In Vivo Anticonvulsant Activity of Extracts and Protopine from the Fumaria schleicheri Herb

The present study aimed to investigate the role of several biologically active compounds from Fumaria schleicheri Soy.-Will. in anticonvulsant models. The flavonoid fraction, alkaloid fraction, individual alkaloid protopine, and polysaccharide-protein complex were isolated from the Fumaria schleicheri herb and studied along with Fumaria schleicheri dry extract in mice with pentylenetetrazole-induced seizures. According to empirical results, the expressed anticonvulsant effect of Fumaria schleicheri dry extract depends on the synergism of biologically active compounds in herbal medicine, although some individual substances (mostly protopine and the protein-polysaccharide fraction) have shown moderate anti-seizure activity

Методологічні підходи до пошуку нових протисудомних засобів рослинного походження

 Aim. Development of the most appropriate algorithm for the search and selection of herbs showing anticonvulsant properties, as well as to interpret the level of anticonvulsant activity of different groups of herbal substances using PASS tool.Methods. Literature analysis and PASS software were used for development of a clear algorithm for finding the most suitable herbs having anticonvulsant activity.Results. The most rational decision in case of development of the algorithms for the targeted search of herbs for epilepsy treatment is to divide herbal objects according to their chemical composition and mechanism of action. It was found that certain groups of biologically active compounds (alkaloids, flavonoids, phenolic acids) and some members of the Betulaceae, Papaveraceae, Solanaceae, Fumariaceae, Lamiaceae, Polemoniaceae, Viscaceae, and Oleaceae families have anticonvulsant activity. PASS analysis resulted that antiepileptic activity is inherent, but not significant for most of the studied compounds. Particular expectations caused the analysis of the results of alkaloids protopine and sanguinarine due to their high indexes of activity – 0.813 and 0.820 %, respectively.Conclusion. The algorithm for selection of the most promising herbs for the further detailed phytochemical and pharmacological studies concerning possibilities of their use for treatment of epilepsy was substantiated. PASS prediction analysis for different groups of herbal substances was carried out. As expected, according to the PASS prediction results, antiepileptic activity is inherent, but not significant for most of the studied compounds. The analyzed compounds have the likelihood of manifestation of antiepileptic activity: the indexes of activity of the analyzed substances are in range from 0.430 to 0.754 %. Several biologically active compounds may have neuroprotector activity; the highest indexes were obtained for histidine (0.680 %) and alanine (0.718 %). Amino acids asparagine and serine have shown probable presence of cognition activator activity (0.489 % and 0.554 %, respectively)Цель. Разработка наиболее подходящего алгоритма поиска и выбора лекарственных растений, имеющих противосудорожную активность, а также оценить уровень противосудорожной активности различных групп биологически активных соединений растительного происхождения с помощью программы PASS.Методы. Для разработки логического алгоритма поиска наиболее подходящих растений, оказывающих противосудорожное действие, использовали анализ литературных данных и программное обеспечение PASS.Результаты. При разработке алгоритма целенаправленного поиска растений для лечения эпилепсии наиболее рациональным решением было распределить растения в соответствии с их химическим составом и механизмами действия. Было обнаружено, что определенные группы биологически активных веществ (алкалоиды, флавоноиды, фенольные кислоты) и некоторые представители семейств Betulaceae, Papaveraceae, Solanaceae, Fumariaceae, Lamiaceae, Polemoniaceae, Viscaceae и Oleaceae обладают противосудорожной активностью. Результаты PASS прогноза свидетельствуют о том, что для изучаемых соединений свойственна противоэпилептическая активность, хотя она не является определяющей. Наиболее интересным оказался результат изучения алкалоидов протопина и сангвинарина благодаря высоким показателям активности – 0,813 и 0,820 %, соответственно.Выводы. Был обоснован алгоритм выбора наиболее перспективных растений для дальнейшего детального изучения относительно возможностей их использования для лечения эпилепсии. Для различных групп биологически активных веществ был осуществлен анализ фармакологической активности с помощью программы PASS. Как и ожидалось, согласно результатам PASS анализа, для большинства изучаемых соединений противоэпилептическая активность присутствует, однако не является определяющей. Существует определенная вероятность проявления противоэпилептической активности изучаемыми соединениями: индексы активности анализируемых веществ находятся в диапазоне от 0,430 % до 0,754 %. Некоторые биологически активные вещества характеризовались наличием нейропротекторной активности; высокие показатели наблюдались для аминокислот гистидин (0,680 %) и аланин (0,718 %). Аминокислоты аспарагин и серин характеризовались способностью активировать умственную деятельность (0,489 % и 0,554 % соответственно)Мета. Розробка найбільш підхожого алгоритму пошуку та вибору лікарських рослин, що мають протисудомну активність, а також оцінити рівень протисудомної активності різних груп біологічно активних речовин рослинного походження за допомогою програми PASS.Методи. Для розробки логічного алгоритму пошуку найбільш підхожих рослин, що надають протисудомну дію, використовували аналіз літературних даних та програмне забезпечення PASS.Результати. При розробці алгоритму цілеспрямованого пошуку рослин для лікування епілепсії найбільш раціональним рішенням було розподілити рослини відповідно до їх хімічного складу та механізмами дії. Було виявлено, що певні групи біологічно активних речовин (алкалоїди, флавоноїди, фенольні кислоти) та деякі представники родин Betulaceae, Papaveraceae, Solanaceae, Fumariaceae, Lamiaceae, Polemoniaceae, Viscaceae та Oleaceae мають протисудомну активність. Результати PASS прогнозу свідчать про те, що для речовин, що вивчались, притаманна протиепілептична дія, хоча вона не є визначною. Аналіз результатів вивчення алкалоїдів протопіп та сангвінарин викликав особливу увагу завдяки високим показникам активності – 0,813 та 0,820 %, відповідно.Висновки. Було обґрунтовано алгоритм вибору найбільш перспективних рослин для подальшого детальнішого вивчення стосовно можливостей їх використання для лікування епілепсії. Для різних груп біологічно активних речовин був здійснений аналіз фармакологічної активності за допомогою програми PASS. Як і очікувалося, відповідно до результатів PASS аналізу, для більшості речовин, що вивчались, протиепілептична активність присутня, проте не є визначальною. Існує певна ймовірність прояву протиепілептичної активності аналізованими сполуками: індекси активності аналізованих речовин знаходяться в діапазоні від 0,430 % до 0,754 %. Деякі біологічно активні речовини характеризувались наявністю нейропротекторної активності; найвищі показники спостерігались для амінокислот гістидин (0,680 %) та аланін (0,718 %). Амінокислоти аспарагін та серин характеризувались здатністю активувати розумову діяльність (0,489 % та 0,554 %, відповідно

