CC BY
76
Химия растительного сырья. 2016. №2. С. 33-46. DOI: 10.14258/jcprm.2016021195
УДК 582.949.2:577.13
ХЕМОРАЗНООБРАЗИЕ И БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ СИНАНТРОПНЫХ РАСТЕНИЙ СИБИРИ. I. GALEOPSIS BIFIDA BOENN. (LAMIACEAE)
© Н.К. Чирикова1, Д.Н. Олейников2
1 Северо-Восточный федеральный университет им. М.К. Аммосова, ул. Белинского, 58, Якутск, 677000 (Россия), e-mail: hofnung@mail.ru 2Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН, ул. Сахьяновой, 6, Улан-Удэ, 670047 (Россия), e-mail: olennikovdn@mail.ru
В результате химического исследования синантропного растительного вида, типичного для агрофитоценозов Сибири, - Galeopsis bifida Boenn. (Lamiaceae), с применением комплекса хроматографических методов выделено 15 соединений. Впервые в данном виде выявлено присутствие пяти фенилпропаноидов (З-О-кофеилхинная кислота, кофейная кислота, фазеловая кислота, лавандулифолиозид, вербаскозид, изовербаскозид) и трех флавонгликозидов [бигнонозид - лютеолин-7-0-(6"-и-кумароил)глюкозид, анисофолин В - апигенин-7-0-(2",6"-ди-и-кумароил)глюкозид, эхитин - апигенин-7-0-(2"-и-кумароил)глюкозид]. Полученные результаты позволили уточнить отдельные вопросы хемосистематики рода Galeopsis. Изучение ряда популяций G. bifida из Восточной Сибири с применением хромато-графического метода (ВЭЖХ) показало, что существуют различные хемотипы, отличающиеся химическим профилем. В частности, в популяциях юга Бурятии не выявлено присутствие изовербаскозида при одновременном высоком содержании З-О-кофеилхинной кислоты, вербаскозида и лютеолин-7-О-глюкуронида. Популяции G. bifida из северных районов Бурятии и Саха (Якутия) содержали изовербаскозид, а также накапливали тернифлорин [апигенин-7-0-(6"-и-кумароил)глюкозид]. Исследование химического состава отдельных органов G. bifida показало наличие органспеци-фичности в накоплении фенольных соединений, причем в листьях и цветках способность к концентрированию отдельных соединений была выше, чем в других органах. Впервые осуществлено изучение биологической активности G. bifida и показано, что экстракт характеризуется низкой токсичностью и обладает выраженным антиоксидантным и противовоспалительным действием. Проведенные исследования позволяют рекомендовать надземную часть G. bifida в качестве перспективного лекарственного растительного вида для дальнейших исследований.
Ключевые слова: Galeopsis bifida, Lamiaceae, вербаскозид, ацилированные флавонгликозиды, ВЭЖХ, хемотипы, популяции, органспецифичность, антиоксидантная активность, противовоспалительная активность.
Список сокращений: Ас - ацетил, Allp - аллопираноза, р-СоиА - и-кумароил, Glcp - глюкопираноза, GlcA/> -глюкуронопираноза.
Работа выполнена при поддержке проекта СО РАН № VI. 62.1.8. Введение
Интенсивное использование естественных ландшафтов и уменьшение ареалов естественной растительности приводят к развитию процесса синантропизации, который в настоящее время приобрел масштабы антропогенной эволюции [1]. В связи с антропогенной трансформацией синантропные виды занимают все более заметное место в структуре биологического разнообразия, что особенно актуально для территории Си—-——-——--- бири [2]. Синантропные виды, как правило, не рас-
Чирикова Надежда Константиновна - доцент кафедры
биохимии и биотехнологии, кандидат фармацевтических сматриваются в качестве хозяйственно ценных
наук, e-mail: hofnung@mail.ru ввиду неустойчивости их сырьевой базы. Однако
Олейников Даниил Николаевич - ведущий научный для них характерны высокая энергия размножения, сотрудник лаборатории медико-биологических
исследований, доктор фармацевтических наук, а также пшрокии диапазон экологической приспо-
e-mail. olennikovdn@mail.ru собляемости, что делает данные виды удобными
Автор, с которым следует вести переписку.
для введения в культуру. Изучение перспектив практического применения синантропных видов в дальнейшем позволит решить проблему их утилизации и расширить ассортимент полезных растительных видов.
Galeopsis bifida Boenn. (hemp nettle) - синантропный вид семейства Lamiaceae, широко встречающийся в структуре агрофитоценозов Сибири [3, 4]. В тибетской медицине трава G. bifida ('jib rtsi dkar po) применялась для лечения болезней печени с жаром [5], при стоматитах и заболеваниях желудка [6]. В результате химических исследований в G. bifida выявлено присутствие различных классов соединений, включая жирные кислоты [7-11], компоненты эфирного масла [12], иридоиды (аюгозид, 8-ацетил гарпа-гид), тритерпены (хедерагенин), стеролы (даукостерол), фенилпропаноиды (мартинозид) [13] и флавонои-ды [13-15]. Последняя группа компонентов представлена флавонами, включая 7-О-глюкозиды и 7-О-глю-курониды апигенина, лютеолина, хризоэриола и скутеллареина, а также и-кумароил-гликозиды апигенина. Данные о биологической активности G. bifida ограничены сведениями о наличии у метанольного экстракта нейропротекторной активности [16].
Следует отметить факт существования неоднозначного мнения о токсичности G. bifida. В источнике [17] указано, что при употреблении в пищу масла из семян некоторых видов Galeopsis (G. bifida, G. ladanum, G. speciosa, G. tetrahit) существует вероятность возникновения временного паралича конечностей. Научное исследование данного явления не проводилось, в связи с чем остается открытым вопрос о достоверности данной информации. Однако позже проведено изучение химических причин возникновения специфического патологического состояния - котурнизма, вызываемого употреблением мяса некоторых видов перепелок, кормящихся G. ladanum [18]. Наличие токсических проявлений не отмечено ни для экстракта G. ladanum, ни для стахидрина, являющегося его компонентом.
В настоящее время, несмотря на удовлетворительные сырьевые запасы, G. bifida не имеет какого-либо практического применения, например в качестве лекарственного растения. Причинами этого являются недостаточная изученность химического состава и отсутствие сведений о фармакологической эффективности экстракционных препаратов из него. В этой связи целью настоящей работы стало изучение фе-нольных соединений и биологической активности G. bifida, произрастающего в Сибири.
Экспериментальная часть
Растительное сырье. Образцы G. bifida были собраны в различных районах республик Бурятия и Саха (Якутия) в 2013-2015 гг. (табл. 1). Сбор растительного сырья проводили в фазу массового цветения (июнь - июль).
Таблица 1. Описание растительного сырья, использованного в работе
№ Место сбора, координаты Дата сбора
Gb-01 РБ, Кабанский район, пос. Селенгинск, 51°98'3.4" 1чГ, 106°87'8.2" Е 15.VII.2014
Gb-02 РБ, Мухоршибирский район, с. Новый Заган, 50°99'6.5" 1чГ, 107°84'2.4" Е 27.VI.2013
Gb-03 РБ, Мухоршибирский район, с. Бар, 51°34'2.6" 1чГ, 107°53'4.4" Е 8.VII.2014
Gb-04 РБ, Бичурский район, пос. Бичура, 50°51'9.3" 1чГ, 107°58'3.2" Е 18.VII.2014
Gb-05 РБ, Баргузинский район, пос. Монахово, 53°66'8.0"М, 109°01'1.2"Е 15.VII.2015
Gb-06 РБ, Северо-Байкальский район, г. Северобайкальск, 55°84'1.0"М, 109°25'3.1"Е 25.VII.2014
Gb-07 С(Я), Якутск, 61°97'8.6" 1чГ, 129°49'2.2" Е 20.VII.2014
РБ - Республика Бурятия, С(Я) - Республика Саха (Якутия).
