CC BY
190
УДК 615.322
О. Л. Сайбель (к.фарм.н., руков.центра)1, Т. Д. Даргаева (д.фарм.н., проф., гл.научн.сотр.)1,
К. А. Пупыкина (д.фарм.н., проф.)2
ИЗУЧЕНИЕ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ТРАВЫ ЦИКОРИЯ ОБЫКНОВЕННОГО (CICHORIUM INTYBUSL.)
1 Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений, центр химии и фармацевтической технологии; отдел стандартизации и сертификации 117216, г. Москва, ул. Грина, 7, тел. 8(495)3827377 2 Башкирский государственный медицинский университет, кафедра фармакогнозии 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3, тел. 8(347)2712285, e-mail: [email protected]
O. L. Saybel1, T. D. Dargaeva1, K. A. Pupykina2
THE STUDY OF PHENOLIC COMPOUNDS OF THE HERBA CICHORIUM INTYBUS L.
1 All-Russian Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants 7, Greena Str., 117216, Moscow, Russia, ph. 8 (495) 3827377 2Bashkir State Medical University, 3, Lenina Str., 450000, Ufa, Russia; ph. 8(347)2724173, ph. (347)2724173 e-mail:[email protected]
Представлены результаты идентификации методом ВЭЖХ-МС фенольных соединений, содержащихся в траве цикория обыкновенного. Изучение качественного состава фенольных соединений проводили на хроматографе Waters ACQUITY UPLC/TQD®. На основании проведенных исследований с использованием растворов стандартных образцов флавоноидов и окси-коричных кислот по временам удерживания, а также при сопоставлении масс-спектров в траве цикория обыкновенного, идентифицированы производные кемпферола (кемпферол-3-О-гли-козид или кемпферол-3-О-галактозид), кверце-тина(гиперозида и кверцетин-3-О-глюкорони-да), эскулин, эскулетин, хлорогеновая и кофейная кислоты.
Ключевые слова: качественный состав; производные кемпферола; производные кверцети-на; трава; фенольные соединения; цикорий обыкновенной; хлорогеновая и кофейная кислоты; эскулин; эскулетин.
In the article information on identifications phenolic compounds contained in herba Cichorium intybus L. by the method HPLC-MS analysis is presented. The study of the qualitative composition phenolic compounds was performed on the chromatograph Waters ACQUITY UPLC/ TQD®. On the base of the studies with use of solution standard sample of flavonoids and hydroxycinnamic acids at retention time and at comparing of the mass spectra kaempferol derivatives (kaempferol-3-O-glycoside or kaempferol-3-O-galactoside), quercetin (hyperoside and quercetin-3-O-glucoronid), esculin, esculetin, chlorogenic and caffeic acid are identified in herba Cichorium intybus L.
Key words: caffeic acid; chlorogenic acid; Cichorium intybus L.; esculin; esculetin; herba; kaempferol derivatives; phenolic compounds; qualitative composition; quercetin.
В настоящее время лекарственные растения и созданные на их основе фитопрепараты широко используются в медицинской практике в качестве противовоспалительных, антиокси-дантных, антимикробных, мочегонных, спазмолитических, желчегонных и других средств. Основным преимуществом растительных биологически активных веществ по сравнению с синтетическими соединениями является мяг-
Дата поступления 14.02.16
кое, щадящее воздействие на патологические процессы, сочетающееся с низкой токсичностью и минимальным риском возникновения побочных эффектов.
Одной из таких групп малотоксичных и эффективных биологически активных веществ являются фенольные соединения. Вещества данной группы образуются в растениях в процессе вторичного метаболизма преимущественно по шикиматному пути биосинтеза. Ключевым предшественником в этом превращении
является шикимовая кислота, которая последовательно подвергается фосфорилированию, окислительному декарбоксилированию, деза-минированию и превращается в транс-коричную кислоту. В дальнейшем транс-коричная кислота при участии 4-гидроксилазы превращается n-кумаровую, а затем в кофейную кислоту и далее в феруловую, 5-оксиферуловую и синаповую кислоты. Именно эти оксикорич-ные кислоты под действием ферментов преобразуются в оксикоричные спирты (предшественники лигнинов), а также образуют глико-зиды, эфиры (например, хлорогеновую кислоту) и служат предшественниками бензойной кислоты, кумаринов и флавоноидов 1-3.
