Хроматографический анализ сырьевого компонента функциональных напитков - лимонника китайского Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАПИТКИ для ОПТИМАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

УДК [663:634.74]:543.54

Хроматографическии анализ сырьевого компонента функциональных напитков - лимонника китайского

Т. В. Котова,

канд. техн. наук, доцент Кемеровский институт (филиал) Российского государственного торгово-экономического университета

A.С. Сухих,

канд. фарм. наук, доцент Кемеровская государственная медицинская академия Минздрава РФ

B.М. Позняковский,

д-р биол. наук, профессор Кемеровский технологический институт пищевой промышленности

Специализированные продукты, в том числе биологически активные добавки, различной функциональной направленности стали приобретать все большее значение в питании и сохранении здоровья современного человека [1-3]. Среди функциональных напитков возрастающей популярностью пользуются тонизирующие напитки (ТН), способствующие повышению физической работоспособности, устойчивости в стрессовых ситуациях, повышению эмоционального фона, выдерживанию интенсивных умственных нагрузок [4].

При производстве ТН широко применяется кофеин, способствующий возбуждению центральной нервной системы. Вместе с тем частое употребление высоких доз кофеина может вызвать явление кофеинизма, своеобразную зависимость, когда кофеин оказывается необходимым для функционирования организма [5]. В этих условиях люди, прекращающие принимать кофеин, испытывают дискомфорт, проявляющийся головной болью, слабостью, нарушением про-

Навеска образца 200 мг

ПФ 10 мл 35:10:1:54

+ УЗ 30 мин

с рабочей частотой 118 кГц

Фильтрация капроновый фильтр

h

ВЭЖ

ТСХ

Рис. 1. Схема подготовки экстракта лимонника

цессов концентрирования внимания, раздражимостью, депрессией и др. [5]. Поэтому поиск альтернативных веществ, которые могут заменить кофеин при производстве ТН, является актуальной задачей как с точки зрения фундаментальных исследований, так и практического использования.

В качестве тонизирующих добавок (ТД) можно применять концентрированный сок и экстракт лимонника китайского ЗеЫгапйга оЫпвпзя (Тигег.) БаШ. Действующее начало биологически активных соединений составляют лигнаны [6, 7]. В плодах лимонника обнаружены органические кислоты (лимонная, яблочная, щавелевая, янтарная), сахара, эфирные масла, антоциа-нидины, микро- и макроэлементы [7].

Для определения лигнанов предложены методики качественного и количественного анализа с использованием тонкослойной хроматографии (ТСХ) и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) [6].

Цель исследования — провести сравнительную характеристику качественного и количественного состава основных групп фармакологически активных соединений в концентрированном соке, экстракте лимонника и фармакопейном препарате.

Объекты исследования: 100%-ный сок лимонника китайского (ТУ 61-2867, изготовитель ООО «Чугуевский Райзаготохотпром»), экстракт лимонника (производитель Китай), настойка семян лимонника (изготовитель ЗАО «ВИФИТЕХ»). Настойку семян лимонника использовали в качестве контрольного образца.

Качественный анализ проводили с применением ТСХ: пластины $Йик>1

(UV254, UV 366); подвижная фаза, рекомендованная Государственной фармакопеей 11-го издания [8], или подвижная фаза, рекомендованная Editedby для ТСХ-анализов соответствующих групп природных соединений [9]; проявитель (0,5 мл анисового альдегида, 10 мл ледяной уксусной кислоты, 85 мл этанола, 5 мл концентрированной серной кислоты). В результате проведенных исследований предпочтение отдано системе растворителей хлороформ — этанол (8:2), обеспечивающей наиболее четкое разделение используемых компонентов лимонника китайского.

При анализе хроматограммы в УФ-спектре лигнаны обнаруживаются в виде пятен фиолетового и желтого цвета.

Количественное определение проводили на хроматографе «Цвет Яуза-04» (с УФ- и амперометрическим детектором). Использовали хроматографиче-скую колонку Gemini 5 мкм С18, 110 А, 250x4,6мм; предколонку Security Guard Gartridge (C18) Phenomenex, объем петли — 20 мкл, скорость потока — 0,5 мл/мин, давление — 45,5±1 бар. Подвижная фаза (ПФ) — ацетонитрил для ВЭЖХ, абсолютизированный изо-пропиловый спирт, ортофосфорная кислота, бидистиллированная вода, приготовленная накануне анализа. Компоненты ПФ смешивали в следующем объемном отношении — 35:10:1:54. Затем проводили дегазацию.

Предварительную подготовку экстракта лимонника осуществляли согласно схеме, представленной на рис. 1. Точную навеску (200 мг) экстракта взвешивали на аналитических весах, добавляли 10 мл ПФ, помещали в водяную баню с ультразвуком (УЗ) на 30 мин и отфильтровывали через капроновые микропористые мембраны размером пор 0,2 мкм.

