Регрессионный анализ в разработке методики выделения и количественного определения водорастворимых полисахаридов из корней подсолнечника однолетнего

Введение. Корни подсолнечника однолетнего (Helianthus annuus L.) преимущественно являются отходами сельскохозяйственных предприятий при возделывании данной культуры. При этом они отличаются богатым химическим составом и содержат водорастворимые полисахариды, основу которых составляет инулин.

Цель. Цель исследования – подбор оптимальных параметров ультразвуковой экстракции водорастворимых полисахаридов из корней подсолнечника однолетнего на основе регрессионного анализа.

Материалы и методы. Для проведения эксперимента использовали сырье, приобретенное в одной из аптек города Воронежа. Образец сырья (1,0 грамм) помещался в ультразвуковую ванну Град 40-35, позволяющую поддерживать необходимую температуру и частоту ультразвука с заданной продолжительностью времени. Затем мерной колбой отмеряли 10 (15 или 20) мл очищенной от примесей воды очищенной с температурой от 60 °С до 80 °С и производили экстрагирование от 10 до 20 минут с кратностью от 1 до 3, при этом после каждого одного из кратных исследований производили фильтрацию далее заливали то же сырье новым растворителем.

Результаты и обсуждение. Исходные условия и полученные при проведении опытов данные позволили представить регрессионную модель в виде уравнения линейной множественной регрессии, которую с достаточной точностью можно использовать при прогнозировании и анализе. Адекватность модели подтверждена проверкой гипотез по χ²-критерию Пирсона. При определении тесноты общей взаимосвязи исходных и полученных данных использовался коэффициент корреляции, полученный на основе значений коэффициента регрессии и среднеквадратичного отклонения. Кроме того, проведено подробное изучение выборки тех переменных, приоритет которых был не ярко выражен, путем обработки при фиксации их значений.

Заключение. Наиболее важными условиями экстракции корней подсолнечника однолетнего для получения наиболее стабильной результативности следует считать: температуру экстракции, равной 80 °С; кратность экстракции, равную 3; частоту ультразвука, равную 35 кГц; при этом измельчённость сырья может варьировать от 0,5 мм до 2 мм, времени экстрагирования может быть в пределах от 15 мин до 20 мин, соотношение сырья и экстрагента может варьировать от 1 г на 10 мл до 1 г на 15 мл.

1. Dwivedi A., Sharma G. A review on Heliotropism plant: Helianthus annuus L. Journal of Phytopharmacology. 2014;3(2):149–155. DOI: 10.38001/ijlsb.535889.

2. Fowler M. W. Plants, medicines and man. Journal of the Science of Food and Agriculture. 2006;86(12):1797–1804. DOI: 10.1002/jsfa.2598.

3. Owens G. L., Rieseberg L. H. Hybrid incompatibility is acquired faster in annual than in perennial species of sunflower and tarweed. Journal of Evolution. 2014;68(3):893–900. DOI: 10.1111/evo.12297.

4. Путырский И. Н., Прохоров В. Н. Универсальная энциклопедия лекарственных растений. М.: Махаон; 2000. 656 с.

5. Куркин В. А. Фармакогнозия. Самара: Офорт; 2004.1180 с.

6. Терентьева Е. Подсолнечники. В мире растений. 2002;10:28–35.

7. Таова М. Р. Исследование противовоспалительной активности извлечений листьев и корней подсолнечника масличного. Научное обозрение. 2010;1:24–26.

8. Таова М. Р., Коновалов Д. А. Изучение фенольных соединений листьев подсолнечника однолетнего методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Медицина. Фармация. 2011;16(111):245–246.

9. Kamal J. Quantification of alkaloids, phenols and flavonoids in sunflower (Helianthus annuus L.). African Journal of Biotechnology. 2011;10:3149–3151. DOI: 10.5897/AJB09.1270.

10. Лукашов Р. И., Жах А. В., Жаврид А. В. Антирадикальный эффект извлечений из подсолнечника однолетнего. Вестник Башкирского государственного медицинского университета. 2019;4:223–228.

11. Соколова О. А., Котов А. Г., Гонтовая Т. Н., Котова Э. Э. Стандартизация сырья подсолнечника однолетнего по макро- и микроскопическим признакам для разработки проекта монографии Государственной фармакопеи Украины. Вестник фармации. 2018;1(79):6–11.

12. Соколова О. А., Котов А. Г., Гонтовая Т. Н., Котова Э. Э. Разработка методики идентификации фенольных соединений в цветках и листьях подсолнечника однолетнего. Вестник фармации. 2018;2(80):18–23.

13. Павлиди М. Р., Коновалов Д. А. Сравнительное ВЭЖХ исследование фенольных соединений листьев подсолнечника однолетнего. Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2014;4(52):23–24.

14. Птушова И. В., Коновалов Д. А., Карпенко В. А., Лигай Л. В., Кулешова С. А. Фитохимическое и фармакогностическое изучение корней подсолнечника однолетнего. Химия растительного сырья. 2014;2:189–194.

15. Мелик-Гусейнов В. В., Герасименко С. В. Биологически активные вещества и элементный состав корней подсолнечника однолетнего. Вопросы обеспечения качества лекарственных средств. 2013;1:24–26.

16. Мелик-Гусейнов В. В., Герасименко С. В. Идентификация фенольных соединений в подземных органах подсолнечника однолетнего (Asteraceae). Вестник Московского государственного областного университета. Серия: Естественные науки. 2013;3:34–36.

17. Дьякова Н. А. Разработка и валидация экспресс-методики выделения и количественного определения водорастворимых полисахаридов листьев лопуха большого (Arctium lappa L.). Химия растительного сырья. 2018;4:81–87. DOI: 10.14258/jcprm.2018042195.

18. Дьякова Н. А., Сливкин А. И., Гапонов С. П., Михайловская И. Ю. Изучение динамики изменения содержания инулина в корнях лопуха большого (Arctium lappa L.) и одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Webb.) в процессе вегетации. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Химия, Биология, Фармация. 2016;4:133–136.

19. Дьякова Н. А., Сливкин А. И., Самылина И. А., Гапонов С. П., Мындра А. А., Шушунова Т. Г. Разработка и валидация экспресс-методики выделения и количественного определения водорастворимых полисахаридов корней одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.). Химико-фармацевтический журнал. 2018;52(4):40–43. DOI: 10.30906/0023-1134-2018-52-4-40-43.

20. Бондарчук С. С., Бондарчук И. С. Статобработка экспериментальных данных в MS Exel. Томск: Изд. ТГПУ; 2018. 433 с.

21. Реброва О. Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. М.: МедиаСфера; 2000.312 с.