CC BY
272УДК 615.31:547
З.М.Магомедова, М.Г. Гасанова
Исследование фитохимического состава шиповника
Дагестанский государственный университет; Россия, Республика Дагестан, 367001, г. Махачкала, ул. М.Гаджиева, 43а; [email protected]
Мягкодействующие комплексные растительные препараты являются наиболее подходящими для лечения хронических болезней, требующих длительного, непрерывного лечения, а особенности климатических и экологических условий, разнообразие географических зон обуславливают специфику обменных процессов, протекающих в растениях, способствуют синтезу и накоплению в них биологически активных веществ (БАВ), определяющих лекарственные свойства растений. Возрастающая потребность в лекарственных препаратах и биологически активных добавках на основе лекарственного растительного сырья (ЛРС) является основной предпосылкой к исследованию физико-химического состава ЛРС, изучению динамики накопления БАВ.
Богатство витаминами и благоприятный для человеческого организма состав минеральных ингредиентов делают шиповник необходимой составной частью питания здорового человека. Исследован фитохимический и элементный состав шиповника. В результате фитохимического анализа корней, стеблей и плодов шиповника, собранного в предгорной части Дагестана, были количественно определены следующие БАВ: аскорбиновая кислота, дубильные вещества, полисахариды, пектиновые вещества. В результате микро- и макроэлементного анализа плодов, корней имасла шиповника, а также почвы были количественно обнаружены: К, Са, Mg, Си, Мп, 2п и т.д. Рассмотрены методы получения масла шиповника экстракцией органическими растворителями и сверхкритической флюидной экстракцией (СКФЭ) с последующим определением жирно-кислотного состава. В качестве растворителя при СКФЭ использовали углекислый газ из-за его высокой растворяющей способности, дешевизны, доступности, нетоксичности и относительно невысоких критических параметров. Жирно-кислотный состав масла шиповника определен на газо-жидкостном хроматографе.
Ключевые слова: шиповник, жирное масло, БАВ, минеральный состав.
Введение
Лечебные препараты, приготовленные из растительного сырья, перечислены и подробно охарактеризованы в специальных изданиях и составляют около 50% отобще-го объема выпускаемых препаратов. Лекарственные вещества, извлеченные из растений, имеют некоторые принципиальные преимущества перед теми веществами, которые создаются химиками в лабораториях и состоят в том, что эти лекарственные вещества образуются в живой клетке. Для многих видов растений, применяющихся в настоящее время в научной и народной медицине, установлено наличие различных биологически активных веществ (БАВ), которые при поступлении в организм животных и человека проявляют физически активные свойства и оказывают целебное действие, являются наиболее подходящими для лечения хронических болезней, требующих длительного, зачастую многолетнего и непрерывного лечения.
Особенности климатических и экологических условий, разнообразие географических зон обуславливают специфику обменных процессов, протекающих в растениях, способствуют синтезу и накоплению в них БАВ. Возрастающая потребность в лекарственных препаратах и биологически активных добавках на основе лекарственного рас-
тительного сырья (ЛРС)является основной предпосылкой к исследованию физико-химического состава лекарственных растений, изучению динамики накопления БАВ, выявлению наиболее перспективных для сбора районов. Незнание химических веществ, обеспечивающих лечебное действие растений, ограничивает область их применения. К числу растений, составляющих бесценный фонд современной фитотерапии, относится шиповник [1,2].
Актуальность работы связана с тем, что сверхкритическая флюидная экстракция (СКФЭ) углекислым газом имеет значительное преимущество перед экстракцией органическими растворителями. Получаемый экстракт не нуждается в очистке от растворителя, иногда токсичного [6,7].
Новизна работы -растворяющая способность флюида зависит от давления и температуры. Изменения их числовых показателей позволяют проводить селективную экстракцию наиболее ценных дорогих БАВ из растительного и другого сырья.
Экспериментальная часть
Прежде всего определен фитохимический состав корней, стеблей и плодов шиповника, собранного в предгорной части Дагестана по методикам, представленным в [3, 4]. В результате анализа количественно определены следующие БАВ: аскорбиновая кислота, дубильные вещества, полисахариды, пектиновые вещества и т. д. Данные количественного определения БАВ в ЛРС представлены в табл. 1.
Таблица 1. Содержание биологически активных веществ в шиповнике
БАВ Объекты
корень стебли плоды
Аскорбиновая кислота, % 2,4 14,7 15,8
Дубильные вещества,% 0,6 2,5 1,9
Пектиновые вещества,% 6,3 5,2 5,2
Полисахариды,% 8,0 32,6 32,7
Глюкоза,% 9,6 16,1 13,6
Полученные данные позволяют судить о богатстве состава шиповника и предопределяют его использование в качестве компонентаБАД, лекарственных средств, как-профилактическое средство.
