Элементное профилирование листьев вахты трёхлистной (Menyanthes trifoliata L.) методом ИСП-МС

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Введение. Потребность в систематических исследованиях элементного состава листьев Menyanthes trifoliata обусловлена необходимостью обеспечения качества и безопасности фармакопейного сырья в соответствии с современными требованиями.

Цель исследования – анализ элементного состава листьев Menyanthes trifoliata L., произрастающей в условиях болотной экосистемы Московской области, методом ИСП-МС для оценки соответствия требованиям ГФ РФ, выявления особенностей накопления элементов в специфических экологических условиях.

Материал и методы. Образцы листьев M. trifoliata собраны в июле 2022 года в болотной экосистеме Московской области (55°86′N, 37°16′E). Пробоподготовка проводилась согласно ОФС.1.1.0005.15. ГФ РФ XV. Количественное определение 62 элементов выполнено методом ИСП-МС на приборе ELAN DRC. Статистическая обработка включала в себя корреляционный анализ методом Пирсона и кластерный анализ.

Результаты. Установлены доминирующие концентрации макроэлементов K > Ca > P > Mg > Na. Среди эссенциальных микроэлементов преобладали Mn (215 мкг/г) > Fe (111 мкг/г) > Zn (53,2 мкг/г) > Cu (9,77 мкг/г). Содержание As (0,12 мкг/г), Hg (0,015 мкг/г) и Pb (0,16 мкг/г) находится ниже предельно допустимых концентраций ГФ РФ в 4,2; 6,7 и 37,5 раза соответственно. Концентрация Cd (2,87 мкг/г) превышает нормативы ГФ РФ (1,0 мкг/г) в 2,87 раза. Корреляционный анализ выявил значимые связи между Ca и Sr (r=0,81; p<0,01), Mg и Sr (r=0,55; p<0,05). отрицательную корреляцию между K и Al (r=–0,54; p<0,05).

Выводы. Впервые выполнено 62-элементное профилирование M. trifoliata в болотных условиях. Превышение содержания Cd исключает использование исследованных образцов для производства лекарственных препаратов. Выявленные корреляционные связи между элементами отражают особенности биоаккумуляции в специфических экологических условиях болотных экосистем.

Об авторах

Л. Г. Бабешина

НОЧУ ВО Московский университет «Синергия»

Автор, ответственный за переписку.
Email: lbabeshina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2028-0316
SPIN-код: 6738-4841

д.б.н., доцент, профессор кафедры общей биологии и фармации

Россия, 125315, Москва, Ленинградский проспект, д. 80 Б, корп. 3

А. Ю. Пинигина

НОЧУ ВО Московский университет «Синергия»; НОЧУ ВО Московский медицинский университет «Реавиз»

Email: Annapin83@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1126-934X
SPIN-код: 8797-9268

ст. преподаватель кафедры сестринских технологий; ст. преподаватель кафедры внутренних болезней

Россия, 125315, Москва, Ленинградский проспект, д. 80 Б, корп. 3; 117418, Москва, ул. Профсоюзная, д. 27, корп. 2

Е. В. Тютрина

НОЧУ ВО Московский медицинский университет «Реавиз»

Email: djun_25@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-7592-9952

студентка факультета лечебное дело

Россия, 117418, Москва, ул. Профсоюзная, д. 27, корп. 2

Л. А. Соцкова

НОЧУ ВО Московский медицинский университет «Реавиз»

Email: Lyubavalev@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-1979-0665

студентка факультета лечебное дело

Россия, 117418, Москва, ул. Профсоюзная, д. 27, корп. 2

Н. Г. Паскарь

ФГАОУ ВО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России

Email: nnikpaskar@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0002-6656-6667
SPIN-код: 8269-0440

