pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2020-9-3-137-141pharmjournal-777Research ArticleМЕТОДЫ АНАЛИЗА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВANALYTICAL METHODSТехнология выделения и анализ липофильных и гидрофильных биологически активных компонентов из семян Nigella sativa L.A Technology for Isolation and Analysis of Lipophilic and Hydrophilic Biologically Active Components from N. sativa L. Seeds.https://orcid.org/0000-0002-7625-9110ГоряиновС. В.GoryainovS. V.

117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Sergey V. Goryainov. 

6, Mikluho-Maklaya str., Moscow, 117198

https://orcid.org/0000-0002-8200-6208ЭспарсаС.EsparzaC.

117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Cesar Esparza. 

6, Mikluho-Maklaya str., Moscow, 117198

https://orcid.org/0000-0001-9664-9506ИвлевВ. А.IvlevV. A.

117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6

Vasily A. Ivlev. 

6, Mikluho-Maklaya str., Moscow, 117198

https://orcid.org/0000-0002-2996-7712ПисаревД. И.PisarevD. I.

Писарев Дмитрий Иванович – профессор, агробиотехнологический департамент.

117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Dmitry I. Pisarev.

6, Mikluho-Maklaya str., Moscow, 117198.

juniper05@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7083-704XБакорезаГ.BacoreseG.

117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Gohara Bacorese.

6, Mikluho-Maklaya str., Moscow, 117198.

https://orcid.org/0000-0003-1784-881XАбрамовичР. А.AbramovichR. A.

117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Rimma A. Abramovich.

6, Mikluho-Maklaya str., Moscow, 117198.

https://orcid.org/0000-0003-3145-6783НовиковО. О.NovikovO. O.

117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Oleg O. Novikov.

6, Mikluho-Maklaya str., Moscow, 117198.

https://orcid.org/0000-0002-0284-419XПотанинаО. Г.PotaninaO. G.

117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Olga G. Potanina.

6, Mikluho-Maklaya str., Moscow, 117198.

https://orcid.org/0000-0002-9339-1180ЛазарС.LazarS.

117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Simon Lazar.

6, Mikluho-Maklaya str., Moscow, 117198.

https://orcid.org/0000-0002-6355-5615ХромовА. В.KhromovA. V.

117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Arkidiy V. Khromov.

6, Mikluho-Maklaya str., Moscow, 117198.

https://orcid.org/0000-0001-9222-2935БойкоН. Н.BoykoN. N.

308015, Белгород, ул. Победы, д. 85

Nikolay N. Boyko.

85, Pobedy str., Belgorod, 308015.

ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» (Российский университет дружбы народов, РУДН)Peoples Friendship University of Russia (RUDN University)Белгородский государственный национальный исследовательский университет (НИУ «БелГУ»)Belgorod National Research University20202707202093137141Copyright © Горяинов С.В., Эспарса С., Ивлев В.А., Писарев Д.И., Бакореза Г., Абрамович Р.А., Новиков О.О., Потанина О.Г., Лазар С., Хромов А.В., Бойко Н.Н., 20202020Горяинов С.В., Эспарса С., Ивлев В.А., Писарев Д.И., Бакореза Г., Абрамович Р.А., Новиков О.О., Потанина О.Г., Лазар С., Хромов А.В., Бойко Н.Н.Goryainov S.V., Esparza C., Ivlev V.A., Pisarev D.I., Bacorese G., Abramovich R.A., Novikov O.O., Potanina O.G., Lazar S., Khromov A.V., Boyko N.N.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/777Введение

Введение. Семена чернушки посевной - Nigella sativa L. широко известны как источник жирного масла с весьма редким компонентом -тимохиноном. Терапевтический потенциал биологически активных соединений семян растения охватывает положительное влияние на желудочно-кишечный тракт, сердечно-сосудистую и иммунную систему. Кроме того, у тимохинона обнаружены гипогликемическое, антиоксидантное, противоопухолевое, онкопротекторное, иммуномодулирующее действие. Помимо жирного масла и тимохинона в семенах присутствует ряд других значимых соединений, также составляющих собственный фармакологический актив.

Цель

Цель. Разработка технологической схемы переработки и анализ липофильных и гидрофильных компонентов семян N. sativa L.

