pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2026-15-4-2372pharmjournal-2476Research ArticleПОИСК И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВRESEARCH AND DEVELOPMENT OF NEW DRUG PRODUCTSФуранокумарины борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.): вклад в антимикробное действиеFuranocoumarins of Heracleum sosnowskyi Manden.: contribution to antimicrobial activityhttps://orcid.org/0000-0003-0414-0783БомбелаТ. В.BombelaT. V.

614990, Пермский край, г. Пермь, ул. Полевая, д. 2

2, Polevaya str., Perm, Perm Krai, 614990

tatyana.bombela@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3050-0220ЯкушинаК. Е.YakushinaK. E.

614990, Пермский край, г. Пермь, ул. Полевая, д. 2

2, Polevaya str., Perm, Perm Krai, 614990

https://orcid.org/0000-0003-4475-4421НовиковаВ. В.NovikovaV. V.

614990, Пермский край, г. Пермь, ул. Полевая, д. 2

2, Polevaya str., Perm, Perm Krai, 614990

https://orcid.org/0000-0001-8724-2149КротковаО. А.KrotkovaO. A.

614990, Пермский край, г. Пермь, ул. Полевая, д. 2

2, Polevaya str., Perm, Perm Krai, 614990

https://orcid.org/0000-0002-4847-5924УэйлиА. К.WhaleyA. K.

197022, г. Санкт-Петербург, вн. тер. г. муниципальный округ Аптекарский остров, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А

14A, Professora Popova str., Aptekarsky Ostrov Municipal Okrug, Saint Petersburg, 197022

https://orcid.org/0000-0003-4879-9336УэйлиА. О.WhaleyA. O.

197022, г. Санкт-Петербург, вн. тер. г. муниципальный округ Аптекарский остров, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А

14A, Professora Popova str., Aptekarsky Ostrov Municipal Okrug, Saint Petersburg, 197022

https://orcid.org/0000-0002-7768-9059ПовыдышМ. Н.PovydyshM. N.

197022, г. Санкт-Петербург, вн. тер. г. муниципальный округ Аптекарский остров, ул. Профессора Попова, д. 14, лит. А

14A, Professora Popova str., Aptekarsky Ostrov Municipal Okrug, Saint Petersburg, 197022

https://orcid.org/0000-0002-6312-2027ЛужанинВ. Г.LuzhaninV. G.

614990, Пермский край, г. Пермь, ул. Полевая, д. 2

2, Polevaya str., Perm, Perm Krai, 614990

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермская государственная фармацевтическая академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО ПГФА Минздрава России)РоссияFederal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Perm State Pharmaceutical Academy" of the Ministry of Health of the Russian FederationRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный химико-фармацевтический университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России)РоссияSaint Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University (SPCPU)Russian Federation20260210202600Принято в печать2476Copyright © Бомбела Т.В., Якушина К.Е., Новикова В.В., Кроткова О.А., Уэйли А.К., Уэйли А.О., Повыдыш М.Н., Лужанин В.Г., 20262026Бомбела Т.В., Якушина К.Е., Новикова В.В., Кроткова О.А., Уэйли А.К., Уэйли А.О., Повыдыш М.Н., Лужанин В.Г.Bombela T.V., Yakushina K.E., Novikova V.V., Krotkova O.A., Whaley A.K., Whaley A.O., Povydysh M.N., Luzhanin V.G.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/2476Введение

Введение. Борщевик Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) – опасный инвазивный вид, содержащий фототоксичные фуранокумарины (ФК). Несмотря на известную цитотоксичность, их антимикробный потенциал изучен недостаточно, а вклад ФК в общий эффект растительных экстрактов с учетом технологических параметров не установлен.

Цель

Цель. Комплексная оценка вклада фуранокумаринов в антимикробное действие экстракционных продуктов из травы борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) в зависимости от природы экстрагента, температуры и степени очистки.