студент Института Фармации имени А.П. Нелюбина

Россия, 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2

Список литературы

  1. Дьякова Н.А. Жизненно необходимые микроэлементы, в дикорастущих лекарственных растениях естественных экотопов Воронежской области. Ульяновский медико-биологический журнал. 2025; 1: 124–134; https://doi.org/10.34014/2227-1848-2025-1-124-134.
  2. Чевидаев В.В., Боков Д.О., Гравель И.В., Самылина И.А. Исследование элементного состава грудного сбора № 2 и его компонентов. Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. Регуляторные исследования и экспертиза лекарственных средств. 2024; 14(2): 171–180; https://doi.org/10.30895/1991-2919-2023-566.
  3. Бабешина Л.Г., Хаустова С.Ю., Соколовская Л.Н., Кубрикова Ю.В. Элементный состав листьев берёзы пушистой. Известия ГГТУ. Медифина, фармация. 2024; 1(17): 17–23; https://doi.org/10.51620/2687-1521-2024-1-17-17-23.
  4. Pramod K.S., Anilakumar K.R., Vidya S.K. et al. Phytochemistry, pharmacology and toxicology of Menyanthes trifoliata L.: a review. Journal of Ethnopharmacology. 2017; 197: 229–238. doi: 10.1016/j.jep.2016.10.075.
  5. Ловкова М.Я., Дузук Г.Н., Соколова С.М., Деревяго Л.Н. О возможности использования лекарственных растений для лечения и профилактики микроэлементозов и патоло-гических состояний. Микроэлементы в медицине. 2005; 6(4): 3–9.
  6. Турусова Е.В., Александрова Л.Н., Лыщиков А.Н., На-сакин О.Е. Химический состав листьев вахты трёхлистной. Хи-мико-фармацевтический журнал. 2021; 55(3): 34–37.
  7. Коломиец Н.Э., Боев Р.С., Жалнина Л.В. и др. Оценка эле-ментного профиля листьев, корней, семян и сухих экстрак-тов Arctium lappa и Arctium tomentosum. Химия раститель-ного сырья. 2024; 2: 138–147. doi: 10.14258/jcprm.20240212998.
  8. Рыбашлыкова Л.П. Макро- и микроэлементы в лекарст-венных растениях, культивируемых в Астраханской об-ласти. Вопросы биологической, медицинской и фарма-цевтической химии. 2017; 5: 33–35.
  9. World Health Organization. WHO Guidelines for assessing quality of herbal medicines with reference to contaminants and residues. Geneva: World Health Organization; 2011 134 p. https://apps.who.int/iris/handle/10665/44406.
  10. European Medicines Agency. Guideline on quality of herbal medicinal products/traditional herbal medicinal products. EMA/HMPC/246816/2005 Rev. 2; 2014 https://www.ema.europa.eu/en/documents/scientific-guideline/guideline-quality-herbal-medicinal-products-traditional-herbal-medicinal-products_en.pdf.
  11. United States Pharmacopeial Convention. USP General Chapters <232> Elemental Impurities—Limits and <233> Elemental Impurities—Procedures. Rockville, MD; 2016; https://www.usp.org/monographs-and-general-chapters/general-chapter-232.
  12. U.S. Food and Drug Administration. Botanical Drug Development: Guidance for Industry. Rockville, MD: FDA; 2016 47 p. https://www.fda.gov/media/93190/download.
  13. ОФС.1.5.3.0009.15 «Определение содержания тяжёлых металлов и мышьяка в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах» [Электронный ресурс]. Государственная фармакопея Рос-сийской Федерации. Изд. 15-е. URL: https://phar-macopoeia.regmed.ru/pharmacopoeia/izdanie-15/1/1-5/1-5-1/opredelenie-soderzhaniya-tyazhyelykh-metallov-i-mys-hyaka-v-lekarstvennom-rastitelnom-syre-i-lekarstv/ (дата об-ращения/date of access 05.05.2025).
  14. Li X., Ma T., Wang H., Yan B. Elemental profiling study for the authentication of Chinese medicinal herbs using ICP-MS. American Journal of Analytical Chemistry. 2020; 11(6): 396–405. doi: 10.4236/ajac.2020.116029.
  15. Yamamoto A., Nakamura K., Tanaka T., Saito T. Elemental Analysis of Medicinal Plants by ICP-MS: Implications for Quality Control. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2021; 172: 81–89. doi: 10.1016/j.jpba.2019.03.020.
  16. Kuznetsov P.V., Makarova M.E., Petrov V.V. et al. Multi-element analysis of herbal tea samples by ICP-MS. Analytical Methods. 2021; 13(12): 1572–1580. doi: 10.1039/D0AY02340F.
  17. Радыш И.В., Скальный А.В., Нотова С.В., Маршинская О.В., Казакова Т.В. Введение в элементологию: учебное пособие. Оренбургский гос. ун.-т. Оренбург: ОГУ. 2017. 183 с.
  18. Растительные ресурсы России: дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Т 4. Отв. ред. А.Л. Буданцев. — СПб-М.: Товарищество научных изданий КМК, 2011; с. 67–68.
