Сравнительный анализ состава эфирных масел, полученных гидродистилляцией, и эфирномасличной фракции со 2-экстракта Artemisia sieversiana Willd. И Artemisia annua L Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Химия растительного сырья. 2013. №4. С. 61-64.

DOI: 10.14258/jcprm.1304061

УДК 665.53

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СОСТАВА ЭФИРНЫХ МАСЕЛ, ПОЛУЧЕННЫХ ГИДРОДИСТИЛЛЯЦИЕЙ, И ЭФИРНОМАСЛИЧНОЙ ФРАКЦИИ СОг-ЭКСТРАКТА ARTEMISIA SIEVERSIANA WILLD. И ARTEMISIA ANNUA L.

© Т.Э. Рандалова1, Г.Л. Рыжова2, К.А. Дычко2, В.В. Хасанов2, C.B. Жигжитжапова1'3, Л.Д. Раднаева1'3

1 Бурятский государственный университет, ул. Смолина, 24а, Улан-Удэ, 670000 (Россия), e -mail: [email protected]

2 Томский государственный университет, пр. Ленина 36, Томск, 634050, (Россия)

3Байкальский институт природопользования Сибирского отделения РАН, ул. Сахьяновой, 8, Улан-Удэ,670047 (Россия)

В работе рассмотрен состав эфирных масел, полученных гидродистилляцией и С02-экстракцией из двух видов полыней: Artemisia annua L. и Artemisia sieversiana Willd. Компонентный состав эфирных масел полыней изучен с помощью хромато-масс-спектрометрии. Состав эфирных масел растений, выделенных разными способами, существенно отличается, при этом более разнообразен состав биологически активных веществ в С02-экстракте.

Ключевые слова: гидродистилляция, С02-экстракция, Artemisia annua L., Artemisia sieversiana Willd., эфирное

масло.

Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 11-03-90705-моб_ст. Введение

Состав эфирных масел, получаемых углекислотной экстракцией, отличается от эфирных масел, полученных классическим способом перегонки с водяным паром. Маленький размер молекулы С02 позволяет вести процесс на клеточном и молекулярном уровне, извлекая БАВ в том составе и соотношении, в ко-

Рандалова Туяна Эрдэмовна - кандидат тором природа заложила их в растительном сырье.

фармацевтическихнаук, тел./факс: (3012) 43-42-59, Конечным продуктом данного способа является

e-mail: [email protected] Рыжова Галина Лазаревна - доктор химических наук, профессор, тел./факс: (3822) 42-07-85,

сверхконцентрированная субстанция, включающая водную, эфирномасличную (ЭМФ) и жирную фрак-

e-mail: [email protected] цию растительного сырья. Многие авторы описыва-

ДычкоКонстантин Александрович - заведующий ют в своих работах преимущества С02-Экстракции,

особенно сверхкритической, для выделения эфирных масел по сравнению с пародистилляцией [1-5].

лабораторией, кандидат химических наук, доцент, тел./факс: (3822) 42-07-85, e-mail: [email protected] Хасанов Виктор Васильевич - кандидат химических наук, доцент, тел./факс: (3822) 42-07-85, e-mail: Данная работа посвящена анализу различий

[email protected] в составе эфирного масла Artemisia sieversiana Willd.

Жигжитжапова Светлана Васильевна - кандидат (полынь Сиверса), Artemisia annua L. (полынь одно-

биологических наук, доцент, старший научный

сотрудник, тел./факс: (3012) 43-42-59, летняя), полученного перегонкой с водяным паром,

e-mail: [email protected] и эфирномасличной фракции С02-экстракта выше-

Раднаева Лариса Доржиевна - заведующая указанных растений.

лабораторией, доктор химических наук, профессор, тел./факс: (3012) 43-42-59, e-mail: [email protected]

Автор, с которым следует вести переписку.

Экспериментальная часть

Объекты исследования были получены из полыни однолетней и полыни Сиверса, собранных в Иволгинском районе Республики Бурятии, в фазу цветения, в августе 2010 г. Эфирное масло было выделено гидродистилляцией из воздушно-сухой массы и докритической С02-экстракцией. С02-экстракцию проводили при следующих условиях: время экстракции 24 ч, скорость потока 30 л/ч, температура 20-22 °С, давление 6,0-6,2 МПа.

Качественный и количественный состав эфирного масла исследовали методом хромато-масс-спектрометрии на газовом хроматографе Agilent Packard HP 6890 с квадрупольным масс-анализатором MSD 5973N так, как описано в [6]. Данные по компонентному составу приведены в таблице.

Компонентный состав эфирных масел Artemisia sieversiana Willd. и Artemisia annua L., полученных С02-экстракцией и гидродистилляцией.