Настойку семян лимонника вводили без разведения. Сок лимонника разводили с ПФ в соотношении 0,1 к1 мл, фильтровали через капроновые мембраны.

Содержание составных компонентов (Х, мг/мл) определяли по формуле

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕНАПИТКИ для ОПТИМАЛЬНОГОПИТАНИЯ

X=

—0 ——

(1)

Рис. 2. Хроматограмма анализа 100%-ного концентрированного сока лимонника китайского (детекция 255 нм)

Оптическая

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 Время, мин

Рис. 3. Хроматограмма анализа 100%-ного концентрированного сока лимонника китайского (детекция 280 нм)

где 5 — площадь пика исследуемого компонента испытуемого образца при 255 нм; 50 — площадь пика исследуемого компонента стандартного образца при 255 нм; V — объем вводимой пробы раствора испытуемого образца, мкл; V — объем вводимой пробы раствора стандарта, мкл; т0 — масса исследуемого компонента стандартного образца, мг.

Параллельно проводили опыты при длине волны 280 нм.

Схизандрины (лигнаны) в образце сока лимонника имели следующее ключевое время удерживания: 7,51 и 8,13 мин (длина волны 255 нм), 7,42 и 8,14 мин (длина волны 280 нм). Образец сока лимонника отличался содержанием схизандрола А, тогда как другие специфические лигнаны, характерные для других объектов (относительно более липофильных), были выявлены в следовых количествах (24,40 мин). Для данного образца было характерно высокое содержание антоцианидинов и аскорбиновой кислоты (рис. 2, 3).

В образце экстракта лимонника китайского установлен более богатый состав схизандринов (рис. 4, 5). Время удерживания схизантерина А составило 7,33 мин, схизандрола А — 24,36 мин, у-схизандрина — 34,72 мин.

Диагностическое значение имеет время удерживания исследуемых компонентов и спектральное соотношение при данных длинах волн (табл. 1).

Количественное содержание основных компонентов сока определено по методу внешнего стандарта. Соответствующие вещества — антоцианидины, аскорбиновая кислота, у-схизандрин. В лимоннике содержится около 20 схизандринов, проявляющих стимулирующие свойства. Однако стандартные образцы имеются лишь на два схизан-дрина, а именно у-схизандрин и схизан-дрин. Поэтому содержащиеся в образцах схизандрины были идентифицированы в рамках методов, предложенных И. Г. Зенкевич [10] и А. Ю. Ещенко [11].

Согласно проведенным ранее исследованиям [7], в экстракте лимонника антоцианидины не обнаруживали. Их присутствие можно рассматривать

2 • 2014

ПИВО и НАПИТКИ 47

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕНАПИТКИ для ОПТИМАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

как примесные следовые количества, связанные с технологическими особенностями приготовления исследуемых образцов. Содержание испытуемых компонентов лимонника китайского представлено в табл. 2.

Анализируя результаты исследования, представленные в табл. 2, можно отметить, что наиболее богатый количественный состав компонентов характерен для концентрированного сока лимонника. Содержание антоцианидов составило 16,00мг/100 мл сока, что на 11,23мг/100 мл превышает их уровень в экстракте. Количество лигнанов (в пересчете на у-схизандрин) в соке почти в 60 раз выше их содержания в экстракте.

Таким образом, получены материалы по сравнительной характеристике качественного и количественного состава основных групп фармакологически активных соединений в концентрированном соке и экстракте лимонника китайского. Подобрана оптимальная ПФ, способная выполнить разделение основных биологически активных веществ препаратов лимонника в изо-кратическом режиме элюирования.

Экспериментально выбраны условия хроматографирования с использованием ПФ в соотношении 35:10:1:54 и соответствующая пробоподготовка, что позволило дать оценку качественным и количественным характеристикам различных концентратов на основе лимонника китайского. Преимущество данной ПФ — возможность разделения лигнанов на подгруппы.

Содержание суммы лигнанов (в пересчете на у-схизандрин) в 100%-ном концентрированном соке составляет 153,08 мг/100 мл, в экстракте — 2,56мг/100 г.

