CC BY
134
УДК 54.542.06
ИЗУЧЕНИЕ ФЛАВОНОИДНОГО СОСТАВА ТРАВЫ ЛОФАНТА АНИСОВОГО
О.С. Воронкова1, Д.И. Писарев1 О.О. Новиков1, В.К. Тохтарь1 В.С. Казакова1, Е.Г. Яковлева2
1 Белгородский государственный национальный исследовательский университет
e-mail: [email protected]
2 Белгородская государственная сельскохозяйственная академия
Введение. Флавоноиды представляют собой один из наиболее распространенных, многочисленных и перспективных классов природных соединений [5].
Особый интерес представляют малоизученные источники флавоноидных соединений, так как именно они могут содержать редкие группы флавоноидов, ценные ввиду их высокой фармакологической активности, а также распространенные флавоноиды, в большем количестве, чем в известных источниках этой группы БАВ. В связи с вышеизложенным определённый интерес представляет лофант анисовый. В химическом отношении данное растение изучено недостаточно. Однако широкий спектр фармакологической активности, а также его активное использование в народной медицине создали предпосылки для более глубокого и всестороннего исследования лофанта.
Лофант анисовый (ЬорИаПНиэ ап^аи БвпЛ.) - многолетнее травянистое растение высотой 1 м семейства Яснотковые (Ьаш1аовав), относящееся к роду мяты (АдавЬасКв), к отделу ЛдазЬаоКв. Растёт в виде куста на одном месте до 6 лет и дольше. Корень мочковатый. Побеги многочисленные, четырехгранные. Листья черешковые, сердцевидно-ланцетовидные, редкозубчатые, длиной 7,5-10 см и шириной 4-4,5 см. Цветки обоеполые, синие. Собраны в колосовидные соцветия длиной 2-10 см, расположенные на осевых и боковых побегах. Плод - гладкий, продолговато-овальный, темно-коричневый орешек. Сырьем служит вся надземная масса, а также эфирное масло, в состав которого входят пинен, милонен, терпинен, камфен, пулегон, ментол, цинеол, линалоол, борнеол, метилхавикол, анетол, тимол, эвгенол [3, 6].
В лечебных целях используют всю наземную часть растения. В свежем и сухом виде его применяют при заболеваниях нервной, сердечно-сосудистой систем, желудочно-кишечного тракта, печени и мочевыводящих путей, для удаления камней из печени и почек, а также для повышения иммунитета [1].
Целью настоящего исследования явилось обоснование возможности использования лофанта анисового в качестве перспективного источника флавоноидов. Для реализации поставленной цели задачей настоящего исследования явилось химическое изучение флавоноидов лофанта анисового.
Материалы и методы. Для получения суммы флавоноидов воздушно-сухое сырьё травы лофанта анисового экстрагировали спиртом этиловым 70%-ным методом циркуляционной экстракции в аппарате «Сокслет» до полного истощения сырья. Полученную вытяжку сгущали под вакуумом с помощью ротационного испарителя ИР-1М3. Сгущенную сумму разбавляли 4-кратным объёмом воды и оставляли на сутки в холодильнике. Выпавший после охлаждения смолистый осадок отфильтровывали. Фильтрат переносили в делительную воронку и обрабатывали несколькими порциями хлороформа до обесцвечивания слоя органического растворителя. Маточный раствор, полученный после обработки хлороформом, подогревали для удаления следов последнего, охлаждали и экстрагировали этилацетатом. Этилацетатное извлечение сушили натрия сульфатом безводным и сгущали на ротационном испарителе. Полученную фракцию разводили спиртом этиловым 96%-ным, переосаждали водой очищенной и оставляли в холодильнике на сутки. Выпавший осадок отделяли центрифугированием, высушивали в эксикаторе и очищали препаративной хроматографией в тонком слое силикагеля (веще-
Изучен флавоноидный состав лофанта анисового методами хроматографии в тонком слое сорбента, УФ-спектрофото-метрии, масс-спектрометрии. Установлено, что основными флаво-ноидными компонентами являются гликозиды акацетина.
