Topical issues of standardization of Rosa Cinnamomea L. fruits and preparations

Full Text

Введение

Шиповника плоды (Rosae fructus) являются ценным источником лекарственных средств, которые находят широкое применение как в Российской Федерации, так и за рубежом¹. Лекарственные средства на основе плодов шиповника используются для лечения и профилактики различных заболеваний². Также плоды шиповника могут быть использованы для получения пищевых продуктов с диетическими и функциональными свойствами [1–3]. Для заготовки сырья используются плоды различных растений рода Шиповник (Rosa L., сем. Розовые – Rosaceae), среди которых наиболее распространенным является шиповник коричный (Rosa cinnamomea L.)³[4].

В настоящее время из плодов шиповника получают поливитаминные («Шиповника сироп»), желчегонные («Холосас» и «Холос») и ранозаживляющие («Масло шиповника») препараты [5, 6]. Плоды шиповника содержат большое количество разнообразных биологически активных соединений, в том числе витаминов, представленных аскорбиновой кислотой, каротиноидами (β-каротин), флавоноидами (рутин и др.) (рисунок 1). В настоящее время для заготовки используется более 10 растений рода Шиповник, у которых плоды несколько отличаются по химическому составу.

 

Рисунок 1. Структурные формулы некоторых биологически активных соединений плодов шиповника.

Figure 1. Structural formulas of some biologically active compounds of Fruits Rosae.

 

Как известно, плоды шиповника относятся к секции Cinnamomea, имеют чашелистики, торчащие вверх или вперед (рисунок 2). После удаления чашелистиков остается круглое отверстие, что является диагностическим признаком высоковитаминных видов шиповника (с точки зрения содержания аскорбиновой кислоты). Для плодов секции Canina характерны чашелистики, отогнутые вниз или назад, после удаления которых остается пятиугольная площадка (рисунок 2). Для этих плодов наиболее характерными являются флавоноиды, в том числе рутин, однако из-за низкого содержания аскорбиновой кислоты формально данное сырье считается низковитаминным [7, 8].

 

Рисунок 2. Плоды шиповника: 1 – плоды шиповника коричного; 2 – плоды шиповника собачьего.

Figure 2. Fruits Rosae: 1 – fruits Rosa cinnamomea L; 2 – fruits Rosa canina L.

 

При этом для получения препаратов на производстве могут поступать и смеси плодов, относящихся к разным секциям. Партии плодов шиповника с высоким содержанием аскорбиновой кислоты стандартизируют в соответствии с фармакопейной статьей (ФС) «Шиповника плоды», а партии плодов шиповника с низким уровнем содержания витамина С должны соответствовать требованиям ФС «Шиповника плоды низковитаминные». В данных ФС регламентированы различные требования к качеству сырья и различные подходы к их стандартизации. Однако из этого не следует, что плоды шиповника с высоким содержанием аскорбиновой кислоты используют только для получения сиропов шиповника, а партии с низким уровнем этого компонента – для производства «Холосаса» или «Холоса» [5].

Требования Государственной фармакопеи Российской Федерации XV издания предусматривают количественный анализ сырья, предназначенного для получения всех сиропов шиповника, путем определения содержания суммы флавоноидов методом дифференциальной спектрофотометрии в пересчете на рутин (не менее 0,4%). Стандартизация сырья «Шиповника плоды низковитаминные» предусматривает количественное определение суммы органических кислот в пересчете на яблочную кислоту методом титриметрии (не менее 2,6%).

Следует отметить, что и «Шиповника сироп», и «Холосас» являются сиропами. Технологические схемы этих двух лекарственных препаратов очень похожи и отличаются лишь тем, что для получения «Шиповника сиропа» в готовый продукт добавляют дополнительно аскорбиновую кислоту, содержание которой в готовом препарате должно быть в пределах от 0,24 до 0,36 г на 100 г препарата [5]. Это объясняет, почему высокое содержание аскорбиновой кислоты в плодах шиповника не является решающим критерием с точки зрения получения сиропа шиповника.

Вопросы определения аскорбиновой кислоты в плодах шиповника изучались достаточно подробно [7–9]. Следует отметить, что для такого популярного вещества, как аскорбиновая кислота, до сих пор не найдено эффективных способов определения в случае сырья и препаратов. На сегодняшний день предложено очень много методов анализа этого вещества в том числе ВЭЖХ в соответствии с Государственной фармакопеей РФ XV издания, однако все они имеют ряд ограничений, которые в некоторых случаях не позволяют их применять.