Общие экспериментальные условия. Для колоночной хроматографии (КХ) применяли силикагель (Si02), обращенно-фазовый силикагель (ОФ-SiO:) и полиамид (Sigma-Aldrich, St. Louis, МО, USA). Спек-трофотометрические исследования проводили на спектрофотометре СФ-2000 (ОКБ Спектр, Санкт-Петербург, Россия). Масс-спектрометрический анализ осуществляли с использованием хромато-масс-спектрометра LSMS-8040 (Shimadzu, Kyoto, Japan) с тройным квадрупольным масс-анализатором (источник ионов - ESI в режиме отрицательных ионов; напряжение на капиллярах +3,5 ... -3,7 кВ; давление в небулайзере - 26 psi; скорость N2 - 8 л/мин; температура - 340 °С). Спектры ЯМР регистрировали на ЯМР-спектрометре VXR 500S (Vanan, Palo Alto, CA, USA).
Экстракция и фракционирование. Навеску высушенной и измельченной травы G. bifida (1,2 кг; образец Gb-06) экстрагировали 70% этанолом (1 : 20) в УЗ-ванне (100 Вт, частота 35 кГц) при 45 °С в течение 100 мин дважды. Извлечение отфильтровывали и концентрировали в вакууме до водного остатка, который
подвергали жидкофазной экстракции этилацетатом и н-бутанолом. Получены фракции этилацетатная (G-01; 31,2 г) и н-бутанольная (G-02; 153,6 г). Фракцию G-01 (30 г) разделяли на полиамиде (КХ, 10x60 см), элюируя последовательно водой (фр. G-01/1, 3,6 г), 40% этанолом (фр. G-01/2, 15,9 г) и 0,1% NH3 в 90% этаноле (фр. G-01/3, 9,2 г). Фракцию G-01/1 (3 г) - на ОФ-SiO: (2x20 см; элюент H20-MeCN 100 : 0^0 : 100), в результате чего было выделено соединение 3 (15 мг). Из фракции G-01/2 после флеш-КХ на Si02 (4x40 см; элюент гексан - EtAc 100 : 0^0 : 100) и КХ на ОФ-SiO: (2x40 см; элюент H20-MeCN 100 : 0^0 : 100) были получены 9 (40 мг), 11 (208 мг), 12 (11 мг) и 15 (23 мг). Фракцию G-01/3 (7 г) хроматографировали на Si02 (2x20 см; элюент гексан - EtAc 100 : 0—>0 : 100), что привело к выделению 2 (15 мг) и 13 (7 мг). Из фракции G-02 (100 г) после хроматографического разделения (КХ) на полиамиде, Si02 и 0®-Si02, как описано выше, были выделены 1 (107 мг), 4 (36 мг), 5 (51 мг), 6 (20 мг), 7 (11 мг), 8 (5 мг), 10 (2 мг) и 14 (73 мг).
Лавандулифолиозид (4). СгДцОн, (-)ESI-MS, m/z: 755 [М-Н]"; MS2 [755]: 593, 461; MS3 [593]: 461, 315; MS4 [461]: 315, 135.
Вербаскозид (актеозид; 5). С29Нзб015 (-)ESI-MS, m/z: 623 [М-Н]"; MS2 [623]: 461; MS3 [461]: 315, 160, 143, 135, t™™ мин: 8,48 (t™™ стандарта - 8,48 мин).
Бигиоиозид [лютеолии-7-0-(6"-и-кумароил)глюкозид; 9]. C30H26Oi3 (-)ESI-MS, m/z: 593 [М-Н], 285 [(M-H)-Glc-p-CouA]~. ЯМР 'H (500 Гц, MeOH-d4, 5, м.д.): 7,54 (1Н, д, J = 15,7, ЬГ';""д-7'"). 7,42 (1Н, дд, J = 1,6, 8,0, Н-6'), 7,35 (1Н, д, J = 1,6, Н-2'), 7,15 (2Н, д, J = 8,5, нр_СоиА-2'", Нр_СоиА-6'"), 6,85 (1Н, д, J = 8,1, Н-5'), 6,75 (1Н, д, J = 2,1, Н-8), 6,70 (1Н, с, Н-3), 6,65 (2Н, д, J = 8,5, нр-СоиА-3'", нр_СоиА-5'"), 6,42 (1Н, д, J = 2,1, Н-6), 6,31 (1Н, д, J = 15,8, нр СоиА-8"'), 5,15 (1Н, д, J = 7,0, HGlc-l"), 4,57 (1Н, дд, J = 12,0, 1,9, HGlc-6A"), 4,19 (1H, дд, J = 12,0, 8,0, HGlc-6B"), 3,18-3,68 (4H, м, HGlc-2", HGlc-3", HGlc-4", HGlc-5"). HMBC (5H 5C, м.д.): 4,57 (Hg1c-6a") —> 166,7 (CTCouA-9'"), 4,19 (HGlc-6B")^ 168,5 (C"CouA-9"').
Анисофолин В [аиигении-7-0-(2",6"-ди-и-кумароил)глюкозид; 12]. C39H320i4) ESI-MS, m/z: 723 [М-Н]-, 269 |(M-H)-Glc-2//)-CoiiA|\ ЯМР 'H (500 Гц, MeOH-d4, 5, м.д.): 7,81 (2Н, д, J = 9,0, Н-2', Н-6'), 7,52 (1Н, д, J = 15,8, нр-СоиА-7""Х 7,40 (1Н, д, J = 15,7, iFCouA-7'"), 7,34 (2Н, д, J = 8,4, iFCouA-2'", Н^СоиА-6'"), 7,15 (2Н, д, J = 8,5, нр-СоиА-2"", н^СоиА-6""), 6,85 (2Н, д, J = 9,0, Н-3', Н-5'), 6,74 (1Н, д, J = 2,0, Н-8), 6,71 (2Н, д, J = 8,5, н^СоиА-3'", ЬГ';""д-5'"). 6,69 (1Н, с, Н-3), 6,62 (2Н, д, J = 8,5, ЬГ';""Д-3"". Н/м;""д-5""). 6,40 (1Н, д, J = 2,0, Н-6), 6,27 (1Н, д, J = 15,8, нр_СоиА-8""), 6,15 (1Н, д, J = 15,9, iFCouA-8'"), 5,10 (1Н, д, J = 7,2, HGlc-l"), 4,59 (1Н, дд, J = 12,0, 2,0, HGlc-6A"), 4,22 (1H, дд, J = 12,0, 7,9, HGlc-6B"), 3,70 (1H, м, HGlc-2"), 3,15-3,61 (3H, m, HGlc-3", Hg1c-4", Hg1c-5"). HMBC (5H 5C, м.д.): 3,70 (HGlc-2") 167,4 (CTCouA-9'"), 4,59 (HGlc-6A") 166,7 (CTCouA-9""), 4,22 (HGlc-6B")^ 168,1 (CTCouA-9"").
Изовербаскозид (изоактеозид; 14). С29Нзб015 (-)ESI-MS, m/z: 623 [M-H]"; MS2 [623]: 461; MS3 [461]: 315, 160, 143, 135, t^™^, мин: 8,21 (t^™"^ стандарта - 8,20 мин).
Эхитин [аиигении-7-0-(2"-и-кумароил)глюкозид; 15]. C30H26Oi2 ESI-MS, m/z: 577 [М-Н], 269 [(M-H)-Glc-p-CouA]~. ЯМР 1Я (500 Гц, MeOH-d4, 5, м.д.): 7,80 (2Н, д, J = 8,9, Н-2', Н-6'), 7,45 (1Н, д, J = 15,9, н^СоиА-7'"), 7,36 (2Н, д, J = 8,5, нр_СоиА-2'", Нр_СоиА-6'"), 6,88 (2Н, д, J = 8,9, Н-3', Н-5'), 6,77 (1Н, д, J = 2,0, Н-8), 6,72 (2Н, д, J = 8,5, нр СоиА-3"', нр СоиА-5"'), 6,68 (1Н, с, Н-3), 6,43 (1Н, д, J = 2,0, Н-6), 6,15 (1Н, д, J = 15,9, нр_СоиА-8'"), 5,12 (1Н, д, J = 7,0, HGlc-l"), 3,95 (1Н, дд, J = 12,0, 5,2, HGlc-6A"), 3,79 (1H, дд, J = 12,0, 1,2, HGlc-6B"), 3,72 (1H, m, Hg1c-2"), 3,22-3,54 (ЗН, м, HGlc-3", HGlc-4", HGlc-5"). HMBC (5H ^ 5C, м.д.): 3,72 (Hg1c-2") 167,2 (CTCouA-9'").
