CC BY
81
УДК 615.322:582
ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНО- И ДВУЛЕТНИХ ПОБЕГОВ ВИШНИ ОБЫКНОВЕННОЙ В КАЧЕСТВЕ ИСТОЧНИКА ПОЛИФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В УСЛОВИЯХ ЭКОСИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКА
© 2007 г. А. А. Волкова
Пятигорская государственная фармацевтическая академия, г. Пятигорск
Описано использование различных методов качественного определения биологически активных веществ, применяемых в анализе объекта (цветные реакции, бумажное и тонкослойное хроматографирование).
В результате предварительных исследований в извлечениях, полученных экстрагированием сырья 40, 70 и 90 % спиртом этиловым установлено наличие флавоноидов: флавона (хризин), флавонолов (кемпферол, кверцетин, рутин, изокверцетин), флаванона (нарингенин), изофлавона (генистеин). В данных извлечениях также установлено количественное содержание суммы флавоноидов. Ключевые слова: вишня обыкновенная, флавоноиды.
Одной из главных современных проблем является неблагоприятная санитарная, эпидемиологическая и экологическая обстановка, сложившаяся на большей части территории страны. Разнообразные токсические соединения, поступающие в окружающую среду человека из различных промышленных источников, оказывают негативное воздействие на здоровье населения, что приводит к заболеваниям целых групп людей. Надеяться на проведение в ближайшее время масштабных мероприятий по улучшению качества окружающей среды не приходится, а сложившаяся медико-социальная ситуация, свидетельствующая о наступающей угрозе здоровью населения России, требует конкретных решений. В этих условиях наиболее эффективным мероприятием, на наш взгляд, является применение для профилактики и лечения больных лекарственных препаратов на основе растительного сырья. Использование в производстве дикорастущего лекарственного растительного сырья затруднительно в сложившейся экологической обстановке, поэтому применение культивируемых растительных объектов наиболее целесообразно.
Несмотря на широкое развитие производства синтетических лекарственных средств, современная научная медицина продолжает использовать фитопрепараты. Большое внимание уделяется такой группе производных биологически активных веществ, как флавоноиды. в настоящее время у большинства известных флавоноидов подробно изучены антиоксидантная, гепатопротекторная активности [3]. Именно благодаря высокой антиоксидантной активности флавоноиды опосредованно регулируют тонус сосудов, мозговое кровообращение [4], оказывают спазмолитическое, гипотоническое действие и др.
В связи с этим поиск природных источников флавоноидов является актуальной задачей.
В качестве объекта исследований наше внимание привлекли одно- и двулетние побеги вишни обыкновенной (Cerasus vulgaris Mill.), которые издавна используются в народной медицине как противовоспалительное и слабительное средство [2]. Все части вишни содержат значительное количество флавоноидов. Данный объект является перспективным и благодаря значительной доступности сырьевой базы: побеги вишни обрезают весной для повышения урожайности деревьев, их и предполагается использовать в нашей работе в качестве источника биофла-воноидов. Культивирование сырья проводится в наиболее экологически благоприятных условиях, к тому же переработка отходов решает ресурсосберегательные проблемы.
для предварительных исследований химического состава побегов вишни использовались извлечения, полученные с помощью спирта этилового. Для этого отдельные порции сырья по 50,0 г экстрагиро-
Цветные реакции флавоноидов на бумажных хроматограммах
Таблица 1
Название Окраска пятен Окраска пятен при действии
паров ЫН3 ALCI3 Ыа2С03 боргидрида натрия + на
Вид УФ Вид УФ Вид УФ Вид УФ
Флавоны
Хризин - Кр-к - - — ж — — —
Флавонолы
Кемпферол ж ж-з ж К-ж ж ж-з ж ж —
Кверцетин ж ж ж ж ж ж-з ж ж
Изокверцетин Св-ж К ж 3-ж ж ж ж ж —
Рутин Св-ж О-к ж Тм-з ж О-ж ж Тм-з —
Флаваноны
Нарингенин Св-ж ж-к - — Св-ж ж-з — — Красно-
Изофлавоны оранжевая
Генистеин Темн — — — Темн — — —
Примечание. Условные обозначения окрасок пятен: Кр-к — красно-коричневый цвет; Ж — желтый; Ж-з — желто-зеленый; Св-ж — светло-желтый; О-ж — оранжево-желтый; К — коричневый; Тм-з — темно-зеленый; О-к — оранжево-красный; Ж-к — желто-красный.
вали последовательно спиртом этиловым 40, 70 и 90 % концентрации. Экстракцию проводили в колбе с обратным холодильником на водяной бане трехкратно по часу. Полученные извлечения исследовали с помощью цветных качественных реакций, позволяющих установить природу соединений, а также бумажной хроматографии (БХ) и тонкослойной хроматографии (ТСХ) [1, 5, 6].
