СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ФИТОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВИДОВ SALVIA AETHIOPIS L. И SALVIA PRATENSIS L. Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

УДК 577.19

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ФИТОХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ВИДОВ SALVIA AETHIOPIS L. И SALVIA PRATENSIS L.

Аннотация: Salvia, крупнейший род семейства Lamiaceae, включает около 900 видов, распространенных по всему миру. Во флоре Европы описано 36 таксонов . Некоторые представители этого рода, такие как шалфей лекарственный (Salvia officinalis L.), бальзамический шалфей (S. tomentosa Miller) и греческий шалфей (S. triloba L.), имеют экономическое значение, поскольку они используются в качестве ароматизаторов в парфюмерии и косметике, но все эти видыим приписывают длинный список лекарственных применений: например, спазмолитическое, антисептическое, вяжущее . Некоторые эфирные масла и фенольные соединения растений, принадлежащих к этому роду, также проявили превосходную антимикробную активность, а также антиоксидантную способность и следовательно, соответствующие экстракты широко используются для стабилизации жиров и жиросодержащих пищевых продуктов [1].

Salvia aethiopis — многолетнее растение, произрастающее в Евразии и известное под общими названиями средиземноморский шалфей или африканский шалфей. Это растение использовалось в иранской медицине как ветрогонное и тонизирующее средство. Спиртовой экстракт надземной части S. aethiopis проявлял активность от умеренной до слабой в отношении дельта- и каппа-опиоидных рецепторов (смещение 46,3 и 45,3% соответственно). Хроматографическая очистка спиртового экстракта на колонке с силикагелем привела к выделению одного нового: 3а-гидрокси-8а-ацетокси-13,14,15,16-тетранорлабдан-12-овой кислоты (I) и трех известных соединений: сесквитерпена спатуленола (II), в-ситостерин (III) и в-ситостерин-3-О-глюкозид (IV). Структуру всех выделенных соединений выяснены по данным ЯМР (1D и 2D) и МС. Все фракции и выделенные соединения были протестированы на связывание каннабиноидов и опиоидных рецепторов [4].

Для S.pratensis было идентифицировано в общей сложности 42 химических компонента, что составляет 72,2% от общего содержания. Основным классом веществ в эфирном масле S. pratensis была группа сесквитерпеновых углеводородов (53,7%), за которой следовали алифатические соединения (15,7%). Основным соединением в эфирном масле S. pratensis был кариофиллен (26,4%), и этот вывод согласуется с ранее опубликованными данными [10]. Следующими основными соединениями эфирного масла были эпибициклозесквифелландрен (5,6%), Z-в-фарнезен (6,0%) и в-кубебен (5,6%).Наблюдались заметные качественные различия в химическом составе эфирного масла S. pratensis по сравнению с эфирным маслом S. бертолонии (таблица 1), в котором основным компонентом был оксид кариофиллена (35,1%), за которым следовали Z-кариофиллен (11,4%), а-гумулен (3,3%) и два монотерпеновых спирта, борнеол (4,0%) и метилхавикол (2,0%) [6].

Ключевые слова: Salvia химический состав, количественное определение, сырье.

Объекты и методы исследования

Примерно 1 г сухого сырья помещаем в колбу и нагреваем 70%-ный водно-этанольный экстракт в 3-кратном соотношении в водяной бане этаноловый экстракт в водной бане в

КАЩАБАИ Г.Н

Магистрант КазНУ им. Аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан

НУРМАХАНОВА А.С

PhD, и.о профессора КазНУ им. Аль-Фараби, г. Алматы, Казахстан

течение 30 мин (температура 400с), затем фильтруем и концентрируем, полученный экстракт делим на 2 г (экстракт 1,2), анализируем на содержание углеводов и аминокислот.

Качественный анализ захоронений (экстракт1) и аминокислот (экстракт2) проводится с помощью бумажной хроматографии с помощью различных наблюдателей и специфических определителей. Хроматография использует следующие растворы: бутанол-уксусная кислота-вода (БСС) (40:12,5:29).

Определители:

О-толуидин: растворяет 0.4 г салициловой кислоты и 0.5 мл о-толуидина в 96% 10 мл этанола. Хроматограмму обрабатывают определителем, сушат и нагревают 5 минут при температуре 1050с. Альдопентозала дает пурпурно-красный цвет, альдогексозы-зеленый, а некоторые пентозы-слабый желто-коричневый цвет.

Нингидрин: сухой нингидин добавляется в систему БСС (40:12,5: 29) для определения аминокислот.

