<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">pharmjournal</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Разработка и регистрация лекарственных средств</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Drug development &amp; registration</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2305-2066</issn><issn pub-type="epub">2658-5049</issn><publisher><publisher-name>LLC «CPHA»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.33380/2305-2066-2023-12-4-1637</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">pharmjournal-1659</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ФАРМАЦЕВТИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>PHARMACEUTICAL TECHNOLOGY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Разработка технологии сухого экстракта на основе биомассы каллусных культур Scutellaria baicalensis</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The Development of Dry Extract Technology from Callus Culture Biomass of Scutellaria baicalensis</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-0191-7342</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Данилова</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Danilova</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>197022, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А</p></bio><bio xml:lang="en"><p>14A, Prof. Popova str., Saint-Petersburg, 197022</p></bio><email xlink:type="simple">shmarova.aleksandra@pharminnotech.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0003-3020-8526</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Пивоварова</surname><given-names>Н. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Pivovarova</surname><given-names>N. S.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>197022, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А</p></bio><bio xml:lang="en"><p>14A, Prof. Popova str., Saint-Petersburg, 197022</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0001-8077-2462</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Флисюк</surname><given-names>Е. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Flisyuk</surname><given-names>E. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>197022, г. Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А</p></bio><bio xml:lang="en"><p>14A, Prof. Popova str., Saint-Petersburg, 197022</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России)</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>17</day><month>11</month><year>2023</year></pub-date><volume>12</volume><issue>4</issue><fpage>173</fpage><lpage>180</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Данилова А.А., Пивоварова Н.С., Флисюк Е.В., 2023</copyright-statement><copyright-year>2023</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Данилова А.А., Пивоварова Н.С., Флисюк Е.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Danilova A.A., Pivovarova N.S., Flisyuk E.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1659">https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1659</self-uri><abstract><sec><title>Введение</title><p>Введение. Исследования последних лет показали, что природные биологически активные вещества растений эволюционно более близки организму человека, чем синтетические. Они легко включаются в обменные процессы и практически не имеют побочных эффектов, а многие из них являются предшественниками физиологически активных веществ. Примером ценного лекарственного растительного сырья (ЛРС) являются корни шлемника байкальского (Scutellaria baicalensis), в составе которых присутствуют видоспецифичные флавоноиды – байкалин и скутеллярин, обладающие потенциалом для создания противовирусных ЛС и систем функционального питания с антиоксидантными и адаптогенными свойствами. Для нивелирования существующих недостатков использования интактного растения в фармацевтической практике предложен природосберегающий и эргономичный подход к культивированию клеток шлемника байкальского в контролируемых условиях in vitro. Данная технология позволяет извлекать активные вещества S. baicalensis без нанесения ущерба окружающей среде и способствует сокращению времени наработки необходимого количества растительного материала с повышением эффективности производственных процессов.</p></sec><sec><title>Цель</title><p>Цель. Разработка технологии сухого экстракта на основе биомассы каллусных культур S. baicalensis.