Новые лекарственные растения – источники фенольных соединений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство здравоохранения Украины

Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького

Кафедра фармакогнозии, технологии лекарств и медицинской ботаники

Курсовая работа

по дисциплине: "Фармакогнозия"

тема: "Новые лекарственные растения - источники фенольных соединений"

студента 3 курса 4 группы

фармацевтического факультета

Норейко А.С.

Научный руководитель:

Шенгоф Ю.А.

Донецк-2012

Оглавление

Введение

1. Определение и классификация фенольных соединений

2. Физические и химические свойства фенольных соединений

2.1 Физические свойства

2.2 Химические свойства

3. Характеристика семейств, содержащих производные фенольных соединений

3.1 Fabaceae - Бобовые

3.2 Asteraceae - Астровые

4. Ботаническое описание и БАВ растений

4.1 Копеечник альпийский (копеечник сибирский) - Hedysarum alpinum L. (H. sibiricum Ledeb)

4.2 Копеечник чайный - Hedysarum theinum

4.3 Какалия копьевидная - Cacalia hastata L.

5. Экспериментальная часть

Выводы

Литература

Введение

Разнообразие и огромный перечень в выборе лекарственных растений для получения фенольных соединений становится меньше ввиду небезграничного количества данных представителей и запасов таковых.

Актуальность в изучении и нахождении новых лекарственных растений как источников разных классов химических соединений нельзя недооценить.

Целью курсовой работы является нахождение новых растений как источников фенольных соединений. Особенностью выполнения поставленной цели является использование разных источников информации и методов научного исследования.

Потому, основываясь на ранее изложенных и проникающих в глубь проблемы данных, можно оценить их важность, а также подойти непосредственно к решению поставленной цели за счет выполнения поставленных задач:

1. Ознакомление с определением и классификацией фенольных соединений;

2. Изучение физических и химических свойств соединений;

3. Характеристика семейств, содержащих производные фенольных соединений;

4. Ботаническое описание исследуемых представителей;

5. Экспериментальное выявление новых лекарственных растений как источников фенольных соединений, их качественные и количественные характеристики.

Путем всех видов кропотливых и многократных исследований от общих органолептических и до узких специальных характеристик, ниже изложенных представителей флоры, вводятся (все нужные для дальнейшего применения на практике) методы и пути рационального использования их как лекарственного растительного сырья.

1. Определение и классификация фенольных соединений

растение лекарственный фенол ботаника

К веществам фенольной природы принято относить ароматические соединения, которые содержат бензольное ядро с одной или несколькими гидроксильными группами.

Ниже изложена классификация и основные классы и производные фенольных соединений, а так же наиболее распространенные лекарственные растения - источники фенольных соединений (на латыни).

Фенологликозидами называется группа гликозидов, агликоном которых являются простые фенолы, которые при гидролизе расщепляются на агликоны, содержащие одну или несколько гидроксильных фенольных групп при одном бензольном кольце и сахар, который связан через гидроксил и оказывающие дезинфицирующее действие на дыхательные пути, почки и мочевые пути.

Кроме фенольных гидроксилов в качестве заместителей в агликонах могут быть оксиметильная, оксиэтильная или карбоксильная группы.

Чаще всего фенолы находятся в связанном виде, в форме гликозидов или сложных эфиров, но могут быть структурными единицами более сложных соединений, таких как, флавоноиды, лигнаны, дубильные соединения.

Фенологликозиды в природе распространены довольно широко. Встречаются в семействах ивовых, брусничных, камнеломковых, толстянковых, имеются в листьях толокнянки и брусники.

Простейшими являются фенил-О-гликозиды. [2]

Кумарины - природные соединения, в основе структуры которых лежит 9,10-бензо-a-пирон.

Кумарины являются производными орто-гидроксикоричной (о-кумаровой) кислоты. Цис-форма о-гидроксикоричной кислоты, называемая также кумариновой кислотой, весьма неустойчива и подвергается лактонизации с образованием соответствующего лактона - кумарина.

Помимо различия в структуре циклических систем природные кумарины различаются по характеру, числу и положению замещающих радикалов. Из радикалов наиболее часто встречается ОН-группа, она бывает свободной или находится в виде простых или сложных эфиров. Алкилирующим компонентом является метильная группа - СН 3. Из углеводных компонентов чаще всего - глюкоза, примвероза. В составе сложных эфиров - остаток ангеликовой или изовалериановой кислоты. Наиболее частыми заместителями бывают изопреновые цепи, соединенные С-С-связью. [4]

Ксантоны - класс природных фенольных соединений, имеющих структуру дибензо-g-пирона. Название ксантонов происходит от греческого ксантос, что значит желтый, так как природные производные ксантона имеют желтую или кремовую окраску.

Производные ксантона содержат в молекуле от одного до семи заместителей. В качестве заместителей выступают гидрокси-, метокси-, ацетокси-, метилендиоксигруппы, галогены, а также изопренильные, геранильные и другие радикалы. Их находят в свободном виде и в составе О- и С-гликозидов. [5]

Ксантоны:

2. Физические и химические свойства фенольных соединений

2.1 Физические свойства

По агрегатному состоянию

Простые фенольные соединения, кумарины, хромоны, лигнаны, флавоноиды, антраценпроизводные, дубильные вещества - относятся твердым кристаллическим или аморфным веществам.

