Дудник обыкновенный

5.4.1 Качественное обнаружение фенольных соединений

Учитывая высокую разностороннюю биологическую активность фенольных соединений, был проведен поиск этих веществ с помощью качественных реакций и хроматографическими методами.

Таблица 24 Качественные реакции на флавоноидные соединения

Реактив	Класс флавоноидов	Наблюдаемое окрашивание	Результат реакции
Металлический магний в солянокислой среде	флавонолы, флаваноны, флавоны	красное	+
Раствор аммиака	флавонолы, флаваноны, флавоны, флаванонолы	желтое, при нагревании оранжево-красное	+
	халконы, ауроны	красное (пурпурное)	-
Раствор аммиака, натрия карбонат	антоцианы	синее или фиолетовое	_
Кислота серная	флавоны, флавонолы	ярко-желтое	+
Свинца ацетат основной	флавоны, халконы, ауроны	ярко-желтое	+
Кислота борная и лимонная	катехины, лейкоантоцианидины, флавонолы, флаванонолы	зеленая или желтая флюоресценция	_
Соли диазония	флавоны	оранжевая или красная	+

Для установления классов флавоноидов, использовали следующие доступные нам реактивы: кислоту хлористоводородную разбавленную, магний металлический, раствор аммиака, натрия карбонат, кислоту серную (разведенную), свинца ацетат основной, кислоту борную, кислоту лимонную, соли диазония (свежеприготовленные). По результатам можно предположить, что основные классы флавоноидов представлены флавонолами и флавонами (табл. 24). Для обнаружения флавоноидов на хроматографическую бумагу наносили 30 мкл извлечения из дудника обыкновенного и спиртовые растворы СО флавоноидов (рутина, гиперозида, кверцетина, лютеолина, лютеолин-7-гликозида и апигенина). Время экспозиции хроматограмм 24 часа. Когда фронт растворителя доходил до конца хроматографической бумаги, ее доставали из камеры и сушили в вытяжном шкафу. После этого хроматограммы последовательно обрабатывали парами концентрированного аммиака и спиртовым раствором щелочи, затем посматривали в УФ-свете до и после проявления. Обнаружено шесть контрастных зон адсорбции. По результатам БХ в различных системах в этилацетатном извлечении из подземной части дудника обыкновенного, было обнаружено шесть контрастных зон адсорбции. Три по характеристикам совпадали с зонами адсорбции СО апигенина, кверцетина и рутина.

Таблица 25 Результаты хроматографического разделения флавоноидов дудника обыкновенного в системе БУВ (4:1:5)

CO и исследуемое извлечение	Окраска зон адсорбции	Значение Rf
	УФ-свет	Пары аммиака, УФ-свет	10% раствор алюминия хлорида спиртовой, УФ-свет
Апигенин	коричневая	желто-коричневая	желтая	0,76±0,03
Лютеолин	коричневая	желто-зеленая	желто-зеленая	0,70±0,02
Кверцетин	желто-корич.	желтая	зелено-желтая	0,74±0,03
Гиперозид	-	темно-желтая	желто-зеленая	0,55±0,03
Рутин	желтая	желто-бурая	коричневая	0,54±0,03
Извлечение	- коричневая желто-корич. - желтая -	- желто-коричневая желтая темно-желтая желто-бурая желтая	желто-зеленая желтая зелено-желтая желто-зеленая коричневая желто-зеленая	0,82±0,03 0,81±0,02 0,84±0,03 0,70±0,02 0,64±0,03 0,32±0,02

Таблица 26 Результаты хроматографического разделения флавоноидов дудника обыкновенного в системе БУВ (4:1:2)

CO и исследуемое извлечение	Окраска зон адсорбции	Значение Rf
	УФ-свет	Пары аммиака, УФ-свет	10% раствор алюминия хлорида спиртовой, УФ-свет
Апигенин	коричневая	желто-коричневая	желтая	0,77±0,02
Лютеолин	коричневая	желто-зеленая	желто-зеленая	0,72±0,03
Кверцетин	желто-корич.	желтая	зелено-желтая	0,75±0,02
Гиперозид	-	темно-желтая	желто-зеленая	0,70±0,02
Рутин	желтая	желто-бурая	коричневая	0,70±0,03
Извлечение	- коричневая желто-корич. - желтая -	- желто-коричневая желтая темно-желтая желто-бурая желтая	желто-зеленая желтая зелено-желтая желто-зеленая коричневая желто-зеленая	0,82±0,02 0,87±0,02 0,75±0,03 0,68±0,02 0,60±0,03 0,35±0,04

Таблица 27 Результаты хроматографического разделения флавоноидов дудника обыкновенного в системе: кислота уксусная 15 %

CO и исследуемое извлечение	Окраска зон адсорбции	Значение Rf
	УФ-свет	Пары аммиака, УФ-свет	10% раствор алюминия хлорида спиртовой, УФ-свет
Рутин	желтая	желто-бурая	коричневая	0,62±0,03
Гиперозид	-	темно-желтая	желто-зеленая	0,50±0,02
Кверцетин	желто-корич.	желтая	зелено-желтая	0,29±0,01
Лютеолин	коричневая	желто-зеленая	желто-зеленая	0,22±0,01
Апигенин	коричневая	желто-коричневая	желтая	0,20±0,01
Извлечение	желтая - - желто-корич. коричневая -	желто-бурая темно-желтая желтая желтая желто-коричневая -	коричневая желто-зеленая желто-зеленая зелено-желтая желтая желто-зеленая	0,64±0,02 0,57±0,02 0,35±0,02 0,29±0,01 0,20±0,01 0,17±0,01

Кроме БХ для определения флавоноидов использовали хроматографию в тонком слое сорбента (ТСХ). Полученное с помощью 70 % спирта этилового извлечение из сырья дудника обыкновенного - 30 мкл наносили на пластинки и хроматографировали в системе этилацетат-кислота муравьиная-вода (70:15:15). Система должна быть свежеприготовленной. Хроматографическую камеру насыщали в течение 30 минут. Стандартными образцами (СО) служили спиртовые растворы рутина, лютеолина, апигенина, кверцетина и гиперозида. После прохождения растворителем расстояния 10-11 см, пластинки вынимали из камеры, сушили и просматривали в УФ-свете при длине волны 365 нм. Результаты определения представлены в таблице 28.

