Фенольные соединения и фармакологический скрининг экстракта травы цикория обыкновенного

Введение. Цикорий обыкновенный (Cichorium intybus L.) широко используется в традиционной медицине различных стран при заболеваниях печени, а также является объектом фармакологических исследований гепатопротекторной активности. В связи с этим во Всероссийском научно-исследовательском институте лекарственных и ароматических растений разработан способ получения сухого экстракта из травы дикорастущего цикория (ЭТДЦ).

Цель. Цель исследования - определение качественного состава фенольных соединений, выявление веществ, преобладающих в ЭТДЦ, и проведение фармакологического скрининга исследуемого экстракта.

Материалы и методы. Химический состав ЭТДЦ изучали с помощью метода ВЭЖХ-МС/МС, количественное определение основных компонентов проводили методом ВЭЖХ-УФ с использованием индивидуальных соединений, выделенных нами ранее и идентифицированных методом ЯМР-спектроскопии. Проведение фармакологического скрининга гепатопротективной активности ЭТДЦ проводили на 50 крысах-самцах. Острый токсический гепатит у животных вызывали однократным подкожным введением 50 % масляного раствора тетрахлорметана (ТХМ) в дозе 0,4 мл на 100 г массы тела. За час до введения ТХМ животные получали ЭТДЦ в дозах 100 или 500 мг/кг. Через 48 часов после введения ТХМ определяли активность сывороточных ферментов аланинаминотрансферазы (АЛТ), аспартатаминотрансферазы (АСТ), щелочной фосфатазы (ЩФ), а также содержание общего билирубина для предварительного установления фармакологической активности. Патоморфологические исследования печени крыс проводили с использованием гистологических методик. Гистологическое строение печени оценивали, используя срезы печени, окрашенные гематоксилином и эозином.

Результаты и обсуждение. Компонентный состав ЭТДЦ представлен оксикумаринами, гидроксикоричными кислотами и флавоноидами. Доминирующими фенольными соединениями являются эскулетин, цикориин, цикориевая, хлорогеновая и кафтаровая кислоты. В условиях острого экспериментального токсического гепатита было установлено, что предварительное введение ЭТДЦ снижает вызванное ТХМ токсическое действие на клетки печени. У животных, получавших ЭТДЦ в дозах и 100 мг/кг, и 500 мг/кг, наблюдалось снижение активности АЛТ на 35 и 45 %, АСТ - на 15 и 28 %, щелочной фосфатазы - на 15 и 21 %; содержание общего билирубина - на 20 и 29 % соответственно по сравнению с аналогичными показателями у группы животных, не получавших экстракт. Гистологическое исследование показало, что введение ЭТДЦ животным в дозах 100 и 500 мг/кг уменьшает дистрофические изменения гепатоцитов, этот эффект более выражен при дозе 500 мг/кг экстракта.

Заключение. Основными компонентами ЭТДЦ являются оксикумарины (эскулетин, цикориин) и гидроксикоричные кислоты (цикориевая, хлорогеновая и кафтаровая). По результатам скрининговых исследований установлено, что ЭТДЦ в дозах 100 мг/кг и 500 мг/кг является перспективным объектом для дальнейшего фармакологического исследования.

1. Vong S., Bell B. P. Chronic liver disease mortality in the United States, 1990-1998. Hepatology. 2004;39(2):476-483. DOI: 10.1002/hep.20049.

2. Gilani A. H., Janbaz K. H. Evaluation of the liver protective potential of Cichorium intybus seed extract on Acetaminophen and CCl(4)-induced damage. Phytomedicine. 1994;1 (3):193-197. DOI: 10.1016/S0944-7113(11)80064-4.

3. Рейзис А. Р., Борзакова С. Н., Аксенова В. А. Лекарственно-индуцированные поражения печени - актуальная проблема современной медицины. Гастроэнтерология. 2010;3:49-54.

4. Akbarzadeh T., Sabourian R., Saeedi M., Rezaeizadeh H., Khana-vi M., Ardekani, M. R. S. Liver tonics: review of plants used in Iranian traditional medicine. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine. 2015;5(3):170-181.

5. Khalili A., Fallah P., Hashemi S. A., Ahmadian-Attari M. M., Jamshi-di V., Mazloom R., Beikzadeh L., Bayat G. New mechanistic insights into hepatoprotective activity of milk thistle and chicory quantified extract: The role of hepatic Farnesoid-X activated receptors. Avicenna. Phytomedicine. 2021;11(4):367-379. DOI: 10.22038/AJP.2020.17281.

6. Skata E., Makowczynska J., Wieczfinska J., Kowalczyk T., Sitarek P. Caffeoylquinic Acids with Potential Biological Activity from Plant In vitro Cultures as Alternative Sources of Valuable Natural Products. Current Pharmaceutical Design. 2020;26(24):2817-2842. DOI: 10.2174/1381612826666200212115826.