Содержание основных компонентов в процентах от цельного масла

п/п Соединения Полынь Сиверса Полынь однолетняя Полынь Сиверса Полынь однолетняя

(гидродистилляция) (гидродистилляция) (С02-экстракция) (С02-экстракция)

1 2 3 4 5 6

Монотерпеноиды

1 Трициклен - - 0,12 0,48

2 а-пинен 0,10 0,14 1,09 3,97

3 Камфен - 1,84 6,95

4 Р-пинен - 0,10 0,35 1,28

5 3-карен - - - 5,79

6 Сабинен - 0,21 - -

7 Лимонен - - 0,76 2,22

8 Р-фелландрен - - 0,61 2,02

9 1,8-цинеол 1,42 0,33 0,55 0,46

10 Артемизиа кетон - 18,18 0,28 4,86

11 Артемизиа спирт - 2,08 - -

12 Лавандулол - 0,28 - -

13 Р-мирцен 0,18 0,11 - -

14 Линалоол 0,45 0,10 0,13 -

15 Геранилизобутират - - 0,36 -

16 Борнеол 0,62 - 0,33 0,59

17 а-терпинеол 0,80 0,10 0,19

18 Борнил ацетат - 0,82 2,44

19 Терпинеол-4 0,63 0,24 - -

Сесквитерпеноиды

20 а-копаен 0,14 1,00 - -

21 Р-копаен - 0,10 - -

22 Кариофиллен 0,30 5,77 0,24 1,28

23 Окись кариофиллена - 4,24 0,11 0,74

24 Гумулен 0,10 0,43 - -

25 Р-фарнезен 1,03 2,02 0,14 -

26 а-фарнезен 0,75 - -

27 Гермакрен D 4,64 8,10 0,83 0,74

28 Гермакрен А - 0,90 - -

29 Бициклогермакрен 0,42 0,86 - -

30 Селина-4,11-диен 1,44 - -

31 Р-селинен - 21,89 1,08 10,50

32 а-кадинен -

33 а-аморфен 0,26 0,31 - -

34 Аморф-4-ен-7-ол - 0,88 - -

35 Спатчуленол - 0,36 0,26 -

36 а-кадинол - - - 0,51

37 Аристолан - - 0,31 -

38 Хамазулен 34,42 - - -

39 а-бисаболол 1,99 - 0,35 -

40 Оксид аромадендрена 0,18 - - -

Сравнительный анализ состава эфирных масел

63

Окончание таблицы

1 2 3 4 5 6

Эфиры кислот

41 4,7-диметил-1,6-октадиен-3-ол изовалерат 0,50 - - -

42 Нерил-2-метилбутаноат 4,26 - 0,60 -

43 Нерил-3-метилбутаноат 1,96 - 0,51 -

Длинноцепочечные углеводороды

44 к-гексадекан - 0,28 -

45 Эйкозан - - 0,29 -

46 Генейкозан 0,90 - 4,61 -

47 Трикозан - - 3,76 0,36

48 Трикозен-1 - - 2,36 6,73

49 к-пентакозан - - 5,75 1,84

50 к-гептакозан - - 6,71 0,96

51 к-нонакозан - - 12,04 -

Циклическиеуглеводороды

Пентацикло-

52 [7.5.0.0(2,8).0(5,14)0.(7,11)] тетрадекан - - - 1,98

Ароматические углеводороды

53 (+),(Е-)-нуциферол - - 0,67 -

54 1,8-диметилфенантрен - - - 12,95

55 Флюорен - - - 12,06

Ациклические дитерпеноиды

56 Фитол - 0,62 1,28 -

57 Метил-3,5- 2,16

бис(этиламино)бензоат

Обсуждениерезультатов

Ряд соединений присутствует как в эфирном масле, так и в С02-экстракте полыни однолетней и полыни Сиверса: а-пинен, 1,8-цинеол, кариофиллен, гермакрен D. При этом в эфирных маслах, выделенных гидродистилляцией, содержатся в основном монотерпеноиды и сесквитерпеноиды, а в С02-экстракте кроме этих классов соединений содержится большое число длинноцепочечных углеводородов. В полыни Сиверса константными компонентами (компоненты, которые содержатся и в эфирном масле, и в С02-экстракте) являются четыре вышеперечисленных соединения, а также линалоол, а-терпинеол, Р-фарнезен, а-бисаболол, нерил-2-метилбутаноат, нерил-3-метилбутаноат, генейкозан. Хамазулен, обладающий высокой противовоспалительной активностью, в С02-экстракте не обнаружен. Некоторые компоненты были идентифицированы только в С02-экстракте, например фитол и (+), (Е-)-нуциферол.

К константным компонентам полыни однолетней относятся р-пинен, артемизиа кетон, окись карио-филлена, Р-селинен. Борнеол, борнилацетат, с-кадинол, длинноцепочечные и циклические углеводороды, 1,8-диметилфенантрен, флюорен были обнаружены только в С02-экстракте Artemisia annua L.