Следует также отметить, что аскорбиновая кислота, содержащаяся в плодах коричного шиповника, препятствует окислению флавоноидов. Поэтому высоких показателей суммы окисленных флавоноидов в пересчете на рутин «Шиповника плоды» вряд ли можно ожидать. При этом в сырье «Шиповника плоды низковитаминные», заготовленном преимущественно от видов секции Canina, рутин и другие окисленные флавоноиды содержатся в более высоких концентрациях. В этой связи название сырья «низковитаминные» относится только к плодам шиповника с низким содержанием аскорбиновой кислоты.

Витамины являются ведущей группой биологически активных соединений для сырья «Шиповника плоды» [5, 10]. Следует отметить, что к витаминам относят не только аскорбиновую кислоту, но и флавоноиды, обладающие Р-витаминной активностью, а также каротиноиды. При этом в плодах шиповника содержатся разнообразные флавоноиды, среди которых присутствуют как восстановленные, так и окисленные формы [7, 9, 11]. Восстановленными формами флавоноидов являются производные катехина и галловой кислоты, такие как эпигаллокатехин, галлокатехин, эпигаллокатехингаллат, эпикатехингаллат (рисунок 3) [10, 11].

 

Рисунок 3. Структурные формулы восстановленных форм флавоноидов плодов шиповника коричного.

Figure 3. Structural formulas of the reduced forms of flavonoids of Fructus Rosae cinnamomea.

 

Окисленными формами флавоноидов плодов шиповника являются рутин, кверцетин, изокверцитрин, тилирозид [11]. Флавоноиды являются, на наш взгляд, важной частью сырья и препаратов плодов шиповника. При этом, учитывая их различные химические свойства, анализируют восстановленные и окисленные формы флавоноидов отдельно друг от друга [12]. Следует отметить, что в настоящее время имеются существенные различия в подходах к анализу препаратов шиповника [5–8]. Количественный анализ препаратов «Шиповника сироп» и «Холос», который проводят с помощью перманганатометрии, предусматривает определение суммы катехинов. При этом содержание суммы катехинов в сиропе шиповника должно быть не менее 0,55%, а в препарате «Холос» – не менее 1,7% [5]. В плодах шиповника оценивается содержание суммы окисленных флавоноидов в пересчете на рутин методом дифференциальной спектрофотометрии. При этом определение содержания суммы катехинов в плодах шиповника не проводится.

Цель

Исследование содержания суммы фенольных соединений в плодах шиповника коричного в рамках оптимизации подходов к количественному анализу сырья и препаратов на его основе.

Материал и методы

Для работы нами были использованы плоды шиповника коричного, заготовленные в период 2023-2024 гг. на территории Самарской области и Республики Марий Эл, промышленные образцы препаратов «Шиповника сироп» (г. Барнаул) и «Холосас» (г. Бийск), растворы стандартных образцов галловой кислоты, аскорбиновой кислоты и катехина. В качестве методов исследования была использована прямая спектрофотометрия для исследования суммы флавоноидов в пересчете на катехин и дифференциальная спектрофотометрия в пересчете на рутин. Определение с помощью прямой спектрофотометрии проводилось для изучения суммы восстановленных форм флавоноидов при длине волны 282 нм по методике, разработанной нами ранее [15]. Методика дифференциальной спектрофотометрии использована c целью определения суммы окисленных флавоноидов в соответствии с Государственной фармакопеей РФ XV издания.

Результаты

Анализируя дифференциальную кривую поглощения извлечения плодов шиповника, можно заметить, что она имеет максимум поглощения при 412 нм, характерный для производных кверцетина, в частности рутина (рисунок 4). Если в плодах шиповника, предназначенных для получения сиропов, содержание суммы флавоноидов в пересчете на рутин должно быть не менее 0,4%, то в препарате «Шиповника сироп», по нашим данным, содержится не более 0,01 % суммы флавоноидов в пересчете на рутин.

 

Рисунок 4. Электронный спектр кривой поглощения извлечения из плодов шиповника коричного (Самарская область).

Figure 4. Electronic spectrum of the absorption curve of extraction from Fructus Rosae cinnamomea (Samara region).

