CC BY
77
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2017-19-12-302-306
УДК 615.322
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДУБИЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ТРАВЕ ЗОЛОТАРНИКА КАНАДСКОГО (SOLIDAGO СANADENSIS L)
Сулейманова Ф.Ш.
ФГБАУ ВО Первый Московский Государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова, г. Москва,
Российская Федерация
Аннотация. Целью исследования являлось определение влияния периода времени экстракции и размера частиц высушенного растительного сырья золотарника канадского (Solidago canadensis L.) на количественное содержание дубильных веществ, а также определение содержания дубильных веществ в свежем растительном сырье. Расчеты производились по сумме дубильных веществ в пересчете на танин и в пересчете на абсолютно сухое сырье. Установлены оптимальные условия для экстрагирования с наибольшим выходом дубильных веществ в пересчете на танин: времени, способа экстракции, а также степени измельченности растительного сырья травы золотарника канадского для количественного определения дубильных веществ. Проведена сравнительная оценка содержания дубильных веществ в зависимости от периода времени экстракции и размера высушенного растительного сырья травы золотарника канадского. Также было установлено содержание суммы дубильных веществ в свежем сырье в пересчете на танин и в пересчете на абсолютно сухое сырье. Использовалась методика титримет-рического определения дубильных веществ в пересчете на танин (методика 1), описанная в Государственной фармакопее РФ (ГФ РФ) XIII издания, том 3 с изменением времени экстрагирования и размера частиц.
Ключевые слова: золотарник канадский, Solidago canadensis L., дубильные вещества, танин, биологически активные вещества
Введение. На сегодняшний день свыше 95% лиц старше 40 лет страдают от заболеваний пародонта [1]. Один из этиологических факторов заболеваний пародонта - это микробные бляшки, расположенные на зубах и дёснах [2]. Поэтому для профилактики и лечения болезней пародонта представляется целесообразным использование лекарственных веществ с антибактериальным действием. В народной медицине широко известно применение золотарника включая различные заболевания, вызванные бактериями [3]. Виды рода золотарник содержат различные группы биологически активных веществ [4], определяющих его фармакологическое действие, в том числе и дубильные вещества, обладающие бактерицидным действием [5; 6]. Наличие дубильных веществ в Solidago сanadensis L. доказано с помощью фитохимических реакций [7]. В то же время золотарник канадский включен в Британскую и Европейскую фармакопеи, что может свидетельствовать о перспективах его изучения [8; 9]. В отечественной фармакопейной статье на траву золотарника канадского отсутствует методика определения дубильных веществ с помощью качественных реакций, а также отсутствует методика количественного определения дубильных веществ. Поэтому изучение травы
золотарника канадского как лекарственного растительного сырья, включая исследование оптимальных условий экстракций различных групп биологически активных веществ, в том числе и дубильных, является актуальной задачей.
Золотарник канадский является травянистым многолетним растением 50 до 200 см высотой. Золотарник канадский широко распространен в Европейской части России, является устойчивым к природным условиям, вредителям и болезням, что также подтверждает предположения о перспективах его изучения в целях использования в качестве лекарственного растительного сырья.
Методика исследования. Объектом исследования являлось собранное в Московской области измельченное высушенное при комнатной температуре сырье травы золотарника канадского, а также свежее сырье травы золотарника канадского. Для определения дубильных веществ использовался титриметрический метод анализа (титрантом являлся раствор перманга-ната калия концентрации 0,02 М). Для извлечения дубильных веществ рекомендуемым экстрагентом по ГФ РФ XIII [1] является вода. Для определения оптимального размера частиц травы золотарника канадского, сырье измельчали, просеивали через сита и брали
навески с размерами частиц менее 0,25 мм, 0,25-0,4 мм, 0,4-1 мм, 1-3 мм, 3-4 мм и более 4 мм. Высушенное измельченное сырье массой около 2 г (точная навеска) добавляли в нагретую до кипения воду объемом 250 мл и кипятили на электрической плитке с обратным холодильником в течение 30, 40, 50 и 60 минут (отдельно каждый временной интервал). Полученное извлечение охлаждали до комнатной температуры, фильтровали через вату в мерную колбу объемом 250 мл и доводили объем до метки при необходимости. Из полученного водного извлечения отбирали 25 мл и помещали в колбу вместимостью 1000 мл, прибавляли 500 мл воды, 25 мл раствора индигосульфоксилоты, приготовленной по методике, описанной в ГФ РФ XIII, том 3 Определение содержания дубильных веществ в лекарственном растительном сырье. Полученный раствор титровали раствором 0,02 М калия перманганата до золотисто-желтого окрашивания.