Проведение качественного анализа: на две хроматографические бумаги (32*32) закапываем экстракты (1,2), на одну бумагу закапываем углеводные наблюдатели, на одну аминокислотные наблюдатели и проводим хроматографию в системе БСС. После высыхания на первую хроматографию распыляют орто-толуидин, на вторую-нингидрин, затем сушат на 1000С. С помощью качественной реакции с расчетом длины ЯГ выводится на вещества, содержащиеся в исследуемом экстракте.

Результаты и их обсуждение

1 Количественное определение биологически активных веществ растительного сырья

Определение влажности растительного сырья

Влажность сырья относится к потере массы, которая определяется при сушке сырья до постоянной массы, вызванной гигроскопической влажностью и летучими веществами.

1 грамм измельченного сырья помещают в предварительно отмеренный бюкс и выдерживают в сушильном шкафу при температуре 100-1050с в течение 40 минут до постоянной массы, сушат несколько раз. Влажность вещества ( % ) рассчитывается по формуле:

Х=(м-М1) х100

м

здесь: М - Вес сырья, г

М1 - вес сухого остатка, г;

Таблица 1

Сырья Влажность, %

Salvia pretensis 6,48

Salvia aethiopis 6,76

2. Определение общей зольности растительного сырья

Примерно 1 г или 3-5 г измельченного растительного сырья предварительно нагревают и равномерно выкладывают на дно тигель из фарфора, кварца или платины, доведенной до фактической массы. Затем тигель осторожно нагревают, чтобы вещество сгорело и испарилось. Оставшиеся частицы золы также следует подвергать обжигу при как можно более низкой температуре. Когда пепел приближается к горению, он усиливает темп огня. Сгорает остаток после полного сгорания частиц золы. При необходимости повторяют несколько раз.

Обжиг проводят до достижения постоянной массы, при температуре 500°С таким образом, чтобы предотвратить плавление золы и ее прилипание к стенкам тигля. После завершения обжига тигель взвешивают, охлаждая его в эксикаторе. Выход золы вычисляют по следующей формуле:

м2X100X100 _ MIX(IOO-W)

здесь, М2 - Вес золы, г; М1 - Вес сырья, г;

W - потеря веса при сушке сырья, % .

Таблица 2

№ Сырья Выход золы, %

1. Salvia pretensis 8,23

2. Salvia aethiopis 7,61

Определение состава экстрактивных веществ растительного сырья.

Измельченный 1 г (точный размер) сырья помещают в колбу емкостью 50 мл. При этом 30 мл растворителя заливают 80% водно-этанольным раствором, закрывают рот пробкой (с погрешностью 0,01 г) и оставляют при комнатной температуре на 1 час. Затем колбу добавляют обратно в холодильник, нагревают на водяной бане в течение 2 часов. После охлаждения колбу закрывают пробкой, которую она использовала вначале, и взвешивают, заполняя потерянную массу раствором, который она использовала. Содержимое колбы хорошо перемешивается и фильтруется через сухую фильтровальную бумагу в колбу объемом 50 мл. 25 мл фильтрата предварительно заливают пипеткой в фарфоровую чашу, высушенную до постоянной массы при температуре 100-105°С, пропаривая ее до высыхания в водяной бане. Остаток в чашке сушат несколько раз при температуре 100-105°С до постоянной массы.

Процентное содержание экстрактивных веществ в абсолютном сухом сырье (X) вычисляют по формуле :[1,2]

здесь: М- вес сухого остатка, г; М1- вес сырья, г; W- влажность сырья,%.

Х_ MX200X100 _ MlX(lOO-W)

Таблица 3

№ Сырье Процентное содержание экстрактивных веществ, %

1. Salvia pretensis 38,6

2. Salvia aethiopis 28,9

Определение количества флавоноидов по кверцетину

Точно отмеренный (d=1 мм) 1 г сырья помещаем в шлифованную колбу объемом 150 мл, в которую наливаем 30 мл 90% спирта, содержащего 1% концентрированного HCl. Подключаем колбу обратно к холодильнику и нагреваем на кипящей водяной бане 30 мин. Остужаем колбу до комнатной температуры и фильтруем через фильтровальную бумагу в

ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"

колбу объемом 100 мл. Экстракцию повторяют по описанному выше методу. Полученное вещество фильтруют через использованный выше фильтр в ту же колбу, промывают 90 %-ным спиртом и доводят объем фильтрата до отметки 90% - ным спиртом (раствор а).

