CC BY
22ФАРМАКОГНОЗИЯ И БОТАНИКА
Н. В. Корожан, Г. Н. Бузук
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА ЭФИРНОГО
МАСЛА ТРАВЫ ВИДОВ ЧЕРЕДЫ
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет
Проведен сравнительный анализ компонентного состава эфирных масел и эфирных экстрактов травы нескольких видов череды методом газовой хроматографии. Установлено, что основными компонентами эфирного масла травы череды трехраздельной и травы череды олиственной являются производные кариофиллена, травы череды поникшей -1- фенил-1,3,5-гептатриин. Установлено сходство компонентного состава эфирных масел и эфирных экстрактов из травы череды трехраздельной и травы череды олиственной кластерным анализом.
Ключевые слова: череды трава, эфирное масло, компонентный состав.
ВВЕДЕНИЕ
В последнее десятилетие резко увеличился интерес к изучению компонентного состава и фармакологической активности эфирных масел растений рода череда [1, 2]. При этом активно исследуется эфирное масло не только применяемой в офи-цинальной медицине надземной части растений (травы), но и подземных органов [2, 3]. Интерес к последним связан с тем, что в эфирных маслах, полученных из подземных органов, содержатся в достаточно концентрированном виде полиацетилены. Известно, что полиацетилены череды волосистой и череды поникшей являются в высоких дозах токсичными, в низких дозах обладают противомикроб-ным, противогрибковым, противовоспалительным, противомалярийным, противоопухолевым эффектом [3-6]. Кроме того, они могут рассматриваться как хемо-таксономические маркеры рода Bidens [7]. Необходимо отметить, что полиацетилены и другие компоненты эфирных масел присутствуют в спиртовых извлечениях из травы видов череды [8], а также, вероятно, могут быть обнаружены и в водных извлечениях. Таким образом, компоненты эфирного масла могут вносить вклад в проявление фармакологической активности лекарственных форм на основе травы видов череды.
В настоящее время хорошо изучен компонентный состав эфирных масел череды трехраздельной и череды поникшей,
произрастающих в различных регионах Европы и Азии [1, 2, 5, 7, 9-12]. При этом компонентный состав эфирных масел значительно варьирует в зависимости от региона заготовки. Литературных данных о компонентном составе эфирного масла череды олиственной нами не обнаружено. Изучение компонентного состава эфирных масел видов череды, произрастающих на территории Республики Беларусь, до сих пор не проводилось.
Целью данной работы является изучение компонентного состава эфирного масла травы видов череды, произрастающих на территории Республики Беларусь.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Объектом исследования являлась трава череды трехраздельной, череды поникшей и череды олиственной. Сырье было заготовлено в июле-августе 2013 года в местах ее естественного произрастания в Витебской и Гродненской областях. Заготовку, сушку и хранение сырья осуществляли согласно установленным требованиям [13].
Эфирное масло травы видов череды получали методом В Государственной фармакопеи Республики Беларусь [14]. Навеску измельченного сырья (40 г) помещали в широкогорлую плоскодонную колбу вместимостью 1000 мл, приливали 400 мл воды очищенной и закрывали резиновой пробкой с обратным холодильником. В пробке снизу укрепляли металлические
крючки, на которые при помощи тонкой проволоки подвешивали градуированный приёмник так, чтобы конец холодильника находился над воронкообразным расширением приёмника, не касаясь его. Колбу с содержимым нагревали и кипятили в течение 3 часов. Объём масла в градуированной части приёмника измеряли после окончания перегонки и охлаждения прибора до комнатной температуры. Содержание эфирного масла рассчитывали в мл/кг сырья.
Изучение компонентного состава эфирного масла, а также экстрактов, полученных при использовании в качестве экс-трагента диэтилового эфира, проводили методом газовой хроматографии с помощью хромато-масс-спектрометрического комплекса (HP5890SII5972MS), снабженного детектором HP-5972MS, автоматическим прибором для ввода пробы с использованием автосэмплера (ALCHPG1513A), лайнером испарителя (Hewlett-Packard Liner 19251-60540). Для измерения расходов газа-носителя использовали пенный измеритель HP 01010113. Запись хрома-тограмм проводили с помощью системы регистрации «ChemStation».
