CC BY
138
УДК 547.638.1
ГРУППОВОЙ СОСТАВ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, ИЗВЛЕКАЕМЫХ ИЗ ПЛОДОВЫХ ОБОЛОЧЕК ГРЕЧИХИ ПОСЕВНОЙ
(FAGOPYRUM ESCULENTUM MOENCH)
© Э. Р. Каримова*, Э. Т. Ямансарова, О. С. Куковинец, М. И. Абдуллин
Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450014 г. Уфа, ул. Мингажева, 100.
Тел.: + 7 (347) 228 62 55.
E-mail: elza-karimova@mail.ru
С помощью экстракции 70%-ным этанолом выполнено извлечение фенольных соединений из плодовых оболочек гречихи. Показано, что содержание фенольных соединений в плодовых оболочках гречихи посевной сравнимо с их количеством в зеленой массе гречихи. Определено содержание рутина, количество которого составляет 1 % от массы воздушно-сухого сырья. Методом избирательной экстракции и тонкослойной хроматографии изучен фракционный состав фенольных соединений. Установлено, что все используемые для экстракции растворители извлекают флавоноиды, а в бензольном, этилацетатном и этанольном извлечениях присутствует рутин. С помощью качественных реакций ориентировочно установлена структура ядер флавоноидов, определено положение гидроксильных групп.
Ключевые слова: плодовые оболочки гречихи, биологически активные добавки, вита-
мин Р, флавоноиды, рутин, экстракция.
Одной из широко распространенных зерновых культур является гречиха (Fagopyrum). Помимо богатого белкового и микроэлементного состава, гречиха содержит вещества с ярко выраженной Р-витаминной активностью [1], поэтому ее зерна издавна используется в качестве продукта диетического, лечебного и вегетарианского питания.
Основные площади сосредоточены в Европе и составляют - 2.4 млн. га, а в мире - 3.9 млн. га. По урожайности уступает всем зерновым, средняя урожайность ~8.2 ц/га, однако, потенциальная урожайность - 25-30 ц/га и более [2].
ОН
1
Основные районы возделывания - средняя полоса России, Украина, Казахстан, Беларусь. Посев производится весной. Для использования в качестве лекарственного сырья (смесь листьев и цветов) гречиху убирают во время цветения, когда содержание в ней основного действующего вещества -рутина - достигает максимума [3]. Для получения препаратов рутина (1) в России используют зеленую массу гречихи посевной в период бутонизации и цветения (содержание рутина составляет 2-7 % от массы воздушно-сухого сырья в зависимости от климатических условий) [4-5].
При обрушивании зерна гречихи образуется значительное количество отходов, в основном, плодовых оболочек, примерно до 200 кг на тонну зерна. Имеются сведения о том, что в плодовых оболочках содержатся соединения фенольной природы [6].
Целью данной работы является изучение группового состава фенольных соединений, извлекаемых
из плодовых оболочек гречихи посевной и определение перспективности использования шелухи как альтернативного источника Р-витаминных веществ.
Извлечение фенольных соединений проводили обработкой предварительно обезжиренной измельченной лузги 70%-ным этиловым спиртом [7]. Выход фракции составил 5.6%. Учитывая различную растворимость агликонов и гликозидов, флавонои-ды последовательно извлекали экстрагентами увеличивающейся полярности. Для идентификации полученных соединений использовали хроматографический метод.
При последовательной обработке шелухи сначала спиртом, а затем хлороформом, происходило увеличение выхода фенольных соединений до 7%.
Фракцию рутина отделяли обработкой сгущенного экстракта горячей водой и последующей перекристаллизацией из метанола. Выход составил 1% в пересчете на воздушно-сухое сырье.
Известно [8-9], что использование для экстракции растворителей различной полярности позволяет разделить сумму флавоноидов на группы. Поэтому с помощью избирательной экстракции было проведено фракционирование этанольного экстракта: извлечение последовательно обрабатывали петролейным эфиром (I), бензолом (II), хлороформом (III), этилацетатом (IV), ацетоном (V), этанолом (VI) и в заключение водой (VII).
