РезюмеВведение. В условиях пандемии использование биологически активных компонентов шлемника байкальского (Scutellaria baicalensis Georgi) приобретает особое значение. Ценность растения становится причиной чрезмерной эксплуатации подземных органов шлемника, что приводит к сокращению ареала распространения популяции и ненадлежащих условий сбора и заготовки. Для предотвращения угрозы исчезновения вида перспективной технологией становится культивирование клеток растения в условиях in vitro. Благодаря этому появляются перспективы исследования физиологии и биохимии растительных клеток, направленной регуляции синтеза ценных вторичных метаболитов и создания лекарственных средств без вмешательства в естественную среду обитания. Современные технологии открывают возможности автоматизации культивирования клеток с целью сведения к минимуму вмешательства человека на протекание процесса. Тем не менее, культивирование растительных клеток -вероятностный процесс, зависящий от ряда факторов. Использование инструментов риск-менеджмента позволит снизить число нежелательных последствий, приводящих к опасным и критическим состояниям клеточных культур. Цель. Анализ рисков, возникающих при культивировании in vitro шлемника байкальского (Scutellaria baicalensis Georgi). Материалы и методы. Объект исследования -суспензионные культуры Scutellaria baicalensis, полученные из рыхлых каллусов растения. Выращивание суспензий клеток шлемника проводили в плоскодонных конических колбах объемом 250 мл в условиях постоянного перемешивания на шейкере (скорость вращения 100 об/мин). Цикл субкультивирования составляет 21 сутки. Для микроскопии клеточной биомассы использовали прижизненный краситель 0,1 % нейтральный красный (НК) и 0,025 % раствор Эванса голубого (ЭГ). Оценку рисков процесса проводили с помощью диаграммы причинно-следственных связей (диаграммы Исикавы). Результаты и обсуждение. Установлено, что для клеток в суспензионных культурах шлемника характерна вытянутая овальная форма. Первичные суспензии характеризовались наличием клеток преимущественно паренхимного типа (70 ± 2,0 %). Для первичных суспензий характерна крупная агрегированность. Диаметр агрегатов достигал порядка 8-15 мм. Отмечена зависимость ростовых свойств суспензии шлемника байкальского от плотности инокулята. При уменьшении количества пересаживаемой биомассы клетки проявляли склонность к деструкции. Полученные результаты обозначили необходимость анализа рисков лабораторной технологии суспензионного культивирования шлемника байкальского. Выделено пять наиболее значимых факторов при культивировании растительных клеток: качество каллуса, качество приготовленной жидкой питательной среды, исправность и пригодность оборудования, действия оператора и пригодность технологии получения клеточных культур и отбора проб для анализа показателей жизнеспособности биомассы. Заключение. Предложен алгоритм анализа защищенности суспензионной культуры шлемника байкальского. На основании оценки рисков можно сделать вывод о вероятности нежелательных последствий и их влиянии на процесс. Инструментар...
Introduction. Actual use of plant raw materials in the production of medicines is caused by a variety of bioactive substance complexes in their composition. These drugs have a wide range of therapeutic effects and in this regard, the properties and compositions of various plant materials are currently being actively studied. Aronia melanocarpa (chokeberry) has been the focus of scientific research for many years to identify various healing properties, and in 2015 its fresh and dried fruits are presented as a plant raw material in the State Pharmacopoeia of the Russian Federation, XIV edition. The variety of biologically active substance complexes of Aronia melanocarpa fruit allows its use in different fields (food and pharmaceutical industries). For this reason, the development of the composition and technology of effervescent tablets containing a complex of biologically active substances and possessing the following advantages: rapid release of active ingredients, high rate of BAS assimilation, usability and pleasant flavor are of interest.Aim. The aim of the present study is to develop the composition and technology of effervescent tablets with a biologically active complex from dried Аronia melanocarpa fruits.Materials and methods. Extracts enriched with anthocyanins were obtained from dried chokeberry fruits. As excipients in the technology of effervescent tablets, sodium carbonate, tartaric acid, lactose monohydrate, povidone (Plasdone™ K-29/32), polyethylene glycol 6000 and aspartame were used. Under laboratory conditions, granules (acidic and basic) were obtained by the method of punching wet masses, where extract (granulate 1) and ethyl alcohol 96 % (granulate 2) were used as a moisturizer. Numerical indicators of medicinal plant raw materials, technological properties of granulate and tableting mass, as well as quality indicators of effervescent tablets were determined according to the methods described in the State Pharmacopoeia of the Russian Federation, XIV edition.Results and discussion. Numerical indicators of dry fruits of Aronia melanocarpa (crushing of raw materials and the content of foreign impurities, total ash in plant raw materials and ash insoluble in hydrochloric acid, content of extractives) were determined, and the good quality of the raw materials used in the subsequent stages of drug development was confirmed. An extract enriched with anthocyanins has been developed. The composition and technology of effervescent tablets with separate granulation of acidic and basic components has been developed. Extract and ethyl alcohol 96 % were used as moisturizers, and aspartame was used to improve taste characteristics. A draft specification for the quality indicators of effervescent tablets based on enriched extraction has been proposed.Conclusion. In the course of the research work, the numerical indicators of medicinal plant raw materials were determined and its quality was confirmed, which enabled its use for further extraction. Extraction conditions were chosen, extracts were obtained. Excipients have been selected, the composition and technology of effervescent tablets based on the extracts of Aronia melanocarpa fruits have been developed, a draft specification for effervescent tablets has been proposed in accordance with the requirements of the State Pharmacopoeia of the Russian Federation, XIV edition.
Обзорная статья посвящена изучению современного состояния культивирования растительных клеток, перспектив развития подходов в данной области и определению проблем, связанных с суспензионным культивированием как более прогрессивной технологией. Исследования последних десятилетий показали важность и востребованность культивирования растительных клеток. Данная технология позволяет решить ряд особо важных задач, касающихся производства вторичных метаболитов, обладающих широким спектром фармакологической активности, а потому достаточно ценных для создания лекарственных препаратов.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.