PL242718B1 - Sposób otrzymywania frakcji ekstraktu z korzenia Dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) o działaniu bakteriobójczym - Google Patents
Sposób otrzymywania frakcji ekstraktu z korzenia Dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) o działaniu bakteriobójczym Download PDFInfo
- Publication number
- PL242718B1 PL242718B1 PL440022A PL44002221A PL242718B1 PL 242718 B1 PL242718 B1 PL 242718B1 PL 440022 A PL440022 A PL 440022A PL 44002221 A PL44002221 A PL 44002221A PL 242718 B1 PL242718 B1 PL 242718B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- extract
- root
- carlina acaulis
- fraction
- salmonella
- Prior art date
Links
- 239000000284 extract Substances 0.000 title claims abstract description 33
- 240000001789 Carlina acaulis Species 0.000 title claims abstract description 26
- 235000005882 Carlina acaulis Nutrition 0.000 title claims abstract description 23
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 241000193755 Bacillus cereus Species 0.000 claims abstract description 19
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 241000607142 Salmonella Species 0.000 claims abstract description 12
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 claims abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims abstract description 5
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002803 maceration Methods 0.000 claims abstract description 3
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 claims abstract 3
- 150000001242 acetic acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 7
- ICRHFCVRNWSKQH-UHFFFAOYSA-N Carlina oxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC#CC1=CC=CO1 ICRHFCVRNWSKQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 10
- MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N ciprofloxacin Chemical compound C12=CC(N3CCNCC3)=C(F)C=C2C(=O)C(C(=O)O)=CN1C1CC1 MYSWGUAQZAJSOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 9
- 206010039438 Salmonella Infections Diseases 0.000 description 7
- 206010039447 salmonellosis Diseases 0.000 description 7
- 241000293869 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Typhimurium Species 0.000 description 6
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 5
- 229960003405 ciprofloxacin Drugs 0.000 description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 206010060976 Bacillus infection Diseases 0.000 description 4
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- HOWWJRHBQZWPKM-UHFFFAOYSA-N Carlinoxide Natural products C(C#CC1CCCO1)c2ccccc2 HOWWJRHBQZWPKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 231100000135 cytotoxicity Toxicity 0.000 description 3
- 230000003013 cytotoxicity Effects 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241001079698 Bacillus cereus ATCC 10876 Species 0.000 description 2
- IABBAGAOMDWOCW-UHFFFAOYSA-N Nicametate citrate Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O.CCN(CC)CCOC(=O)C1=CC=CN=C1 IABBAGAOMDWOCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010059993 Vancomycin Proteins 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000009635 antibiotic susceptibility testing Methods 0.000 description 2
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 2
- 208000027136 gram-positive bacterial infections Diseases 0.000 description 2
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000000401 methanolic extract Substances 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 210000000813 small intestine Anatomy 0.000 description 2
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 239000003053 toxin Substances 0.000 description 2
- 231100000765 toxin Toxicity 0.000 description 2
- 108700012359 toxins Proteins 0.000 description 2
- 229960003165 vancomycin Drugs 0.000 description 2
- MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-N vancomycin Chemical compound O([C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1OC1=C2C=C3C=C1OC1=CC=C(C=C1Cl)[C@@H](O)[C@H](C(N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@H]3C(=O)N[C@H]1C(=O)N[C@H](C(N[C@@H](C3=CC(O)=CC(O)=C3C=3C(O)=CC=C1C=3)C(O)=O)=O)[C@H](O)C1=CC=C(C(=C1)Cl)O2)=O)NC(=O)[C@@H](CC(C)C)NC)[C@H]1C[C@](C)(N)[C@H](O)[C@H](C)O1 MYPYJXKWCTUITO-LYRMYLQWSA-N 0.000 description 2
- MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N vancomycin Natural products O1C(C(=C2)Cl)=CC=C2C(O)C(C(NC(C2=CC(O)=CC(O)=C2C=2C(O)=CC=C3C=2)C(O)=O)=O)NC(=O)C3NC(=O)C2NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(CC(C)C)NC)C(O)C(C=C3Cl)=CC=C3OC3=CC2=CC1=C3OC1OC(CO)C(O)C(O)C1OC1CC(C)(N)C(O)C(C)O1 MYPYJXKWCTUITO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 2
- 241000208838 Asteraceae Species 0.000 description 1