Определение флавоноидов
Со спиртовыми извлечениями из побегов вишни проводили цианидиновую реакцию. Часть полученных извлечений (по 3 мл) выпаривали досуха на водяной бане, сухой остаток растворяли в этаноле, добавляли 10—15 мл порошка магния и 5—7 капель концентрированной кислоты хлористоводородной. Наблюдали появление красно-фиолетовой окраски, что указывает на наличие флавоноидов.
Также наличие флавоноидов определяли с помощью тонкослойной и бумажной хроматографии. хроматографирование проводили восходящим методом в системах растворителей.
1. Для БХ:
• бутанол-1 — ледяная кислота уксусная — вода (БУВ 4:1:5);
• 15 % кислота уксусная;
• этилацетат, насыщенный водой.
2. Для ТСХ:
• хлороформ — этанол (в различных концентрациях);
• бензол:этанол (95:5).
При просматривании в УФ-свете были отмечены зоны желтого, голубого, фиолетового, желто-зеленого и темно-коричневого цветов. Хроматограммы проявляли 10 % спиртовым раствором алюминия хлорида, парами аммиака, 5 % раствором натрия карбоната, 1 % раствором натрия боргидрида в изопропаноле с последующим выдерживанием в парах кислоты хлористоводородной, также ТСХ проявляли концентрированной кислотой серной с последующим нагреванием в сушильном шкафу при 120 °С в течение нескольких минут.
В результате установили, что исследуемые извлечения содержат не менее пяти веществ, которые можно отнести к флавонам и флавонолам (темно-коричневая или желтая окраска пятен в УФ-свете, приобретающих желтую или желто-зеленую флуоресценцию под действием раствора алюминия хлорида и желтую окраску в щелочной среде), а также вещества флаваноновой природы (приобретали красно-фиолетовую окраску под действием 1 % раствора натрия боргидрида в изопропаноле и паров кислоты хлористоводородной на БХ и розовую окраску под действием концентрированной кислоты серной на ТСХ).
Таблица 2
Идентификация пятен по Назначениям
Rf на БХ Rf на ТСХ
название Формула Система растворителей
I II III IV
Флавоны Хризин он о 0,94 0,0 0 0,8 6 0,9 4
Ф лавонолы Кемпф ерол о н о 0,90 0,10 0,90 0,9 3
Кверцетин .о н 0,77 0,07 0,81 0,95
Рутин ^о н но^ґ^^~он 0,66 0,62 0,15 0,7
Изокверце- тин ^о н он о діикорігапогй 0,72 0,46 0,40 —
Флаваноны Нари нгенин но^£^[]Ьон о н о 0,92 — — 0,71
Изофлавоны Генистеин 0,94 0,86 — 0,86
Примечание. Условные обозначения: система I — БУВ 4:1:5; система II — 15 % уксусная кислота; система III — этилацетат, насыщенный водой; система IV — БУВ 4:1:5 (для ТСХ); Rf — отношение расстояния (в см.) от линии старта, пройденное веществом, к расстоянию перемещения растворителя.
Используя хроматографирование с растворами достоверных стандартных образцов, установили содержание следующих веществ: кверцетина, кемпферола, нарингенина, хризина, изокверцетина, а также изо-флавона генистеина. Результаты хроматографического анализа представлены в табл. 1 и 2.
Количественное определение флавоноидов
Для количественного определения суммы флавоноидов в сырье использовали извлечения, полученные путем экстракции 40, 70 и 90 % спиртом этиловым. Отвешивали 3 г сырья (точная навеска) помещали в колбу со шлифом вместимостью 150 мл, прибавляли 30 мл спирта этилового соответствующей концентрации и нагревали на водяной бане с обратным холодильником в течение 1 часа. После охлаждения извлечение отфильтровывали в мерную колбу вместимостью 100 мл. Экстракцию повторяли еще 2 раза. Извлечения объединяли, и объем доводили в мерной колбе до метки спиртом этиловым соответствующей концентрации.
Извлечение в количестве 1 мл помещали в мерную колбу на 50 мл и доводили объем до метки. Измеряли оптическую плотность раствора на спектрофотометре СФ-103 при длине волны от 200 до 500 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм, при этом обнаружили наличие максимума поглощения при длине волны 285 нм и плеча спектра при длине волны 340 нм, что характерно для спектра флаванонов и фенологликозидов, например арбутина. Однако среди продуктов гидролиза экстракта с помощью 5 % раствора кислоты серной фенолы найдены не были, поэтому предположили, что данный пик обусловлен наличием в сырье флаванонов, в частности гесперетина.
