pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2024-13-3-1813pharmjournal-1886Research ArticleПОИСК И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВRESEARCH AND DEVELOPMENT OF NEW DRUG PRODUCTSКомпонентный состав суммарных фракций флавоноидов некоторых видов семейства вересковых и их влияние на NO-стимулирующую активность перитонеальных макрофаговThe component composition of the total flavonoid fractions from some Ericaceae family and their effect on the NO-stimulating activity of peritoneal macrophageshttps://orcid.org/0000-0002-9624-8013РешетовЯ. Е.ReshetovYa. E.

634050, г. Томск, Московский тракт, д. 2

2, Moskovskij trakt, Tomsk, 634050

ferroplex2013@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3337-1516ЛигачеваА. А.LigachevaA. A.

634009, г. Томск, пер. Кооперативный, д. 5

5, Cooperative lane, Tomsk, 634009

https://orcid.org/0000-0002-5367-715XТрофимоваЕ. С.TrofimovaE. S.

634050, г. Томск, Московский тракт, д. 2; 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, д. 5

2, Moskovskij trakt, Tomsk, 634050; 5, Cooperative lane, Tomsk, 634009

https://orcid.org/0009-0006-6218-3051СеливановаН. С.SelivanovaN. S.

634050, г. Томск, Московский тракт, д. 2; 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, д. 5

2, Moskovskij trakt, Tomsk, 634050; 5, Cooperative lane, Tomsk, 634009

https://orcid.org/0000-0001-5505-7141КривощековС. В.KrivoshchekovS. V.

634050, г. Томск, Московский тракт, д. 2

2, Moskovskij trakt, Tomsk, 634050

https://orcid.org/0000-0001-7352-0259БасоваЕ. В.BasovaE. V.

634050, г. Томск, Московский тракт, д. 2

2, Moskovskij trakt, Tomsk, 634050

https://orcid.org/0000-0002-6178-5329ШерстобоевЕ. Ю.SherstoboevE. Yu.

634009, г. Томск, пер. Кооперативный, д. 5

5, Cooperative lane, Tomsk, 634009

https://orcid.org/0000-0001-7061-9843АвдееваЕ. Ю.AvdeevaE. Yu.

634050, г. Томск, Московский тракт, д. 2

2, Moskovskij trakt, Tomsk, 634050

https://orcid.org/0000-0003-4597-1743КаминскийИ. П.KaminskyI. P.

634050, г. Томск, Московский тракт, д. 2

2, Moskovskij trakt, Tomsk, 634050

https://orcid.org/0000-0001-7862-4778ДанилецМ. Г.DaniletsM. G.

634009, г. Томск, пер. Кооперативный, д. 5

5, Cooperative lane, Tomsk, 634009

https://orcid.org/0000-0002-2153-7945БелоусовМ. В.BelousovM. V.

634050, г. Томск, Московский тракт, д. 2

2, Moskovskij trakt, Tomsk, 634050

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СибГМУ Минздрава России)РоссияSiberian State Medical University, SSMURussian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук» (Томский НИМЦ)РоссияFederal State Budgetary Scientific Institution "Tomsk National Research Center for Medicine by the Russian Academy of Sciences"Russian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СибГМУ Минздрава России); Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук» (Томский НИМЦ)РоссияSiberian State Medical University, SSMU; Federal State Budgetary Scientific Institution "Tomsk National Research Center for Medicine by the Russian Academy of Sciences"Russian Federation2024010820241333951Copyright © Решетов Я.Е., Лигачева А.А., Трофимова Е.С., Селиванова Н.С., Кривощеков С.В., Басова Е.В., Шерстобоев Е.Ю., Авдеева Е.Ю., Каминский И.П., Данилец М.Г., Белоусов М.В., 20242024Решетов Я.Е., Лигачева А.А., Трофимова Е.С., Селиванова Н.С., Кривощеков С.В., Басова Е.В., Шерстобоев Е.Ю., Авдеева Е.Ю., Каминский И.П., Данилец М.Г., Белоусов М.В.Reshetov Y.E., Ligacheva A.A., Trofimova E.S., Selivanova N.S., Krivoshchekov S.V., Basova E.V., Sherstoboev E.Y., Avdeeva E.Y., Kaminsky I.P., Danilets M.G., Belousov M.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1886Введение

