Исследование компонентов гексанового экстракта из растения гребенщик методом газовой хроматографии

Ихсанов Ербол Сагинович; Абилов Жарылкасын Абдуахитович; Султанова Нургул Адайбаевна; Чоудхари Мухаммед Ихбал

DOI: 10.6060/tcct.20186106.5706 УДК: 547.972

ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ ГЕКСАНОВОГО ЭКСТРАКТА ИЗ РАСТЕНИЯ ГРЕБЕНЩИК МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Е.С. Ихсанов, Ж.А. Абилов, Н.А. Султанова, М.И. Чоудхари

Ербол Сагинович Ихсанов *, Жарылкасын Абдуахитович Абилов, Нургул Адайбаевна Султанова Казахский Национальный университет имени аль-Фараби, 050040, пр. аль-Фараби, 71, Алматы, Республика Казахстан

E-mail: erbol.ih@gmail.com *, abilovs51@mail.ru, nureu@mail.ru Мухаммед Ихбал Чоудхари

Международный центр химических и биологических наук, Университет Карачи, Карачи, Университетское ш., Пакистан, 75270 E-mail: iqbalhej@yahoo.com

Определен качественный и количественный компонентный состав гексанового экстракта, полученного из растительного сырья - надземной части гребенщика щетини-стоволосого (Tamarix hispida) рода гребенщик (Tamarix) семейства гребенщиковые (Tamaricaceae), произрастающего в южном регионе Республики Казахстан (Алматинская область). Для этого предварительно высушенное и измельченное растительное сырье (500 г) экстрагировали гексаном в соотношении сырье-реагент (1:10) в аппарате Сокслета. Полученный экстракт концентрировали в мягких условиях (температура водяной бани 4045 °С) с использованием вакуума водоструйного насоса до сгущенного концентрата. Анализ компонентного состава гексанового экстракта осуществлялся с использованием метода газовой хроматографии с масс-селективным детектором при следующих условиях: использовали капиллярную колонку SHP-5MS, газ-носитель - гелий со скоростью потока 1 мл/мин при температурном градиенте от 40 °С до 250 °С и объеме инжектора - 0,2 мкл. Вещества идентифицировали по масс-спектрам и временам удерживания с использованием библиотеки Wiley GC/MS. Процентное содержание компонентов вычисляли автоматически, исходя из площадей пиков общей хроматограммы ионов. В результате идентифицировали 30 компонентов, из которых 8 - кислот и их эфиров, 5 - спиртов, 4 - ке-тона, 1- альдегид, 1- фенол, 3 - алкана, 3 - галогенопроизводных, 2 - циклических, 3 - гетероциклических соединений. Выявлено значительное содержание ß-каротина (23,73%), 2-цис-9-октадецинилоктаэтанола (16,99%), пропилового эфира 3-октадецилоксиолеино-вой кислоты (14,34%), октакозилтрифторацетата (8,60%), цис- 11- октадеценовой кислоты (7,49%), гептакозана (6,01%), 2-бромоктадеканаля (5,24%), ß-ситостерола (4,49%) соответственно. Впервые в растениях рода гребенщик обнаружены галогенсодержащие биологически активные соединения. Кроме того, было идентифицировано некоторое количество азотосодержащих соединений, ранее также не встречавшихся в липофильных экстрактах тамарикса

Ключевые слова: гребенщик щетинистоволосый, гексановый экстракт, газовая хроматография, масс-спектрометрия

Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2018. V. 61. N 6

INVESTIGATION OF COMPONENTS OF HEXANE EXTRACT FROM TAMARIX HISPIDA

BY METHOD OF GAS CHROMATOGRAPHY

Y.S. Ikhsanov, Z.A. Abilov, N.A. Sultanova, M.I. Choudhary

Yerbol S. Ikhsanov *, Zharylkasyn A. Abilov, Nurgul A. Sultanova

Al-Farabi Kazakh National University, al-Farabi ave., 71, Almaty, 050040, Kazakhstan

E-mail: erbol.ih@gmail.com *, abilovs51@mail.ru, nureu@mail.ru

Mohammed I. Choudhary

International Center for Chemical and Biological Sciences, University of Karachi, Karachi, 75270, Pakistan E-mail: iqbalhej@yahoo.com

