo Am. J. Pharm. Sci. 2017. Vol. 4, Is. 9. P. 3066-3074.Zhilyakova ET, Novikov OO, Pisarev DI, Malyutina AY, Boyko NN. Studying the polyphenolic structure of Laurus Nobilis L. Leaves. Indo Am. J. Pharm. Sci. 2017;4(9):3066-3074.Макаревич Н.А. Богданович Н.И. Теоретические основы адсорбции: учебное пособие. Архангельск: САФУ, 2015. 362 с.Makarevich NA, Bogdanovich NI. Theoretical basis of adsorption: manual. Arkhangelsk: NAFU; 2015. (in Russ)Цвет М. С. Хроматографический адсорбционный анализ. М.: Издательство Юрайт, 2017. 206 с.Tsvet M. S. Chromatographic adsorption analysis. Moscow: Yurai; 2017. (in Russ)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.