- 241000006378 Bacillus cereus group Species 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 240000000614 Carlina acanthifolia Species 0.000 description 1
- 235000008084 Carlina acanthifolia Nutrition 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 241000244206 Nematoda Species 0.000 description 1
- 206010040047 Sepsis Diseases 0.000 description 1
- 241000906446 Theraps Species 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003110 anti-inflammatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002141 anti-parasite Effects 0.000 description 1
- 230000001099 anti-trypanosomal effect Effects 0.000 description 1
- 230000000767 anti-ulcer Effects 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 239000003096 antiparasitic agent Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 208000037815 bloodstream infection Diseases 0.000 description 1
- 238000002815 broth microdilution Methods 0.000 description 1
- -1 carlina oxide Chemical compound 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229960005091 chloramphenicol Drugs 0.000 description 1
- WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N chloramphenicol Chemical compound ClC(Cl)C(=O)N[C@H](CO)[C@H](O)C1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 WIIZWVCIJKGZOK-RKDXNWHRSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 244000005709 gut microbiome Species 0.000 description 1
- 239000000321 herbal drug Substances 0.000 description 1
- 239000002035 hexane extract Substances 0.000 description 1
- 230000007236 host immunity Effects 0.000 description 1
- 210000005260 human cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 238000000126 in silico method Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000013642 negative control Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008506 pathogenesis Effects 0.000 description 1
- 235000017807 phytochemicals Nutrition 0.000 description 1
- 229930000223 plant secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 230000003389 potentiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000013207 serial dilution Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K36/00—Medicinal preparations of undetermined constitution containing material from algae, lichens, fungi or plants, or derivatives thereof, e.g. traditional herbal medicines
- A61K36/18—Magnoliophyta (angiosperms)
- A61K36/185—Magnoliopsida (dicotyledons)
- A61K36/28—Asteraceae or Compositae (Aster or Sunflower family), e.g. chamomile, feverfew, yarrow or echinacea
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
- A61P31/00—Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
- A61P31/04—Antibacterial agents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D11/00—Solvent extraction
- B01D11/02—Solvent extraction of solids
- B01D11/0288—Applications, solvents
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/30—Against vector-borne diseases, e.g. mosquito-borne, fly-borne, tick-borne or waterborne diseases whose impact is exacerbated by climate change
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Natural Medicines & Medicinal Plants (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Communicable Diseases (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Botany (AREA)
- Alternative & Traditional Medicine (AREA)
- Mycology (AREA)
- Oncology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Przedmiotem zgłoszenia jest sposób otrzymywania ekstraktu — frakcji octanowej z korzenia Carlina acaulis L. o działaniu bakteriobójczym, w szczególności wobec laseczki woskowej (Bacillus cereus) i pałeczki Salmonella, polegający na maceracji substancji roślinnej Carlina acaulis L. z użyciem rozpuszczalnika, charakteryzujący się tym, że zmielony korzeń Carlina acaulis L. ekstrahuje się za pomocą metanolu stosując składniki w ilości od 1:9 do 1:11 części masowo-objętościowych w łaźni ultradźwiękowej w czasie od 30 do 40 minut, a otrzymany ekstrakt zatęża się do 7 - 9% początkowej objętości i rozcieńcza wodą w proporcji 1:1, a po oddzieleniu wytrąconego osadu proces ekstrakcji prowadzi się kilkakrotnie za pomocą heptanu, a następnie octanu etylu, po czym otrzymany ekstrakt zatęża się i odparowuje do uzyskania suchej postaci ekstraktu.Zgłoszenie obejmuje też ekstrakt - frakcja octanowa z korzenia Carlina acaulis L. do zastosowania w leczeniu zakażeń wywołanych przez laseczkę woskową Bacillus cereus i pałeczkę Salmonella.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania frakcji ekstraktu z korzenia Dziewięćsiłu bezłodygowego Carlina acaulis L. o aktywności bakteriobójczej wobec laseczki woskowej (Bacillus cereus) i pałeczki Salmonella oraz zastosowanie tej frakcji do leczenia zakażeń laseczką woskową (Bacillus cereus) i pałeczką Salmonella.
