CC BY
87
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2014, том 57, №1_
ФИЗИКА
УДК 535.34+375.34
Н.Умаров , С.Ш.Давлатмамадова, Т.Шукуров, А.Усмонов , академик АН Республики Таджикистан Р.Марупов
ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ СВОЙСТВ ЛИСТЬЕВ ДОННИКА ЛЕКАРСТВЕННОГО №ELILOTUS OFFICINALIS (L.) PALL.) МЕТОДОМ ИК-
СПЕКТРОСКОПИИ
Физико-технический институт им. С.У.Умарова АН Республики Таджикистан, Худжандский государственный университет им. Б.Гафурова
Методом ИК-спектроскопии исследовано влияние экологических условий и уровня естественного радиационного фона места произрастания на процесс биосинтеза и физико-химические свойства веществ в листьях донника лекарственного, собранного из различных регионов Согдийской области Республики Таджикистан. Рассчитанные величины энергии межмолекулярного взаимодействия показали, что на формирование молекулярной структуры веществ в листьях донника влияют экологические условия и естественный радиационный фон места произрастания.
Ключевые слова: донник - лекарственные растения - ИК-спектроскопия - экологические условия места произрастания - энергия межмолекулярного взаимодействия.
Донник - одно из древнейших лекарственных растений [1-3], настои и отвары которого применяются в народной медицине в качестве снотворного, болеутоляющего, а также как смягчительное при фурункулах и нарывах. Препараты, полученные из донника, обладают способностью сдерживать свёртывание крови, поэтому применяются в качестве антикоагулянта и антивитамина Ki при тромбофлебитах, инфаркте миокарда и других заболеваниях. Растение донник содержит много полезных низкомолекулярных веществ, в частности лактон, окись коричной кислоты - кумарин,кумаровую, мелилотовую и аскорбиновую кислоты.
Целью настоящей работы явилось изучение влияния экологических условий и радиационный фон места произрастания (табл. 1) на спектроскопические свойства листьев донника лекарственного (в дальнейшем донник), на процесс биосинтеза и формирование молекулярной структуры веществ, обладающих различным химическим составом. Листья растения были собраны в фазе цветения на различных высотах над уровнем моря с различными уровнями естественной радиации почв в Согдийской области Республики Таджикистан.
Подготовка образцов для анализа и регистрации ИК-спектров осуществлялась следующим образом: листья растения высушивались в тени, затем измельчались и из полученного порошка брали навеску 10 мг, которая смешивалась с монокристаллическим порошком KBr (600 мг), затем смесь
Адрес для корреспонденции: Шукуров Турсунбой. 734063, Республика Таджикистан, г.Душанбе, ул.Айни, 299/1, Физико-технический институт АН РТ. E-mail: [email protected]
прессовали в специальной пресс-форме под вакуумом. Образец для исследования, как правило, получался в виде прозрачной таблетки.
Таблица 1
Места сбора материалов и уровень естественной радиации
Места сбора Высота над ур. м., м Радиоактивный фон, мкЗв/ч.
Худжанд 380 0.28
Кайраккум 400 0.1
Котма 450 3,9
На рис.1 представлены ИК-спектры образцов донника. Сравнительный анализ полос поглощения листьев донника, собранных в окрестностях гг. Худжанда, Кайраккума и в поселке Котма, показывает существенное их отличие в области частот валентных колебаний ОН-групп (3800 - 2970 см-1). В спектре образца из Худжанда в данной области частот проявляется широкая интенсивная полоса с максимумом частоты (гмакс.)при 3245 см-1, а в спектре образцов из Котмы данная полоса более интенсивная и в области максимума расщеплена на триплет с чёткими максимумами при 3390, 3285 и 3200 см-1. Более сильную интенсивность в данной области частот имеет полоса поглощений листьев донника из г.Кайраккума с vмакс. при 3250 см-1.
Рис.1. ИК-спектры листьев донника, собранных из: 1 - Худжанда, 2 - Котмы и 3 - Кайраккума.
ИК-спектры листьев донника полос поглощения, проявляющихся в области частот 2970-2830 см-1 и относящихся к валентным колебаниям метильных (СН2) и метиленовых (СН3) групп, также отличаются как по форме, так и по интенсивности и положению vмакс.. В спектрах донника, собранного в Котме, полоса поглощения с vмакс. при 2895 см-1 более интенсивная по сравнению со спектрами донника из Худжанда и Кайраккума.