В результате ТСХ в извлечении из подземных органов дудника обыкновенного корневища и корни, приготовленного с помощью 70 % спирта этилового нами было обнаружено семь контрастных зон адсорбции, три из которых сравнением с СО идентифицированы как флавоноиды (апигенин, кверцетин и рутин).

Таблица 28 Результаты тонкослойной хроматографии спиртоводного извлечения дудника обыкновенного корневища и корни

CO и исследуемое извлечение	Флюоресценция и окраска после проявителя	Значения Rf
	УФ-свет	пары аммиака
Апигенин	темно-коричневая	желто-коричневая	0,77±0,03
Лютеолин	темно-коричневая	желто-коричневая	0,79±0,02
Кверцетин	желтая	темно-желтая	0,74±0,02
Рутин	темно-коричневая	желто-коричневая	0,65±0,02
Гиперозид	-	темно-желтая	0,68±0,03
Извлечение	темно-коричневая темно-коричневая темно-коричневая желтая - темно-коричневая -	желто-коричневая желто-коричневая желто-коричневая темно-желтая темно-желтая желто-бурая бежевая	0,87±0,04 0,79±0,02 0,65±0,02 0,64±0,02 0,45±0,03 0,35±0,03 0,10±0,01

Определение фенолкарбоновых кислот проводили методом БХ. Хроматограммы проявляли в УФ-свете и обрабатывали раствором аммиака и 1 % водным раствором железа (III) хлорида.

Наилучшее разделение, а значит наибольшее количество зон абсорбции (голубое свечение в УФ-свете) достигнуто в системах БУВ (4:1:2) и 2 % уксусной кислоте, поэтому дальнейшее изучение гидроксикоричных кислот продолжили в этих системах с использованием следующих стандартных образцов: спиртовые растворы кофейной, коричной, галловой, n-кумаровой и феруловой кислот.

Результаты хроматографического разделения фенолкарбоновых кислот в спиртоводном извлечении дудника обыкновенного представлены в таблице 29.

Таблица 29 Результаты БХ этилацетатного извлечения дудника обыкновенного в системе БУВ (4:1:2)

CO и исследуемое извлечение	Окраска зон адсобции	Значение Rf
	УФ-свет	Пары аммиака, УФ-свет	3 % р-р железа (III) хлорида
Коричная к-та	-	желтая	оранжевая	0,77±0,03
Кофейная к-та	светло-голубая	ярко-голубая	сине-зеленая	0,82±0,01А; 0,28±0,01Б
Феруловая к-та	голубая	ярко-голубая	оранжевая	0,83±0,03А; 0,33±0,02Б
Галловая к-та	темно-серо-голубая	-	-	0,62±0,02А
n-кумаровая к-та	светло-фиолетовая	фиолетовая	желто-оранжевая	0,40±0,01А; 0,50±0,01Б
Извлечение	светло-голубая	голубая	серо-зеленая кофейная	0,82±0,01
	голубая	ярко-голубая	оранжевая феруловая	0,83±0,03А; 0,33±0,02Б
	голубая	желто-зеленая	сине-зеленая хлорогеновая	0,63±0,02А; 0,72±0,01Б
	сине-фиолетовая	-	-	цикоривая
	темно-серо-голубая	-	-	0,61±0,02А галловая
	сиреневая	желтая	эллаговая	0,25±0,01А; 0,1±0,01Б

5.4.2 Изучение фенольных соединений методом ВЭЖХ

С использованием метода ВЭЖХ провели аналитический скрининг и определили относительное содержание отдельных идентифицированных фенольных веществ в исследуемом объекте (раздел 2.4.2). Результаты представлены в таблице …. и рисунке 23.

В результате было обнаружено 24 соединения, из которых идентифицированы: хлорогеновая кислота, умбеллиферон, кислота, танин, рутин, эпикатехин, дикумарин, цикориевая, галловая, феруловая и эллаговая кислоты.

Таблица 30 Компонентный состав фенольных соединений корневищ и корней дудника обыкновенного

Время, мин	Высота, mV	Площадь, mV·сек	Содержание, %	Название
2,875	499,30	3025,17	3,50	метанол
2,918	509,14	4308,90	4,99	умбеллиферон
3,217	193,39	1233,05	1,43	неидентифицирован
3,309	1118,43	7371,75	8,54	галловая кислота
4,079	32,71	737,26	0,85	танин
4,526	34,02	1119,70	1,30	хлорогеновая кислота
5,095	30,05	913,52	1,06	эпикатехин
5,529	29,33	723,77	0,84	дикумарин
6,005	29,31	613,26	0,71	цикориевая кислота
6,279	31,63	1126,73	1,31	неидентифицирован
7,016	32,83	2142,74	2,48	феруловая кислота
8,748	35,39	1681,55	1,95	неидентифицирован
9,146	37,72	1195,42	1,38	неидентифицирован
11,06	78,30	7401,31	8,57	рутин
11,94	39,88	2417,00	2,80	неидентифицирован
16,97	3,14	188,77	0,22	эллаговая кислота
19,43	202,01	11527,44	13,35	неидентифицирован
25,8	31,03	2301,62	2,67	неидентифицирован
40,48	72,13	4562,73	5,29	неидентифицирован
45,85	219,04	14547,77	16,85	неидентифицирован
48,72	118,34	10466,09	12,12	неидентифицирован
58,07	37,05	3170,17	3,67	неидентифицирован
61,46	38,80	3104,01	3,60	неидентифицирован
65,01	5,31	440,40	0,51	неидентифицирован

Рисунок 23 Хроматограмма водно-спиртового извлечения из корневищ и корней дудника обыкновенного

5.4.3 Выделение кумаринов

Для выделения кумаринов 1,0 кг измельченных до размера частиц 1-1,5 мм корневищ и корней дудника обыкновенного экстрагировали 70 % спиртом этиловым методом фильтрационной экстракции. Полученное извлечение (10 л) упаривали в вакууме до водного остатка (3 л), который оставляли на ночь в холодильнике при температуре +40 С. Выпавший осадок хлорофилла и липофильных веществ отфильтровывали на складчатом фильтре и промывали 200 мл воды.