Следует отметить существенные различия в локализации фенольных соединений и по органам растений. Если антоцианы главным образом встречаютсяв лепестках цветов, а фла-воны и флавонолы — в надземных органах, то фенолкарбоновые кислоты — практически повсеместно. Внутри клетки фенольные соединения локализуются преимущественно в вакуоли и хлоропластах.
Большинство вторичных метаболитов являются биологически активными веществами, однако состав и содержание фенольных соединений, а также их специфическая фармакологическая активность являются индивидуальной характеристикой рода и вида растения. В связи с этим актуальным представляется поиск новых видов лекарственных растений из арсенала народной и традиционной медицины, содержащих фенольные соединения, для детального изучения, подтверждения их терапевтического действия, стандартизации и внедрения в практическую медицину.
Перспективным в этом отношении представляется многолетнее травянистое растение цикорий обыкновенный (Cichorium intybus L.) семейства Астровые (Asteraceae). На территории РФ цикорий обыкновенный в дикорастущем виде произрастает на полях, по краям лесных опушек, около дорог, канав, на пустырях, по берегам рек, среди кустарников, близ населенных пунктов и в горах до среднего горного пояса как сорное растение. Наряду с этим, ввиду использования цикория обыкновенного в пищевой промышленности, данное растение было введено в культуру преимущественно в Ярославской области РФ 4.
Цикорий обыкновенный используется в китайской и монгольской традиционной медицине, а также включен в Китайскую фармакопею и немецкую гомеопатическую фармакопею 5' 6. По
данным литературы надземная часть цикория обыкновенного содержит оксикоричные кислоты (цикориевая, кофейная, хлорогеновая, неохлорогеновая), флавоноиды, оксикумари-ны (эскулин, эскулетин, умбеллиферон, ско-полетин), аскорбиновую кислоту, каротин, витамины и В2, микроэлементы. В цветках идентифицированы антоцианы (производные дельфинидина) 7' 8.
Целью настоящего исследования является изучение и качественная характеристика фе-нольных соединений травы цикория обыкновенного, произрастающего на территории РФ.
Материалы и методы исследования
Объектом исследования служило извлечение, полученное из высушенной травы дикорастущего цикория обыкновенного (заготовленного в фазу массового цветения в Московской области в 2013 г.) путем экстракции на водяной бане 70 %-ным этиловым спиртом в течение 1 ч и последующего фильтрования через бумажный фильтр «белая лента».
Изучение качественного состава феноль-ных соединений проводили на хроматографе Waters ACQUITY UPLC/TQD®, состоящем из бинарного градиентного насоса, автосамп-лера, колоночного термостата, диодно-матрич-ного детектора и тандемного квадрупольного масс-детектора. Условия хроматографирова-ния: колонка стальная, 2.1x150 мм, заполненная сорбентом Acquity BEH C18; размер частиц 1.7 мкм; (Waters); температура колонки: 35 °С. Подвижная фаза: элюент А: 20мМ раствор муравьиной кислоты в 5% водном ацето-нитриле; элюент Б: 20мМ раствор муравьиной кислоты в ацетонитриле; скорость потока: 0.3 мл/мин; объем инжекции 5 мкл; режим элюи-рования: градиент элюентов А и Б (табл. 1).
Таблица 1
Режим элюирования
Время, мин Элюент А,% Элюент Б,%
0.0 95 5
30.0 50 50
32.0 0 100
33.0 95 5
36.0 95 5
Результаты и их обсуждение
Анализ данных хроматомас-спектромет-рического анализа спирто-водного извлечения из травы цикория обыкновенного указывает на присутствие в составе фенольного комплекса
производных кемпферола (М+Н=287) и квер-цетина (М+Н=303) и отсутствие производных мирицетина (М+Н= 319) (рис.1).
Сопоставление масс-спектров позволяет предположить, что пик с временем удерживания 7.95 мин имеет структуру одного из известных соединений: астрагалин (кемпферол-3-О-гликозид) или трифолин (кемпферол — 3-О-галактозид).
Пик с временем удерживания 9,11 мин имеет фрагмент с такой же массой, что и пик с временем удерживания 7.9 мин, однако в режиме регистрации отрицательных ионов наряду с массой 447 наблюдается фрагмент 353, что позволяет предположить существование остат-
ка метакриловой кислоты, связанного с одной из оставшихся свободных гидроксигрупп кем-пферола (вещество не идентифицировано).
