CC BY
150
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.
