CC BY
375
DOI: 10.14258/jcprm.2018033433
УДК 54.061:543.51 +544.544.3
ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ С МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ ДЕТЕКТИРОВАНИЕМ
© Е.С. Жестовская1, A.M. Антохин1, В.Ф. Таранченко1, C.B. Василевский1, A.B. Аксенов1, Ю.Б. Аксенова1, Л.Ю. Ласкина1, И.А. Родин2, O.A. Шпигун2
1 Научный центр «Сигнал», ул. Большая Оленья, 8, Москва, 107014 (Россия), e-mail: [email protected]
2Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, химический факультет, Ленинские горы, 1-3, Москва, 119991 (Россия)
Методом газовой хроматографии с масс-сиектрометрическим детектированием исследован компонентный состав экстрактов 14 видов лекарственного растительного сырья с целью выявления соединений-маркеров, характерных для конкретного вида растения. Извлечение компонентов из исследуемых объектов осуществляли путем экстрагирования сухого измельченного сырья этанолом. Для анализа полярных соединений экстракты дополнительно дериватизи-ровали, получая соответствующие триметилсилильные производные. Идентификацию компонентов проводили с использованием коммерческих (NIST11, Wiley 14) и собственной пользовательской библиотек масс-спектров. Для лимонника китайского (Schisandra chinensis), гингко двулопастного (Ginkgo biloba), заманихи высокой (Oplopanax elatus), заманихи ощетиненной (Oplopanax horridus), ферулы джунгарской (Ferula soongarica), горянки коротконожковой (Epimedium brevicornu), горянки корейской (Epimedium koreanu), жгун-корня Моннье (Cnidium Monnieri) и якорцев стелющихся (Tribulus terrestris) найден ряд соединений, обладающих видовой специфичностью. Показана возможность практического применения выявленных соединений-маркеров для установления подлинности и контроля качества многокомпонентных растительных сборов и биологически активных пищевых добавок на примере анализа БАД «Вер-тера эндомикс», «REDTEST» и «Devil's club». По результатам анализа экстрактов женьшеня (Panax ginseng), аралии маньчжурской (Aralia mandshurica), родиолы розовой (Rhodiola rosea), эврикомы длиннолистной (Eurycoma longifolia) и элеутерококка колючего (Eleutherococcus senticosus) не удалось выявить соединений-маркеров.
Ключевые слова: лекарственные растения, соединения-маркеры, растительные лекарственные средства, БАД, газовая хроматография, масс-спектрометрия.
Введение
С каящым годом увеличивается потребительский спрос на лекарственные препараты и биологически активные пищевые добавки (БАД) растительного происхождения. В настоящее время одними из востребованных являются препараты: влияющие на репродуктивную систему (на основе таких растений, как эври-кома длиннолистная, горянка коротконожковая и корейская, жгун-корень Моннье и якорцы стелющиеся); предупреждающие и снимающие умственное и физическое утомление, повышающие работоспособность
_ (на основе лимонника китайского, заманихи,
Жестовская Елизавета Сергеевна - младший научный сотрудник, e-mail: [email protected] Антохин Андрей Михайлович - заместитель директора по научной работе, кандидат технических наук, доцент, e-mail: [email protected]
Таранченко Виктор Федорович - начальник отдела, кандидат химических наук, доцент, e-mail: [email protected]
Окончание на С. 150
женьшеня, аралии маньчжурской, элеутерококка колючего, родиолы розовой и гинкго билоба); оказывающие стимулирующее действие на иммунную систему (на основе корней ферулы джунгарской). Как следствие, возможность подделки таких препаратов все больше привлекает внимание российской фармацевтической общественности.
Автор, с которым следует вести переписку.
Современная нормативная документация не в полной мере соответствует требованиям определения подлинности и качества лекарственных растительных препаратов и БАД. Так, в России стандартизация лекарственных препаратов и БАД на основе лимонника китайского проводится по содержанию схизандрола А [1, 2]. Однако имеет место подмена сырья Schisandra chinensis на плоды менее ценных видов растений рода Shisandra, таких как S. Sphenanther или даже на другие виды растений, содержащих схи-зандрол А, например, Vitus spp. и Kadsura longipendunculata [3]. Еще одним примером служат листья гинк-го двулопастного, входящего в европейскую, американскую и российскую фармакопеи [4, 5]. В РФ на основе субстанций из листьев гинкго двулопастного применяются такие препараты, как танакан, билобил, гонкор форте, гинкор гель и т.д. Несмотря на это, до сих пор не решены вопросы стандартизации сырья и препаратов на основе гинкго [6], хотя определенный опыт в этом отношении имеется [7].
Существующие фармакопейные методики не всегда можно применить для контроля качества многокомпонентных лекарственных средств и БАД без соответствующей доработки. К тому же ряд растений, обладающих выраженной биологической активностью и используемых при создании БАД, не входит в государственную фармакопею (ГФ) (например, заманиха, горянка, ферула джунгарская, жгун-корень Моннье). В связи с этим актуальной задачей является поиск новых подходов к разработке методик надежной идентификации определенных видов растительного сырья, в том числе в составе многокомпонентных растительных сборов и БАД.