Infekcje bakteriami laseczki woskowej (Bacillus cereus) oraz pałeczki Salmonella są częstą przyczyną zakażeń żołądkowo-jelitowych i ogólnoustrojowych (Sanchez-Vargas F., Abu-El-Haija M. i in. 2011. Salmonella infections: An update on epidemiology, management, and prevention. Travel Med. Infecti. Di. 9(6), 263-277; Kotiranta A., Lounatmaa K. i in. 2000. Epidemiology and pathogenesis of Bacillus cereus infections. Microbes and Infect. 2, 189-198). W ich leczeniu stosuje się antybiotyki m.in. wankomycynę (Ikeda M., Yagihara Y. i in. 2015. Clinical characteristics and antimicrobial susceptibility of Bacillus cereus blood stream infections. Ann. Clin. Microbiol. Antimicrob. 14, 43). oraz chemioterapeutyki takie jak ciprofloksacynę (Liberti A., Loiacono L. 2000. Ciprofloxacin versus chloramphenicol in the treatment of Salmonella infection. Int. J. Antimicrob. Agents. 16(3), 347-348). Jednakże takie leczenie nie zawsze jest pożądane, gdyż w przypadku salmonellozy żołądkowo-jelitowej zastosowanie antybiotykoterapii bywa przyczyną występowania nosicielstwa pałeczek Salmonella (Sanchez-Vargas F., Abu-El-Haija M. i in. 2011. Salmonella infections: An update on epidemiology, management, and prevention. Travel Med. Infecti. Di. 9(6), 263-277), a częste stosowanie antybiotyków prowadzi do rozwoju antybiotykoodporności (Lee Ventola C. 2015. The antibiotic resistance crisis. Pharm. Therap. 40(4), 277-283; Fiedler G., Schneider C. i in. 2019. Antibiotics resistance and toxin profiles of Bacillus cereusgroup isolates from fresh vegetables from German retail markets. BMC Microbiology. 19, 250) oraz negatywnie wpływa na mikrobiom jelitowy i odporność organizmu (Zhang S., Chen De-Ch. 2019. Facing a new challenge: the adverse effects of antibiotics on gut microbiota and host immunity. Chin. Med. J. 132(10), 1135-1138). Niekorzystne skutki stosowania antybiotyków zmuszają do poszukiwania nowych substancji o działaniu bakteriobójczym, a jednym z obiecujących źródeł tych substancji są rośliny lecznicze (Setzer M., Sharifi-Rad J. i in. 2016. The search for herbal antibiotics: An in-silico investigation of antibacterial phytochemicals. Antibiotics. 5(3), 30).
Carlina acaulis L. (Dziewięćsił bezłodygowy) jest rośliną występującą w wielu krajach Europy, w tym w Polsce. Jak wykazał Strzemski i wsp. (Strzemski M., Dzida K. i in. 2021. Nitrogen fertilisation decreases the yield of bioactive compounds in Carlina acaulis L. grown in the field. Ind Crop Prod. 170, 113698) roślinę tę można z powodzeniem uprawiać w Polsce uzyskując znaczne plony biomasy i cennych metabolitów o aktywności biologicznej. Korzeń dziewięćsiłu był powszechnie stosowany w etnomedycynie do zwalczania pasożytów ze względu na obecność poliacetylenu tlenku carlina. Związek ten wykazuje silne właściwości przeciwpasożytnicze i przeciwbakteryjne (Stojanović-Radić Z., Comić L. i in., 2012. Commercial Carlinae radix herbal drug: botanical identity, chemical composition and antimicrobial properties. Pharm. Biol. 50, 933-940; Dordević S., Petrović S. i in. 2007. Antimicrobial, antiinflammatory, anti-ulcer and antioxidant activities of Carlina acanthifolia root essential oil. J. Ethnopharmacol. 109, 458-463; Wójciak-Kosior M., Bogucka-Kocka A. i in. 2020. Zastosowanie olejku eterycznego izolowanego z korzenia dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) do zwalczania pasożytniczych nicieni, PL 235 095 B1). Wykazano jednak, że tlenek carlina cechuje się wysoką toksycznością względem ludzkich komórek (in vitro) oraz kręgowców (in vivo) (Wnorowski A., Wnorowska S. i in. 2020. Toxicity of carlina oxide - A natural polyacetylene from the Carlina acaulis roots - in vitro and in vivo study. Toxins. 