Methodological Approaches to the Search of New Herbal Anticonvulsants

Aim. Development of the most appropriate algorithm for the search and selection of herbs showing anticonvulsant properties, as well as to interpret the level of anticonvulsant activity of different groups of herbal substances using PASS tool.Methods. Literature analysis and PASS software were used for development of a clear algorithm for finding the most suitable herbs having anticonvulsant activity.Results. The most rational decision in case of development of the algorithms for the targeted search of herbs for epilepsy treatment is to divide herbal objects according to their chemical composition and mechanism of action. It was found that certain groups of biologically active compounds (alkaloids, flavonoids, phenolic acids) and some members of the Betulaceae, Papaveraceae, Solanaceae, Fumariaceae, Lamiaceae, Polemoniaceae, Viscaceae, and Oleaceae families have anticonvulsant activity. PASS analysis resulted that antiepileptic activity is inherent, but not significant for most of the studied compounds. Particular expectations caused the analysis of the results of alkaloids protopine and sanguinarine due to their high indexes of activity – 0.813 and 0.820 %, respectively.Conclusion. The algorithm for selection of the most promising herbs for the further detailed phytochemical and pharmacological studies concerning possibilities of their use for treatment of epilepsy was substantiated. PASS prediction analysis for different groups of herbal substances was carried out. As expected, according to the PASS prediction results, antiepileptic activity is inherent, but not significant for most of the studied compounds. The analyzed compounds have the likelihood of manifestation of antiepileptic activity: the indexes of activity of the analyzed substances are in range from 0.430 to 0.754 %. Several biologically active compounds may have neuroprotector activity; the highest indexes were obtained for histidine (0.680 %) and alanine (0.718 %). Amino acids asparagine and serine have shown probable presence of cognition activator activity (0.489 % and 0.554 %, respectively