Для определения подлинности состава в зарубежных фармакопеях наиболее популярно использование индикаторных соединений (маркеров). В России же такой подход к анализу растительных лекарственных средств встречается редко [8-12].
Маркером может выступать как вещество, характерное для конкретного семейства [13] или вида растения [14], так и содержание определенного соединения в растении [15]. В некоторых случаях маркерным соединением может являться не само биологически активное вещество, а его предшественник, метаболит или производное, полученные путем дериватизации, гидролиза и т.д.
При выборе маркера следует учитывать следующие аспекты: возможные соединения-маркеры должны переходить в продукты переработки лекарственного растительного сырья, с тем чтобы их можно было определить в готовом фитопрепарате; содержание таких соединений в сырье может быть незначительным (до нескольких мкг/кг); не обязательно должны обладать биологической активностью. В процессе их поиска и анализа нет необходимости использовать дорогостоящие стандартные образцы для последующего их количественного определения, так как присутствие маркера - это качественный показатель. Для достоверной идентификации достаточно наличия соответствующего масс-спектра в библиотеке.
Цель настоящей работы - на основании исследований компонентного состава растительного сырья выявить специфичные вещества-маркеры, позволяющие идентифицировать конкретный вид растения в составе многокомпонентных растительных лекарственных средств и БАД.
Экспериментальная часть
В качестве объектов исследования были выбраны следующие образцы лекарственного растительно-
- го сырья: корни и корневища элеутерококка ко-
Василевский Сергей Валерьевич - заведующий » , • ,
лабораторией, кандидат химических наук, доцент, л*046™ (Eleutherococcus senticosus Maxim.;, зама-
e-mail: [email protected] нихи высокой (Oplopanax еlatus (Nakai) Nakai),
Аксенов Алексей Вадимович - заведующий лабораторией, заманихи ощетиненной (Oplopanax horridus (Sm.)
кандидат технических наук, доцент, e-mail: л,. ч /г. . ^ . л,
, . J Miq.), женьшеня (Panax ginseng С.А.Меу., syn.:
[email protected] n ' 1 ее j s
Аксенова Юлия Борисовна - научный сотрудник, Рапах schinseng T.Nees), аралии маньчжурской
e-mail: [email protected] (Aralia mandshurica Rupr. et Maxim, syn.: Aralia
Ласкина Любовь Юрьевна - научный сотрудник, еШа (Mq ) Seem ) p(WI0JIbI розовой (Rhodiola e-mail: [email protected]
n s ТЖ а ч rosea L.), ферулы джунгарскои (Ferula soongarica
Родин Игорь Александрович- заместитель декана 7 ^ J ^ 1 0
по инновационной деятельности, доктор химических наук, Ра1Ц эврикомы длиннолистной (Еигусота
e-mail: [email protected] longifolia Jaclv: листья горянки коротконожковой
Шпигун Олег Алексеевич - профессор кафедры /Т7 . , Лл- • ,
„ F т ,^ (tpimedium brevicornu MaximJ, горянки кореи-аналитическои химии химического факультета Ml У,
член-корр. РАН, доктор химических наук, ской (Epimedium koreanu Nakai;, гинкго двуло-
e-mail: [email protected] пастного (Ginkgo biloba L.J; плоды лимонника ки-
тайского (Schisandra chinensis (Turcz.) Baill.) и жгун-корня Моннье (Cnidium Monnieri L.); трава якорцев стелющихся (Tribulus terrestris L.).
Извлечение компонентов из исследуемых объектов проводили путем экстрагирования сухого измельченного сырья этанолом в течение 15 мин в ультразвуковой ванне при 50 °С. Полученный этанольный экстракт пропускали через 0.45 мкм фильтр CHROMAFIL Xtra (Macherey-Nagel, Германия). Для дополнительной очистки от мешающих соединений к 1 мл экстракта добавляли 9 мл деионизированной воды, 1 г хлорида натрия и 3 мл смеси диэтилового и да/>еда-бутилметилового эфиров (9 : 1), перемешивали на ротационном миксере и выдерживали в ультразвуковой ванне 15 мин. После центрифугировали 10 мин при 4500 об/мин. и отбирали органический слой. К оставшемуся водному слою добавляли еще 3 мл смеси эфиров и повторяли процедуру. Два органических слоя объединяли, высушивали досуха в токе азота и перерастворяли в 0.5 мл метанола.