В мерную колбу вместимостью 25 мл наливают 2 мл раствора а, сверху 1 мл 1% раствора хлорида алюминия 95% спирта и доводят объем раствора до отметки 95%- ным спиртом. Через 20 мин измеряем оптическую плотность раствора на кюветном спектрофотометре AP-101 с длиной волны Х=430 нм, толщиной 10 мм. В качестве сравнительного раствора в колбу емкостью 25 мл наливают 2 мл раствора А, доводят объем раствора до отметки 95% спиртом и применяют.

При расчете по кверцетину мы рассчитываем количество флаваноидов по формуле

^ _ 0*25*100*100*100 (1)

ниже (%

D - оптическая плотность раствора;

Удельный показатель поглощения комплекса хлорида алюминия кверцетином при 764,6 -430 нм;

m - масса сырья, г;

W - масса, потерянная при сушке сырья, % .

Таблица 4

№ Сырье Процентное содержание флавоноидов, %

1. Salvia pretensis 0,86

2. Salvia aethiopis 0,61

Количественное определение органических кислот

5 г сырья помещают в колбу и заливают 40 мл воды. Охладите смесь 2 часа. кипит. Смесь фильтруют в колбу емкостью 25 мл и доводят до отметки объема водой. Из этого раствора аликвот извлекают (10 мл) в колбу на 500 мл, заливают 200-300 мл воды, добавляют 1 мл 1%-ного сптртного раствора фенолфталеина, 2 мл 0,1%-ного раствора метиленового синего и титруют 0,1 н раствором №ОИ до сине-фиолетово-красного цвета. Процентное содержание свободных органических кислот (Х) в абсолютном сухом сырье в расчете на яблочную кислоту вычисляют по формуле:

^ _ К*0.0067*25*100*100 (2)

Где: 0,0067 г яблочной кислоты - 1 мл соответствует КаОИ; V-объем КаОИ, ушедший на титрование, мл; m-масса сырья, г; W-влажность сырья,% .

Таблица 5

№ Сырье Процентное содержание органических кислот, %

1. Salvia pretensis 1,25

2. Salvia aethiopis 1,15

Количественное определение кумаринов

2 г точно отмеренного измельченного сырья помещают в колбу объемом 100 мл. Сверху наливают 50 мл хлороформа, подсоединяют к обратному холодильнику и нагревают на водяной бане 2 часа, помешивая. Затем бумага фильтруется через фильтр. 20 мл фильтрата выливают в разделительную воронку, добавляют 1 г КаСЬ и перемешивают 5 минут, затем фильтруют. Хлороформный раствор сушат на водяной бане. Сухой остаток растворяют в 10 мл 96% этилового спирта, разливают в мерную колбу объемом 25 мл и заполняют 96% этиловым спиртом. Насыпают в кювету толщиной 10 мм и измеряют оптическую плотность на длине волны 272 нм.

В качестве сравнительного раствора используют этиловый спирт 96%. Кумарин измеряет процент производных как абсолютный сухой СО сырья:

^ _ 0*50*100*100 (3)

где, Б-оптическая плотность раствора;

734-показатель поглощения Кумарина массой СО на длине волны 272 Нм

m-вес сырья, г

W-потеря массы при сушке,% .

Таблица 6

№ Сырье Процентное содержание кумаринов, %

1. Salvia pretensis 0,22

2. Salvia aethiopis 0,31

Количественное определение углеводов

5 г (точно отмеренного) измельченного сырья помещают в колбу емкостью 100 мл, кипятят на водяной бане в течение 1 часа с обратным охлаждением, помешивая, заливая 50 мл чистой воды, охлаждают. Экстракцию водой в тех же условиях повторяют дважды по 30 минут. Полученные водные вещества объединяют и фильтруют через три слоя марли в колбу емкостью 250 мл. Промыв фильтр чистой водой доводит объем раствора до отметки.

12,5 мл полученного раствора центрифуж разливают в пробирку, добавляют 75 мл 95% - ного этилового спирта, перемешивают и нагревают на водяной бане при температуре 60°С в течение 5 минут. Через 30 минут эту смесь центрифугируют при вращении 5000 об/мин в течение 30 мин. Осажденную жидкость фильтруют под вакуумом через высушенный стеклянный фильтр пор 16, доведенный до постоянной массы. Затем настойку переводят в тот же фильтр, промывая 15 мл 95% этилового спирта. Фильтр сушат с осадком при температуре 100-105 °С до постоянной массы.

Процентное содержание углеводов (X) в абсолютное сухое сырье вычисляют по формуле:

(ш2-т1)*250*100*100

х _ ——----(4)

Здесь : т2 -масса фильтра с осадком, г ;

шх-масса фильтрата, г ;

m-масса сырья, г ;

W-влажность сырья,% .