В промышленности масло шиповника получают методом холодного прессования (ГОСТ 30418 96). В данной работе получены масла шиповника из плодов и семян двумя методами: экстракцией органическим растворителем - гексаном и СКФЭ [5,6]. В качестве растворителя при СКФЭ использовали углекислый газ из-за его высокой растворяющей способности, дешевизны, доступности, нетоксичности и относительно невысоких критических параметров: Ткрит = 30,90С; Ркрит = 72,8 атм; критическая плотность 0,469 г/см3. Более того, сверхкритический СО2 оказался селективным неполярным растворителем, позволяющим отделить желаемые составляющие, исключая возможность включения токсических остатков растворителей в экстрактах и без риска распада выделяемых продуктов в результате термического воздействия.
Экспериментальные данные по выходу масла шиповника из семян и плодов представлены в табл. 2.
Таблица 2. Выход масла шиповника из плодов и семян шиповника
Способполучения масла Выход масла,% Сверхкритическая флюидная экстракция СО2 Экстракция органическим растворителем Существующие данные[3,4]
Плоды шиповника 2,6 1,8 7,0-10,0
Семена шиповника 9,5 7,3
Масло, полученное экстракцией органическим растворителем (гексаном), представляет собой маслянистую жидкость бурого цвета. Масло, полученное СКФЭ, представляет собой маслянистую жидкость оранжевого цвета, очень специфического запаха, на вкус горьковатое. По данным, представленным в табл. 2, можно сделать вывод, что масло содержится в основном в семенах шиповника, и метод СКФЭ позволяет получить его в большем количестве.
Определен жирно-кислотный состав методом, основанным на превращении триг-лицеридов жирных кислот в метиловые (этиловые) эфиры жирных кислот с последующим газохроматографическим определением состава. Способ применим исключительно для растительных масел, т.к. этим способом идентифицируются только наиболее характерные для этого продукта жирные кислоты. Расчет массовых долей эфиров жирных кислот производили без учета отклика детектора газового хроматографа [8].
Для определения жирно-кислотного состава масел шиповника на газожидкостном хроматографе с масс-селективным детектором «Маэстро» использовали следующие условия: ^ач= 150 0С - 5 мин; 1кон= 210 0С - 5 мин; V = 10 0С/мин; колонка -малополярная AgilentTechnologies, ИР-5М8 VI 60 1в 325/350°С,30да х 0.25Мгсгоп. Экспериментальные данные по жирно-кислотному составу масел шиповника, полученных СКФЭ и экстракцией органическим растворителем, представлены в табл. 3.
Таблица З.Жирно-кислотный состав масла шиповника (%)
Способполучения Сверхкритическая Экстракция
флюидная экстракция органическим
Жирныемасла, СО2 растворителем
кислоты,%
Насыщенные:
Стеариновая кислота (18:0) 1,78 0,09
Пальмитиновая кислота (16:0) 4,38 9,71
Полиненас ыщенные:
Линоленовая кислота (ю3); (18:3) 41,44 53,38
Линолевая кислота(ю6); (18:2) 52,38 -
Мононенасыщенные
Олеиновая кислота (18:1) - 36,72
Представленные данные позволяют судить о том, что методом СКФЭ можно получить натуральное масло шиповника с более богатым жирно-кислотным составом, на что указывает и йодное число (определенное экспериментальным путем), равное 172.08. Сверхкритические флюидные СО2 экстракты и масла имеют огромное значение
припроизводстве высококачественных фармацевтических, пищевых и косметических препаратов. Одним из таких масел является масло семян шиповника. Жирно-кислотный состав масла шиповника позволяет отнести его к полувысыхающим маслам.
Богатство витаминами и благоприятный для человеческого организма состав минеральных ингредиентов делают шиповник необходимой составной частью питания здорового человека. При определении минерального состава растительные объекты требуют озоления и растворения золы, т. к. при этом концентрация элементов увеличивается во много раз [9].
Способ СВЧ-минерализации основан на полном разложении органических веществ путем сжигания пробы сырья в электропечи при контролируемом температурном режиме и предназначен для всех видов сырья и продуктов, кроме продуктов с содержанием жира 60% и более.При подготовке проб к анализу методами ААС, АЭС наибольшее развитие получило мокрое озоление проб различными кислотами при помощи СВЧ-поля под давлением (СВЧ-минерализация).Процесс минерализации проходит следующим образом: разлагаемая проба и окислительные реагенты помещаются в специальный сосуд из радиопрозрачного химически инертного материала (стекло, кварц, фторопласт), сосуд при необходимости герметично закрывается, переносится в микроволновую систему и реакционная смесь нагревается в СВЧ-поле. При этом суммарное время подготовки сокращается в десятки и сотни раз [10]. Для определения минерального состава плодов (методомСВЧ-минерализации) и масла шиповника брали навеску массой 0,3 г, обрабатывали смесью 7 мл азотной кислоты и 1 мл перекиси водорода и доводили до метки мерной колбы объемом 25 мл.Данный процесс протекает приГ = 1900С и t = 30мин. Затем определение минерального состава плодов шиповника проводили на атомно-абсорбционном спектрометре Соп1хАА 700 фирмы Апа1Шк]епа, который служит для проведения абсорбционного и эмиссионного анализа веществ, с лампой, излучающей во всем спектре.