Цвет.

Бесцветные или слегка желтоватые - простые фенольные соединения, кумарины, хромоны, лигнаны, флавоноиды группы флавана.

Флавоноиды, производные флавонов - желтые; антраценпроизводные - желтого, оранжевого или красного цвета; дубильные вещества - желтые или желто-бурые.

Вкус.

Без запаха, горького вкуса: кумарины, хромоны, некоторые флавоноиды, антраценпроизводные.

Дубильные вещества - вяжущего вкуса.

Растворимость.

В растениях встречаются в виде гликозидов и агликонов: простые фенольные соединения, кумарины, хромоны, лигнаны, флавоноиды, антраценпроизводные, дубильные вещества.

Гликозиды растворимы в воде и водных растворах низших спиртов (метиловом и этиловом) и плохо растворимы в органических растворителях (бензоле, эфире хлороформе).

Агликоны нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в неполярных органических растворителях (эфире, хлороформе), спиртах, ацетоне.

Дубильные вещества хорошо растворяются в воде с образованием коллоидных растворов, растворимы также в этиловом и метиловом спирте, ацетоне, этилацетате, бутаноле, пиридине, не растворимы в хлороформе, бензоле, диэтиловом эфире и других неполярных растворителях.

Возгоняются при высокой температуре: кумарины, антраценпроизводные.

Флюоресцируют в УФ-свете:

- простые фенолы, кумарины - голубым, синим, фиолетовым, зеленым и желтым цветом;

- большинство хромонов и лигнанов - желтым или желто-зеленым цветом;

- флавоны, флавонол-3-гликозиды, флаваноны, халконы - коричневым цветом;

- флавонолы и их 7-гликозиды - желтым или желто-зеленым цветом;

- ксантоны - оранжевым цветом;

- антраценпроизводные - розовым, красным, оранжевым, желтым цветом;

2.2 Химические свойства

Фенольные гликозиды дают:

- растворимые в воде феноляты с гидроксидом натрия: флавоноиды и кумарины - желтого; антрагаикозиды - вишнево-красного цвета;

- окрашенные комплексные соли с хлоридом окисного железа или железоаммонийными квасцами от зеленой до фиолетовой окраски (простые фенолы, кумарины, лигнаны, флавоноиды, дубильные вещества);

- с хлоридом алюминия - желтую окраску с желто-зеленой флюоресценцией (флавоноиды);

- с ацетататом свинца и магния, солями меди, молибдена, циркония (все фенольные соединения);

- реакцию азосочетания с солями диазония с образованием азокрасителя в

зависимости от структуры от желтого до вишнево-красного цвета.

Флавоноиды способны восстанавливаться (проба Синода),

простые фенольные соединения - (гидрохинон) окисляться раствором йода.

Дубильные вещества легко окисляются кислородом воздуха, перманганатом калия и другими окислителями. Они способны образовывать прочные межмолекулярные связи с белками и другими полимерами (пектиновые вещества, целлюлоза), легко адсорбироваться на кожном порошке, целлюлозе, клетчатке.

Из водных растворов дубильные вещества осаждаются желатином, алкалоидами - основным ацетатом свинца, бихроматом калия, сердечными гликозидами. [3]

3. Характеристика семейств, содержащих производные фенольных соединений

3.1 Fabaceae - Бобовые

Бобовые, или Мотыльковые (лат. Fabбceae, или Fabaceae s.l., или Leguminуsae, или Papilionaceae) - семейство двудольных растений порядка Бобовоцветные.

Некоторые растения этого семейства являются важными продуктами питания.

Травянистые представители семейства, которые способны фиксировать атмосферный азот, являются основными растениями, используемыми при рекультивации земель.

Листья очередные, обычно сложные (пальчатые, перистые, тройчатые) с прилистниками, реже простые.

Соцветие: кисть, головка. Цветки обоеполые, с пятичленными чашечкой и венчиком, как правило - двусторонне-симметричные. У типичных бобовых верхний крупный лепесток принято называть парусом (флагом), боковые лепестки - вёслами (крыльями), а два сросшихся или слипшихся нижних - лодочкой.

Одногнёздный плод с расположенными в ряд семенами по-научному называется бобом, но в сельскохозяйственной и популярной литературе - обычно стручком. Семена, как правило, - без эндосперма с крупными семядолями.[ 6]

Ниже будут рассмотрены конкретные представители данного семейства как новые источники лекарственного растительного сырья, содержащие фенольные соединения - копеечник альпийский и копеечник чайный.

3.2 Asteraceae - Астровые

Астровые (лат. Asterбceae), или Сложноцветные (лат. Compуsitae) - одно из самых больших семейств двудольных растений; включает 27 773 вида, объединённых в 1765 родов[3], распространённых по всему земному шару и представленных во всех климатических зонах.

Представители данного семейства - главным образом травянистые растения, однолетние или многолетние, реже кустарники или небольшие деревья. К исключениям можно отнести скалезию черешчатую (Scalesia pedunculata), высотой до 20 м, образующую настоящие леса на Галапагосских островах. Ещё выше вид брахилена мерана (Brachylaena merana), до 40 м высотой и 1 м толщиной, растущая на Мадагаскаре.