12, 239). Najczęściej stosowane w etnomedycynie ekstrakty przygotowywane są na bazie etanolu lub wody. W przypadku zastosowania etanolu ekstrahowany jest m.in. tlenek carlina, w przypadku zastosowania wody tlenek carlina występuje w znikomych ilościach, ale nie są również ekstrahowane inne związki o niepolarnym charakterze lub o umiarkowanej polarności, które często wykazują silną aktywność biologiczną. Ekstrakty wodne i alkoholowe są natomiast bogate we frakcję cukrowców, która stanowi doskonałą pożywkę dla mikroorganizmów, co w znacznym stopniu ogranicza ich zastosowanie ze względu na małą trwałość i niedostateczną aktywność przeciwbakteryjną i przeciwgrzybiczą. Herrmann i wsp. (Herrmann F., Hamoud R. i in. 2011. Carlina oxide - a natural polyacetylene from Carlina acaulis (Asteraceae) with potent antitrypanosomal and antimicrobial properties. Planta Med. 77, 1905-1911) wykazali, że pozbawiony tlenku carlina ekstrakt heksanowy z korzenia wykazuje silne właściwości przeciwbakteryjne, jednakże z naszych badań wynika, że heksan, podobnie jak heptan, ekstrahuje głównie tlenek carlina, a masa ekstraktu pozostała po usunięciu tlenku carlina jest znikoma i limituje, jeśli nie uniemożliwia przemysłowe otrzymywanie takiego ekstraktu.
Dotychczas nie poznano właściwości przeciwbakteryjnych wobec Bacillus cereus i Salmonella frakcji związków o umiarkowanej polarności występujących w korzeniu Carlina acaulis L. oraz frakcji tych związków pozbawionych tlenku carlina i cukrowców.
Cel wynalazku:
Wynalazek rozwiązuje zagadnienie otrzymania frakcji ekstraktu z korzenia Dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) o aktywności przeciwbakteryjnej oraz jej zastosowania do zwalczania zakażeń wywołanych przez Bacillus cereus i Salmonella przy użyciu odpowiednich rozpuszczalników i ich ilości, które wpływają na wydajność ekstrakcji i możliwość pozyskiwania aktywnej frakcji na skalę przemysłową. Wynalazek w postaci frakcji octanowej z ekstraktu metanolowego stanowi skuteczną alternatywę dla antybiotyków, co prowadzić może do ograniczenia antybiotykooporności.
Istota:
Istotą sposobu otrzymywania frakcji ekstraktu z korzenia Dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) o działaniu bakteriobójczym w szczególności wobec laseczki woskowej Bacillus cereus i pałeczki Salmonella według wynalazku jest to, że wysuszony, zmielony korzeń (Carlina acaulis L.) ekstrahuje się metanolem w stosunku masowo-objętościowym 1 : 9 - 1 : 11, korzystnie z zastosowaniem energii ultradźwiękowej, a następnie ekstrakt zatęża się do 7-9% pierwotnej objętości przez odparowanie metanolu pod zmniejszonym ciśnieniem (korzystnie 0,01-0,02 MPa w temperaturze 40-50°C). Zatężony ekstrakt miesza się z wodą oczyszczoną w stosunku objętościowo-objętościowym 1 : 1. Wytrącony podczas mieszania biały osad odsącza się, a pozostały ekstrakt płynny ekstrahuje się (ekstrakcja cieczciecz) heptanem, a następnie octanem etylu. Na każde 2 litry ekstraktu stosuje się od 5 do 7 porcji każdego z ekstrahentów (po 100 ml każda porcja). Uzyskane ekstrakty octanowe łączy się i usuwa octan etylu przez odparowanie w wyparce rotacyjnej (0,01-0,02 MPa w temperaturze 40-50°C) uzyskując aktywną frakcję (rys. 1).