Экспериментальные данные по определению минерального состава плодов и масла шиповника, полученного методами СКФЭ и экстракцией органическим растворителем (гексаном), представлены в табл. 4.
Таблица 4. Минеральный состав плодов и масла шиповника
Элементы Плоды Масло
СКФЭ Орг. раст.
Макроэлементы, мг/г
т 1,001 0,883 0,547
K 2,156 0,258 0,113
Ca 1,600 0,869 0,679
Mg 1,270 - -
Микроэлементы, мкг/г
^ 6,500 0,00074 0,00123
Mn 14,400 0,00208 0,00228
2П 225,900 0,03054 0,03450
В результате анализа были обнаружены следующие элементы: K, Ca, Mg, Cu, Mn, Zn. Из представленных экспериментальных данных определения минерального состава масел шиповника видно, что масло, полученноесверхкритической флюидной экс-тракцией,богачепо содержанию микро- и макроэлементов.
Выводы
1. В результате фитохимического анализа подземной и надземной части ЛРС определено содержание аскорбиновой кислоты и дубильных веществ.
2. Определен минеральный состав плодов и масла шиповника, в результате обнаружены следующие макро- и микроэлементы: ^ Ca, Mg, Cu, Mn, Zn.
3. Получены два образца масла шиповника методами СКФЭ и экстракцией органическими растворителями. Выход масла из мякоти соответственно составил 2,6 и 1,8 %, а из семян - 9,5 и 7,3 %.
4. Определен жирно-кислотный состав масел, согласно которому масло шиповника можно отнести к полувысыхающим маслам.
Литература
1. БузуноваИ.О., ТимухинИ.Н. Род ЯоБа (ЯоБасеае) во флоре Российского Причерноморья // Ботанический журнал. - 2011. - Т.96, № 12.- С. 1643-1656.
2. Баранчикова Л.А. Из глубины веков любопытные истории о лекарственных растениях // Биология в школе. - 2013. - № 5. - С. 68-76.
3. Государственная фармакопея СССР. - X изд.- Вып. 1. - М.: Медицина, 1968. -С. 285.
4. Государственная фармакопея СССР. XI изд. - Вып. 1 - М.: Медицина, 1987. -С. 24-25.
5. Сергунова А.А., Сорокина А.А., Корнюшина М.А., Сернгунова Е.В. Изучение экстракционных препаратов шиповника // Фармация. - 2012. - № 2. - С. 14-16.
6. Покровский О.И., Паренаго О.О., Глазунова С.А. Сверхкритическая флюидная экстракция в масложировой промышленности // Новые технологии. - 2010. - № 5-6. - С. 32-35.
7. Жезняковская Л.Ф., Кубасова А.А., Оконенко Л.Б. Сухой экстракт лепестков шиповника: получение и стандартизация // Фармация. - 2015. - № 3. - С. 12-13.
8. Сергунова Е.В., СорокинаА.А. Изучение фенольных соединений плодов и лекарственных форм шиповника методом ВЭЖХ // Фармация. - 2012. - № 5. - С. 11-13.
9. СергуноваЕ.В., ГвоздеваЕ.Е. Оптимизация характеристик подлинности плодов шиповника // Фармация. - 2011. - № 3. - С. 17-20.
10. кйр://,^^^1итех.ги/са1а^/тто1ауг-2.ркр.
Поступила в редакцию 27 января 2016 г.
UDC 615.31:547
The study of the phytochemical composition of the rosehip Z.M. Magomedova, M.G. Gasanova
Dagestan State University; Russia, 367001, Makhachkala, M. Gadzhiyev st., 43a;[email protected]
Mild complex herbal preparations are most suitable for treatment of chronic diseases requiring long-term, continuous treatment. Climate and environmental conditions, a variety of geographical areas determine the specifics of metabolic processes in plants, promote the synthesis and accumulation of biologically active substances (BAS), determining the medicinal properties of plants. The increasing demand for medicines and biologically active supplements based on medicinal plant raw material (MPRM) is a basic premise to the study of physical-chemical composition of MPRM and the dynamics of accumulation of biologically active compounds.
The richness of the rosehip in vitamins and its beneficial composition of the mineral ingredients make rosehip essential part of the diet of a healthy person. The phytochemical and elemental composition of rose hips is studied. The phytochemical analysis of roots, stems and rose hips growing in the foothill part of Dagestan was held and following biologically active substances, as ascorbic acid, tannins, polysaccharides, pectin were quantified. As a result of micro and macro elemental analysis of fruits, roots and oils of rosehip and soil such elements as Na, K, Ca, Mg, Cu, Mn, Zn, etc. were quantitatively detected. The methods for obtaining the rose hip oil by extraction with organic solvents and supercritical fluid extraction (SCFE) with subsequent determination of fatty acid composition were analyzed. As the solvent SCFE the carbon dioxide was used, due to its high solubility, cheapness, availability, non-toxicity and a relatively low critical parameters. The fatty acid composition of the rose hip oil is defined at the gas-liquid chromatograph.
Keywords: rose, fatty oil, biologically active compounds, mineral composition.
Received27January, 2016