Условия хроматографирования: кварцевая колонка НР-INNOWAX длиной 60 м с внутренним диаметром 0,2 мкм и толщиной пленки неподвижной полярной фазы 0,2 мкм. Газ-носитель - гелий, сжатый в баллоне по ТУ 51-940-80. Линейная скорость подачи газа-носителя составляла от 48,6 мл/мин до 35,4 мл/мин в зависимости от температурного режима; температура испарителя - 250°С; температура детектора - 280°С; время анализа - 120 мин. Содержание компонентов эфирного масла вычисляли исходя из отношения газо-хроматографических пиков отдельных компонентов к сумме веществ на хрома-тограмме без использования корректирующих коэффициентов. Идентификацию веществ проводили, сравнивая времена удерживания и полные масс-спектры веществ со сведениями библиотеки масс-спектроскопических данных Wiley08.L.
Дополнительно для изучения эфирного масла использовали тонкослойную хроматографию. Для этого 5 мкл разбавленного диэтиловым эфиром эфирного масла наносили на пластинки Sorbfil ПТСХ-АФ-В-УФ (ЗАО «Сорбполимер», Российская Федерация) в виде полос. Ис-
пользовали восходящую хроматографию, подвижная фаза - этилацетат: толуол 5:95 (об/об). После высушивания при комнатной температуре слой сорбента с пятнами веществ снимали с подложки, вещества извлекали диэтиловым эфиром и для полученных растворов снимали спектры поглощения в диапазоне длин волн 220-400 нм на спектрофотометре Specord-250.
Кластерный анализ проводили с использованием программы Statistica Advanced 10.0 [15].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Полученное методом перегонки с водяным паром эфирное масло травы видов череды представляло собой маслянистую жидкость от коричневого до темно-коричневого цвета. Наибольшее содержание эфирного масла отмечено для травы череды поникшей и составляло до 2,5 мл/ кг. В траве череды трехраздельной и траве череды олиственной содержание эфирного масла составило менее 1 мл/кг, в некоторых образцах не обнаруживалось вовсе.
В эфирном масле травы видов череды методом газовой хроматографии идентифицированы 14 терпеноидов, 2 производных тиофена, 1 полиацетилен и около 20 предельных углеводородов. Вид хро-матограмм эфирных масел травы видов череды представлен на рисунке 1. Так как предельные углеводороды не влияют на фармакологические свойства эфирных масел, подробное изучение их компонентного состава и процентного содержания не проводили и на рисунке 1 они не представлены.
Процентное содержание отдельных компонентов в эфирном масле травы различных видов череды представлено в таблице 1.
Из таблицы видно, что в эфирном масле травы череды трехраздельной преобладают производные кариофиллена (кариофиллен оксид и изокариофиллен), которые и обусловливают коричневый цвет эфирного масла. Также установлено значительное содержание производных бета-элемена, акоренона, спатуленола и бисобалол оксида.
Основным компонентом эфирного масла травы череды поникшей является 1-фенил-1,3,5-гептатриин, содержание которого составило более 25% от содержа-
А
1100000
900000
А
14
500000
100000
А
5000000
10 20
I I ,'М-
11
13
30
40
50
60
3000000
1000000
А
1000000
700000
400000
70
15
30
90
100
110
10
20
30
I I10
40
50
"■и Ш " . 1.1 ■
60
70
30
90
100
110
7
16
и.
А - череда трехраздельная; Б - череда поникшая; В - череда олиственная. 1 - сабинен; 2 - терпинен-4-ол; 3 - бета-фарнезен; 4 - бета-селинен; 5 - альфа-селинен; 6 - куркумен; 7 - кариофиллен оксид; 8 - спатуленол; 9 - акоренон; 10 - альфа-бисаболол; 11 - изокариофиллен; 12 - бисаболол оксид; 13 - бета-элемен; 14, 17 - производные тиофена;
15 - 1-фенил-1,3,5-гептатриин; 16 - фитол
Рисунок 1 - Хроматограммы эфирного масла травы видов череды
ния всех компонентов. Данное вещество не обнаружено в эфирном масле травы череды трехраздельной и травы череды олиственной. Масс-спектр 1-фенил-1,3,5-гептатриина представлен на рисунке 2.