</p></sec><sec><title>Материалы и методы</title><p>Материалы и методы. Объект исследования – биомасса клеток S. baicalensis, полученная из каллусной культуры. Функциональные характеристики (сыпучесть, коэффициент Хауснера, индекс Карра, фракционный состав, а также пористость и гигроскопичность) биомассы шлемника байкальского и сухого экстракта на ее основе рассчитаны согласно методикам Фармакопеи ЕАЭС. Экстракция растительного материала осуществлялась методом мацерации при нагревании на водяной бане с обратным холодильником. Качественный и количественный анализ БАВ в составе сухого экстракта реализован методами спектрофотометрии и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Показатели качества и функциональные характеристики готового продукта оценивались в соответствии с фармакопейными требованиями.</p></sec><sec><title>Результаты и обсуждение</title><p>Результаты и обсуждение. Проведена оценка функциональных характеристик биомассы шлемника байкальского, и подтверждена возможность получения сухого экстракта на ее основе. Подобраны параметры процесса извлечения БАВ, установлено присутствие байкалина в экстракте биомассы, и проведена сравнительная оценка профиля агликона в экстракте на основе каллусной культуры и корней шлемника байкальского. Оценены свойства готового продукта на предмет соответствия нормативным требованиям, а также технологические характеристики.</p></sec><sec><title>Заключение</title><p>Заключение. Показатели качества сухого экстракта биомассы шлемника байкальского удовлетворяют нормативным требованиям, а технологические характеристики являются пригодными для использования полученного продукта в качестве фитосубстанции для разработки ЛС комбинированного типа и биологически активных добавок.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Introduction</title><p>Introduction. Plant biologically active substances (BAS) are valuable for drug development in view of their pharmacological effects and metabolic proximity to the human body. As an example of a useful herbal raw material, the roots of Scutellaria baicalensis, which contain species-specific flavonoids, baicalin and scutellarin, possess the potency of creating antiviral drugs and functional nutrition systems with antioxidant and adaptogenic properties. In order to levelling the existing limitations of using intact plant in pharmaceutical practice, we proposed a nature-saving and ergonomic approach of cultivation of S. baicalensis cells under in vitro conditions. This technology allows to extract active substances of S. baicalensis without causing damage to the environment and contributes to the reduction of the time required to produce the necessary amount of plant material with an increase in the efficiency of production processes.</p></sec><sec><title>Aim</title><p>Aim. The development of dry extract technology from S. baicalensis callus biomass.</p></sec><sec><title>Materials and methods</title><p>Materials and methods. The object of the study – biomass of S. baicalensis cells obtained from callus culture. Functional characteristics (friability, Hausner’s coefficient, Carr’s index, fractional composition, as well as porosity and hygroscopicity) of S. baicalensis biomass and dry extract on its basis were determined according to the methods of the EAEU Pharmacopoeia. Extraction of plant material was carried out by maceration method with heating in a water bath with reflux condenser. Qualitative and quantitative analysis of BAS in the dry extract was carried out by spectrophotometry and high-performance liquid chromatography. Quality indicators and functional characteristics of the finished product were evaluated in accordance with pharmacopeial requirements.</p></sec><sec><title>Results and discussion</title><p>Results and discussion. The functional characteristics of the S. baicalensis biomass were evaluated and the possibility of obtaining a dry extract on its basis was confirmed. We selected parameters of BAS extraction process, established the presence of baicalin in the biomass extract and carried out a comparative evaluation of aglycone profile in the extract based on callus culture and roots of intact plant. The properties of the finished product were evaluated for compliance with regulatory requirements, as well as technological characteristics.</p></sec><sec><title>Conclusion</title><p>Conclusion. The quality indicators of the dry extract of the S. baicalensis biomass satisfy the normative conditions. The technological characteristics of dry extract are suitable for the utilisation as a phytosubstance for the development of medicines of combined type and dietary supplements.