CC BY
117
М. А. Бурмасова (соис.), М. А. Сысоева (д.х.н., доц.)
Экстракция водного извлечения гриба чаги диэтиловым эфиром
Казанский национальный исследовательский технологический университет, кафедра пищевой биотехнологии 420015, г. Казань, ул. К. Маркса, 68; тел. (843) 2318911, e-mail: [email protected]
M. A. Burmasova, M. A. Sysoeva
Chagas aqueous extracts processing by diethyl ether
Kazan National Research Technological University,
68, K. Marx Str, 420015, Kazan, Russia; ph. (843)2318911, e-mail: [email protected]
Исследован состав веществ, экстрагируемых из водного извлечения березового гриба чаги диэтиловым эфиром. Показано присутствие в водном извлечении чаги простых фенолов, фенол-карбоновых кислот, катехинов, флавоноидов и олиго- и/или полисахаридов. В водном извлечении чаги установлены следующие вещества: флороглюцин, феруловая, 3-оксибензойная, м-оксифенилпропионовая кислоты, изорамнетин, метилированные уроновые кислоты. Определено количественное содержание суммы фенольных веществ.
Ключевые слова: бумажная хроматография; водное извлечение; тонкослойная хроматография; чага; экстракция диэтиловым эфиром.
Гриб чага является лекарственным сырьем 1. Препараты на его основе обладают широким спектром действия и применяются в гастроэнтерологии и онкологической практике,
как симптоматические и общетонизирующие 2
средства 2.
Химический состав водного извлечения, изготавливаемого для таких препаратов, как «Бефунгин» и «Экстракт березового гриба», содержит (в % от сухого веса): зольные элементы — 25.00—29.00 %, азот общий — 0.48— 0.55 %, полисахариды — 6.00—8.00 %, летучие кислоты — 0.73—0.79 %, щавелевая кислота — 3.98—4.50 %, ароматические кислоты — 0.54— 0.78 %, тритерпеновые кислоты — следы, сте-рины и тритерпены — 0.20%, фенолы — 0.28— 0.36 %, меланин — 48.00—60.00 % 3. По литературным данным 4, биологическую активность спиртовых экстрактов чаги обеспечивают фенольные соединения различных классов. Поэтому исследование фенольных соединений, переходящих в водное извлечение, особенно актуально. В литературе описаны исследования чаги, водных извлечений на ее основе и
Дата поступления 12.04.12
The composition of chaga s aqueous extracts processed by diethyl ether was research. Simple phenols, phenolcarbonic acids, catechins, flavonoids, oligo- and polysaccharides in chaga s aqueous extracts were detected. Total content of phenol components was assayed. In water extraction of polypore following substances: floroglucin, ferulic, 3-oxybenzoic, m-oxyphe-nylpropionic acids, isoramnetin, methylated uronic acids are established.
Key words: aqueous extract; chaga; diethyl ether extraction; paper chromato-graphy; thin-layer chromatography.
меланина с применением химического гидролиза 5. Однако, некоторые классы фенольных соединений (например, фенольные гликози-ды) в таких условиях могут подвергаться разрушению. С этой точки зрения интересным представляется применение обработки водного извлечения чаги органическими растворителями различной полярности. Такой подход позволяет сохранять большинство биологически активных веществ с их уникальной химической структурой и проводить их идентификацию.
Целью работы является исследование веществ, экстрагируемых из водного извлечения чаги диэтиловым эфиром, после удаления из него липидов и терпенов петролейным эфиром.
Экспериментальная часть
Лекарственное сырье — гриб чага — закуплено в аптечной сети. Производитель - ЗАО «Здоровье», МО, Красногорский район, серия 020706.
Водное извлечение чаги получали методом ремацерации 12. Содержание экстрактив-
ных веществ в извлечении определяли согласно методике 13. Обработка органическими растворителями осуществлялась по схеме 8. Содержание фенольных веществ определяли по методике, описанной в литературе 14. Кислотный гидролиз эфирного экстракта проводили 25%-ным раствором хлористоводородной кислоты — 20 мин, 3 ч; 6н раствором серной кислоты в течение 3 ч.
Колоночную хроматографию осуществляли по методике 15. Элюирование проводили системами растворителей — диэтиловый эфир : этилацетат (9:1 —>3:7).
Качественный состав фенолкарбоновых кислот определяли методом бумажной хроматографии в системе растворителей бензол : пропионовая кислота : вода (2:2:1). Методом тонкослойной хроматографии в системе растворителей — бензол : метанол : уксусная кислота (45:8:4) (система 1). В качестве проявителей применяли 1% водный раствор хлорного железа, реактив Паули 16.
