Исследователи разработали новый экологически безопасный способ извлечения экстракта из листьев брусники. Для этого использовали смесь природных компонентов: бетаина и молочной кислоты. В листьях брусники содержатся вещества, уменьшающие воспаление и убивающие болезнетворные бактерии, поэтому врачи рекомендуют экстракт этого растения для лечения заболеваний почек и мочевого пузыря, гастроэнтерита, диареи, ревматизма, подагры и артрита. Предложенный метод экологически безопасен, а также быстрее и дешевле используемого сейчас в фармакологии. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Processes.
Экстракт и настои из листьев брусники используются в медицине для лечения заболеваний почек и мочевого пузыря, гастроэнтерита, диареи, ревматизма, подагры и артрита благодаря противовоспалительным и антисептическим свойствам. Для приготовления экстракта из растения используют растворители, например водуили этанол. Однако вода эффективна не для всех веществ, а для применения этанола нужны особые разрешения. Кроме того, экстракт, полученный с помощью этанола, нельзя давать детям до 12 лет. Поэтому исследователи ищут более эффективную и безопасную альтернативу существующим способам экстракции.
Ученые из Кольского научного центра РАН (Апатиты) и Санкт-Петербургского государственного университета(Санкт-Петербург) разработали новый способ получения экстракта из листьев брусники. В нем используются легкоплавкие водородносвязанные комплексы — смеси, которые еще называют глубокими эвтектическимирастворителями. Температура их плавления существенно ниже температур плавления исходных веществ: например, бетаин — один из компонентов таких растворителей — плавится при температуре 310°C, а комплекс с бетаином и молочной кислотой — при -70°C. При комнатной температуре легкоплавкие водородносвязанные комплексы тягучие, а по структуре похожи на мед или цветочный нектар.
Авторы использовали для получения экстрактов шесть растворителей с разным составом. Три из них представляли собой смеси бетаина — органического вещества, производного глицина — с молочной кислотой и различным количеством воды. И еще три — смеси молочной кислоты с хлоридом холина (нетоксичной органической соли) и также с водой в разных соотношениях.
Для экстракции листья брусники смешивали с полученными составами и обрабатывали ультразвуком, чтобы повысить скорость извлечения полезных соединений, например, флавоноидов, которые обладают антиоксидантными свойствами.
Самым эффективным растворителем оказалась смесь бетаина с молочной кислотой и водой в соотношении 1:10:5. С ее помощью удалось извлечь в три раза больше полезных веществ, чем в случае добавления хлорида холина в той же пропорции. Использованные авторами растворители дешевле и безопаснее этанола, а для экстракции потребовалось всего 30 минут. Поэтому такой метод может стать более безопасной и доступной альтернативой экстракции полезных веществ из этого растительного сырья.
«Мы планируем продолжать тестировать различные составы подобных натуральных растворителей. В них могут содержаться и сахара, и органические кислоты — например, лимонная или яблочная. Кроме того, мы будем изучать биологическую активность экстрактов в лабораторных условиях, чтобы спрогнозировать их пользу для человека», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Никита Цветов, кандидат химических наук, заведующий лабораторией медицинских и биологических технологий Научного центра медико-биологических исследований адаптации человека в Арктике Кольского научного центра РАН.
***
Больше результатов исследований грантополучателей Российского научного фонда и актуальных новостей из мира науки доступны в социальных сетях РНФ Вконтакте и Телеграм