Таблица 3
Содержание суммы флавоноидов в однолетних побегах вишни обыкновенной в зависимости от концентрации спирта этилового
№ Концентрация спирта этилового, % Сумма фла-втноидов, % Метрологические характеростики
1 40 0,720 X =0,Т2 0 8 = 0,005 Б - =0^02 ДХ =0,0052 е,%=0,726
2 70 0,897 Х=0,89 7 8=0,0045 г- =о,0018 ДХ =0,0047 Е,% 80,63
3 90 0,724 X =0,726 8=0,3029 8-= 0^012 ДХ =0,003 е, % =0,415
Содержание суммы флавоноидов вели в пересчете на раствор стандартного образца (рСО) гесперетина по формуле:
Dl • тп •100 • 100 ’
^ __ ___1___0____________
~ D0 ■ т1 -1 -(100 - V)
где D1 — оптическая плотность экстракта; D0 — оптическая плотность РСО гесперетина; т0 — навеска РСО гесперетина; т1 — навеска сырья; Ш - потеря в массе при высушивании сырья, %.
Причем наибольшее количество суммы флавоно-идов наблюдается в извлечении, полученном экстракцией 70 % спиртом этиловым (табл. 3, рисунок). Значит, он является оптимальным экстрагентом для извлечения суммы флавоноидов.
0,75
0,745
0,74
Содержание 0,735 суммы 0,73
флавоноидов, 0 725
% 0,72
0,715 0,71 0,705
Зависимость высвобождения суммы флавоноидов от концентрации растворителя
Выводы
1. В ходе предварительных исследований установлено, что одно- и двулетние побеги вишни обыкновенной содержат значительное количество флавоноидов. Это позволяет рекомендовать данный вид сырья как источник биологически активных соединений и решить задачу по целенаправленному безотходному использованию растения без нанесения ущерба окружающей среде.
2. В сырье установлено количественное содержание суммы флавоноидов, которое достигает 0,9 %.
Список литературы
1. Беликов В. В. Методы анализа флавоноидных соединений / В. В. Беликов, М. С. Шрайбер // Фармация. - 1970. - № 1. - С. 66-72.
2. Клышев Л. К. Флавоноиды растений / Л. К. Клышев, В. А. Бандюкова., Л. С. Алюкина. - Алма-Ата : Наука, 1978. - 179 с.
3. Оганесян Э. Т. Исследование механизма реакции производных флавона с гидроксильным радикалом полуэм-пирическими методами / Э. Т. Оганесян, Ю. А. Мальцев, Д. Е. Творовский // Журнал общей химии. - 2001. -Т. 71, вып. 6. - С. 999-1003.
4. Оганесян Э. Т. Применение квантово-химических методов для анализа антирадикальной активности флавоноидов / Э. Т. Оганесян, Ю. А. Мальцев, Е. Г. Доркина и др. // Компьютерные технологии в науке, производ-
40 70 90
Концентрация спирта этилового, %
стве, социальных и экономических процессах : материалы междунар. начн.-практ. конф. 25 ноября 2000 г. — Новочеркасск : Юж.-рос. гос. техн. ун-т (НПИ), 2000. —
Ч. 4. - С. 19-20.
5. Химический анализ лекарственных растений / под ред. Н. И. Гринкевич, Л. Н. Сафронич. — М. : Высш. шк., 1983. — 175 с.
6. Шинкаренко А. Л. Методы исследования природных флавоноидов / А. Л. Шинкаренко, В. А. Бандюкова, А. Л. Казаков. — Пятигорск, 1977. — 70 с.
STUDY OF ONE- AND TWO-YEAR SHOOTS OF SOUR CHERRY AS SOURCE OF POLYPHENOL COMPOUNDS IN CONDITIONS OF HUMAN ECOSYSTEM
А. А. Volkova
Pyatogorsk State Pharmaceutical Academy, Pyatogorsk
There has been described the use of different methods of qualitative determination of biologically active substances
applied in object analysis — color reactions, paper and thin layer chromatography; as a result of the preliminary studies of extractions received by way of extracting of raw material with 40, 70 and 90% ethyl alcohol, presence of flavonoids has been established: flavone (chrysin), flavonols (kempferol, quercitrol, rutin, isoquercitrol), flavanon (naringenin), isoflavon (genistein). Quantitative content of flavonids’ sum in these extractions has also been determined.
Key words: sour cherry, flavonoids.
Контактная информация:
Волкова Алла Андреевна — аспирант кафедры органической химии Пятигорской государственной фармацевтической академии
Адрес: 357532, Ставропольский край, г. Пятигорск, просп. Калинина, д. 11
Тел. (8928) 631-42-54; e-mail: volkova alla84@ mail.ru
Статья поступила 20.11.2006 г.
