Изучение элементного состава и его количественного содержания в корневищах и корнях Rhodiolae Semenovii (Boriss)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Южно-Казахстанская государственная фармацевтическая академия

Кафедра фармацевтической и токсикологической химии

Изучение элементного состава и его количественного содержания в корневищах и корнях Rhodiolae Semenovii (Boriss)

магистрант второго года обучения Г.Ж. Нурханова

магистр фармации, старший преподаватель Е.Г. Махова

к.фарм.н., и.о. доцент Б.И.Турсубекова

д.фарм.н., профессор С.К. Ордабаева

Аннотация

Изучен элементный состав и его количественное содержание в корневищах и корнях Rhodiolae Semenovii (Boriss) методом растровой сканирующей элекронной микроскопии (РСЭМ). Нами установлено, что в сырье преимущественно накапливается кальций, калий, магний, фосфор, натрий, кремний, алюминий, при этом первые два элемента содержатся в значительном количестве, а содержание тяжелых металлов в сырье не обнаружены.

Ключевые слова: корневища и корни Родиолы Семёнова, макроэлементы, элементный состав, растровый электронный микроскоп (РЭМ).

Annotation

Studied the elemental composition and its quantitative content in roots and rhizomes of Rhodiola Semenovii (Boriss) by method of raster scanning electronic microscopy (RSEM). We found that in raw materials mainly accumulated calcium, potassium, magnesium, phosphorus, sodium, silicon, aluminum, with the first two elements are contained in a large quantity, but the content of heavy metals in raw materials is insignificantly.

Key words: the rhizomes and roots of Rhodiola Semenovi, macroelements, elemental composition, scanning electron microscope (SEM).

Основными источниками поступления минеральных веществ в организм человека являются растения. Биологически значимые элементы классифицируют на макроэлементы и микроэлементы (содержание менее 0,01 %). Комплекс макро- и микроэлементов из растений имеет ряд преимуществ перед синтетическими комплексами, поскольку элементы в растениях содержатся в виде легкоусвояемых композиций с органическими веществами и в оптимальных для организма концентрациях. Общеизвестно, что при поступлении в организм макро- и микроэлементов растений, они более естественно вступают в обмен веществ в органической связанной и усвояемой форме и являются неотъемляемой частью биохимических процессов.

Изучение элементного состава растительных объектов важно при установлении возможности их применения в медицинских целях по многим причинам. С одной стороны, накопление некоторых элементов в значительных количествах может служить обоснованием для использования исследуемого сырья при дефицитных состояниях в профилактических или лечебных целях, а также в комплексной терапии заболеваний. С другой стороны, присутствие некоторых тяжелых металлов даже в следовых количествах (мышьяк, свинец, ртуть и другие токсиканты) нежелательно, а иногда - и опасно. Поэтому необходим контроль их присутствия и количественного содержания. На концентрацию и качественный состав элементов влияют геохимические характеристики почвы, климат и способность растений селективно их кумулировать [1,2].

Родиола Семенова (РС) - Rhodiola Semenovii Boriss относится к семейству толстянковых (Crassulaceae), род родиола (Rhodiola L.) - многолетнее дикорастущее травянистое растение. Наиболее изученным видом в официнальной медицине является родиола розовая (Rhodiola rosea L.). Подземные органы рода родиолы широко применяются в восточной и отечественной народной медицине как психостимулирующее и антидепрессивное средство, стимулирующее условно-рефлекторную деятельность. Экстракт корневищ и корней устраняет нарушения памяти, улучшает кратковременное и долговременное запоминание, нормализует уровень сахара в крови.

Анализ литературных источников показал, что элементный состав и его количественное содержание в корневищах и корнях РС изучено недостаточно [3,4].

Цель настоящей работы - изучение элементного состава и его количественного содержания в корневищах и корнях Rhodiolae Semenovii (Boriss). элементный rhodiolae лекарственный растительный

Материалы и методы исследования. Объектами исследования служили воздушно-сухие измельченные корневища и корни РС, просеянные через сито с диаметром отверстий 2 мм, заготовленные в конце цветения и в период созревания плодов на юге Казахстана.

Определение элементного состава и его количественное содержание в корневищах корнях РС нами было проведено методом растровой сканирующей элекронной микроскопии по ГОСТ 26929-94 «Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов» и методической инструкции «Исследования микроструктуры исходных и конечных неорганических продуктов в стандартном и низковакуумном режимах на растровом электронном микроскопе (РЭМ) JSM - 6490LV».

В работе использованы муфельная печь марки «SNOL 12/1300» (Литва) и растровый электронный микроскоп фирмы JEOL JSM - 6490 LV с системами энергодисперсионного микроанализа INCA Entrgy 350 (Oxford Instruments) и системой текстурного анализа поликристаллических образцов HKL Basic (Oxford Instruments).

Результаты и их обсуждение. Метод растровой сканирующей электронной микроскопии (РСЭМ) является основным методом анализа наночастиц, а также твердых материалов. Наиболее широко используется электронная микроскопия, в которой применяется луч из пучка ускоренных электронов и различные варианты зондовых микроскопов. Перед определением количественного содержания элементов нами была проведена сухая минерализация в муфельной печи [5].