 

Кроме того, в плодах шиповника содержатся производные катехина с галловой кислотой. Это создает трудности для их количественного анализа. При проведении прямой спектрофотометрии спирто-водного извлечения из плодов шиповника легко заметить, что максимум поглощения находится в интервале 274–278 нм (рисунок 5). Этот максимум поглощения близок и к максимуму поглощения раствора катехина (флавоноид), также он характерен для простого фенольного соединения галловой кислоты, производные которой имеются в составе биологически активных соединений (рисунки 6 и 7). Следует отметить, что аскорбиновая кислота, растворенная в спирте, имеет максимум поглощения при 250 нм, хотя ее содержание в плодах шиповника значительно меньше, чем содержание суммы флавоноидов (рисунок 8).

 

Рисунок 5. Электронный спектр кривой поглощения извлечения из плодов шиповника коричного (г. Самара).

Figure 5. The electronic spectrum of the absorption curve of extraction from Fructus Rosae cinnamomea (Samara).

 

Рисунок 6. Электронный спектр кривой поглощения раствора катехина.

Figure 6. The electronic spectrum of the catechin solution absorption curve.

 

Рисунок 7. Электронный спектр кривой поглощения раствора галловой кислоты.

Figure 7. Electronic spectrum of the absorption curve of gallic acid solution.

 

Рисунок 8. Электронный спектр кривой поглощения раствора аскорбиновой кислоты.

Figure 8. Electronic spectrum of the absorption curve of ascorbic acid solution.

 

Катехин, как и аскорбиновая кислота, не взаимодействует с хлоридом алюминия, в отличие от галловой кислоты. Однако дифференциальная кривая поглощения раствора галловой кислоты показывает не максимум, а плато в области 300 нм, что не совсем удобно для анализа (рисунок 9). Причем характер дифференциальной кривой поглощения у извлечений из разных типов плодов шиповника коричного в области 300–350 нм может существенно варьировать (рисунки 10–13). Это можно объяснить вариабельностью состава производных катехингаллатов для разных видов плодов шиповника из секции Cinnamomea. Все это делает проблематичным определение суммы фенольных соединений плодов шиповника в пересчете на галловую кислоту.

 

Рисунок 9. Электронный спектр кривой поглощения раствора галловой кислоты (дифференциальный).

Figure 9. Electronic spectrum of the absorption curve of gallic acid solution (differential).

 

Рисунок 10. Электронный спектр дифференциальной кривой поглощения извлечения из шиповника коричного – образец 1 (г. Самара).

Figure 10. Electronic spectrum of the differential absorption curve of extraction from Rosa cinnamomea – sample 1 (Samara).

 

Рисунок 11. Электронный спектр дифференциальной кривой поглощения извлечения из шиповника коричного – образец 2 (г. Самара).

Figure 11. Electronic spectrum of the differential absorption curve of extraction from Rosa cinnamomea – sample 2 (Samara).

 

Рисунок 12. Электронный спектр дифференциальной кривой поглощения извлечения из шиповника коричного (Самарская область, Волжский район).

Figure 12. Electronic spectrum of the differential absorption curve of extraction from Rosa cinnamomea (Samara region, Volzhsky district).

 

Рисунок 13. Электронный спектр дифференциальной кривой поглощения извлечения из шиповника коричного (Республика Марий Эл).

Figure 13. Electronic spectrum of the differential absorption curve of extraction from Rosa cinnamomea (Republic of Mari El).

 

Ранее нами была разработана методика анализа суммы восстановленных флавоноидов в пересчете на катехин методом прямой спектрофотометрии при длине волны 282 нм для плодов боярышника [12]. С помощью этой методики нами были проанализированы образцы плодов шиповника (таблица 1). В таблице представлены результаты анализа суммы восстановленных флавоноидов в пересчете на катехин и суммы окисленных флавоноидов в пересчете на рутин. Из нее следует, что содержание суммы восстановленных флавоноидов значительно превышает значения суммы окисленных флавоноидов. Также можно отметить, что содержание суммы флавоноидов в плодах шиповника из секции Cinnamomea находится ниже уровня 0,4%, регламентируемом ФС.