In this article, we determined the qualitative and quantitative component composition of the hexane extract, derived from plant material - the aerial part of the Tamarix hispida genus, the Tamarix family of Tamaricaceae, which grows in the southern region of the Republic of Kazakhstan (Almaty region). For this purpose, the previously dried and ground plant material (500 g) was extracted with hexane into the feed-reagent ratio (1:10) in a Soxhlet apparatus. The extract was concentrated under mild conditions (water bath temperature 40-45 °C) using a water-jet pump vacuum to concentrate. Analysis of the component composition of the hexane extract carried out using gas chromatography with a mass-selective detector under the following conditions: capillary column SHP-5MS used carrier gas helium with a flow rate of 1 ml / min at a temperature gradient from 40 °C to 250 °C and the injector volume - 0.2 pl. The materials were identified by mass spectra and retention times using the Wiley GC/MS library. The percentage of the components was calculated automatically from the areas of the peaks of the general chromatogram of the ions. As a result, 30 components were identified, of which 8 were acids and their esters, 5-alcohols, 4-ketones, 1-aldehyde, 1-phenol, 3-alkane, 3 halogen derivatives, 2-cyclic, 3-heterocyclic compounds. A significant content of p-carotene (23.73%), 2-cis-9-octadecinyl octaethanol (16.99%), propyl 3-octa-decyloxyoleic acid (14.34%), octacosyltrifluoroacetate (8.60%), cis-11-octadecenoic acid (7.49%), heptacosan (6.01%), 2-bromocataladecan (5.24%), p-sitosterol (4.49%), respectively. Halogen-containing biologically active compounds were found for the first time in Tamarix genus. In addition, some amount of the nitrogen-containing compounds has been identified, which also were not previously found in lipophilic extracts of Tamarix.

Keywords: Tamarix hispida, hexane extract, gas-chromatography, mass-spectrometry Для цитирования:

Ихсанов Е.С., Абилов Ж. А., Султанова Н.А., Чоудхари М.И. Исследование компонентов гексанового экстракта из растения гребенщик методом газовой хроматографии. Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2018. Т. 61. Вып. 6. С. 83-87 For citation:

Ikhsanov Y.S., Abilov Z.A., Sultanova N.A., Choudhary M.I. Investigation of components of hexane extract from tamarix hispida by method of gas chromatography. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2018. V. 61. N 6. P. 83-87

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время внимание многих исследователей привлекает растительное сырье, содержащее биологически активные соединения, что обусловлено их малой токсичностью, низкой куму-лятивностью и отсутствием аллергических реакций в организме, по сравнению с синтетическими аналогами. Одним из перспективных растительных источников биологически активных веществ являются растения рода гребенщик (Tamarix) семейства гребенщиковые (Tamaricaceae). Растения содержат

богатый комплекс биологически активных веществ (полифенолы, терпеноиды, стероиды) и используются в качестве антимикробного, антиоксидант-ного и кровоостанавливающего средств [1-8].

В данной работе исследован химический состав гексанового экстракта, полученный из надземной части гребенщика щетинистоволосого (Tamarix hispida).

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Растительное сырье собрано в южном регионе Республики Казахстан (Алматинская область).

Измельченное воздушно-сухое сырье (500 г) экстрагировали гексаном в соотношении сырье-реагент (1:10) в аппарате Сокслета. Полученный экстракт концентрировали в мягких условиях (температура водяной бани 40-45 °С) с использованием вакуума водоструйного насоса до густого концентрата, который анализировали на газовом хроматографе с масс-селективным детектором Agilent Technologies 7000 GS/MS. Условия проведения эксперимента: газ-носитель - гелий, скорость потока 1 мл/мин, температурный градиент от 40 °С до 250 °С в течение 5 мин, капиллярная колонка SHP-5MS 30 м (диаметр 2,5 мм; 0,25 мкм), объем инжектора - 0,2 мкл.

Идентификацию компонентов осуществляли автоматически по аналогии с известными масс-спектрами образцов, заложенных в банк данных Wiley.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Химический состав гексанового экстракта растительного сырья гребенщик щетинистоволо-сый определен методом газовой хроматографии с масс-спектрометрией. Компоненты идентифицировали по масс-спектрам и времени удерживания с использованием библиотеки Wiley GC/MS. Про-

центное содержание компонентов вычисляли автоматически исходя из площадей пиков общей хро-матограммы ионов. Данные анализа приведены в таблице.