Материалы и методы

Материалы и методы. Из сырья, собранного в Пермском крае, получены 10 экстракционных продуктов, сгруппированных по принципу «от нативного сырья до индивидуальных соединений»: сок, гексановые (с нагревом и без) и петролейный экстракты, спиртовые экстракты из обезжиренного сырья, сумма ФК и три обогащенные фракции (ксантотоксин + + псорален, ангелицин + бергаптен, ангелицин + псорален + бергаптен). Состав анализировали методами ТСХ и ВЭЖХ. Антимикробную активность определяли в отношении Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Candida albicans микрометодом серийных разведений.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. ВЭЖХ-анализ выявил значительные различия в ФК-профиле. Сок содержал минимум ФК (~6 %) и был неактивен (МПК > 5000 мкг/мл). Спиртовые экстракты из обезжиренного сырья (содержание ФК – 34–60 %) показали низкую активность (МПК – 2500–5000 мкг/мл). Липофильные экстракты (гексан, петролейный эфир) характеризовались высоким содержанием ФК (80–98 %) и умеренной активностью (МПК – 625–2500 мкг/мл); нагревание при экстракции гексаном увеличивало долю ангелицина и активность в отношении Escherichia coli. Сумма ФК (96 % ФК, преобладает ангелицин) проявляла высокую активность (МПК – 625–1250 мкг/мл). Наибольшую эффективность продемонстрировали обогащённые фракции (МПК – 62,5–250 мкг/мл), причем трехкомпонентная смесь (ангелицин + псорален + бергаптен) превосходила бинарные, что указывает на синергизм.

Заключение

Заключение. Фуранокумарины являются основными носителями антимикробной активности экстрактов борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.). Полярные компоненты (пигменты) вносят незначительный вклад. Эффективность экстракции зависит от метода: нагрев с гексаном и использование петролейного эфира (экономически целесообразная альтернатива) обеспечивают максимальное извлечение активных ФК. Очищенная сумма ФК и обогащенные фракции, особенно трехкомпонентная, представляют собой перспективные объекты для дальнейшей разработки антимикробных препаратов.

Introduction

Introduction. Heracleum sosnowskyi Manden. is a dangerous invasive species containing phototoxic furanocoumarins (FCs). Despite their known cytotoxicity, the antimicrobial potential of FCs has been insufficiently studied, and the contribution of FCs to the overall effect of plant extracts, taking into account technological parameters, has not been established.

Aim

Aim. A comprehensive assessment of the contribution of furanocoumarins to the antimicrobial activity of extraction products from Heracleum sosnowskyi Manden. herb, depending on the nature of the extractant, temperature, and degree of purification.

Materials and methods

Materials and methods. Ten extraction products were obtained from raw materials collected in Perm Krai, grouped according to the principle "from native raw materials to individual compounds": juice, hexane extracts (with and without heating), petroleum ether extract, alcohol extracts from defatted raw materials, a total FC fraction, and three enriched fractions (xanthotoxin + psoralen, angelicin + bergapten, angelicin + psoralen + bergapten). The composition was analyzed by TLC and HPLC. Antimicrobial activity was determined against Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Candida albicans using the microdilution method.

Results and discussion

Results and discussion. HPLC analysis revealed significant differences in the FC profiles. The juice contained a minimum of FCs (~6 %) and was inactive (MIC > 5000 μg/mL). Alcohol extracts from defatted raw materials (FC content 34–60 %) showed low activity (MIC 2500–5000 μg/mL). Lipophilic extracts (hexane, petroleum ether) were characterized by high FC content (80–98 %) and moderate activity (MIC 625–2500 μg/mL); heating during hexane extraction increased the proportion of angelicin and activity against Escherichia coli. The total FC fraction (96 % FC, predominance of angelicin) exhibited high activity (MIC 625–1250 μg/mL). The enriched fractions demonstrated the highest efficacy (MIC 62.5–250 μg/mL), with the three-component mixture (angelicin + psoralen + bergapten) outperforming binary mixtures, indicating synergism.

Conclusion

Conclusion. Furanocoumarins are the main carriers of antimicrobial activity in Heracleum sosnowskyi Manden. extracts. Polar components (pigments) make a minor contribution. Extraction efficiency depends on the method: heating with hexane and the use of petroleum ether (a cost-effective alternative) ensure maximum recovery of active FCs. The purified total FC fraction and enriched fractions, especially the three-component one, represent promising candidates for further development of antimicrobial drugs.

