CC BY
81
Химия растительного сырья. 2017. №2. С. 133-136.
DOI: 10.14258/jcprm.2017021591
УДК 547.913
ТЕРПЕНОИДЫ И ДРУГИЕ КОМПОНЕНТЫ ARTEMISIA SOGDIANA И А. SEROTINA, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ В УЗБЕКИСТАНЕ
© Р.Ф. Мухаматханова , Х.М. Бобакулов, И.Д. Шамьянов, Н.Д. Абдуллаев
Институт химии растительных веществ им. акад. С.Ю. Юнусова АН РУз, ул. Мирзо Улугбека, 11, Ташкент,100110 (Узбекистан), e-mail: rfm8@yandex.ru
Проведено исследование вторичных метаболитов методом хромато-масс-спектрального анализа бензольных экстрактов надземных частей полыни согдийской Artemisia sogdiana Bunge, и полыни поздней Artemisia serótina Bunge., собранных в период бутонизации в отрогах Нуратинского хребта Джизакской области Узбекистана.
Основными компонентами А. sogdiana являются 5,5-диметил-2(5Н)-фуранон - 17,99%, у-винил-у-валеролактон - 8,71%; монотерпеноиды: 1,8-цинеол - 28,13%), а-туйон - 3,18%, ß-туйон - 2,69%), камфора - 8,65%о, филифолид А -4,05%о, хризантенон - 5,23%о.
Основными компонентами A. serótina являются 1,8-цинеол - 10,08%о, филифолид А - 8,62%о, хризантенон -13,00%., (г)-жасмон - 1,95%.
Представленные в данном сообщении A. sogdiana и A. serótina оба имеют в наличии а-пинен, 5,5-диметил-2(5Н)-фуранон, у-винил-у-валеролактон, 1,8-цинеол, хризантенон, а-изофорон и филифолид А, которые могут стать маркерными соединениями для них.
Необходимо также отметить, что обнаруженные летучие монотерпеноиды а- и ß-туйоны, камфора и 1,8-цинеол являются активными ингибиторами прорастания семян и роста проростков окружающих однолетних растений.
В результате проведенных исследований методом хромато-масс-спектрального анализа бензольных экстрактов надземных частей A. sogdiana и A serótina впервые идентифицировано 19 и 22 соединения соответственно.
Ключевые слова'. Artemisia sogdiana Bunge., полынь согдийская, Artemisia serótina Bunge., полынь поздняя, терпеноиды, вторичные метаболиты, хромато-масс-спектральный анализ.
Введение
Род Artemisia L. - один из крупнейших родов в семействе Asteraceae, представлен в Узбекистане 81 видами, которые по морфологическим признакам разделены на три подрода: Artemisia L, Dracunculus (Bess) и Seriphidium (Bess) Rouy.
Высокая степень устойчивости к ксеротермическим факторам и нетребовательность в отношении почв позволяет им произрастать в аридных и полуаридных зонах Узбекистана, где они являются основными эдификаторами, особенно полыни подрода Seriphidium (Bess) Rouy, и тем самым составляют основу кормовых ресурсов отгонного животноводства в зимний период. Полыни первыми заселяются на песках, являясь пескоукрепителями, дают возможность в дальнейшем поселяться другим растениям. Их площадь произрастания в пустынных и полупустынных зонах Республики составляет более 24 млн га. [1].
Artemisia sogdiana Bunge - полукустарник высотой 40 см с 10-15-сантиметровой древесной многолетней частью. Широко распространенный вид полыни в Узбекистане. Произрастает в Ферганской долине, в предгорьях Кураминского, Алайско-го, Туркестанского, Нуратинского, Зеравшанского, Гиссарского хребтов [2, 3].
В литературе не обнаружено сведений об исследовании летучих компонентов Artemisia sogdiana Bunge.
Мухаматханова Римма Фаильевна - старший научный сотрудник-исследователь лаборатории химии кумаринов и терпеноидов, e-mail: rfm8@yandex.ru БобакуловХайрулла Мамадиевич - старший научный сотрудник лаборатории физических методов исследований, e-mail: khayrulla@rambler.ru Шамьянов Илъдар Джамшьевич - старший научный сотрудник лаборатории химии кумаринов и терпеноидов, e-mail: sh-v@rambler.ru Абдуллаев Насрулла Джалилович - ведущий научный сотрудник лаборатории физических методов исследований, e-mail: n_abdullaev@rambler.ru
Автор, с которым следует вести переписку.