Розробка методик визначення фенольних кислот та флавоноїдів у капсулах з сухим екстрактом Corylus avellana L.

The questions of standardization and quality control of both herbs and herbal remedies remain relevant, because it is well-known that product quality standards are essential, whether consumer using herbs or drugs. The necessity of the standardization methods development for the initial herbal material and capsule dosage form for the further quality control under manufacturing conditions remains relevant.Aim. The aim of our research was to develop simple, specific, accurate and reproducible methods for identification of flavonoids and phenolic acids in capsule dosage form containing Corylus avellana L. dry extract.Methods. The samples of gelatine capsules containing Corylus avellana L. dry extract for oral administration were analyzed. The analysis was carried out using Camag HPTLC system.The absorption spectroscopy determination of the sum of flavonoids was carried out using THERMO Scientific Evolution 60S Spectroscope in wavelength range of 300–600 nm.Results. As a result of HPTLC research rutine and quercitrine have been identified in capsule dosage form containing Corylus avellana L. dry extract. Among phenolic acids, neochlorogenic and chlorogenic acids have been identified.Under the given conditions, the spectrum of the test solution had a maximum absorption at wavelength 406 nm. The analysis of flavonoids total content in gelatine capsules containing Corylus avellana L. dry extract calculated as rutine has shown the content of 1,7 %.Conclusion. Effective HPTLC and absorption spectroscopy methods for determination of flavonoids and phenolic acids in capsule dosage form containing Corylus avellana L. dry extract have been developed. It has been found that described methods are promising enough for standardization of capsules with Corylus avellana L. dry extract and may be suggested for the quality control of the dosage form under manufacturing conditionsПитання стандартизації та контролю якості як рослин, так і лікарських засобів рослинного походження набуває актуальності, враховуючи той факт, що стандарти якості продукції є вкрай важливими, незалежно від того, чи вживає споживач лікарські рослини або лікарські засоби. Необхідність розробки методик стандартизації для вихідної рослинної сировини та капсульовано лікарської форми для подальшого контролю якості в умовах виробництва залишається актуальною.Мета. Метою нашого дослідження була розробка простої, специфічної, точної та відтворюваної методики ідентифікації флавоноїдів та фенольних кислот у капсульованій лікарській формі з сухим екстрактом Corylus avellana L.Методи. Для дослідження використовували зразки желатинових капсул з сухим екстрактом Corylus avellana L. для орального застосування. Аналіз проводили з використанням системи Camag для ВЕТСХ.Визначення вмісту суми флавоноїдів методом абсорбційної спектроскопії здійснювали за допомогою спектрометра THERMO Scientific Evolution 60S у діапазоні хвиль 300–600 нм.Результати. В результаті ВЕТСХ аналізу у капсульованій лікарській формі з сухим екстрактом Corylus avellana L. були ідентифіковані рутин та кверцитрин. Серед фенольних кислот були ідентифіковані неохлорогенова та хлорогенова кислоти.В умовах проведення спектрофотометричного дослідження спектр випробовуваного розчину мав максимум поглинання за довжини хвилі 406 нм. Вміст суми флавоноїдів у желатинових капсулах з сухим екстрактом Corylus avellana L. у перерахунку на рутин становив 1,7 %.Висновки. З метою визначення флавоноїдів та фенольних кислот у капсульованій лікарській формі з сухим екстрактом Corylus avellana L. були розроблені ефективні методики ВЕТСХ та абсорбційної спектрофотометрії.Було визначено, що описані методики є достатньо перспективними для стандартизації капсул з сухим екстрактом Corylus avellana L. та можуть бути запропоновані для проведення контролю якості лікарської форми в умовах виробництв