В результате идентифицировали 30 компонентов, из которых 8 - кислот и их эфиров, 5 - спиртов, 4 - кетона, 1 - альдегид, 1 - фенол, 3 - алкана, 3 - галогенопроизводных, 2 - циклических, 3 - гетероциклических соединений. Выявлено значительное содержание Р-каротина (23,73%), 2-цис-9-окта-децинилоктаэтанола (16,99%), пропилового эфира 3-октадецилоксиолеиновой кислоты (14,34%), окта-козилтрифторацетата (8,60%), цис-11-октадецено-вой кислоты (7,49%), гептакозана (6,01%), 2-бром-октадеканаля (5.24%), Р-ситостерола (4,49%) соответственно.

Ранее нами из растения гребенщик щетини-стоволосый в индивидуальном состоянии были выделены и охарактеризованы спектральными методами анализа Р-каротин, Р-ситостерол и фитол [9].

Впервые в растениях рода гребенщик выявлены галогенопроизводные, которые редко встречаются в растительных объектах. Имеются литературные данные о присутствии галогенопроизводных компонентов в высших растениях [10-14].

Таблица

Химический состав гексанового экстракта растения гребенщик щетинистоволосый

Table 1. Chemical composition of hexane extract of Tamarix hispida

Название соединения Молекулярная формула Время удерживания, мин Содержание, %

Гексановая кислота C6H12O2 3,58 0,06

1 -Метил-2-пирролидинон c5h9no 12,56 0,13

3-Этил-4-метил-пиррол-2,5-дион c7h9no2 13,65 0,11

Нонановая кислота C9H18O2 18,91 0,14

Декановая кислота C10H20O2 19,82 0,07

Ванилин C8H8O3 22,03 0,56

Цис-геранилацетон C13H22O 22,71 0,17

4-ацетил 2- метоксифенол C9H10O3 23,59 0,06

5,6,7,7а-тетрагидро-4,4,7а-триметил 2 (4Н) -бензо-фуранон C11H16O2 24,39 0,09

Додекановая кислота C12H24O2 24,52 0,17

Этил-2-метилаллиловый эфир фумаровой кислоты C10H14O4 25,48 0,70

4-3-гидрокси-1-бутенил -3,5,5-триметил 2-циклогек-сан-1-нон C13H20O2 25,98 0,41

6,10,14-триметил-2-пентадеканон C18H36O 27,71 0,11

3,7,11,15-тетраметил-2-гексадека-1 -ол C20H40O 32,77 1,62

Гексадекановая кислота C16H32O2 33,02 0,72

Фитол C20H40O 34,50 0,51

Цис- 11- октадеценовая кислота C18H34O2 38,92 7,49

5-метил-5-(4,8,12-триметилтридецил) дигидро-2(3н) -фуранон C21H40O2 42,28 1,42

Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2018. V. 61. N 6

Продолжение таблицы

Название соединения Молекулярная формула Время удерживания, мин Содержание, %

Гептакозан C27H56 43,08 6,01

9- (2', 2'-диметилпропанилгидразоно) -3,6-дихлор-2,7-бис [2-(диэтиламино) этокси] флуорен C30H42Cl2N4O3 46,13 0,11

Октакозан C28H58 48,42 0,84

2-цис-9-октадеценилоктаэтанол C20H40O2 49,94 16,99

Т етр атетр аконтан C44H90 50,87 1,07

Триаконтан-1,30-диол C30H62O2 51,30 3,05

Октакозилтрифторацетат C30H57F3O2 53,13 8,60

Пропиловый эфир 3-октадецилоксиолеиновой кислоты C39H76O3 52,04 14,34

2-цис-9-оксидеценилоксиэтанол C20H40O2 53,78 0,78

2-бромоктадеканаль C18H35BrO 47,82 5,24

Р-Каротин C40H56 54,66 23,73

Р-Ситостерол C29H50O 57,32 4,49

ВЫВОДЫ

Определен качественный и количественный компонентный состав гексанового экстракта, полученного из надземной части гребенщика ще-тинистоволосого (Tamarix hispida) с использованием метода газовой хроматографии с масс-селек-тивным детектором. В результате идентифицировали 30 компонентов, из которых 8 - кислот и их эфиров, 5 - спиртов, 4 - кетона, 1 - альдегид, 1 -фенол, 3 - алкана, 3 - галогенопроизводных, 2 -циклических, 3 - гетероциклических соединений. Выявлено значительное содержание Р-каротина (23,73%),

2-цис-9-октадецинилоктаэтанола (16,99%), пропи-лового эфира 3-октадецилоксиолеиновой кислоты (14,34%), октакозилтрифторацетата (8,60%), цис-11-октадеценовой кислоты (7,49%), гептакозана (6,01%), 2-бромоктадеканаля (5,24%), Р-ситосте-рола (4,49%) соответственно.