Artemisia serótina Bunge - полукустарник высотой 40-80 см, является эндемиком Средней Азии. Это растение произрастает на различных типах почв, иногда на слабо засоленных местах в равнине, предгорьях и реже в нижнем поясе гор. Распространен по всему Узбекистану [2, 3].
Согласно литературным данным, летучие соединения данного вида полыни практически не изучены. Только показано, что эфирное масло, выделенное из Artemisia serótina, произрастающей в Казахстане, продуцирует пять монотерпеноидов (туйон, карвон, камфора, 1,8-цинеол, неотуйиловый спирт) [4, 5].
Популяция. Irtemisia serótina, произрастающая в Узбекистане, ранее не исследовалась.
В данном сообщении приводятся результаты исследования летучих соединений двух видов полыней: Artemisia sogeliana и A. serótina, относящихся к подроду Seriphidium (Bess) Rouy.
Экспериментальная часть
Для проведения исследований эти виды полыней были собраны в период бутонизации и начала цветения в Джизакской области Узбекистана в отрогах Нуратинского хребта. Видовая принадлежность Artemisia sogeliana и A. serótina определена канд. биол. наук Н.Ю. Бешко - сотрудником Института генофонда растительного и животного мира АН РУз путем сопоставления собранных гербарных образцов с гербарными материалами, хранящимися в Центральном гербарии Узбекистана (объединенные гербарии Ташкентского государственного университета и Института ботаники АН РУз).
Экстракция . Irtemisia sogeliana и A. serótina проведена по следующей методике: каждый вид растения (1 г) экстрагировали бензолом в соотношении 1 : 6 (вес - объем). Сгущенный экстракт анализировали методом хромато-масс-спектрального анализа.
Экстракты анализировали на газовом хроматографе Agilent 7890А GC с квадрупольным масс-спектрометром Agilent 5975С inert MSD в качестве детектора. Разделение компонентов смеси проводили на кварцевой капиллярной колонке HP-5MS (30 м х 250 цт х 0,25 цт) в температурном режиме: 50 °С (0 мин) - 4 °С/мин до 200 °С (2 мин) - 10 °С/мин до 290 °С (10 мин). Объем вносимой пробы 1 (гексан, бензол), скорость потока подвижной фазы (Не) 1,3 мл/мин. Компоненты идентифицировали на основании сравнения характеристик масс-спектров с данными электронных библиотек W8N05ST.L и NIST08 и сравнения индексов удерживания (RI) соединений определенного по отношению времени удерживания смеси н-алканов (С9-С2о)-
Обсуждение результатов
Результаты хромато-масс-спектрального анализа приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1. Летучие соединения бензольного экстракта надземной части A sogdiana
Название вещества Rt, мин Содержание, % RI
Нонан 4,72 0,58 902
а-Пинен 5,53 1,61 934
Камфен 5,90 0,53 949
5,5-Диметил-2(5Н)-фуранон 6,03 17,99 954
ß-Пинен 6,63 1,14 978
и-Кумол 8,01 0,99 1027
Эвкалиптол (1,8-цинеол) 8,19 28,13 1033
у-Винил-у-валеролакгон 8,51 8,71 1043
цис-Арбускулон 8,86 1,91 1054
?и/>аноАрбускулон 9,46 1,34 1074
а-Туйон 10,55 3,18 1109
ß-Туйон 10,92 2,69 1120
а-Изофорон 11,06 1,05 1124
Хризантенон 11,19 5,23 1128
Тракс-Пинокарвеол 11,64 1,50 1142
Камфора 11,81 8,65 1147
Миртеналь 13,57 0,79 1199
Филифолид А 17,66 4,05 1328
(Z)-}fCacMOH 20,25 0,81 1403
Итого 90,88
Терпеноиды и другие компоненты Artemisia sogdiana и A. serótina.