Для анализа полярных соединений проводили дериватизацию с получением соответствующих три-метилсилильных (ТМС) производных. В качестве дериватизирующего реагента использовали Ы.О-бис(тримстилсилил)ацстамид («Sigma-Aldrich», Германия). Анализ проводили с использованием газового хроматографа с масс-спектрометрическим детектором Agilent 7890А/5975С («Agilent Technologies», США), оснащенного кварцевой капиллярной колонкой HP-5MS длиной 30 м, внутренним диаметром 0.25 мм и толщиной неподвижной жидкой фазы 0.25 мкм. Хроматографирование осуществляли в режиме программирования температуры термостата колонки: начальный изотермический участок 40 °С (1 мин), подъем температуры со скоростью 10 °С/мин до 270 °С, подъем температуры со скоростью 40 °С/мин до 300 °С, конечный изотермический участок при 300 °С в течение 30 мин. Температура испарителя 280 °С, температура интерфейса 300 °С, скорость потока газа-носителя (гелий) составляла 1 мл/мин. Масс-спектры регистрировали в режиме электронной ионизации в диапазоне 40-1050 а.е.м.
Идентификацию компонентов проводили используя коммерческие (NIST11, Wileyl4) и собственную пользовательскую библиотеки масс-спектров.
Обсуждение результатов
В настоящей работе методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (ГХ-МС) были исследованы экстракты 14 видов лекарственного растительного сырья.
Так, установлено, что плоды лимонника китайского содержат в своем составе большой набор органических кислот и их эфиров (46.74%), сахара (40.13%), терпены (5.07%), лигнаны (4.49%), фитостероиды (1.66%), флавоноиды (1.35%), витамины (0.06%) и полиены (0.04%). При этом наличие в составе соединений из класса лигнанов является специфичным признаком данного растения. Для плодов лимонника китайского характерно не только высокое содержание схизандрола А (2.08%) и схизандрола В (0.89%), но и присутствие в составе схизандрина В (0.45%), схизандрина С (0.15%) и схизандрина А (0.06%). Совместное использование выявленных соединений-маркеров позволит отличить подмену сырья лимонника китайского от менее ценных видов растений рода Shisandra.
По результатам анализа этанольного экстракта листьев гинкго билоба выявлено значительное содержание Сахаров (69.63 %), присутствие которых затрудняет идентификацию. После проведения стадии дополнительной переэкстракции в составе экстракта обнаружены органические кислоты (янтарная кислота, глицериновая кислота, фумаровая кислота, яблочная кислота, треоновая кислота, 4-гидроксибензойная кислота, изованилиновая кислота, шикимовая кислота, хинная кислота галловая кислота, глюконовая кислота), на долю которых приходится 25.50%, флавоноиды (каемпферол, кверцетин, рамнетин, мирицетин) - 3.51%, витамины (Е и ВЗ) - 0.07% и пирокатехин - 0.06%. Кроме того, компонентный состав листьев гингко билоба содержит ряд специфичных соединений, приведенных в таблице 1. Гинкго билоба уникально тем, что содержит билобалиды с гинкголидами. Других растений, где были бы эти терпены, в природе просто нет. В то же время содержание гинкголевых кислот - важный показатель, характеризующий качество и безопасность сухих экстрактов из листьев гинкго двулопастного. Данные соединения являются сильными аллергенами и проявляют генотоксичные свойства, их содержание не должно превышать 5 мг/кг.
Таблица 1. Специфичные соединения, идентифицированные в экстракте листьев гинкго билоба
Название соединения Индекс удерживания, RI (для ТМС-производных) Содержание, %
Гинкголы
З-Тридецилфенол 2296 0.06
3-(8-пентадецил)фенол 2492 0.06
3-пентадецилфенол 2493 0.03
3-(47,77)-4,7-гептадекадиенилфенол 2678 0.02
3-( 10-гептадеценил)фенол 2698 0.02
Гинкголевые кислоты
Гинкголевая кислота (С13:0) 2666 0.09
Гинкголевая кислота (С 15:1) 2862 0.13
Гинкголевая кислота (С15:0) 2868 0.07
Гинкголевая кислота (С17:2) 3044 0.07
Гинкголевая кислота (С17:1) 3066 0.38
Терпеновые трилактоны
Билобалид 2465 0.21
Гинкголид А 3181 0.07
Гинкголид J 3200 0.05
Гинкголид В 3254 0.03
Гинкголид С 3277 0.03
Исходя из результатов, полученных методом ГХ-МС, в качестве маркерных соединений для гингко билоба были выбраны 5 соединений из ряда терпеновых трилактонов и 3 наиболее представительных соединения из ряда гинкголевых кислот.