Таблица 7

№ Сырье Процентное содержание углеводов, %

1. Salvia pretensis 1,09

2. Salvia aethiopis 0,57

Определение кожевенных веществ из состава сырья перманганатическим методом

2 г (точно отмеренного) измельченного сырья помещают в колбу емкостью 125 мл, заливают 65 мл кипящей горячей чистой воды и кипятят на водяной бане с обратным охлаждением в течение 30 минут, помешивая.

Жидкость охлаждают при комнатной температуре и фильтруют через три слоя марли в колбу емкостью 250 мл. Из него пипеткой берут 62 мл раствора в другую колбу, заливают 125 мл воды, 6,25 мл индигокармина и титруют раствором перманганата калия 0,02 моль\л до образования желто-зеленого цвета.

Также проводится контрольная практика, на 1 мл раствора перманганата калия приходится 0,004157 дубильных веществ в расчете на Танин.

Процентное содержание дубильных веществ (X) рассчитывают на сухое сырье по формуле:

У _ (v1-v2)*0.004157*6.25*100*100 ( ,

•Л —------(4)

rn*6.25*(100-W) v '

Где: -объем раствора перманганата калия, ушедшего на титрование, мл ; р2- -объем раствора перманганата калия, ушедшего на титрование в контрольной практике, мл ;

m-масса сырья, г ; W-влажность сырья,% .

Таблица 8

№ Сырье Процентное содержание дубильных веществ,%

1. Salvia pretensis 3,33

2. Salvia aethiopis 2,63

Количественное определение сапонинов

1 г измельченной наземной части растения шиповника (Acanthophyllum pungens) переливают в колбу объемом 150 мл, заливают 20 мл 3% - ного ацетатного раствора азотной кислоты и ставят на час, помешивая. Раствор фильтруют в колбу емкостью 100 мл. Оставшийся порошок в колбе встряхивают с 10 мл ацетона и снова процеживают через тот же фильтр. В сырье в колбе наливаем еще 20 мл ацетона и фильтруем через тот же фильтр. Все собранные выделения подсоединяют к обратному холодильнику и нагревают на водяной бане 5 мин.

Разделение ацетоном повторяют до тех пор, пока объем жидкости в цилиндре не достигнет 100 мл. Жидкость из цилиндра извлекают в стакан емкостью 200 мл, встряхивают внутреннюю часть цилиндра с 40 мл этилового спирта и разливают в стакан. Далее, осторожно помешивая, добавляют концентрированный раствор аммиака до образования осадка (pH=8,3-8,6 влажная фенолфталеиновая бумага приобретает фиолетовый цвет). Осадок вместе с раствором переносят на фильтровальную бумагу, расположенную в воронке Бюхнера, и фильтруют. Осадок в фильтре промывают 3-4 раза 50 мл ацетона. Затем

фильтровальную бумагу вместе с осадком помещают в использованный ранее стакан и растворяют в 50 мл воды. Полученный раствор переносят в колбу емкостью 250 мл, несколько раз промывают фильтр водой, добавляют в основной раствор (А) и доводят водой до перестановки в колбу емкостью 500 мл (В). Оптическую плотность полученного раствора измеряют на спектрофотометре (длина волны 258 нм, толщина кюветы 10 мм, относительный раствор - вода).

Расчет производят по формуле:

„ _ 0*822*250*500*100 ( .

л. —--(5)

ш*К*1000*1100 4 '

Где: Б-оптическая плотность раствора В; т -вес сырья, г;

Объем раствора а, ушедшего на приготовление раствора V - В, мл; 822-молекулярная масса глицеризиновой кислоты .

Таблица 9

№ Сырье Процентное содержание сапонинов,%

1. Salvia pretensis 1,26

2. Salvia aethiopis 1,96

Количественное определение алкалоидов

Измельченный 1 г (точного размера) сырья помещают в колбу емкостью 100 мл, добавляют 10 мл 25% - ного раствора гидроксида натрия, перемешивают стеклянной палочкой до влажной массы и оставляют при комнатной температуре на 2 часа. Затем добавляют 50 мл раствора хлороформа, осторожно перемешивают и оставляют на 30 минут. Без добавления раствора берут 15 мл и в разделительной воронке емкостью 100 мл выделяют алкалоиды 3 раза с 2% раствором серной кислоты до тех пор, пока они не вступят в противоположную реакцию с кремневольфрамовой кислотой частями 20, 10 и 10 мл.

Объединенные кислоты фильтруют в мерную колбу емкостью 50 мл, заполняют 2% -ным раствором серной кислоты до заданного размера колбы, принимают 2% - ную серную кислоту в качестве стандартного раствора и измеряют ее оптическую плотность на длине волны 420 нм толщиной 10 мм.