Микроколоночная ВЭЖХ-УФ (МК-ВЭЖХ-УФ). Количественный анализ растительного сырья проводили методом МК-ВЭЖХ-УФ. Для этого 40 мг сырья переносили в пробирку Эппендорф (2 мл), приливали 1 мл 70% этанола и подвергали ультразвуковой обработке (50 кГц, 30 мин, 40 °С), после чего центрифугировали (6000 g, 20 мин). Полученное извлечение фильтровали через мембранный фильтр (0,45 мкм) и использовали для анализа (1 мкл). Условия: колонка ProntoSIL-120-5-C18 AQ (2x75 мм, 0 5 мкм; Metrohm AG); подвижная фаза: 0,2 М LiC104 в 0,006 М НСЮ4 (A), MeCN (В); градиентный режим (% В): 0-6 мин 5-25%, 6-11 мин 25%, 11-17 мин 30-60%, 17-20 мин 100%; v 150 мкл/мин; температура колонки 35°С; УФ-детектор, X 330 нм. Расчет содержания индивидуальных компонентов проводили по градуировочным графикам, построенным с применением коммерческих образцов стандартных соединений (З-О-кофеил-хинная кислота, кофейная кислота, вербаскозид, скутелларин, апигенин - все Extrasynthese, Lyon, France; изовербаскозид, лютеолин-7-О-глюкуронид, апигенин-7-О-глюкуронид - ChemFaces, Beijing, China) и выделенных образцов соединений с чистотой > 95% (фазеловая кислота, лавандулифолиозид, хризоэриол-7-
О-глюкуронид, бигнонозид, тернифлорин). Расчет содержания эхитина и анисофолина В проводили по тернифлорину с учетом коэффициентов пересчета на разницу в молекулярных массах (где необходимо).
Получение сухого экстракта. Навеску измельченного растительного сырья (образец Gb-05; 100 г) экстрагировали 70% этанолом (1 : 25) в УЗ-ванне (40 кГц, 60 мин, 40 °С) двукратно. Полученные извлечения отфильтровывали и после объединения концентрировали в вакууме до 1/30-1/40 первоначального объема. Концентрированный остаток высушивали в вакуум-сушильном шкафу до значений влажности 4-5% от массы экстракта и измельчали. Выход экстракта - 32% от массы растительного сырья.
Биологическая активность экстракта G. bifida и некоторых соединений изучалась с применением следующих методов: токсичность - метод кратных разведений на культуре Artemia salina [19]; антиокси-дантная активность - методы с использованием свободного радикала DPPH' и катион-радикала ABTS'+ [20], метод перекисной деградации [3-каротина (СВА) [21]; противовоспалительная активность - метод ин-гибирования термальной денатурации альбумина [22]; антиглюкозидазная активность - глюкозооксидаз-ный метод [23]; антитирозиназная активность - дифенолазный метод [24]; антихолинэстеразная активность - метод Эллмана [25].
Статистический анализ проводили с использованием однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA). Значимость различий средних определяли с помощью многорангового теста Дункана. Отличия при р < 0,05 считались статистически значимыми. Результаты представлены в виде средних значений ± SD (стандартное отклонение), определенных в пяти повторностях. Анализ методом главных компонент (РСА) осуществляли с применением модуля Graph 2,0 (Коми НЦ УрО РАН).
Обсуждение результатов
Фенольные соединения листьев. В результате хроматографического разделения спиртового извлечения из травы G. bifida выделено 15 соединений, идентифицированных на основании данных УФ, МС и ЯМР спектроскопии как З-О-кофеилхинная кислота (1), кофейная кислота (2), фазеловая кислота (3), ла-вандулифолиозид (4), вербаскозид (актеозид, 5) [26], лютеолин-7-О-глюкуронид (6), скутелларин (скутел-лареин-7-О-глюкуронид, 7), хризоэриол-7-О-глюкуронид (8) [27], бигнонозид [лютеолин-7-0-(6"-и-кума-роил)глюкозид; 9] [28], апигенин-7-О-глюкуронид (10) [27], тернифлорин [апигенин-7-<3-(6"-и-кумаро-ил)глюкозид, 11], анисофолин В [апигенин-7-0-(2",6"-ди-и-кумароил)глюкозид; 12] [29], апигенин (13), изовербаскозид (изоактеозид, 14) [26], эхитин [апигенин-7-<3-(2"-и-кумароил)глюкозид, 15] [30] (рис. 1). Флавоноиды 6-8, 10, 11 и 13 были ранее обнаружены в G. bifida [13-15]. Впервые для вида выявлено присутствие фенилпропаноидов 1-5 и 14, а также ацилированных флавонов 9,12 и 15.
В настоящее время имеются сведения о фенольных соединениях девяти видов рода Galeopsis (табл. 2). Обобщая известные данные и результаты настоящего исследования, можно отметить, что для видов, входящих в подрод Tetrahit (Galeopsis), характеристическими компонентами являются флавоны, кольцо А которых замещено по типу 5,7 и/или 5,6,7 - апигенин, скутелларин, лютеолин и хризоэриол. Основными типами гликозидов этой группы являются 7-0-р-о-глюкопиранозиды и 7-0-(}-1)-глюкуроно-пиранозиды. Несмотря на то, что присутствие ацилгликозидов (9, 11, 12, 15) выявлено только в G. bifida, близость химических признаков позволяет предположить факт наличия данных соединений и в других видах внутри подрода. Флавоноиды видов подрода Ladanum являются флавонами, содержащими только 5,7,8-тризамещенное кольцо А: изоскутелларин (5,7,8,4'-тетрагидроксифлавон), гиполетин (5,7,8,3',4'-пентагидроксифлавон), 8-гидроксихризоэриол (5,7,8,4'-тетрагидрокси-3'-метоксифлавон) и 8-гидрокси-диосметин (5,7,8,3'-тетрагидрокси-4'-метоксифлавон). Углеводная часть гликозидов представлена редким дисахаридом 2-<3-р-о-аллопиранозил-Р-о-глюкопиранозой, которая может иметь один или два ацетильных остатка по положениям С-6 аллозы и глюкозы.
Нельзя не заметить, что существует четко выраженная дифференциация химических признаков для видов, входящих в разные подроды: наличие 5,7,8-тригидроксифлавонов не установлено в видах подрода Tetrahit (Galeopsis), равно как и не выявлено присутствие 5,7-ди- и/или 5,6,7-тригидроксифлавонов в под-роде Ladanum. Однако следует отметить, что ранее из G. ladanum были выделены два флавона - ладанеин (5,6-дигидрокси-7,4'-диметоксифлавон) и ладанетин (5,6,4'-тригидрокси-7-метоксифлавон), структурный тип которых не соответствует таковому типичному для подрода Ladanum [32]. Позже F.A. Tomas-Barberan с соавт. в ходе хроматографического исследования рода Galeopsis было показано, что флавоны с гидро-ксигруппой по положению С-6 не характерны для подрода Ladanum [34]. После сообщения [32] присутст-
вие ладанеина в семействе Lamiaceae также выявлено в трибах Ocimeae {Ocimum [35], Orthosiphon [36], Lavandula [37], Plectranthus [38]), Marrabieae (Ballota [39], Marrubium [40]) и Nepetoideae (Rosmarinus [41], Salvia [42], Schizonepeta [43], Thymus [34]), но, однако, ни разу в трибе Galeopsis. Аналогичная ситуация сложилась с флавоном ладанетином, обнаруженным в Dracocephalum tanguticum Maxim. (Lamiaceae) [44], Sesamum indicum L. (Pedaliaceae) [45], Halophila ovalis (R.Br.) Hook.f. (Hydrocharitaceae) [46] и Moraea sisyrinchium (L.) Ker Gawl. (Iridaceae) [47]. Учитывая вышесказанное, факт наличия ладанеина и ладанетина в G. ladanum и роде Galeopsis остается сомнительным.
Хемотипы G. bifida. Исследование химического состава травы G. bifida из ряда популяций Восточной Сибири с применением ВЭЖХ и метода главных компонент (РСА) указывает на существование, по крайней мере, двух хемотипов данного вида (табл. 3, рис. 2).
