CC BY
108
УДК 615.322:615.011.5 +633.88 И. С. ПОГОДИН
Е. Л. ЛУКША К. А. НУРМУХАМЕТОВА С. М. АДЕКЕНОВ С. А. ИВАСЕНКО
Омская государственная медицинская академия
Международный научно-производственный холдинг «Фитохимия», г. Караганда, Республика Казахстан
ФИТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАДЗЕМНОЙ ЧАСТИ СОССЮРЕИ ГОРЬКОЙ (SAUSSUREA AMARA L.)_
Проведен химический анализ надземной части соссюреи горькой. Методом бумажной, тонкослойной и высокоэффективной жидкостной хроматографии обнаружено не менее 14 веществ фенольной природы, из них 5 — флавоноиды (кверцетин, лютеолин, рутин, лютеолин-7-гликозид, мирицетин), 5 — кумарины (эскулетин, эскулин, фраксетин, хаплорерозид А, обтусинин), 4 — фенолкарбоновые кислоты (галловая, кумаровая, коричная, изованилиновая); не менее 3 — сесквитерпеновые лактоны (цинаропикрин, репин, гроссгемин). Установлено количественное содержание и качественный состав полисахаридов.
Ключевые слова: соссюрея горькая, фенольные соединения, сесквитерпеновые лактоны.
Соссюрея горькая Saussurea amara (L.) DC. — многолетнее травянистое растение высотой до 80 см, стебли ребристые, шероховатые, голые; листья с обеих сторон зеленые, снизу бледнее и с многочисленными железками [1]. Ареал соссюреи горькой на территории Западной Сибири охватывает Тюменскую, Омскую, Новосибирскую, Кемеровскую области.
Соссюрея горькая произрастает на солонцеватых степях и лугах, песчаных наносах озер, разнотравно-злаковых, полынных, типчаковых степях.
Соссюрея горькая в народной медицине используется при лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта, как кровоостанавливающее при внутренних кровотечениях [2].
Результаты фармакологических исследований, проведенных на базе Института фармакологии ТНЦ СО РАМН под руководством профессора М. Б. Плотникова, выявили противоописторхозную и гепато-протекторную активность 70 % этанольного экстракта соссюреи горькой [3].
Проведенные экспедиционные исследования в Омском, Калачинском, Оконешниковском, Черлак-ском, Нововаршавском, Таврическом, Крутинском и Называевском районах Омской области показали, что возможная ежегодная заготовка надземной части соссюреи горькой составляет не менее 10 тонн. Следовательно, Омская область обладает значительными сырьевыми запасами растения, имеющего ценные фармакологические свойства.
Возможность применения соссюреи горькой в медицинской практике требует разработки нормативной документации по результатам детального фитохимического исследования.
Материал и методы исследования
Объектом исследования служила трава соссюреи горькой, собранная в экспедиционных условиях 2008 — 2009 гг. сотрудниками кафедры фармацевтической химии с курсами аналитической и токсикологической химии Омской государственной медицинской академии.
Отбор проб проводили в фазу массового цветения. Собранные образцы сушили до воздушно-сухого состояния воздушно-теневой сушкой. Затем сырье измельчали и просеивали через сито с диаметром отверстий 5 мм.
Качественный состав биологически активных веществ (БАВ) устанавливали общепринятыми качественными реакциями, методами хроматографии на бумаге (БХ) и в тонком слое сорбента (ТСХ) [4].
Для хроматографии использовали бумагу марки «М» Санкт-Петербургской фабрики № 2 им. Володарского, (РШгак); пластины «Сорбфил» (ПТСХ-АФ-А — производитель ЗАО «Сорбполимер») с использованием различных систем растворителей.
В качестве систем растворителей использовали:
— для флавоноидов — н-бутанол:уксусная кис-лота:вода (4:1:5), этилацетат — уксусная кислота — вода (5:1:1), 15 % уксусная кислота;
— для кумаринов — хлороформ — петролейный эфир (2:1), петролейный эфир — этилацетат (2:1), 60 % уксусная кислота;
— для сесквитерпеновых лактонов — хлороформ-этанол-этилацетат (8:1:1);
— для моносахаридов — ацетон — этилацетат — вода (7:2:1).
