CC BY
71
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _____________________________________2009, том 52, №6_________________________________
ОПТИКА
УДК 535.34+535.375.54
Т.Шукуров,З.М.Рахматова, академик АН Республики Таджикистан Р.М.Марупов СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИКОРАСТУЮЩЕГО ЛЕКАРСТВЕННОГО РАСТЕНИЯ ЦИКОРИЯ ОБЫКНОВЕННОГО
(Cichorium intybus L.)
В работах [1-5] были исследованы ИК-спектроскопические свойства одуванчика в зависимости от места произрастания и экологического состояния почвы и показано, что растения из разных мест обитания отличаются по структурным характеристическим параметрам спектров поглощения.
В настоящей работе представлены результаты спектроскопического исследования дикорастущего лекарственного растения цикория обыкновенного. Согласно [6], в медицине используется только дикорастущий цикорий. Цикорий используется при заболеваниях печени, желудка, способствует очишению мочевых путей и почек, помогает при воспалениях глаз, болезнях селезенки, опухолях конечностей. Сок свежего растения принимают при малярии. Свежие корни употребляют при дизентерии. Водный настой корней цикория, согласно [7], рекомендован в качестве средства для лечения диабета.
Исследование спектроскопических свойств органов цикория - корней, стебля и листьев проводили по методу,описанному в [1]. Необходимо отметить, что при интерпретации ИК-спектров органов цикория основное внимание было обращено на область характеристических частот (3800-2600 и 1800-1200 см-1), дающих ценную информацию о структурном состоянии исследуемых образцов.
На рис.1 представлены ИК-спектры органов цикория (корней, стеблей и листьев) в области частот 3800-2600 см-1, где проявляется поглощение валентных колебаний отдельных групп (ОН, NH), участвующих в меж- и внутримолекулярных водородных связях, и симметричные и антисимметричные валентные колебания метиленовых и метильных групп (СН2 и СНз).
Как видно из рис.1( кривая 1), в спектре корней цикория в области частот 3800-2600 см-1 наблюдается почти симметричная и относительно широкая и интенсивная полоса поглощения с частотой максимума (умак.) при 3300 см"1, а в спектре стебля (кривая 2) максимум поглощения проявляется при 3355 см-1. Что касается спектра поглощения листьев цикория в данной области частот, то \\|ак. проявляется при 3325 см"1.
Совпадение vмак. полос поглощения групп ОН (или NH), содержащихся в структуре веществ и проявляющихся в области частот 3800-3000 см-1, объясняется возможной идентичностью состава молекулярной структуры корней и листьев цикория. Наблюдаемая разни-
ца в положении умак. полос поглощения свидетельствует об энергетическом различии групп составных частей брутто-органических веществ цикория, ответственных за поглощение в данной области частот спектра и участвующих в меж- и внутримолекулярных водородных связях.
Относительно слабая полоса поглощения в области частот 3000-2600 см-1 относится к поглощениям валентных колебаний СН2 -групп из состава органических веществ. Для спектра корней цикория характерна чёткая, практически симметричная полоса поглощения с умак. при 2910 см-1, в спектре стеблей данная полоса широкая, а в спектре листьев она расщепляется на два пика с умак. при 2900 и 2840 см"1.
Согласно [8], в данной области спектра полосы валентных колебаний СН2 для низкомолекулярных органических веществ обычно хорошо разделены и относительно интенсивнее. Поэтому “размазанность” структуры полос в области частот 3000-2600 см-1 следует объяснить наложением поглощения ОН-(или КН)-групп, включенных в сильную межмолеку-лярную водородную связь гидроксил- и азотсодержащих органических веществ цикория.
Рис. 1. ИК-спектры органов цикория в области частот 3800-2600 см"1. Здесь и далее: 1 - корни, 2 - стебли и 3 - листья.
1200 1600 1800 Рис. 2. ИК-спектры органов цикория в области частот 1800-1200 см"1.