Параллельно проводили контрольный опыт: в коническую колбу вместимостью 1000 мл помещают 525 мл воды, 25 мл раствора индигосульфокислоты и титруют при постоянном перемешивании раствором калия перманганата 0,02 М до золотисто-желтого окрашивания.
Аналогичную методику использовали при определении суммы дубильных веществ в пересчете на танин в свежем сырье золотарника канадского при размере частиц, проходящих сквозь сито диаметром 3 мм и временем экстрагирования 30 минут.
Также была использована методика настаивания сырья в термосе, распространенная в народной медицине.
Около 2 г (точная навеска) измельченного сырья помещали в термос и добавляли свежепрокипяченную воду объемом 250 мл, плотно закрывали термос и оставляли на 24 часа. Полученное извлечение фильтровали через вату в мерную колбу 250 мл, доводили объем до метки водой. Отбирали из полученного извлечения 25 мл и помещали в колбу на 1000 мл, при-
Содержание дубильных веществ в сырье
бавляли 500 мл воды, 25 мл раствора индигосуль-фоксилоты и титровали раствором 0,02 М калия пер-манганата до золотисто-желтого окрашивания.
Параллельно проводили контрольный опыт: в коническую колбу вместимостью 1000 мл помещают 525 мл воды, 25 мл раствора индигосульфокислоты и титруют при постоянном перемешивании раствором калия перманганата 0,02 М до золотисто-желтого окрашивания.
Расчеты суммы дубильных веществ в пересчете на танин в свежем и высушенном сырье проводили по следующей формуле:
,, П/ (У—У-] )*0,004157*250*100*100
X, % =-í-, где
а*25*(100-'№) '
V - объем раствора калия перманганата концентрацией 0,02 М, израсходованного на титрование извлечения, мл; V! - объем раствора калия перманганата концентрацией 0,02 М, израсходованного на титрование в контрольном опыте, мл; 0,004157 - количество дубильных веществ, соответствующее 1 мл раствора калия перманганата 0,02 М (в пересчете на танин), г; а -навеска сырья, г; W - влажность растительного сырья, %; 250 - общий объем водного извлечения, мл; 25 -объем водного извлечения, взятого для титрования, мл.
Для определения оптимального размера частиц травы золотарника канадского, сырье измельчали и просеивали через сита, затем брали навески сырья с размерами частиц менее 0,25 мм, 0,25-0,4 мм, 0,4-1 мм, 1-3 мм, 3-4 мм и более 4 мм, соответственно.
Экспериментальная часть. Измерения проводились с помощью автоматического титратора Аквилон АТП-02. Данный прибор измеряет точный объем тит-ранта, потраченный на титрование. В ходе эксперимента были изучены условия экстракции дубильных веществ в зависимости от степени дисперсности сырья, способа и времени экстракции. Проведена статистическая обработка полученных данных с расчетом относительной ошибки исследования. Результаты исследований представлены в таблице 1.