Водный фильтрат (3,2 л) предварительно очищенный гексаном, обрабатывали хлороформом (3 раза по 1 л). Полученное хлороформное извлечение упаривали в вакууме, водный остаток оставляли для выделения флавоноидов и фенолкарбоновых кислот (рис. 23). Хроматографически в хлороформном экстракте обнаружены вещества 5.01, 5.02, 5.03, 5.04, 5.05, 5.06, 5.07, 5.08, 5.09, 5.10. С целью освобождения от веществ некумариновой природы мы использовали лактонные свойства производных кумарина. Для этого остаток хлороформного извлечения растворяли в 200 мл 3 % раствора натрия гидроксида. Полученный раствор обрабатывали (4 раза по 100 мл) хлороформом. Водную фракцию подкисляли 10 % раствором кислоты серной до рН 3-4. При этом происходит замыкание о-кумариновых кислот в кумарины, которые вновь извлекали хлороформом (4 раза по 150 мл).

Извлечения объединяли, промывали дистиллированной водой до отрицательной реакции на лакмус, сушили безводным сульфатом натрия и упаривали. Получили 44,25 г смолообразного остатка, который растворяли в 50 мл этилового спирта, смешивали с 50 г силикагеля и высушивали при температуре 30-350 С до удаления запаха спирта. Порошок наносили на подготовленную колонку силикагеля (d=3 см, h=45 см, суспензия силикагеля в хлороформе). Колонку элюировали хлороформом и смесью хлороформа со спиртом. Процесс разделения контролировали, просматривая колонку в УФ-свете, а также хроматографированием отбираемых фракций (по 50 мл) нисходящей хроматографией на бумаге, импрегнированной формамидом в хлороформе, а также тонкослойной хроматографией на пластинках «Silufol» в системе растворителей: бензол-этилацетат (2:1).

Фракции, содержащие индивидуальные вещества, упаривали в вакууме и остатки кристаллизовали из этилового спирта или из спирто-хлороформной смеси.

В результате получили вещества кумариновой природы: 5.01 (3,50 г, т. пл. 101-1020 С), 5.02 (6,07 г, т. пл. 188-1900 С), 5.03 (2,12 г, т. пл. 161-1630 С), 5.04 (1,35 г, т. пл. 141-1430 С), 5.05 (9,59 г, т. пл. 84-850 С), 5.06 (7,26 г, т. пл. 138-1400 С), 5.07 (1,34 г, аморфное вещество), 5.08 (2,03 г, аморфное вещество), 5.09 (4,05 г, 233-2340 С), 5.10 (1,12 г, т. пл. 67-680 С).

Физико-химическое изучение других фракций, ввиду их малого выхода, нами не проводилось.



5.4.4 Выделение производных фенолкарбоновых кислот

Для выделения фенолкарбоновых кислот из подземных органов дудника обыкновенного использовали этилацетатные фракции (рис. 23).

Этилацетатную фракцию выдерживали при температуре +40 С в течение 5 суток. При этом выпадал желто-зеленый осадок, который отфильтровывали, перекристаллизовали из спирта этилового. В результате выделили 5,02 г вещества (5.11, т.пл. …). Ацетоновый раствор вещества 5.11 давал положительную реакцию на свободную кислоту эллаговую (с натрия нитритом и кислотой уксусной образуется красно-фиолетовая окраска, при стоянии переходящая в красно-коричневую).

Этилацетатную фракцию после отделения осадка концентрировали под вакуумом до образования смолы, которую растворяли в минимальном количестве спирта метилового, быстро охлаждали и выливали в избыток диэтилового эфира при перемешивании. При этом образовался осадок, который отфильтровывали, растворяли в спирте этиловом, смешивали с 30 г полиамидного сорбента, высушивали на воздухе при температуре 20-250 С. Для разделения осадка, полученного при прибавлении диэтилового эфира, использовали хроматографию на колонке с полиамидным сорбентом (d=3 см, h=45 см, размер частиц сорбента 0,2-0,3 мм, суспензия полиамида в этилацетате). Сухой порошок полиамидного сорбента с суммой веществ смешивали с этилацетатом и наносили полученную суспензию на подготовленную колонку. Элюирование проводили водой и водно-спиртовыми смесями (5 %, 10 % спирт этиловый). Фракции отбирали по 50 мл и анализировали их состав хроматографией на бумаге в системе растворителей: 2 % раствор уксусной кислоты. Фракции, содержащие индивидуальное вещество объединяли, упаривали в вакууме и кристаллизовали из разбавленного спирта этилового. В результате выделили 5 веществ: 5.12 (0,63 г, 248-2500 С), 5.13 (0,95 г, 203-2060 С), 5.14 (0,19 г, 168-1700 С), 5.15 (0,5 г, 204-2060 С) и 5.16 (1,02 г, т. пл. 194-1960 С).

Физико-химическое изучение других фракций, ввиду их малого выхода, нами не проводилось.

Вещество 5.12 образует синюю окраску с 1 % раствором железа (III) хлорида, что характерно для кислоты галловой и ее эфиров [11].

Вещества 5.11-5.16 по флуоресценции пятен на хроматограммах в фильтрованном УФ-свете и качественными цветными реакциями были отнесены к производным коричной кислоты [41].

Голубое окрашивание пятна вещества 5.13 на хроматограммах после обработки реактивом барбитуровой кислоты свидетельствует о наличии в структуре этого соединения хинной кислоты [272].

Выделенные вещества 5.11 и 5.12 с диазореактивом образуют серо-коричневую окраску, что позволяет отнести их к ароматическим фенольным веществам.

5.4.5 Спектральная характеристика выделенных фенольных соединений

Вещества 5.01-5.10 на основании качественных реакций и ТСХ отнесены к производным кумарина, а интенсивная голубая флуоресценция веществ на хроматограммах, усиливающаяся после проявления парами аммиака или спиртовым раствором натрия гидроксида, позволила предположить наличие в их структуре свободной гидроксильной группы у С-7.

Данные УФ- (максимумы поглощения в области 210-270 нм и 290-360 нм) и ИК-спектроскопии (табл. 31) подтверждают предварительные данные об отнесении исследуемых соединений к производным кумарина [67].

Изучение спектров поглощения молекул в инфракрасной области имеет важное значение для идентификации и установления строения природных кумаринов.