Введение. Представители семейства вересковых довольно распространены на территории России и перспективны для создания новых лекарственных средств растительного происхождения. В то же время официнальными из них являются только 4 вида. Перспективно исследование биологически активных веществ и фармакологической активности Andromeda polifolia L., Chamaеdaphne calyculata (L.) Moench, Ledum palustre L., Empetrum nigrum L., обладающих богатыми ресурсными запасами.

Цель

Цель. Сравнительное исследование компонентного состава суммарных фракций флавоноидов A. polifolia, C. calyculata, L. palustre, E. nigrum и изучение их влияния на NO-стимулирующую активность перитонеальных макрофагов.

Материалы и методы

Материалы и методы. Измельченную надземную часть (облиственные побеги) предварительно депигментировали хлороформом, обрабатывали 70%-м водным ацетоном, ацетон удаляли. Флавоноиды экстрагировали этилацетатом из водной фазы. Идентификацию флавоноидов проводили методом ВЭЖХ (хроматограф UltiMate 3000) по совпадению времен удерживания и спектральных характеристик, расчет содержания – методом простой нормировки. Влияние образцов на продукцию оксида азота изучали на макрофагах мышей линии C57BL/6. Контроль эндотоксина в образцах осуществляли с помощью ЛАЛ-теста и инкубирования клеток в присутствии полимиксина B.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. Исследован компонентный состав фракций флавоноидов A. polifolia, C. calyculata, L. palustre, E. nigrum. В побегах C. calyculata обнаружены 8 фенольных соединений, в том числе изокверцитрин, гербацетин, нарингенин и нарингин – впервые для данного вида. В побегах A. polifolia выявлено 5 соединений, в том числе изокверцитрин и гербацетин – впервые для данного вида. В побегах L. palustre и E. nigrum идентифицированы 5 и 4 соединения соответственно, при этом во всех образцах преобладающими являются гликозиды кверцетина: изокверцитрин, гиперозид и рутин. Суммарная фракция флавоноидов C. calyculata в дозах 1, 5, 10 мкг/мл ингибирует продукцию оксида азота макрофагами на 30 %, а флавоноиды E. nigrum в дозах 100 и 200 мкг/мл, напротив, усиливают продукцию нитритов макрофагами на 33 и 37 % соответственно.

Заключение

Заключение. Проведено сравнительное исследование компонентного состава суммарных фракций флавоноидов A. polifolia, C. calyculata, L. palustre, E. nigrum, которые способны активировать как М1-, так и М2-поляризацию перитонеальных макрофагов мышей, что требует дальнейшего углубленного изучения. Перспективными для дальнейшего изучения являются флавоноиды C. сalyculata и E. nigrum.

Introduction

Introduction. Representatives of the Ericaceae family are quite common in Russia and are promising for the creation of new medicines of plant origin. At the same time, only 4 of them are official. The study of biologically active substances and pharmacological activity of Andromeda polifolia L., Chamaеdaphne calyculata (L.) Moench, Ledum palustre L., Empetrum nigrum L. with rich resource reserves is promising.

Aim

Aim. Comparative study of the composition of total flavonoid fractions from A. polifolia, C. calyculata, L. palustre, E. nigrum and study of their effect on the NO-stimulating activity of peritoneal macrophages

Materials and methods

Materials and methods. The crushed aboveground part (leafy shoots) was previously depigmented with chloroform, treated with 70 % aqueous acetone, then acetone was removed. Flavonoids were extracted with ethyl acetate from the aqueous phase. The identification of flavonoids was carried out by HPLC (UltiMate 3000 chromatograph) according to the coincidence of retention times and spectral characteristics, the calculation of the content was carried out by simple normalization. The effect of the samples on nitric oxide production was studied on macrophages of C57BL/6 mice. Endotoxin control in the samples was carried out using a LAL test and cell incubation in the presence of polymyxin B.

