CC BY
57
© Коллектив авторов, 2010
УДК 582.975:547.596/599(470.0316+477.64)
ВАЛЕРИАНА ЛЕКАРСТВЕННАЯ: КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ ЛИСТЬЕВ В ОКРЕСТНОСТЯХ Г. ЯРОСЛАВЛЯ И В ОКРЕСТНОСТЯХ Г. ЗАПОРОЖЬЯ
П. Ю. Шкроботько, А. В. Ткачёв, М. С. Юсубов,
М. В. Белоусов, Н. С. Фурса
Запорожский государственный медицинский университет Новосибирский институт органической химии им. Н. Н. Ворожцова СО РАН Сибирский государственный медицинский университет Ярославская государственная медицинская академия
С использованием хромато-масс-спектрометрии проведён анализ компонентного состава летучих веществ листьев валерианы лекарственной в окр. г. Ярославля и в окр. г. Запорожья.
Ключевые слова: валериана лекарственная, г. Ярославль, г. Запорожье, хромато-масс-спектрометрия.
В традиционной медицине принимают сок листьев валерианы лекарственной (Valeriana officinalis L. s. l.) как седативное средство [3 - 5]. Он понижает возбудимость центральной нервной системы, улучшает засыпание и увеличивает глубину сна, расширяет сосуды сердца, устраняет головные боли, чувство тревоги и страха, снижает умственное напряжение, снимает спазмы, обеспечивает устойчивость организма к стрессовым ситуациям, помогает обрести душевное равновесие. Наряду с этим до настоящего времени не выявлены вещества, обусловливающие эти свойства.
Цель исследования - провести хромато-масс-спектрометрическое исследование летучих веществ листьев валерианы лекарственной.
Материалы и методы
Объектом исследования служили листья валерианы, собранные на склоне оврага у р. Волги в пос. Скобыкино в окр. г. Ярославля (Valeriana officinalis L. s. l.) и в Канцеровской балке в окр. г. Запорожья (V. collina Wallr.) [1].
Определение содержания смеси летучих веществ проводили в аппарате Клевенджера. Их отгонка продолжалась на протяжении 4 часов. Они обнаруживались в следовых количествах.
Смесь летучих веществ отделяли от флоренты с помощью гексана. Их хромато-масс-спектрометрическое исследование проводили на газовом хроматографе HP 6890, оборудованном масс-селективным детектором HP 5972A, работающим под управлением программы ChemStation HP 1701 AA. Инъекции пробы (1 мкл) осуществляли с использованием автосэмплера HP 7673B.
Условия хроматографирования: температура инжектора - 280°С, температура колонки -50°С (2 мин) - 10 С/мин - 280°С (6 мин), газ-носитель - гелий, постоянный поток - 1 мл/мин (линейная скорость 32,6 см/сек). Колонка - HP5-MS 30 м х 0,25 мм х 0,25 мкм (5% фенил-95% метил-силикон).
При подготовке проб для хромато-масс-спектрометрии 10 мкл анализируемого образца растворяли в 500 мкл ацетона и добавляли 100 мкл 0,1% гексанового раствора смеси н-алканов С8 - С24 в качестве внутренних стандартов для определения индексов удерживания.
Идентификацию летучих веществ, содержание каждого из которых составляло не менее
0,1% от общей суммы, проводили по хромато-масс-спектрограммам с использованием программ HP ChemStation и AMDIS, библиотеки масс-спектров, составленной под руководством А. В. Ткачёва в лаборатории терпеновых соединений НИОХ имени Н. Н. Ворожцова СО РАН [2]. Индексы удерживания рассчитывались программой AMDIS с использованием н-алканов С8 - С24 в качестве внутренних стандартов.
Результаты и их обсуждение
В листьях анализируемых образцов выявлено не менее 70 компонентов, из них идентифицировано 63 (табл.1). В их ряду кислоты (изовалериановая), ароматические вещества (эвгенол),
ациклические (линалоол), моноциклические (а-терпинеол, его ацетат, терпинен-4-ол, Р-(Е)-ионон) и бициклические (миртенол, борнеол, их ацетаты и метилбутаноаты) монотерпеноиды, ациклические (Е-Р-фарнезен, (2,Б)-а-фарнезен), моноциклические (Е-а-бизаболен, Р-бизаболен, (Е)-у-бизаболен, а-бизаболол, а-цингиберен, аг-куркумен, Р-куркумен, гермакрен В и Б, гумулен и его 6,7-эпоксид, Р-элемен), бициклические (сесквитуйен, кариофиллен и его оксид, 9-эпи-
кариофиллен, 7-эпи-а-селинен, Р-эвдесмол, валерианол, валенсен, валеранон, а- и Р-мууролен, Т-мууролол, у-кадинен, а-кадинол, Т-кадинол, пацифигоргиа-1(6),10-диен, поцифигоргиол, валере-на-4,7(11)-диен, валереналь, а-гвайен, 6,9-гвайадиен, а-бульнезен, ализмол) и трициклические (спатуленол, изоспатуленол, ледол, кессан) сесквитерпеноиды (табл. 2).
