CC BY
4
АНАЛИЗ ПОЛИФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ МЕТОДОМ LC/MS В СОСТАВЕ ЭКСТРАКТОВ ОБЛЕПИХИ КРУШИНОВИДНОЙ Юшкова Е.И.1, Полехина Н.Н.2, Гаврилина В.А.3
1Юшкова Елена Ильинична - доктор биологических наук, доцент; 2Полехина Наталья Николаевна - кандидат биологических наук, доцент, кафедра общей биологической, фармацевтической химии и фармакогнозии; 3Гаврилина Вера Александровна, доктор технических наук, доцент, кафедра промышленной химии и биотехнологии;
Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева,
г. Орел
Аннотация: в статье дана оценка химического состава полифенольных соединений в экстрактах плодов облепихи крушиновидной, произрастающей на территории Орловской области. Для изучения состава фенольных соединений применяли метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией. Полифенолы в плодах облепихи крушиновидной, представлены производными кверцетина, кемпферола и изорамнетина, основными из которых были: изорамнетин-3-рутинозид (26,792% от суммы флавоноиов), изорамнетин-3-О-глюкозид (24,610%), изорамнетин-3-рамнозид-7-глюкозид (13%).
Ключевые слова: облепиха крушиновидная, экстракты, полифенольные соединения, высокоэффективная жидкостная хроматография, масс-спектроскопия.
ANALYSIS OF POLYPHENOLIC COMPOUNDS BY LC/MS METHOD IN THE COMPOSITION OF BUCKTHORN BUCKTHORN EXTRACTS Yushkova E.I.1, Polekhina N.N.2, Gavrilina V.A.3
1Yushkova Elena Ilyinichna - Doctor of Biological Sciences, Associate Professor;
2Polekhina Natalia Nikolaevna - Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, DEPARTMENT OF GENERAL BIOLOGICAL, PHARMACEUTICAL CHEMISTRY AND PHARMACOGNOSY 3Gavrilina Vera Alexandrovna, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, DEPARTMENT OF INDUSTRIAL CHEMISTRY AND BIOTECHNOLOGY;
ORYOL STATE UNIVERSITY NAMED AFTER I.S. TURGENEV, ORYOL
Abstract: the article provides an assessment of the chemical composition ofpolyphenolic compounds in extracts of buckthorn buckthorn fruits growing in the territory of the Orel region. The method of high-performance liquid chromatography with mass spectrometry was used to study the composition of phenolic compounds. Polyphenols in buckthorn buckthorn fruits are represented by derivatives of quercetin, kaempferol and isoramnetin, the main of which were: isoramnetin-3-rutinoside (26.792% of the total flavonoids), isoramnetin-3-O-glucoside (24.610%), isoramnetin-3-rhamnoside-7-glucoside (13%).
Keywords: buckthorn buckthorn, extracts, polyphenolic compounds, high-performance liquid chromatography, mass spectrometry.
УДК 615.074
Растительное сырье является уникальным источником биологически активных веществ (БАВ), которые представляют особую ценность в терапии различных заболеваний [1]. Облепиха крушиновидная (Hippophae rhamnoides L.) - одно из наиболее известных и широко распространенных лекарственных растений. Следует отметить, что плоды облепихи используют не только в фармацевтике для выработки лекарственных средств, но и для создания функциональных продуктов питания [2, 3].
Облепиха относится к пластическим культурам - биохимический состав плодов которой зависит от места произрастания, микроэлементного состава почв, времени сбора, сортовых особенностей и других факторов. Поэтому представляет интерес изучение химического состава плодов облепихи, произрастающей на территории Орловской области.
Плоды облепихи крушиновидной имеют сложный химический состав, включающий флавоноиды, аминокислоты, органические кислоты (яблочную, лимонную, виннокаменную), дубильные вещества, водо- и жирорастворимые витамины, моно- и полисахариды [4].
Цель наших исследований - поиск и оценка растительных ресурсов Орловской области по содержанию ряда природных биологически активных веществ, в том числе полифенольных соединений, которые могут быть использованы в качестве мер, предупреждающих или предотвращающих неблагоприятные эффекты вредных для здоровья факторов окружающей среды.
Объектами исследования служили замороженные плоды облепихи крушиновидной, собранные в экологически благополучных районах Орловской области в период полного созревания согласно правилам заготовки лекарственного растительного сырья [5].
Для изучения состава фенольных соединений применяли метод высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией (LC/MS) в составе водного и водно-этанольного экстрактов.