~п-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-г_

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 вРемя.мин

Рис. 4. Хроматограмма экстракта лимонника китайского (детекция 255 нм)

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Время,мин

Рис. 5. Хроматограмма анализа экстракта лимонника китайского (детекция 280 нм)

В зависимости от того, какой функ- лимонника китайского, предприятиям-циональной направленности предпола- изготовителям можно рекомендовать гается изготавливать напитки на основе в качестве добавки использовать либо

концентрат сока, либо экстракт лимон-

Таблица 1

Идентифицированное вещество Время удерживания tJ2ЪЪ, мин Площадь пика $255 Время удерживания у280, мин Площадь пика *280 Спектральное отношение

Хроматограмма анализа 100%-ного концентрированного сока лимонника китайского

Антоцианидины 4,77 2570,67 4,78 3758,27 1,462

Аскорбиновая кислота 5,48 4900,29 5,54 2823,49 0,576

Схизандрол А 5,97 8593,40 6,02 7923,96 0,922

Антоцианидины 6,64 11 504,56 6,65 10 631,95 0,924

Лигнан 7,51 12 465,86 7,42 10 806,15 0,867

Лигнан 8,13 231,32 8,14 105,00 0,454

Схизандрол А 24,40 2,46 24,41 0,47 0,191

Хроматограмма анализа экстракта лимонника китайского

Антоцианидины 4,65 1026,27 4,65 682,71 0,665

Аскорбиновая кислота 5,62 484,82 5,63 715,50 1,476

Антоцианидины 6,61 4197,44 6,61 3758,06 0,895

Схизантерин А (гомизин А) 7,33 931,99 7,33 742,22 0,796

Схизандрол А 24,36 33,47 24,36 4,91 0,147

у-Схизандрин 34,72 1126,99 34,72 31,09 0,028

Гомизин неидентифицированный 47,08 292,75 47,08 136,60 0,467

ника китайского. При этом необходимо учитывать общее содержание лигнанов (схизандринов) или антоцианидинов. Последние способствуют укреплению капилляров и положительно влияют

Таблица 2

Компонент Содержание

мг/100 мл %

1 100%-ный концентрированный сок лимонника 1

Антоцианидины 16,00 0,710

Аскорбиновая кислота 4,56 0,220

Лигнаны в пересчете на у-схизандрин 153,08 6,780

Экстракт лимонника китайского

Антоцианидины 4,77 0,130

Аскорбиновая кислота 0,11 0,003

Лигнаны в пересчете на у-схизандрин 2,56 2,560

на функцию зрения. Лигнаны преимущественно оказывают стимулирующее действие на центральную нервную систему и могут быть рекомендованы в качестве добавки при производстве функциональных напитков тонизирующего действия.

Учитывая количественное содержание схизандринов и их иммуномо-дулирующее действие, целесообразно использовать при производстве ТН 100%-ный концентрированный сок лимонника.

ЛИТЕРАТУРА

1. Экспертиза специализированных продуктов. Качество и безопасность: учебно-справ. пособие/Л. А. Маюрникова [и др.]; под общ. ред. В. М. Позняковского. — СПб.: Гиорд, 2012. — 424 с.

2. Котова, Т. В. Определение интенсивности тонизирующего эффекта энергетических напитков/Т. В. Котова, А. С. Разумов, В. М. По-зняковский // Kluczowe азрек1у паико«^' сй-а1а1по8а-2014: п^ейа1у X miedzynaгodowej паи-ко«1-ргакусте' коПите' (Pгzemysl, 07-15 йус-znia 2014 г.). Pгzemysl, 2014. — V. 15. — S. 9-10.

3. Позняковский, В. М. Пищевые и биологически активные добавки: характеристики, применение, контроль/В. М. Позняковский, Ю. Г. Гурьянов, В. В. Бебеник. — 3-е изд., испр. и доп. — Кемерово: Кузбассвузиздат, 2011. — 275 с.

4. Экспертиза напитков. Качество и безопасность: учебно-справ. пособие/В. М. Позняковский [и др.]; под общ. ред. В. М. Позняковского. — 7-е изд., испр. и доп. — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2007. — 407 с.

5. Клиническая токсикология детей и подростков/ под ред. И. В. Марковой, В. В. Афанасьева, Э. К. Цыбулькина, М. В. Нежен-цева. — Санкт-Петербург: Интермедика, 1998. — 304 с.

6. Сатдарова, Ф. Ш. ВЭЖХ как метод стандартизации сырья и препаратов лимонника китайского/Ф. Ш Сатдарова, В. А. Куркин, В. Б. Браславский // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. — 2011. — № 8. — С. 17-24.

7. Куркин, В. А. Фармакогнозия: учебник для студентов фармацевтических вузов (фа-культетов)/В.А. Куркин. — 2-е изд., перераб. и доп. — Самара: ООО «Офорт»; ГОУ ВПО «СамГМУРосздрава», 2007. — 1239 с.

8. Государственная фармакопея Союза Советских Социалистических Республик. Одиннадцатое издание. Вып. 2. Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье. — М.: Медицина, 1990. — 400 с.

9. Waksmundzka-Hajnos, M. Thin Layer Chromatography in Phytochemistry/ M. Waks-mundzka-Hajnos, J. Sherma, T. Kowalska // Boca Raton. — London — New York: Taylor & Francis Group, 2008. — 874 р.