Качественный состав углеводов определяли методом бумажной хроматографии в системе растворителей бутанол : уксусная кислота : вода (4:1:5). В качестве проявителей использовали анилин-фталевый реактив, основной ацетат свинца 16.
Качественный анализ простых фенолов проводили методом бумажной хроматографии в системе растворителей - бутанол : уксусная кислота : вода (4:1:5). В качестве проявителя применяли пары аммиака 16.
Качественный состав флавоноидов изучали с использованием метода бумажной хроматографии, тонкослойной хроматографии на пластинках «БогЬШ». Использовались следующие системы растворителей - бутанол : уксусная кислота : вода (4:1:5); хлороформ : уксусная кислота (5:2). В качестве проявителей использовали хлористый алюминий, ванилиновый реактив.
Электронные спектры снимали на спектрофотометре и№СО иУ/УГБ 2800.
Обсуждение результатов
Водное извлечение чаги представляет собой сложную коллоидную систему. Дисперсной фазой этой системы является основное действующее вещество водного извлечения — меланин. Дисперсионная среда коллоидной системы содержит соли, аминокислоты, белки, фенольные соединения и другие вещества 6.
Водное извлечение чаги обрабатывали петролейным эфиром 7. Затем обработку про-
должали диэтиловым эфиром с получением эфирного экстракта. Из литературы известно, что диэтиловым эфиром из природного объекта можно извлечь нейтральные и полярные липиды, а также различные классы фенольных соединений: простые фенолы, катехины, окси-коричные кислоты, агликоны флавоноидов 8.
Экстракт содержит 0.41% экстрактивных веществ от сухого остатка водного извлечения чаги. Сумма фенольных веществ экстракта составляет 71% от суммы экстрактивных веществ. Экстракт сконцентрировали в 25 раз, что позволило получить экстракт с суммой экстрактивных веществ порядка 10%. С помощью бумажной хроматографии экстракта установлено, что в нем в свободном состоянии содержатся фенолкарбоновые кислоты и простые фенолы. На бумажной хроматограмме они обнаруживаются одним пятном. Использование тонкослойной хроматографии в характерной для фенольных соединений системе растворителей 1 позволило их разделить. Были идентифицированы: флороглюцин, гидрохинон, пирокатехин, гваякол, 3-оксибензойная кислота, феруловая кислота, сиреневая кислота. Флороглюцин, 3-оксибензойная кислота, феруловая кислота определены впервые. Идентификация проведена по нанесенным
9
стандартам и литературным данным .
Для определения веществ, находящихся в экстракте в связанном состоянии, проведен его кислотный гидролиз хлористоводородной и серной кислотами. На хроматограмме гидролизата хлористоводородной кислоты присутствует одно не разделившееся пятно, которое дает положительную реакцию на сахара. Такая картина сохраняется в течение всего процесса гидролиза. Серная кислота вызывает наименьшую деструкцию моносахаридов, поэтому проведен гидролиз экстракта серной кислотой. В гидролизате установлено наличие глюкозы, ксилозы, галактозы и арабинозы. Ранее в водном извлечении чаги было показано присутствие углеводов сложного строения, структурными компонентами которых являлись глюкоза, ксилоза, галактоза и сорбит 5, а также ара-биноза 10. Кроме того, на хроматограмме гидролизата проявляется вещество, дающее положительную реакцию на сахара, которое идентифицировать не удалось. Подбор условий проявления позволил отнести это вещество к метилированным уроновым кислотам. Метилированные уроновые кислоты в водном извлечении чаги определены впервые. Идентификация проведена по нанесенным стандартам
11
и литературным данным 11.
Для разделения веществ, находящихся в экстракте, была проведена распределительная хроматография на колонке с силикагелем. Исследован экстракт в концентрации 7.5% от сухих веществ. Было отобрано 10 проб. Анализ проб осуществлялся посредством спектро-фотометрии и бумажной хроматографии. Для более детального исследования проб их концентрировали в 5 раз и наносили на хроматограммы. В первых трех пробах обнаружен пирокатехин. Результаты соотнесены с электронным спектром стандартного вещества и литературными данными. В пробах 2—6 показаны фенолкарбоновые кислоты — п-оксибензойная кислота и л-оксифенилпропионовая кислоты. Результаты соотнесены с литературными данными и стандартом п-оксибензойной кислоты. л-Оксифенилпропионовая кислота определена впервые. В пробах 5—7 обнаружены вещества, относящиеся к классу катехинов. Принадлежность веществ к классу катехинов установлена с помощью хроматографического метода. Кроме этого, в пробах 2—3 и 7—10 с распределительной колонки идентифицированы вещества флавоноидной природы, а именно: изо-рамнетин и кверцетин соответственно. Фла-воноид изорамнетин определен впервые. Обнаружены также вещества, предположительно, флавонолы, идентифицировать которые не удалось.