Подготовка проб к анализу. Из 10 замороженных ягод отделили мякоть (вместе со шкуркой) от косточек, мякоть со шкуркой замораживали при -8°С в течение 24 часов, затем быстро не размораживая тщательно измельчали в агатовой ступке. Навеску массой 300 мг помещали в пластиковую пробирку с завинчивающейся крышкой вместимостью 1,5 мл, добавили 95% этанол и перемешали на вотрексе. Для получения водного экстракта операцию повторяли, в качестве экстрагента использовали дистиллированную воду.
Хроматографирование проводили на хроматографе Waters Acquility с диодно-матричным УФ-детектором и тандемным квадрупольным MC-детектором TQD (Waters). Подвижная фаза А (ПФ А) -смесь вода - ацетонитрил (95:5) с муравьиной кислотой. Подвижная фаза В (ПФ В) - ацетонитрил с муравьиной кислотой.
Условия хроматографирования: объем пробы 5 мкл; колонка 0,21 х 15,0 см Acuility UPLC BEH C18 (1,7 мкм); температура колонки 35°С; скорость потока 0,25 мл/мин; градиентный режим хроматографирования формируется путем смешивания подвижных фаз А и В по следующей схеме:
Время, мин 0 30 32 33 36
ПФ А, % 95 50 0 95 95
ПФ В, % 5 50 100 5 5
УФ-детекция: 220-500 нм.
Условия масс-спектроскопии:
- МС детекция в режиме позитивных ионов; параметры детектора: напряжение на капилляре +3 кВ; напряжение на конусе 50 В; температура капилляра 450°С; температура источника 120°С; скорость потока осушающего газа 800 л/ч, скорость потока газа в конусе 50 л/ч и сканирование в диапазоне масс от 100 до 1500 ед.;
- МС детекция в режиме негативных ионов; параметры детектора: напряжение на капилляре -3 кВ; напряжение на конусе -30 В; температура капилляра 350°С; температура источника 120°С; скорость потока осушающего газа 500 л/ч, скорость потока газа в конусе 50 л/ч и сканирование в диапазоне масс от 100 до 1500 ед.
Для сравнения качественного содержания компонентов была выбрана длина волны 360 нм. Из хроматограмм видно, что содержание компонентов различается в экстрактах количественно и качественно. Флаваноиды в этанольном экстракте содержатся в большем количестве, чем в водном экстракте. Производные фенольных кислот в большей степени извлекаются водной экстракцией (рис.1).
Флавоноиды в плодах облепихи крушиновидной, произрастающей в условиях Орловской области представлены производными кверцетина, кемпферола и изорамнетина, основными из которых были: изорамнетин-3-рутинозид (26,792% от суммы флавоноиов), изорамнетин-3-О-глюкозид (24,610%), изорамнетин-3 -рамнозид-7 -глюкозид (13%).
Рис. 1. Хроматограммы экстрактов облепихи крушиновидной (И1рроркае rhamnoides Ь.): 6м> - водный, -
этанольный при 360 нм.
На основании масс-спектров при ионизации в позитивном и негативном режимах были предположены молекулярные ионы (М+Н+, M+Na+ и М-Н-), предложен молекулярный вес компонента, а по фрагментации и УФ-спектрам предположена структура аглюкона, входящего в состав молекулы. Порядок выхода изомеров определялся на основании литературных данных, а при их отсутствии на основании рассчитанной гидрофобности (LogD) или произвольно. Поскольку смесь очень сложная, состоящая из большого числа компонентов, то были собраны данные для пиков, имеющих достаточное разрешение и МС-отклик. Полученные данные приведены в таблице 1.
Таблица 1. Компоненты экстрактов плодов облепихи крушиновидной.
