Выделение и идентификация компонентов эфирного масла из сока растений Serratula gmelinii Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

УДК 547.913.001.2

ВЫДЕЛЕНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ КОМПОНЕНТОВ ЭФИРНОГО МАСЛА ИЗ СОКА РАСТЕНИЙ SERRATULA GMELINII

© Е. А. Парамонов1, И. В. Галяутдинов1, Л. М. Халилов1, В. Н. Одиноков1, Э. Р. Зарипова2, А. И. Камалова2, Ю. С. Зимин2, В. Ф. Гареев3, Р. В. Кунакова3

1Институт нефтехимии и катализа РАН Россия, Республика Башкортостан, 450075 г. Уфа, пр. Октября, 141.

2Башкирский государственный университет Россия, Республика Башкортостан, 450076, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32.

3 Институт экономики и сервиса, Уфимский государственный нефтяной технический университет Россия, Республика Башкортостан,450078 г. Уфа, ул. Чернышевского, 145.

Из сока свежесобранных растений Serratula gmelinii выделено и идентифицировано 14 органических соединений, относящиеся в основном к ароматическим соединениям, насыщенным и ненасыщенным спиртам. Среди выделенных соединений - вещества, представляющие интерес для фармацевтической и парфюмерной промышленности: гваякол и его производные, бензило-вый спирт и эвгенол. Эфирное масло из сока растений Serratula gmelinii существенно отличается от ранее полученных данных для масел этого вида растений.

Ключевые слова: Serratula gmelinii, выделение, идентификация, хроматомасс-спектро-метрия, индекс удерживания Ковача.

Серпуха гмелина Serratulа gmelinii - высокое многолетнее травянистое растение из семейства сложноцветных, произрастает по остепненным склонам, лесным полянам, и березовым колкам. Широко распространен - в Заволжье, Татарстане и Южном Урале. Корневище укороченное, со шнуровид-ными корневыми мочками. Стебель (60-100 см) прямой, шершаво-волосистый или голый, в верхней части безлистный. Прикорневые и нижние стеблевые листья на длинных черешках, перисто-рассеченные на ланцетовидные или линейно-ланцетовидные, заостренные, цельнокрайние или пильчатые доли. Верхние стеблевые листья сидячие, продолговатые. Корзинки одиночные, с шаровидной, голой, блестящей, желтовато-зеленой оберткой длиной 10-20 мм. Наружные и средние листочки обертки яйцевидные или продолговато-яйцевидные, заостренные; внутренние - ланцетовидные, на верхушке пленчатые. Венчики пурпуровые. Семена голые, гладкие длиной 5-6 мм, цветет в июле-августе [1].

Из надземной части Serratula gmelinii ранее были выделены полигидроксилированные стерины - 20-гидроксиэкдизон и инокостерон, а также фе-нольный гликозид - арбутин [2].

С целью выделения и идентификации компонентов эфирного масла Serratula ^еНпи собраны растения, произрастающие на склоне Уральских гор в окрестностях города Сибай Республики Башкортостан.

На примере растений рода Serratula gmelinii нами разработан новый способ выделения эфирных масел из растительного сырья. Существенным отличительным признаком разработанного способа является выжимание сока из свежесобранных растений рода Serratula gmelinii с последующей перегонкой с водяным паром на ротационном испарителе эфирных масел и экстракцией диэтиловым эфиром из перегнанного дистиллята. Такой прием существенно

упрощает процесс выделения эфирных масел, исключает длительный процесс сушки растительного сырья, повышает производительность и снижает энергозатраты.

Идентификация эфирных масел проводилась с помощью газовой хромато-масс-спектрометрии, с использованием капиллярной колонки при температуре ионного источника - 200 °С и энергии ионизации - 70эВ. Для каждого компонента смеси были определены индексы удерживания Ковача, значения которых согласуются с литературными [3-6].

Из сока свежесобранных растений Serratula gmelinii нами выделено и идентифицировано 14 компонентов, относящихся к ароматическим соединениям, ациклическим и циклическим терпенои-дам, ненасыщенным спиртам и карбоновым кислотам.