10. Зенкевич, И. Г. Возможности количественного анализа в высокоэффективной жидкостной хроматографии без образцов сравнения определяемых соединений. Использование справочных УФ-спектральных данных для расчета градуировочных коэффициентов/ И. Г. Зенкевич, В. М. Косман // Аналитическая химия. — 2001. — Т. 56. — № 3. — С. 298-307.

11. Ещенко, А Ю. Критерий одновременной хро-матографической идентификации нескольких компонентов в смесях на основании ранее неизвестных закономерностей относительных времен удерживания/А. Ю. Ещенко, И. Г. Зенкевич // Труды III научной сессии УНЦХ СПбГУ. — Санкт-Петербург, 2004. — С. 241-243. &

Хроматографический анализ сырьевого компонента функциональных напитков — лимонника китайского

Ключевые слова

время удерживания; лимонник китайский; площадь пика; составные компоненты; хроматографический анализ.

Реферат

В статье представлены результаты качественного и количественного анализа сырья лимонника китайского с использованием тонкослойной хроматографии и высокоэффективной жидкостной хроматографии. Количественный анализ проводили на хроматографе «Цвет Яуза-04». В работе была использована хро-матографическая колонка Gemini 5 мкм С 18, 110 А, 250x4,6 мм (Phenomenex, США); предколонка Security Guard Gartridge (C 18) Phenomenex (США), объем петли 20 мкл. Предварительно осуществлялась подготовка концентрированного сока и экстракта лимонника китайского. В качестве контрольного образца использовали стандартизированный препарат настойки семян лимонника. В ходе проведения эксперимента подобрана оптимальная подвижная фаза, способствующая выполнить разделение основных биологически активных веществ препаратов лимонника. По диагностическим параметрам основных компонентов (время удерживания, площадь пика, спектральное отношение) хроматограмм при длине волн 255 и 280 нм были определены составные тонизирующего характера — схизандрины, а также антоцианиды, ксантоны и аскорбиновая кислота.

Авторы

Котова Татьяна Вячеславовна, канд. техн. наук, доцент Кемеровский институт (филиал) Российского государственного торгово-экономического университета,

650992, Россия, г. Кемерово, пр. Кузнецкий, д. 39, t_kotova@inbox.ru Сухих Андрей Сергеевич, канд. фарм. наук, доцент Кемеровская государственная медицинская академия Минздрава РФ, 650029, Россия, г. Кемерово, ул. Ворошилова, д. 22 «А», suhih_as@list.ru, Позняковский Валерий Михайлович, д-р биол. наук, профессор Кемеровский технологический институт пищевой промышленности, 650056, Россия, г. Кемерово, б-р Строителей, д. 47, tovar-kemtipp@mail.ru

The Chromatographic Analysis of Raw Materials

of the Schizandra ^mensis by Production of Functional Drinks

Key words

keeping time; schizandra chinensis; peak area; compound components; chromatography analysis.

Abstract

Results of the qualitative and quantitative analysis of raw materials of a Schizandra chinensis are presented in article with use of a thin layer chromatography (TLC) and a HPLC. The quantitative analysis carried out on the device Tsvet-Yauza-04. In work the chromatography column Gemini of 5 mkm C 18, 110 A, 250x4,6 of mm (Phenomenex, the USA) was used; precolumn Security Guard Gartridge (C 18) Phenomenex (USA), volume of a loop 20 mkl. Previously preparation of the concentrated juice and extract of a Schizandra chinensis was carried out. As a control sample used the standardized preparation of tincture of seeds Schizandra chinensis. During carrying out experiment the optimum mobile phase is picked up, promoting to execute division of the main biologically active agents of preparations of a schizandrae. By diagnostic parameters of the main components (keeping time, the peak area, the spectral relation) chromatogramm with a length of waves of 255 and 280 nm were determined compounds tonic and neuroprotective character — schizandrins, and also antocianidins, and ascorbic acid.

Authors

Kotova Tatiana Vjcheslavovna, Candidate of Technical Science, Associate Professor Russian state university of trade and economics Kemerovo institute (branch),

39, Avenue Kuznetsk, Kemerovo, 650092, Russia, t_kotova@inbox.ru, Sukhikh Andrey Sergeevich, Candidate of Pharmaceutical Sciences, Associate Professor State medical academy,

22 «A» Voroshilova street, Kemerovo, 650029, Russia, suhih_as@list.ru, Poznyakovsky Valeriy Mihailovihc, Doctor of Biologi Sciences, Professor Kemerovo Institute of Food Science and Technology, 47, Boulevard Stroiteley, Kemerovo, 650056, Russia, tovar-kemtipp@mail.ru

2 • 2014 ПИВО и НАПИТКИ 49