CC BY
98
УДК 668.52:581.135.5:582.998.2
ЭФИРНОЕ МАСЛО AJANIA FRUTICULOSA (LEDEB.) POJAK.
© М. А. Ханина,3 Е. А. Серых,3 Г. А. Атажанова,6 С. М. Адекенов,6 Л.М. Покровский,в А.В. Ткачевв,г*
а Сибирский государственный медицинский университет, Томск (Россия) б Институт фитохимии, Караганда (Республика Казахстан) в Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова СО РАН Проспект Академика Лаврентьева, 9, Новосибирск, 63GG9G (Россия)
г Новосибирский государственный университет, кафедра органической химии Ул. Пирогова, 2, Новосибирск, 63GG9G (Россия) e-mail: [email protected]
Авторы благодарят Конкурсный центр фундаментального естествознания при Санкт-Петербургском университете (грант "Изучение летучих терпеноидов полезных растений Сибири и Дальнего Востока ”) и Российский фонд фундаментальных исследований (грант Президента РФ для молодых докторов наук № 96-15-97017)
В результате исследования надземной части Ajania fruticulosa установлено, что в траве содержится 0.70% эфирного масла. Проведен химический анализ эфирного масла методом хромато-масс-спектрометрии, идентифицировано 27 компонентов, составляющих около 85% от суммы компонентов масла. Увеличение времени экстракции эфирного масла с 4 до 6 ч повышает выход масла и приводит к увеличению массовой доли хамазулена в составе эфирного масла. Микроскопический анализ позволил выявить диагностические признаки сырья и наличие трех типов терпеноидсодержащих структур.
Род Ajania Poljak. семейства Asteraceae (Астровые) на территории России и сопредельных государств насчитывает 10 видов [1]. На Дальнем Востоке России произрастает два вида: A. pallasiana (Fisch. ex Bess.) Poljak. и A. manshurica Poljak. Другие виды, имеющие весьма ограниченное распространение, характерны для флоры Средней Азии, Казахстана и Монголии. Из них наиболее распространенной является A. fruticulosa (аяния кустарничковая), ареал которой охватывает Тянь-Шань, Памиро-Алтай, Казахстан, Западную Сибирь, Монголию и Китай. Данный вид также обнаружен в Туве (Центральная Тувинская котловина), где встречается редко [2]. Описан с Алтая, тип хранится в Санкт-Петербурге (Le). Гер-барный образец хранится в Центральном Ботаническом саду СО РАН (NSK).
Аяния кустарничковая известна в индийской медицине [3] и обладает миотропным, спазмолитическим, сосудорасширяющим, диуретическим действием [4] и противоопухолевой активностью [5]. Эфирное масло обладает антибактериальным действием [6].
Аяния кустарничковая - многолетний невысокий кустарник, имеет хорошо развитую надземную часть, однако плотных зарослей не образует. Ранее из данного вида выделено эфирное масло (содержание 0.30-0.85%, в составе эфирного масла были обнаружены a-туйон, камфен, 1,8-цинеол, п-цимол, камфора), а также флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, сесквитерпеновые лактоны [6, 7, 8, 9].
В настоящей работе приводятся результаты микроскопических и гистохимических исследований тканей и изучения состава эфирного масла растения Ajania fruticulosa (Ledeb.) Poljak из Центрального Казахстана.
Автор, с которым следует вести переписку.
Материалы и методы
Нами исследовалась облиственная часть растения Ajania fruticulosa (Ledeb.) Poljak., произрастающего в Центральном Казахстане. Образец № 1: надземная часть растений в стадии бутонизации собрана в начале августа 1996 г. в окрестности поселка Догалан (Семипалатинская область, Республика Казахстан); эфирное масло получено гидродистилляцией по стандартному методу [10], время отгонки - 2 ч; выход масла - 0.41% в расчете на воздушно-сухое сырье. Образец №2: облиственная часть растений собрана в августе 1997 г. в фазе конца бутонизации и начала цветения. Методом гидродистилляции [10] из воздушно-сухого сырья исследуемого вида получено эфирное масло: при времени отгонки 4 ч выход масла составил 0.50%, при времени 5 ч - 0.62%, при времени гонки 6 ч - 0.70%. Масло представляет собой подвижную маслянистую жидкость черно-синего цвета с сильным ароматным полынным запахом. Анализ содержания эфирного масла по органам позволил установить, что все части растения накапливают эфирное масло: стебли - 0.22%, листья - 0.60%, соцветия - 0.90%. Общее содержание эфирного масла в траве составляет 0.70% (в пересчете на воздушно-сухое сырье). Фрагменты анатомической структуры A. fruticulosa приведены на Рисунке 2.
