CC BY
285
УДК 615.32:547.9+543.544 ФЛАВОНОИДЫ ТРАВЫ ЭХИНАЦЕИ ПУРПУРНОЙ
© В.А. Куркин1, А. С. Акушская1, Е.В. Авдеева1, Е.И. Вельмяйкина1, Е.Д. Даева2, В.И. Каденцев2
1 Самарский государственный медицинский университет, ул. Чапаевская, 89, Самара, 443099 (Россия) e-mail: [email protected]
2Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН, Ленинский пр., 47,
Москва, 119991 (Россия) e-mail: [email protected]; [email protected]
Из цветков эхинацеи пурпурной (Echinacea purpurea (L.) Moench., сем. Сложноцветные - Asteraceae), культивируемой в Самарской области, выделены и идентифицированы два соединения флавоноидной природы - никотифлорин и рутин. Установлено, что никотифлорин (3-О-рутинозид кемпферола) является доминирующим флавоноидом травы эхинацеи пурпурной, наряду с рутином он впервые описан для данного растения, культивируемого в Российской Федерации и странах СНГ.
Ключевые слова: эхинацея пурпурная, Echinacea purpurea (L.) Moench., фенилпропаноиды, флавоноиды, никотиф-лорин, рутин.
Работа выполнена при поддержке ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. (проект 02.740.11.0650)
Введение
В настоящее время четко прослеживается тенденция к росту состояний иммунодефицита среди населения. Ухудшающаяся экологическая обстановка, хронический стресс, малоподвижный образ жизни, несбалансированное питание - это те факторы, которые при постоянном воздействии вызывают снижение общей резистентности организма. Вследствие этого растет уровень заболеваемости отдельных органов и систем организма (дыхания, желудочно-кишечного тракта), нарушается гормональная регуляция, снижаются иммунологические силы организма [1].
В связи с этим особую популярность приобретают лекарственные средства растительного происхождения, применяемые для профилактики и лечения состояний иммунодефицита. Растительные препараты выгодно отличаются от синтетических аналогов более мягким терапевтическим действием, а также отсутствием выраженных побочных эффектов. Одним из растений, сочетающих в себе иммуномодулирующие, противовоспалительные, противовирусные, тонизирующие свойства, является эхинацея пурпурная (Echinacea purpurea (L.) Moench., сем. Сложноцветные - Asteraceae) [2-5].
История применения данного растения в Европе насчитывает около 150 лет, в то время как в Северной Америке, которая является родиной эхинацеи, ее целебные свойства используются со времен индейцев в течение многих столетий. В Российской Федерации эхинацея пурпурная интродуцирована во многие регионы, однако ее промышленное культивирование осуществляется лишь в Самарской области и на Северном Кавказе (Краснодарский край) [2, 3].
Эхинацея пурпурная представляет собой многолетнее травянистое растение высотой 50-100 см с одним или несколькими цилиндрическими ребристыми ветвистыми стеблями. В качестве лекарственного сырья используют траву, заготовленную в фазу цветения, а также корневища с корнями, выкопанные осенью [3, 6].
Ведущей группой биологически активных соединений (БАС) травы эхинацеи являются фенилпропаноиды, а именно производные коричных кислот [1, 2]. Наиболее характерный компонент - цикориевая кислота, обусловливающая иммуномодулирующую и противовирусную активность препаратов на основе сырья данного растения [1, 5, 7-9]. К сопутствующим фенилпропаноидам относят также кофейную и хлорогеновую
* Автор, с которым следует вести переписку.
кислоты. Вторая группа действующих веществ - полисахариды, обладающие иммуномодулирующими свойствами [10]. В качестве третьей группы выступают алкиламиды, оказывающие противовоспалительное действие [2].
Несмотря на то что известны доминирующие БАС травы эхинацеи, разработаны методики качественного и количественного анализа сырья и препаратов на основе сырья данного растения [1, 3], актуальной задачей является проведение фундаментальных исследований, связанных с углубленным изучением химического состава этой травы.
Одними из сопутствующих и малоизученных соединений травы эхинацеи являются флавоноиды. Известно лишь, что в траве данного растения содержатся кверцетин, кемпферол и их различные гликозиды [2, 3]. В связи с этим цель настоящей работы - выделение доминирующих флавоноидов и изучение их хроматографических и спектральных характеристик.