На рис. 2 (кривые 1-3) приведены ИК-спектры различных органов цикория в области частот 1800-1200 см-1. Как видно из рис. 2, в спектрах корня цикория наблюдается ряд полос поглощения с различными интенсивностями с уМак. при 1720, 1600, 1410, 1350 и 1305 см"1. Полосу поглощения при 1720 см-1 следует отнести к валентным колебаниям С=О групп. Такая же полоса поглощения наблюдается и в спектре стебля цикория, совпадающая по интенсивности, а в спектре листьев данная полоса проявляется в виде слабого выступа на левом крыле широкой и интенсивной полосы при 1610 см-1. Кроме того, в спектре листьев цикория на низкочастотном крыле полосы 1610 см-1 наблюдается слабое по интенсивности плечо при 1500 см-1. Сравнительный анализ спектров корней, стеблей и листьев цикория показывает, что спектры листьев в области частот 1800-1500 см-1, в частности полосы 1610 см-1, отличаются друг от друга, как по интенсивности, так и по полуширине полос.
Полосу поглощения около 1610 см-1 следует отнести к поглощениям С=О связей амидной цепочки белка, содержащихся в брутто-составе органов цикория. При этом не исключено, что вклад в поглощения этой полосы вносят также колебания -С=С- связей ароматических составляющих цикория, в частности кумарин и различные смолы [1]. Относительно слабой полосы при 1500 см-1 можно предположить, что она связана с поглощением деформационных колебаний NH-групп белка, содержащихся в органах цикория.
В работе с целью определения природы полос поглощения в области частот 1800-1500 см-1 , деформационных колебаний ОН-групп, включенных в меж- и внутримолекулярные водородные связи, и вклада карбоксильных групп был проведен катионообмен образцов с купоросом меди, согласно [3].
Рис. 3. ИК-спектры органов цикория в области частот 3800-2600 см" после катионообмена.
Как видно из рис. 3, максимум полосы поглощения в области частот валентных колебаний ОН (КН)-групп, включенных в меж- и внутримолекулярные водородные связи (3800 -3000 см"1), в спектре корней цикория (кривая 1) после катионообмена умак. смещается в области высоких частот на 35 см-1( с 3330 см-1 до 3365 см-1). В спектре образца стебля цикория Умак. полоса при 3355 см-1 смещается на 50 см-1 в область высоких частот и лежит при 3405 см-1 (кривая 2), а в спектре листьев после катионообмена максимум полосы 3325 см-1 смещается всего на 5 см-1, то есть практически остается постоянным (кривая 3), в пределах ошибки эксперимента.
Изменение положения Умак. полосы поглощения в области частот 3800-3000 см"1 после катионообмена, а также формы и интенсивности полосы в области частот 1750-1500 см-1 свидетельствует о различном физическом состоянии структурообразующих брутто-органических веществ органов цикория и об их энергетической неравнозначности. Об этом
свидетельствуют энергия межмолекулярных взаимодействий, определённая согласно [3], по сдвигу уМак. полос поглощения в области частот 3800-3000 см"1: энергия межмолекулярного взаимодействия для корней цикория составляет Е = 2.9 кДж, а для стеблей Е = 4.03 кДж, соответственно.
1200 1600 Рис. 4. ИК-спектры органов цикория в области частот 1800-1200 см-1 после катионообмена.
В области частот 1800 - 1500 см-1 (рис. 4) максимум слабой полосы валентных колебаний С = О- групп при 1720 см-1 в спектрах корней (кривая 1) и стеблей цикория (кривая 2) после катионообмена проявляется в виде слабого выступа при 1700 см-1, а максимум полосы 1600 см-1 смещается на 10 см-1 в высокочастотную сторону. Форма полосы поглощения в спектре листьев цикория (кривая 3) после катионообмена в данной области спектра практически сохраняется с небольшим изменением её полуширины.
