CC BY
179
УДК 547.972 И.В. Полежаева
ИЗУЧЕНИЕ ЭКСТРАКТОВ НАДЗЕМНОЙ ЧАСТИ CHAMAENERION ANGUSTIFOLIUM (L.) HOLUB
Проведена последовательная экстракция группой растворителей с возрастающей полярностью (диэтиловый эфир, этилацетат, изопропиловый спирт, вода) кипрея узколистного, собранного на территории Красноярского края. УФ- и ИК-спектроскопическими методами исследован химический состав полученных экстрактов. Установлена иммунотропная активность водного экстракта кипрея узколистного.
Перспективы создания новых лекарственных препаратов не менее сложные, чем решение проблемы снижения их побочных негативных свойств. Поэтому в настоящее время на основании биохимических и фармакологических исследований и тщательного изучения достижений народной медицины все большее признание находит применение в лечебном процессе целостных нативных растений. Необходимой предпосылкой физиолого-биохимических исследований растений является знание их качественного и количественного содержания.
Кипрей узколистный (Chamaeneríon angustifolium (L.) Holub) семейства кипрейных (Onagraceae) - многолетнее травянистое растение, произрастающее почти на всей территории Российской Федерации, в том числе и в Красноярском крае [1]. В народной медицине экстракты этого растения используются для лечения и профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта, так как обладают противовоспалительным, болеутоляющим и обволакивающим действием, также они оказывают капилляро-укрепляющее действие [2]. Соцветия кипрея являются источником получения нового препарата ханерола, обладающего высокой противоопухолевой активностью и оказывающего гемагглютинирующее действие [3, 4]. Из листьев кипрея узколистного получают продукты с высоким содержанием биологически активных веществ, микроэлементов и витаминов, обладающие лечебно-профилактическими свойствами [5, 6]. Исследования химического состава определили наилучшие кормовые качества кипрея в фазе бутонизации и начале цветения [7].
Целью настоящей работы явилось изучение экстрактов, полученных при последовательной экстракции растворителями различной полярности надземной части кипрея узколистного, произрастающего на территории Красноярского края.
Экспериментальная часть. В работе использовали надземную часть кипрея узколистного, собранную в Саянском, Северо-Енисейском и Емельяновском районах Красноярского края в июле 2005 г. Сырье сушили в тени до воздушно-сухого состояния и измельчали до размера частиц 1-2 мм.
Последовательную экстракцию проводили в круглодонной колбе с использование аппарата Сокслета. Для проведения экстракции брали навеску измельченного сырья массой 10-20 г с точностью до 0,0001 г. В качестве экстрагентов использовали органические растворители с возрастающей полярностью: диэтиловый эфир, изопропиловый спирт, этилацетат и воду. По окончании экстракции растворитель отгоняли. Количество экстрактивных веществ определяли по убыли массы образца после экстракции, с последующим высушиванием до постоянной массы в сушильном шкафу.
Физико-химические показатели полученных экстрактов исследовались по общепринятым методикам [8]. Качественное определение состава экстрактов проводили методом спектрофотометрии в ультрафиолетовой и видимой областях с использованием спектрофотометра "Helios а " (Thermo Spectronic, США). Регистрацию ИК-спектров осуществляли на ИК-Фурье спектрометре "Vektor-22” фирмы "Brucer” между пластинами KBr.
Острую токсичность определяли на белых беспородных мышах 20-25 г обоего пола по методике [9] с использованием прилагаемых программ, таблиц и формул. Наличие иммунотропных свойств устанавливали путем анализа изменений относительной массы тимуса (отношение массы органа к массе животного).
Результаты и их обсуждение. Химический состав надземной части кипрея узколистного, собранного в Саянском, Северо-Енисейском и Емельяновском районах Красноярского края, изучен в работе [10]. Установлено, что основными компонентами кипрея являются полисахариды, дубильные вещества и витамины.
С целью определения количества и состава основных классов экстрактивных веществ была проведена последовательная экстракция кипрея узколистного следующей группой растворителей: диэтиловый эфир, этилацетат, изопропанол и вода.
В таблице 1 приведены данные по выходу экстрактивных веществ, полученных при последовательной экстракции надземной части кипрея узколистного.
Таблица 1
Выход экстрактивных веществ при последовательной экстракции надземной части кипрея узколистного
Растворитель Содержание, % от а.с.н.
Саянский район Северо-Енисейский район Емельяновский район
Диэтиловый эфир 4,10 5,05 6,20
Этилацетат 3,24 2,61 2,32
Изопропанол 11,50 12,65 10,97
Вода 26,31 27,48 34,41
Общий выход 45,15 47,79 53,90
Из данных таблицы 1 видно, что наибольший выход экстрактивных веществ достигается при экстракции водой. Выход экстрактивных веществ зависит от района произрастания растения. Наибольший выход экстрактивных веществ наблюдается при экстракции кипрея, собранного в Емельяновском районе Красноярского края, что обусловлено благоприятными климатическими условиями, по сравнению с двумя другими районами.