Сравнительный анализ ИК-спектров образцов донника лекарственного из Худжанда, Котмы и Кайраккума показывает также на различие формирования молекулярной структуры листьев в области частот 1800-400 см-1. Для образцов из Худжанда и Кайраккума максимум полос поглощения в данной области частот лежит при 1600 и 1595 см-1 с заметным выступом при 1550 см-1, а для образцов из Котмы при 1510 см-1. Аналогичные изменения в спектрах поглощения наблюдаются в области частот 1450-400 см-1, то есть максимумы полос при 1370, 1065 и 574 см-1, характерные для образца из Худжанда, для образцов из Котмы проявляются при 1342, 1000 и 520 см-1, а для образцов из Кайраккума при 1390, 1000 и 587 см-1, соответственно (рис.1).
Сопоставление спектра донника из Кайраккума со спектрами образцов из Худжанда и Котмы показывает (рис.1), что характер поглощения образцов из Кайраккума отличается по положению vмакс. полос поглощения, что свидетельствует о различии в формировании молекулярной структуры отдельных функциональных групп в процессе структурообразования составных частей донника. Об этом также свидетельствует особенность поглощения в области водородных связей (3800 - 2970 см-1), форма полосы при 2890 см-1 и положение частот полос при 1595, 1390 и 1060 см-1, сдвинутых в высокочастотную область.
Как указано в [1-3], химический состав донника лекарственного содержит кислотные группы, поэтому нами с целью выяснения их роли, как и в случаях [4-6], проведены исследования по определению активности взаимодействия кислотных групп с раствором 2% Си804.
Рис.2. ИК-спектры листьев донника после катионообмена, собранных из: 1 - Худжанда, 2 - Котмы и 3 - Кайраккума.
На рис. 2 представлены ИК-спектры листьев донника, обработанных 2% раствором соли Си804. Видно, что в ИК-спектрах обработанных листьев донника существенно изменяется поглощение в области частот 3800-400 см-1, то есть интенсивность полос поглощения ОН-групп уменьшается, форма полосы в области 2970-2800 см-1 меняется, положение полос 1600 и 1580 см-1, характерных для
образцов из Худжанда, смещается соответственно на 30 и 50 см-1 и проявляется при 1630 и 1530 см-1 (см. табл.2). Сдвиг максимумов вышеуказанных полос поглощения после обработки 2% раствором си804 свидетельствует о наличии кислотных групп в молекулярной структуре низкомолекулярных компонентов донника. Полосу поглощения при 1610 (±20) см-1 следует отнести к валентным колебаниям С=О кислотных групп, а полосу при 1515(± 15) см-1 - к поглощениям двойных С=С связей низкомолекулярных ароматических компонентов донника.
Таблица 2
Динамика изменения и соотношение интенсивностей ИК-полос поглощения листьев донника до и после катионообмена
Место сбора Катионо обмен 1 2 3 4 "мак. Avi Е "мак Av2 Е
Худжанд до 65 15 12 16 3240 30 2.1 1620 20 1.6
после 55 7 0 20 3270 1600
Котма до 72 20 5 27 3400 50 3.5 1600 — —
после 48 13 10 25 3350 1600
Кайраккум до 85 27 4 34 3250 160 7.7 1584 46 3.2
после 46 1 2 17 3360 1630
Примечание: 1 - максимум интенсивности полос ОН-групп; соотношение интенсивностей полос(%): 2 - 3200/2900, 3 - 1600/1050 и 4 - 1050/600 см-1, смещение "максполос; Av1- О- и Av2 - С=О-групп, Е - ЭММВ, в кДж.
Проведена оценка энергии межмолекулярных взаимодействий (ЭММВ) групп, вносящих вклад в поглощение в области частот 3800-3000 и 1800-1500 см-1, согласно [3-5]. Полученные значения ЭММВ свидетельствуют, что вклад (ОН) водородных связей и С= О карбоксильных групп в ИК -спектрах поглощения листьев донника более существенен у образцов, собранных из Кайраккума.
Полученные результаты позволяют заключить, что экологические условия и радиационный фон места произрастаниясущественно влияют на формирование молекулярной структуры веществ, в частности на меж- и внутримолекулярных водородных связей составных частей листьев. Об этом свидетельствует изменение контура полос поглощения, полуширина и положение "макс. в спектрах листьев донника, что, возможно, связано с накоплением в растении низкомолекулярных компонентов с лекарственными свойствами .