Первый хемотип, к которому отнесены южные популяции G. bifida, характеризуется доминированием 3-0-кофеилхинной кислоты (1; 2,79-11,39 мг/г), вербаскозида (5; 4,46-10,84 мг/г) и лютеолин-7-О-глюкуронида (6; 10,45-11,68 мг/г). Образцы данного хемотипа не содержали изовербаскозид (14), а концентрация ацилгликозидов апигенина (11, 12, 15) была следовой или очень низкой. Во второй хемотип G. bifida были включены северные популяции, отличающиеся присутствием 14 (6,89-8,16 мг/г), а также высоким содержанием тернифлорина (11; 21,45-41,17 мг/г). Суммарное содержание фенил-пропаноидов / флавон-гликозидов в траве G. bifida хемотипов I и II составило 7,65-22,32 / 18,65-27,34 мг/г и 30,17-46,38 / 30,08-51,50 мг/г соответственно.
соон
,Caff
НООС
^Гс
ОН ОН
■он
Caff
НООС
соон
но.
HO^Cf
он 4
ноос
он о
6. Ri=H; R2=OH
7. Ri=OH; R2=H 8. Ri=H; R2=OCH3
10. R,=R2=H
oh
OH
но^Ьо ^
OH
OHO 9. R=OH 11. R=H
OH
hoVT^O
HO
OHO
14
OH
НОЧ^-О _
HO
OH
12
OH
OH
OH
15
Caff
Рис. 1. Структурные формулы соединений, выделенных из G. bifida. Стрелками указаны избранные корреляции в спектрах НМВС (5Н —>■ 5С)
oo
Таблица 2. Флавоноиды и фенилпропаноиды рода Galeopsis1
Флавоноиды4
Вид [ссылка] 5,7-дигидрокси / 5,6,7-тригидроксифлавоны 5,7,8-тригидроксифлавоны другие типы замещения Фенилпро-
апигенин скутелларин лютеолин хризоэриол изо-скутелларин гиполетин 8-гидрокси-хризоэриол 8-гидрокси-диосметин паноиды5
Подрод Tetrahit (Galeopsis)
G. bifida [13-15] Аь 10,11, 12,13,15 1, Si 6, 9, U 8,C! fi Рь 1-5,14
G. pubescens [14, 31] Аь 10,11 7 6 Ci Pü
G. speciosa [14] Аь 10,11 6 Ci
G. tetrahit [14] Аь 10,11 7 6 Ci
Подрод Ladanum
G. ladanum [14, 32] lb 12,1з H2, H3 Di, D2, D3 f. f... Ml; 'll
G. ladanum subsp. angustifolia [14, 33] lb I2,1з Hi, H2, H3 hCbhC2,hC3 Di, D2, D3
G. pyrenaica [14] lb I2,1з H2 DbD3
G. segetum [14] lb I2,13 H2, H3 Di, D2, D3 Piii? Piv? 2
G. x wirtgenii [14] lb I2,13 H2 d2, d3
данные литературы и результаты настоящего исследования; син. G. angustifolia Ehrh. ex Hoffm.; син. G. dubia Leers; углеводная часть: (Aj) 7-0-ß-D-Glcp; (Cj) 7-0-ß-D-Glcp; ( Cj) 7-
0-(2"-ß-D-Allp)-ß-D-Glcp; (hC2) 7-0-(2"-ß-D-Allp)-(6"-Ac)-ß-D-Glcp; (hC3) 7-0-[2"-(6"'-Ac)-ß-D-Allp]-(6"-Ac)-ß-D-Glcp; (Dj) 7-0-(2"-ß-D-Allp)-ß-D-Glcp; (D2) 7-0-[2"-(6"'-Ac)-ß-D-Allp]-ß-D- Й
Glcp; (D3) 7-0-[2"-(6"'-Ac)-ß-D-Allp]-(6"-Ac)-ß-D-Glcp; (Hj) 7-0-(2"-ß-D-Allp)-ß-D-Glcp; (H2) 7-0-[2"-(6'"-Ac)-ß-D-All/?]-ß-D-Glcp; (H3) 7-0-[2"-(6"'-Ac)-ß-D-Allp]-(6"-Ac)-ß-D-Glcp; (Ij) 1-0- К
(2"-ß-D-Allp)-ß-D-Glcp; (I2) 7-0-[2"-(6"'-Ac)-ß-D-Allp]-ß-D-Glc/>; (I3) 7-0-[2"-(6"'-Ac)-ß-D-Allp]-(6"-Ac)-ß-D-Glcp; (Lj) 7-0-ß-D-Glcp; (Sj) 7-0-ß-D-Glcp; (f,) 5,7-дигидрокси-3',4'- О
диметоксифлавон; (fu) ладанеин; (fm) ладанетин;5 (pi) мартинозид; (pu) изомартинозид; (рш) и-кумаровая кислота. м
Таблица 3. Содержание фенилпропаноидов и флавонгликозидов в траве G. bifida двух хемотипов, мг/г возд.-сух. сырья (± SD)
Соединение Популяции хемотипа I (южный) Популяции хемотипа II (северный)
Селенгинск Заган Бар Бичура Монахово Северобайкальск Якутск
Фентпропаноиды (ФП)
Кофейная кислота (2) 0,38 ±0,00 0,21 ±0,00 0,17 ±0,00 0,37 ±0,01 0,46 ±0,01 0,28 ± 0,00 0,23 ± 0,00
З-О-кофеилхинная кислота (1) 11,39 ±0,31 9,42 ± 0,27 2,79 ± 0,08 5,40 ±0,16 22,60 ± 0,65 16,97 ±0,51 10,06 ±0,30
Фазеловая кислота (3) <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01
Лавандулифолиозид (4) 0,86 ± 0,02 0,78 ± 0,02 0,23 ± 0,00 0,55 ±0,01 5,10 ±0,14 4,48 ±0,12 2,92 ± 0,08
Вербаскозид (5) 9,69 ± 0,27 10,84 ±0,32 4,46 ±0,12 8,72 ± 0,25 10,78 ±0,32 9,01 ±0,27 10,07 ±0,31
Изовербаскозид (15) 0,00 0,00 0,00 0,00 7,44 ±0,21 8,16 ±0,24 6,89 ±0,18
ЕФП 22,32 21,25 7,65 15,04 46,38 38,90 30,17
Флавонгликозиды (ФГ)
Апигенин-7-O-GlcÄ^ (10) 7,88 ± 0,23 6,20 ±0,17 4,26 ±0,11 8,02 ± 0,24 <0,01 <0,01 <0,01
Апигенин-7-0-(2"-р-СоиА)01ср (15) <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 1,33 ±0,03 1,32 ±0,03 0,95 ± 0,02
Апигенин-7-0-(6"-р-СоиА)01ср (11) 1,77 ±0,05 1,12 ±0,02 0,63 ±0,01 1,25 ±0,03 34,69 ± 1,04 41,17 ± 1,22 21,45 ±0,60
Апигенин-7-0-(2",6"-р-СоиА)01ср (12) 1,12 ±0,03 2,11 ±0,05 0,68 ± 0,02 0,41 ±0,01 0,66 ±0,01 0,67 ±0,01 0,85 ± 0,02
Лютеолин-7-O-GlcA/) (6) 11,68 ±0,35 11,17 ± 0,32 10,45 ±0,31 10,92 ±0,32 5,03 ±0,15 1,89 ±0,04 3,39 ±0,10
Лютеолин-7-0-(6"-р-СоиА)01ср (9) 0,83 ± 0,02 1,06 ±0,03 0,52 ±0,01 1,03 ±0,03 <0,01 3,73 ±0,11 1,43 ±0,04
Хризоэриол-7-O-GlcA/) (8) 2,06 ± 0,06 2,52 ± 0,07 1,20 ±0,03 1,46 ±0,03 1,92 ±0,05 0,85 ± 0,02 0,83 ± 0,02
Скутеллареин-7-O-GlcA/) (7) 2,00 ± 0,06 1,67 ±0,05 0,91 ±0,02 1,83 ±0,05 2,79 ± 0,08 1,87 ±0,05 1,96 ±0,05
Ефг 27,34 25,85 18,65 24,92 46,42 51,50 30,08
U) ЧО
Рис. 2. Ординационная диаграмма (score plot) распределения изученных популяций G. bifida, построенная с применением метода главных компонент (РСА). Числами обозначены популяции: южные (хемотип I) - Селенгинск (01), Заган (02), Бар (03), Бичура (04); северные (хемотип II) - Монахово (05), Северобайкальск (06), Якутск (07)
Ординационный анализ полученных данных указывает на то, что внутри хемотипов могут наблюдаться вариации содержания отдельных компонентов, что приводит в конечном счете к удалению отдельных популяций от центра распределения основной группы на диаграмме РСА (рис. 2). Так, можно заметить, что популяция Бар отстоит от остальных в группе хемотипа I, равно как и популяция Монахово отличается от других в группе хемотипа II. Ранее внутривидовые вариации химического состава видов уже описывались для некоторых видов Galeopsis, в частности была показана различная способность к накоплению аллозилглюко-зидов и глюкуронидов флавонов в сырье, собранном в различных частях Европы [14]. Вероятной причиной выявленных нами отличий могут быть особенности экологических условий произрастания растений.