Главный отличительный признак этого семейства состоит в том, что у него, как показывает само название, цветы - сложные, то есть то, что в обиходе называется цветком, представляет на самом деле целое соцветие из мелких цветочков. Эти цветочки сидят на общем ложе - расширенном конце цветоножки, имеющем плоскую, вогнутую или выпуклую поверхность и окружены общей обвёрткой, общей чашечкой, состоящей из одного или нескольких рядов прицветников (маленьких листочков, расположенных на цветоножке) - получается нечто наподобие корзиночки. Отдельные цветочки обычно очень невелики, иногда совсем мелкие, длиной всего в 2--3 мм. Они состоят из нижней завязи, одногнёздой и односемянной, на верхушке которой прикреплён сростнолепестный венчик. У его основания обычно находится ряд волосков или щетинок, несколько зубчиков или перепончатая кайма. Эти образования соответствуют рудиментарной чашечке.

Венчик сростнолепестный, по форме сильно различается, но выделяют два наиболее распространённых типа: трубчатый, с правильным пятизубчатым отгибом, и неправильный, так называемый язычковый, причём все пять его долей срастаются в одну пластинку, отогнутую в одну сторону. Тычинок у всех сложноцветных, за редкими исключениями, пять; они прирастают своими нитями к трубке венчика, а пыльниками срастаются в одну полую трубку, окружающую столбик, который кончается двураздельным рыльцем различного устройства.

У очень многих растений описываемого семейства головки состоят только из трубчатых цветочков, как, например, у васильков, лопуха, волчеца, артишока. У других же, как одуванчика, козельца (скорцонеры), латука, цикория и др. все цветы язычковые. Наконец, у третьих в каждой головке находятся цветы обоих типов: по окружности язычковые, а в центре трубчатые (например, у подсолнечника, астры, георгина, ноготков, бархатцев, ромашки).

Можно упомянуть ещё про третий тип венчика - двугубый, в котором три доли венчика направлены в одну сторону, а две остальные в другую.

Размер соцветия, как правило, небольшой, до нескольких сантиметров в диаметре; и только у некоторых видов он достигает в диаметре 10-15 см, а у культивируемого подсолнечника, имеющего самое крупное соцветие в семействе, может достигать до 60 см. В то же время у некоторых видов полыни высота и ширина соцветия не превышает 2-4 мм.

Листья у сложноцветных, как правило, очерёдные, редко супротивные. Их величина, форма, а также степень расчленения сильно различается у разных видов; длина варьирует от нескольких миллиметров у бакхариса безлистного (Baccharis aphylla) до 2 м у белокопытника японского (Petasites japonicus). У большинства сложноцветных листья относятся к типу перистого жилкования, но встречаются также со строго параллельным или параллельно-дуговидным жилкованием (например, как у козельца (Scorzonera))

Большинство видов имеет хорошо развитый стержневой корень. Часто корень клубневидно утолщён как, например, у лопухов (Arctium). У многих видов семейства развиваются контрактильные (то есть втягивающие) корни; у растений с прикорневой розеткой они часто обеспечивают плотное прилегание розеток к земле. У многих сложноцветных обнаружена эндомикориза (грибной корень).

Плод сложноцветных - семянка, то есть одногнёздный односемянной, нерастрескивающийся орешек с кожистой или деревянистой оболочкой. При этом те волоски или щетинки, которые окружали основание венчика, превращаются в хохолок, служащий как бы парашютом и позволяющий семянкам далеко разноситься по ветру (анемохория). У других же видов на конце семянки развиваются два или три шипика с обращёнными назад зубцами (как у череды). Посредством этих шипиков семянки прицепляются к шерсти животных или одежде человека и таким образом разносятся на далёкое расстояние (зоохория). Сравнительно у немногих видов сложноцветных нет никаких особых приспособлений для разноса плодов. Семена сложноцветных всегда без белка, с очень маслянистыми семядолями.[7]

Особый интерес представляет собой лекарственное растение - какалия копьевидная, как объект изучения в экспериментальной части и как представитель данного семейства.

4. Ботаническое описание и БАВ растений

4.1 Копеечник альпийский (копеечник сибирский) - Hedysarum alpinum L. (H. sibiricum Ledeb.)

Семейство - Бобовые (Fabaceae)

Копеечник альпийский - многолетнее травянистое растение семейства бобовых, достигающее в высоту 50-100 см. Корневище толстое, длинное, разветвленное. Стебли голые, прямостоячие. Листья непарноперистые. Соцветия - длинные густые кисти с 20-30 цветками. Цветки мотылькового типа на коротких цветоножках, с линейными прицветниками. Венчик темно-розовый, редко белый. Плоды - бобы, перетянутые на 2-5 округло-эллиптических члеников, каждый из которых содержит по 1 семени, заключенному в твердую оболочку.

Время цветения. Цветет копеечник альпийский в июле - августе, плоды созревают в конце августа - начале сентября.

Места произрастания. Копеечник альпийский плохо переносит переувлажнение и затенение. Растет в лесной и лесостепной зонах по долинам рек и ручьев.

Предмет сбора. В качестве сырья используют обмолоченную траву копеечника (листья, листочки, соцветия и тонкие верхние части облиственных побегов).