В эфирном масле травы череды поникшей обнаружены такие же компоненты, как и у эфирного масла травы череды трехраздельной: кариофиллен оксид,
акоринен, бисаболол оксид. Обнаружены также компоненты, которые не встречаются в эфирном масле травы череды трех-раздельной и травы череды олиственной, такие как сабинен, терпинен-4-ол, бета-фарнезен, бета-селинен, куркумен, альфа-бисаболол, производные тиофена. Полученные нами результаты согласуются с литературными данными [2, 5, 9-12].
Таблица 1 - Содержание компонентов (%*) в эфирном масле травы видов череды
Время удерживания, мин Компонент Эфирное масло
травы череды трехраздельной травы череды поникшей травы череды олиственной
11,7 сабинен 0 0,8 0
32,2 терпинен-4-ол 0 1,3 0
35,0 бета-фарнезен 0 0,4 0
35,4 бета-селинен 0 0,8 0
37,9 альфа-селинен 0 1,8 0
40,7 куркумен 0 1,0 0
50,5 кариофиллен оксид 5,2 1,1 6,9
54,7 спатуленол 1,6 0 0
56,9 акоренон 2,6 0,4 2,0
57,6 альфа-бисаболол 0 0,5 0
64,8 бисаболол оксид 1,3 0,6 0
65,2 бета-элемен 3,7 0 0
68,5 изокариофиллен 8,6 0 0
69,4 1-фенил-1,3,5-гептатриин 0 26,1 0
70,2 фитол 11,6 0 9,0
74,4 производное тиофена 0 1,6 0
"Примечание: содержание компонентов (%) рассчитывали, как отношение площадей отдельных пиков на хроматограмме к суммарной площади всех хроматографических пиков.
Рисунок 2 - Масс-спектр 1-фенил-1,3,5-гептатриина
В эфирном масле травы череды олиственной преобладает кариофиллен оксид. Его содержание составляет до 7% от суммы всех компонентов; также обнаружен акоренон.
Для эфирного масла травы череды трехраздельной и травы череды олиствен-ной характерно значительное содержание тритерпенового соединения фитола (9 и 11,6% соответственно).
Методом тонкослойной хроматографии
удалось проанализировать только эфирное масло травы череды поникшей. Обнаружено четыре компонента в виде желтых либо оранжевых пятен, расположенных во второй трети хроматографической пластинки. Для 1-фенил-1,3,5-гептатриина снят спектр поглощения, представленный на рисунке 3. Полученный нами спектр согласуется с литературными данными [6]. Содержание компонентов эфирного масла травы череды трехраздельной и травы череды олиствен-
2,5
л 2
н
о
о
к
ё 15
к «
и 1 и 1
<и Р К н к
О 0,5
220
УУ
260 300 340
длина волны,нм
380
Рисунок 3 - Спектр поглощения фенил-1,3,5-гептатриина
ной значительно меньше и на хроматограм- нентный состав эфирных экстрактов тра-ме они не обнаруживаются. вы видов череды, что представлено в та-
Нами дополнительно изучен компо- блице 2.
Таблица 2 - Содержание компонентов (%*) в эфирном экстракте из травы видов череды
0
Время удерживания, мин Компонент Эфирный экстракт
травы череды трехраздельной травы череды поникшей травы череды олиственной
35,4 селинен 0 2,8 0
50,5 кариофиллен оксид 0 1,3 0,6
69,4 1-фенил-1,3,5-гептатриин 4,2 15,4 3,1
70,2 фитол 0 0 0,7
*Примечание: содержание компонентов (% | рассчитывали, как отношение площадей отдельных
пиков на хроматограмме к суммарной площади всех хроматографических пиков.
Как видно из приведенных данных, компонентный состав эфирных экстрактов менее разнообразен по сравнению с эфирным маслом растений. Главным отличием эфирных экстрактов травы череды трех-раздельной и травы череды олиственной от соответствующего эфирного масла является наличие в экстракте 1-фенил-1,3,5-гептатриина. Содержание данного полиацетилена в экстрактах составило 4,2% для травы череды трехраздельной и 3,1% для травы череды олиственной. В эфирном экстракте травы череды поникшей содержание 1-фенил-1,3,5-гептатриина составляет 15%, что более чем в 1,5 раза меньше, чем в эфирном масле.