Распределение фенольных соединений в G. bifida. Хроматографический анализ указывает на ор-ганспецифичность в характере накопления некоторых соединений в G. bifida (рис. 3, табл. 4).
Для листьев G. bifida, принадлежащих к хемотипу I, отмечена высокая концентрация лютеолин-7-O-глюкуронида (6; 25,37 мг/г), З-О-кофеилхинной кислоты (1; 22,88 мг/г), вербаскозида (5; 21,92 мг/г) и апи-генин-7-О-глюкуронида (6; 17,46 мг/г). В цветках доминирует 6 (26,28 мг/г), в стеблях - 1 (6,95 мг/г), а в корнях - 5 (2,45 мг/г). Наибольшее содержание фенилпропаноидов / флавонгликозидов выявлено в листьях (47,20 / 59,16 мг/г), наименьшее - в корнях (4,29 / 1,75 мг/г).
Рис. 3. Хроматограмма (МК-ВЭЖХ-УФ) спиртовых экстрактов из листьев (А), цветков (В), стеблей (С) и корней (D) G. bifida хемотипа I (образец GB-01) при 324 нм. Числами обозначено положение соединений: 1 - З-О-кофеилхинная кислота, 2 - кофейная кислота, 3 - фазеловая кислота, 4 - лавандули-фолиозид, 5 - вербаскозид, 6 - лютеолин-7-О-глюкуронид, 7 - скутелларин, 8 - хризоэриол-7-О-глю-куронид, 9 - бигнонозид, 10 - апигенин-7-О-глюкуронид, 11 - тернифлорин, 12 - анисофолин В, 13 - апигенин, 14 - изовербаскозид, 15 - эхитин. На врезке Е - фрагмент хроматограммы экстракта из листьев G. bifida хемотипа II (образец GB-05)
Таблица 4. Содержание фенилпропаноидов и флавонгликозидов в органах G. bifida двух хемотипов, мг/г возд.-сух. сырья (± SD)
Соединение Хемотип I (южный). Селенгинск Хемотип II (северный). Монахово
листья цветки стебли корни листья цветки стебли корни
Фентпропаноиды (ФП)
Кофейная кислота (2) 0,62 ±0,01 1,75 ±0,03 0,17 ±0,00 <0,01 0,92 ± 0,02 2,61 ±0,06 0,94 ± 0,02 <0,01
З-О-кофеилхинная кислота (1) 22,88 ± 0,45 7,95 ±0,15 6,95 ±0,14 1,84 ±0,04 45,20 ± 1,31 12,97 ±0,38 8,30 ± 0,25 2,90 ± 0,08
Фазеловая кислота (3) 0,33 ±0,00 0,72 ±0,01 <0,01 <0,01 <0,01 1,49 ±0,03 <0,01 <0,01
Лавандулифолиозид (4) 1,45 ±0,03 5,94 ±0,12 0,34 ± 0,00 <0,01 10,21 ±0,26 16,37 ±0,40 8,79 ± 0,26 1,57 ±0,04
Вербаскозид (5) 21,92 ±0,43 4,90 ±0,11 1,26 ±0,03 2,45 ± 0,05 21,56 ±0,51 18,98 ±0,56 5,32 ±0,14 2,63 ± 0,06
Изовербаскозид (15) 0,00 0,00 0,00 0,00 14,88 ±0,38 9,15 ±0,23 2,15 ±0,06 2,08 ± 0,05
Ефп 47,20 21,26 8,72 4,29 92,77 61,57 23,50 7,18
Флавонгликозиды (ФГ)
Апигенин-7-0-01сА/> (10) 17,46 ±0,31 1,33 ±0,02 0,51 ±0,01 0,28 ± 0,00 <0,01 <0,01 <0,01 0,00
Апигенин-7-0-(2"-р-СоиА)01ср (15) 0,00 0,00 0,00 0,00 2,66 ± 0,06 4,35 ±0,12 <0,01 <0,01
Апигенин-7-0-(6"-р-СоиА)01ср (11) 3,92 ± 0,07 <0,01 0,00 0,00 69,38 ± 1,87 57,21 ± 1,71 4,97 ±0,14 <0,01
Апигенин-7-0-(2",6"-р-СоиА)01ср (12) 2,79 ± 0,06 <0,01 0,00 0,36 ± 0,00 1,33 ±0,03 0,87 ± 0,02 1,63 ±0,04 <0,01
Лютеолин-7-O-GlcA/) (6) 25,37 ±0,40 26,28 ± 0,49 2,28 ± 0,04 0,28 ± 0,00 <0,01 <0,01 <0,01 0,00
Лютеолин-7-0-(6"-р-СоиА)01ср (9) 1,84 ±0,04 <0,01 <0,01 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Хризоэриол-7-O-GlcA/) (8) 4,50 ±0,09 1,35 ±0,02 0,87 ± 0,02 0,52 ±0,01 3,85 ±0,09 0,00 0,00 0,00
Скутеллареин-7-O-GlcA/) (7) 3,28 ± 0,06 3,87 ±0,07 0,38 ±0,00 0,31 ±0,00 5,59 ±0,14 0,00 0,00 0,00
Ефг 59,16 32,83 4,04 1,75 82,81 62,43 6,60 <0,01
Для листьев G. bifida хемотипа II характерно накопление тернифлорина (11; 69,38 мг/г), 1 (45,20 мг/г), 5 (21,56 мг/г), изовербаскозида (14; 14,88 мг/г) и лавандулифолиозида (4; 10,21 мг/г). Высокое содержание 11 (57,21 мг/г), 5 (18,98 мг/г) и 4 (16,37 мг/г) было определено в цветках, в то время как для стеблей характерно преобладание 4 (8,79 мг/г) и 1 (8,30 мг/г). В корнях G. bifida хемотипа II доминировали фенилпропаноиды (1, 4, 5).
В целом можно отметить, что способность к накоплению фенольных соединений характерна для всех органов G. bifida, хотя концентрация отдельных соединений в листьях и цветках значительно выше таковой в стеблях и корнях. При рассмотрении перспективы практического применения данного вида следует учитывать данный факт.
Биологическая активность G. bifida. Исследования были проведены для экстракта из травы G. bifida (GB-05), а также трех соединений (1, 5, 11) (табл. 5). В результате изучения токсичности экстракта G. bifida на культуре Artemia salina гибель организмов не наступала вплоть до концентраций 1 мг/мл, что указывало на относительно низкие показатели токсичности. Отдельные соединения также были нетоксичны.
Антиоксидантная активность экстракта G. bifida, изученная в трех модельных системах, характеризовалась как выраженная с показателями IC50 17,40-22,60 мкг/мл. Антиоксидантные свойства у экстракта G. bifida обусловлены присутствием фенилпропаноидов 1 и 5, обладающих высокой эффективностью. На модели ингибирования термальной денатурации альбумина было показано наличие противовоспалительных свойств у экстракта G. bifida, а также тернифлорина (11), который продемонстрировал высокую эффективность. Показатели ингибирования а-глюкозидазы, тирозиназы и ацетилхолинэстеразы экстрактом G. bifida были невысокими.
