Оптимізація виділення біологічно активних комплексів з бруньок і пагонів берези та бруньок тополі для подальшого їх використання в косметичних засобах

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2023.273394

Ключові слова:

береза, тополя, ефірні олії, біологічно активні комплекси, екстракція, баротермальний метод, гідродистиляція, космецевтика

Анотація

Метою роботи є оптимізація виділення біологічно активних комплексів берези та тополі на основі відходів деревообробної промисловості для вивчення їх біологічної активності для створення космецевтичних композицій косметичної та фармацевтичної дії.

Матеріали та методи. Об’єктом дослідження є вегетативні органи берези (бруньки та пагони) та тополі (бруньки). У процесі роботи проводились експериментальні дослідження з вилучення та розділення природних сполук, розробки біологічних комплексів вегетативних органів берези та тополі, вивчення хімічного складу та стандартизації біологічно активних комплексів берези та препаратів на їх основі.

Результати. Визначено оптимальні способи видобутку природних комплексів. Створена як напівпромислова установка для отримання біологічно активних комплексів баротермальним методом, що поєднує два процеси - високого тиску і гідродистиляції. Визначено оптимальний робочий цикл і параметри установки. Визначено оптимальні розчинники для екстракції біологічно активних комплексів із вегетативних органів берези та тополі. Найбільше сполук із бруньок берези екстрагував петролейний ефір (33,60 %), з пагонів берези – етанол (8,34 %). Визначено якісні та кількісні показники біологічно активних комплексів і запропоновано проекти дослідження отриманих біологічно активних комплексів. Визначали вихід ефірної олії залежно від часу збору сировини та встановили, що найбільша кількість ефірної олії міститься у весняних бруньках (0,21 % сухої сировини) та пагонах (0,08 %).

Висновки. Основою для створення косметичних засобів є біологічні комплекси, створені з відходів деревообробки з високою активністю. Створений напівпромисловий цех стане основою для створення нової оригінальної продукції в промислових обсягах

