pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2022-11-1-132-139pharmjournal-1171Research ArticleМЕТОДЫ АНАЛИЗА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВANALYTICAL METHODSАнализ элементного состава отдельных видов Sedum (Rhodiola) spp. и Orthilia secundaAnalysis of the Elemental Composition of Individual Species Sedum (Rhodiola) spp. and Orthilia secundahttps://orcid.org/0000-0002-2942-1015ТернинкоИ. И.TerninkoI. I.

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14, лит. А

14A, Prof. Popov str., Saint-Petersburg, 197376, Russia

https://orcid.org/0000-0002-4738-8570ЛёзинаА. В.LezinaA. V.

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14, лит. А

14A, Prof. Popov str., Saint-Petersburg, 197376, Russia

https://orcid.org/0000-0002-2573-6036ГенераловаЮ. Э.GeneralovaYu. E.

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14, лит. А

14A, Prof. Popov str., Saint-Petersburg, 197376, Russia

https://orcid.org/0000-0003-0225-8294РомановаМ. А.RomanovaM. A.

Романова Маргарита Алексеевна

197376, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 14, лит. А

Margarita A. Romanova

14A, Prof. Popov str., Saint-Petersburg, 197376, Russia

romanova.margarita@pharminnotech.comФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России)Saint-Petersburg State Chemical-Pharmaceutical University202224022022111132139Copyright © Тернинко И.И., Лёзина А.В., Генералова Ю.Э., Романова М.А., 20222022Тернинко И.И., Лёзина А.В., Генералова Ю.Э., Романова М.А.Terninko I.I., Lezina A.V., Generalova Y.E., Romanova M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1171Введение

Введение. Ортилия однобокая Orthilia secunda (L.) House, родиола четырехлепестная Sedum quadrifidum Pall. и родиола разнозубчатая Rhodiola heterodonta (Hook. f. & Thomson) Boriss. активно используются в народной медицине для лечения гинекологических патологий, однако сырье указанных видов зарегистрировано в качестве БАДов, поскольку отсутствуют данные комплексного фитохимического анализа и критерии стандартизации. Ввиду значимости макро- и микроэлементов для терапии/профилактики гинекологических патологий определение элементного состава лекарственного растительного сырья является важным этапом фитохимического исследования растений с целью введения их в официнальную медицину.

Цель

Цель. Анализ макро- и микроэлементного состава корневищ и корней р. четырехлепестной, р. разнозубчатой в сравнении с р. розовой и сравнение минерального состава травы ортилии однобокой из трех мест заготовки.

Материалы и методы

Материалы и методы. Для целей исследования трава ортилии однобокой Orthilia secunda (L.) House была заготовлена в трех фитоценотических зонах – южная часть Казахстана (июль 2018 года), Тюменская область (заготовка июль-август 2019 года) и Пермский край (июль 2019 года). Корневища и корни р. розовой были заготовлены в Питомнике СПХФУ в пос. Лемболово, Ленинградская область (2019 год). ЛРС р. четырёхлепестной было приобретено в аптечной сети г. Санкт-Петербурга, место и время заготовки по информации на упаковке – Алтай, март 2019 года. Р. разнозубчатая была заготовлена в Таджикистане (март 2018 года). Анализ элементного состава ЛРС проводили методом атомно-эмиссионной спектрометрии (АЭС) с индуктивно связанной плазмой на спектрометре Optima 8000 (Perkin Elmer, США) с предварительной пробоподготовкой методом «мокрой» минерализации в соответствии с рекомендациями ГФ РФ ХIV ОФС1.2.1.1.0004.15 и ОФС 1.5.3.0009.15 на базе ЦКП «Аналитический центр». Статистическую обработку результатов проводили при помощи программ Microsoft Excel и IBM SPSS Statistics (расчет критерия Манна – Уитни) по ОФС.1.1.0013.15.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. По результатам эксперимента (P = 95 %) и расчетам критерия Манна – Уитни (нулевая гипотеза отвергается) установлено, что р. четырехлепестная содержит большее количество натрия, железа, алюминия и марганца в сравнении с другими видами родиол, причем содержание марганца в 3 раза больше, чем в р. розовой, и в 4,9 раз больше, чем в р. разнозубчатой. Р. разнозубчатая отличается бóльшим содержанием кальция, калия и магния. Результаты изучения элементного состава травы ортилии показали, что регион заготовки не оказывает значительного влияния на минеральный профиль растения. Однако в ортилии однобокой, заготовленной в Казахстане, отмечено высокое содержание бария, также незначительно превалируют железо и магний, что может быть связано с техногенным загрязнением почв в данном регионе. Отмечено значительное содержание марганца в траве ортилии (339,0 мг/кг), что выше, чем в сырье родиолы розовой (17,7 мг/кг), которая относится к манганофилам. Это дает возможность отнести ортилию к растениям, избирательно накапливающим марганец, и позиционировать ее как индикатор почв, богатых солями этого элемента. Результаты статистической обработки позволили установить доверительный интервал среднего значения, который характеризует неопределенность результатов анализа и ОСО (RSD), которое характеризует прецизионность полученных результатов. Также путем расчета критерия Манна – Уитни для пула непараметрических данных было установлено, что различия между выборками родиол и ортилий (сравнение выборок внутри рода) являются статистически значимыми. Исключения составляют установленные значения цинка и калия в ортилии однобокой, заготовленной в Казахстане и Пермском крае (нулевая гипотеза принимается, то есть различия между выборками оказались статистически незначимыми), а также количественное содержание марганца в ортилии из Тюменской области и Пермского края.