Таблица 5. Биологическая активность экстракта G. bifida и некоторых соединений
Показатель биологической активности Экстракт G. bifida 1 5 11
Токсичность
LC50, мкг/мл > 1000 > 1000 > 1000 > 1000
Антиоксидантная активность
DPPH, 1С50, мкг/мл 22,60 ± 0,54 12,34 ± 0,44 16,79 ±0,62 >100
ABTS, 1С50, мкг/мл 21,54 ±0,58 10,37 ±0,26 15,30 ±0,41 >100
СВА, 1С50, мкг/мл 17,40 ±0,57 20,11 ±0,80 18,94 ±0,72 57,84 ± 1,73
Противовоспалительная активность
1С50, мкг/мл 54,12 ±2,05 >100 -100 24,81 ±0,94
Антиглюкозидазная активность
1С50, мкг/мл -100 > 100 > 100 22,74 ± 0,86
Антитирозиназная активность
1С50, мкг/мл > 100 > 100 > 100 -100
Антихолинэстеразная активность
1С50, мкг/мл > 100 > 100 > 100 > 100
Выводы
Проведенные исследования показали, что для G. bifida характерна способность к накоплению фенольных соединений разных классов. В частности, впервые был установлен состав фенилпропаноидов G. bifida и показано, что они могут быть представлены кофеилхинными кислотами, а также фенилэтаноид-ными гликозидами. Флавоноиды данного растительного вида являются флавонами, преимущественно в форме р-к\м а ро и л гл ю к о' i и до в. реже - глюкуронидов. Три редких флавонгликозида (бигнонозид, анисо-фолин В, эхитин) обнаружены в G. bifida впервые. В ходе исследования популяций G. bifida, произрастающих в Сибири, показано существование хемотипирования, характеризующегося географической приуроченностью. Данное явление может иметь значение при выборе мест сбора растительного сырья с определенными параметрами химического состава. Установление факта органспецифичности накопления фенольных соединений в G. bifida указывает на большее практическое значение надземной части данного вида в связи со способностью листьев и цветков к накоплению отдельных соединений. Впервые проведено изучение биологического потенциала G. bifida как лекарственного растения и установлено, что его экстракционные формы могут рассматриваться в качестве малотоксичных средств. Учитывая ранние этно-фармакологические сведения по применению G. bifida, а также данные о его химическом составе, можно предположить, что рекомендации по использованию данного вида для лечения болезней печени и желудка обусловлены высоким содержанием вербаскозида, З-О-кофеилхинной кислоты и гликозидов апигенина, обладающих антиоксидантной и противовоспалительной активностью.
Список литературы
1. Абрамова JI.M. Синантропная растительность и ее отражение в синтаксономии // Актуальные проблемы геоботаники. III Всероссийская школа-конференция. Петрозаводск, 2007. С. 6-10.
2. Селедец В.П., Майоров И.С., Сырица М.В. Особенности природопользования в береговой зоне дальневосточных морей: Экоареалы синантропных видов растений // Известия Самарского научного центра. 2008. Т. 10. С. 303-309.
3. Бекетова О.А. Анализ видового разнообразия сорных растений Сухобузимского района Красноярского края // Вестник КГАУ. 2016. №1. С. 108-114.
4. Илли И.Э., Такаландзе Г.О., Илли А.И. Элиминация сорных растений из агроценозов в условиях адаптино-ландшафтного земледелия Иркутской области // Ученые записки ЗабГГПУ. 2013. №1. С. 96-101.
5. Баторова С.М., Яковлев Г.П., Асеева Т.А. Справочник лекарственных растений традиционной тибетской медицины. Новосибирск, 2013. 292 с.
6. Тибетская медицина у бурят / ред. О. Д. Цыренжапова. Новосибирск, 2008. 324 с.
7. Gusakova S.D., Vinokurov I.I., Umarov A.U. Epoxy and hydroxy acids of the seed oil of Galeopsis bifida II Chem. Nat. Сотр. 1982. Vol. 17. Pp. 217-223.
8. Khomova T.V., Gusakova S.D., Umarov A.U. Structure of the triacyl- and epoxyacyldiacylglycerols of the seeds of Galeopsis bifida II Galeopsis bifida. 1983. Vol. 19. Pp. 225-222.
9. Gusakova S.D., Khomova T.V. New oxo acids of the seed oil of Galeopsis bifida II Chem. Nat. Сотр. 1984. Vol. 20. Pp. 266-270.
10. Asilbekova D.T., Gusakova S.D., Moiseeva G.P., Glushenkova A.I. New epoxy acids of Galeopsis bifida II Chem. Nat. Сотр. 1987. Vol. 23. Pp. 186-192.
11. Gusakova S.D., Asilbekova D.T. Hydroxy acids of the reserve lipids of Galeopsis bifida II Chem. Nat. Сотр. 1991. Vol. 27. Pp. 655-666.
12. Olennikov D.N., Dudareva L.V., Tankhaeva L.M. Chemical composition of essential oils from Galeopsis bifida and Phlomoides tuberosa II Chem. Nat. Сотр. 2010. Vol. 46. Pp. 316-318.
13. Zhang Y.-H., Wang Т., Lu Z.-G., Wang H.-Q. Studies on chemical constituents of Galeopsis bifida II Zhongguo Zhongyao Zazhi. 2002. Vol. 27. Pp. 208-209.
14. Tomás-Barberán F.A., Gil M.I., Ferreres F., Tomás-Lorente F. Correlations between flavonoid composition and infrageneric taxonomy of some european Galeopsis species // Phytochemistry. 1991. Vol. 30. Pp. 3311-3314.
15. Tomás-Barberán F.A., Gil M.I., Ferreres F., Tomás-Lorente F. Flavonoid />-coumaroylglucosides and 8-hydro-xyflavone allosylglucosides in some Labiatae //Phytochemistry. 1992. Vol. 31. Pp. 3097-3102.
16. Li В., Jeong G.-S., An R.-B., Yoon K.-H., Kim Y.-C. Neuroprotective effects of plant extracts from Baekdu mountain on glutamate-induced cytotoxicity in HT22 cells // Korean J. Pharmacogn. 2008. Vol. 39. Pp. 213-217.
17. Флора СССР. Т. XXI/ред. Б.К Шишкин. М. ; Л., 1954. С. 111-124.
18. Uriarte-Pueyo I., Goicoechea М., Gil A.G., López de Cerain A., López de Munain A., Calvo M.I. Negative evidence for stachydrine or Galeopsis ladanum L. seeds as the causal agents of coturnism after quail meat ingestion // J. Agrie. Food Chem. 2009. Vol. 25. Pp. 11055-11059.
19. Sorgeloos P., Van Der Wielen C.R., Persoon G. The use of Artemia nauplii for toxicity tests - A critical analysis // Ecotoxicol. Environment. Saf. 1978. Vol. 2. Pp. 249-255.
20. Olennikov D.N., Chirikova N.K., Okhlopkova Z.M., Zulfugarov I.S. Chemical composition and antioxidant activity of Tánara Otó (Dracocephalum palmatum Stephan), a medicinal plant used by the North-Yakutian nomads // Molecules. 2013. Vol. 18. Pp. 14105-14121.
21. Olennikov D.N., Tankhaeva L.M., Agafonova S.V. Antioxidant components of Laetiporus sulphureus (Bull.: Fr.) Murr. fruit bodies//Appl. Biochem. Microbiol. 2011. Vol. 47. Pp. 419^125.
22. Saso L., Valentini G., Casini M.L., Grippa E., Gatto M.T., Leone M.G., Silvestrini B. Inhibition of heat-induced de-naturation of albumin by nonsteroidal antiinflammatory drugs (NSAIDs): Pharmacological implications // Arch. Pharm. Res. 2001. Vol. 24. Pp 150-158.
23. Olennikov D.N., Kashchenko N.I. Componential profile and amylase inhibiting activity of phenolic compounds from Calendula officinalis L. leaves // The Sci. World J. 2014. Vol. 2014. Art. ID 654193.