Для разделения использовали также метод тонкослойной хроматографии (ТСХ) в различных системах растворителей. Методом ТСХ в этилацетатном извлечении идентифицирован рутин, в бензольном - рутин, кверцетин, в этанольном -рутин, кверцетин и флавон неустановленной структуры (табл. 1).
С помощью качественных реакций ориентировочно установлена структура ядер флавоноидов, определено положение гидроксильных групп [8-9].
* автор, ответственный за переписку
1168
ХИМИЯ
Таблица 1
Анализ хроматограмм полифенольных соединений, извлекаемых из плодовых оболочек гречихи
№№ Экстрагент Система растворителей для храма- стандартных образцов Яг соединений в
фракции тографирования рутин кверцетин апигенин I II III
I Петролей- Бензол - пиридин - Н2О (100:1:100) 0.87 0.17 0.06 старт 0.10 0.77
ный эфир СН3ОН - СНС13 - ПЭ (2:1:1) 0.18 0.23 0.51 0.03 0.62 -
II Бензол Бензол - ЭА - СН3СООН (8:5:2) старт 0.52 0.63 старт 0.49 0.72
СНС13 - БЮН (1:1) 0.12 0.76 0.87 0.59 - -
III Хлороформ ЭА - СН3ОН - Н2О (10:2:1) 0.16 0.59 0.71 старт 0.09 0.79
СН3ОН - СНС13 - ПЭ (2:1:1) 0.18 0.23 0.51 старт 0.12 0.90
Бензол - ЭА - СН3СООН (8:5:2) старт 0.52 0.63 старт 0.24 0.88
IV Этилацетат ЭА - ЕЮН - толуол (4:2:2) 0.07 0.65 0.79 старт 0.66 0.82
ЭА - СН3СООН - Н2О (9:2:2) 0.25 0.77 0.74 старт 0.23 0.83
V Ацетон СН3ОН - СНС13 - ПЭ (2:1:1) 0.18 0.23 0.51 0.18 0.86 -
VI Этанол СНС13 - ЕЮН (3:1) 0.02 0.93 0.89 0.64 0.79 -
VII Вода ЭА - СН3СООН - Н2О (9:2:2) 0.25 0.77 0.74 0.11 0.91 -
Для исследуемых фенольных экстрактов проведена цианидиновая проба, борно-лимонная реакция, изучено взаимодействие с щелочами, хлоридом алюминия и хлоридом железа, диацетатом свинца, а также осуществлен анализ окраски и флюоресценции пятен на хроматограммах (табл. 2). В результате проведенных качественных реакций во всех исследуемых экстрактах определены флавоноиды. Не обнаружены антоцианидины, гликозиды флавонов и изофлавонов. Во фракциях III, VI и VII обнаружены 5-оксифлавоны и 5-оксифлавонолы. В I—III, VI, VII фракциях присут-
ствуют флавоноиды, содержащие свободные орто-гидроксильные группы в положениях 3',4'.
Таким образом, установлено, что по содержанию рутиновой фракции шелуха немного уступает зеленой массе гречихи. Однако, учитывая тот факт, что для получения рутина из зеленой массы приходится скашивать значительную часть посевов, шелуха, получаемая из зрелого зерна, может служить альтернативой при получении рутина, тем более что, способ, используемый для обработки плодовых оболочек, мало отличается от такового для зеленой массы гречихи.
Таблица 2
Качественные реакции флавоноидов [8-9]
Реагенты
№№ фрак- ции Исходный цвет НС1 НС1+7п НС1+ Mg РеС13 А1С13+ УФ №ОН РЬ(СН3СОО)2 Н3ВО3 + лимон- Н3ВО3 + щавеле-
ная к-та вая к-та
I Желтый Жел- тый Бесцв. Желто- зеле- ный Не из- мен. ярко- жел- тый Оранже- вый осадок - +
II Желтый Жел- тый Бесцв. Желто- зеле- ный Си- ний + Оранже- вый + - +
III Коричне- вый Оран- же-вый Светло- желтый Жел- тый Си- ний + Оранже- вый + + +
IV Желтый Светло- желтый Бесцв. Желто- зеле- ный Не из- мен. + Светло- желтый мутный - +
V Светло- желтый Светло- желтый Бесцв. Зеле- ный Не из- мен. + Светло- желтый - - +
VI Оранже- вый Оран- же-вый Красный Жел- тый Си- ний + Оранже- вый + + +
VII Коричне- вый Оран- же-вый Желто- оранже- вый Жел- тый Си- ний + Оранже- вый + + +
I - петролейно-эфирная, II - бензольная, III - хлороформная, IV- этилацетатная, V- ацетоновая, VI - этанольная, VII - водная фракции.