ЛИТЕРАТУРА

1. Соколов Л.Д. Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейства Paeoniaciae-Thymelaeaceae. Л.: Наука. 1986. 102 с.

2. Qaiser M. The genus Tamarix (Tamaricaceae) in Pakistan Iran. Joum. Bot. 1983. N 2. P. 21-68.

3. Venturella G., Bauiii B., Mandracchia G. The genus Tamarix (Tamaricaceae) in Sicily: first contribution Fl. Medit. 2007. V. 17. P. 25-46.

4. Sharma S.K., Parmar V.S. Novel constitutes of Tamarix species. J. Sci. Indust. Res. 1998. V. 57. P. 873-890.

5. Farah N., Syeda Q., Zabta K.S., Abid A., Syed I.A. Phy-tochemical investigations of Tamarix indica willd and Tamarix passernioides del. ex desv., leaves from Pakistan. Pak. J. Bot. 2013. V. 45. N 5. P. 1503-1507.

Кроме того в надземной массе Tamarix hispida идентифицированы соединения, ранее не обнаруженные в представителях данного вида, а именно: галогенпроизводные, производные пиро-лидина и имиды: 9-(2',2'-Диметилпропанилгидра-зоно)-3,6-дихлор-2,7-бис[2-(диэтиламино) этокси] флуорен, 2-Бромооктадеканаль, Октакосилтрифто-рацетат, а также N-метил-а-пирролидинон (0,13%) и Этилметилмалеимид (0,11%) - которые ранее не были описаны в представителях рода Tamarix, также проведен сравнительный анализ с липофиль-ным составом надземной части Tamarix boveana прослеживается сходство в качественном составе, в частности содержание ванилина и фитола практически одинаково, в то время как количество жирных кислот и углеводородов (гептакозана) сильно отличается [15-20].

Впервые в растениях рода гребенщик обнаружены галогенсодержащие биологически активные соединения.

REFERENCES

1. Sokolov L.D. Plant resources of the USSR: Flowering plants, their chemical composition, use; Families of Paeoniaciae-Thymelaeaceae. L.: Nauka. 1986. 102 p. (in Russian).

2. Qaiser M. The genus Tamarix (Tamaricaceae) in Pakistan Iran. Joum. Bot. 1983. N 2. P. 21-68.

3. Venturella G., Baum B., Mandracchia G. The genus Tamarix (Tamaricaceae) in Sicily: first contribution Fl. Medit. 2007. V. 17. P. 25-46.

4. Sharma S.K., Parmar V.S. Novel constitutes of Tamarix species. J. Sci. Indust. Res. 1998. V. 57. P. 873-890.

5. Farah N., Syeda Q., Zabta K.S., Abid A., Syed I.A. Phy-tochemical investigations of Tamarix indica willd and Tamarix passernioides del. ex desv., leaves from Pakistan. Pak. J. Bot. 2013. V. 45. N 5. P. 1503-1507.

6. Sultanova N. А., Abilov ZhA., Umbetova А.К., Choudhary

M.I. Biologically Active Terpenoids from Tamarix Species. Eur. Chem.-Technol. J. 2013. V. 15. P. 219-226.

7. Султанова Н.А. Гидролизуемые дубильные и родственные соединения растений рода Tamarix. Изв. НАН РК. Сер. хим. 2009. № 2. C. 59-63.

8. Sultanova NA., Makhmoor T., Yasin A., Abilov Zh.A., Omurkamzinova V.B, Atta-ur-Rahman, Choudhary M.I. Isotamarixen - A New Antioxidant and Propyl Endopeptidase-Inhibiting Triterpenoid from Tamarix hispida. Planta Medica. 2004. V. 70. N 1. P. 65-67. DOI: 0009-3130/04/4002-0192.

9. Sultanova N.A., Abilov Zh.A., Shults E.E., Omurkamzinova V.B. Biologically active compounds from Tamarix hispida II. Chem. Nat. Compd. 2004. V. 40. P. 192-193. DOI: 0009-3130/06/4203-0332.