Соединения ароматического ряда: фенол (7), бензиловый спирт (8), р-фенилэтиловый спирт (10), п-винилгваякол (13), эвгенол (14), придают эфирному маслу Serratula gmelinii своеобразный аромат. Эвгенол, имеющий характерный запах гвоздики, широко используется в парфюмерии, косметике, служит для ароматизации блюд, особенно, мясных, применяется для получения высококачественного ванилина. Бензиловый спирт (8) является одним из основных компонентов эфирного масла, его содержание составляет 14.3%.

Р-Фенилэтиловый спирт (10) содержится в розовом, гераниевом и других эфирных маслах. Применяют в парфюмерной промышленности как заменитель натурального розового масла.

Среди идентифицированных компонентов к основным относятся также ненасыщенные спирты цис-4-гексен-1-ол (5) и цис-2-гексен-1-ол (6), т.наз. «душистые спирты», применяющиеся для парфюми-рования дезодорантов, шампуней, гелей для душа

ISSN 1998-4812

Вестник Башкирского университета. 2016. Т. 21. №3

633

Таблица 1

Идентифицированные соединения растения Serratula gmelinii _

Название и номер соединения Время удерживания, Rt Индекс удерживания Ковача, Ri Относительное содержание в эфирном масле, %

Найдено Литературные данные [3-6]

цис-2-пентен-1-ол (1) 5.07

2,3-бутандиол (2) 5.775

транс-4-гексен-1-ол (3) 6.41

2-гексеналь (4) 6.45

цис-4-гексен-1-ол (5) 6.6

2-гексен-1-ол (6) 7.03

Фенол (7) 9.3

Бензиловый спирт (8) 10.42

о-Гваякол (9) 11.37

Р-Фенилэтиловый спирт 11.927

(10)

Кумаран (11) 14.085

Бензотиазол (12) 14.275

Гидрохинон 14.986

п-Винилгваякол (13) 15.6

Эвгенол (14) 16.3

774 1.1

813 747 0.14

850 - менее 0.1

851 860

857 - 8.7

880 848 менее 0.1

987 955 1.3

1040 1005 14.3

1092 1059 менее 0.1

1120 1082 4.7

1230 1187 4.7

1241 1187 1.1

1285 1334 менее 0.1

1320 1272 0.2

1361 1337 0.3

[7]. С другой стороны, кумаран (11) обладает характерным гнилостным запахом прогорклого масла.

5

HO

6

11

OH

13 14

Таким образом, большинство идентифицированных основных компонентов эфирного масла растения Serratula gmelinii обладают широким спектром ароматизирующих запахов и могут найти применение в парфюмерной промышленности.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта УМНИК №6174ГУ_/2015.

Экспериментальная часть

Из 12 кг свежесобранных (июль 2015 г.) растений Serratula gmelinii отжали 4.1 литров сока. Сок профильтровали через складчатый фильтр и перегнали с водяным паром на роторном испарителе при остаточном давлении 30-40 Торр и температуре

бани не выше 90 °С. Из полученного дистиллята экстрагировали 3 литрами диэтилового эфира, экстракт упарили на роторном испарителе, получив 1.7 г эфирного масла прозрачной маслянистой жидкости с приятным запахом. Его анализ проводился с помощью газовой хромато-масс-спектрометрии на приборе SHIMADZU QP2010Plus, оснащенного капиллярной колонкой Supelco SLB-5ms 30 м х 0.25 мм х

0.25.мкм. Скорость потока газа-носителя (гелия) - 30 см/с, деление потока 1:100. Температура инжектора составляла 260 °С. Программирование температуры термостата колонки 35°С в течение 1 мин, затем со скоростью 8 °С/мин до 300 °С. Температура ионного источника - 200 °С, энергия ионизации - 70 эВ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кучеров Е. В., Галева А. Х. Ресурсы основных видов дикорастущих лекарственных растений в Башкирии. Уфа. БФАН СССР. 1991. 160с.

2. Володина С. О. Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук. Экдистероидсодержащие растения: ресурсы и биотехнологическое использование. Сыктывкар. 2005.