Таблица 1
Состав идентифицированных летучих веществ листьев Valeriana officinalis L, s. str. в окрестностях г. Ярославля и Valeriana collina Wallr. в окрестностях г. Запорожья
№ п/п Вещество Листья
V. collina Wallr. V. officinalis L. s. str.
Время удерживания, мин Содержание отн., % Время удерживания, мин Содержание отн., %
1 2 3 4 5 6
1 Изовалериановая кислота 5,8Q6 13,9 - -
2 Линалоол - - 12,739 Q,l
3 Борнеол - - 15,Q26 2,1
4 4-Терпинеол - - 15,439 Q,2
5 a-Терпинеол - - 15,914 Q,2
6 Миртенол - - 16,124 1,2
7 Борнилацетат 19,2Q2 Q,9 19,215 4,7
8 Миртенилацетат - - 2Q,524 Q,2
9 о-Элемен - - 21,3Q8 Q,9
Продолжение таблицы 1
1 2 3 4 5 6
1Q а-Терпенилацетат 21,3Q8 Q,2 - -
11 Эвгенол - - 21,567 Q,5
12 Циклосативен - - 21,881 Q,l
13 Пацифигоргиа-1(6),Ю- диен 23,4QQ Q,2 23,42Q 2,1
14 Сесквитуйен - - 23,141 Q,6
15 Кариофиллен 23,547 Q,5 23,56Q 2,Q
16 Тимогидрохинона диме-тиловый эфир 23,686 Q,4 23,693 1,Q
17 6,9-Гвайадиен - - 23,945 Q,6
18 Z^-a-фарнезен - - 24,Q64 Q,4
19 а-Гвайен 24,148 Q,l 24,155 Q,5
2Q Сенхеллен - - 24,232 Q,3
21 Гумулен 24,6Q3 Q,3 24,61Q 1,4
22 Е-Р-фарнезен - - 24,729 Q,4
23 Валерена-4,7(11)-диен 24,799 2,6 24,813 9,3
24 9-Эпи-кариофиллен - - 25,Q71 Q,2
25 у-Мууролен 26,316 Q,2 25,31Q Q,3
26 у-Куркумен 25,419 Q,l 25,428 Q,l
27 Гермакрен D 25,465 Q,2 25,476 Q,2
28 Ar-куркумен 25,529 Q,8 25,526 2,7
29 Р-Е-ионон 25,61Q Q,9 25,617 1,2
3Q Валенсен 25,854 Q,l 25,85Q Q,l
31 а-Цингиберен 25,897 Q,3 25,916 1,4
32 Бициклогермакрен 25,942 Q,2 26,Q3Q Q,4
33 а-Мууролен 26,Q23 Q,l 26,Q3Q Q,3
34 а-Бульнезен - - 26,226 Q,4
35 Р-Бизаболен 26,3Q3 Q,4 26,3Q9 1,4
36 Р-Куркумен - - 26,4Q7 Q,2
37 у-Кадинен - - 26,47Q Q,2
38 Борнил-3-метибутаноат 26,547 Q,7 26,554 Q,3
39 7-Эпи-селенен - - 26,568 l,l
4Q о-Кадинен 263,743 Q,3 - -
41 A-Кадинен - - 26,57Q Q,9
42 Кессан 26,856 1,8 26,869 2,2
43 Е-у-Бизаболен - - 26,995 Q,4
44 Е-а-Бизаболен 27,325 Q,3 27,331 Q,8
45 Пацифигоргиол 27,345 1,8 27,352 1,8
46 Гермакрен В 27,729 Q,2 27,735 Q,3
Окончание таблицы 1
l 2 3 4 5 6
47 Миртенил-3- метилбутаноат 27,779 4,7 27,792 4,2
48 Спатуленол 28,338 3,7 28,345 2,4
49 Кариофиллена оксид 28,492 Q,7 28,499 Q,8
5Q Ледол 29,Q66 Q,4 29,Q66 Q,3
51 Гумулен-6,7-эпоксид - - 29,233 Q,3
52 Ализмол 29,814 3,Q 29,8Q7 1,4
53 Изоспатуленол 3Q,Q66 Q,2 3Q,Q59 Q,2
54 Т-Кадинол 3Q, 178 Q,3 - -
55 Т-Мууролол 3Q, 185 Q,3 - -
56 Р-Эвдесмол 3Q,395 Q,2 - -
57 Валерианол 3Q,469 Q,6 3Q,472 Q,4
58 а-Кадинол 3Q,521 1,2 3Q,526 Q,2
59 Валеранон 31,Q32 1Q,6 31,Q45 5,9
6Q Валеренал 32,231 6,9 32,3Q4 4,9
61 а-Бизаболол 33,536 Q,l 33,374 Q,3
62 Неофитодиен 35,383 1,6 35,424 7,7
63 Гексагидрофарнезилаце- тон 35,543 1,7 35,557 2,1