Пик с временем удерживания 7,7 имеет массу положительного иона 465, массу отрицательного иона 463 и близок по времени удерживания к гиперозиду. Пик с временем удерживания 7.6 мин имеет массу положительного иона 479, массу отрицательного иона 477 и возможную структуру: кверцитурона(кверце-тин-3-О-глюкоронида).
Поскольку фенолкарбоновые кислоты поглощают как при 272 нм, так и при 360 нм,их идентификация проводилась при каждой из этих длин волн (рис. 2).
cicor
DMP-280415-5 100-1
0-
DMP-280415-5 100п
HO
0-
DMP-280415-5 100-|
sO 0-
DMP-280415-5
D
<
2.0e-1
0.0
ho
QBA127
O H
OH
28-Apr-2015 13:17:27
1: Scan ES+ 9.14 319
4.65e6
11.12
5.60
.^иМ^ЦЦ (Iii iiiiiJitfii
5.00
O H
10.00
7.68
OH O
"T '
8.50
5.00
10.00
oh9.11
oh 7.95
5.00
7.66
Myricetin 31
1: Scan ES+ 303 1.41e8
Q uercetin 302
13.39
1—Г-Л—r
1: Scan ES+ 287 1.24e8
Kaem pferol 286
, 10.23 13.36
10.00
4.25 6.71
1.33 2.71
2: Diode Array 360
Range: 3.398e-1
9.07
8.46
Ш
13.35
5.00
10.00
Time
Рис. 1. Хроматограммы спирто-водного извлечения из травы цикория обыкновенногов режиме регистрации позитивных ионов
HO
OH O
DMP-280415-5_360nm.esp
320000-j 280000-1 240000-j 200000-: 160000-j 120000-j 80000 -j 40000 -j
0 -I
3 '<л ■fg
<Б &.
<3x
С
| £
Ш
о
IP
UJ
ф ~o и
§2
Л <1) 2 ¡2 ^ci
га сл га
II I
I 11 I I I 11 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I
0 5 10 15 20 Retention Time (min)
Name tR (min) Peak Area Area Perce Rs Plate No.
516-Kaempfero 9.07 8.829e+8 8.4 1.101 100994.594
Astragalin; Astr 7.91 1.905e+8 1.8 2.232 100406.234
Caffeic Acid 6.71 1.258e+9 11.9 2.806 20878.760
Chlorogenic Ac 3.42 3.353e+8 3.2 1.521 40917.813
Esculetin 4.25 1.251e+9 11.9 2.607 6286.897
Esculin 2.85 5.170e+8 4.9 3.799 20948.652
Hyperoside 7.66 1.202e+9 11.4 2.504 103651.141
Quercituron 7.54 1.324e+9 12.5 1.171 81794.242
DMP-2804
480000-j
440000-j 400000-j 360000-j 320000-j 280000-j 240000-j 200000-1 160000-j 120000-j 80000-1 40000-j 0
5-5_272nm.esp
I j IIII j 1111 j IIII j И 1111111 j IIII j 1111 j IIII j IIII j 111111IIIj III111111j IIIIj 111
0 5 10 15 20 Retention Time (min)
Name tR (min) Peak Area Area Perce Rs Plate No.
516-Kaempfero 9.07 1.066e+9 5.1 1.569 93984.250
Astragalin; Astr 7.91 1.901e+8 0.9 1.673 88386.430
Caffeic Acid 6.71 1.629e+9 7.7 2.232 15555.930
Chlorogenic Ac 3.43 8.309e+8 3.9 1.247 4630.684
Esculetin 4.24 3.966e+8 1.9 0.913 5827.675
Esculin 2.85 5.202e+8 2.5 4.984 18165.506
Hyperoside 7.66 1.053e+9 5.0 1.460 100259.953
Quercituron 7.54 1.194e+9 5.7 1.139 78850.672
Рис. 2. Хроматограммы спирто-водного извлечения из травы цикория при 360 им и 272 им
Анализируя результаты проведенного исследования, можно отметить, что по времени удерживания и масс-спектрам идентифицирована кофейная и хлорогеновая кислоты, а также установлено, что вещество с молекулярной массой 178 и временем удерживания 4.3 мин является эскулетином, а его гликозидированная форма (эскулин) обнаружена на 2.87 минуте,
7 8
что согласуется с данными литературы .