Results and discussion

Results and discussion. The composition of flavonoid fractions from A. polifolia, C. calyculata, L. palustre and E. nigrum has been studied. 8 phenolic compounds were found in C. calyculata shoots, including isoquercitrin, herbacetin, naringenin and naringin – for the first time for this species. 5 compounds were detected in A. polifolia shoots, including isoquercitrin and herbacetin, for the first time for this species. 5 and 4 compounds were identified in L. palustre and E. nigrum shoots, respectively, while quercetin glycosides are predominant in all samples: isoquercitrin, hyperoside and rutin. The fraction of C. calyculata flavonoids at doses of 1, 5, 10 mcg/ml inhibits the production of nitric oxide by macrophages by 30 %, and E. nigrum flavonoids at doses of 100 and 200 mcg/ml, on the contrary, enhance the production of nitrites by macrophages by 33 and 37 %, respectively.

Conclusion

Conclusion. A comparative study of the composition of total flavonoid fractions from A. polifolia, C. calyculata, L. palustre, and E. nigrum, which are capable of activating both M1 and M2 polarization of peritoneal macrophages in mice, has been conducted, which requires further in-depth study. The flavonoids C. calyculata and E. nigrum are promising for further study.

Andromeda polifolia L.Chamaеdaphne calyculata (L.) MoenchLedum palustre L.Empetrum nigrum L.флавоноидымакрофагиоксид азотаAndromeda polifolia L.Chamaеdaphne calyculata (L.) MoenchLedum palustre L.Empetrum nigrum L.flavonoidsmacrophagesnitric oxideИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23-75-01035.The study was supported by the Russian Science Foundation grant No. 23-75-01035.ReferencesТахтаджян А. Л., Федоров А. А., Буданцев Л. Ю. и др., ред. Жизнь растений. Т. 5. Ч. 2. Цветковые растения. М.: Просвещение; 1981. 511 с.Takhtadzhyan A. L., Fedorov A. A., Budantsev L. Yu. et al., editors. Plant life. Volume 5. Part 2. Flowering plants. Мoscow: Prosveshhenie; 1981. 511 p. (In Russ.)Березовская Т. П., ред. Некоторые вопросы фармакогнозии дикорастущих и культивируемых растений Сибири. Томск: Изд-во Томского Университета; 1969. 229 с.Berezovskaya T. P., editor. Some issues of pharmacognosy of wild and cultivated plants of Siberia. Tomsk: Izdatelstvo Tomskogo universiteta; 1969. 229 p. (In Russ.)Государственная фармакопея Российской Федерации. XV издание. М.: Министра здравоохранения Российской Федерации; 2023.The State Pharmacopoeia of the Russian Federation. XV edition. Moscow: Minister of Health of the Russian Federation; 2023. (In Russ.)Белоусов М. В. Фармакогностическая характеристика и биологическая активность представителей семейства вересковые (Ericaceae) флоры Сибири и Дальнего Востока. Дис. … докт. фарм. наук. Томск; 2004. 310 с. Доступно по: https://www.dissercat.com/content/farmakognosticheskaya-kharakteristika-i-biologicheskaya-aktivnost-predstavitelei-semeistva-v. Ссылка активна на 03.05.2024.Belousov M. V. Pharmacognostic characteristics and biological activity of representatives of the ericaceae family (Ericaceae) flora of Siberia and the Far East. [Dissertation.] Tomsk; 2004. 310 p. Available at: https://www.dissercat.com/content/farmakognosticheskaya-kharakteristika-i-biologicheskaya-aktivnost-predstavitelei-semeistva-v. Accessed: 03.05.2024. (In Russ.)