Научная статья на тему 'Исследование химического состава серпухи венценосной, культивируемой в Сибири'

Исследование химического состава серпухи венценосной, культивируемой в Сибири Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
992
148
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Химия растительного сырья
Scopus
ВАК
AGRIS
CAS
RSCI

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Ангаскиева А. С., Андреева В. Ю., Калинкина Г. И., Сальникова Е. Н., Бородышена Е. А.

Проведено исследование надземной части серпухи венценосной Serratula coronata L., культивируемой на юге Томской области, на содержание фенольных соединений и витаминов. Установлено, что кроме фитоэкдистероидов, в данном растении содержатся флавоноиды (7,3 % ), гидроксикоричные кислоты (0,14 % ), каротиноиды (135 мг/% ), хлорофилл (6,57 мг/% ), аскорбиновая кислота (20 мг/ % ), витамин К (0,41 % ). Приведены данные по качественному составу флавоноидов и аминокислот.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Ангаскиева А. С., Андреева В. Ю., Калинкина Г. И., Сальникова Е. Н., Бородышена Е. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Исследование химического состава серпухи венценосной, культивируемой в Сибири»

Химия растительного сырья. 2003. №4. С. 47-50

УДК 615.322:581.192:582.998

ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА СЕРПУХИ ВЕНЦЕНОСНОЙ, КУЛЬТИВИРУЕМОЙ В СИБИРИ

© А.С. Ангаскиева1, В.Ю. Андреева1, Г.И. Калинкина1, Е.Н. Сальникова1, Е.А. Бородышена1,

Т.Г. Харина2

1 Сибирский государственный медицинский университет, Московский тракт,

2, Томск, 634050 (Россия) E-mail: [email protected] 2Сибирский ботанический сад Томского государственного университета,

Томск (Россия)

Проведено исследование надземной части серпухи венценосной Serratula coronata L., культивируемой на юге Томской области, на содержание фенольных соединений и витаминов. Установлено, что кроме фитоэкдистероидов, в данном растении содержатся флавоноиды (7,3%), гидроксикоричные кислоты (0,14%), каротиноиды (135 мг/%), хлорофилл (6,57 мг/%), аскорбиновая кислота (20 мг/%), витамин К (0,41%). Приведены данные по качественному составу флавоноидов и аминокислот.

Введение

Серпуха венценосная - Serratula coronata, сем. Asteraceae - известна в народной медицине России как средство при воспалительных и инфекционных заболеваниях (диспепсия, фарингит, тонзиллит и другие), а также при неврозах и психических заболеваниях [1, 2]. Внимание научной медицины серпуха привлекла с момента обнаружения в этом растении фитоэкдистероидов - растительных гормонов [3], обладающих ценными фармакологическими свойствами: анаболическим, гиполипидемическим, противовоспали-

тельным, адаптогенным, гемореологическим и другими [4-6]. Экспериментальное исследование экстрактов из надземной части серпухи венценосной, произрастающей в южной Сибири показало их эффективность в качестве противоязвенных средств, а также способность усиливать эффективность цитостатиков в терапии злокачественных опухолей [7, 8].

Серпуха венценосная - многолетнее травянистое растение до 150 см высотой; встречается на юге Европейской части России, на Кавказе, в Западной Сибири, Дальнем Востоке и Средней Азии. В Томской области растет по лесам, высокотравным, пойменным и остепненным лугам, а также в сосновых, осиновых и смешанных лесах [9]. Однако в природе растение заросли не образует и не имеет достаточной сырьевой базы. В связи с тем, что серпуха венценосная представляет интерес как перспективный источник редких биологически активных веществ, растение интродуцировано в Сибирском ботаническом саду и успешно выращивается на экспериментальном участке [10]. При этом установлено [11], что надземная часть серпухи накапливает экдистерон, максимальное количество которого отмечено в листьях (1,7%). Однако для использования культивируемой серпухи в качестве сырьевого растения для разработки лекарственных препаратов необходимо исследование химического состава и других биологически активных веществ этого растения.

Известно, что в надземной части серпухи венценосной, произрастающей в Томской области, содержится фенольные соединения: флавоноиды, дубильные вещества, кумарины, а также эфирное масло, сесквитерпеновые лактоны и каротиноиды [12].

* Автор, с которым следует вести переписку.

Целью настоящей работы явилось исследование в серпухе венценосной, интродуцированной в южной Сибири, фенольных соединений, витаминов и аминокислот.