Heracleum sosnowskyi Manden.фуранокумариныантимикробная активностьангелицинксантотоксинбергаптенэкстракцияВЭЖХHeracleum sosnowskyi Manden.furanocoumarinsantimicrobial activityangelicinxanthotoxinbergaptenextractionHPLCИсследование выполнено при финансировании автономной некоммерческой организации «Пермский научно-образовательный центр» (АНО «Пермский НОЦ»).The study was funded by the Autonomous Non-Profit Organization "Perm Research and Educational Center" (ANO "Perm REC").ReferencesСенатор С. А., Виноградова Ю. К. Инвазионные растения России: результаты инвентаризации, особенности распространения и вопросы управления. Успехи современной биологии. 2023;143(4):393–402. https://doi.org/10.31857/S0042132423040099Senator S. A., Vinogradova Yu. K. Invasive Plants of Russia: Inventory Results, Distribution Features and Management Issues. Advances in Current Biology. 2023;143(4):393–402. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S0042132423040099Бударин С. Н., Ларикова Ю. С., Кондратьев М. Н. Инвазивный характер борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden) при распространении в агроэкосистемах Московской области. В сб.: 3-я Всероссийская научно-практическая конференция с Международным участием, посвященной 85-летнему юбилею Естественно-географического факультета. 14 ноября 2014. Самара. С. 41–48. Доступно по: http://proborshevik.ru/wp-content/uploads/2017/09/Budarin_e_a_2014_P41-48.pdf Ссылка активна на 13.05.2026.Budarin S. N., Larikova Yu. S., Kondratiev M. N. The invasive nature of hogweed Sosnowski (Heracleum sosnowskyi Manden) during propagation in agroecosystems of Moscow Region. In: Proceedings of the 3rd All-Russian Scientific and Practical Conference with International Participation, dedicated to the 85th anniversary of the Faculty of Natural Sciences and Geography. November 14, 2014. Samara. P. 41–48. Available at: http://proborshevik.ru/wp-content/uploads/2017/09/Budarin_e_a_2014_P41-48.pdf Accessed: 13.05.2026. (In Russ.)Симонова А. Ю., Белова М. В., Ильяшенко К. К., Пидченко Н. Е., Поцхверия М. М., Сачков А. В., Пономарев И. Н. Фотохимический дерматит вследствие контакта с соком борщевика Сосновского. Журнал им. Н.В. Склифосовского «Неотложная медицинская помощь». 2020;9(4):653–658. https://doi.org/10.23934/2223-9022-2020-9-4-653-658Simonova A. Yu., Belova M. V., Ilyashenko K. K., Pidchenko N. E., Potskhveriya M. M., Sachkov A. V., Ponomarev I. N. Photochemical Dermatitis Due to Contact With Sosnovsky Hogweed. Russian Sklifosovsky Journal “Emergency Medical Care”. 2020;9(4):653–658. https://doi.org/10.23934/2223-9022-2020-9-4-653-658Тамразова О. Б., Селезнев С. П., Тамразова А. В. Фитодерматиты у детей, вызванные борщевиком Сосновского. Педиатрия. Consilium Medicum. 2019;2:53–57. https://doi.org/10.26442/26586630.2019.2.190418Tamrazova O. B., Seleznev S. P., Tamrazova A. V. Phytodermatitis in children caused by the Sosnowski hogweed. Pediatrics. Consilium Medicum. 2019;2:53–57. (In Russ.) https://doi.org/10.26442/26586630.2019.2.190418Ашихмина Т. Я., Товстик Е. В., Адамович Т. А. Оценка химического состава Heracleum sosnowskyi Manden как альтернативного источника сырья для различных отраслей промышленности (обзор). Химия растительного сырья. 2024;4:32–45. https://doi.org/10.14258/jcprm.20240414599Ashikhmina T. Ya., Tovstik E. V., Adamovich T. A. Assessment of the chemical composition of Heracleum sosnowskyi Manden as an alternative source of raw materials for various industries (review). Chemistry of plant raw material. 2024;4:32–45. (In Russ.) https://doi.org/10.14258/jcprm.20240414599Крутов П. В., Ферубко Е. В., Даргаева Т. Д., Пупыкина К. А., Шакирова Р. Р. Фурокумарины как потенциальные источники новых лекарственных средств. Традиционная медицина. 