Экстракт из корней растений рода Заманиха имеет сложный химический состав: в него входит большое количество соединений из класса органических кислот и их эфиров (2-гидроксибутановая кислота, щавелевая кислота, 3-гидроксипропановая кислота, гептановая кислота, октановая кислота, яблочная кислота, янтарная кислота, феруловая кислота, хлорогеновая кислота, пальмитиновая кислота, стеариновая кислота, кофейная кислота, линолевая кислота, этиловый эфир линолевой кислоты, 2-монопальмитин), терпены (у-кадинен, 5-кадинен, спатуленол, элемол, гвайол, эпикубенол, т-кадинол, а-кадинол, булнезол, а-бисаболол), фитостерои-ды (стигмастерол, ситостерол, тремилон, ситостенон, стигмастан-3,6-дион), лигнаны (азаринин, сезамин), даранс-неролидол, витамин Е, гептанол, элеутерозид В, сахара. Основными компонентами, содержащимися в корнях O.elatus, являются транс-неролидол (7.38%), т-кадинол (10.13%), фалькариндиол (21.30%) и опло-пандиол (44.94%), а в корнях O.horridus: даранс-неролидол (4.26%), т-кадинол (1.74%), фалькариндиол (7.28%), оплопандиол (15.37%), оплопантриол А (13.59%), оплопантриол В (14.99%), фалькариндиол ацетат (4.52%) и оплопандиол ацетат (4.52%). Исследование экстрактов корней растений рода Заманиха позволило установить специфические соединения, относящиеся к классу полиины, с помощью которых можно не только подтвердить наличие в препарате растений рода Заманиха, но так же установить его вид. Так, в корнях заманихи высокой содержится только три соединения исследуемого класса - фалькаринол, фалькариндиол и оплопандиол, в то время как заманиха ощетиненная содержит семь представителей класса полиинов: фалькаринол, фалькариндиол, оплопандиол, оплопантриол А, оплопантриол В, ацетат фалькариндиола и ацетат оплопандиола (рис. 1).
Предложенный подход апробирован при анализе БАД «Вертера эндомикс», приобретенного в интернет-магазине и в составе которого заявлены корни заманихи высокой. Результаты анализа показали отсутствие искомых соединений-маркеров, и как следствие, корней заманихи высокой в исследуемой БАД. В то время как при исследовании коммерческого экстракта заманихи ощетиненной «Devil's Club Liquid Extract» («Herb Pharm») обнаружены все семь характеристичных соединений класса полиины.
Компонентный состав экстракта корней ферулы джунгарской представлен 45 соединениями различных классов, в том числе сахара (37.29%), З-фарнезил-4-гидргоксибензойная кислота (34.15%), жирные кислоты (9.46%), даукановые эфиры (7.18%) и сесквитерпеноиды (1.74%). Из числа идентифицированных соединений можно выделить ряд специфичных, которые представлены в таблице 2.
Среди многочисленных видов растений рода Ferula большинство содержат в составе экстрактов различные сложные эфиры гидроксиароматических кислот, которые могут выступать в качестве хемотаксоно-мической характеристики вида. Например, обнаруженные в ходе анализа ферутинин и теферин содержатся в корнях не только Ferula soongarica, но и Ferula tenuisecta. Проведенные исследования показали, что актуально использовать эти соединения не по отдельности, а в сочетании с сесквитерпеноидами (ферутинол, фе-ругинин) и З-фарнезил-4-гидргоксибензойной кислотой в качестве характеристичного набора соединений-маркеров для ферулы джунгарской.
RT: 20.00-25.20 SM: 7G
! 100-
50-
100-50^ 0-
20
21
22 23
Time (min)
24
NL:
1.46Е6 TIC MS Zam-hor
NL:
2.04 E7 TIC MS zam-elat
25
Рис. 1. Фрагмент хроматограммы экстрактов корней растений рода Заманиха (А - заманиха ощетиненная, Б - заманиха высокая; 1 - фалькаринол, 2 - оплопандиол, 3 - фалькариндиол, 4 - оплопантриол В, 5 - оплопантриол А, 6 - ацетат оплопандиола, 7 - ацетат фалькариндиола)
Таблица 2. Специфические соединения, идентифицированные в экстракте корней ферулы джунгарской
Название соединения Индекс удерживания, Ы Содержание, %
Производные бензойнсгй кислоты
З-фарнезил-4-гидргоксибензойная кислота 2841* 34.15
С есквитерпеноиды
Ферутинол 1917 0.07
Феругинин 2496 1.67
Даукановые эфиры
Ферутинин 2807 5.20
Дегидроферутинин 2415 0.20
Теферин 2852 1.15
Метилтеферин 2826 0.46
Примечание. *в виде ТМС-производных.
Из всего многообразия компонентов, присутствующих в листьях ЕртесИит Ьге\чсогт и ЕртесИит когеапит, удалось установить, что большую часть составляют органические кислоты (2,3-дигидрокси-бутановая кислота, янтарная кислота, глицериновая кислота, шикимовая кислота, хинная кислота, кумаро-вая кислота, галловая кислота, метилкофейная кислота, хлорогеновая кислота, эллагаловая кислота, кофейная кислота, пальмитиновая кислота, линолевая кислота, олеиновая кислота) на долю которых приходится 12.8%, флавоноиды 23.41% и сахара 43.96%. Флавоноиды являются важнейшими функционально значимыми соединениями, присутствующими в горянке и обусловливающими ее биологическую активность. На сегодняшний день разработана и аттестована методика измерений содержания икариина, икаритина, икаризида I, икаризида II, эпимедина А, эпимедина В и эпимедина С в биологически активных добавках методом ВЭЖХ-МС [16]. По результатам анализа дериватизированного экстракта с использованием метода ГХ-МС идентифицировано 4 соединения из класса флавоноидов (икариин, икаритин, икаризид I и ика-ризид II) в виде ТМС производных. Данные соединения были предложены в качестве маркерных.
