CC BY
16
STUDY OF LIPIDS OF SOME RED ALGAE OF CASPIAN SEA AS PROSPECTIVE SOURCES MEDICINAL PREPARATIONS
12 3
Tekayev Sh.D. , Berdiyev A.A. , Bolmammedov Y.Ch. (Turkmenistan)
1Tekayev Shatlyk Dovletgeldiyevich - Student, DEPARTMENT OF MEDICINE;
2Berdiyev Atamyrat Amangeldiyevich - Trainee Teacher, DEPARTMENT OF PHARMACY;
3Bolmammedov Yklym Charymuhammedovich - Clinical Ordinator, DEPARTMENT OF HOSPITAL THERAPY WITH A COURSE OF CLINICAL PHARMACOLOGY AND ENDOCRINOLOGY, STATE MEDICAL UNIVERSITY OF TURKMENISTAN NAMED AFTER MYRAT GARRYYEV,
ASHGABAT, TURKMENISTAN
Abstract: the method of thin-layer chromatography and spectrophotometry was used to study the regularity of the decomposition of carboxylic fatty acids, both in terms of quality and quantity, which are part of the lipids of some red algae growing in the western part of the Caspian Sea. The most favorable conditions for the decomposition of a mixture of acids were determined. In the composition of the studied lipids of red algae, in the non-branched chain containing from 14 to 22 carbons, 2 different types of acids were identified, which have a high content of saturated and unsaturated carboxylic fatty acids. According to data from "preclinical" studies, algal lipids can be widely used in the development of highly effective drugs.
Keywords: thin layer chromatography, spectrophotometry, red algae. Caspian Sea, "preclinical" studies.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИПИДОВ НЕКОТОРЫХ КРАСНЫХ ВОДОРОСЛЕЙ КАСПИЙСКОГО МОРЯ КАК ПЕРСПЕКТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ ЛЕКАРСТВЕННЫХ
ПРЕПАРАТОВ
Текаев Ш.Д.1, Бердиев A.A.2, Болмаммедов Ы.Ч.3 (Туркменистан)
1Текаев Шатлык Довлетгелдиевич - студент, лечебный факультет;
2Бердиев Атамырат Амангелдиевич - преподаватель-стажёр, кафедра фармации;
3Болмаммедов Ыклым Чарымухаммедович - клинический ординатор, кафедра госпитальной терапии с курсом клинической фармакологии и эндокринологии, Государственный медицинский университет Туркменистана им. Мырата Гаррыева,
г. Ашхабад, Туркменистан
Аннотация: методом тонкослойной хроматографии и спектрофотометрии была изучена закономерность распада карбоновых жирных кислот, как со стороны качества, так и количества, которые входят в состав липидов некоторых красных водорослей, произрастающих в западной части Каспийского моря. Определились наиболее благоприятные условия распада смеси кислот. В составе изученных липидов красных водорослей, в неответвленной цепи содержащих от 14 до 22 углеродов, определились 2 разных вида кислот, которые имеют высокое содержание насыщенных и ненасыщенных карбоновых жирных кислот. Согласно данным «доклинических» исследований, липиды морских водорослей могут найти широкое применение в разработке высокодейственных препаратов.
Ключевые слова: тонкослойная хроматография, спектрофотометрия, красные водоросли. Каспийское море, «доклинические» исследования.
Поиск источников биологически активных веществ и их предшественников до сих пор является актуальной задачей химии природных и физиологически активных соединений.
Первое знакомство с современными работами по химии морских водорослей показывает, что эти растения представляют перспективную сырьевую группу, тем более, что их запасы можно пополнять дальнейшим культивированием [6].
Основными биопродуктами морских водорослей являются углеводы, белки и липиды. При этом большого внимания заслуживают липиды морских водорослей, содержащие значительный процент высоконепредельных высших жирных кислот, которые обладают ценными свойствами и могут служить предшественниками в биосинтезе простагландинов [1].
Несмотря на вышесказанное, жирнокислотный состав липидов водорослей Каспийского моря не изучен.
Целью настоящей работы явилось исследование качественного и количественного жирнокислотного состава липидов 4 видов красных водорослей Каспийского моря: Lourensia caspica A.Zin et Zaberzh (I), Polysiphonia caspica
Kütz (II), Polysiphonia denudata (Dillw) Kiitz (III), Polysiphonia violacea (Roth) Grev (IV) — для создания высокоэффективных лекарственных препаратов на их основе. При выборе объектов исследования в первую очередь отдано предпочтение тем видам красных водорослей, которые достаточно часто встречаются на восточном побережье Каспийского моря и могут представлять определенный интерес для их промышленной заготовки или культивирования.