Фурса Н. С., Бузук Г. Н., Таланов А. А., Иванов А. П., Кузьмичева Н. А., Горькова А. С. Неофицинальные виды семейства вересковых как перспективные акваретики и уроантисептики. Вестник фармации. 2016;3(73):59–66.Fursa N. S., Buzuk G. N., Talanov A. A., Ivanov A. P., Kuzmicheva N. A., Gorcova A. S. Non-officinal species of the ericaceae family as perspective akvaretics and uroantiseptics. Vestnik Farmacii. 2016;3(73):59–66. (In Russ.)Liu X.-J., Su H.-G., Peng X.-R., Bi H.-C., Qiu M.-H. An updated review of the genus Rhododendron since 2010: Traditional uses, phytochemistry, and pharmacology. Phytochemistry. 2024;217:113899. DOI: 10.1016/j.phytochem.2023.113899.Liu X.-J., Su H.-G., Peng X.-R., Bi H.-C., Qiu M.-H. An updated review of the genus Rhododendron since 2010: Traditional uses, phytochemistry, and pharmacology. Phytochemistry. 2024;217:113899. DOI: 10.1016/j.phytochem.2023.113899.Shi D., Xu M., Ren M., Pan E., Luo C., Zhang W., Tang Q. Immunomodulatory Effect of Flavonoids of Blueberry (Vaccinium corymbosum L.) Leaves via the NF-κB Signal Pathway in LPS-Stimulated RAW 264.7 Cells. Journal of Immunology Research. 2017;2017:5476903. DOI: 10.1155/2017/5476903.Shi D., Xu M., Ren M., Pan E., Luo C., Zhang W., Tang Q. Immunomodulatory Effect of Flavonoids of Blueberry (Vaccinium corymbosum L.) Leaves via the NF-κB Signal Pathway in LPS-Stimulated RAW 264.7 Cells. Journal of Immunology Research. 2017;2017:5476903. DOI: 10.1155/2017/5476903.Martău G. A., Bernadette-Emőke T., Odocheanu R., Soporan D. A., Bochiș M., Simon E., Vodnar D. C. Vaccinium Species (Ericaceae): Phytochemistry and Biological Properties of Medicinal Plants. Molecules. 2023;28(4):1533. DOI: 10.3390/molecules28041533.Martău G. A., Bernadette-Emőke T., Odocheanu R., Soporan D. A., Bochiș M., Simon E., Vodnar D. C. Vaccinium Species (Ericaceae): Phytochemistry and Biological Properties of Medicinal Plants. Molecules. 2023;28(4):1533. DOI: 10.3390/molecules28041533.Adhikari B., Marasini B. P., Rayamajhee B., Bhattarai B. R., Lamichhane G., Khadayat K., Adhikari A., Khanal S., Parajuli N. Potential roles of medicinal plants for the treatment of viral diseases focusing on COVID-19: A review. Phytotherapy Research. 2021;35(3):1298–1312. DOI: 10.1002/ptr.6893.Adhikari B., Marasini B. P., Rayamajhee B., Bhattarai B. R., Lamichhane G., Khadayat K., Adhikari A., Khanal S., Parajuli N. Potential roles of medicinal plants for the treatment of viral diseases focusing on COVID-19: A review. Phytotherapy Research. 2021;35(3):1298–1312. DOI: 10.1002/ptr.6893.Мирович В. М. Фармакогностическое исследование представителей родов Origanum L. и Rhododendron L. флоры Восточной Сибири. Дис. ... докт. фарм. наук. Улан-Удэ; 2010. 392 с. Доступно по: https://medical-diss.com/medicina/farmakognosticheskoe-issledovanie-predstaviteley-rodov-origanum-l-i-rhododendron-l-flory-vostochnoy-sibiri. Ссылка активна на 03.05.2024.Mirovich V. M. Pharmacognostic study of representatives of the genera Origanum L. and Rhododendron L. flora of Eastern Siberia. [Dissertation.] Ulan-Ude; 2010. 392 p. Available at: https://medical-diss.com/medicina/farmakognosticheskoe-issledovanie-predstaviteley-rodov-origanum-l-i-rhododendron-l-flory-vostochnoy-sibiri. Accessed: 03.05.2024. (In Russ.)