Поступило 13.12.2013 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гоммерман А.Ф., Граи И.И. Дикорастущие лекарственные растения СССР. - М.: Медицина, 1976, с. 132.
2. Хаитов И.- Фармакогнозия в медицине (фитотерапия). - Худжанд, 2005, 169 с.
3. Ходжиматов М.Дикорастущие лекарственные растения Таджикисана. - Гл. научн. ред. ТСЭ, 1989, с. 114-117.
4. Шукуров Т., Хаитова З.М., Джураев Ан.А., Марупов Р. Формирование водородных связей в одуванчике лекарственном (Taraxacum officinale Wigg.j в зависимости от места их произрастания. -ДАН РТ, 2007, т.50, № 4, с. 334-339.
5. Шукуров Т., Джураев А.А., Хаитова З.М., Джураев Ан.А., Марупов Р. Спектроскопические свойства одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.) в средней ИК-области частот. - ДАН РТ, 2007, т.50, № 7, с. 607-612.
6. Шукуров Т., Джураев А.А., Хаитова З.М., Джураев Ан.А., Марупов Р. Спектроскопические свойства листьев одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.) в зависимости от места его произрастания. - ДАН РТ, 2008, т. 51, № 5, с.351-355.
7. Shukurov T., Juraev A.A., Khaitov Z.M., Juraev An.A., Marupov R. Study of molecular dynamic characteristics of herbs depending on place of vegetation by the ir spectroscopy method. -Supplement to the Health Physics Society Journal, Abstracts of Papers Presented at the Fifty-Third Annual Meeting of the Health Physics Society, Pittsburgh, Pennsylvania, Health Phys., v. 95, №1, S18, July 2008, USA.
Н.Умаров*, С.Ш.Давлатмамадова, Т.Шукуров, А.Усмонов*, Р.Марупов
ТАДКИЦОТИ ХОСИЯТ^ОИ МОЛЕКУЛАВИИ БАРГ^ОИ ГИЁ^И ШИФОБАХШИ ЗАРДБЕДА (MELILOTUS OFFICINALIS (L.)PALL.), БО УСУЛИ СПЕКТРОСКОПИЯИ ИНФРАСУРХ
Институти физикаю техникаи ба номи С.У.Умарови Академия илм^ои Цум^урии Тоцикистон,
*Донишгохи давлатии Хуцанд ба номи Б.Рафуров
Натичах,ои тадкикоти бо усули спектроскопии инфрасурхи гузаронидашудаи гиёхд ши-фобахши зардбедаи (Melilotus officinalis (L.) Pall.), ки аз мавзеъх,ои гуногуни вилояти Сугди Ч,умх,урии Точикистон чамъовари карда шудааст нишон доданд, ки ба ташаккули сохтори мо-лекулавии моддах,ои баргх,ои зардбеда шароити экологии мавзеи сабзиш таъсири зиёд мерасо-нанд. Ин аз вобастагии табиати бандх,ои хддрогении байнимолекулавй ва дохилимолекулавй ва алокаи баргх,о бо ионх,ои CuSO4 шах,одат медихдд.
Калима^ои калиди: зардбеда - гиё^и шифобахш- спектроскопияи инфрасурх - шароити экологии мавцеи сабзиш - энергияи алоцаи байнимолекулавй.
N.Umarov*, S.SH.Davlatmamadova, T.Shukurov, A.Usmanov*, R.Marupov
RESEARCH OF MOLECULAR PROPERTIES OF LEAVES MEDICINAL MELILOTUS OF OFFICINALIS (L.) PALL BY IR-SPECTROSCOPY METHOD
S.U. Umarov Physico-Тechnical institute Аcademy of Scincеs of the Republic of Тajikistan,
B.Gafurov State university of the Chujand
The results of research by IR-spectroscopy method of a herb Melilotus officinalis (L.) Pall, collected from various district Sogd region of the Republic of Tajikistan, showed on formation of molecular structure of leaves Melilotus officinalis (L.) Pall renders essential influence of ecological factors. Character testifies to it between - both intramolecular hydrogen connections and interaction of leaves with CuSO4 ions. Key words:Leaves Melilotus officinalis (L.) Pall. - medicinal plants - IR-spectroscopic - ecological factors of a place of growth - energy of intermolecular interaction.