Заключение

Заключение. Р. четырехлепестная накапливает максимальное количество элементов в сравнении с фармакопейным видом р. розовой. К мажоритарным микроэлементам растений рода Rhodiola относится барий и стронций; р. четырехлепестная позиционируется как манганофил. В траве ортилии значительно превалирует марганец, что также дает возможность отнести ее к манганофилам. Суммарное содержание меди, железа, цинка и кальция в сырье р. разнозубчатой и траве ортилии подтверждает перспективность разработки фитопрепаратов на их основе для лечения и профилактики гинекологических патологий.

Introduction

Introduction. Orthilia secunda (L.) House, Sedum quadrifidum Pall., Rhodiola heterodonta (Hook. f. & Thomson) Boriss. are actively used in folk medicine for the treatment of gynecological pathologies, however, the raw materials of these species are registered as dietary supplements, since there are no data from complex phytochemical analysis and standardization criteria. Since macro- and microelements are of great importance for the therapy and prevention of gynecological diseases, the determination of the elemental composition of medicinal plant raw materials is an important stage in a comprehensive phytochemical research of these plants with the purpose of introducing them into official medicine.

Aim

Aim. Analysis of the macro- and microelement composition of the rhizomes and roots of Sedum quadrifidum, Rhodiola heterodonta in comparison with Sedum roseum and analysis of the mineral composition of the herb Orthilia secunda from three harvesting sites.

Materials and methods

Materials and methods. For research purposes, the grass of Orthilia secunda (L.) House was harvested in three phytocenotic zones – the southern part of Kazakhstan (July 2018), the Tyumen region (harvesting July-August 2019) and the Perm region (July 2019). Rhizomes and roots of Sedum rosea were harvested in the SPCPU in the village Lembolovo, Leningrad region (2019). Medicinal plant raw material of Sedum quadrifidum was purchased in a pharmacy chain in St. Petersburg, the place and time of procurement according to the information on the package is Altai, March 2019. Rhodiola heterodonta was harvested in Tajikistan (March 2018). The analysis was carried out by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (AES) on an Optima 8000 spectrometer (Perkin Elmer, USA) with preliminary sample preparation by the wet mineralization method in accordance with the recommendations of the State Foundation of the Russian Federation XIV OFS1.2.1.1.0004.15 and OFS 1.5. 3.0009.15 on the basis of the Center for Collective Use "Analytical Center". Statistical processing of the results was carried out using the Microsoft Excel program according to GM.1.1.0013.15.