Исследования жирнокислотного состава липидов водорослей (I-IV) осуществляли методами тонкослойной хроматографии (ТСХ) и спектрофотометрии (СФ).
Идентификацию жирных кислот липидов методом ТСХ проводили на пластинках с силикагелем, прочно закрепленным золем кремниевой кислоты, и микросиликагелем, закрепленным гипсом или флоризилом. Опыты показали, что качество разделения жирных кислот улучшается при применении пластинки с силикагелем. Такие пластинки можно многократно регенерировать горячей хромовой смесью и использовать повторно для ТСХ.
В поисках подходящей системы растворителей для ТСХ использовали смеси различных полярных и неполярных растворителей. После проверки многочисленных комбинаций растворителей четкое разделение жирных кислот получили при хроматографировании в системе гексан-этиловый эфир-муравьиная кислота-метанол-вода (100:40:20:20:8).
Липиды каждой из водорослей хроматографировали несколько раз в присутствии стандартных «свидетелей».
Результаты ТСХ показали, что в состав липидной фракции водорослей входят 11 различных жирных кислот: тетрадекановая — С14:0(1), гексадекановая — С16:0(2), октадекановая — С18:0(3), октадекеновая — C18:1(4), октадекадиеновая — С18:2(5), октадекатриеновые — С18:3-а линоленовая (6) и смесь а - и ß-элеостеариновых кислот (7), эйкозатетраеновая — С20:4(8), эйкозапентаеновая — C20:5(9), докозеновая — С22:1(10) и докозагексаеновая — С22:6(11) кислоты.
На хроматограмме липидов изучаемых водорослей основными являются 7 пятен: С16:0, С18:0 С18:1 С18:2 С18:3 (линоленовая кислота), С20:4 и С20:5 а другие 4 можно разглядеть лишь как слабые пятна. Для каждой отдельной кислоты вычислены значения Rf (табл. 1) [5]
Значение Rf жирных кислот водоросли Polysiphonia demidate
Таблица 1. Значение Rf жирных кислот водоросли Polysiphonia demidate
Жирные кислоты
и их соотношение С14:0 С16: 0 С18: 0 С18: 1 С18: 2 С18: 3 С18:3* С20:4 С20: 5 С22: 1 С22:6
Гексан-этиловый эфир-метанол-вода (1:1:0,5:0,5) 0,74 0,70 0,64 0,57 - 0,53 0,37 0.27 - 0,20 0,12
Хлороформ-петролейный эфир-этанол (1:1:0,5) 0,77 0,68 - 0,55 - - 0,41 0,23 - - 0,09
Гексан-этиловый эфир-муравьиная кислота-этанол-вода 0,65 0,56 0,50 0,43 0,39 0,33 0,29 0,24 0,20 0,16 0,13
Гексан-этиловый эфир-муравьиная кислота-метанол-вода 0,91 0,80 0,75 0,65 0,57 0,48 0,42 0,32 0,26 0,18 0,10
Гексан-хлороф орм-уксус ная кислота-этиловый эфир-вода (1:0.4:0,2:0,2:0,08) 0,74 0,68 0,64 0,59 0,51 0,47 0,38 0,35 0,23 0,20 0,13
Гексан-хлорбензол-уксус ная кислота- этиловый эфир-вода (1:0,4:0,2:0.2:0,08) - 0,70 0,66 0,61 0,57 0,48 0,44 0,39 0,31 0,22 0,18
Примечание. * — смесь а - и в -элеостеариновых кислот.
Количественное содержание жирных кислот, идентифицированных с помощью ТСХ, определено бихроматы и СФ методами [3, 4]. При СФ методе для соответствующей концентрации жирных кислот при известной длине волны построен калибровочный график, по которому для оптической плотности исследуемого образца находили содержание этих кислот (рис. 1, табл. 2).
Таблица 2. Зависимость оптической плотности гексадекановой (С16:0) и октадиеновой (С18:о) кислот от их концентрации,
моль/л
д Концентрация
С16:0
0,93 0,50
0,60 0,35
0,42 0,20
0,21 0,15
С18:0
0,98 0,50
0,71 0,35
0,53 0,20
0,31 0,15
1,2
О--
О 0,05 ОД 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45
С, МОЛЬ/Л
Рис. 1. Калибровочный график гексадекановой (I) и октадекадиеновой (2) кислот для количественной оценки их в составе
липидной фракции водорослей ([-IV)
Измерения сигналов поглощения проводили при длине волны, равной при С14:0 - 239 НМ, С16:0 - 268, С18:0 - 299, С18:1 - 258, С18:2 - 248, С18:3 - 284, С18:3 (смеси а- и в- элеостеариновых кислот) - 282, С204 - 315, С2о:5 - 346, С221 - 220, С22:6 - 3 75. Результаты СФ метода определения количества жирных кислот в составе липидов водорослей (1-1У) приведены в табл. 3.