Эфирное масло исследовали методом хромато-масс-спектрометрии на газовом хроматографе Hewlett-Packard 5890/II с квадрупольным масс-спектрометром (НР MSD 5971) в качестве детектора. Использовалась 30-метровая кварцевая колонка НР-5 (сополимер 5%-дифенил-95%-диметилсилоксана) с внутренним диаметром 0.25 мм и толщиной пленки неподвижной фазы 0.25 дм. Содержание компонентов (см. таблицу) вычислялось по площадям газо-хроматографических пиков без использования корректирующих коэффициентов. Качественный анализ основан на сравнении времен удерживания и полных масс-спектров с соответствующими данными компонент эталонных масел и чистых соединений, если они имелись, и с данными библиотеки масс-спектрометричеких данных Wiley275 (275000 масс-спектров) и каталогов [11, 12]. Общий вид хроматограммы эфирного масла приведен на Рисунке 1.
Результаты и обсуждение
При микроскопическом анализе вегетативных и генеративных органов растения выявлено следующее: стебель обильно опушен Т-образными волосками, клетки эпидермы прозенхимные, прямостенные; лист изобилатеральный, палисадная паренхима обнаружена с обеих сторон листа (ксероморфный признак). Устьица овальной формы, встречаются на обеих сторонах листа, но преобладают на нижней (ам-фистоматный тип листа). Эпидерма листьев покрыта мощным слоем кутикулы, особенно с верхней стороны листа. Эпидерма верхней стороны листа состоит из прозенхимных-прямостенных клеток, иногда встречаются участки с кривоверетеностеночной эпидермой. Клетки нижней эпидермы крупные, извилистостенные. Листья обильно опушены двуконечными волосками. Волоски тонкостенные, часто с неравнобокими концами, прижатые, на одно-двуклеточной ножке. Листья с обеих сторон железистые. Соцветие - корзинка. Листочки обертки 3-4-рядные, наружные - линейно-продолговатые, травянистые, слабо-опушенные, железистые; внутренние - широко-яйцевидные с широкой перепончатой каймой. Кайма бледная или бурая. Внутренние листочки обертки на спинке зеленые, травянистые, слабо опушенные, железистые, вдоль центральной жилки проходят крупные, широкопросветные, септированные схизоген-ные вместилища. Клетки эпидермы прямостенные, вытянутые. Корзинки гетерогамные. Корзинки выполнены в основном обоеполыми цветками. Краевые пестичные цветки единичные. Обоеполые цветки крупные (4-5 мм), венчики трубчатые с длинными, хорошо выраженными зубцами. Эфирно-масличные железки крупные, сосредоточены в основном в нижней части венчика. Клетки эпидермы венчика тонкостенные, вытянутые и прямостенные. Пестичный цветок нитевидно-трубчатый, с двумя зубцами. Эфирно-масличные железки встречаются по всей поверхности венчика, но в основном сосредоточены в нижней его части. Семянки без окраины. Перикарпий покрыт крупными, длинными, тянущимися по всей длине семянки слизевыми клетками с небольшими промежутками из тонкостенных прозенхимных кле-
ток. Цветоложе выпуклое, выполненное, покрыто многочисленными крупными эфирно-масличными железками. Места прикрепления цветков - сильно углубленные.
При микроскопическом анализе всей надземной части растения было обнаружено три типа терпе-ноидсодержащих структур: неспециализированные паренхимные клетки листьев, листочков обертки, стеблей, цветоложа, обоих типов цветков; схизогенные вместилища - крупные, широкопросветные, сеп-тированные, сопровождающие проводящую систему стеблей, листьев, листочков обертки, кроме того, обнаруживаются в столбиках пестиков и эфирномасличные железки.
Г истохимический анализ позволил установить, что эфирное масло локализуется в неспециализированных паренхимных клетках, схизогенных вместилищах и эфирномасличных железках, кроме того, в эфирномасличных железках и схизогенных вместилищах также обнаружены кумарины и сесквитерпено-вые лактоны [13, 14].
Время удерживания (мин)
Рис. 1.
Общий вид хроматограммы эфирного масла Л]апіа fruticulosa (ЬгёгЬ.) Рв^ак.