Results and discussion

Results and discussion. According to the results of the experiment, it was found that Sedum quadrifidum contains a greater amount of sodium, iron, aluminum, and manganese in comparison with other types of Rhodiols, and the content of manganese is 3 times higher than in the Sedum rosea, and 4.9 times more than in the Rhodiola heterodonta. Rhodiola heterodonta is distinguished by a high content of calcium, potassium, and magnesium. The results of studying the elemental composition of Orthilia herb showed that the harvesting region does not significantly affect the mineral profile of the plant. However, in Orthilia secunda (L.) House harvested in Kazakhstan, a high content of barium is noted, iron, magnesium, manganese, and zinc also slightly prevail, which may be associated with technogenic soil pollution in this region. A significant content of manganese was noted in the herb of orthilia (1801.50 mg/kg), which is higher than in the raw material of rhodiola, which belongs to manganophiles. This makes it possible to classify ortilia as a plant that selectively accumulates manganese, and to position it as an indicator of soils rich in salts of this element. The results of statistical processing made it possible to establish the confidence interval of the mean value, which characterizes the uncertainty of the analysis results and the RSD, which characterizes the precision of the results obtained.

Conclusion

Conclusion. Sedum quadrifidum accumulates the maximum numberof elements in comparison with Sedum roseum. Barium and strontium are the major microelements of the Rhodiola. Sedum quadrifidum is marketed as a manganophil. In the herb of Orthilia, manganese is significantly prevalent, which makes it possible to classify Orthilia as a manganophilous species. The total content of copper, iron, zinc and calcium in the raw material of Rhodiola heterodonta and Orthilia secunda herb confirms the prospects for the development of phytopreparations based on these species of raw materials for the treatment and prevention of gynecological pathologies.

