Научная статья на тему 'Влияние хранения сырья на качественный состава эфирного масла некоторых лекартсвенныхрастений'

Влияние хранения сырья на качественный состава эфирного масла некоторых лекартсвенныхрастений Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
570
210
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭФИРНОЕ МАСЛО / TANACETUM VULGARE L / ORIGANUM VULGARE L / MENTHA SPICATA L

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Шелепова О. В., Воронкова Т. В., Кондратьева В. В., Олехнович Л. С., Бидюкова Г. Ф.

Изучен состав эфирного масла из свежесобранного и высушенного сырья 3 видов лекарственных растений (Tanacetum vulgare L., Origanum vulgare L., Mentha spicata L.). Выявлено, что при хранении в течение 1 месяца воздушно-сухого сырья наблюдаются изменения состава эфирного масла растений. В масле T. vulgare зафиксировано снижение в 3.5-4 раза доли αи β-туйона, борнеола, гермакрена D. В масле O. vulgare появление новых компонентов (спатуленол и кариофилленоксид). В масле M. spicata снижение доли монотерпенов в 1.1-1.3 раза, повышение содержания кислородсодержащих производных моно-и сесквитерпенов в 1.1-1.2 раза.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Шелепова О. В., Воронкова Т. В., Кондратьева В. В., Олехнович Л. С., Бидюкова Г. Ф.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние хранения сырья на качественный состава эфирного масла некоторых лекартсвенныхрастений»

УДК 668.52:581.135.51

ВЛИЯНИЕ ХРАНЕНИЯ СЫРЬЯ НА КАЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВА ЭФИРНОГО МАСЛА НЕКОТОРЫХ ЛЕКАРТСВЕННЫХРАСТЕНИЙ 3

Москва, Ботаническая ул. 4 E-mail: [email protected]

Главный ботанический сад

им. Н.В. Цицина РАН, Россия, 127276,

О.В. Шелепова, Т.В. Воронкова,

В.В. Кондратьева,

Л.С. Олехнович, Г.Ф. Бидюкова

Изучен состав эфирного масла из свежесобранного и высушенного сырья 3 видов лекарственных растений (Tanacetum vulgare L., Origanum vulgare L., Mentha spicata L.). Выявлено, что при хранении в течение 1 месяца воздушно-сухого сырья наблюдаются изменения состава эфирного масла растений. В масле T. vulgare зафиксировано снижение в 3-5-4 раза доли а- и ß-туйона, борнеола, гермакрена D. В масле O. vulgare - появление новых компонентов (спатуленол и ка-риофилленоксид). В масле M. spicata - снижение доли монотерпенов в 1.1-1.3 раза, повышение содержания кислородсодержащих производных моно- и сесквитерпенов в 1.1-1.2 раза.

Ключевые слова: эфирное масло, Tanacetum vulgare L., Origanum vulgare L., Mentha spicata L.

Введение

Многообразие сырьевых источников лекарственного растительного сырья и разнообразие экологических условий в местах их заготовок требуют точной идентификации качественного состава эфирного масла для стандартизации фармакопейного сырья. В фармакопеи России [1], как и во многих других странах, рекомендованы методики основанные на использовании воздушно-сухого растительного сырья. Это во многом связано с тем, что высушивание сырья является простейшим способом консервации. Хотя известно, что при хранении эфиромаслич-ного сырья наблюдается уменьшение выхода эфирного масла и изменение его компонентного состава [2, 3, 4], так как при срезке растений происходит нарушение нормальных процессов биосинтеза. Низшие терпеноиды - моно-, би- и сесквитерпеновые соединения - наиболее сильно изменяются при сушке сырья и последующем его хранении. Это обусловлено высокой летучестью многих компонентов эфирного масла и их способностью к окислению под воздействием кислорода воздуха.

Целью данной работы было изучение изменения состава эфирного масла растений, полученного из свежесобранного и высушенного (срок хранения 1 месяц) сырья. Объектами исследования были душица обыкновенная (Origanum vulgare L.), мята колосковая (Mentha spicata L.) (оба вида из семейства губоцветных (Lamiaceae)) и пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare L.) (семейство сложноцветных (Asteraceae)). Данные эфиромасличные виды широко используются в народной медицине и фармакологии, так как обладают широким спектром терапевтических свойств.