Химический состав. Содержит ксантоновый гликозид мангиферин, который обладает высокой биологической активностью. Мангиферин в основном содержится в листьях, в стеблях мангиферина в 9 раз меньше, чем в листьях, в стеблях диаметром более 3 мм мангиферина нет.

В траве копеечника установлено также наличие флавоноидов (гиперезида, хедизарида и др.). В листьях обнаружено 220 - 1375 мг% аскорбиновой кислоты. В корневищах и корнях найдено до 30-40% полисахаридов - производных галактозы, ксилозы, галактуроновой кислоты и рамнозы. [7,16]

4.2 Копеечник чайный - Hedysarum theinum

Семейство - Бобовые (Fabaceae)

Копеечник чайный - многолетнее травянистое растение семейства бобовых (Fabaceae). Корневище у копеечника многоглавое, переходящее в крупный, 3-8 см в диаметре, корень, с поверхности темно-бурый, на изломе сначала белый, а при подсыхании розовеющий. Стебли многочисленные (до 35), 60-90 см высоты, с 5-6 междоузлиями, простые, по всей длине голые и только в узлах и в соцветии слабоволосистые, у основания одеты темно-бурыми чешуями. Листья расположены на стебле только начиная с его нижней четверти или со средины. Листья непарноперистые, 5-9 см длины и 4.5-5 см ширины, с 6-8 парами продолговатых, ланцетовидных с коротким острием на верхушке листочков. Они сверху голые, снизу по краю и по главной жилке волосистые. Цветки у копеечника розово-фиолетовые, 18-20 мм длины, собраны в плотные, многосторонние кисти 4-6 см длины, при плодах удлиняющиеся до 10-12 см. Плоды - плоские бобы, разделенные перетяжками на 2-5 округло-эллиптических членика, каждый из которых содержит по 1 семени. Зрелые плоды повислые, с хорошо выраженной каймой, опушенные. Распространение и места обитания. В пределах России копеечник чайный встречается лишь в горах Западной и Восточной Сибири (кроме Даурии). Растет в верхнегорном поясе на субальпийских лугах и в лишайниково-щебнистых высокогорных тундрах.

Сырье. С лечебной целью используют главным образом корни копеечника, которые заготавливают осенью или весной до начала отрастания побегов. Выкопанные корни копеечника очищают от почвы, подвяливают на солнце, разрезают на куски и досушивают в сухом проветриваемом помещении (на чердаках или под навесами). Кроме корней иногда применяют и надземную часть (траву). Ее собирают во время цветения, берут только облиственные верхние части побегов. Сушат сырье в сухих проветриваемых помещениях.

Химический состав. Корни копеечника содержат алкалоиды (цитизин), дубильные вещества (до 18.5%), флавоноиды (гиперозид, рамнопиранозид кверцетина), тритерпеновые сапонины, кумарины, ксантоны (мангиферин). Надземная часть содержит углеводы, алкалоиды, витамин С, каротин, ксантоны (мангиферин, изомангиферин), дубильные вещества (2.93%), флавоноиды (полистахозид, гиперозид, рамнофуранозид кверцетина). Листья содержат ксантоны (мангиферин - 1.1%), витамин С (1880 мг%), каротин (1260 мг%). [8,14,22,23]

4.3 Какалия копьевидная - Cacalia hastata L.

Семейство - Астровые (Asteraceae)

Cacalia hastata L. (какалия копьевидная) - многолетнее корневищное травянистое растение высотой до 190 см, широко распространенное в России.

Многолетнее травянистое растение. Корневище мощное. Стебель прямой до 1,5 м высотой. Листья черешковые, ширококопьевидные с треугольными зубчатыми лопастями; верхние - широколанцетные, короткочерешковые. Цветки крупные, обоеполые, желтовато-белые, собраны в корзинках на верхушках стеблей, образуя метельчатое соцветие. Семена с длинными летучками. Цветет в июне - августе, плодоносит в августе - сентябре.

Распространение. Растет по разреженным хвойным и мелколиственным лесам, на лесных и приречных лугах, в горах, по речным долинам.

Используемые части растения. Лекарственным сырьем служат корни, листья, цветки, семена. Надземная часть заготавливается во время цветения. Корни выкапывают осенью, отмывают от земли, измельчают и сушат, предварительно провялив, при температуре не выше 50°С.

Химический состав. Растение содержит сесквитерпеноиды: какалонол, матуринол и их производные; алкалоиды: хастацин; дубильные вещества, витамины, флавоноиды; корни - инулин, микроэлементы. [27, 26, 28-30]

5. Экспериментальная часть

Институтом общей и экспериментальной биологии СО РАН было проведено исследование фенольных соединений и их количественный анализ листьев Cacalia hastata L.