При исследовании экстракта плодов жгун-корня Моннье было отмечено присутствие соединений из класса кумарины (остол, императорин); терпены (пинен, камфен, лимонен, цедрен, карен); терпеноиды (борнилацетат); полиены (оцимен и фарнезен); органические кислоты (кумаровая, линолевая, олеиновая, 9-тетрадекановая), ситостерола и Сахаров. В качестве специфичного соединения был выбран остол, содержание которого на порядок превышает содержание императорина. Необходимо отметить, что остол также является основным биоактивным компонентом данного растения.
Биологическая активность травы ТпЬи/ия 1егге.\1г1.\ обусловлена присутствием в ней стероидных сапонинов. Часть из них (диосцин, протодиосцин, метилпротодиосцин, трибулосапонин В, трибестин и т.д.) уже была предложена для стандартизации препаратов на основе якорцев стелющихся методом ВЭЖХ со спектрофотометрическим и масс-спектрометрическим детектированием [17-19]. Все они обладают большой молекулярной массой, что делает их не пригодными для анализа методом ГХ-МС. Используя ме-
тод ГХ-МС, в экстракте якорцев стелющихся удалось идентифицировать 13 аминокислот (аланин, валин, лейцин, изолейцин, пролин, 5-оксопролин, норвалин, серин, гомосерин, треонин, фенилаланин, аспараги-новая кислота, глутаминовая кислота) общее содержание которых составляет 20.17%. Кроме того, в экстракте обнаружены жирные кислоты и их эфиры (9.64%), другие органические кислоты (глутаминовая, аскорбиновая, рибоновая, глутаровая, феруловая, 2-пентандионовая) - 18.33%, фитол (2.50%), фитостерои-ды (2.43%), стероидные сапонины (3.06%) и сахара. Анализ данных показал, что в качестве маркерных могут быть использованы 3-гидрокси спиростан-12-он, спирост-4-ен-3,12-дион и 24-гидрокси спирост-4-ен-3,12-дион.
В качестве апробации проведен анализ БАД «REDTEST», применяющейся в качестве стимулятора выработки собственного тестостерона, в результате которого обнаружены маркеры горянки, жгун-корня Моннье и стероидные сапонины, характерные для травы якорцев стелющихся [20] (рис. 2). Полученные данные соответствуют заявленному производителем составу.
На основе полученных данных установлено, что 9 видов лекарственных растений содержат ряд специфических маркеров, позволяющих однозначно их идентифицировать. Полученные результаты обобщены в таблице 3.
Рис. 2. Фрагмент хроматограммы БАД «REDTEST» (1 - икаритин, 2 - 3-гидрокси спиростан-12-он, 3 - спи-рост-4-ен-3,12-дион, 4 - остол, 5 - 24-гидрокси спирост-4-ен-3,12-дион, б - икаризид, 7 - икариин)
Таблица 3. Соединения-маркеры некоторых видов лекарственного растительного сырья, выявленные с помощью метода ГХ-МС
Растительное сырье Маркер Класс соединений
Лимонник китайский схизандрол А, схизандрол В, ТТТ/ГРТТЯ'НТ.Т
(Schisandra chinensis) схизандрин А, схизандрин В, схизандрин С - н и 11аг1Ы
Гинкго двулопастной билобалид, гинкголид А, гинкголид В, гинкголид С, гинкголид J терпеновые трилактоны
(Ginkgo biloba) гинкголевая кислота (С13:0), гинкголевая кислота (С15:1), гинкголевая кислота (С17:1) производные бензойной кислоты
Заманиха высокая (Oplopanax elatus) фалькаринол, фалькариндиол, оплопандиол полиины
Заманиха ощетиненная (Oplopanax horridus) фалькаринол, фалькариндиол, оплопандиол, оплопантриол А, оплопантирол В, ацетат фалька-риндиола, ацетат оплопандиола полиины
Ферула джунгарская (Ferula soongatica) ферутинол, феругинин ферутинин, теферин З-фарнезил-4-гидргоксибензой-ная кислота сесквитерпеноиды даукановые эфиры производные бензойной кислоты
Горянка коротконожковая
(.Epimedium brevicomu) Горянка корейская икариин, икаритин, икаризид I икаризид II флавоноиды
(Epimedium koreanu)
Жгун-корень Моннье (Cnidium Monnieri) остол кумарины
Якорцы стелющиеся (Ttibulus terrestris) 3-гидрокси спиростан-12-он,
спирост-4-ен-3,12-дион, 24- гидрокси спирост-4-ен-3,12-дион стероидные сапонины
По результатам исследования женьшеня, аралии маньчжурской, родиолы розовой, эврикомы длиннолистной и элеутерококка колючего не удалось выявить соединений-маркеров. Методом ГХ-МС в составе экстрактов родиолы розовой удалось установить только коричный спирт и салидрозид. Первый является продуктом расщепления розавина, образующимся при неправильной обработке сырья. В свою очередь салидрозид скорее является групповым маркером, так как содержится практически во всех растениях рода Rhodiola. Идентифицируемый в экстрактах корней элеутерококка колючего элеутерозид В, также содержится в большинстве представителей семейства Аралиевых. По результатам проведенных исследований методом ГХ-МС стоит отметить схожесть компонентного состава аралии, женьшеня, элеутерококка и заманихи (сем. Araliaceae). Все исследуемые представители семейства характеризуются наличием соединений из классов терпены и полиацетилены.