24. Kubo I., Chen Q.-X., Nihei K.-I., Calderón J.S., Céspedes C.L. Tyrosinase inhibition kinetics of anisic acid // Z. Naturforsch. 2003. Vol. 58c. Pp. 713-718.
25. Di Giovanni S., Borloz A., Urbain A., Marston A., Hostettmann K., Carrupt P.-A., Reist M. In vitro screening assays to identify natural or synthetic acetylcholinesterase inhibitors: Thin layer chromatography versus microplate methods //Eur. J. Pharm. Sci. 2008. Vol. 33. Pp. 109-119.
26. Pitschmann A., Zehl M., Heiss E., Purevsuren S., Urban E., Dirsch V.M., Glasl S. Quantitation of phenylpropanoids and iridoids in insulin-sensitising extracts of Leonurus sibiricus L. (Lamiaceae) // Phytochem. Anal. 2016. Vol. 27. Pp. 23-31.
27. Malikov V.M., Yuldashev M.P. Phenolic compounds of plants of the Scutellaria L. genus. Distribution, structure, and properties // Chem. Nat. Сотр. 2002. Vol. 38. Pp. 358^106.
28. Birkofer L., Kaiser C., Becker F. Bignonosid, ein Acyliertes Flavon aus Catalpa bignonioides IIZ. Naturforsch. 1965. Bd. 20b. P. 923-924.
29. Rao L.J.M., Kumari G.N.K., Rao N.S.P. Two further acylated flavone glucosides from Anisomeles ovata II Phytochemistry. 1983. Vol. 22. Pp. 1058-1060.
30. Ram S.N., Roy R., Singh B., Singh R.P., Pandey V.B. An acylflavone glucoside of Echinops echinatus flowers // Planta Med. 1996. Vol. 62. P. 187.
31. Calis I., Lahloub M.F., Rogenmoser E., Sticher O. Isomartynoside, a phenylpropanoid glycoside from Galeopsis pubescens II Phytochemistry. 1984. Vol. 23. Pp. 2313-2315.
32. Gritsenko E.N., Litvinenko V.I. New flavonoid compounds from Galeopsis ladanum II Chem. Nat. Comp. 1969. Vol. 5. Pp. 48^19.
33. Venditti A., Serrilli A.M., Bianco A. A new flavonoid and other polar compounds from Galeopsis angustifolia Ehrh. exHoffm. //Nat. Prod. Res. 2013. Vol. 27. Pp. 412^116.
34. Tomas-Barberan F.A., Husain S.Z., Gil M.I. The distribution of methylated flavones in the Lamiaceae // Biochem. Syst. Ecol. 1988. Vol. 16. Pp. 43^16.
35. Grayer R. J., Bryan S.E., Veitch N.C., Paton A., Wollenweber E. External flavones in sweet basil, Ocimum basilicum, and related taxa//Phytochemistry. 1996. Vol. 43. Pp. 1041-1048.
36. Tezuka Y., Stampoulis P., Banskota A.H., Saiki I., Kadota S. Constituents of the Vietnamese medicinal plant Orthosiphon stamineus II Chem. Pharm. Bull. 2000. Vol. 48. Pp. 1711-1719.
37. Wu X., Liu J., Yu Z.-B., Ye Y.-H., Zhou Y.-W. Studies on flavones in of Lavandula augustifolia II Zhongguo Zhongyao Zazhi. 2007. Vol. 32. Pp. 821-823.
38. Grayer R.J., Eckert M.R., Lever A., Kite G.C., Paton A.J. Distribution of exudate flavonoids in the genus Plectranthus//Biochem. Syst. Ecol. 2010. Vol. 38. Pp. 335-341.
39. Ferreres F., Tomas-Barberan F.A., Tomas-Lorente F. Flavonoid compounds from Ballota hirsuta II J. Nat. Prod. 1986. Vol. 49. Pp. 554-555.
40. Qitoglu G.S., Aksit F. Occurence of marrubiin and ladanein in Marrubium trachyticum Boiss. from Turkey // Biochem. Syst. Ecol. 2002. Vol. 30. Pp. 885-886.
41. Bai N, He K., Roller M., Pan M.-H., Ho C.-T. Flavonoids and phenolic compounds from Rosmarinus officinalis II J. Agric. Food Chem. 2010. Vol. 58. Pp. 5363-5367.
42. Gohari A.R., Saeidnia S., Malmir M., Hadjiakhoondi A., Ajani Y. Flavones and rosmarinic acid from Salvia limbata //Nat. Prod. Res. 2010. Vol. 24. Pp. 1902-1906.
43. Matsuta M., Kanita R., Saito Y., Yamashita A. The 3a-hydroxysteroid dehydrogenase inhibitory active flavonoids andphenylpropanoids fromSchizonepeta spikes//Nat. Med. 1996. Vol. 50. Pp. 204-211.
44. Wang S.-Q., Han X.-Z., Li X., Wang X.-N., Lou H.-X. Flavonoids from Dracocephalum tanguticum and their cardioprotective effects against doxorubicin-induced toxicity in H9c2 cells // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2010. Vol. 20. Pp. 6411-6415.
45. Hu Y.-M., Du Z.-L., Wang H., Ye W.-C., Zhao S.-X. Flavones from flowers of Sesamum indicum II Zhongguo Zhongyao Zazhi. 2007. Vol. 32. Pp. 603-605.
46. Meng Y., Krzysiak A.J., Durako M.J., Kunzelman J.I., Wright J.L.C. Flavones and flavone glycosides from Halophila johnsonii II Phytochemistry. 2008. Vol. 69. Pp. 2603-2608.
47. Al-Qudah M.A., Saleh A.M., Al-Jaber H.I., Afifi F.U., Abu Orabi S.T. New isoflavones from Gynandriris sisyrinchium and their antioxidant and cytotoxic activities //Fitoterapia. 2015. Vol. 107. Pp. 15-21.
Поступило в редакцию 11 марта 2016 г.
Chirikova N.K.1, Olennikov D.N.2* CHEMODIVERSITY AND BIOLOGICAL ACTIVITY OF THE SINSNTHROPIC PLANTS OF SIBERIA. I. GALEOPSIS BIFIDA BOENN. (LAMIACEAE)
'Department of Biochemistry and Biotechnology, North-Eastern Federal University, 58 Belinsky Str., Yakutsk, 677027 (Russia), e-mail: hofnung@mail.ru
2Institute of General and Experimental Biology, Siberian Branch, Russian Academy of Science, 6 Sakh 'yanovoy Street, Ulan-Ude, 670047 (Russia), e-mail: olennikovdn@mail.ru
The chemical investigation of Galeopsis bifida Boenn. (Lamiaceae; hemp nettle) which is a synanthropic plant species typical for the Siberian agrophytocenosis, fifteen compounds were isolated by means of the complex of chromatographic methods. Five phenylpropanoids (3-O-caffeoylquinic acid, caffeic acid, phaselic acid, lavandulifolioside, verbascoside, isoverbascoside) and three flavone glycosides [bignonoside - luteolin-7-0-(6"-p-coumaroyl)glucoside, anisopholin B -apigenin-7-0-(2",6"-di-p-coumaroyl)glucoside, echitin - apigenin-7-0-(2"-p-coumaroyl)glucoside] were identified in G. bifida for the first time. The results obtained allowed to consider the certain issues of chemosystematics of the Galeopsis genus. The study of a number of G. bifida populations from Eastern Siberia by the chromatographic method (HPLC) showed that it may be possible the existence of different chemotypes with various chemical profile. In particular, in the populations from the south of Buryatia the presence of isoverbascoside was not revealed while a high content of 3-O-caffeoylquinic acid, verbascoside and luteolin-7-O-glucuronide. The populations of G. bifida from the northern regions of Buryatia and Sakha (Yakutia) can contain isoverbascoside and accumulate terniflorin [apigenin-7-0-(6"-di-p-coumaroyl)glucoside. The investigation of the chemical composition of separate organs showed the presence of organ-specificity in the accumulation of phenolic compounds. What is more, the ability to concentrate of some compounds was higher in the leaves and flowers than in other organs. The first realized study the biological activity of G. bifida showed that the herb extract has low toxicity and expressed antioxidant and antiinflammatory action. Thus the data allow us to recommend the herb of G. bifida as a promising medicinal plant species for further research.