родиола розоваяродиола четырехлепестнаяродиола разнозубчатаяортилия однобокаямакроэлементымикроэлементыатомно-эмиссионная спектрометрияSedum roseumSedum quadrifidumRhodiola heterodontaOrthilia secundamacroelementsmicroelementsatomic emission spectrometryReferencesYang M., Lee H. S., Hwang M. W., Jin M. Effects of Korean red ginseng (Panax Ginseng Meyer) on bisphenol A exposure and gynecologic complaints: single blind, randomized clinical trial of efficacy and safety. BMC Complement Altern Med. 2014;25(14):265. DOI: 10.1186/1472-6882-14-265.Yang M., Lee H. S., Hwang M. W., Jin M. Effects of Korean red ginseng (Panax Ginseng Meyer) on bisphenol A exposure and gynecologic complaints: single blind, randomized clinical trial of efficacy and safety. BMC Complement Altern Med. 2014;25(14):265. DOI: 10.1186/1472-6882-14-265.Drozdoff L., Klein E., Kiechle M., Paepke D. Use of biologically based complementary medicine in breast and gynecological cancer patients during systemic therapy. BMC complementary and alternative medicine. 2018;18(1):1–7. DOI: 10.1186/s12906-018-2325-3.Drozdoff L., Klein E., Kiechle M., Paepke D. Use of biologically based complementary medicine in breast and gynecological cancer patients during systemic therapy. BMC complementary and alternative medicine. 2018;18(1):1–7. DOI: 10.1186/s12906-018-2325-3.Della Corte L., Noventa M., Ciebiera M., Magliarditi M., Sleiman Z., Karaman E., Catena U., Salvaggio C., Falzone G., Garzon S. Phytotherapy in endometriosis: an up-to-date review. J Complement Integr Med. 2020;17(3):1–12. DOI: 10.1515/jcim-2019-0084.Della Corte L., Noventa M., Ciebiera M., Magliarditi M., Sleiman Z., Karaman E., Catena U., Salvaggio C., Falzone G., Garzon S. Phytotherapy in endometriosis: an up-to-date review. J Complement Integr Med. 2020;17(3):1–12. DOI: 10.1515/jcim-2019-0084.Cesar G. Fraga. Relevance, essentiality, and toxicity of trace elements in human health. Molecular Aspects of Medicine. 2005;26:235–244. DOI: 10.1016/j.mam.2005.07.013.Cesar G. Fraga. Relevance, essentiality, and toxicity of trace elements in human health. Molecular Aspects of Medicine. 2005;26:235–244. DOI: 10.1016/j.mam.2005.07.013.Ciosek Ż., Kot K., Kosik-Bogacka D., Łanocha-Arendarczyk N., Rotter I. The Effects of Calcium, Magnesium, Phosphorus, Fluoride, and Lead on Bone Tissue. Biomolecules. 2021;11(4):506. DOI: 10.3390/biom11040506.Ciosek Ż., Kot K., Kosik-Bogacka D., Łanocha-Arendarczyk N., Rotter I. The Effects of Calcium, Magnesium, Phosphorus, Fluoride, and Lead on Bone Tissue. Biomolecules. 2021;11(4):506. DOI: 10.3390/biom11040506.Шугалей И. В., Гарабаджиу А. В., Илюшин М. А., Судариков А. М. Некоторые аспекты влияния алюминия и его соединений на живые организмы. Экологическая химия. 2012;21(3):168–172.Shugaley I. V., Garabadzhiu A. V., Ilyushin M. A., Sudarikov A. M. Some aspects of the influence of aluminum and its compounds on living organisms. Ekologicheskaya khimiya. 2012;21(3):168–172. (In Russ.)Yokel R. A. Aluminum reproductive toxicity: a summary and interpretation of scientific reports. Critical Reviewsin Toxicology. 2020;50(7):551–593. DOI: 10.1080/10408444.2020.1801575.Yokel R. A. Aluminum reproductive toxicity: a summary and interpretation of scientific reports. Critical Reviewsin Toxicology. 2020;50(7):551–593. DOI: 10.1080/10408444.2020.1801575.Румянцев А. Г., Захарова И. Н., Чернов В. М., Тарасова И. С., Заплатников А. Л., Коровина Н. А., Боровик Т. Э., Звонкова Н. Г., Мачнева Е. Б., Лазарева С. И., Васильева Т. М. Распространенность железодефицитных состояний и факторы, на нее влияющие. Медицинский совет. 2015;6:62–66. DOI: 10.21518/2079-701X-2015-6-62-66.Rumyantsev A. G., Zakharova I. N., Chernov V. M., Tarasova I. S., Zaplatnikov A. L., Korovina N. A., Borovik T. E., Zvonkova N. G., Machneva E. B., Lazareva S. I., Vasil’eva T. M. The prevalence of iron deficiency states and factors affecting it. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2015;6:62–66. DOI: 10.21518/2079-701X-2015-6-62-66. (In Russ.)Keats E. C., Haider B. A., Tam E., Bhutta Z. A. Multiple‐micronutrient supplementation for women during pregnancy. Cochrane Database of Systematic Reviews. 2019;3. DOI: 10.1002/14651858.cd004905.pub6.Keats E. C., Haider B. A., Tam E., Bhutta Z. A. Multiple‐micronutrient supplementation for women during pregnancy. Cochrane Database of Systematic Reviews. 2019;3. DOI: 10.1002/14651858.cd004905.pub6.Абашин С. Ю. Железодефицит у женщин и возможности его коррекции. Онкогинекология. 2015;1:63–69.Abashin S. Yu. Iron deficiency in women and the possibility of its correction. Onkoginekologiya. 2015;1:63–69. (In Russ.)