Кроме данного вещества, в эфирном экстракте травы череды поникшей обнаружены селинен, кариофиллен оксид и фитол, в эфирном экстракте травы череды олиственной - кариофиллен оксид
и фитол. Содержание данных компонентов отличается от таковых в эфирном масле.
Сходство компонентного состава эфирных масел и эфирных экстрактов из травы исследуемых видов череды изучали кластерным анализом, оценивая Евклидово расстояние. Методом кластеризации установлено, что наибольшим сходством компонентного состава эфирных масел и эфирных экстрактов характеризуются трава череды трехраздельной и трава череды олиственной (Евклидово расстояние равно 10,2); компонентный состав эфирного масла и эфирного экстракта отличается наиболее значимо (Евклидово расстояние составляет 32,8). Это еще раз подчеркивает возможность использования череды оли-ственной как дополнительного источника получения лекарственного растительного сырья череды травы.
Вестник фармации №1 (67) 2015 ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведен сравнительный анализ компонентного состава эфирных масел и эфирных экстрактов травы нескольких видов череды (череды трехраздельной, череды поникшей и череды олиственной) методом газовой хроматографии. Установлено, что основными компонентами эфирного масла травы череды трехраздельной и травы череды олиственной являются производные кариофиллена, травы череды поникшей -1- фенил-1,3,5-гептатриин. Указанный полиацетилен не обнаружен в эфирном масле других исследуемых видов череды, но обнаружен во всех эфирных экстрактах травы видов череды. Установлено сходство компонентного состава эфирных масел и эфирных экстрактов из травы череды трех-раздельной и травы череды олиственной кластерным анализом.
SUMMARY
N. V. Karazhan, G. N. Buzuk COMPARATIVE ANALYSIS OF THE COMPONENTS OF ESSENTIAL OIL FROM BIDENS SPECIES HERB
The comparative analysis of the component composition of essential oils and essential extracts of several species of Bidens herb is carried out by gas chromatography. The main components of the essential oil of Bidens tripartita herb and Bidens frondosa herb were caryophyllene derivatives. The main component of the essential oil of Bidens cernua herb was 1-phenyl-1,3,5-heptatriуnе. Similarity of component composition of Bidens tripartira herb and Bidens frondosa herb is shown by cluster analysis.
Keywords: Bur-marigold herb, essential oil, component composition.
ЛИТЕРАТУРА
1. Antimicrobial and antifungal activities of the extracts and essential oils of Bidens tripartita / M. Tomczykowa [et al.] // Folia Histochem Cytobiol. - 2008. - №3. -Р. 389-393.
2. Composition of the Essential Oil of Bidens tripartita L. Roots and Its Antibacterial and Antifungal Activities / M. Tomc-zykowa [et al.] // Journal of medicinal food. - 2011. - №4. - Р. 428-433.
3. New evidences of antimalarial activity
of Bidenspilosa roots extract correlated with polyacetylene and flavonoids / F. Q. Oliveira [et al.] // Journal of Ethnopharmacology. -2004. - № 93. - P. 39-42.
4. In vitro antifungal activity of phenyl -heptatriyne from Bidens cernua L. against yeasts / N.P. Rybalchenko [et al.] // Fitotera-pia. - 2010. - №81. - Р. 336-338.
5. Fragrance, Chemical Composition and Toxicity of the Essential Oil in Erect Burmarigold (Bidens tripartita L.) / M. S. Yun [et al.] // Korean Journal of Weed Science. - 2012. - №3. - Р. 195-203.
6. HPLC method development and validation of cytotoxic agent phenyl-heptatriyne in Bidens pilosa with ultrasonic-assisted cloud point extraction and preconcentration / P. Trivedi [et al.] // Biomed. Chromatogr. -2011. - № 25. - P. 697-706.
7. Коновалов, Д. А. Полиацетиленовые соединения у видов рода Bidens / Д. А. Коновалов, А. М. Насухова // Фармация и фармакология. - 2014. - №2. - С. 34 - 66.
8. Корожан, Н. В. Сравнительный анализ компонентного состава спиртовых извлечений из травы видов череды методом жидкостной хроматографии / Н. В. Коро-жан, Г. Н. Бузук // Вестник фармации. -2013. - № 4. - С. 49-56.