Ключевые слова: флавоноиды, акацетин, ТСХ, УФ-спектрофотометрия, масс-спекторометрия
ство Ф1). Маточник после отделения осадка сгущали под вакуумом и также очищали препаративной тонкослойной хроматографией в тонком слое силикагеля (вещество Ф2).
Для отнесения выделенных веществ к группе флавоноидов использовали качественные реакции и результаты хроматографирования.
Вещества Ф1 и Ф2 давали положительную цианидиновую пробу по Синоду и отрицательную по Брианту, что свидетельствует об их гликозидной природе.
Хроматографирование осуществляли в тонком слое силикагеля на пластинках «Сорбфил» в системе этилацетат - уксусная кислота - муравьиная кислота - вода (10:1:1:2,6). Хроматограммы просматривали в УФ-свете и проявляли хромогенными реактивами: парами 25% аммония гидроксида, 5% спиртовым раствором алюминия хлорида, 10% водным раствором натрия карбоната, результаты приведены в табл. 1.
Таблица 1
Результаты качественных реакций флавоноидов на хроматограммах
в тонком слое сорбента
Фла-вонои ды Окраска пятен при проявлении реактивами
УФ-свет УФ-свет + ЫНз А1С1з 5% спиртовый р-р в Уф-свете 5% водный р-р натрия карбоната
Ф1 Тёмно-жёлтая Ярко- жёлтая Ярко-жёлтая Жёлтая
Ф2 Тёмно-жёлтая Зелёная Жёлтая Жёлтая
Для определения структуры выделенных веществ нами использован подход, заключающийся в сочетании двух методов: УФ-спектрофотометрии и масс-спектромет-рии, что позволяет с предельной точностью экспрессно идентифицировать выделенное соединение.
Для установления расположения гидроксильных групп в структуре соединения использовали шифт-реактивы.
Используя УФ-спектрофотометрию с шифт-реактивами, можно добиться выявления определённых диагностических признаков в структуре исследуемого соединения, в частности расположение гидроксильных групп и их гликозидирование. После добавления шифт-реактива в исходном спектре происходит сдвиг полос поглощения, и по характеру этих изменений делается вывод о наличии в соединении определённых структурных фрагментов [2, 5]. Привлечение масс-спектрометрии информирует о молярной массе вещества, а совпадение характера фрагментации неизвестного вещества и соединения предполагаемой структуры позволяет надёжно охарактеризовать строение соединения в целом [4].
В УФ-спектре вещества Ф1 - наблюдалось два максимума поглощения при X = 268 и 322 нм, что характерно для флавонов (рис. 1).
" Б 1.0 -
0.8 —
0.6 -
0.4 —
0.2 -
□ .□ -
Длина волны, ни
~Ч—1—1-1—1—1—1-1—|—1—1—1-1—|—1—1-1—1—|-
250 300 350
Рис. 1. УФ-спектр вещества Ф1
При использовании шифт-пробы с алюминия хлоридом не наблюдалось бато-хромного сдвига обеих полос поглощения, что свидетельствует об отсутствии свободной гидроксильной группы в 5 положении.
При добавлении натрия ацетата наблюдалась батохромия первой полосы поглощения, что свидетельствует о свободной гидроксильной группе в положении 7 (рис. 2).
" ю 1.0 -
0.8 -
0.6 -
0.4 -
0.2 -
0.0 -
Длина волны, ни
~Ч—I—I—|—I—I—I—I—|—I—I—I—I—|—I—I—I—I—|—I—I—I—I—
250 300 350 400
Рис. 2. УФ-спектр вещества Ф1 с использованием шифт-реактива натрия ацетата
При добавлении этилата натрия не наблюдалось батохромии, что свидетельствует об отсутствии гидроксила в положении 7 или его замещении.
В УФ-спектре вещества Ф2 - наблюдалось два максимума поглощения при X = 268 и 322 нм, что свидетельствует о флавоновой природе вещества (рис. 3).