135
Таблица 2. Летучие соединения бензольного экстракта надземной части A serótina
Название вещества Rt, мин Содержание, % RI
а-Пинен 5,53 0,26 935
5,5-Диметил-2(5Н)-фуранон 6,04 1,31 955
и-Кумол 8,02 2,42 1027
Эвкалиптол (1,8-цинеол) 8,19 10,08 1033
у-Винил-у-валеролакгон 8,51 1,24 1043
а-Изофорон 11,05 1,80 1124
Хризантенон (2-пинен-7-он) 11,19 13,00 1128
4-Оксоизофорон 11,81 1,32 1147
Пинокарвон 12,43 сл 1166
4-Терпинеол 12,94 сл 1181
и-Цимол-8-ол 13,26 сл 1191
Вербеной 14,00 0,33 1213
Не идентифицировано 14,14 0,59 1217
Нордаванон 14,70 0,92 1234
Аскаридол 14,97 6,96 1242
Не идентифицировано 15,53 0,39 1259
3-Метил-6-(1-метилэтил)-7-оксабицикло[4.1,0]гепган-2-он 15,61 0,85 1262
Не идентифицировано 16,73 0,90 1295
3-Метил-6-( 1 -метилэтил)-ацетат 2-циклогексен-1 -ола 17,03 1,12 1304
Изоаскаридол 17,21 0,58 1310
Филифолид А 17,67 8,62 1324
Не идентифицировано 19,10 0,43 1367
3-(5-Метил-5-винилтеграгидрофурш-2-ш)буган-2-ол 19,59 5,50 1382
(7)-Жасмон 20,25 1,95 1402
Эспатуленол (Евраййепо!) 25,74 0,49 1575
Даванон 26,05 1,11 1585
Метил жасмонат 27,92 1,23 1645
Не идентифицировано 30,63 17,98 1731
Итого 81,38
Основными компонентами A. sogdiana являются 5,5-диметил-2(5Н)-фуранон - 17,99%, у-винил-у-валеролактон - 8,71%; монотерпеноиды: 1,8-цинеол - 28,13%, а-туйон - 3,18%, ß-туйон - 2,69%, камфора - 8,65%, филифолид А - 4,05%, хризантенон - 5,23%.
Все представленные в таблице 1 соединения в надземной части A. sogdiana идентифицированы впервые. Основными компонентами A serótina являются 1,8-цинеол - 10,08%, филифолид А - 8,62%, хризантенон- 13,00%, (Z)-жасмон- 1,95%.
Все представленные в таблице 2 соединения Artemisia serótina, произрастающей в Узбекистане, (кроме 1,8-цинеола) идентифицированы впервые.
Известно, что почти все полыни содержат в своем составе 1,8-цинеол, камфору, а-пинен, хризантенон [6]. По-видимому, эти летучие соединения являются маркерами для эфирных масел полыней.
Представленные в данном сообщении A. sogdiana и A. serótina имеют в наличии а-пинен, 5,5-диметил-2(5Н)-фуранон, у-винил-у-валеролактон, 1,8-цинеол, хризантенон, а-изофорони филифолид А, которые могут стать маркерными соединениями для них.
В заключение необходимо отметить, что обнаруженные летучие монотерпеноиды а- и ß-туйоны, камфора и 1,8-цинеол являются активными ингибиторами прорастания семян и роста проростков окружающих однолетних растений, а также то, что продуцируемые растениями летучие органические соединения являются важным фактором для межвидового взаимодействия организмов в экосистемах [7].
Выводы
В результате проведенных исследований методом хромато-масс-спектрального анализа бензольных экстрактов надземных частей A sogdiana и A. serótina впервые идентифицировано 19 и 22 соединения соответственно.
Список литературы
1. Шамьянов И.Д., Закиров С.Х., Абзалов A.A. Эколого-биохимические и прикладные аспекты полыней Узбекистана // Кимёнинг долзарб муаммолари : тезисы Республиканской научной конференции. Самарканд, 2009. Ч. II. С. 66.
2. Kapustina L.A., Torrell M., Vallès J. Artemisia Communities in Arid Zones of Uzbekistan (Central Asia) // USDA Forest Service Proceedings RMRS-P-21. 2001. Pp. 104-112.
3. Определитель Средней Азии. Критический конспект флоры / под ред. А.И. Введенского, Р.В. Камелина. Ташкент, 1993. Т. 10. С. 581.
4. Горяев М.И., Сатдарова Э.И. Исследование эфирного масла Artemisia serótina Bge. // Труды института химических наук АН КазССР. 1959. Т. 4. С. 37^13.
5. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование / отв. ред. П.Д. Соколов. СПб., 1993. Т. 7. С. 63.
6. Атажанова Г.А. Терпеноиды эфирных масел и экстрактов полыни : автореф. дисс. ... канд. хим. наук. Караганда, 1999. 22 с.
7. Харборн Дж. Введение в экологическую биохимию. М., 1985. С. 246.
Поступило в редакцию 21 ноября 2016 г.
После переработки 22 декабря 2016 г.
Mukhamatkhanova R.F. *, Bobakulov Kh.M., Shamyanov I.D., Abdullaev N.D. TERPENOIDS AND OTHER COMPONENTS OF ARTEMISIA SOGDIANA AND A. SEROTINA, GROWING IN UZBEKISTAN
Acad. S.Yu.Yunusov Institute of the Chemistry of Plant Substances Uzbek Academy of Sciences, ul. Mirzo Ulugbeka, 77,
Tashkent, 100170 (Uzbekistan), e-mail: rfm8@yandex.ru
It was conducted the investigation of secondary metabolites by gas chromatography-mass spectral analysis of benzene extracts of the aerial parts of Artemisia sogdiana Bunge. and Artemisia serotina Bunge., collected during budding and early flowering spurs Nurata ridge Jizzakh region of Uzbekistan.
The basic components of A. sogdiana are 5,5-dimethyl-2(5H)-furanone - 17,99%, y-vinyl-y-valerolactone - 8,71%o; monoterpenoids: 1,8-cineole - 28,13%, a-thujone - 3,18%, (3- thujone - 2,69%, camphor - 8,65%, filifolide A - 4,05%, chrysanthenone - 5,23%).
The basic components of A. serotina are 1,8-cineole - 10,08%), filifolide A - 8,62%), chrysanthenone - 13,00%), (Z)-jasmone - 1,95%).
The represented in this report A. sogdiana and A. serotina both have available a-pinene, 5,5-dimethyl-2(5H)-furanone, Y-vinyl-y-valerolactone, 1,8-cineole, chrysanthenone, a-isophorone and filifolide A, which could be marker compounds for them.
It should also be noted that the detected volatile monoterpenoids a- and [3-thujones, camphor and 1,8-cineole are active inhibitors of seed germination and growth of seedlings of annual plants surrounding.
The analysis identified 19 and 22 compounds of those Artemisia species for the first time, respectively.
Keywords: Artemisia sogdiana Bunge., Artemisia serotina Bunge., terpenoids, secondary metabolites, gas chromatog-raphy-mass spectral analysis. References
1. Sham'ianov I.D., Zakirov S.Kh., Abzalov A.A. «Kimening dolzarb muammolari» - tezisy Respublikanskoi nauchnoi konferentsii. ["Kimyoning dolzarb muammolari" - theses of the Republican scientific conference], Samarkand, 2009, vol. II, p. 66. (inRuss.).
2. Kapustina L. A., TorrellM., Valles J. USDA Forest Service Proceedings RMRS-P-21., 2001,pp. 104-112.
3. Opredelitel' Srednei Azii. Kriticheskii konspekt flory [The determinant of Central Asia. Critical summary of flora], ed. A.I. Vvedenskiy, R.V. Kamelin. Tashkent, 1993, vol. 10, p. 581. (inRuss.).
4. Goriaev M.I., Satdarova E.I. Trudy instituta khimicheskikh naukANKazSSR, 1959, vol. 4, pp. 37^13. (in Russ.).
5. Rastitel'nye resursy SSSR. Tsvetkovye rasteniia, ikh khimicheskii sostav, ispol'zovanie [Plant resources of the USSR. Flowering plants, their chemical composition, use], ed. P.D. Sokolov. St. Petersburg, 1993, vol. 7, p. 63. (in Russ.).
6. Atazhanova G.A. Terpenoidy efirnykh maseli ekstraktov polyni. Avtoref. diss. ... kand. khim. nauk. [Terpenoids of essential oils and wormwood extracts. Author's abstract. Diss. ... cand. Chem. Sciences], Karaganda, 1999, 22 p. (inRuss.).
7. Dzh. Kharborn. Vvedenie v ekologicheskuiu biokhimiiu [Introduction to environmental biochemistry], Moskva, 1985, p. 246. (in Russ.).
Received November 21, 2016 Revised December 22, 2016
Corresponding author.