Идентифицировано 41 57
В смеси летучих веществ листьев ярославской валерианы идентифицировано 57, а запорожской - 41 компонент (табл. 1). При анализе их компонентного состава видно, что изовалериа-новая кислота обнаружена в листьях запорожской валерианы, а эвгенол - в листьях ярославской валерианы (табл. 1).
Из 11 идентифицированных монотерпеноидов 6 (линалоол, а-терпинеол, терпинен-4-ол, миртенол и его ацетат, борнеол) выявленв в листьях ярославской и 1 (а-терпенилацетат) - в листьях запорожской валерианы. Три монотерпеноидных вещества содержались и в том, и в другом образце. Доминирующими компонентами в листьях ярославской валерианы были 3-метилбутаноаты борнеола и миртенола, борнеол и миртенол. Содержание 3-метилбутаноатов миртенола и борнеола в листьях запорожской валерианы несколько выше, чем ярославской. Суммарное содержание идентифицированных монотерпеноидов в листьях первой валерианы почти в 2 раза больше, чем второй.
В сравнении с упомянутыми веществами в обоих образцах более богат компонентный состав и содержание сесквитерпеноидов. В их ряду идентифицировано 47 соединений. Из них 1Q веществ (сесквитуйен, 6,9-гвайадиен, 9-эпи-кариофиллен, а-бульнезен, Р-куркумен, у-кадинен, 7-эпи-селинен, A-кадинен, Е-у-бизаболен, гумулен-6,7-эпоксид) отмечены только в листьях ярославской валерианы и 4 (о-кадинен, Т-кадинол, Т-мууролол, Р-эвдесмол) - в листьях запорожской валерианы (табл. 1). Кроме того, ациклические сесквитерпеноиды обнаружены лишь в листьях первой валерианы. В них иакже более интенсивно накапливались моноциклические и бициклические сесквитерпеноиды. Вместе с тем содержание трициклических сесквитерпеноидов несколько
выше в листьях запорожской валерианы. Наглядны различия между анализируемыми образцами в накоплении как отдельных компонентов, так и общей суммы сесквитерпеноидов (валерианол, ва-леранон, валереналь) с выраженной седативной активностью. В этом аспекте этих веществ значительно больше в листьях запорожской валерианы (табл. 1).
Наиболее значимо содержание в листьях ярославской валерианы валерена-4,7(11)-диена (9,3%), затем следуют неофитодиен (7,7%), валеранон (5,9%), валеренал (4,9%), борнилацетат (4,7%), миртенил-3-метилбутаноат (4,2%), аг-куркумен (2,7%), спатуленол (2,4%), кессан (2,2%), борнеол (2,1%) и другие вещества; соответственно по мере убывания в листьях запорожской валерианы - валеранон (10,6%), валеренал (6,9%), миртенил-3-метилбутаноат (4,7%), спатуленол (3,7%), ализмол (3%), валерена-4,7(11)-диен (2,6%), кессан, пацифигоргиол (по 1,8%), гексагидро-фарнезилацетон (1,7%), неофитодиен (1,6%).
