Химики Санкт-Петербургского государственного университета совместно с российскими и белорусскими коллегами, в рамках проекта Министерства науки и высшего образования РФ (FMEZ-2025-0064), предложили методику и экспериментально доказали эффективность выделения лекарственных веществ из растений. Растворитель на основе молочной кислоты оказался наиболее действенным, а кровохлебка лекарственная показала высокое содержание антиоксидантов, что перспективно для применения в фармакологической и пищевой промышленности.
В состав лекарственных растений входят разнообразные соединения, которые вырабатываются для защиты от ультрафиолета, патогенов и других внешних влияний. Такие вещества не синтезируются в тканях животных. Поэтому именно растения становятся важным источником сырья для лекарств.
Полифенолы – это один из крупнейших классов вторичных метаболитов, то есть соединений, которые не участвуют напрямую в росте растения, но выполняют защитные функции. В медицине и фармакологии они ценятся за антиоксидантную активность, взаимодействие с клеточными мембранами и регуляцию внутриклеточных сигнальных путей. Все это применимо для разработки лекарств и биологически активных добавок.
Однако разнообразие растений и другие факторы создают проблемы для выделения нужных веществ. Часто требуемое соединение занимает не более 1% сухого веса растения. Традиционные методы экстракции с использованием органических растворителей отличаются токсичностью, летучестью и недостаточной экологичностью.
По словам ученых, эту проблему решают природные глубокие эвтектические растворители. Они более устойчивы и эффективны. Эти системы обычно состоят из встречающихся в природе компонентов, таких как сахара, аминокислоты и производные холина. Кроме того, такие растворители положительно влияют на стабильность извлеченных фитохимических веществ. Это позволяет сохранять целостность выделенного соединения и его функции – например, антиоксидантную активность.
Химики СПбГУ совместно с российскими и белорусскими коллегами выделили полифенолы из растений при помощи природных глубоких эвтектических растворителей. Исследовали окопник лекарственный и кровохлебку лекарственную. Они обладают противовоспалительным и кровоостанавливающим действием.
Выделение проводили двумя разными природными глубокими эвтектическими растворителями: на основе холин хлорида с молочной кислотой и пропиленгликоля. Из кровохлебки удалось выделить по 0,5 мг экстракта на 1 г сухого вещества каждым из способов. Окопник лекарственный показал более низкие значения: 0,11 мг в молочной кислоте и 0,08 мг в пропиленгликоле.
Сравнение двух составов растворителя показало, что система на основе молочной кислоты обеспечивает более стабильное извлечение. Ученые объяснили это прочными водородными связями и лучшей согласованностью полярностей извлекаемых веществ и растворителей. Этот же состав позволяет выделять более широкий спектр полифенолов из кровохлебки. Ученые пришли к выводу, что именно этот метод более эффективен, безопасен и экологичен.
Тесты и эксперименты помогли оценить эффективность полученных из кровохлебки и окопника экстрактов.
«Для функциональной валидации экстрактов были проведены биоаналитические тесты: оценка антиоксидантной активности по ингибированию DPPH-радикала с помощью ЭПР-спектроскопии, а также эксперименты на изолированных эритроцитах и митохондриях крыс для изучения защиты от окислительного стресса и влияния на митохондриальное дыхание и проницаемость мембран», – рассказал профессор кафедры аналитической химии СПбГУ, лауреат премии Президента РФ для молодых ученых Андрей Шишов.
Сравнительный анализ показал, что экстракты кровохлебки лекарственной обладают более высокой антиоксидантной активностью и сильнее влияют на митохондрии, чем окопник лекарственный.
По словам ученых, в дальнейшем они продолжат исследовать как разнообразное растительное сырье, так и новые эвтектические растворители. Химики отмечают, что разработанный подход перспективен для применения в фармацевтической и пищевой промышленности для получения и контроля качества необходимых экстрактов.
Исследование проводилось с использованием оборудования Научного парка СПбГУ.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале Analytica.
В работе над исследованием принимали участие ученые Санкт-Петербургского государственного университета, Кольского научного центра Российской академии наук, Мурманского арктического университета и Гродненского государственного университета им. Янки Купалы.
Источник: Минобрнауки России