3. Duquesnoy E., Dinh N. H., Castola V, Casanova J., Composition of a Pyrolytic oil from Cupressus funebris Endl. of Vietnamese origin, Flavour Fragr. J., 21, 2006, 453-457.

4. Coen M., Engel R., Nahrstedt A., Chavicol. D-glucoside, a phe-nylpropanoid heteroside, benzyl-beta-D-glucoside and glyco-sidically bound volatiles from subspecies of Cedronella canar-iensis. Phytochemistry, 40(1), 1995, 149-155.

5. Boti, J. B., Koukoua G., Guessan T. Y., Casanova J., Chemical variability of Conyza sumatrensis and Microglossa pyrifolia from Cote d'Ivoire, Flavour Fragr. J., 22, 2007, 27-31.

6. Ткачев А. Исследование летучих веществ растений. Новосибирск: Офсет, 2008. с. 969.

7. Gunata Y. Z., Bayonove C. L., Baumes R. L., Cordonnier R. E. The aroma of grapes. I. Extraction and determination of free and glycosidically bound fractions of some grape aroma components // Journal of Chromatography. 1985, р 83-90.

Поступила в редакцию 08.08.2016 г.

EXTRACTION AND IDENTIFICATION OF COMPONENTS OF ESSENTIAL OIL FROM SERRATULA GMELINII PLANTS

© E. A. Paramonov1, I. V. Galyautdinov1, L. M. Khalilov1, V. N. Odinokov1, E. R. Zaripova2, A. I. Kamalova2, Yu. S. Zimin2, V. F. Gareyev3, R. V. Kunakova3

1Institute of Petrochemistry of RAS 141 Oktyabrya Ave., 450075 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

2Bashkir State University 32 Zaki Validi St., 450076 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

3Institute of Economics and Service, Ufa State Petroleum Technical University 145 Chernyshevsky St., 450078 Ufa, Republic of Bashkortostan, Russia.

The authors report on the extraction and identification of 14 organic substances of Ser-ratula gmelinii, which plants have been freshly harvested. These are mainly aromatic compounds, saturated and unsaturated alcohols, including the substances promising for pharmaceutical industry and perfume such as guaiacol and its derivatives, benzyl alcohol, and euge-nol. Essential oil of Serratula gmelinii differs in its contents from the previously studied oils of the plants of this species.

Keywords: Serratula gmelinii, extraction, identification, chromatomass-spectrometry, Kovac retention index.

Published in Russian. Do not hesitate to contact us at bulletin_bsu@mail.ru if you need translation of the article.

REFERENCES

1. Kucherov E. V., Galeva A. Kh. Resursy osnovnykh vidov dikorastushchikh lekarstvennykh rastenii v Bashkirii [The resources of the main species of wild medicinal plants in Bashkiria]. Ufa. BFAN SSSR. 1991.

2. Volodina S. O. Dissertatsiya na soiskanie uchenoi stepeni kandidata biologicheskikh nauk. Ekdisteroidsoderzhashchie rasteniya: resursy i biotekhnologicheskoe ispol'zovanie. Syktyvkar. 2005.

3. Duquesnoy E., Dinh N. H., Castola V, Casanova J., Composition of a Pyrolytic oil from Cupressus funebris Endl. of Vietnamese origin, Flavour Fragr. J., 21, 2006, 453-457.

4. Coen M., Engel R., Nahrstedt A., Chavicol. D-glucoside, a phenylpropanoid heteroside, benzyl-beta-D-glucoside and glycosidically bound volatiles from subspecies of Cedronella canariensis. Phytochemistry, 40(1), 1995, 149-155.

5. Boti, J. B., Koukoua G., Guessan T. Y., Casanova J., Chemical variability of Conyza sumatrensis and Microglossa pyrifolia from Cote d'lvoire, Flavour Fragr. J., 22, 2007, 27-31.

6. Tkachev A. Issledovanie letuchikh veshchestv rastenii [Study of volatile substances of plants]. Novosibirsk: Ofset, 2008. s. 969.

7. Gunata Y. Z., Bayonove C. L., Baumes R. L., Cordonnier R. E. Journal of Chromatography. 1985, r 83-90.

Received 08.08.2016.