Development of methods for determination of phenolic acids and flavonoids in capsules containing Corylus avellana L. Dry extract

The questions of standardization and quality control of both herbs and herbal remedies remain relevant, because it is well-known that product quality standards are essential, whether consumer using herbs or drugs. The necessity of the standardization methods development for the initial herbal material and capsule dosage form for the further quality control under manufacturing conditions remains relevant.Aim. The aim of our research was to develop simple, specific, accurate and reproducible methods for identification of flavonoids and phenolic acids in capsule dosage form containing Corylus avellana L. dry extract.Methods. The samples of gelatine capsules containing Corylus avellana L. dry extract for oral administration were analyzed. The analysis was carried out using Camag HPTLC system.The absorption spectroscopy determination of the sum of flavonoids was carried out using THERMO Scientific Evolution 60S Spectroscope in wavelength range of 300–600 nm.Results. As a result of HPTLC research rutine and quercitrine have been identified in capsule dosage form containing Corylus avellana L. dry extract. Among phenolic acids, neochlorogenic and chlorogenic acids have been identified.Under the given conditions, the spectrum of the test solution had a maximum absorption at wavelength 406 nm. The analysis of flavonoids total content in gelatine capsules containing Corylus avellana L. dry extract calculated as rutine has shown the content of 1,7 %.Conclusion. Effective HPTLC and absorption spectroscopy methods for determination of flavonoids and phenolic acids in capsule dosage form containing Corylus avellana L. dry extract have been developed. It has been found that described methods are promising enough for standardization of capsules with Corylus avellana L. dry extract and may be suggested for the quality control of the dosage form under manufacturing conditions</p

Trends and Potential of the Reindustrialization of the Mining Region

The aim of this work is to develop theoretical foundations for the reindustrialization of the mining region in the context of trends in the spatial development of the Russian economy. The urgency of the problem is caused by the deepening of regional development unevenness, differentiation of regions by structural, resource and institutional parametric characteristics. As a result, the imperative of spatial development of the Russian economy is a consistent modernization of the regional organization of the economy on the basis of the reindustrialization policy. In the macroeconomic context, globalization is associated with overcoming stagnation consequences and entering the trajectory of sustainable innovative growth, stagnation and development mainly in the scenario; in the mesoeconomic context it is associated with accelerated capitalization of the competitive advantages of each region. The exhaustion of the predominantly export-raw material model of economic growth has put Kuzbass – the mining region of Western Siberia, which is heavily dependent on the state of the world market of fuel and energy resources in the most difficult situation. The task of the accelerated transition to the innovative-resource type of development through structural and technological transformation in the context of the General course of neoindustrialization for the region is actualized. This article presents a theoretical justification of the necessity, possibility and feasibility of neoindustrialization of the mining region in the context of globalization

Molecular docking investigation of anti-inflammatory herbal compounds as potential LOX-5 and COX-2 inhibitors