Біографії авторів

Alyona Yanevich, M. Kozybayev North Kazakhstan University

Master

Department of Chemistry and Chemical Technology

Dmitriy Mokshin , M. Kozybayev North Kazakhstan University

Master, PhD student

Department of Chemistry and Chemical Technology

Vladilen Polyakov, M. Kozybayev North Kazakhstan University

Doctor of Chemical Sciences, Professor

Department of Chemistry and Chemical Technology

Посилання

  1. Distribution of forested land by dominant forest species and groups (2020). State accounting of the forest fund of the North Kazakhstan region.
  2. Lezhneva, M. Yu. (2006). Terpene compounds of birch, their chemical modifications and biological activity. Astana: Institute of Phytochemistry, 24.
  3. Chen, S., Zhao, X., Chen, S. (2022). Identification of the cell wall synthesis genes in betula pendula. Wood Research, 67 (4), 519–532. doi: https://doi.org/10.37763/wr.1336-4561/67.4.519532
  4. Hynynen, J., Niemisto, P., Vihera-Aarnio, A., Brunner, A., Hein, S., Velling, P. (2009). Silviculture of birch (Betula pendula Roth and Betula pubescens Ehrh.) in northern Europe. Forestry, 83 (1), 103–119. doi: https://doi.org/10.1093/forestry/cpp035
  5. Harr, L., Esper, J., Kirchhefer, J. A., Zhou, W., Hartl, C. (2020). Growth response of Betula pubescens Ehrh. to varying disturbance factors in northern Norway. Trees, 35 (2), 421–431. doi: https://doi.org/10.1007/s00468-020-02043-1
  6. Havlik, J., de la Huebra, R. G., Hejtmankova, K., Fernandez, J., Simonova, J., Melich, M., Rada, V. (2010). Xanthine oxidase inhibitory properties of Czech medicinal plants. Journal of Ethnopharmacology, 132 (2), 461–465. doi: https://doi.org/10.1016/j.jep.2010.08.044
  7. Gründemann, C., Gruber, C. W., Hertrampf, A., Zehl, M., Kopp, B., Huber, R. (2011). An aqueous birch leaf extract of Betula pendula inhibits the growth and cell division of inflammatory lymphocytes. Journal of Ethnopharmacology, 136 (3), 444–451. doi: https://doi.org/10.1016/j.jep.2011.05.018
  8. Bljajić, K., Šoštarić, N., Petlevski, R., Vujić, L., Brajković, A., Fumić, B. et al. (2016). Effect ofBetula pendulaLeaf Extract onα-Glucosidase and Glutathione Level in Glucose-Induced Oxidative Stress. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2016, 1–8. doi: https://doi.org/10.1155/2016/8429398
  9. Rastogi, S., Pandey, M. M., Kumar Singh Rawat, A. (2015). Medicinal plants of the genus Betula – Traditional uses and a phytochemical–pharmacological review. Journal of Ethnopharmacology, 159, 62–83. doi: https://doi.org/10.1016/j.jep.2014.11.010
  10. Svanberg, I., Sõukand, R., Łuczaj, Ł., Kalle, R., Zyryanova, O., Dénes, A. et al. (2012). Uses of tree saps in northern and eastern parts of Europe. Acta Societatis Botanicorum Poloniae, 81 (4), 343–357. doi: https://doi.org/10.5586/asbp.2012.036
  11. Eddouks, M., Maghrani, M., Lemhadri, A., Ouahidi, M.-L., Jouad, H. (2002). Ethnopharmacological survey of medicinal plants used for the treatment of diabetes mellitus, hypertension and cardiac diseases in the south-east region of Morocco (Tafilalet). Journal of Ethnopharmacology, 82 (2-3), 97–103. doi: https://doi.org/10.1016/s0378-8741(02)00164-2
  12. Blanco, E., Macı́a, M. J., Morales, R. (1999). Medicinal and veterinary plants of El Caurel (Galicia, northwest Spain). Journal of Ethnopharmacology, 65 (2), 113–124. doi: https://doi.org/10.1016/s0378-8741(98)00178-0
  13. Neves, J. M., Matos, C., Moutinho, C., Queiroz, G., Gomes, L. R. (2009). Ethnopharmacological notes about ancient uses of medicinal plants in Trás-os-Montes (northern of Portugal). Journal of Ethnopharmacology, 124 (2), 270–283. doi: https://doi.org/10.1016/j.jep.2009.04.041
  14. Miraldi, E., Ferri, S., Mostaghimi, V. (2001). Botanical drugs and preparations in the traditional medicine of West Azerbaijan (Iran). Journal of Ethnopharmacology, 75 (2-3), 77–87. doi: https://doi.org/10.1016/s0378-8741(00)00381-0
  15. Bélanger, A., Grenier, A., Simard, F., Gendreau, I., Pichette, A., Legault, J., Pouliot, R. (2019). Dihydrochalcone Derivatives from Populus balsamifera L. Buds for the Treatment of Psoriasis. International Journal of Molecular Sciences, 21 (1), 256. doi: https://doi.org/10.3390/ijms21010256
  16. Dudonné, S., Poupard, P., Coutière, P., Woillez, M., Richard, T., Mérillon, J.-M., Vitrac, X. (2011). Phenolic Composition and Antioxidant Properties of Poplar Bud (Populus nigra) Extract: Individual Antioxidant Contribution of Phenolics and Transcriptional Effect on Skin Aging. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 59 (9), 4527–4536. doi: https://doi.org/10.1021/jf104791t
  17. Pobłocka-Olech, L., Inkielewicz-Stepniak, I., Krauze-Baranowska, M. (2019). Anti-inflammatory and antioxidative effects of the buds from different species of Populus in human gingival fibroblast cells: Role of bioflavanones. Phytomedicine, 56, 1–9. doi: https://doi.org/10.1016/j.phymed.2018.08.015
  18. Zhang, C., Zheng, H., Liu, G., Hu, F. (2011). Development and validation of HPLC method for determination of salicin in poplar buds: Application for screening of counterfeit propolis. Food Chemistry, 127 (1), 345–350. doi: https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.01.014
  19. Castaldo, S., Capasso, F. (2002). Propolis, an old remedy used in modern medicine. Fitoterapia, 73, S1–S6. doi: https://doi.org/10.1016/s0367-326x(02)00185-5
  20. Darra, E., Abdel-Azeim, S., Manara, A., Shoji, K., Maréchal, J.-D., Mariotto, S. et al. (2008). Insight into the apoptosis-inducing action of α-bisabolol towards malignant tumor cells: Involvement of lipid rafts and Bid. Archives of Biochemistry and Biophysics, 476 (2), 113–123. doi: https://doi.org/10.1016/j.abb.2008.02.004
  21. Piochon-Gauthier, M., Legault, J., Sylvestre, M., Pichette, A. (2014). The Essential Oil of Populus balsamifera Buds: Its Chemical Composition and Cytotoxic Activity. Natural Product Communications, 9 (2), 257–260. doi: https://doi.org/10.1177/1934578x1400900231
  22. Kuś, P. M., Okińczyc, P., Jakovljević, M., Jokić, S., Jerković, I. (2018). Development of supercritical CO2 extraction of bioactive phytochemicals from black poplar (Populus nigra L.) buds followed by GC–MS and UHPLC-DAD-QqTOF-MS. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 158, 15–27. doi: https://doi.org/10.1016/j.jpba.2018.05.041
  23. Simard, F., Legault, J., Lavoie, S., Pichette, A. (2014). Balsacones D-I, dihydrocinnamoyl flavans from Populus balsamifera buds. Phytochemistry, 100, 141–149. doi: https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2013.12.018
  24. Kabishev, K. E., Sakanyan, E. I. (2002). Determination of extractive substances in medicinal plant raw materials with various technologies for obtaining extracts. Plant Resources, 38 (3), 113.
  25. Nadirov, R. S., Polyakov, V. V., Adekenov, S. M. (2002). Pre-Pat. No. 11387 KZ. Barotermicheskiy sposob polucheniya masla topolya bal'zamicheskogo. MKP A61K 35/78. published: 15.04.2002, Bul. No. 4
  26. Park, K. J., Subedi, L., Kim, S. Y., Choi, S. U., Lee, K. R. (2018). Bioactive triterpenoids from twigs of Betula schmidtii. Bioorganic Chemistry, 77, 527–533. doi: https://doi.org/10.1016/j.bioorg.2018.02.006
  27. Adekenov, S. M., Baysarov, G. M., Khabarov, I. A., Polyakov, V. V. (2020). Flavonoids of populus Balsamifera L. buds and methods for their isolation. Chemistry of Plant Raw Material, 2, 181–188. doi: https://doi.org/10.14258/jcprm.2020027602

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-02-28

Як цитувати

Yanevich, A., Mokshin , D., & Polyakov, V. . (2023). Оптимізація виділення біологічно активних комплексів з бруньок і пагонів берези та бруньок тополі для подальшого їх використання в косметичних засобах. ScienceRise: Pharmaceutical Science, (1(41), 67–76. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2023.273394

Номер

№ 1(41) (2023)

Розділ

Фармацевтичні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Alyona Yanevich, Dmitriy Mokshin , Vladilen Polyakov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.