Keywords: Galeopsis bifida, Lamiaceae, verbascoside, acylated flavone glycosides, HPLC, chemotypes, population, or-gan-speciflcity, antioxidant activity, anti-inflammatory activity.
References
1. Abramova L.M. Aktual'nye problemy geobotaniki. Ill Vserossiiskaia shkola-konferentsiia. [Actual problems of Geobotany. Ill All-Russian conference school], Petrozavodsk, 2007, pp. 6-10. (in Russ.).
2. Seledets V.P., Maiorov I.S., Syritsa M.V. Izvestiia Samarskogo nauchnogo tsentra, 2008, vol. 10, pp. 303-309. (in Russ.).
3. Beketova O.A. VestnikKGAU, 2016, no. 1, pp. 108-114. (in Russ.).
4. Illi I.E., Takalandze G.O., lili A.I. Uchenye zapiski ZabGGPU, 2013, no. 1, pp. 96-101. (in Russ.).
5. Batorova S.M. Iakovlev G.P., Aseeva T.A. Spravochnik lekarstvennykh rastenii traditsionnoi tibetskoi meditsiny. [Reference medicinal plants of traditional Tibetan medicine], Novosibirsk, 2013, 292 p. (in Russ.).
6. Tibetskaia meditsina u buriat. [Tibetan medicine Buryats], Ed. O.D. Tsyrenzhapova. Novosibirsk, 2008, 324 p. (in Russ.).
7. Gusakova S.D., Vinokurov I.I., Umarov A.U. Chem. Nat. Comp., 1982, vol. 17, pp. 217-223.
8. Khomova T. V., Gusakova S.D., Umarov A.U. Galeopsis bifida., 1983, vol. 19, pp. 225-222.
9. Gusakova S.D., Khomova T.V. Chem. Nat. Comp., 1984, vol. 20, pp. 266-270.
10. Asilbekova D.T., Gusakova S.D., Moiseeva G.P., Glushenkova A.I. Chem. Nat. Comp., 1987, vol. 23, pp. 186-192.
11. Gusakova S.D., Asilbekova D.T. Chem. Nat. Comp., 1991, vol. 27, pp. 655-666.
12. Olennikov D.N., Dudareva L.V., Tankhaeva L.M. Chem. Nat. Comp., 2010, vol. 46, pp. 316-318.
13. Zhang Y.-H., Wang T., Lu Z.-G, Wang H.-Q. Zhongguo Zhongyao Zazhi., 2002, vol. 27, pp. 208-209.
14. Tomás-Barberán F.A., Gil M.I., Ferreres F., Tomás-Lorente F. Phytochemistry, 1991, vol. 30, pp. 3311-3314.
15. Tomás-Barberán F.A., Gil M.I., Ferreres F., Tomás-Lorente F. Phytochemistry, 1992, vol. 31, pp. 3097-3102.
16. Li B., Jeong G.-S., An R.-B., Yoon K.-H., Kim Y.-C. Korean J. Pharmacogn., 2008, vol. 39, pp. 213-217.
17. Flora SSSR. [Flora of the USSR], Vol. XXI. Ed. B.K. Shishkin. Moscow ; Leningrad, 1954, pp. 111-124. (in Russ.).
18. Uriarte-Pueyo I., Goicoechea M., Gil A.G., López de Cerain A., López de Munain A., Calvo M.I. J. Agrie. Food Chem., 2009, vol. 25, pp. 11055-11059.
19. Sorgeloos P., Van Der Wielen C.R., Persoon G. Ecotoxicol. Envinonment. Saf, 1978, vol. 2, pp. 249-255.
20. Olennikov D.N., Chirikova N.K., Okhlopkova Z.M., Zulfugarov I.S. Molecules, 2013, vol. 18, pp. 14105-14121.
21. Olennikov D.N., Tankhaeva L.M., Agafonova SN.Appl. Biochem. Microbiol., 2011, vol. 47, pp. 419^125.
22. Saso L., Valentini G., Casini M.L., Grippa E., Gatto M.T., Leone M.G., Silvestrini B. Arch. Pharm. Res., 2001, vol. 24, pp. 150-158.
23. Olennikov D.N., Kashchenko N1. The Sci. World J., 2014, vol. 2014. Art. ID 654193.
24. Kubo I., Chen Q.-X., Nihei K.-I., Calderón J.S., Céspedes C.L. Z. Naturforsck, 2003, vol. 58c, pp. 713-718.
25. Di Giovanni S., Borloz A., Urbain A., Marston A., Hostettmann K., Carrupt P.-A., Reist M. Eur. J. Pharm. Sci., 2008, vol. 33, pp. 109-119.
26. Pitschmann A., Zehl M., Heiss E., Purevsuren S., Urban E., Dirsch V.M., Glasl S. Phytochem. Anal., 2016, vol. 27, pp. 23-31.
27. Malikov V.M., Yuldashev M.P. Chem. Nat. Comp., 2002, vol. 38, pp. 358^106.
28. Birkofer L., Kaiser C., Becker F. Z. Naturforsck, 1965, bd. 20b, pp. 923-924.
Corresponding author.
29. Rao L.J.M., Kumari G.N.K., Rao N.S.P. Phytochemistry, 1983, vol. 22, pp. 1058-1060.
30. Ram S.N., Roy R., Singh B., Singh R.P., Pandey V.B. PlantaMed., 1996, vol. 62, p. 187.
31. Calis I., Lahloub M.F., Rogenmoser E., Sticher O. Phytochemistry, 1984, vol. 23, pp. 2313-2315.
32. Gritsenko E.N., Litvinenko V.l. Chem. Nat. Comp., 1969, vol. 5, pp. 48^19.
33. Venditti A., Serrilli A.M., Bianco A. Nat. Prod. Res., 2013, vol. 27, pp. 412^116.
34. Tomäs-Barberän F.A., Husain S.Z., Gil M.I. Biochem. Syst. Ecol, 1988, vol. 16, pp. 43^16.
35. Grayer R.J., Bryan S.E., VeitchN.C., Paton A., Wollenweber E. Phytochemistry, 1996, vol. 43, pp. 1041-1048.
36. Tezuka Y., Stampoulis P., Banskota A.H., Saiki I., Kadota S. Chem. Pharm. Bull., 2000, vol. 48, pp. 1711-1719.
37. Wu X., Liu J., Yu Z.-B., Ye Y-H., Zhou Y-W. Zhongguo Zhongyao Zazhi, 2007, vol. 32, pp. 821-823.
38. Grayer R.J., Eckert M.R., Lever A., Kite G.C., Paton A.J. Biochem. Syst. Ecol., 2010, vol. 38, pp. 335-341.
39. Ferreres F., Tomäs-Barberän F.A., Tomäs-Lorente F. J. Nat. Prod., 1986, vol. 49, pp. 554-555.
40. Qitoglu GS., Aksit F. Biochem. Syst. Ecol., 2002, vol. 30, pp. 885-886.
41. BaiN., He K., Roller M., PanM.-H., Ho C.-T. J. Agric. Food Chem., 2010, vol. 58, pp. 5363-5367.
42. Gohari A.R., Saeidnia S., Malmir M., Hadjiakhoondi A., Ajani Y. Nat. Prod. Res., 2010, vol. 24, pp. 1902-1906.
43. MatsutaM., KanitaR., Saito Y., YamashitaA. Nat. Med., 1996, vol. 50, pp. 204-211.
44. Wang S.-Q., Han X.-Z., Li X., Wang X.-N., Lou H.-X. Bioorg. Med. Chem. Lett., 2010, vol. 20, pp. 6411-6415.
45. Hu Y.-M., Du Z.-L., Wang H., Ye W.-C., Zhao S.-X. Zhongguo Zhongyao Zazhi, 2007, vol. 32, pp. 603-605.
46. Meng Y., Krzysiak A.J., Durako M.J., Kunzelman J.I., Wright J.L.C. Phytochemistry, 2008, vol. 69, pp. 2603-2608.
47. Al-Qudah M.A., Saleh A.M., Al-Jaber H.I., Afifi F.U., Abu Orabi S.T. Fitoterapia, 2015, vol. 107, pp. 15-21.
Received March 11, 2016