Методика проведения сухой минерализации. В тигель берут около 10 г навески сырья (при содержании в сырье влаги до 20%), помещают на электроплитку и проводят осторожное обугливание, не допуская сильного дымления. После прекращения выделения дыма тигель помещают в электропечь, отрегулированную ранее на температуру около 250 °С .

П р и м е ч а н и е - Для интенсификации процесса обугливания рекомендовано:

1) одновременно обогревать тигель с навеской сырья ИК лампой;

2) в тигель с навеской добавить этиловый спирт из расчета 5 см³ на 1 г сырья, закрыть часовым стеклом и выдержать 24-48 ч, затем проводить обугливание.

После окончания обугливания минерализацию пробы проводят в муфельной печи, постепенно (на 50 °С через каждые 30 мин) повышая температуру до 450 °С. Продолжают минерализацию при этой температуре до получения серой золы.

Тигель с золой вынимают из муфельной печи через 10-15 ч озоления, охлаждают до комнатной температуры и смачивают содержимое по каплям минимальным количеством раствора азотной кислоты.

Выпаривают азотную кислоту досуха на водяной бане с последующей выдержкой в сушильном шкафу при температуре 140 °С. После охлаждения тигель с навеской снова помещают в муфельную печь. Постепенно доводят температуру до 300 °С и выдерживают в течение 30 мин. Указанный цикл повторяют несколько раз. Минерализацию считают законченной, когда зола станет белого или слегка окрашенного цвета, без обугленных частиц. При наличии обугленных частиц можно повторить обработку золы раствором азотной кислотой.

Определение содержания макроэлементов на РЭМ. На столик образцов наносят специальную двухсторонную липкую ленту длиной 6 мм с исследуемой золой. Обдувают столик с исследуемой золой струей чистого воздуха и устанавливают в рабочую камеру РСЭМ, затем откачивают электронный микроскоп на высокий вакуум.

Условия для получения изображения исследуемого объекта:

1) ускорение напряжения 20 кВ, диаметр электронного зонда 40 нм, наклон эвцентрического столика 0 градусов, давление в рабочей камере 30Па;

2) запускание программы INCA ENERGY Analyser Navigator;

3) настраивание изображения: разрешение изображения, время на кадр, скорость при слежении и тд.

4) определение оптимальных параметров настройки режима набора спектра: заданный интервал спектра, время обработки, размер спектра, количество каналов.

Таким образом, нами был получен спектр рентгеновских лучей выделенного участка, проанализирован спектр исследуемого образца на предмет перекрывающихся пиков, проведена идентификация пиков и установлено количественное содержание макроэлементов.

Таблица 1. Элементный состав корневищ и корней Rhodiolae Semenovii (Boriss)

Примечание: н/о - не обнаружено.

Рисунок 1. Электронный спектр макроэлементов

Как видно из таблицы 1 и из рисунка 1, в корневищах и корнях РС было обнаружено 9 макроэлементов. Изучение элементного состава и его количественного содержания в корневищах и корнях РС показывает наличие в них значительных количеств кальция и калия.

Полученные данные являются средним арифметическим из 3 параллельных измерений выделенных образцов.

Для оценки экологической чистоты ЛРС особое значение имеют результаты определения в нем особо токсичных металлов, таких как кадмий, ртуть, свинец, мышьяк. Результаты проведенных исследований позволяют сделать вывод об отсутствии этих веществ в корневищах и корнях РС. Полученные данные по содержанию макроэлементов в сырье позволяют заключить о богатом содержании биологически значимых элементов, а также перспективности использования сырья в качестве их источника, при недостаточности этих элементов в организме.

Вывод

Установлено содержание основных макроэлементов в подземной части Rhodiola Semenovii Boriss. Кальций и калий содержатся в значительных количествах, а тяжелые металлы: мышьяк, свинец, сурьма и кадьмий не обнаружены.

Литература

1. Государственная фармакопея Республики Казахстан/Т.1. - Алматы, «Жибек жолы», 2008. -с.592

2. Коротков В.А., Кухтенко АС./Изучение микроэлементного содержания плодов маклюры оранжевой// Вестник ЮКГФА.-2015г.- №2(71) с.87-90.

3. Школьник Ю. и др. / «Растения полная энциклопедия»// Москва, 2007г.- с.145.

4. С.Е. Келимханова, А.Е. Баелова, А.С. ?ожамжанова/Микроэлементный состав лекарственного растительного сырья - как показатель его качества//Вестник КазНМУ. Фармакология. -2010. - №5. - с.219-221.

5. Методическая инструкция «Исследования микроструктуры исходных и конечных неорганических продуктов в стандартном и низковакуумном режимах на растровом электронном микроскопе (РЭМ) JSM - 6490LV»/Лаборатория «ИРЛИП», Шымкент, 2012г. - с.22.

Размещено на Allbest.ru