Таблица 31 Спектральная характеристика выделенных кумаринов (производных бензо-б-пирона) в УФ- и ИК-области

№ вещества	Название вещества	УФ-спектр, нм	ИК-спектр, н, см-1
5.01	императорин	219, 250, 265 перегиб, 301	3140, 3116, 3076, 3025 (С-Н), 1726 (CO-д-лактона), 1628, 1590 (С=С)
5.02	бергаптен	222, 245, 250, 259, 268, 311	3144, 3111, 3087, 3011 (С-Н), 1734 (CO-д-лактона), 1632, 1579 (С=С)
5.03	псорален		3161, 3122, 3064 (С-Н), 1732 (CO-д-лактонного цикла), 1640, 1625, 1584, 1546 (С=С)
5.04	оксипейцеданин	220, 249, 266, 306	3159, 3124, 3064 (С-Н), 1730 (CO-д-лактона), 1620, 1580 (ароматическое кольцо), 1256 (эпокси-группа), 1074 (бензофуран)
5.05	остол	232, 258	3115, 3083, 3033 (С-Н), 1725 (CO-д-лактонного цикла), 1612, 1562 (ароматическое кольцо)
5.06	ангелицин	248, 300
5.07	неидентифиц.	-	-
5.08	неидентифиц.	-	-
5.09	умбеллиферон	216, 244, 254, 300, 324	3182 (О-Н), 1713, 1688 (CO-д-лактона), 1622, 1613, 1575, 1512 (С=С ароматического цикла)
5.10	кумарин	275, 325	3115, 3058, 3001(С-Н), 1711 (CO-д-лактонного цикла), 1625, 1606, 1567 (С=С бензольного цикла)

Полосы валентных колебаний в области 1750-1700 см-1 относятся к карбонильным группам, точное значение зависит от положения заместителей в бензольном кольце. Сильные полосы поглощения, наблюдаемые в ИК-спектрах кумаринов в области 1620-1470 см-1 обусловлены колебаниями ароматических двойных связей. В ИК-спектре псоралена имеется в области выше 3000 см-1 три типа полосы: 3161, 3122 и 3064 см-1, соответствующих трем типам С-Н-связям: фурановому, бензольному, a-пирановому замещенным циклам. Тогда как в спектрах кумарина отсутствует первый тип связи С-Н, что приводит к исчезновению высокочастотной полосы (3161 см-1).

Все фурокумарины, за исключением с не полностью замещенным фурановым кольцом, в спектре поглощения дают полосу 3170-3130 см-1, кумарины и фурокумарины - полосу 3130-3110 см-1. Все соединения, имеющие С-Н-связи замещенного бензольного ядра, поглощают в области 3090-3045 см-1.

К валентным колебаниям С-Н-связей в фурановом кольце некоторые авторы относят две полосы: 3175-3157 и 3137-3112 см-1. По мнению других исследователей, полоса 3139-3110 см-1 свидетельствует о наличии С-Н-связей a-пиронового кольца.

В области 3100-2850 см-1 обнаруживаются также полосы валентных колебаний С-Н-связей.

В области 1750-1680 см-1 находится полоса поглощения карбонильной группы д-лактонов. В растворе четыреххлористого углерода или хлороформа карбонильная полоса a-, в- и д-ненасыщенных лактонов появляется в интервале 1725-1745 см-1.

По положению полосы С=О-группы можно отличать кумарины от хромонов. Для хромонов эта полоса лежит ниже 1680 см-1.

В области 1639-1615 см-1 одну из полос относят к валентным колебаниям С=С-связей фуранового цикла.

Ароматические полосы, связанные с колебаниями С=С-связей находятся в области 1620-1580 и 1550-1450 см-1. Интенсивность полос поглощения в области 1650-1550 см-1 позволяет отличать кумарины от насыщенных фурокумаринов, а также ненасыщенные фурокумарины от фурокумаринов с насыщенным фурановым циклом. Исследование, именно, этой области может позволить представить характер замещения в фурокумаринах. Например, по интенсивности полос поглощения при 1650-1550 см-1 можно отличать 5- и 8-замещенные фурокумарины. В первом случае в ИК-спектре соединений содержатся две интенсивные полосы в области 1630-1600 и 1585 см-1, причем первая полоса расщеплена на два максимума. 8-замещенные фурокумарины в этой области имеют, резко отличные по интенсивности, полосы при 1620 и 1585 см-1, при этом полоса 1620 см-1 значительно менее интенсивная. Это отчетливо видно в спектрах 5-замещенного фурокумарина - оксипейцеданина (рис. 24) и 8-замещенного фурокумарина - императорина (рис. 25).

Рисунок 24 ИК-спектр оксипейцеданина

Рисунок 25 ИК-спектр императорина

В отличие от ненасыщенных фурокумаринов фурокумарины с насыщенным фурановым циклом дают при 1650-1500 см-1 две интенсивные полосы, но первая полоса из них не расщеплена на два максимума, как в случае 5-замещенных фурокумаринов [67, 90, 113].

Таким образом, изучение области ИК-спектра с привлечением УФ-спектров позволяет определить характер замещения в кумариновых производных, отличить фурокумарины от кумаринов, а также идентифицировать полностью замещенные фурокумарины.

Особый интерес вызывало изучение структуры коричных кислот, т.к. по литературным данным в корнях дудника обыкновенного ранее были обнаружены только кофейная, хорогеновая и протокатеховая кислоты [105].

Максимум поглощения веществ 5.13 - 5.16 в области 330 нм и «плечо» в области 280-300 нм в УФ-спектре веществ 5.13-5.16 (табл. …) характерны для гидроксикоричных кислот, имеющих кислородсодержащие функциональные группы при С3 и С4 [1].