Содержание компонентов эфирного масла Ліапіа fruticulosa (ЬгёгЬ.) Ро1]ак*
Содержание компонентов, в % от цельного эфирного масла
Номер образца: № 1 № 2
Время экстракции: 2 ч 4 ч 5 ч 6 ч
1. а-Туйен 0.71 0.16 0.05 0.04
2. а-Пинен 8.18 1.35 0.39 0.14
3. Камфен 0.17 0.01 - -
4. Сабинен 2.76 0.52 0.25 0.07
5. Р-Пинен 2.70 0.80 0.35 0.10
6. Р-Мирцен 10.72 5.00 3.17 2.22
7. 3,7-диметил-1,3,7-остатриен 0.61 - - -
8. а-Фелландрен 5.73 2.99 1.96 0.57
9. а-Терпинен 0.94 0.86 0.61 0.14
10. п-Цимол 1.62 0.72 0.57 0.14
11. Лимонен - 0.34 0.20 0.07
12. 1.8-цинеол 32.02 19.55 17.55 6.45
13. цис-Р-Оцимен 0.23 0.19 0.28 0.12
14. транс-Р-Оцимен 0.79 0.47 0.42 0.22
15. у-Терпинен 1.49 1.57 1.34 0.48
16. транс-Сабинен-гидрат 2.38 0.25 0.17 0.05
17. Терпинолен 0.41 0.36 0.32 0.12
18. цис-Сабинен-гидрат 0.77 - - -
19. Линалоол 1.32 1.13 0.86 0.73
20. Метиловый эфир 2,6-диметилгептановой кислоты 0.81 0.61 0.56 0.43
21. 8-Терпинеол 0.32 0.38 0.68 0.33
22. Терпинеол-4 1.67 3.39 4.70 2.42
23. а-Терпинеол 2.33 2.86 4.16 2.18
24. Борнилацетат 0.22 0.18 0.19 0.22
25. Бициклоэлемен 0.14 0.10 0.11 0.15
26. а-Терпенилацетат 0.11 0.10 0.12 0.08
27. а-Копаен 0.17 0.16 0.12 0.18
28. Р-Бурбонен 0.17 0.14 0.11 0.14
29. Р-Элемен 0.31 0.33 0.41 0.24
30. Кариофиллен 0.28 0.22 0.21 0.29
31. Вещество А (Индекс удерживания = 1470) 0.54 0.89 0.87 1.01
32. Гермакрен-Д 2.12 1.18 1.21 2.37
33. Р-Фарнезен 0.17 0.16 0.14 0.40
34. Р-Селинен 0.34 0.23 0.22 0.29
35. Бициклогермакрен 0.94 0.51 0.55 0.77
36. Р-Бизаболен 0.14 0.08 0.05 0.11
37. 8-Кадинен 0.14 0.11 0.11 0.16
38. Элемол 0.20 0.72 0.88 0.90
39. транс-Неролидол 0.28 0.24 0.34 0.40
40. Патчуленол 0.36 0.93 1.06 0.87
41. Окись кариофиллена 0.10 0.32 0.37 0.31
42. Вещество Б (Индекс удерживания = 1634) 0.58 2.57 3.02 3.17
43. Р-Эвдесмол 0.28 1.10 1.35 1.25
44. Метиловый эфир линоленовой кислоты 0.37 0.29 0.29 0.46
45. а-Бизаболол 0.47 1.30 1.48 1.79
46. Хамазулен 7.16 33.33 35.69 44.81
47. Фарнезилацетат 1.93 2.31 2.62 2.83
48. Вещество В (Индекс удерживания = 1781) - 1.25 1.53 3.38
49. Вещество Г (Индекс удерживания = 1955) 0.84 1.01 1.00 2.32
50. Вещество Д (Индекс удерживания = 2015) 0.42 0.69 0.61 1.32
* Компоненты приведены в порядке увеличения времени удерживания.
В исследованных образцах эфирного масла обнаруживается до 90 компонентов. Методом хромато-масс-спектрометрии идентифицировано 45 компонентов, составляющих около 87-97% от суммы цельного эфирного масла (см. таблицу). Среди оставшихся неидентифицированных компонентов имеется 5 веществ (А, Б, В, Г и Д), содержание которых в смеси составляет не менее 0.5%. Масс-спектры этих веществ показаны на рисунке З.