© Д.Н. Оленников, Л.М. Танхаева, ул. Сахьяновой, 6,

Улан-Удэ, 670047 (Россия) E-mail: oldaniil@rambler.ru

Исследован состав фенольных соединений листьев Cacalia hastata. В результате хроматографического разделения было выделено 11 соединений, идентифицированных с кемпферолом, кверцетином, гиперозидом, рутином, (+) - катехином, умбеллифероном, скополетином, эскулетином, галловой, кофейной и хлорогеновой кислотами, причем флавоноиды и катехин обнаружены в данном растительном виде впервые. Методом ВЭЖХ установлено количественное содержание указанных соединений в листьях C. hastata. Разработана спектрофотометрическая методика определения суммарного содержания фенилпропаноидов в листьях C. hastata, которая использует прямой вариант анализа в УФ-области. В качестве стандартного образца вещества сравнения выбрана хлорогеновая кислота - доминирующий компонент комплекса фенилпропаноидов данного вида растительного сырья. Установлено, что суммарное содержание фенилпропаноидов в листьях C. hastata составляет 3,34-13,64%. Проведенный валидационный анализ показал, что методика соответствует критериям приемлемости.

Cacalia hastata L. (какалия копьевидная) - многолетнее корневищное травянистое растение высотой до 190 см, широко распространенное в России. В практике тибетской медицины в Забайкалье C. hastata известна под названием ю-гу-шинг и применялась при гнойных ранах и язвах в качестве ранозаживляющего, антиэкссудативного, гемостатического средства, а также при бронхитах. В рецептурных прописях тибетских лекарей ее использовали для остановки кровотечений, при раневой лихорадке как повязку на раны и в составе различных лекарственных сборов, применявшихся для лечения дерматологических заболеваний.

Химический состав C. hastata разнообразен и представлен различными группами биологически активных веществ. Из листьев C. hastata были выделены алкалоиды, сесквитерпены, тритерпены, каротиноиды. В составе свободных углеводов листьев C. hastata установлено наличие фруктозы, глюкозы и галактозы. Из комплекса водорастворимых полисахаридов выделены глюкоарабиногалактан (какалан А) и два арабиногалактана (какаланы В и С). Пектиновые вещества листьев C. hastata относятся к классу высокоэтерифицированных пектинов, гемицеллюлозные производные группы А являются ксилоглюкофруктанами, группы Б - ксиланами. Для листьев C. hastata характерно высокое содержание компонентов цикла ди- и трикарбоновых кислот. Фенольные соединения листьев C. hastata представлены кумаринами и дубильными веществами. Также в C. hastata обнаружены фотосинтетические пигменты, аскорбиновая кислота, тиамин и рибофлавин. Согласно данным об элементном составе C. hastata относится к группе умеренных накопителей алюминия, бария, железа, кобальта, магния, никеля, свинца, стронция, а также является сверхконцентратором кремния, кобальта и цинка.

Цель настоящей работы - исследование состава фенольных соединений листьев C. hastata и разработка методики количественного определения суммарного содержания фенилпропаноидов в данном виде растительного сырья.

Экспериментальные условия

Растительное сырье. Листья C. hastata, были собраны в 2004-2009 гг. на территории Республики Бурятии. Видовая принадлежность определена докт. фарм. наук Т.А. Асеевой (ИОЭБ СО РАН). Образцы сырья хранятся в гербарии отдела биологически активных соединений ИОЭБ СО РАН.

Общие экспериментальные условия. Колоночную хроматографию проводили на силикагеле L 100/400 (Chemapol) и полиамиде (Woelm), гель-хроматографию - на Сефадексе LH-20 (Pharmacia), препаративную ТСХ - на пластинах с силикагелем Сорбфил ПТСХ-П-А (Имид Ltd.), ВЭТСХ - на пластинах с силикагелем Сорбфил ПТСХ-АФ-В (Имид Ltd.). Спектрофотометрические исследования проводили на спектрофотометре UV-Vis-mini (Shimadzu).

Экстракция и выделение фенольных соединений. Высушенное измельченное сырье (520 г) экстрагировали пятикратно 80% этанолом (модуль 1 : 25) при 80 °С. Объединенное спиртовое извлечение концентрировали до водного остатка, который подвергали жидкофазной экстракции гексаном, хлороформом, этилацетатом и н-бутанолом, что привело к получению следующих фракций: гексановой (22,31 г; 4,29% от массы возд.- сух. сырья), хлороформной (33,80 г; 6,50%), этилацетатной (4,58 г; 0,88%), бутанольной (40,14 г; 7,72%) и водного остатка (107,17 г; 20,61%). Общий выход экстрактивных веществ составил 40% от массы воздушно-сухого сырья.

Для разделения хлороформной фракции (20 г) применяли колоночную хроматографию на силикагеле (3Ч50 см) в системах "гексан - хлороформ" (100 : 0 > 70 : 30) и "хлороформ - метанол" (100 : 0 > 50 : 50) с последующей рехроматографией в условиях гель-хроматографии на LH-20 (2Ч40 см) в градиентной системе "хлороформ - метанол" (100 : 0 > 0 : 100), препаративной ТСХ (система "толуол - этилацетат - муравьиная кислота" 3 : 3 : 1) и ВЭТСХ (система "петролейный эфир - диэтиловый эфир - муравьиная кислота" 9 : 4 : 1). В результате выделены соединения 1 (11 мг), 2 (9 мг), 3 (25 мг), 4 (14 мг) и 5 (5 мг). Этилацетатное (4,2 г) извлечение (7 г) хроматографировали на SiO2-колонке (2Ч30 см) в системах

"хлороформ - ацетон" (100 : 0 > 70 : 30), "ацетон - этанол" (100 : 0 > 50 : 50), "этанол - вода" (95 : 5 > 40 : 60). Субфракции разделяли на колонках с полиамидом (2Ч20 см; элюент "этанол - вода" 0 : 100 > 95 : 5, ацетон) с последующей препаративной ТСХ (системы "толуол - этилацетат - муравьиная кислота" 5 : 4 : 1, "этилацетат - метанол - вода" 9,6 : 1,9 : 1). Хроматографическое разделение этилацетатной фракции привело к выделению соединений 6 (22 мг), 7 (28 мг), 8 (7 мг), 9 (16 мг), 10 (18 мг) и 11 (84 мг). Выделенные вещества были идентифицированы по данным физико-химического анализа (температура плавления, оптическое вращение), а также УФ-, ИК-, 13С-ЯМР-спектроскопии.