Кардашевская К. С., Чирикова Н. К. Изменение количественного содержания фенольных соединений в листьях Chamaedaphne calyculata (L.) Moench в Центральной Якутии. Вестник Северо-Восточного федерального университета имени М. К. Аммосова. 2022;(3):5–13. DOI: 10.25587/SVFU.2022.30.98.001.Kardashevskaya K. S., Chirikova N. K. Quantitative changes in the content of phenolic compounds in leaves of Chamaedaphne calyculata (L.) Moench in Central Yakutia. Vestnik of the North-Eastern Federal University. 2022;(3):5–13. (In Russ.). DOI: 10.25587/SVFU.2022.30.98.001.Wei X., Zhao Z., Zhong R., Tan X. A comprehensive review of herbacetin: from chemistry to pharmacological activities. Journal of Ethnopharmacology. 2021;279:114356. DOI: 10.1016/j.jep.2021.114356.Wei X., Zhao Z., Zhong R., Tan X. A comprehensive review of herbacetin: from chemistry to pharmacological activities. Journal of Ethnopharmacology. 2021;279:114356. DOI: 10.1016/j.jep.2021.114356.Tutunchi H., Naeini F., Ostadrahimi A., Hosseinzadeh-Attar M. J. Naringenin, a flavanone with antiviral and anti-inflammatory effects: A promising treatment strategy against COVID-19. Phytotherapy Research. 2020;34(12):3137–3147. DOI: 10.1002/ptr.6781.Tutunchi H., Naeini F., Ostadrahimi A., Hosseinzadeh-Attar M. J. Naringenin, a flavanone with antiviral and anti-inflammatory effects: A promising treatment strategy against COVID-19. Phytotherapy Research. 2020;34(12):3137–3147. DOI: 10.1002/ptr.6781.Motallebi M., Bhia M., Rajani H. F., Bhia I., Tabarraei H., Mohammadkhani N., Pereira-Silva M., Kasaii M. S., Nouri-Majd S., Mueller A.-L., Veiga F. J. B., Paiva-Santos A. C., Shakibaei M. Naringenin: A potential flavonoid phytochemical for cancer therapy. Life Sciences. 2022;305:120752. DOI: 10.1016/j.lfs.2022.120752.Motallebi M., Bhia M., Rajani H. F., Bhia I., Tabarraei H., Mohammadkhani N., Pereira-Silva M., Kasaii M. S., Nouri-Majd S., Mueller A.-L., Veiga F. J. B., Paiva-Santos A. C., Shakibaei M. Naringenin: A potential flavonoid phytochemical for cancer therapy. Life Sciences. 2022;305:120752. DOI: 10.1016/j.lfs.2022.120752.Harborne J. B., Williams C. A. A chemotaxonomic survey of flavonoids and simple phenols in leaves of the Ericaceae. Botanical Journal of the Linnean Society. 1973;66(1):37–54.Harborne J. B., Williams C. A. A chemotaxonomic survey of flavonoids and simple phenols in leaves of the Ericaceae. Botanical Journal of the Linnean Society. 1973;66(1):37–54.Буданцев А. Л., ред. Растительные ресурсы России: дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т. 2. Семейства Actinidaceae – Malvaceae, Euphorbiaceae – Haloragaceae. СПб., М.: Товарищество научных изданий КМК; 2009. 512 с.Budancev A. L., editor. Plant resources of Russia: wild flowering plants, their component composition and biological activity. V. 2. Families Actinidiaceae – Malvaceae, Euforbiaceae – Haloragaceae. St. Petersburg, Moscow: Tovarishhestvo nauchnyh izdaniy KMK; 2009. 513 p. (In Russ.)Ștefănescu B. E., Szabo K., Mocan A., Crişan G. Phenolic Compounds from Five Ericaceae Species Leaves and Their Related Bioavailability and Health Benefits. Molecules. 