Объектами исследования были растения O. vulgare и T. vulgare, собранные в естественных местах обитания - луговом фитоценозе в окрестностях деревни Базарово Дмитровского района Московской области, и растения M. spicata, выращенные на экспериментальном участке лаборатории экологической физиологии и иммунитета ГБС РАН. Для получения эфирного масла использовали среднюю пробу из соцветий и листьев, собранных в фазу бутонизации и начала цветения (для M. spicata) и полного цветения (для O. vulgare и T. vulgare) c площади 0.5 м2. Для каждого вида растений из измельченного материала методом гидродистилляции получали 2 образца масла: один - из свежесобранного материала, другой - из сырья, которое высушивалось в затененном месте до воздушно-сухого состояния (влажность образцов не превышала 14%) и хранилось при комнатной температуре в течение 1 месяца. Выбор срока хранения 1 месяц обусловлен результатами исследования легколетучих соединений эфирного масла мяты, которые показали, что максимальная потеря данной фракции наблюдалась в течение первых 10 дней после срезки растения [5]. Качественный анализ эфирного масла проводили на

Материалы и методы исследования

3 НИР выполнена при поддержке программы ОБН РАН «Биологические ресурсы России: динамика в условиях глобальных климатических и антропогенных воздействий».

базе сервисной лаборатории комплексного анализа химических соединений кафедры физической и органической химии РГАУ-МСХА им. Тимирязева методом хроматомасс-спектрометрии на аналитической комплексе "Clarus 600M" фирмы "Perkin Elmer" (США) (ГХ капиллярная колонка "Elite Wax" - 60 м х 0.32 мм х 0.5 мк; газ-носитель гелий - 1 мл/мин, объем пробы - 0.5 мкл, деление потока 1/50; температурный режим термостата колонки: 6о°С - 5 мин, 3 /мин до 195°С, изотерма 15 мин; t° инжектора - 230°С; детекторы пламенно-ионизационные (2300С) и масс-спектрометрический детектор (одновременно); режим масс-спектрометрии: энергия ионизации - 70 эВ, t° интерфейса - 210°С, t° источника - 180°С). Идентификация выполнялась на основе сравнения полученных масс-спектров с данными библиотеки NIST 05-WILEY [6]. В таблице представлены средние значения 3 аналитических повторностей.

Результаты и их обсуждение

Основными компонентами эфирного масла являются низшие терпеноиды, которые при сушке и последующем хранении сырья подвержены сильным качественным и количественным изменениям по сравнению с другими вторичными метаболитами (алкалоидами, флавоноида-ми и т. п.). Монотерпены, наиболее летучая часть эфирных масел, при хранении теряется быстрее других, их содержание в масле уменьшается, а доля менее летучих соединений (кислородсодержащих монотерпеноидов и сесквитерпеновых соединений) увеличивается. Большинство компонентов эфирного масла являются ненасыщенными соединениями, они нестойки во внешней среде и подвержены разнообразными химическим реакциям, инициированным кислородом воздуха и светом. Наиболее подвержены окислению кислородом воздуха соединения, молекулы которых содержат сопряженные двойные углеродные связи [3]. Кроме того, компоненты эфирного масла растений имеют разные скорости диффузии и испарения, что также может сказываться на изменении состава масла при хранении.

В составе эфирного масла исследованных растений было обнаружено до 45 компонентов, все компоненты с содержанием более 0.1% от общей суммы легко идентифицировались по времени удерживания и масс-спектрам. Сопоставление состава двух образцов эфирного масла (табл. 1), выделенных из одного и того же растения, показало, что при переходе от эфирного масла из свежесобранного сырья, к эфирному маслу, полученному после высушивания сырья и хранения его в течение 1 месяца, для всех исследованных растений характерны потеря легколетучих компонентов и процесс окисления соединений масла. Так, в образцах масел значительно изменялось содержание сопряженных ненасыщенных диеновых углеводородов - гермакрена D (T. vulgare, O. vulgare), ß-мирцена (O. vulgare, M. spicata), транс- и цис- оцименов (O. vulgare), что показывает существенную роль окислительной деструкции в изменении состава эфирного масла в процессе хранения сырья.