Результаты и их обсуждение

В результате фракционирования экстрактивных веществ листьев C. hastata получен ряд узких фракций. Хроматографическое разделение хлороформной и этилацетатной фракций с применением колоночной хроматографии на силикагеле, полиамиде, Сефадексе LH-20, а также препаративной ТСХ и ВЭТСХ, позволило выделить 11 соединений, идентифицированных с кемпферолом (1), кверцетином (2), гиперозидом (9), рутином (11), (+)-катехином (8), умбеллифероном (3), скополетином (4), эскулетином (5), галловой (6), кофейной (7) и хлорогеновой кислотами (10) (рис. 1). Соединения 3-7, 10 были ранее выделены из C. hastata, а 1, 2, 8, 9, 11 - обнаружены в данном растительном виде впервые. Доминирующим соединением фенольного комплекса листьев C. hastata является хлорогеновая кислота (10); в составе флавоноидов преобладает рутин (11).

С применением метода ВЭЖХ проведен количественный анализ состава спиртового экстракта (70% этанол) из листьев C. hastata (табл. 1). Установлено, что содержание хлорогеновой кислоты (10) и рутина (11) - 18,72 и 9,94 мг/г соответственно; в пересчете на сырье эти показатели составляют 7,84 и 4,32 мг/г от массы воздушно-сухого сырья.

Ранее для анализа листьев C. hastata были предложены методики количественного определения суммарного содержания органических кислот, каротиноидов и аскорбиновой кислоты. Стандартизация с использованием данных методик является приемлемой, но, учитывая современные потребности фармацевтической практики, нами пересмотрены подходы к анализу данного вида растительного сырья.

При исследовании УФ-спектра спиртового извлечения C. hastata установлено присутствие максимума поглощения при 330±2 нм (рис. 2). Спектр поглощения доминирующих фенилпропаноидов - хлорогеновой и кофейной кислот, совпадает с таковым спиртового извлечения из сырья, поэтому оба соединения могут быть использованы в качестве стандартных веществ для количественного определения суммарного содержания фенилпропаноидов, имеющих максимум поглощения в области 330 нм. В качестве стандартного соединения была выбрана хлорогеновая кислота; для расчета использовали величину удельного коэффициента погашения (Е 1%1см), равного 530.

В экспериментах по определению оптимальных параметров процесса экстракции флавоноидов, обеспечивающих их максимальное извлечение, исследовалось влияние типа экстрагента, температуры экстракции, степени измельчения сырья, соотношения "сырье - экстрагент", кратности и времени экстракции. Эффективность экстракции оценивалась по содержанию в извлечениях фенилпропаноидов (табл. 2). Определено, что оптимальными параметрами экстракции флавоноидов являются: степень измельчения сырья

1,0 мм, температура экстракции 100 °С, двукратная экстракция длительностью 60 мин каждая при соотношении "сырье - экстрагент" 1:200.

В ходе проведения валидации разработанной методики исследованы параметры специфичности, повторяемости, правильности, межоперационной точности и точности (табл. 3).

Установлено, что методика определения суммарного содержания фенилпропаноидов в листьях C. hastata спектрофотометрическим методом соответствует критериям приемлемости. Заданные критерии удовлетворяют требованиям соответствующей нормативной документации.

С применением разработанной методики проведено исследование 14 образцов сырья C. hastata, собранное в 2004-2009 гг. на территории Республики Бурятии (табл. 4). Результаты количественного анализа показали, что суммарное содержание фенилпропаноидов в исследованном сырье в пересчете на хлорогеновую кислоту составляет 3,34-13,64%.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что разработанная методика может быть использована в практике фармацевтического анализа для количественного анализа листьев C. hastata.[31-36]

Таблица 1. Содержание фенольных соединений в спиртовом извлечении и сырье C. hastata (сырье №Ch-12)

Соединение	Содержание, мг/г
	в спиртовом экстракте	в сырье
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11)	2,04±0,06 1,14±0,03 0,42±0,01 0,64±0,02 0,052±0,002 8,63±0,26 12,84±0,36 2,33±0,07 2,88±0,09 18,72±0,56 9,94±0,30	0,86±0,03 0,67±0,02 0,183±0,005 0,282±0,008 0,027±0,001 3,77±0,11 5,21±0,16 0,97±0,03 1,15±0,04 7,84±0,24 4,32±0,12

Рис. 2. УФ-спектры поглощения спиртового извлечения листьев C. hastata (1), хлорогеновой (2) и кофейной кислот (3)