Таким образом, в траве цикория идентифицированы производные кемпферола (кемп-ферол-3-О-гликозид или кемпферол-3-О-га-лактозид), кверцетина(гиперозида и кверце-тин-3-О-глюкоронида), наряду с этим подтверждено наличие эскулина и эскулетина, хлорогеновой и кофейной кислот.
Из литературных данных известно, что кемпферол и его производные обладают анти-оксидантной активностью, обусловленной способностью образовывать хелатные комплексы с солями железа, и противовоспалительной активностью за счет торможения образования простагландинов и лейкотриенов 9. В организме человека кемпферол подвергается гидро-ксилированию с последующим образованием кверцетина, поэтому фармакологическое действие кемпферола и кверцетина близко 9.
Известно также, что кверцетин оказывает адаптогенное, ноотропное, анксиолитическое и антидепрессивное действия. Результаты исследований свидетельствуют о наличии у кверце-тина антигипертензивного эффекта, предположительно обусловленного повышением уровня
оксида азота и снижением НАДФН-оксидаз-
ной активности. Кроме того, за счет антиокси-
дантного и, следовательно, антигипоксантного
действия кверцетин обладает выраженной ней-
11
ропротекторной активностью .
Для гиперозида выявлена нейротропная активность. Установлено, что гиперозид участвует в метаболизме биогенных аминов, проявляет адаптогенные свойства, а также предотвращает морфологические изменения сосудов, почек и сердца, в том числе левожелудочковую гипертрофию 10.
Эскулин и экулетин угнетают гиалуронида-
12
зу и улучшают реологические свойства крови . Хлорогеновая кислота, как и большинство фенолов метаболизируется в печени с образованием фармакологически активных соединений — кофейной, феруловой, изоферуловой, дигидрофе-руловой и других кислот. В опытах invitro установлена антиоксидантная активность ок-
Литература
1. Волынец А.П. Фенольные соединения в жизнедеятельности растений. — Минск: Беларуская навука, 2013. — 283 с.
2. Племенков В.В. Введение в химию природных соединений.— Казань, 2001.— 376 с.
3. Запрометов М.Н. Фенольные соединения и их роль в жизни растений / Тимирязевские чтения LVI.— М.: Наука, 1996.- 45 с.
4. Вильчик В.А. Цикорий: рекомендации по выращиванию, уборке, переработке и использованию.- Ярославль: Верхне-Волжск. кн. изд., 1982.- 80 с.
5. Pharmacopoeia of people's republic of China.-2005.- P.125-126.
6.
7.
8.
9.
10.
сикоричных кислот. В ряде работ показана антивирусная активность ферментативно окисленных форм хлорогеновой кислоты в отношении вирусов герпеса типов I и II. В экспериментах также была установлена гипогликеми-ческая активность кофейной кислоты за счет увеличения в плазме концентрации инсулина, С-пептида, лептина, данное соединение так-жеснижает концентрацию глюкагона и достоверно увеличивает концентрацию гликогена в печени. Имеются данные о гепатопротектор-ной, противоопухолевой и иммуномодулирую-щей активности хлорогеновой кислоты и ее
13
производных .
Таким образом, наличие вышеуказанных соединений в траве цикория обыкновенного указывает на перспективность разработки на ее основе лекарственных препаратов, бладаю-щих антиоксидантной, противовоспалительной, противовирусной и гепатопротекторной активностью.
References
1. Volynets A. P. Fenol'nye soedineniya v zhiznedeyatel'nosti rastenii [Phenolic compounds in plant life]. Minsk, Belaruskaya navuka Publ., 283 p.
2. Plemenkov V. V. Vvedenie v khimiyu prirodnykh soedinenii [Introduction to the chemistry of natural compounds]. Kazan, 2001, 376 p.
3. Zaprometov M. N. Fenol'nye soedineniya i ikh rol' v zhizni rastenii [Phenolic compounds and their role in plant lifeIn the book Timiryazevskie chteniya LVI, Moscow, Nauka Publ., 1996, 45 p.
4. Vil'chik V. A. Tsikorii: rekomendatsii po vyrashhivaniyu, uborke, pererabotke i ispol'zovaniyu [Chicory: recommendations for
Патудин А.В., Терешина Н.С., Мищенко В.С., Ильенко Л. И. Биологически активные вещества гомеопатического лекарственного сырья.- М., 2009. - С.122-123.