9. Essential oils of Bidens tripartita L. collected during period of 3 years composition variation analysis / V. Kaskoniene [et al.] // Acta Physiol Plant. - 2012. - №7. - Р. 1056-1064.
10. Насухова, А. М. Состав эфирного масла череды поникшей / А. М. Насухова, Д. А. Коновалов // [Электронный ресурс]: http:russian-film.ru/articles/article-19.doc. -Дата доступа: 18.03.2014.
11. Chemical composition and chemo-metric analysis of essential oils variation of Bidens tripartita L. during vegetation stages / V. Kaskoniene [et al.] // Acta Physiol Plant. -2011. - №33. - Р. 2377-2385.
12. Composition of essential oil of Bidens cernua L., Asteraceae from Serbia / S. Petrovic [et al.] // J. Essent. Oil Res. -2009. - №1. - P. 41-42.
13. TKP 450-2012 (02041) Производство лекарственных средств. Надлежащая практика выращивания, сбора, хранения лекарственного растительного сырья.
14. Государственная фармакопея Республики Беларусь (ГФ РБ II): Разработана на основе Европейской фармакопеи. В 2 т. Т. 1. Общие методы контроля лекар-
ственных средств / М-во здравоохр. Респ. Беларусь, УП «Центр экспертиз и испытаний в здравоохранении»; под общ. ред. А. А. Шерякова. - Молодечно: Тип. «Победа», 2012. - 1220 с.
15. Реброва, О. Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA / О. Ю. Реброва. - М.: Медиа Сфера, 2002. - 312 с.
Адрес для корреспонденции:
210023, Республика Беларусь, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27, УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет», кафедра фармакогнозии с курсом ФПК и ПК, тел. раб.: 8 (0212) 37-09-29, Корожан Н. В.
Поступила 25.11.2014 г.
Н. А. Кузьмичева, Г. Н. Бузук, Е. В. Ломако
ЛИНЕЙНЫЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ СВЯЗИ УРОЖАЙНОСТИ И ПРОЕКТИВНОГО ПОКРЫТИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет
На модельных объектах установлено, что зависимость между урожайностью и проективным покрытием является линейной в диапазоне значений проективного покрытия от 0 до 50-60%. При дальнейшем его увеличении зависимость принимает нелинейный характер и наилучшим образом аппроксимируется функцией Weibull. Экстраполяция и расчет максимальной урожайности возможны только при наличии экспериментальных данных об урожайности на площадках с проективным покрытием в диапазоне значений до 70-80% и более.
Ключевые слова: проективное покрытие, урожайность, Pyrola rotundifolia, Ramischia secunda, Fragaria vesca, Tussilago farfara, Vaccinium vitis-idaea, функция Weibull.
ВВЕДЕНИЕ
Метод проективного покрытия традиционно используется в ресурсоведении для определения урожайности невысоких травянистых растений и кустарничков. Определяется проективное покрытие (1111) и масса сырья в 1% ПП. Перемножив полученные значения, получают урожайность, подразумевая при этом, что связь между ПП и урожайностью линейная. Однако проведенные ранее исследования выявили нелинейный характер связей проективного покрытия с урожайностью побегов брусники, используемой в качестве модельного объекта [1-2]. Лучшими аппроксимирующими функциями для зависимостей фи-томассы и ПП были функции Chapman-Richards и Weibull [2].
Для дальнейшей оценки возможности использования этих и подобных им функций для описания зависимостей между урожайностью и ПП других лекарственных растений и морфологических групп
лекарственного растительного сырья необходимо расширить круг объектов исследования. К их числу можно отнести побеги представителей семейства грушанковые, а также листья земляники и цветки мать-и-мачехи.
Целью настоящего исследования является дальнейшее изучение характера зависимости между урожайностью и проективным покрытием.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследования проводили в природных популяциях грушанки круглолистной (Pyrola rotundifolia L), рамишии однобокой (Ramischia secunda (L.) Garcke), земляники лесной (Fragaria vesca L.) и мать-и-мачехи (Tussilago farfara L.).
Ранее нами с целью объективизации определения проективного покрытия был предложен способ фото точек. Способ основан на использовании регулярной сети точек, наносимой на цифровое изображе-