Таблица 3. Результаты СФ метода определения количества (моль/л) жирных кислот липидов водорослей ([-IV) Каспийского
моря
Жирные кислоты Lourensia caspica Polysiphonia caspica Polysiphonia denudata Polysiphonia violacea
С14:0 0,08 0,34 0,24 0,41
С16:0 0,36 0,56 0,28 0,46
С18:0 0,17 0,35 0,29 0,22
С18:1 0,10 0,70 0,06 0,65
С18:2 0,18 0,44 0,16 0,54
С18:3 0,17 0,28 0,12 0,19
С18:3* 0,06 0,04 0,04 0,09
С20:4 2,45 1,54 1,83 0,60
С20:5 0,01 0,26 0,74 1,33
С22:1 0,01 0,02 следы следы
С22:6 0,11 0,17 0,30 0,03 I
Примечание: * - смесь а- и в- элеостеариновых кислот.
Все водоросли содержат одни и те же типы жирных кислот, но в разных количествах. Для красных водорослей характерным признаком является высокая концентрация ненасыщенных жирных кислот, особенно для С18:1, С18:3 (линоленовая кислота), С20:4 и С20:5. Так, на долю С20:4 в Lourensia caspica (I) приходится почти 70% суммы ненасыщенных жирных кислот. Между отдельными представителями красных водорослей наблюдаются довольно существенные отличия в содержании насыщенных жирных кислот. Среди них преобладает C16:0, соотношение С14:0 и С18:0 примерно одинаково.
Полученные данные свидетельствуют о том, что ТСХ и СФ методы являются достоверными для установления качественного и количественного составов, структуры жирных кислот липидов водорослей.
Результаты приведенных доклинических испытаний экстрактов водорослей Каспийского моря позволили рекомендовать их в качестве лекарственных средств для лечения язвы 12-перстной кишки, желудка, ожогов и как гиполипоидемические средства. Это указывает на перспективность липидов изучаемых водорослей как источников высокоэффективных лекарственных препаратов [4].
Выделение липидов и методика определения качественного содержания высших жирных кислот водорослей (I-IV) с помощью ТСХ опубликованы в научных работах [2].
Количественное определение жирных кислот, разделенных в тонком слое, осуществляли бихроматным [3] и СФ методами. При последнем приготавливали 4 стандартных раствора жирных кислот с различными концентрациями и через 30 мин измеряли поглощение их (нм) на спектрофотометре «Speetromom-203» при соответствующих длинах волн. Строили калибровочный график, по которому определяли содержание жирных кислот в липидной фракции водорослей (I-V).
ВЫВОДЫ
1. Применение ТСХ на пластинках с силикагелем, закрепленным золем кремниевой кислоты, имеет ряд преимуществ перед пластинками со слоем силикагель-гипс или силикагель-флоризил.
2. Методами ТСХ и СФ установлено, что в состав липидной фракции изученных водорослей входят 11 различных предельных и непредельных жирных кислот с числом углеродных атомов в линейной неразветвленной цепи от 14 до 22.
При этом во всех красных водорослях преобладающими компонентами являются жирные кислоты непредельного ряда.
3. Результаты предварительных доклинических исследований показали перспективность использования липидных экстрактов морских водорослей для создания лекарственных препаратов.
Список литературы /References 1. Ажгыхин И.С., Шпаков Ю.Н. и др. Применение метаболитов морских организмов в народном хозяйстве и
медицине. Кишинев, 1980.
2. Курбанов Я., Гуллыев Н. и др. // Изв. АНТ. сер. биол. наук, 1996. № 2. С. 65-68.
3. Методы биохимического анализа растений / Под ред. В.В. Полевого и др. Л., 1978.
4. Сопыев Дж., Атаева М. и др. // Междунар. научно-практ. конф. «Независимый, нейтральный Туркменистан -горизонты молодежной науки»: Мат., Ашгабат, 1996. С. 89.
5. Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И. /УБиоорганическая химия. М., 1996. С. 496-498.
6. Хоппшченко С.В. Липиды морских макрофитов: Автореф. дис. канд. хим. наук. Владивосток, 1985.