Экспериментальная часть
1. Экстракция фенольной фракции. 5 г измельченной шелухи гречихи экстрагировали 350 мл 70%-го этанола в аппарате Сокслета при умеренном нагревании в течение 4 ч (8-10 циклов). Затем отработанную шелуху заливали 50 мл хлороформа и настаивали в течение суток. Объединяли этаноль-ный и хлороформенный экстракты, растворитель упаривали. Выход экстракта составил 0.35 г (7% в пересчете на воздушно-сухое сырье).
Количественное определение флавоноидов в экстракте проводили фотометрическим методом, описанным в [10]. В экстракте фенольных соединений содержание флавоноидов составило 3%.
Затем извлечение последовательно экстрагировали 20 мл петролейного эфира, бензола, хлороформа, этилацетата, ацетона, этанола, воды и провели для полученных фракций ряд качественных реакций на флавоноиды. С целью подтверждения результатов качественных реакций дальнейшую идентификацию флавоноидов проводили методом ТСХ. В качестве свидетелей использовали растворы стандартов рутина, кверцетина, апигенина. Полученные хроматограммы высушивали при комнатной температуре и просматривали при дневном свете, затем в ультрафиолетовом свете до и после обработки хромогенными реактивами, отмечая изменение окраски зон флюоресценции.
2. Получение рутина. Рутин извлекали из этанольного экстракта, полученного ранее (п. 1) в два приема кипящей водой по 20-25 мл, горячий раствор фильтровали и кристаллизовали при 10-
12 °С. Выпавшие светло-коричневые кристаллы тригидрата рутина С27Н30О163Н2О (т. пл. 192 °С) еще раз перекристаллизовывали из метанола. Получили 0.05 г (1%) ярко-желтые кристаллы рутина С27Щ0О16 (т. пл. 198 °С).
3. Качественные реакции на группы фенольных соединений. Осуществляли в соответствии с методиками, описанными в [8, 9].
ЛИТЕРАТУРА
1. Корулькин Д. Ю., Абилов Ж. А., Музычкина Р. А., Тол-стиков Г. А. Природные флавоноиды. Новосибирск: Гео, 2007. 232 с.
2. Жуковский П. М. Культурные растения и их сородичи. Л.: Колос, 1971. 715 с.
3. Каргальцев Ю. В., Пруцков Ф. М. Гречиха. М.: Россель-хозиздат, 1986. 120 с.
4. Гречиха // Агроном+. Сайт о с/х и его модернизации. 2008 г. иЯЬ: http://agrofuture.ru/grechixa.htm1
5. Киселев В. Е. Гречихи как источник флавоноидов. М.: Наука, 1995. 96с.
6. Гончарова Т. А., Энциклопедия лекарственных растений. Лечение травами. В 2-х томах. Т.1. М.: Изд. Дом МСП, 1997. 560 с.
7. Рутин и кверцетин из листьев гречихи. //
№етй1е8.пагоіІ.ги. 2006 г. ИЯЬ: http://chemfi1es.narod.ru/nature/rutin_kvercetin.htm1
8. Шинкаренко А. Л., Бандюкова В. А., Казаков А. Л. Методы исследования природных флавоноидов. Пятигорск: Бальнеологич. ин-т, 1977. 72 с.
9. Георгиевский В. П., Рыбаченко А. И., Казаков А. Л. Физико-химические и аналитические характеристики флавоно-идных соединений. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского ун-та, 1988. 144 с.
10. Государственная фармакопея СССР. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. XI издание, вып. 2. М.: Медицина, 1990. 392 с.
Поступила в редакцию 24.01.2011 г. После доработки - 08.06.2011 г.