Рис. 1. Схема разделения фенольных соединений соссюреи горькой
Идентификацию веществ проводили по свечению в УФ-свете и окраске пятен до и после обработки хроматограмм хромогенными реактивами, а также по величинам в сравнении со свидетелями.
Для исследования качественного состава фенольных соединений из надземной части получали водно-спиртовое извлечение путем исчерпывающей экстракции 70 %-м этанолом на кипящей бане с обратным холодильником. Экстракт сгущали под вакуумом до водного остатка и последовательно обрабатывали хлороформом, этилацетатом и н-бутанолом по схеме, представленной на рис. 1. Из полученных фракций под вакуумом удаляли растворители и использовали их для анализа фенольных соединений.
Для исследования качественного состава сескви-терпеновых лактонов из надземной части получали извлечение смесью хлороформ — этанол (4:1) трехкратной экстракцией в течение 4 часов с обратным холодильником на водяной бане при температуре 60 — 70 °С. После охлаждения извлечение фильтровали через бумажный фильтр.
Спиртово-хлороформные извлечения сгущали на роторном испарителе под вакуумом при температуре 50 °С. Сумму экстрактивных веществ при постоянном перемешивании растворяли в 2 частях горячего 96% этанола и добавляли 1 часть воды очищенной при температуре 70 °С и оставляли в темном месте на сутки. Полученный осадок отфильтровывали и еще два раза обрабатывали при указанных условиях. Для отделения парафиновой части объединенные фильтраты экстрагировали в делительной воронке петро-лейным эфиром по 30 мл три раза, затем для отделения фракции сесквитерпеновых лактонов обрабатывали хлороформом по 30 мл три раза. Растворитель отгоняли под вакуумом на роторном испарителе, затем досушивали на водяной бане. Полученную сумму сесквитерпеновых лактонов хроматографировали на колонке силикагеля марки КСК. Элюентом служила смесь петролейного эфира с этилацетатом в соотношении 1:3. Контроль над разделением веществ осуще-
ствляли с помощью ТСХ на пластинках «Сорбфил» в системе хлороформ — этанол — этилацетат (8:1:1), проявляли насыщенным раствором калия перман-ганата. Фракции с одинаковой хроматографической картиной объединили.
Для получения более достоверной информации о качественном составе фенольных соединений и сесквитерпеновых лактонов соссюреи горькой использовали метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), который проводили в АО «НПЦ «Фитохимия» (г. Караганда, Республика Казахстан) на жидкостном хроматографе с диодно-матрич-ным УФ-детектором («HEWLETT PACKARD Agilent 1100 Series»).
Количественное определение суммы флавоноидов проводили спектрофотометрическим методом в видимой области спектра с использованием комплексо-образующей реакции с алюминия хлоридом [5]. Показания снимали на длине волны 402±2 нм. Параллельно определяли оптическую плотность комплекса лютеолина с алюминия хлоридом.
Полисахаридный комплекс (ПСК) разделяли на четыре фракции. Водорастворимые полисахариды (ВРПС) извлекали водой и осаждали двукратным объемом 96 %-ного этанола, остаток сырья обрабатывали водой, подкисленной кислотой хлороводородной и осаждали пектиновые вещества (ПВ) двукратным объемом этанола. Шрот экстрагировали 10 %-ным раствором натрия гидроксида и осаждали гемицеллюлозу А (Гц А) 50 %-ной кислотой уксусной. В фильтрате осаждали гемицеллюлозу В (Гц В) 2-кратным объемом этанола.
Мономерный состав отдельных фракций ПСК устанавливали методом ТСХ после гидролиза 10 %-ным раствором кислоты серной при t=100 — 105 °С в течение 18 ч. Для обнаружения моносахаридов на хромато-грамме использовали раствор кислого анилинфталата при последующем нагревании хроматограмм при 105 °С в течение 10 мин. Идентификацию углеводов проводили с помощью стандартных образцов моносахаридов.