Таблица 32 Спектральная характеристика выделенных фенолкарбоновых кислот в УФ- и ИК-области

№ вещества	Название вещества	УФ-спектр, нм	ИК-спектр, н, см-1
5.11	эллаговая кислота	256, 366	3350 (фенольные оксигруппы), 3390 (Ar -OH группы), 1700 (С=O), 1620-1450 (Ar).
5.12	Галловая кислота	216, 273	1712 (C=O и COOH), 3400-3300 (-OH), 1620-1455 (С=С), 1023(СH3-O)
5.13	Хлорогеновая кислота	245, 300 пл, 330	2970, 2900, 2780 (OH), 1740-1710, 1660, 1625 (>C=O), 1605-1550 (Ar), 840
5.14	Феруловая кислота	242, 290 пл, 324	-
5.15	Цикориевая кислота	280 пл, 330	-
5.16	кофейная кислота	217, 234, 299 пл, 325	3400, 3235, 2975 (OH), 1647, 1630 (>C=O), 1607, 1540 (Ar), 880, 860 (замещенный бензол)

5.5 Исследование дубильных веществ

В связи с тем, что перманганатометрическим методом в соответствии с ОФС ГФ ХI под названием «дубильные вещества» определяется сумма всех полифенольных соединений и сумма всех легко окисляемых соединений, переходящих в водное извлечение, нами использовался спектрофотометрический метод, в котором для осаждения дубильных веществ используется 1 % раствор коллагена [37].

Около 2,0 г (точная навеска) измельченного сырья, проходящего сквозь сито с диаметром отверстий 3 мм, помещают в колбу вместимостью 500 мл, заливают 250 мл нагретой до кипения воды и кипятят с обратным холодильником в течение 30 мин при периодическом перемешивании. Охлаждают до комнатной температуры, фильтруют через вату, отбрасывая первые 50 мл фильтрата. Аликвоту переносят в мерную колбу вместимостью 50 мл, и доводят водой до метки (раствор А). Параллельно к 30 мл водного извлечения добавляют раствор коллагена 1 %. Смесь взбалтывают 60 мин, фильтруют через бумажный фильтр. Определенное количество, соответствующее конкретному виду ЛРС переносят в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят водой до метки (раствор Б). Измеряют оптическую плотность обоих растворов на спектрофотометре при длине волны 277 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм. В качестве раствора сравнения используют воду. Содержание дубильных веществ, осаждаемых раствором коллагена 1 % в пересчете на галловую кислоту и абсолютно сухое сырье в процентах (Х) определяют как разницу между содержанием дубильных веществ в растворах А и Б.

Рисунок 26 УФ-спектр раствора извлечения из корневищ и корней дудника обыкновенного: 1 - водное извлечение, 2 - водное извлечение после адсорбции дубильных веществ 1 % раствором коллагена

5.6 Исследование витаминного состава

Определение ретинола и токоферола проводили методом жидкостной хроматографии на жидкостном микроколоночном хроматографе Милихроме-4-УФ, предназначенном для разделения сложных смесей веществ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, идентификации и количественного анализа компонентов разделяемой смеси.

Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии позволил обнаружить витамин Е и А, содержание которых в корневищах и корнях дудника обыкновенного составили 75,77 и 203,47 мкг/г соответственно.

5.7 Исследование аминокислотного состава

Для проведения анализа сырье предварительно экстрагировали водой (1:20, 700 С, 30 мин, трижды), извлечения фильтровали, объединяли, упаривали досуха. Сухой остаток исследовали на содержание свободных и связанных аминокислот, образующихся после гидролиза (6 моль/л раствор хлористоводородной кислоты, 1:5, 1100 С, 72 часа) с последующим удалением растворителя, растворением сухого остатка массой около 0,2 г (точная навеска) в ацетатном буферном растворе (рН 5,5) и доведением объема раствора до 10 мл.

Для анализа аминокислот использовали метод ВЭЖХ с применением аминокислотного анализатора марки «ААА-339» (Чехия) на колонке Waters AccQ Tag размером 3,9 - 150 мм в сравнении со стандартными образцами аминокислот (соответствующими ТУ 6-09-3147-83) в концентрации 2,5 моль/л. Детектирование зон адсорбции аминокислот проводили с помощью 1% раствора нингидрина, приготовленного на основе ацетатного буферного раствора (рН 5,5). Идентификацию и содержание аминокислот определяли по времени удерживания и площади пиков на хроматограмме [253].

Статистически достоверные средние результаты определения аминокислот (n=7, р=0,95) методом ВЭЖХ представлены в таблице 34. Полученные данные свидетельствуют о наличии 15 аминокислот с суммарным количественным содержанием 6,62 %. Представленные аминокислоты могут быть как свободными, так и образованными после гидролиза пептидов, белков. Из обнаруженных аминокислот 9 являются незаменимыми (треонин, валин, изолейцин, аргинин, метионин, лейцин, лизин, фенилаланин, гистидин) с суммарным содержанием 51,2 % аминокислот. Их наличие свидетельствует о высокой биологической ценности анализируемого сырья. Из количественно доминирующих аминокислот следует отметить накопление глутаминовой кислоты, аргинина, лейцина, аланина, аспарагиновой кислоты, глицина. Биологическая значимость глутаминовой кислоты, глицина определяется их способностью нормализовать нарушенные функции мозгового кровообращения, аланина - как компонента пантотеновой кислоты (витамина), аспарагиновой кислоты - участием в обмене веществ [32].

Таблица 34 Аминокислотный состав корневищ и корней дудника обыкновенного

Аминокислоты	Содержание, %
Глутаминовая кислота	0,92±0,045
Аргинин	0,82±0,041
Лейцин	0,60±0,030
Аланин	0,57±0,028
Аспарагиновая кислота	0,54±0,026
Глицин	0,51±0,025
Лизин	0,41±0,020
Треонин	0,40±0,020
Фенилаланин	0,38±0,018
Серин	0,36±0,018
Тирозин	0,33±0,016
Валин	0,27±0,013
Гистидин	0,26±0,013
Изолейцин	0,17±0,008
Метионин	0,08±0,004
Сумма аминокислот	6,62±0,331

5.8 Исследование элементного состава

В настоящее время при поиске эффективных растительных средств исходят из того, что в патогенезе развития и формирования осложнений большую роль играют нарушения минерального обмена, а недостаточность сведений о содержании макро- и микроэлементов в лекарственном растительном сырье служит серьезным препятствием на пути его рационального использования. Изучение элементного состава актуально и по другой причине это - проблема загрязнения окружающей среды [5].

Сведения о минеральном составе лекарственных растений позволят использовать их более полно и комплексно для лечения и профилактики ряда патологий, связанных с нарушением минерального баланса. В связи с этим представляло интерес определить минеральный состав изучаемых видов лекарственного растительного сырья.

Содержание микроэлементов в растении в первую очередь зависит от почвенно-экологических условий и химических свойств микроэлементов.