Выводы
1. Изучен качественный состав экстрактов 14 видов лекарственного растительного сырья методом ГХ-МС.
2. Предложен ряд специфических соединений, которые можно использовать при идентификации лимонника китайского (Schisandra chinensis), гингко двулопастного (Ginkgo biloba), заманихи высокой (Oplopanax elatus), заманихи ощетиненной (Oplopanax horridus), ферулы джунгарской (Ferula soongarica), горянки коротконожковой (Epimedium brevicornu), горянки корейской (Epimedium когеапи), жгун-корня Моннье (Cnidium Monnieri), якорцев стелющихся (Tribulus terrestris) в составе многокомпонентных лекарственных растительных средств и БАД.
3. Показана возможность практического применения выявленных соединений-маркеров для установления подлинности и контроля качества БАД.
Список литературы
1. Руководство по методам контроля качества n безопасности биологически активных добавок к пище. Р 4.1.1672-03, Минздрав РФ, М., 2004.
2. Рекомендуемые уровни потребления пищевых и биологически активных веществ: методические рекомендации. MP 2.3.1. 19150-04 M., 2004.
3. Комаров E.JL, Власов A.M., Эллер К.И. Оценка подлинности растительных экстрактов как сырья для БАД. Shisandra Chinensis - лимонник китайский // Рынок БАД. 2005. №5(25). С. 33-35.
4. Государственная фармакопея Российской Федерации: в 3 т. XIII изд. М., 2015.
5. Crane P. Ginkgo: the tree that time forgot // New Haven and London: Yale University Press. 2013. 350 p.
6. Куркина A.B., Калабухова E.A., Власова Г.И., Демидова Г.А., Авдеева Е.В. Обоснование новых подходов к стандартизации листьев гинкго двулопастного с помощью метода ВЭЖХ // Современные проблемы науки и образования. 2013. №4. С. 352-358.
7. Марченко М.А., Зилфикаров H.H., Ибрагимов Т.А., Малеев А.Г. Разработка методик стандартизации сухого экстракта и лекарственных препаратов гинкго двулопастного // Фармакогнозия, ботаника. 2017. Т. 5, №3. С. 222-241. DOI: 10.19163/2307-9266-2017-5-3-222-241.
8. Разживин Р.В., Решетняк В.Ю., Кузьменко А.Н., Нестерова О.В., Попков В.А. Применение хромато-масс-спектрометрии для изучения компонентного состава фармакопейных видов лекарственного растительного сырья // Вестник Московского университета. Серия 2. Химия. 2009. Т. 50, №1. С. 67-70.
9. Тутелян В.А., Эллер К.И., Власов A.M. Разработка методов анализа индикаторных компонентов фиточаев и биологически активных добавок // Питание здорового и больного человека: материалы III межрегиональной научно-практической конференции. СПб., 2005. С. 201-202.
10. Эллер К.И., Соловьева О.И. Аналитические подходы к определению действующих веществ и подлинности биологически активных добавок к пище // Биологически активные добавки к пище: XXI век: Тезисы доклада IV Международного симпозиума. СПб., 2000. С. 598.
11. Кузьменко А.Н., Краснюк И.И., Пирогов A.B. Алгоритм выбора веществ-маркеров при газохроматографиче-ском анализе лекарственного растительного сырья // Вестник Московского университета. Серия 2. Химия. 2014. Т. 55, №4. С. 214-218.
12. Разживин Р.В., Решетняк В.Ю., Кузьменко А.Н., Нестерова О.В., Попков В.А. Возможность применения специфических маркеров определенных видов лекарственного растительного сырья при анализе многокомпонентных растительных сборов и фиточаев // Вестник Московского университета. Серия 2. Химия. 2009. Т. 50, №2. С. 129-132.
13. Хотимченко C.B., Васьковский В.Е. Инозит содержащий сфинголипид из красной водоросли Gracilaria verrucosa // Биоорганическая химия. 2004. Т. 30, №2. С. 190-194.
14. Dias А.С.Р., Tomas-Barberan F. A., Fernandes-Ferreira M., Ferreres F. Unusual flavonoids produced by callus of hyperi-cumperforatum//П Phytochemistry. 1998. Vol 48,N7. Pp. 1165-1168. DOI: 10.1016/S0031-9422(97)00963-l.