Содержание идентичных компонентов в составе масла отдельных видов растений менялось неодинаково. Так, если при переходе от свежего к высушенному сырью содержание а- и ß-пиненов и сабинена у всех исследованных растений снижалось (при этом скорость снижения примерно одинакова), то содержание 1,8-цинеола уменьшалось у T. vulgare и увеличивалось у O. vulgare и M. spicata, гермакрена D - снижалось у T. vulgare и O. vulgare, увеличивалось у M. spicata.

Таблица 1

Содержание основных компонентов эфирного масла растений, %

Содержание в эфирном масле, %

Компоненты

Свежесобран- Высушенное

ное сырье сырье

1 2 3

Пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare L.)

а-пинен 6.18 5.28

сабинен 12.14 8.80

ß-пинен 2.33 2.10

1,8-цинеол 12.26 11.01

Y-терпинен 1.76 1.84

а-туйон 15.39 3.90

ß-туйон 1.30 0.31

хризантенон 3.15 2.78

камфора 3.98 2.40

1 2 3

пинокарвон 1.40 1.72

борнеол 1.48 0.40

терпинен-4-ол 3.9 5.02

миртеналь 1.41 0.95

миртенол 12.85 14.38

фрагранол 7.37 16.82

миртенилацетат 2.60 1.52

гермакрен D 2.45 0.75

Душица обыкновенная (Origanum vulgare L.)

а-пинен 0.65 0.52

сабинен 7.87 6.72

ß-пинен 1.12 0.97

мирцен 4.66 3.88

1,8-цинеол 9.26 10.71

Окончание табл.1

1 2 3

цис-оцимен 21.83 15.77

Y-терпинен 1.17 1.25

линалоол 2.84 2.96

а-терпинеол 1.21 0.98

тимол 0.23 0.23

ß-кариофиллен 9.59 10.34

гумулен 0.90 0.93

гермакрен D 10.69 8.68

бициклогерма- 4.41 3.91

крен

1,6-гермакрадиен- 1.24 3.63

5-ол

а-кадинол 2.46 3.92

спатуленол 0 3.46

кариофилле- 0 2.17

ноксид

1 2 3

Мята колосковая (Mentha spicata L.)

сабинен 1.35 1.00

ß-пинен 1.81 1.59

мирцен 3.92 3.68

лимонен 6.57 5.09

1,8-цинеол 3.24 3.48

линалоол 2.95 3.12

ментон 2.10 2.86

изоментон 6.94 6.11

ментол 36.79 37.78

изоментол 1.96 0

а-терпинеол 0.68 1.65

нераль 0.73 1.49

геранилацетат 4.59 5.44

гермакрен D 4.66 5.07

Примечание: в составе эфирных масел не отражены минорные компоненты.

Наиболее существенные изменения в составе масла наблюдались у T. vulgare - резко уменьшилось содержание а- и ß-туйона (практически в 4 раза), борнеола (в 3.7 раза), гермак-рена D (в 3.3 раза), снизилась доля монотерпеноидов (а- и ß-пиненов, сабинена в 1.1-1.4 раза); увеличилась доля окисленных и кислородсодержащих производных - фрагранола в 2.2 раза, терпинен-4-ола - в 1.3 раза, миртенола - в 0.9 раза.

В составе эфирного масла O. vulgare в группе монотерпеновых соединений снизилась доля транс- и цис-оцименов (в 1.3 и 1.34 раза, соответственно), а- и ß-пиненов, сабинена и гер-макрена D в 1.1-1.3 раза; увеличилась доля окисленных производных, в частности 1,8-цинеола и ß-кариофиллена в 1.2 раза и тяжелокипящих сесвитерпеноидов - 1,6-гермакрадиен-5-ола (в 2.9 раза), а-кадинола (в 1.6 раза). Характерный для эфирного масла душицы спатуленол и ка-риофилленоксид появился только в составе масла, полученного из высушенного сырья. При этом в составе масла отсутствуют предшественники, из которых при неферментативных реакциях могли бы получится данные соединения. Это свидетельствует о важном значении смены направленности и интенсивности биохимических процессов при сушке сырья. Механические повреждения при срезке растений вызывают нарушение метаболизма в их тканях, а потеря влажности растительным сырьем способствует стабилизации и замедлению биохимических реакций в клетках высушенных растений.