Таблица 1
Результаты фитохимического анализа надземной части соссюреи горькой (п = 5, М ± т, М - среднее значение, т - доверительный интервал)
Группа биологически активных веществ Количественное содержание, %
Сесквитерпеновые лактоны 3,10 ± 0,05
Фенольные соединения 5,36 ± 0,05
из них: флавоноиды 2,61 ± 0,09
дубильные вещества 0,29 ± 0,01
кумарины 0,88 ± 0,04
фенолкарбоновые кислоты 0,65 ± 0,02
Эфирные масла 0,10 ± 0,05
Аминокислоты 2,53 ± 0,24
Полисахариды: 13,34 ± 0,70
водорастворимые полисахариды 4,16 ± 0,08
пектиновые вещества 3,54 ± 0,05
гемицеллюлоза А 1,37 ± 0,02
гемицеллюлоза В 4,27 ± 0,09
Сапонины -*
Алкалоиды -
Антрагли ко зи ды -
Примечание. * — вещества не обнаружены
Таблица 2
ВЭЖХ-анализ фенольных соединений и сесквитерпеновых лактонов надземной части соссюреи горькой
№ п/п Наименование Время удерживания, мин Количественное соотношение во введенной пробе, %
1 2 3 4
Хлороформная фракция
1 эскулин 2,12 6,52
2 эскулетин 2,29 1,65
3 хаплоперозид А 2,55 5,17
4 фраксетин 3,12 22,23
5 обтусинин 3,35 8,82
Этилацетатная фракция
6 мирицетин 16,51 5,9
7 кверцетин 31,13 0,16
8 лютеолин 43,66 4,07
Бутанольная фракция
9 рутин 11,60 1,94
10 коричная кислота 27,01 0,03
11 кумаровая кислота 6,03 0,49
Водная фракция
12 галловая кислота 2,48 0,06
13 изованилиновая кислота 4,16 0,07
Сесквитерпеновые лактоны
14 гроссгемин 5,22 2,93
15 репин 9,17 1,0
16 цинаропикрин 11,08 4,35
Содержание фракций полисахаридного комплекса определяли гравиметрическим методом [6].
Количественное содержание БАВ определяли: сумму фенольных соединений определяли перман-ганатометрическим методом [7], дубильных веществ — перманганатометрическим методом после осаждения последних 10 %-ным раствором желатина, сесквитер-пеновых лактонов — кислотно-основным титрованием в пересчете на цинаропикрин [8], аминокислот— спектрофотометрическим методом в видимой области спектра [9].
Результаты и их обсуждение
Общий фитохимический анализ надземной части соссюреи горькой показал наличие сесквитерпено-вых лактонов, кумаринов, флавоноидов, фенолкар-боновых кислот, полисахаридов, дубильных веществ, аминокислот, следы эфирного масла, не обнаружено сапонинов, алкалоидов и антрагликозидов. Результаты общего фитохимического анализа представлены в табл. 1.
Определение компонентного состава фенольных соединений проводили методами бумажной, тонкослойной и высокоэффективной жидкостной хроматографии.
ВЭЖХ-анализ группы (табл. 2):
— фенолкарбоновых кислот в надземной части S. amara показал наличие 4 веществ, из которых идентифицированы кумаровая, коричная, изованили-новая и галловая кислоты, преобладающей является кумаровая кислота;
— флавоноидов показал наличие 4 веществ, из которых идентифицированы рутин, кверцетин, лютео-лин, мирицетин, преобладающими компонентами является мирицетин и лютеолин;
— кумаринов показал наличие пяти веществ, из которых идентифицированы эскулин, эскулетин, хаплоперозид А, фраксетин, обтусинин, преобладающим компонентом является фраксетин;
— сесквитерпеновых лактонов показал наличие 3 веществ, из которых идентифицированы грос-сгемин, репин и цинаропикрин, преобладающим компонентом является цинаропикрин.
Содержание ПСК в надземной части соссюреи горькой составило 13,34 %. Полученные данные свидетельствуют о преобладании фракции ВРПС и геми-целлюлозы В (4 %). По компонентному составу фракции отличаются. Во фракции ВРПС обнаружены глюкоза, галактоза, ксилоза, фруктоза; фракции ПВ — глюкоза, глюкуроновая кислота, ксилоза; фракции ГЦ А — глюкуроновая кислота, ксилоза, фруктоза; фракции ГЦ Б — глюкоза, ксилоза.