15. Чадин И. Хемосистематика - основа изучения биохимического разнообразия растений // Вестник Института биологии Коми НЦ УрО РАН. 2001. Вып. 46. №8. С. 23-25.
16. Методика измерений содержания икариина, икаригина, икаризида I, икаризида II, эпимедина А, эпимедина В и эпимедина С в биологически активных добавках методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с применением тандемной масс-спектрометрии. (№6.00163/2-28-2016 от 28.03.16).
17. Козлова О.И., Передеряев О.И., Раменская Г.В. Определение методом высокоэффективной хроматографии стероидных сапонинов в биологически активных добавках к пище, содержащих экстракт якорцев стелющихся //Вопросы питания. 2011. Т. 8, №6. С. 67-71.
18. Dinchev D., Janda В., Evstatieva L., Oleszek W., Aslani M.R., Kostova I. Distribution of steroidal saponins in Tribu-lus terrestris from different geographical regions // Phytochemistry. 2008. Vol. 69. Pp. 176-186. DOI: 10.1016/j.phytochem.2007.07.003.
19. Ivanova A., Lazarova I., Mechkarova P., Tchorbanov B. HPLC method for screening of steroidal saponins and rutin as biologically active compounds in Tribulus Terrestris L. // Biotechnology & Biotechnological Equipment. 2010. Vol. 24, N1. Pp. 129-133. DOI: 10.1080/13102818.2010.10817826.
20. Powers C.N., Setzer W.N. A molecular docking study of phytochemical estrogen mimics from dietary herbal supplements // In Silico Pharmacology. 2015. Vol. 3, issue 1, Article 4. Pp. 1-63. DOI: 10.1186/s40203-015-0008-z.
Поступило в редакцию 15 ноября 2017 г.
После переработки 5 марта 2018 г.
Для цитирования: Жестовская Е.С., Антохин A.M., Таранченко В.Ф., Василевский C.B., Аксенов A.B., Аксенова Ю.Б., Ласкина Л.Ю., Родин И.А., Шпигун O.A. Исследование компонентного состава лекарственного растительного сырья методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием // Химия растительного сырья. 2018. №3. С. 149-157. DOI: 10.14258/jcprm.2018033433.
Zhestovskaya Ye.S. , Antokhin A.M., Taranchenko V.F., Vasilevskiy S.V., Aksenov A.V., Aksenova Yu.B., Laskina L.Yu., Rodin I.A., Shpigun O.A. STUDY OF COMPONENT COMPOSITION OF MEDICINAL PLANT MATERIALS BY GAS CHROMATOGRAPHY WITH MASS-SPECTROMETRIC DETECTION
1Research Center "Signal", Bol'shaya Olen'ya St., 8, Moscow, 107014 (Russia), e-mail: [email protected] 2Moscow State University. M. V. Lomonosov Moscow State University, Faculty of Chemistry, Leninskiye gory, 1-3, (Russia)119991 (Russia)
Component composition of extracts 14 medicinal materials kinds was study by gas chromatography with mass-spectrometric detection for revealing of the marker compounds specific for particular plant species. Extraction of components from the investigated objects was carried out by extraction of dry ground raw material with ethanol. For the analysis of polar compounds, the extracts were further derivatized to give the corresponding trimethylsilyl derivatives. Identification of components was carried out using commercial (NIST11, Wiley 14) and own custom mass-spectrometer libraries. A number of compounds with species specificity were found for Schisandra chinensis, Ginkgo biloba, Oplopanax elatus, Oplopanax horridus, Ferula soongarica, Epimedium brevicornu, Epimedium koreanu, Cnidium Monnieri, Tribulus terrestris. The possibility of practical application of identified marker compounds for establishing the authenticity and quality control of multicomponent plant gathering and biologically active food additives on the example of the analysis BAA «Vertera Endo mix», «REDTEST», «Devil's Club» is shown. Based on the analysis of extracts Panax ginseng, Aralia mandshurica, Rhodiola rosea, Eurycoma longifo-lia and Eleutherococcus senticosus, it was not possible to identify marker compounds
Keywords: medicinal plants, marker compounds, phytopharmaceuticals, BAA, gas chromatography, mass-spectrometry.
Corresponding author.
References
1. Rukovodstvo po metodam kontrolya kachestva i bezopasnosti biologicheski aktivnykh dobavok k pishche. R 4.1.1672-03, MinZdrav RF. [Guidance on methods for quality control and safety of biologically active food additives. P 4.1.1672-03, Ministry of Health of the Russian Federation], Moscow, 2004. (inRuss.).
2. Metodicheskiye rekomendatsii. «Rekomenduyemyye urovni potrebleniya pishchevykh i biologicheski aktivnykh ve-shchestv», MR 2.3.1. 19150-04. [Methodical recommendations. "Recommended levels of consumption of food and biologically active substances", MP 2.3.1. 19150-04]. Moscow, 2004. (in Russ.).