Кроме того, в полыни однолетней в С02-экстракте методом ВЭЖХ-МС (способ ионизации - электроспрей) было обнаружено 0,054% артемизинина в пересчете на а.с.с. В эфирном масле полыни Сиверса, полученном гидродистилляцией, был обнаружен хамазулен. Предшественниками хамазулена в A. sieversiana являются абсинтин, 11-эпиабсинтин, 10',1Г-диэпиабсинтин, 11,10',1Г-триэпиабсинтин, анаб-син, анабсинтин, артабсин, артисиеверсин, сиверсин. Артабсин уже при температуре 50-60 °С превращается в хамазулен. Димерные гваянолиды, найденные в полыни Сиверса, преобразуются в азулены в более жестких условиях и в щелочной среде [7]. Варьируя условия гидродистилляции, можно увеличить выход хамазулена в эфирном масле полыни Сиверса.

Выводы

1. Способ экстракции определяет компонентный состав эфирных масел и, следовательно, различную биологическую ценность полученных экстрактов. Более разнообразен состав биологически активных веществ в С02-экстракте.

2. Варьируя различные условия того или иного способа экстракции, можно путем трансформации предшественников получить более ценные биологически активные соединения, такие как хамазулен, при гидродистилляции полыни Сиверса.

Список литературы

1. Сидельников В.Н., Патрушев Ю.В., Сизова Н.В., Петренко Т.В. Сравнительный анализ состава пихтового масла, полученного водно-паровой дистилляцией, и эфирномасличной фракции С02-экстракта лапки пихты сибирской // Химия растительного сырья. 2003. №1. С. 79-85.

2. Moyler D.A., King M.B., Bott T.R. Extraction of flavours and fragrances with compressed CO2 // Extraction of Natural Products Using Near Critical Solvents. Glagow, UK, 1993. Pp. 140-183.

3. Reverchon E., De Marco I. Supercritical fluid extraction and fractionation of natural matter // The Journal of Supercritical Fluids. 2006. Vol. 38, N2. Pp. 146-166.

4. Bocevska M., Sovov'a H. Supercritical CO2 extraction of essential oil from yarrow // Journal of Supercritical Fluids. 2007. Vol. 40. Pp. 360-367.

5. Araus K., Uquiche E., M. del Valle J. Matrix effects in supercritical CO2 extraction of essential oils from plant material // Journal of Food Engineering. 2009. Vol. 92. Pp. 438-447

6. Ткачев A.B., Королюк E.A., Юсубов M.C., Гурьев A.M. Изменение состава эфирного масла при разных сроках хранения сырья // Химия растительного сырья. 2001. №1. С. 19-30.

7. Коновалов Д.А. Природные азулены // Растительные ресурсы. 1995. Т. 31, вып. 1. С. 101-119.

Поступило в редакцию 24 июня 2011 г.

После переработки 25 октября 2013 г.

Randalova T.E.1 , Ryzhova G.L.2, Dychko K.A.2, Khasanov V. V.2, Zhigzhitzhapova S.V.1'3, Radnaeva L.D.1,3 COMPARATIVE ANALYSIS OF THE ESSENTIAL OILS OBTAINED HYDRODISTILLATION AND ESSENTIAL OIL FRACTION OF THE CO2 EXTRACT ARTEMISIA SIEVERSIANA WILLD. AND ARTEMISIA ANUA L.

1Buryat State University, Smolin Str. 24a, Ulan-Ude, 670000 (Russia), e-mail: [email protected] 2Tomsk State University, Lenina Ave., 36, Tomsk, 634050 (Russia)

3Baikal Institute of Nature Management Siberian Branch of RAS, Sakh'yanovoy Str., 8, Ulan-Ude, 670047 (Russia)

The paper considers the composition of essential oils hydrodisstillation and CO2 extraction from Artemisia annua L. and Artemisia sieversiana Willd. Component composition of essential oil of Artemisia studied using gas chromatography-mass spectrometry. Composition of the essential oils of these types of Artemisia significantly different and more rich in biologically active substances obtained by CO2 extraction.

Keywords: hydro distillation, CO2 extraction, Artemisia annua L., Artemisia sieversiana Willd., essential oil.

References

1. Sidel'nikov V.N., Patrushev Iu.V., Sizova N.V., Petrenko T.V. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2003, no. 1, pp. 79-85. (in Russ.).

2. Moyler D.A., King M.B., Bott T.R. Extraction of Natural Products Using Near Critical Solvents. Glagow, UK, 1993, pp. 140-183.

3. Reverchon E., De Marco I. The Journal of Supercritical Fluids, 2006, vol. 38, no. 2, pp. 146-166.

4. Bocevska M., Sovov'a H. Journal of Supercritical Fluids, 2007, vol. 40, pp. 360-367.

5. Araus K., Uquiche E., M. del Valle J. Journal of Food Engineering, 2009, vol. 92, pp. 438-447

6. Tkachev A.V., Koroliuk E.A., Iusubov M.S., Gur'ev A.M. Khimiia rastitel'nogo syr'ia, 2001, no. 1, pp. 19-30. (in Russ.).

7. Konovalov D.A. Rastitel'nye resursy, 1995, vol. 31, no. 1,. pp. 101-119. (in Russ.).

Received June 24, 2011 Revised October 25, 2013

Corresponding author.