10. Umbetova A.K., Choudhary I.M., Burasheva G.S., Sultanova N.A., Abilov Z.A. Triterpenoids of genus Tamarix. Chem. Natur. Compound. 2006. V. 42. P. 173-176.

11. Султанова Н.А., Умбетова А.К., Бурашева Г.Ш., Аби-лов Ж.А. Изучение химического состава казахстанских видов эугалофитов Tamarix hispida, Tamarix romasissima. T. laxa, T. elongata рода Tamarix. Изв. НТО "Кахак". 2007. Т. 17. С. 225 - 227.

12. Dayan F.E., Cantrell C.L., Duke S.O. Natural products in crop protection. Bioorg. Medicin. Chem. 2009. 17. P. 4022-4034.

13. Gribble G.W. The natural production of organobromine compounds. Environ. Sci. Pollut. Res. 2000. N 7. P. 37-49. DOI: 10.1065/esor199910.002.

14. Gribble G.W. The handbook of environmental chemistry V. 3. Part Organofluorines. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag. 2002. P. 121-132.

15. Saidana D., Mahjoub M.A., Boussaada O., Chriaa J., Cheraif I., Daami M., Mighri Z., Helal A.N. Chemical composition and antimicrobial activity of volatile compounds of Tamarix boveana (Tamaricaceae). Microbiolog. Res. 2008. V. 163. P. 445-455. DOI: 10.1016/j.micres.2006.07.009.

16. Boulaabaa M., Snoussi M., Saadaa M., Mkadmini K., Smaoui A., Abdelly C., Ksouri R. Antimicrobial activities and phytochemical analysis of Tamarix gallicaextracts. Indust. Crops Product. 2015. V. 76. P. 1114-1122.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

17. Gribble G.W. The diversity of naturally produced organohalogens. Chemosphere. 2003. V. 52. P. 289-297.

18. Riadh K., Hanen F., Wided M., Najla T., Baya M., Kamel C., Bakrouf A., Magné C., Abdelly C. Antioxidant and antimicrobial activities of the edible medicinal halophyte Tamarix gallica L. and related polyphenolic constituents. Food Chem. Toxicol. 2009. V. 47. P. 2083-2091.

19. Aykac A., Akgu Y. A new analogue of fatty alcohol from Tamarix hampeana L. Natur. Product Res. 2010. 24. P. 34-39.

20. Dhouha S.N., Olfa A.B., Boussaada A., Noureddine H.M., Mahjoub A.N., Echafai N.Z. The antioxidant and free-radical scavenging activities of Tamarix boveana and Suaeda fruticosa fractions and related active compound. Eur. Sci. J. 2014. N 10. P. 201-219.

6. Sultanova NA., Abilov ZhA., Umbetova А.К., Choudhary

M.I. Biologically Active Terpenoids from Tamarix Species. Eur. Chem.-Technol. J. 2013. V. 15. P. 219-226.

7. Sultanova N.A. Gidrolizuemye dubil'nye i rodstvennye soedinenija rastenij roda Tamarix. Izvestija NAN RK, ser. him. 2009. N 2. P. 59-63.

8. Sultanova NA., Makhmoor T., Yasin A., Abilov Zh.A., Omurkamzinova V.B, Atta-ur-Rahman, Choudhary M.I. Isotamarixen - A New Antioxidant and Propyl Endopeptidase-Inhibiting Triterpenoid from Tamarix hispida. Planta Medica. 2004. V. 70. N 1. P. 65-67. DOI: 0009-3130/04/4002-0192.

9. Sultanova N.A., Abilov Zh.A., Shults E.E., Omurkamzinova V.B. Biologically active compounds from Tamarix hispida II. Chem. Nat. Compd. 2004. V. 40. P. 192-193. DOI: 0009-3130/06/4203-0332.

10. Umbetova A.K., Choudhary I.M., Burasheva G.S., Sul-tanova N.A., Abilov Z.A. Triterpenoids of genus Tamarix. Chem. Natur. Compound. 2006. V. 42. P. 173-176.

11. Sultanova N.A., Umbetova A.K., Burasheva G.Sh., Abi-lov Zh.A. Study of the chemical composition of the Kazakh-stani species of eugalofites Tamarix hispida, Tamarix ro-masissima. T. laxa, T. elongata of the genus Tamarix. Izv. NTO Kakhak. 2007. V. 17. P. 225 - 227.