Wynalazek obejmuje również zastosowanie ekstraktu w postaci frakcji octanowej z korzenia Dziewięćsiłu (Carlina acaulis L.), który otrzymywany sposobem według wynalazku, w leczeniu zakażeń wywołanych przez laseczkę woskową Bacillus cereus i pałeczkę Salmonella.
Zaleta wynalazku:
Wynalazek umożliwia uzyskanie frakcji o aktywności przeciwbakteryjnej o wydajności umożliwiającej przemysłowe jej stosowanie, dzięki kilkakrotnemu prowadzeniu ekstrakcji za pomocą odpowiednio dobranych rozpuszczalników jak metanol, heptan i octan etylu. Ponadto zastosowanie frakcji metanolowego ekstraktu z Dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) w leczeniu zakażeń wywołanych przez Bacillus cereus oraz Salmonella umożliwi skuteczniejsze leczenie tych zakażeń oraz ograniczy konieczność stosowania antybiotykoterapii. W efekcie stosowanie wynalazku może przeciwdziałać rozwojowi antybiotykoodporności. Zastosowanie naturalnego surowca oraz prostej technologii otrzymywania wynalazku znacząco zmniejszy koszty terapii zakażeń Bacillus cereus oraz Salmonella.
Przykła d:
Ekstrakt z korzenia Dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) o działaniu bakteriobójczym, według wynalazku otrzymano w następujący sposób. Najpierw prowadzono proces maceracji zmielonej substancji korzenia roślinny Carlina acaulis L. rozpuszczalnikiem. Użyto 300 gramów zmielonego korzenia Carlina acaulis L. i prowadzono czterokrotnie proces ekstrakcji za pomocą metanolu w ilości 4 χ 3 litry MeOH w łaźni ultradźwiękowej w czasie 4 χ 30 min. Otrzymany ekstrakt zatężono do 8% początkowej objętości pod zmniejszonym ciśnieniem 15 000 Pa, a następnie dwukrotnie rozcieńczono wodą (1 : 1). Po oddzieleniu wytrąconego osadu, prowadzono ekstrakcję pozostałego ekstraktu ciekłego w szklanym rozdzielaczu sześciokrotnie najpierw za pomocą heptanu, a następnie sześciokrotnie za pomocą octanu etylu, przy czym na 2 I rozcieńczonego wodą ekstraktu użyto 100 ml ekstrahenta; ekstrakcję powtarzano za każdym razem świeżą porcją ekstrahenta. Kolejne ekstrakty octanowe połączono i odparowano w wyparce rotacyjnej do całkowitego usunięcia ekstrahentu. Uzyskano ekstrakt w postaci półstałej ciemnobrązowej masy w ilości 5,76 g (rys. 1).
Okazało się, że frakcja octanowa charakteryzuje się wysoką aktywnością bakteriobójczą w stosunku do Bacillus cereus ATCC 10876 (MIC = 0,16 mg/ml; MBC = 0,16 mg/ml; MBC/MiC = 1) oraz Salmonella typhimurium ATCC 14028 (MIC = 10 mg/ml; MBC = 20 mg/ml; MBC/MIC = 2). Uzyskana frakcja posiada zbliżoną aktywność do ciprofloksacyny, dla której wartości MBC/MIC wynosiły 1 (zarówno dla Bacillus cereus jak i Salmonella typhimurium), ponieważ przyjmuje się, że substancje przeciwdrobnoustrojowe są uważane za bakteriobójcze, jeśli stosunek MBC/MIC wynosi <4 (Pankey G.A.
i Sabath L.D. 2004. Clinical relevance of bacteriostatic versus bactericidal mechanisms of action in the treatment of gram-positive bacterial infections. Clin. Infect. Dis. 38, 864-870).