Физико-химические показатели экстрактов приведены в таблицах 2-5.
Таблица 2
Физико-химические показатели экстрактов, выделенных при последовательной экстракции диэтиловым эфиром из надземной части кипрея узколистного
Наименование показателя Содержание
Саянский район Северо-Енисейский район Емельяновский район
Внешний вид Воскоподобное вещество
Цвет Темно-зеленый
Запах Травянистый
Плотность, г/см3 0,7136 0,6812 0,7034
Показатель преломления, п2£ 1,6608 1,7006 1,6652
Кислотное число, мг КОН/1 г 0,99 0,87 0,96
Эфирное число, мг КОН/1 г, 388,81 362,17 374,71
Число омыления, мг КОН/1 г 389,80 363,04 375,67
Таблица 3
Физико-химические показатели экстрактов, выделенных при последовательной экстракции этилацетатом из надземной части кипрея узколистного
Наименование показателя Содержание
Саянский район Северо-Енисейский район Емельяновский район
Внешний вид Зоскоподобное вещество
Цвет Темно-зеленый
Запах Травянистый
Плотность, г/см3 0,9012 0,8867 0,9004
Показатель преломления, п2£ 1,6803 1,6714 1,6761
Кислотное число, мг КОН/1 г 4,81 4,02 4,37
Эфирное число, мг КОН/1 г, 19,06 15,94 17,61
Число омыления, мг КОН/1 г 23,87 19,96 21,98
Таблица 4
Физико-химические показатели экстрактов, выделенных при последовательной экстракции изопропиловым спиртом из надземной части кипрея узколистного
Наименование показателя Содержание
Саянский район Северо-Енисейский район Емельяновский район
Внешний вид Воскоподобное вещество
Цвет Темно-коричневый
Запах Травянистый
Плотность, г/см3 0,9200 0,9154 0,9185
Показатель преломления, пД0 1,6711 1,6702 1,6684
Кислотное число, мг КОН/1 г 5,58 5,07 5,24
Эфирное число, мг КОН/1 г, 14,35 13,89 14,71
Число омыления, мг КОН/1 г 19,93 18,96 19,95
Таблица 5
Физико-химические показатели экстрактов, выделенных при последовательной экстракции водой из надземной части кипрея узколистного
Наименование показателя Содержание
Саянский район Северо-Енисейский район Емельяновский район
Внешний вид Воскоподобное вещество
Цвет Темно-коричневый
Запах Травянистый
Плотность, г/см3 0,9956 0,9990 0,9973
Показатель преломления, пдо 1,5638 1,5692 1,5640
Изопропанолом в наибольшей степени извлекаются свободные органические кислоты. Наибольшее количество сложных эфиров содержится в диэтиловом экстракте кипрея.
Для определения основных классов соединений, извлекаемых различными растворителями, использовали метод УФ- и видимой спектрофотомерии. Спектр водного экстракта имеет полосу поглощения в области 330-370 нм, что свидетельствует о наличии дубильных веществ и флаванолов. В спектре изопропилового и этиацетатного экстрактов обнаружены полосы поглощения при 415 и 670 нм, которые соответствуют хлорофиллу и хлорофиллзамещенным соединениям. Кроме того, в спектре изопропилового экстракта имелись также полосы при 505 и 535 нм, соответствующие антоцианам. Полоса поглощения при 405 нм в спектре этилацетатного экстракта свидетельствуют о небольшом содержании ауронов. Экстракт, выделенный диэтиловым эфиром, содержит флаваноны, хлорофилл, фенольные соединения, ауроны, что подтверждает наличие полос поглощения в спектре при 260, 405 и 670 нм.
Анализ частотных характеристик диэтилового, этилацетатного, изопропанольного и водного экстрактов показал, что во всех фракциях присутствуют алифатические СН3- и СН2-группы, о чем свидетельствует сильное поглощение в области 2930-2850 см-1 (валентные колебания СН3- и СН2-групп) и области 1463-1377 см-1 (деформационные колебания). Причем длина алифатической наибольшая в соединениях, присутствующих в эфирном, этилацетатном и изопропанольном экстрактах. На это указывает наличие в спектрах этих экстрактов полосы маятникового колебания СН2-групп с частотой 719 см-1 [11].
В спектрах всех исследуемых экстрактов присутствуют полосы поглощения в области 1611-1617 см-1, 1505 см-1 и 3400 см-1, характерные для колебаний ароматических структур. Количество ароматических соединений в составе фракций зависит от природы экстрагента. Меньше всего их в составе эфирного экстракта. Наряду с ароматическими соединениями в эфирном экстракте присутствуют соединения с сопряженными двойными связями (типа сопряженных диенов), о чем свидетельствует наличие в спектрах поломы поглощения при 1653 см-1 и 973 см-1.