Материалы и методы

Материалом для исследования служила надземная часть серпухи венценосной, собранная в период цветения на экспериментальном участке Сибирского ботанического сада Томского государственного университета в 1999-2002 г. г.

Сырье сушили до воздушно-сухого состояния, упаковывали в тканевые мешки и хранили в сухом прохладном месте. Для химического анализа среднюю пробу сырья измельчали до размера частиц 2-3 мм; аналитические навески - до 1 мм.

Извлечение биологически активных веществ для качественного анализа и количественного определения проводили водой, водным этанолом, гексаном, ацетоном в соответствии с используемыми методиками.

Для исследования качественного состава фенольных соединений из надземной части получали водноспиртовое извлечение путем исчерпывающей экстракции 70 и 80% этанолом на кипящей водяной бане с обратным холодильником [13].

Фенольные соединения исследовали методом двумерной хроматографии на бумаге марки ЕЫ-5, БМ-б (Р1ктак) в системе растворителей: 1-е направление - 15% кислота уксусная, 2-е направление - н-бутанол -кислота уксусная - вода (4 : 1 : 2). Хроматографирование проводили в нескольких повторностях. Одну хроматограмму проявляли парами аммиака и раствором алюминия хлорида, просматривали в УФ-свете до и после проявления. С дубликатных хроматограмм каждое обнаруженное пятно агликона и гликозида вырезали, измельчали и элюировали 60% этанолом. Элюаты флавоноидных гликозидов гидролизовали 10% раствором кислоты серной (1 : 2 по объему) в течение 3 ч на водяной бане [14].

Свободные агликоны (элюированные с хроматограмм) и связанные агликоны (образующиеся после кислотного гидролиза флавоноидных гликозидов) хроматографировали на бумаге марки «Ленинградская медленная» (ЛМ) в системе растворителей: кислота уксусная - кислота хлористоводородная - вода (30:3:10). Для идентификации агликонов использовали их характерное свечение в УФ-свете, величины и окраску пятен на хроматограммах после проявления парами аммиака и раствором алюминия хлорида, сравнивая с заведомо известными веществами.

Количественное определение флавоноидов проводили спектрофотометрическим методом с использованием комплексообразующей реакции с 1% спиртовым раствором алюминия хлорида. Оптическую плотность исследуемого раствора определяли на спектрофотометре СФ-46 при длине волны 415 нм. Содержание флавоноидов в сырье рассчитывали с использованием государственного стандартного образца рутина [15].

Качественный состав гидроксикоричных кислот исследовали методом восходящей бумажной хроматографии в 2% кислоте уксусной. Пятна кислот детектировали в УФ- свете сравнением с известными веществами [16].

Содержание гидроксикоричных кислот проводили хроматоспектрофотометрическим методом. Для этого 0,5 г (точная навеска) измельченного сырья заливали 30 мл 96% этанола, нагревали с обратным холодильником на водяной бане 30 минут. Извлечение фильтровали через бумажный фильтр. Сырье повторно экстрагировали 20 мл 80% этанола. Полученное извлечение фильтровали через тот же фильтр, после чего его промывали 5 мл 80% этанола. Объединенные извлечения упаривали досуха и смывали 4 мл 80% этанола. 0,05 мл экстракта наносили микропипеткой на хроматографическую бумагу марки ЛМ и хроматографировали в 2% уксусной кислоте. Пятна обнаруживали в ультрафиолетовом свете по голубой и фиолетовой флюоресценции. Их вырезали, измельчали, гидроксикоричные кислоты элюировали 10 мл 50% этанола. Оптическую плотность полученного раствора измеряли на СФ-46 при длине волны 325 нм. Содержание гидроксикоричных кислот в растворе определяли по калибровочному графику, построенному по кофейной кислоте.

Дубильные вещества обнаруживали в водном извлечении с помощью раствора желатина и солей железа [13].

Качественное обнаружение аминокислот проводили в водно-спиртовом извлечении в присутствии 0,2% спиртового раствора нингидрина при нагревании на водяной бане [17]. Хроматографическое исследование аминокислот проводили методом тонкослойной хроматографии на пластинках ЮеБе^е! 60 Р254 фирмы

«Merck» размером 10*15 в системе растворителей: спирт н-бутиловый - кислота уксусная «ледяная» - вода (40 : 10 : 10). Детектирование аминокислот проводили 0,2% раствором нингидрина с последующим нагреванием пластинки в сушильном шкафу при температуре 102 °С до появления окрашенных пятен. Для их идентификации параллельно хроматографировали заведомо известные стандартные образцы аминокислот.