Aktywność przeciwbakteryjna
W wyniku przeprowadzonych badań, okazało się , że aktywną frakcją jest frakcja octanowa. Aktywność wobec Bacillus cereus oraz Salmonella typhimurium oceniono mikrometodą seryjnych rozcieńczeń w podłożu płynnym Muellera-Hinton Broth, zgodnie z aktualnie obowiązującymi rekomendacjami EUCAST (European Committee for Antimicrobial Susceptibility Testing of the European Society of Clinical Microbiology and Infectious Diseases (ESCMID): Determination of minimum inhibitory concentrations (MICs) of antibacterial agents by broth dilution. EUCAST Discussion Document E. Dis 5.1; The European Committee on Antimicrobial Susceptibility Testing: Clin. Microbiol. Inf. Dis. 2003, 9(8), 1-7). Wykazano, że frakcja ta charakteryzuje się wysoką aktywnością bakteriobójczą w stosunku do Bacillus cereus ATCC 10876 (MIC = 0,16 mg/ml; MBC = 0,16 mg/ml; MBC/MIC = 1) oraz Salmonella typhimurium ATCC 14028 (MIC = 10 mg/ml; MBC = 20 mg/ml; MBC/MIC = 2). Uzyskana frakcja posiada zbliżoną aktywność do ciprofloksacyny, dla której wartości MBC/MIC wynosiły 1 (zarówno dla Bacillus cereus jak i Salmonella typhimurium), ponieważ przyjmuje się, że substancje przeciwdrobnoustrojowe są uważane za bakteriobójcze, jeśli stosunek MBC/MIC wynosi <4 (Pankey G.A. i Sabath L.D. 2004. Clinical relevance of bacteriostatic versus bactericidal mechanisms of action in the treatment of gram-positive bacterial infections. Clin. Infect. Dis. 38, 864-870).
Cytotoksyczność otrzymanej frakcji
W celu określenia bezpieczeństwa otrzymanej frakcji octanowej określono jej cytotoksyczność w modelu jelita cienkiego (komórki linii CaCo-2 w hodowli in vitro). Nie zaobserwowano istotnych różnic w cytotoksyczności frakcji w porównaniu do kontroli negatywnej (rozpuszczalnik, w którym rozpuszczono frakcję). Podobne wyniki uzyskano dla ciprofloksacyny i wankomycyny - leków stosowanych w leczeniu zakażeń bakteriami Bacillus cereus i Salmonella. Uzyskane wyniki przedstawiono na rysunku 2.
Jak wynika z przeprowadzonych badań frakcja octanowa nie jest toksyczna dla komórek jelita cienkiego (in vitro) i może być potencjalnie wykorzystana do leczenia zakażeń pokarmowych wywołanych przez laseczki Bacillus cereus oraz pałeczki Salmonella typhimurium.
Claims (2)
1. Sposób otrzymywania ekstraktu z korzenia Dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) o działaniu bakteriobójczym, w szczególności wobec laseczki woskowej (Bacillus cereus) i pałeczki Salmonella, polegający na maceracji substancji roślinnej Carlina acaulis L. z użyciem rozpuszczalnika, znamienny tym, że zmielony korzeń Carlina acaulis L. ekstrahuje się za pomocą metanolu stosując składniki w ilości od 1 : 9 do 1 : 11 części masowo-objętościowych w łaźni ultradźwiękowej w czasie od 30 do 40 minut , a otrzymany ekstrakt zatęża się do 7-9% początkowej objętości i rozcieńcza wodą w proporcji 1 : 1, zaś po oddzieleniu wytrąconego osadu proces ekstrakcji prowadzi się kilkakrotnie za pomocą heptanu, a następnie za pomocą octanu etylu, po czym otrzymany ekstrakt zatęża się i odparowuje do uzyskania postaci suchej, przy czym korzystnie jest, jeśli proces ekstrakcji zmielonego korzenia C. acaulis metanolem prowadzi się co najmniej czterokrotnie oraz w proporcji jednej części wagowej surowca do 10 części objętościowych metanolu, natomiast ekstrakt pozostały po wytrąceniu i oddzieleniu osadu, ekstrahuje się 5 do 7 krotnie heptanem i następnie 5 do 7 krotnie octanem etylu porcjami po 90-110 ml, korzystnie porcjami po 100 ml ekstrahenta na każde 2 litry ekstraktu, a otrzymany ekstrakt zatęża się 9-11 krotnie pod zmniejszonym ciśnieniem 0,01-0,02 MPa w temperaturze 40-50°C.