7. Hong M., Li S., Tan H. Y., Wang N., Tsao S. W., Feng, Y. Current status of herbal medicines in chronic liver disease therapy: the biological effects, molecular targets and future prospects. International journal of molecular sciences. 2015:16(12):28705-28745. DOI: 10.3390/ijms161226126.

8. Janda K., Gutowska I., Geszke-Moritz M., Jakubczyk K. The Common Cichory (Cichorium intybus L.) as a Source of Extracts with Health-Promoting Properties-A Review. Molecules. 2021;26(6):1814. DOI: 10.3390/molecules26061814.

9. Street R. A., Sidana J., Prinsloo G. Cichorium intybus: traditional uses, phytochemistry, pharmacology, and toxicology. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2013;2013:1-13. DOI: 10.1155/2013/579319.

10. Moloudi M. R., Hassanzadeh K., Abdi M., Zandi F., Rahimi K., Izad-panah E. Hepatoprotective effect of the hydroalcoholic extract of Cichorium intybus in a rat model of obstructive cholestasis. Arab Journal of Gastroenterology. 2021;22(1):34-39. DOI: 10.1016/j.ajg.2020.08.006.

11. Elgengaihi S., Mossa A.-T. H., Refaie A. A., Aboubaker D. Hepatoprotective efficacy of Cichorium intybus L. extract against carbon tetrachloride-induced liver damage in rats. Journal of Dietary Supplements. 2016;13(5):570-584. DOI: 10.3109/19390211.2016.1144230.

12. Hamdard J. Therapeutic potential of Cichorium intybus in lifestyle disorders: a review. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research. 2016;3:20-25.

13. Asadi M., Mohammadian B., Shahriari A., Mohammadi M., Foruo-zandeh H. The Protective Effect of Cichorium intybus L. Hydroalcoholic Extract Against Methotrexate-Induced Oxidative Stress in Rats. Jundishapur Journal of Natural Pharmaceutical Products. 2018;13(4):e59556. DOI: 10.5812/jjnpp.59556.

14. Jamshidzadeh A., Khoshnood M. J., Dehghani Z., Niknahad H. Hepatoprotective activity of Cichorium intybus L. leaves extract against carbon tetrachloride induced toxicity. Iranian Journal of Pharmaceutical Research. 2006;1:41-46. DOI: 10.22037/IJPR.2010.651.

15. Al-Malki A. L., Abo-Golayel M. K. Hepatoprotective efficacy of chicory alone or combined with dandelion leaves against induced liver damage. Life Science Journal. 2013;10(4):140-157.

16. Mohammadifar M., Taghizadeh M., Abed A., Soltani A., Tamtaji O., Khamechian T. Effect of Ziziphus jujuba Mill., Cichorium intybus L. and Silybum marianum (L.) Gaertn. combination extract on nonalcoholic fatty liver disease in rats. Journal of Medicinal Plants. 2019;18(72):133-142. DOI: 10.29252/jmp.4.72.S12.133.

17. Ghaffari A., Rafraf M., Navekar R., Sepehri B., Asghari-Jafarabadi M., Ghavami S. M. Turmeric and chicory seed have beneficial effects on obesity markers and lipid profile in non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). International Journal for Vitamin and Nutrition Research. 2019;89(5-6):293-302. DOI: 10.1024/0300-9831/a000568.

18. Gilani A H., Janbaz K. H. Evaluation of the liver protective potential of Cichorium intybus seed extract on Acetaminophen and CCl4-induced damage. Phytomedicine. 1994;1(3):193-197. DOI: 10.1016/S0944-7113(11)80064-4.

19. Zafar R., Mujahid Ali S. Anti-hepatotoxic effects of root and root callus extracts of Cichorium intybus L. Journal of Ethnopharmaco-logy. 1998;63(3):227-231. DOI: 10.1016/s0378-8741(98)00087-7.

20. Крылова С. Г., Ефимова Л. А., Вымятнина З. К., Зуева Е. П. Влияние экстракта корня цикория на морфофункциональное состояние печени у крыс с токсическим гепатитом. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2006;69(6):34-36.

21. Сайбель О. Л., Даргаева Т. Д., Радимич А. И., Дул В. Н., Николаев С. М., Хобракова В. Б., Мизина П. Г., Сидельников Н. И. Средство, обладающее иммуномодулирующей активностью и способ его получения. Патент РФ на изобретение № RU 2710270. 16.08.2019. Доступно по: https://patents.s3.yandex.net/RU2710270C1_20191225.pdf. Ссылка активна на 11.11.2021.

22. Carazzone C., Mascherpa D., Gazzani G., Papetti A. Identification of phenolic constituents in red chicory salads (Cichorium in-tybus) by high-performance liquid chromatography with diode array detection and electrospray ionisation tandem mass spectrometry. Food Chemistry. 2013;138(2-3):1062-1071. DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.11.060

23. Clifford M. N., Zheng W., Kuhnert N. Profiling the chlorogenic acids of aster by HPLC-MSn. Phytochemical Analysis. 2006;17(6):384-393. DOI: 10.1002/pca.935.