Присутствие витамина К определяли качественной реакцией с 2,6-дихлорфенолиндофенолятом натрия в щелочной среде. На основании данной реакции нами проведено количественное определение витамина К на спектрофотометре СФ-46 при длине волны 670 нм [18].

Для извлечения каротиноидов проводили предварительно омыление сырья 5% спиртовым раствором щелочи и в дальнейшем обрабатывали гексаном до получения бесцветных гексановых вытяжек. Полученный гексановый раствор сушили безводным натрия сульфатом, фильтровали и сгущали. Сгущенный экстракт пропускали через колонку с алюминия оксидом (III). Каротиноиды элюировали смесью гексан - ацетон (1 : 1). Оптическую плотность элюата определяли спектрофотометрически при длине волны 440 нм. Содержание каротиноидов вычисляли по калибровочному графику, построенному по раствору бихромата калия [19].

Исследование качественного состава каротиноидов проводили методом тонкослойной хроматографии на пластинках «Silufol» в системе растворителей хлороформ - гексан (1 : 1) и гексан - ацетон (1 : 1) в сравнении с достоверным образцом Р-каротина. Каротиноиды детектировали в видимом свете по окраске пятен [20].

Содержание хлорофилла определяли спектрофотометрическим методом. Для чего 1,0 (точная навеска) измельченного сырья трижды экстрагировали по 30 мл 80%-ным этанолом на водяной бане с обратным холодильником 30 мин. Полученные извлечения фильтровали в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводили до метки 80% этанолом. Плотность полученного раствора измеряли на спектрофотометре при длине волны 660 нм. Содержание хлорофилла в сырье рассчитывали по его удельному показателю поглощения.

Обсуждение результатов

Методом двумерной хроматографии в надземной части серпухи венценосной обнаружили не менее 14 веществ фенольной природы, из которых 10 по хроматографическому поведению в УФ-свете можно отнести к флавоноидным гликозидам и агликонам. Хроматографическое исследование элюатов пятен флавоноидов с хроматограмм с последующим кислотным гидролизом флавоноидов гликозидов позволило идентифицировать в сравнении с заведомо известными веществами свободные и связанные агликоны как апигенин, лютеолин и кверцетин. Полученные результаты согласуются с данными Н.В. Дощинской по химическому составу серпухи венценосной, произрастающей в Томской области [11]. Хроматографически установлено, что гидроксикоричные кислоты серпухи представлены не менее чем 4 веществами, из которых вещество с Rf - 0,24 с определенной степенью достоверности идентифицировано как феруловая кислота, а вещество с Rf - 0,54 как хлорогеновая кислота.

Результаты качественных реакций на дубильные вещества свидетельствуют об их присутствии в следовых количествах.

Аминокислоты представлены не менее чем 12 веществами. Из них по хроматографическому поведению с определенной степенью достоверности идентифицированы лизин, цистеин, аспарагиновая, глутаминовая, аминоуксусная кислоты.

Методом тонкослойной хроматографии обнаружено, что каротиноиды в серпухе венценосной представлены одним веществом, которое по окраске пятна, величине Rf и при сравнении с известным образцом соответствует Р-каротину.

Результаты количественного определения исследуемых биологически активных веществ представлены в таблице.

Из данных таблицы следует, что наибольшую значимость в исследуемом сырье серпухи представляют флавоноиды, содержание которых достигает 8%, и каротиноиды (135 мг/%). При фармакологических исследованиях суммарных комплексов из серпухи венценосной данные биологически активные вещества, а также сопутствующие им витамины, аминокислоты и хлорофилл, несомненно, могут играть роль активных компонентов наряду с экдистероидами.

Результаты химического анализа надземной части серпухи венценосной, культивируемой в Сибири

Биологически активные вещества Содержание, % абс. - сухое сырье

Флавоноиды 7,30±0,35

Гидроксикоричные кислоты 0,14±0,00

Каротиноиды, мг/% 135,00±1,15

Аскорбиновая кислота, мг/% 20,00±0,10

Хлорофилл, мг/% 22,30±0,33

Витамин К 0,41±0,02

Список литературы

1. Крылов Г.В., Казаков Н.Ф., Лагерь А.А. Растения здоровья. Новосибирск, 1989. 303 с.