Компоненты экстрактов плодов облепихи крушиновидной tR Длина волны поглощения УФ Mr Возможная структура
протокатехиновая кислота 3.13 295(260) 154 ОН О^ У ОН ОН
1 -О-синапоил-бета-Б-глюкоза 4.01 299 386 СНз О О Н° »ОН НО—^ —^ ^^ у.......ОН О 7 Ч°Н3 н/
4-О-глюкозил-4-кумаровая кислота 4.48 290 326 ОН \ О /V НО.......^ /"О-^ /)- ОН НО ОН
3-О-малонил-изорамнетин 5.08 357 402 но\ --сн3 Г^ II II ^^ о он о Ах 1 но^чо
О-глюкозид синаповой кислоты 5.21 332 386 он / /°н3 \ о о но......./ -^ ^-^ ^н но он о снз
изорамнетин-3-софорозид-7-рамнозид 5.41 352 786 н\ /он Р^^он нзс Уто он он о Дх-'^^^х^он но^ ^^ о.. У". ^ У он 'он он \ но
изорамнетин-3-глюкозид-7-рамнозид 7.39 344 624 ^х Г" 3 н3с ^-^о он о Л. „он о I'" ^^ Т^ он он
изорамнетин-3-рамнозид-7-глюкозид 7.7 354 624 но он ^"-г-он но...../ он о „-он н3с'" ^^ "'он он
изорамнетин 3-(6-синапоил-глюкозил)-(1 ^2)-глюкозид-7-рамнозид 7.87 334 992 /)н „г^он н^^ Ч ^ -А А .-снз УУ У ^ сн3 / о 1 У || но он о нзс Т11 о *)_( -[^-он он о
рутин 8.02 353 610 н<Х А --^.Дх. он о „»он нз^ он но X он он
синапиновая кислота 8.36 323 224 сн3 / 3 о о но——^ ^н о \ сн3
кверцетин-3-О-глюкозид 8.56 355 464 f^yOH ЗС. зс —OH OH O ^.Jx ^OH HO J-^ T^ oh Oh
изорамнетин-3-рутинозид 9.71 356 624 HO^^-x/OxJ^l kill СНз OH o Ax^oh Нз^ HO^^"'"'OH OH Oh
изорамнетин-3-О-глюкозид 10.33 354 478 HO^^x^-O^^^^lx^O-h Y^-O OH O ,,OH o l'' HOx Ax As. ^ OH OH
7-О-(6-синапоилглюкозил) изоскопарин-2"-О-глюкозид 13.08 336 992 O O—СНз oh O ^— O—СНз OH O^^^x-O^^^^Jx _-СНЭ ..1 J.. OH o HO*'" Y'^ '""o HO^ АЛ. ^OH Oh
7-О-(6-синапоилгалактозил) изоскопарин 15.6 334 830 o o—снз oh 1 ^—oh hob 1 J ^ \ o—снз oh ox^^-^^x^cohc^ oh
изорамнетин-3-галактозил (1—>3)-2",4"- диацетилрамнозид 16.89 354 708 OH HO^ /x JO. Xx iL _CH, ^^ ^o з oh o jl --o rr ^ ,-J-x A-, СНз Нз^ Y^ "o з н,с_ JL .oh Til OH OH
Полученные данные о профиле флавоноидов в плодах исследуемых образцов облепихи крушиновидной схожи с литературными данными [6].
В результате проведенного исследования, установлен состав и определено относительное содержание полифенольных соединений плодов облепихи крушиновидной, собранной на территории Орловской области.
Показано, что плоды облепихи являются богатым источником полифенолов, обладают существенным антиоксидантным потенциалом, что позволяет рекомендовать использования плодов облепихи в практической медицине, пищевой и косметической промышленности.
Список литературы /References
1. Шилова Л.П., Малютенкова С.М. Антиоксидантные комплексы облепихи крушиновидной (Hippopha rhamnoides L.) северо-запада России // Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий, 2021. № 83(1). С. 108-114.
2. Мезенова О.Я., Мёрзель Й.-Т., Воронцов С.А., Воронцов П.А. Оценка биопотенциала дикорастущей облепихи и перспектив ее комплексного использования // Вестник Международной академии холода, 2020. № 3. С. 44-51.
3. Кольтюгина О.В. Исследование химического состава плодов облепихи и возможности использования ее в продуктах питания // Вестник Алтайского государственного аграрного университета, 2012. № 1 (87). C. 82-84
4. Наумова Ш.Л. Химический состав плодов облепихи (Hippophae rhamnoides L.), выращиваемой в Челябинской области // Вестник МГТУ, 2021. Т. 24. № 3. С. 306-312.
5. Правила сбора и сушки лекарственных растений: (сб. инструкций) / М-во здравоохранения СССР, Гл. аптечное управление, Всесоюз. информационное бюро и др. М.: Медицина, 1985; с. 328.
6. Тринеева О.В. Изучение химического состава плодов облепихи крушиновидной, произрастающей на территории Центрального Черноземья // Разработка и регистрация лекарственных средств, 2023. №12(1). С. 84-94.