  19. ФС.2.5.0065.18 «Вахты трехлистной листья» [Электрон-ный ресурс]. Государственная фармакопея Российской Федерации. Изд. 14-е. URL: https://pharmaco-poeia.regmed.ru/pharmacopoeia/izdanie-14/ (дата обраще-ния/ date of access 05.05.2025).
  20. Lindholv P., Gullbo J., Claeson. P., Goransson U. et al. Selective cytotoxicity evaluation in anticancer drug screening of fractionated plant extract. J. Biomol. Screen. 2002; 7(4): 333–340.
  21. Teneva I., Panchev I., Stoikov I. Flavonoids from Menyanthes trifoliata. Phytochemistry. 2001; 58(7): 1003–1007. doi: 10.1016/S0031-9422(01)00187-6.
  22. Wójciak-Kosior M., Gładkowski W., Jędrusik P. Isolation and structure elucidation of new lignans from Menyanthes trifoliata. Planta Medica. 2007; 73(15): 1500–1503. doi: 10.1055/s-2007-990343.
  23. Turrini A., Baldi L., Alfonso V. et al. Heavy metals in plants used in phytotherapy and dietary supplements. Plant Biosystems. 2020; 154(3): 349–354. doi: 10.1080/11263504.2019.1685825.
  24. Šajn R., Balážová Z., Pongráč P., Vasilev A. Micro- and macronutrient concentrations in aquatic plants in Northern European wetlands. Chemosphere. 2007; 68(5): 817–823. doi: 10.1016/j.chemosphere.2007.01.013.
  25. Nawrot N.P., Kartushina V., Lampe C. Trace metals in wetland plants of the Carpathian region. Ecological Indicators. 2019; 96: 844–852. doi: 10.1016/j.ecolind.2018.10.069.
  26. François A.C., Springer E.J., Leston K.P., Madsen T.A. Metal accumulation in Typha latifolia in constructed wetlands. Environmental Science & Technology. 2002; 36(4): 721–726. doi: 10.1021/es010837d.
  27. Canton J.T., Street-Keirans J., Leston K.P. et al. Metal accumulation in Sphagnum species from southern Québec. Environmental Pollution. 2012; 169: 142–150. doi: 10.1016/j.env-pol.2012.04.003.
  28. ОФС.1.1.0005.15 «Отбор проб лекарственного расти-тельного сырья и лекарственных растительных препа-ратов» [Электронный ресурс]. Государственная фарма-копея Российской Федерации. Изд. 15-е. [OFS.1.1.0005.15 «Otbor prob lekarstvennogo rastitelnogo syrya i lekarstvennyh rastitelnyh preparatov». URL: https://pharma-copoeia.regmed.ru/phar-macopoeia/izdanie-15/1/1-1/otbor-prob-lekarstvennogo-rastitel-nogo-syrya-i-lekarstvennykh-ras-titelnykh-preparatov-/ (дата об-ращения/date of access 05.05.2025).
  29. Зайцев Г.Н. Методика биометрических расчетов. Матема-тическая статистика в экспериментальной ботанике. М. 1976. 256 с.
  30. Скальный А.В. Химические элементы в физиологии и экологии человека. М.: Издательский дом «Оникс 21 век»: Мир. 2004. 216 с.
  31. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. М.: Издательский дом «Оникс 21 век»: Мир. 2004. 272 с.
  32. Marschner P. Marschner's Mineral Nutrition of Higher Plants. 3rd ed. London: Academic Press. 2012. 672 p.
  33. White P.J., Broadley M.R. Calcium in plants. Annals of Botany. 2003; 92(4): 487–511. doi: 10.1093/aob/mcg164.
  34. Broadley M.R., White P.J., Hammond J.P. et al. Zinc in plants. New Phytologist. 2007; 173(4): 677–702. doi: 10.1111/j.1469-8137.2007.01996.x
  35. Brown P.H., Welch R.M., Cary E.E. Nickel: A micronutrient essential for higher plants. Plant Physiology. 1987; 85(3): 801–803. doi: 10.1104/pp.85.3.801.
  36. White P.J., Broadley M.R. Biofortification of crops with seven mineral elements often deficient in human diets – iron, zinc, copper, calcium, magnesium, selenium and iodine. New Phytologist. 2009; 182(1): 49–84. doi: 10.1111/j.1469-8137.2008.02738.x
  37. Vasilevich R., Vasilevich M., Lodygin E., Abakumov E. Geochemical characteristics of the vertical distribution of heavy metals in the hummocky peatlands of the cryolithozone. Int J Environ Res Public Health. 2023; 20(5): 3847. doi: 10.3390/ijerph20053847.
  38. Ramos V.H., Martinez I., Silva M.A., Costa M. Elemental correlation networks in aquatic macrophytes: an approach to trace metal uptake. Journal of Environmental Management. 2022; 286: 112188. doi: 10.1016/j.jenvman.2021.112188.
  39. Li J., Wang L., Liu Q., Nie X. Multivariate statistical analysis of heavy metal concentrations in vegetables using PCA and HCA. Environmental Science and Pollution Research. 2019; 26(10): 10199–10211. doi: 10.1007/s11356-019-04380-4.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Тепловая карта корреляций между элементами в образцах листьев Menyanthes trifoliata L.

Скачать (44KB)
Метаданные

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».