Ендина А. В., Гладилин Г. П. Регуляция обмена железа у женщин репродуктивного возраста с доброкачественной патологией тела матки, осложненной кровотечением. Фундаментальные исследования. 2013;7(1):87–90.Endina A. V., Gladilin G. P. Regulation of iron metabolism in women of reproductive age with benign pathology of the uterine body complicated by bleeding. Fundamental’nye issledovaniya = Fundamental research. 2013;7(1):87–90. (In Russ.)Геворгян А. П., Сибирская Е. В. Первичная дисменорея с позиции сегодняшнего дня. Проблемы репродукции. 2018;24(6):32–38. DOI: 10.17116/repro20182406132.Gevorgyan A. P., Sibirskaya E. V. Primary dysmenorrhea from the position of today. Problemy reproduktsii = Russian Journal of Human Reproduction. 2018;24(6):32–38. DOI: 10.17116/repro20182406132. (In Russ.)Назаренко Е. Г. Магний и женская репродуктивная система. Медицинский совет. 2019;7:119–125. DOI: 10.21518/2079-701X-2019-7-119-125.Nazarenko E. G. Magnesium and the female reproductive system. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2019;7:119–125. DOI: 10.21518/2079-701X-2019-7-119-125. (In Russ.)Ахмеджанова З. И., Жиемуратова Г. К., Данилова Е. А., Каримов Д. А. Макро- и микроэлементы в жизнедеятельности организма и их взаимосвязь с иммунной системой (обзор литературы). Журнал теоретической и клинической медицины. 2020;1:16–21.Akhmedzhanova Z. I., Zhiemuratova G. K., Danilova E. A., Karimov D. A. Macro- and microelements in the life of the body and their relationship with the immune system (literature review). Zhurnal teoreticheskoy i klinicheskoy meditsiny. 2020;1:16–21. (In Russ.).Громова О. А., Торшин И. Ю., Хаджидис А. К. Анализ молекулярных механизмов воздействия железа (II), меди, марганца в патогенезе железодефицитной анемии. Клиническая фармакология и фармакоэкономика. 2010;1:1–9.Gromova O. A., Torshin I. Yu., Khadzhidis A. K. Analysis of the molecular mechanisms of the effect of iron (II), copper, manganese in the pathogenesis of iron deficiency anemia. Klinicheskaya farmakologiya i farmakoekonomika. 2010;1:1–9. (In Russ.)Prasad A. S. Zinc in Human Health: Effect of Zinc on Immune Cells. Molecular Medicine. 2008;14(5-6):353–357. DOI: 10.2119/2008-00033.Prasad A. S. Zinc in Human Health: Effect of Zinc on Immune Cells. Molecular Medicine. 2008;14(5-6):353–357. DOI: 10.2119/2008-00033.Олина А. А., Садыкова Г. К. Значение дефицита цинка в формировании нарушений репродуктивного здоровья (обзор литературы). Пермский медицинский журнал. 2015;32(5):138–143. DOI: 10.17816/pmj325138-143.Olina A. A., Sadykova G. K. The importance of zinc deficiency in the formation of reproductive health disorders (literature review). Permskiy meditsinskiy zhurnal = Perm Medical Journal. 2015;32(5):138–143. (In Russ.) DOI: 10.17816/pmj325138-143.Ayana G., Moges T., Samuel A. Dietary zinc intake and its determinants among Ethiopian children 6–35 months of age. BMC Nutrition. 2018;4(30):1–6. DOI: 10.1186/s40795-018-0237-8.Ayana G., Moges T., Samuel A. Dietary zinc intake and its determinants among Ethiopian children 6–35 months of age. BMC Nutrition. 2018;4(30):1–6. DOI: 10.1186/s40795-018-0237-8.Государственная фармакопея Российской Федерации XIV издание: официальный текст. М.: Федеральная электронная медицинская библиотека; 2018. Доступно по: http://www.femb.ru/femb/pharmacopea.php. Ссылка активна на 30.03.2021.Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiyskoy Federatsii XIV izdanie: ofitsial'nyy tekst [State Pharmacopoeia of the Russian Federation XIV edition: official text]. Moscow: Federal’naya elektronnaya medicinskaya biblioteka; 2018. Available at: http://www.femb.ru/femb/pharmacopea.php. Accessed: 30.03.2021. (In Russ.)Коденцова В. М. Витамины и минералы как фактор предупреждения дефектов развития плода и осложнений беременности. Медицинский совет. 2016;9:106–114. DOI: 10.21518/2079-701X-2016-9-106-114.Kodentsova V. M. Vitamins and minerals as a factor in the prevention of fetal developmental defects and pregnancy complications. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2016;9:106–114. DOI: 10.21518/2079-701X-2016-9-106-114. (In Russ.)Куркин В. А. Родиола розовая (золотой корень): стандартизация и создание лекарственных препаратов: монография. Самара: ООО «Офорт»: ГБОУ ВПО СамГМУ Минздрава России; 2015. 240 с.Kurkin V. A. Rodiola rozovaya (zolotoykoren’): standartizatsiya i sozdanie lekarstvennykh preparatov: monografija [Rhodiolarosea (golden root) standardization and establishment of drugs: monograph]. Samara: OOO «Ofort»: GBOU VPO Sam GMU Minzdrava Rossii; 2015. 240 p. (In Russ.)

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