2. Ekstrakt w postaci frakcji octanowej z korzenia Dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) otrzymywany sposobem opisanym w zastrz. 1, do zastosowania w leczeniu zakażeń wywołanych przez laseczkę woskową Bacillus cereus i pałeczkę Salmonella.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL440022A PL242718B1 (pl) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | Sposób otrzymywania frakcji ekstraktu z korzenia Dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) o działaniu bakteriobójczym |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL440022A PL242718B1 (pl) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | Sposób otrzymywania frakcji ekstraktu z korzenia Dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) o działaniu bakteriobójczym |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL440022A1 PL440022A1 (pl) | 2022-10-17 |
| PL242718B1 true PL242718B1 (pl) | 2023-04-11 |
Family
ID=83724444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL440022A PL242718B1 (pl) | 2021-12-29 | 2021-12-29 | Sposób otrzymywania frakcji ekstraktu z korzenia Dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) o działaniu bakteriobójczym |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL242718B1 (pl) |
-
2021
- 2021-12-29 PL PL440022A patent/PL242718B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL440022A1 (pl) | 2022-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Koona et al. | Antibacterial Potential of the Extracts of the Leaves of Azadirachta indica Linn. | |
| Hearst et al. | Antibacterial activity of elder (Sambucus nigra L.) flower or berry against hospital pathogens | |
| Abdel-Raouf et al. | Antibacterial β-amyrin isolated from Laurencia microcladia | |
| Abakar et al. | Antimicrobial activity and minimum inhibitory concentration of Aloe vera sap and leaves using different extracts | |
| El-Gied et al. | Antimicrobial activities of seed extracts of mango (Mangifera indica L.) | |
| Das et al. | Phytochemical screening, antibacterial and anthelmintic activities of leaf and seed extracts of Coix lacryma-jobi L | |
| Almaqtari et al. | Antioxidant and antimicrobial of three extracts of Caralluma deflersiana Laver | |
| Singhapol et al. | Virulence genes analysis of Vibrio parahaemolyticus and anti-vibrio activity of the citrus extracts | |
| Ali et al. | Antibacterial and antifungal activity of solvent extracts from Plumeria obtusa Linn. | |
| Raj et al. | Antimicrobial activity of bergenin isolated from Peltophorum pterocarpum DC. flowers | |
| Shafighi et al. | In vitro antifungal activity of methanolic extract of various parts of Punica granatum L | |
| PL242718B1 (pl) | Sposób otrzymywania frakcji ekstraktu z korzenia Dziewięćsiłu bezłodygowego (Carlina acaulis L.) o działaniu bakteriobójczym | |
| Sileshi et al. | Antibacterial and antifungal activities of extracts of some medicinal plants of Ethiopia | |
| Tefera et al. | In vitro anti-Neisseria gonorrhoeae activity of Albizia gummifera and Croton macrostachyus | |
| Abachi et al. | Study of antibacterial activity of selected Iranian plant extracts on Helicobacter pylori | |
| Obafemi et al. | Antimicrobial activity of solvent extracts of Terminalia catappa Linn leaves | |
| Viswanathan et al. | Phytochemical screening and antimicrobial activity of leaf extracts of Senna alexandrina Mill. against human pathogens | |
| Ponmurugan et al. | Antibacterial activity of green tea leaves | |
| Abdalla et al. | Antimicrobial Activity of Pomegranate Punica Granatum Fruit on Bacteria Isolated from Health Centers | |
| Shuaib et al. | In vitro Anti-MDR Bacteria, Anti-inflammatory and Antioxidant Activities of Ceratonia siliqua L. | |
| Odo et al. | Extract and Fractions from Soil Bacteria (Streptomyces canus ATCC 12647) Possess Antimicrobial and Anti-Oxidative Potential in vitro. | |
| Shukla et al. | Evaluation of antimicrobial activity of Selaginella bryopteris | |
| Farghali et al. | Potential Antibacterial, Wound Healing and Anti-inflammatory Activities of Penicillium rubens, an Endophytic Fungus Isolated from the Leaves of Cucumis sativus L. | |
| Alemu et al. | Antimicrobial potentials of different solvent extracts of Justicia landonoides and Plantago lanceolata against standard and drug resistant human bacterial pathogens | |
| Kumar et al. | Overview on anti-acne activity of methanol extract of dried fruits of Embelia ribes |