При расчете содержания алкалоидов до бисульфата берберина используется следующая формула (6):

У _ 50*50*D*100*100 ( s

•Л —---г (3)

15*128*m*(100-W) v '

Где:

50-объем хлороформа, мл.

50-объем уксусной кислоты, мл

Объем хлороформа из анализа 15, мл

D-оптическая плотность серной кислоты

Показатель поглощения биосульфата берберина на длине волны 128-420 нм

W-потерянная масса при сушке, %

m-вес сырья, г

* Может использоваться на других длинах волн, например: показатель поглощения бисульфата берберина на длинах волн 646 - 345 нм; показатель поглощения цитизина на длинах волн 434 - 311 нм (если алкалоидный состав анализируемого растения близок к структуре цитизина).

Таблица 10

№ Сырье Алкалоиды процентный состав,%

1. Salvia pretensis 1,4

2. Salvia aethiopis 0,84

Современные исследования, в частности фармакологические, дают представление о возможностях применения этого растения в медицине. Тем не менее, необходимы дополнительные исследования, чтобы лучше понять лекарственную роль Salvia pretensis и Salvia aethiopis.

Полученные данные свидетельствуют о том, что Salvia pretensis и Salvia aethiopis могут быть использованы в медицинской практике в качестве источника биологически активных веществ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Skandamis, P.N.; Tsigarida, E.; Nychas, G.-J.E. Ecophysiological attributes of Salmonella typhimurium in liquid culture and within a gelatin gel with or without the addition of oregano essential oil. World J. Microbiol. Biotech. 2000, 16, 31-35.

2. Bozin, B.; Mimica-Dukic, N.; Bogavac, M.; Suvajdzic, Lj.; Simin, N.; Samojlik, I.; Couladis, M. Chemical Composition, Antioxidant and Antibacterial Properties of Achillea collina Becker ex Heimerl s.l. and A. pannonica Scheele Essential Oils. Molecules 2008, 13, 2058-2068.

3. The physiological and phenotypic response of Salvia aethiopis L. to herbicides/ Nafisehsadat Mousavimanesh a , Hassan Karimmojeni a , Moslem Vaghar a , Timothy C. Baldwin. Scientia Horticulturae, 17 November 2022.-p2-3.

4. Состав эфирного масла и содержание минеральных элементов Salvia Aethiopis L. из Турции/ Сенкал Б.К., Ускутоглу Т., Фидан Х. Н., Stankov S.S., Доган Х., Стоянова А.С. Болгарская академия наук .-2022.-C5-6.

5. Comparative Anatomical and Morphological Study of Three Populations of Salvia aethiopis L. Growing in the Southern Balkhash Region/Akmaral Nurmahanova, Nazerke Ibisheva, Natalia Kurbatova, Saule Atabayeva, Ainur Seilkhan , Bekzat Tynybekov, Karimi Abidkulova, Assel Childibaeva, Aigul Akhmetova, Gulbanu Sadyrova. Journal of Ecological Engineering 2023, 24(9), 27-38.

6. Bozin, B.; Mimica-Dukic, N.; Samojlik, I., Jovin, E. Antimicrobial and antioxidant properties of rosemary and sage (Rosmarinus officinalis L. and Salvia officinalis L., Lamiaceae) essential oils. J. Agric. Food Chem. 2007, 55, 7879-7885.

7. КУСОВА Р.Д., СУДАКОВА Т.М /ОПРЕДЕЛЕНИЕ АМИНОКИСЛОТНОГО СОСТАВА ШАЛФЕЯ ЛУГОВОГО (SALVIA PRATENSIS L.), ПРОИЗРАСТАЮЩЕЙ НА ТЕРРИТОРИИ РСО-АЛАНИЯ/ МЕДИКО-ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ ПУЛЬС. -2020.-C 56-61

8. Еленевский, А. Г. Ботаника высших или наземных растений / А. Г. Еленевский, М. П.

4 Соловьева, В. Н. Тихомиров. - М.: Акадения, 2000. - 432 с.

9. Жизнь растений в шести томах // Гл. редактор академик А. Л. Тахтаджян. - М.: Просвещение,1981. - Т. 5. - Ч. 2. - С. 404-412

10. Флора европейской части СССР. - Л.: Наука, 1978. - Т. III. - С. 67- 89.

11. Победимова, Е. Г. Род Шалфей. Salvia L. Атлас лекарственных растений СССР / Е. Г.

5 Победимова. - М., 1962. - 346 с.