ИК-спектры всех экстрактов имеют интенсивные полосы поглощения в области 1700-1735 см-1, характерные для валентных колебаний ус=0 групп. Совместное рассмотрение этой области и области
3800-2600 см-1, где находятся полосы валентных колебаний ОН-групп, позволяет предполагать, что в состав всех фракций входят карбоновые кислоты. Доказательством служат наличие очень широкой полосы с максимумом ~ 2650 см-1, относящейся к колебаниям Уон карбонильных групп, и интенсивной полосы при 17001735 см-1, относящейся к валентному колебанию Ус=о карбоновых кислот.
Анализ наблюдаемых полос в области 1000-1200 см-1 в совокупности с поглощением при 1735 см-1 в карбонильной области позволяет предположить наличие в составе экстрактов кетоэфирных соединений. Наиболее четко это прослеживается для этилацетатного экстракта.
Известно, что биологическая активность большинства веществ определяется их дозой, которая в свою очередь зависит от степени токсичности этого вещества. Следовательно, первым этапом в исследовании биологически активных химических соединений является определение острой и хронической активности изучаемых веществ.
Острую токсичность определяли путем введения водного экстракта кипрея узколистного внутрижелу-дочно с помощью металлического зонда. Максимальный объем вводимой дозы составил 0,5 мл. Токсичность оценивали по клиническим симптомам отравления, физиологическим тестам и выживаемости животных в течение 2-х недель. Летальная доза (ЛД50) настоя кипрея узколистного составляет выше 250 г/кг из расчета на сухое вещество. На основании проведенного токсикологического исследования водный экстракт кипрея узколистного относится к 4 классу малотоксичных веществ.
Для определения наличия иммунотропных свойств водного экстракта кипрея узколистного мышей разделили на три группы. В первой группе мышей проводили иммуносупрессию путем введения азотиопри-ма в дозе 50 мг/кг. Второй группе мышей (опытная) вводили настой кипрея узколистного по 0,3 мл, приготовленного из расчета 1:30, один раз в сутки в течение семи дней. Третья группа, контрольная, получала по 0,3 мл дистиллированной воды по той же схеме, что и опытная. Максимально вводимые дозы препарата гибели экспериментальных мышей не вызвали.
В первой группе относительная масса тимуса составила 0,70%, во второй группе - 0,16%, в третьей -
0.14.. Полученные данные по относительной массе тимуса позволяют говорить о Т-лимфотропном эффекте кипрея, что указывает на обоснованность дальнейшего изучения иммунотропной активности кипрея узколистного.
Заключение
Проведена последовательная экстракция и определены выходы экстрактивных веществ, выделенных диэтиловым эфиром, этилацетатом, изопропиловым спиртом и водой. Определены физико-химические показатели и химический состав полученных экстрактов. Установлена иммунотропная активность водного экстракта кипрея узколистного.
Литература
1. Минаева, В.Г. Лекарственные растения Сибири / В.Г. Минаева. - Новосибирск: Наука, 1991. - 431 с.
2. Лебедев, В.П. Клиническая фитотерапия / В.П. Лебедев. - Новосибирск, 2003. - 368 с.
3. Сасов, С.А. Химия природных соединений / С.А. Сасов, М.Ф. Петрова. - 1986. - Вып. 1. - С. 106-107.
4. Сыркин, А.Б. Химико-фармацевтический журнал / А.Б. Сыркин, О.И. Коняева. - 1984. - Вып. 10. -С. 1172-1180.
5. Кощеев, А.К. Дикорастущие съедобные растения в нашем питании / А.К. Кощеев. - М.: Пищевая пром-сть, 1981. - 256 с.
6. Мальгин, М.А. Сибирский экологический журнал / М.А. Мальгин, А.В. Пузанов, О.А. Ельчинова. - 1995. -Вып. 6. - С. 510-514.
7. Манивчук, Ю.В. Растительные ресурсы / Ю.В. Манивчук. - 1971. - Т. 7. - Вып. 2. - С. 208-214.
8. ГОСТ 14618-78. Масла эфирные, вещества душистые и полупродукты их синтеза. Правила приемки, отбор проб и методы органолептических исследований. - М., 1980.
9. Иванов, Ю.И. Статистическая обработка результатов медико-биологических исследований на микрокалькуляторах по программам / Ю.И. Иванов, О.Н. Погорелюк. - М.: Медицина, 1990. - 224 с.
10. Полежаева, И.В. Вестн. КГУ. Естественные науки / И.В. Полежаева, Н.И. Полежаева, В.А. Левданский. -2005. - Вып. 2. - С. 130-133.
11. Казицина, Л.А. Применение УФ-, ИК- и ЯМР-спектроскопии в органической химии / Л.А. Казицина, Н.Б. Куплетская. - М.: Высш. шк., 1971. - 263 с.