В составе эфирного масла обращает на себя внимание очень большое содержание хамазулена, количество которого увеличивается (до 45% от суммы компонентов масла) при увеличении продолжительности экстракции водяным паром. Учитывая широкий спектр биологической активности хамазулена, можно рекомендовать облиственную часть растения Ajania fruticulosa (Ledeb.) Poljak. в качестве сырья для получения препаратов противовоспалительного, ранозаживляющего, болеутоляющего, антимикробного действия. Установлено, что все органы Ajania fruticulosa (Ledeb.) Poljak. содержат эфирное масло. Выявлены микродиагностические признаки сырья. Обнаружено три типа секреторных структур, в которых локализуется эфирное масло: неспециализированные паренхимные клетки, схизогенные вместилища, эфирномасличные железки. Наличие хамазулена в эфирном масле и характер структуры перечисленных выше терпеноидсодержащих образований свидетельствуют о близкой филогенетической связи между родами Ajania Poljak. и Artemisia L.
100 мкм
слизевые клетки мезокарпия семянки
верхняя эпидерма
эфирномасличная железка
обоеполый цветок
лист
Рис. 2. Фрагменты анатомической структуры Ajania fruticulosa (Ledeb.) Pojak.
кончик зубчика
175 мкм
эпидерма |-----
эфирномасличные железки пестичный цветок
эпидерма стебля
эпидерма травянистой части схизогенные вместилища неспециализированная паренхимная ткань
листочек обертки
цветоложе
Продолжение рисунка 2
Вещество А
.......1|1.1|1.. ,.|1)1|.|,. )1|1|1|1
30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210
94
43
79
69
55
т/2
Вещество Б
121 136
151 161 171г 1
30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200210220 т/2
Вещество В
39 51 63
89 115 128
102 |
■ ■ ■ .1,...................................... У,.)1Ц|.,1.м|1|1.,Т~.■■■, . .......................................
30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190
182
69
167
152
93
55
76
222
Вещество Г
175 203 229 257 '
40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260
т/2
Вещество Д
286
.. .1...
40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280
т/2
69
132
93
93
55
145
55
69
173 187 202 215 243
Рис. 3. Масс-спектры неидентифицированных компонентов эфирного масла А]ап1а fruticulosa (ЬгёгЬ.) РоЦак.
Литература
1. Черепанов С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств (в пределах бывшего СССР). С.-Пб., 1995. 990 с.
2. Красноборов И.М. Определитель растений Тувинской АССР. Новосибирск, 1984. 333 с.
3. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование. С.-Пб., 1993. 19 (Семейство Asteraceae. Род А]ата РоЦак).
4. Барнаулов О. Д., Маркова Л.П., Надежина Т.П. // Растительные ресурсы. 1983. №19 (4). С. 533-538.
5. Мухаметжаном М.Н., Кагарлицкий А. Д., Адекенов С.М., Турмухамбетова А.Е., Верменичев С.М., Кабиев О.К., Бокаева С.С., Рахимов К. Д. // Проблемы рационального использования лекарственных и технических растений Казахстана. Алма-Ата, 1986. С. 230-232.
6. Дикорастущие полезные растения флоры Монгольской Народной Республики. Л., 1985. 235 с.
7. Кулыясов А.Т., Сейтембетов Т.С., Адекенов С.М. // Материалы международной научнопрактической конференции “Переработка лекарственного сырья и производство фитопрепаратов для медицины и сельского хозяйства”. Алма-аты, 1996. С. 29.
8. Кулыясов А.Т., Ралдугин В.А., Багрянская И.Ю., Гатилов Ю.В., Шакиров М.М., Адекенов С.М. Материалы международного совещания, посвященного памяти В.Г. Минаевой (15-18 апреля 1998 г.) “Физиолого-биохимические аспекты изучения лекарственных растений”. Новосибирск, 1998. С. 34.
9. Беленовская Л.М., Маркова Л.П., Надежина Т.П., Лигаа У. // Химия природных соединений. 1977. №4. С. 575-576.
10. Государственная Фармакопея СССР. XI изд. М., 1987. Т. 1.
11. McLafferty F.W.; Stauffer D.B. The Wiley/NBS Registry of Mass Spectral Data; Wiley-Interscience, 1989. Vol. 1-7.
12. Eight Peak Index of Mass Spectra; Royal Society of Chemistry: University of Notinham, England, Third Edition, 1983. Vol. 1-2.
13. Денисова Г. А. Терпеноидсодержащие структуры растений. Л., 1989. 140 с.
14. Cappelletti E., Caniato R. and Appendino I. Localization of the cytotoxic Hydroperoxyeudesmanolides in Artemisia umbelliformis. Biochemical Systematics and Ecology. 1985. №14 (2). С. 183-190.
Поступило в редакцию 25 августа 1999 г.