2. Завражнов В.И., Китаева Р.И., Хмелев К.Ф. Лекарственные растения (лечебное и профилактическое использование). Воронеж, 1993. 377 с.

3. Абубакиров Н.К. Экдистероиды цветковых растений (Angiospermae) // Химия природных соединений. 1981. №6. С. 685-702.

4. Уфимцев К.Г., Ширшова Т.И., Якимчук АП., Володин В.В. Гормональное, токсическое и адаптогенное влияние экдистероидов Serratula coronata L. на личинок Ephestia Kiihniella. Zell. // Растительные ресурсы. 2002. Т. 38. №2. С. 29-39.

5. Плотников М.Б., Зибарева Л.Н., Колтунов А.А., Алиев О.И., Якимова Т.В., Маслов М.Ю. Гемореологические свойства экстрактов из некоторых растений, содержащих экдистероиды // Растительные ресурсы. 1998. №1. С. 91-96.

6. Зайнуллин В.Г., Мишуров В.П., Пунегов В.В., Старобор Н.А., Башлыкова Л.А., Бабкина Н.Ю. Биологическая

эффективность двух кормовых добавок, содержащих экдистероиды Serratula coronata L. // Растительные ресурсы. 2003. №2. С. 95-103.

7. Амосова Е.Н., Зуева Е.П. Разина Т.Г., Турецкова В.Ф., Азарова О.В., Крылова С.Г, Гольдберг Е.Д. Поиск

новых противоязвенных средств из растений Сибири и Дальнего Востока // Экспериментальная и

клиническая фармакология. 1998. Т. 61. №6. С. 31-35.

8. Амосова Е. Н., Харина Т. Г. Фармакологическая активность экстракта из Serratula coronata L. // Растительные ресурсы. 1989. №2. С. 258-262.

9. Флора Сибири. В 14 т. Т.13: Asteraceae (Compositae) / Сост. И.М. Красноборова, М.Н. Ломоносова, Н.Н.

Тупицына и др.:. Новосибирск, 1997. 472 с.

10. Харина Т.Г. Методический подход к изучению высокопродуктивных популяций (на примере серпухи венценосной) // Труды первой всероссийской конференции по ботаническому ресурсоведению 25-30 ноября 1996. СПб., 1996. 245 с.

11. Ревина Г.А., Карначук Р.А., Тайлашева Т.Я. Динамика содержания экдистерона в надземной части Serratula coronata L. и влияние на него света разного спектрального состава // Растительные ресурсы. 1986. №1. С. 70-72.

12. Дощинская Н. В., Березовская Т. П., Серых Е. А. и др. Лекарственные растения сибирской флоры как источники биологически активных соединений // Первая республиканская конференция по медицинской ботанике: Тез. докл., Киев, 1984. С. 121-122.

13. Гринкевич Н.И., Сафронич Л.Н. Химический анализ лекарственных растений. М., 1983. 176 с.

14. Калинкина Г.И., Слипченко Н.М., Хоружая Т.Г., Саратиков А.С. О возможности комплексного использования Achillea asiatica Serg. как лекарственного растения // Растительные ресурсы. 1989. Т. 25. Вып. 1. С. 74-78.

15. Государственная фармакопея СССР. 9-е изд. М., 1990. Вып. 2. 398 с.

16. Шинкаренко А.Л., Бандюкова И.Н., Казаков А.Л. Методы исследования природных флавоноидов: Метод. рекомендации. Пятигорск, 1977. 70 с.

17. Горошко О.А., Пахомов В.П., Самылина И.А., Никулина И.Н. Исследование состава шишек хмеля // Фармация. 2000. №4. С. 48-50.

18. Андреева В.Ю., Калинкина Г.И. Химическое исследование надземной части манжетки обыкновенной // Химия растительного сырья. 2000. № 1. С. 85-88.

19. Девятнин В.А. Методы химического анализа в производстве витаминов. М., 1964. 40 с.

20. Чалый Г.А., Сурнина Н.Т., Яцюк В.Я. Количественное определение каротиноидов и хлорофоиллов в густом ацетоновом экстракте тысячелистника обыкновенного // Человек и его здоровье: Сб. науч. работ. Вып. 2. Курск., 1999. С. 261-263.

Поступило в редакцию 5 сентября 2003 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.