Таблица 1
при различных условиях экстрагирования
Размер частиц сырья, мм Время экстракции Содержание дубильных веществ, Хср Среднеквадратичное отклонение Р, % t(p;f) AX E, %
Менее 0,25 30 мин 5,694 0,062 95 2,776 0,077 1,35
40 мин 5,711 0,064 95 2,776 0,079 1,39
50 мин 5,000 0,059 95 2,776 0,073 1,46
60 мин 5,008 0,047 95 2,776 0,058 1,17
Термос 24 часа 3,702 0,024 95 2,776 0,030 0,81
0,25-0,4 30 мин 5,657 0,063 95 2,776 0,078 1,38
40 мин 5,610 0,024 95 2,776 0,030 0,53
50 мин 4,672 0,028 95 2,776 0,035 0,74
60 мин 4,776 0,019 95 2,776 0,024 0,49
Термос 24 часа 3,107 0,013 95 2,776 0,016 0,52
0,4-1 30 мин 5,185 0,072 95 2,776 0,089 1,72
40 мин 3,163 0,020 95 2,776 0,149 0,79
50 мин 3,557 0,016 95 2,776 0,020 0,56
60 мин 3,969 0,024 95 2,776 0,030 0,75
Термос 24 часа 2,397 0,032 95 2,776 0,040 1,67
1-3 30 мин 2,978 0,045 95 2,776 0,056 1,88
40 мин 2,640 0,033 95 2,776 0,041 1,55
50 мин 2,459 0,021 95 2,776 0,026 1,06
60 мин 2,438 0,018 95 2,776 0,022 0,92
Термос 24 часа 2,331 0,013 95 2,776 0,016 0,69
3-4 30 мин 1,986 0,021 95 2,776 0,026 1,31
40 мин 2,426 0,026 95 2,776 0,032 1,33
50 мин 2,034 0,019 95 2,776 0,026 1,16
60 мин 2,119 0,014 95 2,776 0,017 0,82
Термос 24 часа 1,987 0,012 95 2,776 0,015 0,75
Более 4 30 мин 1,628 0,011 95 2,776 0,014 0,84
40 мин 2,061 0,014 95 2,776 0,017 0,84
50 мин 1,704 0,008 95 2,776 0,010 0,58
60 мин 1,800 0,011 95 2,776 0,014 0,76
Термос 24 часа 1,826 0,012 95 2,776 0,015 0,82
Для сравнения показателей, полученных в ходе эксперимента, был построен график зависимости суммы дубильных веществ от измельченности сырья и времени экстрагирования (рис. 1).
гй
з
ю
б1 0,0
<0,25 0,25-0,4 0,4-1,0 1,0-3,0 3,0-4,0 Степень измельчения высушенного растительного сырья, мм
>4,0
Рис. 1. График влияния дисперсности высушенного растительного сырья, времени и способа экстрагирования на суммарное извлечение дубильных веществ траве золотарника канадского.
Наибольший выход дубильных веществ нами отмечен при измельчении сырья, проходящих сквозь сито диаметром 1 мм и времени экстрагирования 30 минут.
При использовании метода настаивания в термосе в течение 24 часов экстрагирование дубильных веществ
происходит менее эффективно, чем при методике, в которой происходит экстракция дубильных веществ с помощью кипячения сырья на электрической плитке.
Также отмечено, что при размере частиц высушенного сырья травы золотарника канадского более 1 мм, экстрагирование дубильных веществ проходит менее эффективно независимо от способа экстрагирования и периода времени экстрагирования.
Количественное содержание дубильных
Выводы. Таким образом, в результате экспериментального исследования подобраны оптимальные значения времени и способа экстрагирования, а также степень измельчения частиц для количественного определения дубильных веществ в пересчете на танин в абсолютно сухом сырье для высушенной травы золотарника канадского перманганатометрией: время экстрагирования составляет 30 минут, способ - кипячение сырья на электрической плитке, размер сырья менее 1 мм.
При использовании методики настаивания сырья в термосе в течение суток, распространенной в народной медицине, были получены наиболее низкие результаты. Поэтому данный метод экстрагирования не рекомендуется для извлечения дубильных веществ в измельченном сухом сырье.
По результатам, полученным в данном исследовании, следует, что содержание дубильных веществ значительно выше в свежем сырье, чем в высушенном. Это свидетельствует о том, что необходимо для травы золотарника канадского разработать и применять методы по сохранности таких биологически активных веществ, как дубильные вещества при использовании его в высушенном виде.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
[1] Сирак С.В., Быков И.М., Сирак А.Г., Акопова Л.В. Профилактика кариеса и воспалительных заболеваний па-
При определении суммы дубильных веществ в пересчете на танин в свежем сырье, нами было отмечено, что сумма дубильных веществ выше в свежем сырье, чем в высушенном при том же способе определения, времени экстрагирования и степени измельченности сырья (результаты представлены в табл. 2).
Таблица 2
веществ в свежем и высушенном сырье
родонта с использованием зубных эликсиров // Кубанский научный медицинский вестник, 2013, №6 (141), С. 166-169.
[2] A.Aa. Scheie Mechanisms of dental plaque formation // Advances in Dental Research, 1994, 8 (2), pp. 246-253.
[3] Федотова В.В., Челомбитько В.А. Виды рода золотарник (Solidago): значение для медицинской практики, перспективы изучения // Научные ведомости, 2012. № 16 (135). Выпуск 19. С.136-145.