According to the World Journal of Gastroenterology, more than 5 million people worldwide suffer from inflammatory bowel disease. The use of phytotherapeutic remedies in treatment of chronic inflammatory processes can be an effective alternative in patient’s therapy. The advantage of herbal medicines is the ability to influence various links of pathogenesis, lack of addiction, and the absence of withdrawal syndrome with long-term use in chronic pathology. In order to develop a new combined remedy with anti-inflammatory activity for the treatment of colitis, thirteen herbs, which are used in official or traditional medicine in inflammatory processes, were selected among the Ukrainian flora members. To select the most promising drugs and optimize further pharmacological research, molecular docking of the main active substances of the selected herbs to the fundamental pro-inflammatory enzymes – lipoxygenase-5 (LOX-5) and cyclooxygenase-2 (COX-2) – was carried out. Native inhibitors AKBA and celecoxib, respectively, were used as the reference ligands. The selection of candidate structures for in silico research was carried out according to the bibliosemantic research and logical-structural analysis concerning anti-inflammatory effect of the substances, which are part of chemical composition of the selected herbs. Molecular docking results have shown a high affinity level for the active site of the LOX-5 inhibitor gallotannin, quercetin, inulin, sitosterine, and moderate for ellagic acid. High affinity level for the active site of the COX-2 inhibitor was found for inulin, quercetin, gallotannin, ellagic acid and urticin A, moderate one – for gallic acid. For the further pharmacological in vitro and in vivo studies for anti-inflammatory activity, medicinal herbs with the highest content of the mentioned compounds were selected: Inula helenium, Cichorium intybus, Capsella bursa-pastoris, Foeniculum vulgare, Equisetum arvense, Veronica officinalis. Besides, it is recommended to use aqueous extracts of the selected herbs for the further pharmacological studies

Вплив сухих рослинних екстрактів на перебіг пентилентетразолових судом у мишей: результати скринінгу та взаємозвязок «хімічний склад – фармакологічний ефект»

Aim. Screening of 48 dry extracts of plants belonging to 18 species of 8 families not studied before on anticonvulsant activity, to analyze the chemical composition for the extracts with proved anti- and proconvulsant activity, and to estimate the connection of the effect of herbal products and their phytochemical composition.Methods. On the model of pentylenetetrazole-induced seizures in mice the influence of 48 dry herbal extracts with varied chemical composition has been investigated. Extracts were standardized by the content of alkaloids, flavonoids and polyphenols according to European Pharmacopoeia methods (HPTLC, HPLC, UPLC, GC-MS).Results. By the integral indicator of efficacy – reduction of the mortality rate – it has been found that 11 of herbal preparations have significant anticonvulsant properties, 10 extracts act as proconvulsants, and the remaining 27 extracts have practically no effect on experimental convulsions. It has been established that there is a relationship between the pharmacological effect of preparations and phytochemical composition of the plant being extracted as well as the host species (for parasitic species – Viscum album) and the degree of polarity of the extracting agents. For the extracts with expressed anti- and proconvulsant features the chemical composition has been investigated.Conclusion. The detailed analysis of relationship between phytochemical composition and influence of the extracts on the experimental seizures has found that anticonvulsant peculiarities of extracts most probably depend on rutin high content, but for the herbal medicines with proved proconvulsant properties the role of individual biologically active compounds has not been definedМета. Провести фармакологічний скринінг 48 сухих екстрактів, отриманих із 18 видів рослин 8 родин, протисудомні властивості яких раніше не вивчались, здійснити аналіз хімічного складу екстрактів із виразними анти- та проконвульсивними властивостями, а також оцінити взаємозв’язок між фармакологічним ефектом рослинних препаратів та їх фітохімічним складом.Методи. На моделі пентилентетразолових судом у мишей було встановлено ефект 48 сухих рослинних екстрактів із різним хімічним складом. Екстракти стандартизували за вмістом алкалоїдів, флавоноїдів та поліфенольних сполук відповідно до вимог Європейської Фармакопеї (ВЕТШХ, ВЕРХ, УЕРХ, ГХ з мас-детектором).Результати. За інтегральним показником ефективності – зниженню летальності – встановлено, що 11 рослинних екстрактів мають виразні протисудомні властивості, 10 фітопрепаратів діють як проконвульсанти, а інші 27 екстрактів практично не вливають на експериментальні судоми. Визначений зв’язок між фармакологічним ефектом та фітохімічним складом рослин, з яких одержували екстракти, а також видовою приналежністю рослини-хазяїна (для паратизуючого виду – омели білої) та ступенем полярності екстрагенту. Для екстрактів із вираженими анти- та проконвульсивними властивостями визначено їх хімічний склад.Висновки. Детальний аналіз взаємозв’язку між фітохімічним складом та впливом екстрактів на перебіг судом показав, що протисудомна дія екстрактів найвірогідніше обумовлена високим вмістом рутину, проте для рослин із виразними проконвульсивними властивостями роль окремих груп біологічно активних сполук залишається не визначено