3. Komarov Ye.L., Vlasov A.M., Eller K.I. RynokBAD, 2005, no. 5(25), pp. 33-35. (in Russ.).
4. Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiyskoy Federatsii. [State Pharmacopoeia of the Russian Federation], XIII Edition. In 3 vol. Moscow, 2015. (inRuss.).
5. Crane P. Ginkgo: the tree that time forgot // New Haven and London: Yale University Press. 2013. 350 p.
6. Kurkina A.V., Kalabukhova Ye.A., Vlasova G.I., Demidova G.A., Avdeyeva Ye.V. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya, 2013, no. 4, pp. 352-358. (in Russ.).
7. Marchenko M.A., Zilfikarov I.N., Ibragimov T.A., Maleyev A.G. Farmakognoziya, botanika, 2017, vol. 5, no. 3, pp. 222-241. DOI: 10.19163/2307-9266-2017-5-3-222-241. (inRuss.).
8. Razzhivin R. V., Reshetnyak V.Yu., Kuz'menko A.N., Nesterova O.V., Popkov V.A. Vestnik Moskovskogo univer-siteta. Seriya 2. Khimiya, 2009, vol. 50, no. 1, pp. 67-70. (in Russ.).
9. Tutelyan V.A., Eller K.I., Vlasov A.M. Pitaniye zdorovogo i bol'nogo cheloveka: Materialy III mezhregio-nal'noy nauchno-prakticheskoy konferentsii. [Nutrition for a healthy and sick person: Proceedings of the III Interregional Scientific and Practical Conference], St. Petersburg, 2005, pp. 201-202. (in Russ.).
10. Eller K.I., Solov'yeva O.I. Biologicheski aktivnyye dobavki kpishche: XXI vek: Tezisy doklada IVMezhduna-rodnogo simpoziuma. [Biologically active food additives: XXI century: Abstracts of the IV International Symposium], St. Petersburg, 2000, pp. 598. (inRuss.).
11. Kuz'menko A.N., Krasnyuk I.I., Pirogov A.V. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 2. Khimiya, 2014, vol. 55, no. 4, pp. 214-218. (inRuss.).
12. Razzhivin R.V., Reshetnyak V.YU., Kuz'menko A.N., Nesterova O.V., Popkov V.A. Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 2. Khimiya, 2009, vol. 50, no. 2, pp. 129-132. (in Russ.).
13. Khotimchenko S.V., Vas'kovskiy V.Ye. Bioorganicheskaya khimiya, 2004, vol. 30, no. 2, pp. 190-194. (in Russ.).
14. Dias A.C.P., Tomas-Barberan F.A., Fernandes-Ferreira M., Ferreres F. II Phytochemistry, 1998, vol. 48, no. 7, pp. 1165-1168. DOI: 10.1016/S0031 -9422(97)00963-1.
15. Chadin I. Vestnik Instituía biologii Komi NTS UrO RAN, 2001, issue 46, no. 8, pp. 23-25. (in Russ.).
16. Metodika izmereniy soderzhaniya ikariina, ikaritina, ikarizidal, ikarizida II, epimedina A, epimedina Vi epimedina S v biologicheski aktivnykh dobavkakh metodom vysokoeffektivnoy zhidkostnoy khromatografii s primeneniyem tandemnoy mass-spektrometrii. [Method for measuring the content of Icariin, Ikaritin, Ikarizide I, Ikarizide II, epimedine A, epimedine B and epimedine C in biologically active additives by high-performance liquid chromatography using tandem mass spectrometry], (№6.00163/2-28-2016 ot 28.03.16). (in Russ.).
17. Kozlova O.I., Perederyayev O.I., Ramenskaya G.V. Voprosypitaniya, 2011, vol. 8, no. 6, pp. 67-71. (in Russ.).
18. Dinchev D., Janda B., Evstatieva L., Oleszek W., Aslani M.R., Kostova I. Phytochemistry, 2008, vol. 69, pp. 176-186. DOI: 10.1016/j.phytochem.2007.07.003.
19. Ivanova A., Lazarova I., MechkarovaP., Tchorbanov B. Biotechnology & BiotechnologicalEquipment, 2010, vol. 24, no. l,pp. 129-133. DOI: 10.1080/13102818.2010.10817826.
20. Powers C.N., Setzer W.N. In Silico Pharmacology, 2015, vol. 3, issue 1, Article 4, pp. 1-63. DOI: 10.1186/s40203-015-0008-z.
Received November 15, 2017 Revised March 5, 2018
For citing: Zhestovskaya Ye.S., Antokhin A.M., Taranchenko V.F., Vasilevskiy S.V., Aksenov A.V, Aksenova Yu.B., Las-kina L.Yu., Rodin I.A., Shpigun O.A. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2018, no. 3, pp. 149-157. (in Russ.). DOI: 10.14258/jcprm.2018033433.