[4] Сонова К.В. Использование Золотарника в современной медицине // Научный медицинский вестник, 2015. № 2 (2). С.61-67.
[5] Frank M Frey, Ryan Meyers Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by Haudenosaunee peoples of New York State // BMC Complement Altern Med., 2010, 10: 64.
[6] Федотова В.В., Челомбитько В.А., Постникова Н.В., Фенольные соединения и антибактериальная активность Solidago caucasica Kem.-Nath. // Медицинский альманах, 2013, № 1 (25), С. 185-188.
[7] Сулейманова Ф.Ш., Нестерова О.В., Матюшин А.А. Анализ фитохимических свойств травы золотарника канадского (Solidago canadensis L.) // V научно-практическая конференция «Современные аспекты использования растительного сырья природного происхождения в медицине», М., 2017. С. 203-205.
[8] European Pharmacopoeia 6.0 - Nordlingen
[9] British Pharmacopoeia. - London, 2009. - Vol. 1
[10] Государственная фармакопея Российской Федерации XIII издания в 3 томах. Т.2 - М.: 2015. 1004 с.
Вид сырья травы Solidago canadensis L. Время экстрагирования, мин Размер частиц, мм Сумма дубильных веществ в пересчете на танин, Хср,%
Высушенное сырье 30 3 2,05
Свежее сырье 30 3 6,74
QUANTITATIVE DETERMINATION OF TANNINS IN CANADIAN GOLDENROD (SOLIDAGO СANADENSIS L.) HERB
Suleymanova F.Sh.
Sechenov First Moscow State Medical University, Moscow, Russian Federation
Annotation. The purpose of the study is to determine the effect of extraction time and the particle size of the dried herb raw material of the Canadian goldenrod (Solidago canadensis L.) on the quantitative content of tannins, as well as the determination of the content of tannins in fresh herb material. Optimal conditions of time, extraction method, as well as the degree of crumbling of the herb raw material of the Canadian goldenrod for the quantitative determination of tannins have been established. A comparative evaluation of
the content of tannins depending on the extraction time and the size of the dried plant raw material of the Canadian goldenrod herb was carried out. The content of the sum of tannins in fresh raw materials is established. The method of titrimetric determination of tannins of tannin (procedure 1), described in the State Pharmacopeia of the Russian Federation of the XIII edition, volume 3, was used with a change in extraction time and particle size.
Key words: Canadian Goldenrod, Solidago canadensis L., tannins, tannin, biologically active substances
REFERENCES
[1] Sirak S.V, Bykov I.M., Siral A.G., Akopova L.V. Prevention inflammatory periodontal diseases using the elixir of tooth. Kubanskyj nauchnyj medicinskij vestnik, 2013;6(141):166-169.
[2] A.Aa. Scheie Mechanisms of dental plaque formation // Advances in Dental Research, 1994;8(2):246-253.
[3] Fedotova V.V., Chelombit'ko V.A. Species of Solidago: value for the medical practice, the prospects of studying. Nauchnye vedomosti BSU. Series: Medicine. Pharmacy, 2012;16(135);vol.19:136-145.
[4] Sonova K.V. Use of Solidago in modern medicine. Nauch-nyj medicinskij vestnik, 2015;2(2);61-67.
[5] Frank M Frey, Ryan Meyers Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by Haudenosaunee peoples of
New York State. BMC Complementary & Alternative Medicine, 2010;10:64. Available from: doi: 10.1186/14726882-10-64.
[6] Fedotova V.V., Chelombit'ko V.A., Postnikova N.V. Phenolic compounds and antibacterial activity of Solidago caucasica Kem.-Nath. dry extract. Medical almanac, 2013;1(25);185-188.
[7] Suleymanova F.Sh., Nesterova O.V., Matyushin A.A. An analysis of the phytochemical properties of the Canadian goldenrod herb (Solidago canadensis L.). Sovremennyye aspekty ispol'zovaniya rastitel'nogo syr'ya prirodnogo pro-iskhozhdeniya v meditsine: sb. Statej, 2017:203-205.
[8] European Pharmacopoeia 8.0. Strasbourg: EDQM; 2015.
[9] British Pharmacopoeia 2009. London: Stationery Office; 2009.
[10] State pharmacopoeia of the Russian Federation Vol. XIII. T.2. Moscow; 2015. 1024 p.