Сравнение количественного соотношения отдельных групп природных соединений свидетельствует, что анализируемые смеси летучих веществ характеризуются индивидуальными особенностями. Так, важным показателем
Таблица 2
Структурные формулы идентифицированных летучих веществ листьев Valeriana officinalis L, s. str. в окрестностях г. Ярославля и Valeriana collina Wallr. в окрестностях г. Запорожья
Ациклические соединения
COOH
Изовалериановая
кислота
ч
^,Б)-а-Фарнезен
Монотерпеноиды
HO
Линалоол а-Терпинеол Терпинен-4-ол а-Терпенилацетат
OH
Миртенол Миртенилацетат
метилбутаноат
Борнеол Борнилацетат
Сесквитерпеноиды
OH
O
HO
а-Цингиберен (Е)-а-Бизаболен Р-Бизаболен (Б)-у-Бизаболен
Продолжение таблицы 2
н ^он
Гермакрен Б
Гумулен
эпоксид
Кариофиллен
филлена
Валенсен
Валерена-
4,7(11)-диен
Р-Элемен
аг-Куркумен Р-Куркумен Сесквитуйен Гермакрен В
9-Эпи-карио-
филлен
а-Кадинол
Т-Кадинол
Пацифигоргиа-
1(9),10-диен
Пацифигоргиол
6,9-Гвайадиен а-Бульнезен
Окончание таблицы 2
он
Ализмол
Спатуленол Изоспатуленол Ледол
Кессан
Циклосативен Ароматические производные нетерпеновой природы
•О
'ОН
Эвгенол
эффективности обмена веществ в растениях является выраженность процессов биологического окисления. О его специфике в известной мере можно предполагать по накоплению окисленных (кислородосодержащих) продуктов. Содержание монотерпеноидных спиртов и их сложных эфиров в листьях ярославской валерианы больше, чем у запорожской, в то время как содержание се-сквитерпеноидных спиртов ниже. Сумма кислородосодержащих монотерпеноидных соединений в листьях ярославской валерианы значительно выше, чем запорожской, и, наоборот, содержание кислородосодержащих сесквитерпеноидов ниже. Общая сумма кислородосодержащих терпенои-дов в листьях запорожской валерианы несколько преобладала над таковой ярославской валерианы.
1. В результате хромато-масс-спектрометрических исследований установлено, что компонентный состав и содержание отдельных летучих веществ листьев ярославской и запорожской валерианы зависели от таксономической принадлежности и места произрастания растений.
2. В листьях ярославской валерианы идентифицировано 57, а запорожской - 41 соединение, представленных моно- и сесквитерпеноидами, в накоплении которых выявлены специфические особенности.
3. Отмечено, что в листьях запорожской валерианы содержалось больше сесквитерпеноид-ных соединений с выраженной седативной активностью.
1. Горбунов Ю Н. Валерианы флоры России и сопредельных государств / Ю. Н. Горбунов. -М.: Наука, 2002. - 208 с.
2. Ткачёв А. В. Исследование летучих веществ растений / А. В. Ткачёв. - Новосибирск: ЗАО ИПП «Офсет», 2008. - 972 с.
3. Фурса Н.С. Изучение веществ первичного и вторичного обмена видов семейств крестоцветных и валериановых как хемотаксономичнских признаков и фармакологически активных средств: дис. ... д-ра фармац. наук / Н.С. Фурса. - Ярославль, 1989. - 338 с.
4. Валерианотерапия нервно-психических болезней / Н.С. Фурса [и др.]. - Запорожье: Изд-во ЗАО «ИВЦ с/х», 2000. - 348 с.
5. Фурса Н.С. Валериана и болезни сердечно-сосудистой системы / Н.С. Фурса, А.А. Кара-кин, С.Н. Соленникова. - Ярославль: Траст, 2006. - 564 с.
Выводы
ЛИТЕРАТУРА
VALERIANA OFFICINALIS: COMPONENT COMPOSITION OF VOLATILE COMPOUNDS IN THE LEAVES FROM THE OUT SKIRTS OF YAROSLAVL AND ZAPOROJIE
P. Ju. Shkrobotko, A. V. Tkachev, M.S. Jusubov, M. V. Belousov, N. S. Fursa
The analysis of the volatile compound composition of Valeriana officinalis leaves from the outskirts of Yaroslavl and Zaporojie was carried out by the chromato-mass-spectrometry method.
Key words: Valerian, Yaroslavl, Zaporozhye, gas chromatography-mass spectrometry.
Фурса Н.С. - доктор. фарм. наук, профессор, заведующий кафедрой фармакогнозии и ботаники Ярославской медицинской академии; [email protected]