24. Jaiswal R., Sovdat T., Vivan F., Kuhnert N. Profiling and Characterization by LC-MS of the chlorogenic acids and hydroxycinnamoyl-shikimate esters in mate (ilex paraguariensis). Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2010;58(9):5471-5484. DOI: 10.1021/jf904537z.

25. Mascherpa D., Carazzone C., Marrubini G., Gazzani G., Papetti A. Identification of phenolic constituents in Cichorium endivia var. crispum and var. latifolium salads by high-performance liquid chromatography with diode array detection and electrospray ioniziation tandem mass spectrometry. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2012;60(49):12142-12150. DOI: 10.1021/jf3034754.

26. Миронов А. Н., ред. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М.: Гриф и К; 2012. 944 c.

27. Recknagel R. O., Glende E. A., Dolak J. A., Waller R. L. Mechanisms of carbon tetrachloride toxicity. Pharmacology & Therapeutics. 1989;43(1):139-154. DOI: 10.1016/0163-7258(89)90050-8.

28. Al-Malki A. L., Abo-Golayel M. K. Hepatoprotective efficacy of chicory alone or combined with dandelion leaves against induced liver damage. Life Science Journal. 2013;10(4):140-157.

29. Bortnikova V. V., Krepkova L. V., Babenko A. N., Saybel O. L., Borovkova M. V., Kuzina O. S., Mizina P. G., Job K. M., Sherwin C. M., Enioutina E. Y. A perspective botanical drug: Hepatoprotective activity of dry extract prepared from the aerial part of chicory plant (Cichorium intybus L.). Clinical pharmacology in drug development. 2021:10(S1):100-101. DOI: 10.1002/срdd.1004.

30. Gilani A. H., Janbaz K. H., Shah B. H. Esculetin prevents liver damage induced by paracetamol and CCL4. Pharmacological Research. 1998;37(1):31-35. DOI: 10.1006/phrs.1997.0262.

31. Chang W. S., Chang Y. H., Lu F. J., Chiang H. C. Inhibitory effects of phenolics on xanthine oxidase. Anticancer Research. 1994;14(2A):501-506.

32. Tahara S., Baba N., Matsuo M., Kaneko T., Protective effect of epigallocatechin gallate and esculetin on oxidative dna damage induced by psoralen plus ultraviolet-a therapy, bioscience. Biotechnology, and Biochemistry. 2005;69(3):620-622. DOI: 10.1271/bbb.69.620.

33. Lin W. L., Wang C. J., Tsai Y. Y., Liu C. L., Hwang J. M., Tseng T. H. Inhibitory effect of esculetin on oxidative damage induced by t-butyl hydroperoxide in rat liver. Archives of Toxicology. 2000;74(8):467-472. DOI: 10.1007/s002040000148.

34. Kim S. H., Kang K. A., Zhang R., Piao M. J., Ko D. O., Wang Z. H., Chae S. W., Kang S. S., Lee K. H., Kang H. K., Kang H. W. Hyun J. W. Protective effect of esculetin against oxidative stress-induced cell damage via scavenging reactive oxygen species. Acta Pharmaceutica Sinica. 2008;29(11):1319-1326. DOI: 10.1111/j.1745-7254.2008.00878.x.

35. Lee M. J., Chou F. P., Tseng T. H., Hsieh M. H., Lin M. C., Wang C. J. Hibiscus protocatechuic acid or esculetin can inhibit oxidative LDL induced by either copper ion or nitric oxide donor. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2002;50(7):2130-2136. DOI: 10.1021/jf011296a.

36. Kour K., Bani S. Chicoric acid regulates behavioral and biochemical alterations induced by chronic stress in experimental Swiss albino mice. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 2011;99(3):342-348. DOI: 10.1016/j.pbb.2011.05.008.

37. Tsai K. L., Kao C. L., Hung C. H., Cheng Y. H., Lin H. C., Chu P. M. Chicoric acid is a potent anti-atherosclerotic ingredient by antioxidant action and anti-inflammation capacity. Oncotarget. 2017;8(18):29600-29612. DOI: 10.18632/oncotarget.16768.

38. Landmann M., Kanuri G., Spruss A., Stahl C., Bergheim I. Oral intake of chicoric acid reduces acute alcohol-induced hepatic steatosis in mice. Nutrition. 2014;30(7-8):882-889. DOI: 10.1016/jnut.2013.11.015.

39. Машенцева А. А., Сейтембетов Т. С. Экспериментальное и теоретическое исследование взаимосвязи «структура-активность» производных коричной кислоты. Журнал Сибирского федерального университета. Химия. 2010;3(2):183-192.