Наиболее незначительно изменился состав масла M. spicata - уменьшилась доля монотерпеноидов и увеличилась доля менее летучих сесквитерпеновых соединений: среди моно-терпеноидов снизилась доля лимонена (в 1.3 раза) и увеличилась доля окисленных производных (1,8-цинеол и линалоол - в 1.1 раза). Среди сесквитерпеноидов наблюдалось увеличение содержания гермакрена D (в 1.1 раза), геранилацетата (в 1.2 раза) и нераля (в 2.1 раза).

Выводы

Проведенные исследования изменения компонентного состава эфирного масла 3 видов лекарственных растений показали, что состав масла при переходе от свежесобранного к высушенному сырью меняется, что обусловлено улетучиванием легкокипящих компонентов и процессами окисления ненасыщенных соединений. Изменения могут быть незначительными (у M. spicata зафиксировано снижение доли монотерпенов в 1.1-1.3 раза и увеличение доли кислородсодержащих производных моно- и сесквитерпенов в 1.1-1.2 раза) и весьма серьезными (у T. vulgare наблюдалось снижение в 3.5-4 раза доли а- и ß-туйона, борнеола, гермакрена D; O. vulgare - появление новых компонентов (спатуленол и кариофилленоксид). Эфиромас-личное сырье после сбора не должно подвергаться сильному измельчению в целях сохранения максимальной целостности секреторных структур. При стандартизации эфиромасличного сырья, используемого в качестве фармакопейного, необходимо точно указывать методики его хранения.

Список литературы

1. Государственная фармакопея Российской Федерации. XII изд. (часть I). - 2008. - 704 с.

2. Long-term effects of drying conditions on the essential oil and color of tarragon leaves during storage / А. Arabhosseini, W. Huisman, A. van Boxtel, J. Muller // J. of Food Eng. - 2007. - Vol. 79. - Pp. 561-566.

3. Изменение состава эфирного масла при разных сроках хранения сырья / А.В. Ткачев, Е.А. Ко-ролюк, М.С. Юсубов, А.М. Гурьев // Химия растительного сырья. - 2002. - №1. - С. 19-30.

4. Исследование качественного состава эфирного масла душицы обыкновенной, произрастающей в восточной Сибири / В.М. Мирович, Т.А. Коненкина, Г.М. Федосеева, Н.Н. Головных // Химия растительного сырья. - 2008. - №2. - С. 61-64.

5. Воронкова Т.В., Шелепова О.В. Патент № 2490867 RU A01G 7/00 (20006.01), C11B 9/00 (20006.01) «Способ определения фракции легколетучих соединений в эфирном масле листа мяты» // Бюл. №24. - 27.08.2013.

6. О взаимосвязи выхода и состава эфирного масла и уровня салициловой кислоты у растений мяты на разных этапах онтогенеза / О.В. Шелепова, В.В. Кондратьева, Т.В. Воронкова, Л.С. Олехнович // Изв. РАН. Сер. биол. - 2013. - №3. - С. 309-314.

INFLUENCE OF STORAGE PLANTS MATERIALS ON THE QUALITATIVE COMPOSITION OF ESSENTIAL OILS OF SOME MEDICINAL PLANTS

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

N.V. Tsitsin Main Botanical Gardens of RAS, 4 Botanicheskaya St, Moscow, 127276, Russia E-mail: [email protected]

O.V. Shelepova, T.V. Voronkova,

V.V. Kondratieva,

L.S. Olehnovich, G.F. Bidukova

The composition of the essential oil in fresh and dried material of 3 species of plants (Tanacetum vulgare L., Origanum vulgare L., Mentha spicata L.) was studied. Changes in the composition of the essential oils of plants were observed when air-dried raw materials were stored for 1 month. In the oil of T. vulgare, there was registered a decrease of 3.5-4 times in the proportion of a - and P-thujone, borneol, germacrene D. In oil of O. vulgare - new components (spathulenol and caryophyllene). In the oil of M. spicata - the decline in the share of monoterpenes of 1.1-1.3 times, the increase in the content of oxygen-containing derivatives of mono - and ses-quiterpenes of 1.1-1.2 times.

Key words: essential oil, Tanacetum vulgare L., Origanum vulgare L., Mentha spicata L.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.