Объект исследования - трава эхинацеи пурпурной (ЗАО «Самаралектравы», пос. Антоновка, Самарская обл.), а также извлечения из сырья этого растения на 70%-ном этиловом спирте. Выбор экстрагента обусловлен тем обстоятельством, что 70%-ный этиловый спирт является универсальным растворителем для фенольных соединений, принадлежащих к классу флавоноидов, как гликозидной, так и агликоновой природы. Исследования показали, что соединения флавоноидной природы содержатся во всех анатомических органах растения, однако наибольшее их количество присутствует в цветках. Поэтому именно цветки использовались в качестве исходного сырья.
В ходе эксперимента использовались физико-химические методы анализа, такие как адсорбционная жидкостная колоночная хроматография, тонкослойная хроматография (хроматографические пластинки «Сорбфил ПТСХ-П-А-УФ»), УФ-, ЯМР-спектроскопия, масс-спектрометрия, а также сочетание экстракционных методов и перекристаллизации.
Экспериментальная часть
Измельченные воздушно-сухие цветки (7 мм) эхинацеи пурпурной (120 г) подвергали исчерпывающему экстрагированию 70%-ным этиловым спиртом, сочетая при этом способ мацерации (24 ч) с последующей термической экстракцией при температуре 85-90 °С. Водно-спиртовые экстракты упаривали под вакуумом до густого остатка. Сгущенный экстракт высушивали на силикагеле L 40/100. Полученный сухой порошок наносили на слой силикагеля, сформированный в хлороформе (высота колонки - 30 см, диаметр - 7,5 см). Колонку элюировали хлороформом и смесью хлороформ - этанол в различных соотношениях (97 : 3, 95 : 5, 93 : 7, 90 : 10, 88 : 12, 85 : 15, 80 : 20, 70 : 30, 60 : 40, 50 : 50, 40 : 60). Это привело к получению блока фракций, содержащих целевые вещества, которые наносили на полиамид с целью дальнейшей очистки. Сухой порошок (экстракт+полиамид) переносили в хроматографическую колонку (высота сорбента - 4,0 см, диаметр - 5,0 см), элюировали водой и водным раствором этилового спирта (20, 40, 70, 96%). Контроль за разделением веществ осуществляли с помощью ТСХ-анализа.
В результате проведенной очистки на колонке были получены фракции, содержащие вещества I и II. Данный блок фракций упаривали, объединяли, растворяли в небольшом количестве 96% этилового спирта и высушивали на полиамиде. Сухой порошок переносили в хроматографическую колонку (высота сорбента -
0,5 см, диаметр - 2,5 см). Колонку элюировали хлороформом, содержащим этиловый спирт в различных концентрациях (5, 10, 15, 20, 25, 30%).
В результате были выделены вещества I и II флавоноидной природы. Очистку целевых веществ осуществляли перекристаллизацией из водного спирта.
Проведенное сравнение исследуемых веществ методом тонкослойной хроматографии (система растворителей: хлороформ - метиловый спирт - вода, 26 : 14 : 3) с государственным стандартным образцом рутина (Rf ~ 0,2) и рабочим стандартным образцом никотифлорина (Rf ~ 0,3) показало совпадение хроматографических подвижностей флавоноида I и никотифлорина, а также флавоноида II и рутина. Целевые вещества на ТСХ-пластинке проявлялись 2%-ным спиртовым раствором AICI3 в виде желтых флуоресцирующих пятен.
Для установления структуры выделенных веществ использовали данные УФ-, :Н-ЯМР- и масс-спектров.
Соединение I - 3-О-рутинозид кемпферола (никотифлорин). Светло-желтое кристаллическое вещество состава C27H30Oi5; масс-спектр (m/z): 286 (М+ агликона); т.пл. 182-185 °С (водный спирт); УФ-спектр: Xmax 266, 352 нм. 'Н-ЯМР-спектр в DMSO-d6 (5, м.д.): 12,56 (с, 1Н, 5-ОН), 8,05 (д, 9 Гц, 2Н, Н-2',61), 6,85 (д, 9 Гц,
2Н, Н-3',51), 6,42 (д, 2,5 Гц, Н-8), 6,20 (д, 2,5 Гц, Н-6), 5,30 (д, 7 Гц, Н-111 глюкозы), 4,38 (д, 2 Гц, Н-1111 рам-нозы), 3,70-3,10 (м, 6Н глюкозы + 4Н рамнозы), 1,08 (д, 6 Гц, 3Н, СН3 рамнозы).