2019;24(11):2046. DOI: 10.3390/molecules24112046.Ștefănescu B. E., Szabo K., Mocan A., Crişan G. Phenolic Compounds from Five Ericaceae Species Leaves and Their Related Bioavailability and Health Benefits. Molecules. 2019;24(11):2046. DOI: 10.3390/molecules24112046.Shamilov A. A., Olennikov D. N., Pozdnyakov D. I., Bubenchikova V. N., Garsiya E. R. Investigation of phenolic compounds at the leaves and shoots Arctostaphylos spp. and their antioxidant and antityrosinase activities. Natural Product Research. 2022;36(24):6312–6317. DOI: 10.1080/14786419.2021.2025370.Shamilov A. A., Olennikov D. N., Pozdnyakov D. I., Bubenchikova V. N., Garsiya E. R. Investigation of phenolic compounds at the leaves and shoots Arctostaphylos spp. and their antioxidant and antityrosinase activities. Natural Product Research. 2022;36(24):6312–6317. DOI: 10.1080/14786419.2021.2025370.Tian Y., Liimatainen J., Alanne A.-L., Lindstedt A., Liu P., Sinkkonen J., Kallio H., Yang B. Phenolic compounds extracted by acidic aqueous ethanol from berries and leaves of different berry plants. Food Chemistry. 2017;220:266–281. DOI: 10.1016/j.foodchem.2016.09.145.Tian Y., Liimatainen J., Alanne A.-L., Lindstedt A., Liu P., Sinkkonen J., Kallio H., Yang B. Phenolic compounds extracted by acidic aqueous ethanol from berries and leaves of different berry plants. Food Chemistry. 2017;220:266–281. DOI: 10.1016/j.foodchem.2016.09.145.Han J., Xu H.-H., Chen X.-L., Hu H.-R., Hu K.-M., Chen Z.-W., He G.-W. Total Flavone of Rhododendron Improves Cerebral Ischemia Injury by Activating Vascular TRPV4 to Induce Endothelium-Derived Hyperpolarizing Factor-Mediated Responses. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2018;8919867. DOI: 10.1155/2018/8919867.Han J., Xu H.-H., Chen X.-L., Hu H.-R., Hu K.-M., Chen Z.-W., He G.-W. Total Flavone of Rhododendron Improves Cerebral Ischemia Injury by Activating Vascular TRPV4 to Induce Endothelium-Derived Hyperpolarizing Factor-Mediated Responses. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2018;8919867. DOI: 10.1155/2018/8919867.Shi L., Jiang C., Xu H., Wu J., Lu J., He Y., Yin X., Chen Z., Cao D., Shen X., Hou X., Han J. Hyperoside ameliorates cerebral ischaemic-reperfusion injury by opening the TRPV4 channel in vivo through the IP<sub>3</sub>-PKC signalling pathway. Pharmaceutical Biology. 2023;61(1):1000–1012. DOI: 10.1080/13880209.2023.2228379.Shi L., Jiang C., Xu H., Wu J., Lu J., He Y., Yin X., Chen Z., Cao D., Shen X., Hou X., Han J. Hyperoside ameliorates cerebral ischaemic-reperfusion injury by opening the TRPV4 channel in vivo through the IP<sub>3</sub>-PKC signalling pathway. Pharmaceutical Biology. 2023;61(1):1000–1012. DOI: 10.1080/13880209.2023.2228379.Guo X., Dong Z., Li Q., Wan D., Zhong J., Dongzhi D., Huang M. Flavonoids from Rhododendron nivale Hook. f delay aging via modulation of gut microbiota and glutathione metabolism. Phytomedicine. 2022;104:154270. DOI: 10.1016/j.phymed.2022.154270.Guo X., Dong Z., Li Q., Wan D., Zhong J., Dongzhi D., Huang M. Flavonoids from Rhododendron nivale Hook. f delay aging via modulation of gut microbiota and glutathione metabolism. Phytomedicine. 2022;104:154270. DOI: 10.1016/j.phymed.2022.154270.

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