Таблица 2. Влияние технологических параметров на степень экстракции фенилпропаноидов (ФПр) из листьев C. hastata

Исследуемый параметр	Суммарное содержание ФПр, % б	Исследуемый параметр	Суммарное содержание ФПр, % б
Экстрагент (концентрация этанола, %)	Степень измельчения, мм
20 40 60 70 80 95	5,07±0,10 5,03±0,10 5,24±0,11 7,14±0,14 7,04±0,14 6,67±0,12	5 3 2 1 0,5 0,25	2,21±0,04 4,15±0,08 6,33±0,12 7,11±0,14 7,04±0,14 7,01±0,13
Температура, °С	Соотношение сырье: экстрагент
20 40 60 80 90 100	2,07±0,04 3,73±0,07 4,81±0,10 6,15±0,12 7,03±0,14 7,22±0,15	1:30 1:50 1:70 1:100 1:200 1:400	1,10±0,02 2,73±0,05 5,11±0,10 6,88±0,13 7,16±0,14 7,15±0,14

Время и кратность экстракции

Время, мин	Экстракция
	1-я	2-я	3-я
15 30 45 60 75 90 105 120	1,19±0,02 3,15±0,06 4,39±0,09 6,83±0,14 6,83±0,14 6,84±0,14 6,83±0,14 6,82±0,14	0,33±0,01 0,43±0,01 0,87±0,02 1,11±0,02 1,11±0,02 1,11±0,02 1,11±0,02 1,10±0,02	н,о, в н,о, в н,о, в <0,1 <0,1 0,2 0,2 0,2

а образец сырья Ch-9; б n = 5; в не определяются.

Таблица 3. Валидационная характеристика разработанной методики

Параметр	Критерий приемлемости
	Определенная величина критерия	Требуемая величина критерия	Вывод
Специфичность Правильность Повторяемость Межоперационная точность Точность	Recovery = 98,7-103,2% д = 0,91% Recovery = 99,4-102,1% д = 0,98% RSD = 1,28% RSD = 1,42%	Recovery = 95-105% д <3% Recovery = 97-103% д <3% RSD <3% RSD <3%	удовлетворяет критерию приемлемости -''- -''- -''-
	согласно п.п. 3 и 4 - удовлетворяет критерию приемлемости

Таблица 4. Метрологические характеристики разработанной методики (n = 10, P = 0,95, tP,f = 2,26)

№ сырья	x, %	S2	Sx	±Дx, %	E, %
Ch-1 Ch-2 Ch-3 Ch-4 Ch-5 Ch-6 Ch-7 Ch-8 Ch-9 Ch-10 Ch-11 Ch-12 Ch-13 Ch-14	3,63 13,17 3,34 11,14 11,24 4,25 10,11 10,73 8,10 7,61 13,64 6,42 11,88 12,31	9,59·10-3 8,63·10-2 9,58·10-2 9,48·10-2 1,22·10-1 1,25·10-2 1,04·10-1 8,61·10-2 5,66·10-2 4,41·10-2 1,88·10-1 3,84·10-2 1,04·10-1 1,22·10-1	3,10·10-2 9,29·10-2 3,09·10-2 9,73·10-2 1,11·10-1 3,53·10-2 1,02·10-2 9,27·10-2 7,52·10-2 6,64·10-2 1,37·10-1 6,20·10-2 1,03·10-2 1,10·10-1	0,07 0,21 0,07 0,22 0,25 0,08 0,23 0,21 0,17 0,15 0,31 0,14 0,23 0,25	1,93 1,60 2,10 1,98 2,22 1,88 2,28 1,96 2,10 1,97 2,27 2,18 1,94 2,03

Выводы

Для полного освещения проблемы изложен краткий материал по классификации и свойствам фенольных соединений, общие сведения изучаемых объектов, качественные и количественные характеристики, места и даты сбора, а также эффективность изученной работы.

В результате хроматографического разделения комплекса фенольных соединений листьев Cacalia hastata L. выделено 11 веществ, представителей классов флавоноидов, кумаринов, катехинов и фенольных кислот. С применением метода ВЭЖХ установлено, что доминирующими компонентами являются хлорогеновая кислота и рутин. Разработана спектрофотометрическая методика количественного определения суммарного содержания фенилпропаноидов в листьях C. hastata.

Фенольные соединения имеют обширное применение в медицине, поэтому также важны самые разумные меры, касающиеся специфики сбора и наполнения биологически активными веществами в разные периоды жизни растения - что и является неотъемлемой частью научно-исследовательской работы.

Видна явная перспектива в развитии и более широкого внедрения в практику получения биологически активных веществ (фенольных соединений включительно) путем разного рода экстракций данных представителей, а также более тщательного изучения подобных по строению и сродству представителей.

Литература

1. Практикум по фармакогнозии: Учеб. пособие для студ. вузов П 69/ В.Н. Ковалев, Н.В. Попова, В.С. Кисличенко и др.; Под общ. ред. В.Н. Ковалева. - Х.: Изд-во НФаУ; Золотые страницы, 2003. - 512 с.: 615 ил.: 24 м. вкл.