Анализируя и обобщая выше приведенный материал, можно сформулировать следующие выводы:
Суммарное содержание фенольных соединений, извлекаемых из водного извлечения чаги диэтиловым эфиром, составляет 71% от суммы экстрактивных веществ водного извлечения чаги.
Из водного извлечения чаги диэтиловым эфиром экстрагируются простые фенолы, фе-нолкарбоновые кислоты, катехины, флавонои-ды и олиго- и/или полисахариды, состоящие из глюкозы, ксилозы, галактозы, арабинозы и метилированных уроновых кислот.
Впервые в водном извлечении чаги установлены следующие вещества: флороглюцин, феруловая, 3-оксибензойная, л-оксифенил-пропионовая кислоты, изорамнетин, метилированные уроновые кислоты.
Литература
1. Государственная фармакопея СССР: Вып.2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье / МЗ СССР.— 11-е изд., доп.— М.: Медицина, 1989.— 400 с.
2. Пастушенков Л. В., Пастушенков А. Л., Пасту-шенков В. Л. Лекарственные растения: Использование в народной медицине и быту.— С-Пб.: ДЕАН, 1998.- 384 с.
3. Шиврина А. Н. Химическая характеристика действующих начал чаги // В сб.: Продукты биосинтеза высших грибов и их использование. — М.-Л, 1966.- С. 49.
4. Yuki Nakajima, Yuzo Sato, and Tet Suya Konishi. // Chem. Pharm. Bull.— 2007.— V. 55, №8.— Р. 1222.
5. Рыжова Г. Л., Кравцова С. С., Матасова С. А., Грибель Н. В., Пашинский В. Г., Дычко К. А. // Хим. фарм. ж.— 1997.— №10.— С. 44.
6. Якимов П. А., Андреева С. М., Алексеева Е. В. О причинах изменения устойчивости пигментного комплекса в водных экстрактах из чаги // Комплексное изучение физиологически активных веществ низших растений.— М.-Л, 1961.— С.113.
7. Юмаева Л. Р., Хабибрахманова В. Р., Сысоева М. А., Гамаюрова В. С. / Тез. докл. Обще-рос. конф. молодых ученых «Пищевые технологии».— Казань, 2006.— С. 118.
8. Запрометов М. Н. Основы биохимии фенольных соединений.— М.: Высшая школа, 1974.— 214 с.
9. Ахрем А. А, Кузнецова А. И. Тонкослойная хроматография.— М.: Наука, 1964.— 176 с.
10. Кузнецова О. Ю., Боцманова О. Е., Кудаш-кин А. А., Сысоева М. А., Шестакова Л. М., Гамаюрова В. С. / Тез. докл. I Форума молодых ученых и специалистов Республики Татарстан.— Казань, 2001.— С. 39.
11. Захарова И. Я., Косенко Л. В. Методы изучения микробных полисахаридов.— Киев: Наукова думка, 1982.— 192 с.
12. Сысоева М. А., Кузнецова О. Ю., Гамаюро-ва В. С., Халитов Ф. Г., Суханов П. П. // Вестн. Казанского технол. ун-та (КГТУ).— 2003.— №2.— С. 172.
13. Государственная фармакопея СССР: Вып.1. Общие методы анализа. / МЗ СССР. — 11-е изд., доп.— М.: Медицина, 1987.— 336 с.
14. Полюдек-Фабини Р., Бейрих Т. Органический анализ.— Л.: Химия, 1981.— 624 с.
15. Черняева Г. Н., Пермякова Г. В. // Растительные ресурсы.— 2003.— Вып.1.— С. 64.
16. Хроматография на бумаге / Под ред. И. М. Хайса, К. Мацека.— М.: Изд-во иностранной литературы, 1962.— 851 с.
Работа выполнена на оборудовании ЦКП «Наноматериалы и нанотехнологии» при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007—2013 годы» по госконтракту № 01201252915 от 28.02.2012 г тема: «Разработка биологически активных добавок на основе супрамолекулярных бионаносистем».