Материалы и методы

Материалы и методы. В качестве аналитических методов использованы: газожидкостная хроматография с пламенно-ионизационным детектором - для анализа стеринов и тритерпенов; хромато-масс-спектрометрия (газожидкостная хроматография с масс-спектрометрическим детектированиям) - для исследования эфирного масла; хромато-масс-спектрометрия (высокоэффективная жидкостная хроматография с масс-спектрометрическим детектированием) - для изучения флавоноидов. Для получения отдельных фракций биологически активных соединений семян N. sativa L. использована дробная экстракция.

Результаты и обсуждения

Результаты и обсуждения. Была разработана схема выделения липофильных и гидрофильных компонентов, которая заключается в экстракции всего липидного комплекса семян н-гексаном, с последующим удалением экстрагента. Сгущенное гексановое извлечение обрабатывают спиртом этиловым, извлекающим неомыляемые соединения - терпены, хиноны, стерины и не растворяющим триацилглицериды. Шрот семян, оставшийся после гексановой экстракции, обрабатывают спиртом этиловым 70%-ым, в который переходят гидрофильные молекулы, а конкретно флавоноиды.

Заключение

Заключение. В липофильной фракции омыляемых липидов после переэтерификации идентифицировано 5 соединений, доминирующими являются линолевая и олеиновая кислоты. Характерной особенностью данной фракции является присутствие цис-11,14-эйкозадиеновой кислоты, которая может выступать в роли маркерного элемента жирного масла семян N. sativa L. В неомыляемой фракции обнаружены стерины и тритерпены. Мажорным компонентом данной фракции является β-ситостерин. Помимо указанного стерина присутствуют кампестерин и стигмастери. Тритерпены представлены циклоартенолом и его производными. В эфиромасличном комплексе найдены простые фенолы, хиноны и монотерпены, преобладают n-цимол, тимохинон и α-туйен. В состав гидрофильной фракции семян N. sativa L. входят флавоноиды метоксилированного ряда флавонов и гликозиды кемпферола.

Introduction

Introduction. Seeds of Nigella sativa L. are widely known as a source of fatty oil with a very rare component-thymoquinone. The therapeutic potential of biologically active compounds of plant seeds covers a positive effect on the gastrointestinal tract, cardiovascular and immune systems. In addition, hypoglycemic, antioxidant, antitumor, oncoprotective, immunomodulating effects were found in thymoquinone. In addition to fatty oil and thymoquinone, a number of other significant compounds are present in the seeds, which also make up their own pharmacological asset. Aim. Study was to develop a processing flow chart and analyze the lipophilic and hydrophilic components of the seeds of N. sativa L.

Materials and methods

Materials and methods. The following methods were used as analytical methods: gas-liquid chromatography with a flame ionization detector - for the analysis of sterols and triterpenes; chromatography-mass spectrometry (gas-liquid chromatography with mass spectrometric detection) - for the study of essential oil; chromatography-mass spectrometry (high performance liquid chromatography with mass spectrometric detection) - to study flavonoids. To obtain individual fractions of biologically active compounds of seeds of N. sativa L., fractional extraction was used.

Results and discussion

Results and discussion. The principle of this approach in this case is to extract the entire lipid complex of seeds with n-hexane, followed by removal of the extractant. The thickened hexane extract is treated with ethyl alcohol, which extracts unsaponifiable compounds - terpenes, quinones, sterols and does not dissolve triacylglycerides. The seed meal remaining after hexane extraction is treated with ethyl alcohol 70 %, into which hydrophilic molecules, in particular flavonoids, pass.

Conclusion

Conclusion. After transesterification, 5 compounds were identified in the lipophilic fraction of saponifiable lipids, the linoleic and oleic acids being dominant. A characteristic feature of this fraction is the presence of cis-11,14-eicosadiene acid, which can act as a marker element of the fatty oil of the seeds of N. sativa L. Sterols and triterpenes were found in the unsaponifiable fraction. The major component of this fraction is β-sitosterol. In addition to the indicated sterol, campesterol and stigmasteri are present. Triterpenes are represented by cycloartenol and its derivatives. Simple phenols, quinones and monoterpenes were found in the essential oil complex, p-cymol, thymoquinone and α-thuyen predominate. The hydrophilic fraction of the seeds of N. sativa L. includes flavonoids of the methoxylated series of flavones and kempferol glycosides.