Согласно [1], цикорий содержит инулин от 11 до 65%, до 3.6% белка, а также низкомолекулярные вещества, в частности горький гликозид, интибин, смолы, горечь лактуцина, лактукопикрина, витамины С, В, каротин, дубильные вещества, эфирные масла и др. Молекулярная структура инулина, согласно [9], состоит из (С6Н12О5)п, содержащих большое количество ОН-групп. Поэтому можно полагать, что изменение положения ОН-групп в области поглощения валентных колебаний, включенных в водородные связи, свидетельствует о различном механизме накопления инулина в составе брутто-органических веществ составных частей органов цикория в процессе биосинтеза.
Форма, интенсивность и полуширина полосы с максимумом около 1600 см-1 в листьях цикория обусловлены различным содержанием пигментов, сахаров и других органических веществ в этих органах. Однако не исключено, что на полосе поглощения с максимумом около 1600 см-1 определенный вклад вносят также группы, содержащие в своей структуре -С = С - связи и деформационные колебания NH - белка.
По результатам анализа можно предположить, что одним из лечебных свойств цикория, регулирующих содержание сахара в крови больных диабетом, является разнообразие физической структуры компонентов инулина, хотя трудно исключить роль и других компонентов, входящих в состав органических веществ цикория.
Таким образом, можно заключить, что:
- химический состав структуры брутто-органических веществ цикория мало содержит карбоксильных групп;
- физические состояния структурообразующих брутто-органических веществ энергетически неравновесны;
- по изменению формы, интенсивности и полуширины полосы 1600 см-1 можно предположить, что в листьях цикория содержание сахаров, пигментов и других органических веществ больше, чем в корне и стебле.
Физико-технический институт им. С.У. Умарова Поступило 11.04.2009 г.
АН Республики Таджикистан
ЛИТЕРАТУРА
1. Шукуров Т., Хаитова З.М. и др. - ДАН РТ, 2007, т. 50, № 4, с. 334-339.
2. Шукуров Т., Джураев А.А. и др. - ДАН РТ, 2007, т. 50, № 7, с. 607-612.
3. Шукуров Т., Джураев А.А. и др. - ДАН РТ, 2008 т. 51, № 3, с. 193-199.
4. Shukurov T., Juraev A.A. еt al. - Health Phys., 2008, v/95, № 1, pp. S18 (Supplement to the Health Physics Society Journal), USA.
5. Шукуров Т., Джураев А.А. и др. - ДАН РТ, 2008 т. 51, № 3, с. 351-355.
6. Ходжиматов М. Дикорастущие лекарственные растения Таджикисстана. - Душанбе: Гл. науч. ред. Тадж. сов. энциклопедии, 1989, 368 с.
7. Гаммерман А.Ф., Дамиров И.А. и др. Лекарственые растения научной медицины СССР, не включенные в фармокопею. - Ашхабад, 1970.
8. Беллами Л. Инфракрасные спектры молекул. - М.: ИЛ, 1957.
9. Каррер П. - Курс органической химии. - Л.: Госнаучтехиздат хим. литер., 1960, с. 457-458.
Т.Шукуров, З.М.Рахдоатова, Р.М.Марупов ХУСУСИЯТ^ОИ СПЕКТРОСКОПИИ РАСТАНИИ ЦИКОРИИ ДОРУВОРЙ (Cichorium intybus L.)
Таркиби растании цикории доруворй таджик карда шудааст.Тагйироти баланди алокаи хддрогенй ва чамъшавии гурух,и карбоксилй нишон дода шудааст. Аз руи лагжиши зудих,ои хос, энергияи алокди байнимолекулавии хидрогенй бо купороси мис нишон дода шудааст.
T.Shukurov, Z.Rahmatova, R^.Marupov
THE SPECTRAL PROPERTY WILDGROWING MEDICINAL PLANT CHICHORY ORDINARY (Cichorium intybus L.)
In present of work the investigation physical-chemical property separates components wildgrowing medicinal plant chicory ordinary (Cichorium intybus L.), by methods IR-spectroscopy. On the basis of research of spectral properties both by results of cation-exchange and on displacement of frequency of a maximum characteristic IR band of absorption, energy of intermolecular interaction is certain, and are shown, that leaves contain greater sugar and pigments, than other components.