Из 92 встречающихся в природе элементов 81 обнаружен в организме человека, при этом 15 из них (Ca, P, K, Cl, Na, Zn, Mn, Mo, I, Se, S, Mg, Fe, Cu, Co) признаны эссенциальными, т.е. жизненно необходимыми (биогенными), а 10 (F, Si, Ti, V, Cr, Ni, As, Br, Sr, Cd) относят к вероятно (условно) необходимым (условно эссенциальными элементами) [114, 115].

Существенную роль в течение многих заболеваний играет нарушение микроэлементного равновесия в организме человека. Для восполнения недостатка микроэлементов широко применяются минеральные соли, однако их усвоение не превышает 3-10 %. Ценным источником минеральных элементов могут стать лекарственные растения и препараты растительного происхождения [102]. Установлено, что растения служат одними из лучших накопителей макро- и микроэлементов (в настоящее время в растительных организмах обнаружено более 70 химических элементов), которые оказывают несомненный терапевтический эффект при лечении заболеваний человека и животных. Это связано в первую очередь с тем, что минеральные вещества находятся в них в наиболее доступной и усвояемой форме, в оптимальных для организма соединениях и в наборе, свойственном живой природе в целом [83].

Переход макро- и микроэлементов в лекарственные формы общеизвестен. В наибольших количествах извлекаются в настои и отвары марганец и цинк, в наименьших - железо. Среднее содержание тяжелых метало в водных извлечениях уменьшается для микроэлементов в следующем ряду: кадмий > цинк > свинец > медь > железо [84].

Учитывая, что изучаемый вид может использоваться для получения экстемпоральных лекарственных форм, определение микроэлементов в сырье имеет и практическое значение.

Качественное и количественное содержание макро - микроэлементов в сырье (золе) проводилось в центральной испытательной лаборатории при ФГУП «Кавказгеолсъемка» по методике предприятия МП - 4С - полуколичественным спектральным методом анализа минерального сырья из кратера угольного электрода (50 элементов) (раздел 2.5).

В результате исследований было выявлено 20 макроэлементов, 8 микроэлементов, относящихся к группе жизненно необходимых для человека медь (0,01 %), цинк (0,02 %), серебро (0,00001 %), галлий (0,001 %), барий (0,03 %), стронций (0,06 %), фосфор (5,0 %), марганец (0,1 %), никель (0,001 %), титан (0,05 %), ванадий (0,0006 %), хром (0,001 %), железо (0,3 %), бор (0,03 %), кальций (10,0 %), магний (3,0 %), алюминий (3,0 %), кремний (10,0 %), калий (30,0 %), натрий (1,5 %).Остальные элементы содержатся в количествах меньше порога обнаружения. Выявлена следующая закономерность уменьшения эссенциальных и условно эссенциальных элементов:

KSiCaPMg=AlNaFeMnSrBaZnPb=CuMoCa=Ni=CrBeVY=ScCo

Примечателен тот факт, что в растении не накапливаются токсические элементы (висмут, мышьяк, сурьма, кадмий, таллий, лантаноиды и актиноиды).

Установлено, что корневища с корнями дудника обыкновенного содержат жизненно необходимые для человека элементы, к таким относится железо, участвующее в окислительных процессах, поддержании иммунитета, цинк, роль которого в обмене веществ весьма значительна (при его дисбалансе возникает карликовость, бесплодие, половой инфантилизм, различные формы анемии, дерматиты и т.д.). Медь является важнейшим компонентом ферментов, витаминов, участвует в системе антиоксидантной защиты и в процессах обмена веществ. Марганец обеспечивает стабильность клеточных мембран нервных клеток и нервной системы в целом, необходим для нормального функционирования половых желёз и опорно-двигательного аппарата [114].



Глава 6. Разработка методов стандартизации сырья дудника обыкновенного

Разработка современной НД, обеспечивающей высокое качество лекарственного растительного сырья, с привлечением наиболее современных и перспективных физико-химических методов в настоящее время является актуальной задачей [142].

Согласно требованиям, предъявляемым к современным методам стандартизации ЛРС необходимо разработать показатели норм качества в зависимости от пути его использования при производстве лекарственных средств [109].

Исходя из первичного аналитического скрининга, в изучаемом сырье фенольные соединения являются доминирующими и на их долю приходится основной вклад ожидаемого фармакологического эффекта, поэтому и разрабатывали методики их качественного и количественного определения.

6.1 Разработка оптимальной методики экстракции сырья

Главная проблема при разработке методики количественного определения для лекарственного растительного сырья состоит в изучении основных гидродинамических факторов экстракционного процесса.

Процесс экстракции зависит от измельченности сырья, времени экстракции, температурного режима, типа экстрагента, соотношения сырье - экстрагент.

Измельченность сырья оказывает большое влияние на процесс экстрагирования. Оптимальные значения степени измельченности, найденные различными авторами в среднем совпадают и равны 0,5-2 мм [231].

Проведенные нами исследования по изучению влияния степени измельченности на экстракцию БАС из сырья приведены в таблице 35.

В каждом из полученных экстрактов определяли выход экстрактивных веществ в соответствии с методикой ОФС ГФ ХI [31, 85].

Таблица 35 Выбор оптимальной степени измельченности сырья для экстракции БАС

Степень измельченности сырья, мм	Содержание экстрактивных веществ, экстрагент, %
	вода	40 % спирт этиловый	70 % спирт этиловый
0,5	14,32	24,36	20,45
1,0	15,42	24,38	22,46
2,0	14,41	24,25	22,32
3,0	8,95	20,06	16,21

Изданных таблицы 35 видно, что максимальное извлечение экстрактивных веществ из корневищ и корней дудника обыкновенного достигается уже при степени измельчения 2 мм. Дальнейшее измельчение не приводит к существенному увеличению результатов.

Тип растворителя, применяемого для экстракции действующих веществ, играет решающую роль. Для экстрагирования суммы фенольных соединений из растительного сырья в литературе описано применение спиртов и спирто-водных растворов. Нами проведено изучение оптимальной концентрации этилового спирта для извлечения суммы фенольных соединений. Как следует из полученных данных (табл. 35), максимальное извлечение экстрактивных веществ достигается 40 и 70 % спиртом этиловым. Однако по данным БХ данные извлечения отличаются по составу. Экстракт, приготовленный с помощью спирта этилового 40 %, представлен в основном фенилкарбоновыми кислотами, а 70 % флавоноидами и кумаринами.