Соединение II - 3-О-рутинозид кверцетина (рутин). Зеленовато-желтое кристаллическое вещество состава C27H30Oi6; масс-спектр (m/z): 302 (М+ агликона); т.пл. 192-194 °С (водный спирт); УФ-спектр: Xmax 257, 266 пл, 362 нм. 'Н-ЯМР-спектр в DMSO-d6 (5, м.д.): 12,60 (с, 1Н, 5-ОН), 7,70 (дд, 2,5 и 9 Гц, Н-61), 7,54 (д, 2,5 Гц, Н-21), 6,87 (д, 9 Гц, Н-51), 6,40 (д, 2,5 Гц, Н-8), 6,18 (д, 2,5 Гц, Н-6), 5,32 (д, 7 Гц, Н-111 глюкозы), 4,40 (д, 2 Гц, Н-1111 рамнозы), 3,70-3,05 (м, 6Н глюкозы + 4Н рамнозы), 1,06 (д, 6 Гц, 3Н, СН3 рамнозы).
Таким образом, полученные данные позволяют идентифицировать соединение I как никотифлорин (3-О-рутинозид кемпферола), а соединение II - как рутин (3-О-рутинозид кверцетина). Эти флавоноиды впервые выделены из надземной части эхинацеи пурпурной, культивируемой в Самарской области.
Выводы
1. Из цветков травы эхинацеи пурпурной, культивируемой в Самарской области, выделены и идентифицированы два соединения флавоноидной природы - никотифлорин (3-О-рутинозид кемпферола) и рутин (3-О-рутинозид кверцетина).
2. Установлено, что никотифлорин является доминирующим флавоноидом травы эхинацеи пурпурной, наряду с рутином он впервые описан для данного растения, культивируемого в Российской Федерации и странах СНГ.
Список литературы
1. Куркин В.А., Запесочная Г.Г., Авдеева Е.В., Ежков В.Н. Фенилпропаноиды как самостоятельный класс биологически активных соединений: учебное пособие. Самара, 2005. 128 с.
2. Куркин В.А. Фармакогнозия: учебник для студентов фармацевтических вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. Самара, 2007. 1239 с.
3. Самородов А.В., Поспелов С.В., Моисеева Г.Ф., Середа А.В. Фитохимический состав представителей рода эхинацея и его фармакологические свойства // Химико-фармацевтический журнал. 1996. Т. 30, №4. С. 32-37.
4. Bauer R., Wagner H. Echinacea: handbuch fur arzte, apotheker und andere naturwissenschaftler. Stuttgart, 1990. 182 s.
5. Wagner H. Pharmazeutische Biologie. Drogen und ihre inhaltsstoffe. Stuttgart; N.Y., 1993. 522 s.
6. ВФС 42-2371-94. Трава эхинацеи пурпурной. 6 с.
7. Брыкалов А.В., Головкина Е.М., Белик Е.В., Бостанова Ф.А. Исследование физиологически активных соединений в препарате из эхинацеи пурпурной // Химия растительного сырья. 2008. №3. С. 89-91.
8. Kurkin V.A. Phenylpropanoids from medicinal plants: distribution, classification, structural analysis and biological activity // Chemistry of Natural Compounds. 2003. V. 39, N2. Pp. 123-153.
9. Cheminat A., Zawatzky R., Becker H. et al. Caffeoyl conjugates from Echinacea species: structures and biological activity // Phytochemistry. 1988. V. 27, N9. Pp. 2787-2794.
10. Proksch A., Wagner H. Structural analysis of a 4-o-methylglucuronoarabinoxylan with immuno-stimulanting activity from Echinacea purpurea // Phytochemistry. 1987. V. 26, N7. Pp. 1989-1993.
Поступило в редакцию 8 октября 2009 г.
После переработки 4 апреля 2010 г.