 

Таблица 1. Содержание суммы флавоноидов в плодах шиповника

 Table 1. The amount of flavonoids in Fructus Rosae

Сырье	Содержание суммы флавоноидов в пересчете на катехин в пересчете на абсолютно сухое сырье, %	Содержание суммы флавоноидов в пересчете на рутин в пересчете на абсолютно сухое сырье, %
Шиповник коричный (Самарская область)	14,41±0,72	0,26±0,01
Шиповник коричный – образец 1 (г. Самара)	8,08±0,40	0,14±0,01
Шиповник коричный – образец 2 (г. Самара)	14,41±0,72	0,010±0,001
Шиповник коричный (Республика Марий Эл)	10,65±0,53	0,38±0,02

 

Следует отметить, что для анализа препарата «Шиповника сироп» и «Холос» применяется методика анализа суммы катехинов методом перманганатометрии [5]. В основу его положена методика Левенталя, используемая при анализе лекарственного растительного сырья, содержащего дубильные вещества. Аналогичную методику можно применить и для плодов шиповника, однако данный метод анализа, на наш взгляд, является нецелесообразным из-за низкой селективности.

Результаты сравнительного анализа суммы флавоноидов в пересчете на катехин для препаратов «Сироп шиповника» и «Холосас» представлен в таблице 2. Как видно из представленных результатов, содержание суммы восстановленных флавоноидов у препарата «Холосас» несколько превышает содержание суммы флавоноидов у препарата «Шиповника сироп».

 

Таблица 2. Содержание суммы флавоноидов в препаратах плодов шиповника

Table 2. The amount of flavonoids in preparations of Fructus Rosae

Образец	Содержание суммы флавоноидов в пересчете на катехин, %
«Шиповника сироп» (производство г. Барнаул)	2,93±0,15%
«Холосас» (производство г. Бийск)	3,01±0,15%

 

Выводы

Определено, что целесообразным является проведение количественного анализа плодов шиповника коричного, а также препаратов «Шиповника сироп» и «Холосас» на их основе, по содержанию суммы флавоноидов в пересчете на катехин методом прямой спектрофотометрии при аналитической длине волны 282 нм.

Дополнительная информация

Источник финансирования. Работа выполнена по инициативе авторов без привлечения финансирования.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с содержанием настоящей статьи.

Участие авторов. Куркин В.А. – разработка концепции исследования и руководство исследованием на всех его этапах. Андреев А.А. – непосредственное проведение исследований. Правдивцева О.Е. – сбор данных и непосредственное проведение исследований.

Все авторы одобрили финальную версию статьи перед публикацией, выразили согласие нести ответственность за все аспекты работы, подразумевающую надлежащее изучение и решение вопросов, связанных с точностью или добросовестностью любой части работы.

Additional information

Study funding. The work was carried out on the initiative of the authors without attracting funding.

Conflict of interests. The authors declare the absence of obvious and potential conflicts of interest related to the content of this article.

Contribution of individual authors. Kurkin V.A.: development of the research concept and management of research at all its stages. Andreev A.A.: direct research. Pravdivtseva O.E.: data collection and direct research.

All authors gave their final approval of the manuscript for submission, and agreed to be accountable for all aspects of the work, implying proper study and resolution of issues related to the accuracy or integrity of any part of the work.

 

¹ Атлас лекарственных растений России. Москва: ФГБНУ ВИЛАР, 2021. с. 646.

² Государственная фармакопея Российской Федерации. Пятнадцатое издание. М.: Министерство здравоохранения РФ, 2024]. Доступно по: https://pharmacopoeia.regmed.ru/pharmacopoeia/izdanie-15

³ Государственный Реестр лекарственных средств Российской Федерации. М.: Министерство здравоохранения РФ, 2024]. Доступно по: https://grls.rosminzdrav.ru/Default.aspx

About the authors

Vladimir A. Kurkin

Samara State Medical University

Author for correspondence.
Email: v.a.kurkin@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-7513-9352

Dr. Sci. (Pharmacy), Professor, Head of the Department of Pharmacognosy with Botany and Basics of Phytotherapy

Russian Federation, Samara

Arkadii A. Andreev

Samara State Medical University

Email: a.a.andreev@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5328-1710

postgraduate student of the Department of Pharmacognosy with Botany and Basics of Phytotherapy

Russian Federation, Samara

Olga E. Pravdivtseva

Samara State Medical University

Email: o.e.pravdivtseva@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3318-3168

Dr. Sci. (Pharmacy), Associate professor, Professor of the Department of Pharmacognosy with Botany and Basics of Phytotherapy

Russian Federation, Samara

References

Supplementary files