Для извлечения флавоноидов в литературе описана экстракция в аппарате Сокслета, многократная экстракция кипящим 50-9:5 спиртом. Для извлечения суммы флавоноидов нами использована экстракция с нагреванием на кипящей водяной бане до наступления равновесия. Проведенные исследования динамики экстракции флавоноидов из измельченного материала кипящим спиртом при соотношении сырье-растворитель 1:100 показали максимальный выход флавоноидов через 30 минут - для травы мальвы низкой, через 45 минут - для травы донника рослого и через 1,5 часа - для листьев земляники с последующим наступлением равновесия (табл. 36).

Таблица 36 Выбор времени экстрагирования суммы флавоноидов из лекарственного сырья

Время экстракции, мин	Содержание суммы флавоноидов, %
	Листья земляники	Трава донника рослого	Трава мальвы низкой
15 мин	2,05	3,00	1,18
30 мин	2,77	3,17	1,21
45 мин	2,79	3,38	1,21
60 мин	3,04	3,35	1,21
1 ч 15 мин	3,22	3,35	-
1 ч 30 мин	3,76	-	-
1 ч 45 мин	3,76	-	-

Для этого нами проведены исследования по разработке методик качественного и количественного определения основных групп БАС.

Для качественного обнаружения БАС использовали метод хроматографии в тонком слое сорбента, который имеет ряд преимуществ, как селективность, высокая чувствительность, быстрота проведения анализа, устойчивость хроматограмм к действию агрессивных проявителей и нагреванию, удобство препаративного разделения и др.



Список литературы

1. Авдеева, Е.В. Лекарственные растения, содержащие фенилпропаноиды, как источник получения гепатопротекторных и иммуномодулирующих препаратов: дис. … д-ра фармац. наук: 15.00.02 / Авдеева Е.В. - Пятигорск, 2007. - 288 с.

2. Авраменко, Л.Г. Изучение кумаринов дудников скального и низбегающего и взаимосвязи между строением и спазмолитической активностью: автореф. дис. … канд. фармац. наук: 792 / Л.Г. Авраменко. - Моква, 1971. - 28 с.

3. Анаболитическая, антиоксидантная, гепатозащитная, противовоспалительная активности некоторых природных кумаринов и хромонов / Комиссаренко Н.Ф. [и др.] // Растительные ресурсы. - 1993. - Вып. 3. - С. 15-21.

4. Анненков, Н.И. Ботанический словарь / Н.И. Анненков. - Спб.: типография Императорской Академии наук, 1878. - 646 с.

5. Антропогенные воздействия на лекарственные растения / С.А. Листов [и др.] - М.: МЗ СССР, 1990. - 106 с.

6. Атлас ареалов и ресурсов лекарственных растений СССР. - М.: ГУГК, 1980. - 340 с.

7. Атлас лекарственных растений СССР. - М.: Медгиз, 1962. - С. 178-179.

8. Бандюкова, В.А. Качественный анализ флавоноидов в растительном материале при помощи хроматографии на бумаге / В.А. Бандюкова, А.А. Шинкаренко. - Пятигорск, 1972. - 24 с.

9. Бандюкова, В.А. Методы исследования природных флавоноидов / В.А. Бандюкова. - Пятигорск: Бальнеологический ин-т, 1977. - 72 с.

10. Бандюкова, В.А. Тонкослойная хроматография флавоноидов: методические рекомендации / В.А. Бандюкова, А.А. Шинкаренко. - Пятигорск, 1973. - 16 с.

11. Бандюкова, В.А. Фенолокислоты растений, их эфиры и гликозиды / В.А. Бандюкова // Химия природ. соединений. - 1983. - № 3. - С.263-272.

12. Башкирова, Р.М. Растения рода дягиль: химический состав и фармакологические свойства / Р.М. Башкирова, А.Ю. Касьянова, И.В. Галяутдинов // Фармация. - 2004. - № 4. - С. 46-48.

13. Беляева, В.А. Пряно-вкусовые растения / В.А. Беляева. - М.: Госторгиздат, 1946. - 108 с.

14. Березовская, И.В. Классификация химических веществ по параметрам острой токсичности при парентеральных способах введения / И.В. Березовская // Хим.-фармац. журн. - 2003. - Т. 37, № 3. - С. 32-34.

15. Беркутенко, А.Н. Лекарственные и пищевые растения Аляски и Дальнего Востока России / А.Н. Беркутенко. - Владивосток: Изд-во Дальневосточного ун-та, 1995. - 192 с.

16. Ботаника. Энциклопедия «Все растения мира»: пер. с англ. / под ред. Д. Григорьева. - М.: Kцnemann, 2006 (русское издание). - С. 94-95.

17. Брежнев, Д.Д. Дикие сородичи культурных растений флоры СССР / Д.Д. Брежнев, О.Н. Корвина. - Л.: Колос, 1981. - 376 с.

18. Бузина, Г.В. Титрометрический метод количественной и качественной характеристики пектиновых веществ / Г.В. Бузина, О.Ф. Иванова, Л.Б. Сосновский // Хлебопекарная и кондитерская пром-сть. - 1965. - № 4. - С. 15-18.

19. Вайс, Р.Д. Фитотерапия. Руководство: пер. с нем. / Р.Д. Вайс, Ф.М. Финтельман. - М.: Медицина, 2004. - 552 с.

20. Вермейлен, Н. Полезные травы. Иллюстрированная энциклопедия: пер. с англ. Б.Н. Головкина / Н. Вермейлен. - М.: Лабиринт Пресс, 2002. - С. 44.

21. Войткевич, С.А. Эфирные масла для парфюмерии и аромотерапии. - М.: Пищевая пром-ть, 1999. - 284 с.

22. Вульф, Е.В. Мировые ресурсы полезных растений (Пищевые, кормовые, технические, лекарственные и др.): справочник / Е.В. Вульф, О.Ф. Малеева. - Л.: Наука, 1969. - 569 c.

23. Гавель, И.В. Региональные проблемы экологической оценки лекарственного растительного сырья и фитопрепаратов на примере Алтайского края: дис. … докт. фармац. наук: 15.00.02 / Гравель И. В. - Москва, 2005. - 395 с.