Рис. 3. УФ-спектр вещества Ф2
При использовании шифт-пробы с алюминия хлоридом наблюдался батохром-ный сдвиг обеих полос поглощения, который понижался при добавлении кислоты хлористоводородной, что свидетельствует о свободной гидроксильной группе в 5 положении (рис. 4 и 5).
Длина волны, ни
Т-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-р
250 300 350 400
Рис. 5. УФ-спектр вещества Ф2 с шифт-реактивом алюминия хлоридам в присутствии кислоты хлористоводородной концентрированной
При добавлении ацетата натрия не наблюдалось батохромии первой полосы поглощения, что свидетельствует об отсутствии свободной гидроксильной группе в положении 7.
При добавлении этилата натрия не наблюдалось батохромии, что свидетельствует об отсутствии гидроксила в положении 7 или его замещении.
Масс-спектры изучаемых веществ регистрировали на аппарате Autoflex II, с использованием в качестве матрицы - а-цианокоричной кислоты (рис. 5). В масс-спектре обоих изучаемых веществ наблюдался один наиболее интенсивный пик иона m/z иона = 285,306 соответствующий агликону акацетину, и менее выраженный пик иона m/z = 469,129, отвечающий их гликозидной структуре в виде натриевой формы.
Рис.6. Масс-спектр веществ Ф 2-3
Таким образом, по совокупности результатов исследования можно предположить, что вещество Ф1 является акацетин-5-гликозидом, Вещество Ф2 также является гликозидом акацетина, содержащим сахарный компонент в 7-м положении.
Выводы. В результате наших исследований выделена сумма флавоноидов травы лофанта анисового. Используя сочетание химических реакций, тонкослойной хроматографии, УФ-спектроскопии с шифт-реактивами и масс-спектрометрии удалось установить, что основными флавоноидными компонентами травы лофанта анисового являются гликозиды акацетина.
Работа выполнена в рамках реализации федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 гг., Государственный контракт № П425 от 12 мая 2010 г.
Литература
1. Дикорастущие полезные растения России / отв. ред. А.Л. Буданцев, Е.Е. Лесиовская. -СПб.: Изд-во СПХФА, 2001. - 663 с.
2. Клышев, Л. К. Флавоноиды растений (распространение, физико-химические свойства, методы исследования) / - Алма-Ата: Наука, 1978. - 220 с.
3. Лавренёв, В. К. Полная энциклопедия лекарственных растений: в 2 т. / В.К. Лавренёв, Г.В. Лавренёва - СПб.: Издательский Дом Нева; М.: ОЛМА-ПРЕСС, 1999. - Т 2. - 816 с.
4. Органическая химия: учеб. Для вузов: 2 кн. - Кн 2: Специальный курс / Н.А. Тюкавкина, С.Э. Зурабян, В.Л. Белобородов и др.; под ред. Н.А. Тюкавкиной. - М.: Дрофа, 2008. - 592 с.
5. Отто, М. Современные методы аналитической химии. 2-е изд., испp. / М. Отто. - М.: Техносфера, 2006. - 416 с.
6. Черепанов, С. К. Сосудистые растения России и сопредельных государств / С.К. Черепанов - СПб.: Мир и семья - 95, 1995. - 990 с.
STUDY OF FLAVONOID COMPOSITION OF LOPHANTHUS ANISATUS
O.S. Voronkova1, D.I. Pisarev1 O.O. Novikov1, V.K. Tokhtar1 V.S. Kazakova1, E.G. Yakovleva2
Flavonoid contens of Lophanthus anisatus was studied by TLC, UV-spectrometry and mass-spectrometry. It was established that the main flavonoid components are acacetine's glicosides.
1 Belgorod National Research University e-mail: [email protected]
Key words: Lophanthus anisatus, flavonoids, acacetine, TLC, UV-spectrometry, mass-spectrometry.
2 Belgorod State Agricultural Academy