2019;2(57):45–54.Krutov P. V., Ferubko E. V., Dargaeva T. D., Pupykina K. A., Shakirova R. R. Furocoumarins as potential sources of new medicines. Traditional medicine. 2019;2(57):45–54. (In Russ.)Гурина Н. С., Лукашов Р. И., Котович А. В. Фармакологические свойства и компонентный состав борщевика Сосновского (Heracleum sosnowski Manden). Медицинский журнал. 2023;(1):14–22. https://doi.org/10.51922/1818-426X.2023.1.14Gurina N. S., Lukashov R. I., Kotovich A. V. Pharmacological properties and component composition of Heracleum sosnowski Manden. Medical Journal. 2023;(1):14–22. (In Russ.) https://doi.org/10.51922/1818-426X.2023.1.14Бомбела Т. В., Сурбеева Е. С., Якушина К. Е., Вишняков Е. В., Тернинко И. И., Кривощеков С. В., Белоусов М. В., Лужанин В. Г. Фитохимический профиль биомассы борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) как основа для рационального использования. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2026;15(3):51–63. https://doi.org/10.33380/2305-2066-2026-15-3-2371Bombela T. V., Surbeeva E. S., Yakushina K. E., Vishnyakov E. V., Terninko I. I., Krivoshchekov S. V., Belousov M. V., Luzhanin V. G. Phytochemical profile of Heracleum sosnowskyi Manden. biomass as a basis for rational use. Drug development & registration. 2026;15(3):51–63. (In Russ.) https://doi.org/10.33380/2305-2066-2026-15-3-2371Bahadori M. B., Dinparast L., Zengin G. The Genus Heracleum: A comprehensive review on its phytochemistry, pharmacology, and ethnobotanical values as a useful herb. Comprehensive Review in Food Science and Food Safety. 2016;15(6):1018–1039. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12222Bahadori M. B., Dinparast L., Zengin G. The Genus Heracleum: A comprehensive review on its phytochemistry, pharmacology, and ethnobotanical values as a useful herb. Comprehensive Review in Food Science and Food Safety. 2016;15(6):1018–1039. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12222Patočka J., Cupalová K. Giant Hogweed and photodermatitis. Military Medical Science Letters. 2017;86(3):135–138. https://doi.org/10.31482/mmsl.2017.021Patočka J., Cupalová K. Giant Hogweed and photodermatitis. Military Medical Science Letters. 2017;86(3):135–138. https://doi.org/10.31482/mmsl.2017.021Karimian-Teherani D., Kinaciyan T., Tanew A. Photoallergic contact dermatitis to Heracleum giganteum. Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine. 2008;24(2):99–101. https://doi.org/10.1111/j.1600-0781.2008.00346.xKarimian-Teherani D., Kinaciyan T., Tanew A. Photoallergic contact dermatitis to Heracleum giganteum. Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine. 2008;24(2):99–101. https://doi.org/10.1111/j.1600-0781.2008.00346.xШляпкина В. И., Куликов О. А., Бродовская Е. П., Аль-хадж Аюб А. М., Агеев В. П., Пятаев Н. А. Получение эмульсионных форм фуранокумаринов борщевика Сосновского и оценка их фототоксического действия in vitro. Acta Biomedica Scientifica. 2023;8(3):161–171. https://doi.org/10.29413/ABS.2023-8.3.18Shlyapkina V. I., Kulikov O. A., Brodovskaya E. P., Al-khadj Aioub A. M., Ageev V. P., Pyataev N. A. Obtaining emulsions of furanocoumarins from Sosnowsky’s hogweed and in vitro assessment of their phototoxic effect. Acta Biomedica Scientifica. 2023;8(3):161–171. https://doi.org/10.29413/ABS.2023-8.3.18Куликов О. А., Агеев В. П., Шляпкина В. И., Заборовский А. В., Тарарина Л. А., Юнина Д. В., Андреев Д. Н., Зайнутдинова К. Р., Пятаев Н. А. Разработка и оценка противоопухолевой эффективности липосомальной формы фуранокумаринов. Химико-фармацевтический журнал. 2022;56(7):40–44. https://doi.org/10.30906/0023-1134-2022-56-7-40-44Kulikov O. A., Ageev V. P., Shlyapkina V. I., Zaborowskii A. V., Tararina L. A., Yunina D. V., Andreev D. N., Zainutdinova K. R., Pyataev N. A. Development of a liposomal form of furanocoumarins and evaluation of its antitumor efficacy. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2022;56(7):40–44. (In Russ.) https://doi.org/10.30906/0023-1134-2022-56-7-40-44Штратникова В. Ю. Фуранокумарины зонтичных: история исследования, разнообразие, генетические основы синтеза, физиологическая роль в растении и применение в медицине. Физиология растений. 2023;70(7):715–735. https://doi.org/10.31857/S0015330323600729Shtratnikova V. Yu. Furanocoumarins: History of Research, Diversity, Synthesis, Physiological Role in the Plant, and Medical Application. Russian Journal of Plant Physiology. 2023;70(7):715–735. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S0015330323600729Silva E. B. F., Barbosa J. F., Barreto H. M., Siqueira-Júnior J. P. Modulation of the UVB-induced lethality by furocoumarins in Staphylococcus aureus. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2014;130:260–263. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2013.11.012Silva E. B. F., Barbosa J. F., Barreto H. M., Siqueira-Júnior J. P. Modulation of the UVB-induced lethality by furocoumarins in Staphylococcus aureus. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology. 2014;130:260–263. https://doi.org/10.1016/j.jphotobiol.2013.11.012Ivanenkov Ya. A., Yamidanov R. S., Osterman I. A., Sergiev P. V., Ayginin A. A., Aladinskiy V. A., Aladinskaya A. V., Terentiev V. A., Veselov M. S., Skvortsov D. A., Komarova K. S., Chemeris A. V., Zainullina L. F., Maximova M. A., Zileeva Z. R., Vakhitova Yu. V., Baymiev A. Kh., Sofronova A. A., Machulkin A. E., Petrov R. A., Bezrukov D. S., Puchinina M. M., Lukianov D. A., Dontsova O. A. Substituted Furanocoumarins as Novel Class of Antibacterial Translation Inhibitors. Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening. 2019;22(6):400–410. https://doi.org/10.2174/1386207322666190723110539Ivanenkov Ya. A., Yamidanov R. S., Osterman I. A., Sergiev P. V., Ayginin A. A., Aladinskiy V. A., Aladinskaya A. V., Terentiev V. A., Veselov M. S., Skvortsov D. A., Komarova K. S., Chemeris A. V., Zainullina L. F., Maximova M. A., Zileeva Z. R., Vakhitova Yu. V., Baymiev A. Kh., Sofronova A. A., Machulkin A. E., Petrov R. A., Bezrukov D. S., Puchinina M. M., Lukianov D. A., Dontsova O. A. Substituted Furanocoumarins as Novel Class of Antibacterial Translation Inhibitors. Combinatorial Chemistry & High Throughput Screening. 2019;22(6):400–410. https://doi.org/10.2174/1386207322666190723110539Nersezashvili M., Berashvili D., Jokhadze M., Gokadze S., Korona-Glovniaki I. Phytochemical and Biological Evaluation of Heracleum sosnowskyi Manden. Root Methanolic Extract. Collection of Scientific Works of Tbilisi State Medical University. 2022;56:105–108. https://doi.org/10.52340/csw.2022.56.01Nersezashvili M., Berashvili D., Jokhadze M., Gokadze S., Korona-Glovniaki I. Phytochemical and Biological Evaluation of Heracleum sosnowskyi Manden. Root Methanolic Extract. Collection of Scientific Works of Tbilisi State Medical University. 2022;56:105–108. https://doi.org/10.52340/csw.2022.56.01Евстропов А.Н., Бурова Л. Г., Широких И. В., Липеева А. В., Шульц Э. Э. Исследование антимикробной активности кумариновых субстанций в отношении Staphylococcus aureus и Pseudomonas aeruginosa. Бактериология. 2018;3(2):16–19. https://doi.org/10.20953/2500-1027-2018-2-16-19Evstropov A. N., Burova L. G., Shirokih I. V., Lipeeva A. V., Shults E. E. Investigation of antimicrobial activity of coumarin substances against Staphylococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa. Bacteriology. 2018;3(2):16–19. (In Russ.) https://doi.org/10.20953/2500-1027-2018-2-16-19Миронов А. Н. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М.: Гриф и К; 2012. 944 с.Mironov A. N. Guidelines for conducting preclinical studies of medicinal products. Moscow: Grif i K; 2012. 944 р. (In Russ.)

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