семена чернушки посевнойтимохинон хроматографиятриацилглицеридыстериныфлавоноидыN. sativa L.thymoquinone chromatographytriacylglyceridessterolsflavonoidsРабота выполнена при поддержке Программы 5-100.This work was supported by Program 5-100.ReferencesGali-Muhtasib H., El-Najjar H. Schneider-Stock R. The medicinal potential of black seed (Nigella sativa) and its components. Advances in Phytomedicine. 2006;2:133-153. Doi: 10.1016/S1572-557X(05)02008-8.Gali-Muhtasib H., El-Najjar H. Schneider-Stock R. The medicinal potential of black seed (Nigella sativa) and its components. Advances in Phytomedicine. 2006;2:133-153. Doi: 10.1016/S1572-557X(05)02008-8.Kooti W., Hasanzadeh-Noohi Z., Sharafi-Ahvazi N., Asadi-Samani M., Ashtary-Larky D. Phytochemistry, pharmacology, and therapeutic uses of black seed (Nigella sativa). Chinese Journal of Natural Medicines. 2016;14(10):732-745. Doi: 10.1016/S1875-5364(16)30088-7.Kooti W., Hasanzadeh-Noohi Z., Sharafi-Ahvazi N., Asadi-Samani M., Ashtary-Larky D. Phytochemistry, pharmacology, and therapeutic uses of black seed (Nigella sativa). Chinese Journal of Natural Medicines. 2016;14(10):732-745. Doi: 10.1016/S1875-5364(16)30088-7.Ceikh-Rouhou S., Besbes S., Hentati B., Blecker C., Deroanne C., Attia H. Nigella sativa L.: Chemical composition and physicochemical characteristics of lipid fraction. Food Chemistry. 2007;101(2):673-681. Doi: 10.1016/j.foodchem.2006.02.022.Ceikh-Rouhou S., Besbes S., Hentati B., Blecker C., Deroanne C., Attia H. Nigella sativa L.: Chemical composition and physicochemical characteristics of lipid fraction. Food Chemistry. 2007;101(2):673-681. Doi: 10.1016/j.foodchem.2006.02.022.Chaieb K., Kouidhi B., Jrah H. Antibacterial activity of thymoquinone, an active principle of Nigella sativa and its potency to prevent bacterial bio flam formation. BMC complementary and alternative medicine. 2011;11:29-34. Doi: 10.1186/1472-6882-11-29.Chaieb K., Kouidhi B., Jrah H. Antibacterial activity of thymoquinone, an active principle of Nigella sativa and its potency to prevent bacterial bio flam formation. BMC complementary and alternative medicine. 2011;11:29-34. Doi: 10.1186/1472-6882-11-29.Yehualashet B., Ermias D. HPTLC assay of thymoquinone in black seed and black seed oil (Nigella Sativa Linn) and identifcation of thymoquinone conversion with Uv-Vis. Journal of drug delivery & Therapeutics. 2014;4(4):1-5. Doi: 10.1186/1472-6882-11-29.Yehualashet B., Ermias D. HPTLC assay of thymoquinone in black seed and black seed oil (Nigella Sativa Linn) and identifcation of thymoquinone conversion with Uv-Vis. Journal of drug delivery & Therapeutics. 2014;4(4):1-5. Doi: 10.1186/1472-6882-11-29.El-Dakhakhny M., Mady N., Lembert N., Ammon H. P. The hypoglycemic effect of Nigella sativa oil is mediated by extrapancreatic actions. Planta Medica. 2002;68(5):465-466. Doi: 10.1055/s-2002-32084.El-Dakhakhny M., Mady N., Lembert N., Ammon H. P. The hypoglycemic effect of Nigella sativa oil is mediated by extrapancreatic actions. Planta Medica. 2002;68(5):465-466. Doi: 10.1055/s-2002-32084.Mansour M. A., Nagi M. N., El-Khatib A. S., Al-Bekairi A. M. Effects of thymoquinone on antioxidant enzyme activities, lipid peroxidation and DT-diaphorase in different tissues of mice: A possible mechanism of action. Cell Biochem. Funct. 2002;20(2):143-151. Doi: 10.1002/cbf.968.Mansour M. A., Nagi M. N., El-Khatib A. S., Al-Bekairi A. M. Effects of thymoquinone on antioxidant enzyme activities, lipid peroxidation and DT-diaphorase in different tissues of mice: A possible mechanism of action. Cell Biochem. Funct. 2002;20(2):143-151. Doi: 10.1002/cbf.968.Salem M. L. Immunmodulatory and therapeutic properties of the Nigella sativa L. seed. International Immunopharmacology. 2005;5:1749-1770. Doi: 10.1016/j.intimp.2005.06.008.Salem M. L. Immunmodulatory and therapeutic properties of the Nigella sativa L. seed. International Immunopharmacology. 2005;5:1749-1770. Doi: 10.1016/j.intimp.2005.06.008.

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