Выводы
1. Проведен общий фитохимический анализ надземной части соссюреи горькой. Установлено содержание комплекса БАВ, среди которых преобладают вещества фенольной природы (5,36 %) и сесквитер-пеновые лактоны (3,1 %).
2. Фенольные соединения представлены флаво-ноидами (2,61%), кумаринами, фенолкарбоновыми кислотами и дубильными веществами (0,29 %). Флаво-ноиды представлены не менее 5 веществами, из которых идентифицированы кверцетин, лютеолин, рутин, лютеолин-7-глюкозид, мирицетин; кумарины — эскулетин, эскулин, фраксетин, хаплорерозид А и обтусинин; фенолкарбоновые кислоты — галловая, кумаровая, коричная, изованилиновая.
3. В ПСК определены водорастворимые полисахариды, пектиновые вещества и гемицеллюлозы, мономерными единицами которых являются глюкоза, галактоза, фруктоза, глюкуроновая кислота и ксилоза.
Библиографический список
1. Растительные ресурсы СССР : цветковые растения, их химический состав, использование ; семейство Asteraceae (Com-positae). - СПб. : Наука, 1993. - 352 с.
2. Желнов, И. И. Химические исследования соссюреи горькой / И. И. Желнов, И. М. Садовая // Некоторые вопросы фармакогнозии дикорастущих и культивируемых растений Сибири. — Томск, 1969. — С. 74 — 75.
3. Получение и разработка методов стандартизации экстракта соссюреи горькой жидкого/ И. С. Погодин, К. А. Нурмухаме-това, А. П. Лупенко // Материалы межрегиональной научно-практической конференции «Фармацевтическая наука и практика : достижения и перспективы», посвященной 30-летию фармацевтического факультета ГОУ ВПО «КемГМА Росздрава». — Кемерово, 2009. — С. 62 — 63.
4. Гринкевич, Н. И. Химический анализ лекарственных растений / Н. И. Гринкевич, Л. Н. Сафронич. — М. : Высшая школа, 1983. — 176 с.
5. Беликов, В. В. Унифицированная методика определения флавоноидов для стандартизации фитохимических препаратов /
B. В. Беликов // Новые лекарственные препараты из растений Сибири и Дальнего Востока : тезисы Всесоюзной конференции. — Томск, 1989. — С. 21 — 22.
6. Методы химии углеводов / под ред. Р. И. Красновой. — М. : Мир, 1967. — 507 с.
7. Государственная фармакопея СССР. Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье / МЗ СССР. — 11-е изд., доп. — М., 1989. — 400 с.
8. Количественное определение сесквитерпеновых лактонов соссюреи иволистной титриметрическим методом / К. А. Нурму-хаметова [и др.] // Омский научный вестник. — 2006. — № 3. —
C. 150—153.
9. Андреева, В. Ю. Исследование химического состава надземной части манжетки обыкновенной Alchemilla vulgaris L.S.L / В. Ю. Андреева, Г. И. Калинкина // Химия растительного сырья. — 2000. — № 2. — С. 79 — 85.
ПОГОДИН Илья Сергеевич, ассистент кафедры фармации Омской государственной медицинской академии.
ЛУКША Елена Александровна, кандидат фармацевтических наук, старший преподаватель кафедры фармации Омской государственной медицинской академии.
НУРМУХАМЕТОВА Карлыгаш Абековна, кандидат фармацевтических наук, доцент кафедры фарцевти-ческой химии с курсами аналитической и токсикологической химии Омской государственной медицинской академии.
АДЕКЕНОВ Сергазы Мынжасарович, доктор химических наук, профессор, академик НАН РК, директор Международного научно-производственного холдинга «Фитохимия».
ИВАСЕНКО Светлана Александровна, кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории химии терпеноидов Международного научно-производственного холдинга «Фитохимия». Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 18.08.2010 г. © И. С. Погодин, Е. А. Лукша, К. А. Нурмухаметова, С. М. Адекенов, С. А. Ивасенко