Зузук Б.М., Куцик Р.В. Цикорий дикий (Цикорий обыкновенный) Cichorium intybus L. (Аналитический обзор) // Провизор [Электронный-ресурс].- 2002.-№22. http://www.provisor. com.ua/archive/2002/N22/art_27.php. Street R. A., Sidana J., Prinsloo G. Cichorium intybus: Traditional Uses, Phytochemistry, Pharmacology and Toxicology Evidence-Based // J. Complementary and Alternative Medicine [Electronic resource]. http://dx.doi.org/ 10.1155/2013/579319.
Овчинникова О.Ю. Фармакологические свойства нового антиоксидантного комплекса на основе природных флавоноидов: дисс... канд. биол. н.- Волгоград, 2011.
Кадацкая Д.В. Нейротропная активность фитопрепаратов, содержащих флавоноиды: автореф. ... канд. мед. н.- Самара, 2005.- 24 с. Роговский В.С., Шимановский Н.Л., Матюшин А.И. Антигипертензивная и нейропротекторная активность кверцетина и его производных //
growing, harvesting, processing and use].
5. Pharmacopoeia of people's republic of China. — 2005. - P.125-126.
6. Patudin A. V., Tereshina N.S., Mischenko V.S., Il'enko L. I. Biologicheski aktivnye veshhestva gomeopaticheskogo lekarstvennogo syr'ya [Biologically active substances homeopathic medicinal raw materials]. Moscow, 2009, pp. 122-123.
7. Zuzuk B. M., Kutsik R. V. Tsikorii dikii (Tsikorii obyknovennyi) Cichorium intybus L. (Analiticheskii obzor) [Wild chicory (Analytical review)] Provizor [Pharmacist], 2002, vol. 22. [Electronic resource]. http://www.provisor. com.ua/archive/2002/N22/ art_27.php.
8. Street R. A., Sidana J., Prinsloo G. [Cichorium intybus: Traditional Uses, Phytoche-mistry, Pharmacology and Toxicology Evidence-Based]. J. Complementary and Alternative Medicine [Electronic resource]. Access mode:http:// dx.doi.org/10.1155/2013/579319.
9. Ovchinnikova O. Y. Farmakologicheskie svoistva novogo antioksidantnogo kompleksa na osnove prirodnykh flavonoidov. Diss. kand. biol.n. [Pharmacological properties of the new antioxidant complex on the basis of natural
Экспериментальная и клиническая фармакология,- 2012.- Т.75, №9.- С.37-41.
12. Куцик Р.В., Зузук Б.М., Дьячок В.В. Каштан 10. конский Aesculus hippocastanun L. (Аналитический обзор) // Провизор.- 2003.- №4 [Электронный ресурс]. http: //www. provisor. com.ua/archive/2002/N4/art_28.php
13. Левицкий А. П., Вертикова Е. К., Селиванская 11. И. А. Хлорогеноваякислота: биохимияифизио-логия // Мшробюлоия i бютехнолопя.-2010.- №2.- С.6-20.
12.
13.
flavonoids. PhD biol. sci. diss.], Volgograd, 2011.
Kadackaya D. V. Neirotropnaya aktivnost' fito-preparatov, soderzhashhikh flavonoidy. Avto-ref. kand. med. n. [ Neurotropic activity of herbal remedies containing flavonoids. PhD med. sci. syn.], Samara, 2005, 24 p.
Rogovskii V. S., Shimanovskii N. L., Matyushin A. I. Antigipertenzivnaya i nejroprotektornaya aktivnost' kvertsetina i ego proizvodnykh [Antihypertensive and neuroprotective activity of quercetin and its derivatives]. Eksperimental'-naya i klinicheskaya farmakologiya [J. Experimental and clinical pharmacology], 2012, vol. 75, no. 9, pp. 37-41.
Kutsik R. V., Zuzuk B.M., Dyachok V. V. Aesculus hippocastanun L. (Analytical review). J. Pharmacist, 2002, no. 4 [Electronic resource]. http://www.provisor.com.ua/archive/2002/ N4/art_28.php
Levitskii A. P., Vertikova E. K., Selivanskaya I. A. Khlorogenovaya kislota: biokhimiya i fiziologiya [Chlorogenic acid: biochemistry and physiology] J.Microbiology and biotechnology, 2010, vol. 2, pp. 6-20.