Вплив сухих рослинних екстрактів на перебіг пентилентетразолових судом у мишей: результати скринінгу та взаємозвязок «хімічний склад – фармакологічний ефект»

Aim. Screening of 48 dry extracts of plants belonging to 18 species of 8 families not studied before on anticonvulsant activity, to analyze the chemical composition for the extracts with proved anti- and proconvulsant activity, and to estimate the connection of the effect of herbal products and their phytochemical composition.Methods. On the model of pentylenetetrazole-induced seizures in mice the influence of 48 dry herbal extracts with varied chemical composition has been investigated. Extracts were standardized by the content of alkaloids, flavonoids and polyphenols according to European Pharmacopoeia methods (HPTLC, HPLC, UPLC, GC-MS).Results. By the integral indicator of efficacy – reduction of the mortality rate – it has been found that 11 of herbal preparations have significant anticonvulsant properties, 10 extracts act as proconvulsants, and the remaining 27 extracts have practically no effect on experimental convulsions. It has been established that there is a relationship between the pharmacological effect of preparations and phytochemical composition of the plant being extracted as well as the host species (for parasitic species – Viscum album) and the degree of polarity of the extracting agents. For the extracts with expressed anti- and proconvulsant features the chemical composition has been investigated.Conclusion. The detailed analysis of relationship between phytochemical composition and influence of the extracts on the experimental seizures has found that anticonvulsant peculiarities of extracts most probably depend on rutin high content, but for the herbal medicines with proved proconvulsant properties the role of individual biologically active compounds has not been definedМета. Провести фармакологічний скринінг 48 сухих екстрактів, отриманих із 18 видів рослин 8 родин, протисудомні властивості яких раніше не вивчались, здійснити аналіз хімічного складу екстрактів із виразними анти- та проконвульсивними властивостями, а також оцінити взаємозв’язок між фармакологічним ефектом рослинних препаратів та їх фітохімічним складом.Методи. На моделі пентилентетразолових судом у мишей було встановлено ефект 48 сухих рослинних екстрактів із різним хімічним складом. Екстракти стандартизували за вмістом алкалоїдів, флавоноїдів та поліфенольних сполук відповідно до вимог Європейської Фармакопеї (ВЕТШХ, ВЕРХ, УЕРХ, ГХ з мас-детектором).Результати. За інтегральним показником ефективності – зниженню летальності – встановлено, що 11 рослинних екстрактів мають виразні протисудомні властивості, 10 фітопрепаратів діють як проконвульсанти, а інші 27 екстрактів практично не вливають на експериментальні судоми. Визначений зв’язок між фармакологічним ефектом та фітохімічним складом рослин, з яких одержували екстракти, а також видовою приналежністю рослини-хазяїна (для паратизуючого виду – омели білої) та ступенем полярності екстрагенту. Для екстрактів із вираженими анти- та проконвульсивними властивостями визначено їх хімічний склад.Висновки. Детальний аналіз взаємозв’язку між фітохімічним складом та впливом екстрактів на перебіг судом показав, що протисудомна дія екстрактів найвірогідніше обумовлена високим вмістом рутину, проте для рослин із виразними проконвульсивними властивостями роль окремих груп біологічно активних сполук залишається не визначено