2. farmakognozia.ucoz.ru/lekciig/fenoly-fenologlikozidy.doc

3. farmakognozia.ucoz.ru/lekciig/metody_analiza_bav.doc

4. http://healtblog.ru/?p=169

5. http://pharmacognoz.ru/biologicheski-aktivnyie-veschestva/fenolnyie-soedineniya/ksantonyi.html

6. Яковлев Г. П Бобовые земного шара. - Наука, 1991. - 144 с.

7. Кирпичников М.Э. Семейство сложноцветные (Asteraceae, или Compositae) // Жизнь растений. В 6-ти т. Т. 5. Ч. 2. Цветковые растения / Под ред. А.Л. Тахтаджяна. - М.: Просвещение, 1981. - С. 462--476.

8. www.nmedik.ru

16. Неретина О.В., Громова А.С., Луцкий И.В., Семенов А.А. Компонентный состав видов рода Hedysarum (Fabaceae) // Растительные ресурсы. 2004. Т. 40, вып. 4. С. 111-137.

27. Hayashi K., Nakamura H., Mitsuhashi H. Sesquiterpenes from Cacalia hastata // Phytochemistry. 1973. V. 12. Pp. 2931-2933.

26. Коновалов В.С., Меньшиков Г.П. Исследование алкалоидов Cacalia hastata // Журнал общей химии. 1945. Т. XV, вып. 4-5. С. 328-331.

9. Семенов А.А. Очерки химии природных соединений / отв. ред. Г.А. Толстиков. Новосибирск, 2000. 664 с.

10. Головкин Б.Н., Руденская Р.Н., Трофимов И.А. Биологически активные вещества растительного происхождения. Т. 2. М., 2001. 764 с.

11. Ловкова М.Я., Рабинович А.М., Понаморева С.М., Бузук Г.Н., Соколова С.М. Почему растения лечат. М., 1989. 255 с.

12. Jagetia G.C., Venkatesha V.A. Mangiferin protects human peripheral blood lymphocytes against г-radiation-induced DNA strand breaks: a fluorescence analysis of DNA unwinding assay // Nutrition Reserch. 2006. N26. Pp. 303-311.

13. Jagetia G.C., Baliga M.S. Radioprotection by mangiferin in DBAxC57BL mice: a preliminary study // Phytomedicine. 2005. N12. Pp. 209-215.

14. Prabhu S., Jainu M., Sabitha K.E., Devi C.S.S. Role of mangiferin on biochemical alteration and antioxidant status in isoproterenol-induced myocardial infarction in rats // Journal of Ethnopharmacology. 2006. N107. Pp. 126-133.

22. Кривут Б.А., Федюнина Н.А., Кочерга С.И., Русакова С.В. Спектрофотометрическое определение мангиферина // Химия природных соединений. 1976. №1. C. 44-46.

23. Русакова С.В., Нухимовский Е.Л. Некоторые биологические особенности Hedysarum neglectum Ledeb. и содержание в нем мангиферина // Растительные ресурсы. 1977. Т. 13, вып. 3. С. 478-480.

28. Krasovskaya N.P., Kulesh N.I., Denisenko V.A. Natural antioxidants. Furanoeremophyllanes from roots of Cacalia // Chemistry of Natural Compounds. 1989. V. 25, N5. Pp. 576-579.

29. Naya K., Miyoshi Y., Mori H., Takai K., Nakanishi M. Sesquiterpenes of Cacalia species // Chemistry Letters. 1976. Pp. 73-76.

30. Romo J., Joseph-Nathan P. The constituents of Cacalia decomposita A. Grey. Structures of cacalol and cacalone // Tetrahedron. 1964. V. 20. Pp. 2331-2337.

31. Olennikov D.N., Tankhaeva L.M. Biologically active substances from Cacalia hastata leaves. V. Coumarins and triterpenes // Chemistry of Natural Compounds. 2005. V. 41, N5. Pp. 600-601.

32. Olennikov D.N., Tankhaeva L.M., Nikolaeva G.G., Nikolaev S.M. Biologically active substances from Cacalia has- tata leaves. II. Carotenoids and chlorophylls // Chemistry of Natural Compounds. 2004. V. 40, N1. Pp. 96-97.

33. Olennikov D.N., Tankhaeva L.M., Nikolaeva G.G., Tsyrenzhapov A.V., Nikolaev S.M., Chekhirova G.V. Biologi- cally active substances from Cacalia hastata leaves. I. Carbohydrates from leaves and their hypoglycemic activity // Chemistry of Natural Compounds. 2004. V. 40, N1. Pp. 1-5.

34. Olennikov D.N., Tankhaeva L.M., Nikolaeva G.G., Nikolaev S.M., Rokhin A.V., Kushnarev D.F. Biologically active substances from Cacalia hastata leaves. III. Organic acids // Chemistry of Natural Compounds. 2004. V. 40, N3. Pp. 289-290.

35. Оленников Д.Н., Потанина О.Г., Танхаева Л.М., Николаева Г.Г., Фармакогностическая характеристика листьев какалии копьевидной (Cacalia hastata L.) // Химия растительного сырья. 2004. №3. С. 43-52.

36. Оленников Д.Н., Танхаева Л.М. Биологически активные вещества листьев Cacalia hastata L. VI. Динамика накопления фотосинтетических пигментов и форм аскорбиновой кислоты // Сибирский медицинский журнал. 2006. №6. С. 82-84.

Размещено на Allbest.ru

...