24. Гаммерман, А.Ф. Лекарственные растения (растения-целители): справочное пособие / А.Ф. Гаммерман, Г.Н. Кадаев, А.А. Яценко-Хмелевский. - М.: Высш. шк., 1983. - 400 с.

25. Георгиевский, В.П. Биологически активные вещества лекарственных растений / В.П. Георгиевский, Н.Ф. Комисаренко, С.Е. Дмитрук. - Новосибирск: Наука, 1990. - 333 с.

26. Горяев, М.И. Методы исследования эфирных масел / М.И. Горяев, И. Плива. - Алма-Ата: АН КазССР, 1962. - 752 с.

27. ГОСТ 21569-76Е. Корневища и корни дягиля лекарственного. - Введ. 01.04.1977. - М.: Изд-во стандартов, 1976. - 3 с.

28. ГОСТ 30178-96. Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов. - Введ. 1998-01-01. - М.: Стандартинформ, 2010. - 10 с.

29. Государственная фармакопея Российской Федерации. - 12-е изд. - М.: Науч. центр экспертизы средств мед. применения, 2007. - Ч. 1. - 704 с.

30. Государственная фармакопея Российской Федерации. - 12-е изд. - М.: Науч. центр экспертизы средств мед. применения, 2010. - Ч. 2. - 678 с.

31. Государственная фармакопея СССР: в 2 вып. - 11-е изд. - М.: Медицина, 1987-1989. - 2 вып.

32. Григорян, Э.Р. Антибактериальное действие дудника обыкновенного / Э.Р. Григорян, М.В. Мазурина // Научная жизнь. - 2010. - №2. - С. 3-4.

33. Григорян, Э.Р. Биоэлементный и аминокислотный состав дудника обыкновенного корневищ с корнями / Э.Р. Григорян, Т.В. Орловская // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск, 2011. - Вып. 66. - С. 44-45.

34. Григорян, Э.Р. Изучение влияния экстракта дудника обыкновенного на тонус гладкой мускулатуры кишечника / Э. Р. Григорян, Т.В. Орловская // Научные ведомости БелГу. Серия Медицина, Фармация. - 2012. - № 10 (129), вып. 18. - С. 160-162.

35. Григорян, Э.Р. Морфолого-анатомическое изучение корневищ и корней дудника обыкновенного / Э.Р. Григорян, Т.В. Орловская // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск, 2012. - Вып. 67. - С. 24-28.

36. Григорян, Э.Р. Исследование фенольных соединений дудника обыкновенного (Angelica archangeliсa L.) , выращенного в условиях Северного Кавказа / Э. Р. Григорян, Т.В. Орловская // Научные ведомости БелГу. Серия Медицина, Фармация. - 2012. - №, вып. 18. - С. 160-162.

37.

38. Григорян, Э.Р. Некоторые результаты фитохимического исследования дудника обыкновенного / Э.Р. Григорян, Т.В. Орловская // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. - Пятигорск, 2010. - Вып. 65. - С. 27-28.

39. Григорян, Э.Р. Химический анализ подземных органов Angelica archangelica / Э.Р. Григорян, Т.В. Орловская // Изв. высш. уч. зав. Сев.-Кавк. регион. - 2012. - № 2. - С. 67-71.

40. Гринько, Е.Н. Исследования по стандартизации лекарственного растительного сырья, содержащего дубильные вещества: автореф. дис. … канд. фармац. наук: 14.04.02 / Е.Н. Гринько. - М., 2011. - 23 с.

41. Дикорастущие полезные растения России / отв. ред. А.Л. Буданцев, Е.Е. Лесиовская. - СПб.: СПХФА, 2001. - С. 18-20.

42. Долгова, А.А. Руководство к практическим занятиям по фармакогнозии / А.А. Долгова, Е.Я. Ладынина. - М.: Медицина, 1977. - 288 с.

43. Дополнения и изменения № 5 к санитарно-эпидемическим правилам СанПин 2.3.3 1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» СанПин 2.3.2.2227-07. - М., 2007. - 261 с.

44. Драник, Л.И. Выделение и химическое изучение полифенольных соединений артишока: автореф. дис. … канд. фармац. наук: 15.00.02 / Л.И. Драник.Л., 1967. - 16 с.

45. Дроздова, И.Л.

46. Жбанков, Р.Г. Инфракрасные спектры и структура углеводов / Р.Г. Жбанков. - Минск: Наука и техника, 1972. - 456 с.

47. Зависимость колориметрической реакции галактуроновой кислоты и нейтральных моносахаридов с карбазолом от условий ее проведения / М.П. Филиппов [и др.] // Изв. АН МССР: Сер. биол. и хим. наук. - 1976. - № 1. - С. 75-86.

48. Завражнов, В.И. Лекарственные растения Центрального Черноземья / В.И. Завражнов, Р.И. Китаева, К.Ф. Хмелев. - Воронеж, 1977. - 447 с.

49. Зайцев, Г.Н. Математическая статистика в экспериментальной ботанике / Г.Н. Зайцев. - М.: Наука, 1984. - 424 с.

50. Запрометов, М.Н. Фенольные соединения и их роль в жизни растения / М.Н. Запрометов // 56-е Тимирязевское чтение: сб. науч. тр. - М., 1996. - С. 1-45.

51. Запрометов, М.Н. Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях / М.Н. Запрометов. - М.: Наука, 1994. - 240 с.

52. Захаров, В.П. Лекарственные вещества из растений и способы их производства / В.П. Захаров, Н.И. Либизов, Х.А. Асланов. - Ташкент: Фан, 1980. - 232 с.

53. Зотиков, Ю.М. К химическому исследованию дягиля аптечного - Archangelica officinalis (Moench) Hoffm., культивируемого в Ленинградской области / Ю.М. Зотиков, П.Е. Розенцвейг // Вопросы фармакогнозии. - Л., 1967. - Вып. 4. - С. 126-133.

54. Зотиков, Ю.М. Противовоспалительное действие сухого экстракта из корня дягиля аптечного / Ю.М. Зотиков, А.Д. Качанов // Раст. ресурсы. - 1978. - Т.14, вып. 4. - С. 579-581.

55. Измеров, Н.Ф. Параметры токсикометри...