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>шлемник байкальский</kwd><kwd>каллусные культуры</kwd><kwd>биомасса растительных клеток</kwd><kwd>сухой экстракт</kwd><kwd>байкалеин</kwd><kwd>функциональные характеристики</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Baikal skullcap</kwd><kwd>callus cultures</kwd><kwd>plant cell biomass</kwd><kwd>dry extract</kwd><kwd>baicalein</kwd><kwd>functional characteristics</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Результаты работы получены с использованием оборудования ЦКП «Аналитический центр ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России» в рамках соглашения № 075-2021-685 от 26 июля 2021 года при финансовой поддержке Минобрнауки России.</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">The results of the work were obtained using the equipment of the Center for Collective Use "Analytical Center of Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University" within the framework of agreement No. 075-15-2021-685 dated July 26, 2021 with the financial support of the Ministry of Education and Science of Russia.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Agarwal G., Blanco Carcache P. J., Addo E. M., Kinghorn A. D. Current status and contemporary approaches to the discovery of antitumor agents from higher plants. Biotechnology Advances. 2020;38:107337.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Agarwal G., Blanco Carcache P. J., Addo E. M., Kinghorn A. D. Current status and contemporary approaches to the discovery of antitumor agents from higher plants. Biotechnology Advances. 2020;38:107337.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Thomford N. E., Senthebane D. A., Rowe A., Munro D., Seele P., Maroyi A., Dzobo K. Natural products for drug discovery in the 21st century: innovations for novel drug discovery. International Journal of Molecular Sciences. 2018;19(6):1578. DOI: 10.3390/ijms19061578.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Thomford N. E., Senthebane D. A., Rowe A., Munro D., Seele P., Maroyi A., Dzobo K. Natural products for drug discovery in the 21st century: innovations for novel drug discovery. International Journal of Molecular Sciences. 2018;19(6):1578. DOI: 10.3390/ijms19061578.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Стругар Й., Орлова А. А., Понкратова А. О., Уэйли А. К., Повыдыш М. Н. Выделение индивидуальных соединений из травы сабельника болотного (Comarum palustre L.) и установление их структуры спектроскопическими методами. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2022;11(4):177–184. DOI: 10.33380/2305-2066-2022-11-4-177-184.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Strugar Y., Orlova A. A., Ponkratova A. A., Whaley A. K., Povydysh M. N. Isolation of Individual Compounds from the Aerial Part of Comarum palustre L. and Their Structure Elucidation Using Spectroscopic Methods. Drug development &amp; registration. 2022;11(4):177–184. (In Russ.) DOI: 10.33380/2305-2066-2022-11-4-177-184.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кондратьев М. Н., Скороходова А. Н., Ларикова Ю. С., Евдокимова Д. П. Аллелопатические свойства вторичных соединений лекарственных растений. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2018;21(2):12–22. DOI: 10.29296/25877313-2018-02-02.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kondratiev M. N., Skorokhodova A. N., Larikova Ju. S., Evdokimova D. P. The allelopathic properties of secondary connections of medicinal plants. Problems of biological, medical and pharmaceutical chemistry. 2018;21(2):12–22. (In Russ.) DOI: 10.29296/25877313-2018-02-02.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Повыдыш М. Н., Лужанин В. Г., Ивкин Д. Ю., Белоусов М. В., Яковлев Г. П. Перспективы использования фитотерапевтических средств при нарушениях жирового и углеводного обменов. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2018;3:130–135.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Povydysh M. N., Luzhanin V. G., Ivkin D. Yu., Belousov M. V., Yakovlev G. P. Prospects of using phytotherapy at disorders of fat and carbohydrate metabolism. Drug development &amp; registration. 2018;3:130–135. (In Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zhao T., Tang H., Xie L., Zheng Y., Ma Z., Sun Q., Li X. Scutellaria baicalensis Georgi. (Lamiaceae): a review of its traditional uses, botany, phytochemistry, pharmacology and toxicology. Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2019;71(9):1353–1369. DOI: 10.1111/jphp.13129.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhao T., Tang H., Xie L., Zheng Y., Ma Z., Sun Q., Li X. Scutellaria baicalensis Georgi. (Lamiaceae): a review of its traditional uses, botany, phytochemistry, pharmacology and toxicology. Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2019;71(9):1353–1369. DOI: 10.1111/jphp.13129.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Su H., Yao S., Zhao W., Li M., Liu J., Shang W., Xie H., Ke C., Gao M., Yu K., Liu H., Shen J., Tang W., Zhang L., Zuo J., Jiang H., Bai F., Wu Y., Ye Ya., Xu Y. Discovery of baicalin and baicalein as novel, natural product inhibitors of SARS-CoV-2 3CL protease in vitro. BioRxiv. 2020. 13.038687. DOI: 10.1101/2020.04.13.038687.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Su H., Yao S., Zhao W., Li M., Liu J., Shang W., Xie H., Ke C., Gao M., Yu K., Liu H., Shen J., Tang W., Zhang L., Zuo J., Jiang H., Bai F., Wu Y., Ye Ya., Xu Y. Discovery of baicalin and baicalein as novel, natural product inhibitors of SARS-CoV-2 3CL protease in vitro. BioRxiv. 2020. 13.038687. DOI: 10.1101/2020.04.13.038687.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Маматханова М. А., Эргашева Ш. А., Ботиров Э. Х., Мулюкин М. А., Халилов Р. М., Маматханов А. У. Количественное определение суммы флавоноидов надземной части Scutellaria comosa. Химия растительного сырья. 2023.1:239–246. DOI: 10.14258/jcprm.20230111301.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mamatkhanova M. A., Ergasheva S. A., Botirov E. K., Mulyukin M. A., Khalilov R. M., Mamatkhanov A. U. Quantitative determination of the sum of flavonoids of the aboveground part of Scutellaria comosa. Chemistry of plant raw materials. 2023;1:239–246. (In Russ.) DOI: 10.14258/jcprm.20230111301.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kruglova N. N., Seldimirova O. A., Zinatullina A. E. In vitro Callus as a Model System for the Study of Plant Stress-Resistance to Abiotic Factors (on the Example of Cereals). Biology Bulletin Reviews. 2018;8(6):518–526. DOI: 10.1134/S2079086418060063.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kruglova N. N., Seldimirova O. A., Zinatullina A. E. In vitro Callus as a Model System for the Study of Plant Stress-Resistance to Abiotic Factors (on the Example of Cereals). Biology Bulletin Reviews. 2018;8(6):518–526. DOI: 10.1134/S2079086418060063.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kim H. Y., Kim J. H. Chemical Influence of Scutellaria baicalensis— Coptis chinensis Pair on the Extraction Efficiencies of Flavonoids and Alkaloids at Different Extraction Times and Temperatures. Separations. 2023;10(2):131. DOI: 10.3390/separations10020131.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kim H. Y., Kim J. H. Chemical Influence of Scutellaria baicalensis— Coptis chinensis Pair on the Extraction Efficiencies of Flavonoids and Alkaloids at Different Extraction Times and Temperatures. Separations. 2023;10(2):131. DOI: 10.3390/separations10020131.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Huang T., Liu Y., Zhang C. Pharmacokinetics and bioavailability enhancement of baicalin: A review. European Journal of Drug Metabolism and Pharmacokinetics. 2019;44(2):159–168. DOI: 10.1007/s13318-018-0509-3.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Huang T., Liu Y., Zhang C. Pharmacokinetics and bioavailability enhancement of baicalin: A review. European Journal of Drug Metabolism and Pharmacokinetics. 2019;44(2):159–168. DOI: 10.1007/s13318-018-0509-3.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Исайкина Н. В., Коломиец Н. Э., Абрамец Н. Ю., Марьин А. А. Исследование травы крапивы двудомной (Urtica dioica L.), произрастающей в некоторых районах европейской части России и Сибири. Химия растительного сырья. 2022;3:127–138. DOI: 10.14258/jcprm.20220310873.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Isaikina N. V., Kolomiyets N. E., Abramets N. Y., Marin A. A. The study of nettle herb (Urtica dioica L.), growing in some areas of the European Russia and Siberia. Chemistry of plant raw materials. 2022;3:127–138. (In Russ.) DOI: 10.14258/jcprm.20220310873.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Оленников Д. Н., Кащенко Н. И., Чирикова Н. К. Состав и биологическая активность флавоноидов и гидроксициннаматов Urtica cannabina (Urticaceae). Химия растительного сырья. 2022;3:167–175. DOI: 10.14258/jcprm.20220311231.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Olennikov D. N., Kashchenko N. I., Chirikova N. K. Composition and biological activity of flavonoids and hydroxycinnamates of Urtica cannabina (Urticaceae). Chemistry of plant raw materials. 2022;3:167–175. DOI: 10.14258/jcprm.20220311231.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
