CC BY
171
УДК 581.9:547.972:543.253
ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ПОЛИФЕНОЛОВ ARTEMISIA SANTOLINIFOLIA
Л.Н. Прибыткова1, А.В. Ткачев2, С.С. Зоркальцев1, С.И. Писарева3, С.В. Тузова1
1ГОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России, Томск Новосибирский институт органической химии СО РАН 3Институт химии нефти СО РАН, Томск E-mail: [email protected]
STUDY OF CHEMICAL COMPOSITION AND ANTIOXIDATIVE ACTIVITY OF POLYPHENOLS OF ARTEMISIA SANTOLINIFOLIA
L.N. Pribytkova1, A.V. Tkachev2, S.S. Zorkaltsev1, S.I. Pisareva3, S.V. Tuzova1
’Siberian State Medical University, Tomsk 2 Novosibirsk Institute of Organic Chemistry, SB RAS institute of Petroleum Chemistry, Tomsk
Из корней Artemisia santolinifolia Turcz. ex Bess. впервые выделено как природное соединение (Е)-3-(3,4-дигидрок-сибензилиден)-5-(3,4-дигидроксифенил)-2(3Я)-фуранон, строение которого установлено масс-спектрометрией, одно- и двумерной ЯМР-спектроскопией. Изучена антиоксидантная активность фенольных комплексов кинетическим методом, в основу которого положена модельная реакция окисления кумола.
Ключевые слова: полынь, биологически активные вещества, полифенолы, антиоксидантная активность, гепа-топротективная активность.
From roots Artemisia santolinifolia Turcz. ex Bess. as a natural composition (E)-3-(3,4-dihidroxybenzyliden)-5-(3,4-dihidroxyphenyle)-2 (3H)-furanon which structure was determined by weight-spectrometry, one- and bi-dimentional NMR-spectoscopy. Antioxidative activity of phenolic complexes was investigated by kinetic method in which is based on modelling reaction of oxidation of cumene.
Key words: Artemisia, biological active compounds, polyphenols, antioxidative activity, hepatoprotective activity.
Введение
Лекарственные средства растительного происхождения имеют широкий терапевтический диапазон, безвредность, комплексное воздействие на организм, практически полное отсутствие противопоказаний, поэтому являются незаменимыми при оказании самопомощи, и дополнительным средством при проведении фармакотерапии обычным путем. Кроме того, стоимость лечения достаточно доступная, поэтому их можно назначать как с лечебной, так и с профилактической целью. Одним из важных классов природного растительного сырья являются растения с преобладанием фенольных соединений.
В последние годы увеличивается число лекарственных средств, содержащих различные полифенолы, расширяется список областей клинического применения этих соединений. Структура природных полифенольных соединений многообразна, что влияет на их биодоступность, метаболизм и фармакологические свойства [3].
Полынь - одна из обширных групп семейства сложноцветных, по-прежнему, привлекающая постоянное внимание многих исследователей в качестве перспективных источников растительного сырья, содержащего различные биологически активные вещества: эфирные масла, флавоноиды, кумарины, сесквитерпеновые лактоны и т.д.
Такой интерес к полыни вызван ее повсеместным распространением, широтой терапевтической активности и использованием в традиционной медицине многих народов [2].
Анализ литературных данных показал, что химический состав полыни и динамика накопления биологически активных веществ, вводимых в культуру на территории Сибири, недостаточно изучен.
Материал и методы
Применяли системы растворителей н-бутиловый спирт - кислота уксусная - вода (4:1:5), 2% кислота уксусная, хлороформ - ацетон (9:1), хлороформ - гексан
(9:1).
Использовали хроматографическую бумагу - FN - 11 (ГДР), пластины БМЫ ИУ - 254 (Чехословакия).
Для колоночной хроматографии использовали силикагель L 40/100 (Чехословакия), полиамид ^С 6 “Шзе1ш” (Германия), в качестве элюентов - смесь растворителей в различных соотношениях: гексан : ацетон, вода : этанол.
Для проявления хроматограмм на наличие различных классов биологически активных соединений использовали специфические реагенты:
Сибирский медицинский журнал, 2011, Том 26, № 1, Выпуск 2
1% спиртовой раствор алюминия хлорида, 3% раствор железа (III) хлорида, нингидриновый проявитель, свежеприготовленный диазореактив, УФ-свет.
Хромато-масс-спектрометрию, УФ-спектроскопию проводили на приборе ‘Agilent 1100 series LC/MSD” (жидкостной хроматограф с масс-селективным и УФ - детекторами). Спектры ЯМР 1Н и ЯМР 13С снимали на спектрометре “Bruker DRX 500”, растворитель - CCl4: DMSO-d6 (2:1 по объему), внутренний стандарт - тетраметилси-лан, шкала Д.
Антиоксидантную активность экстрактов определяли на газометрической установке кинетическим методом, основанным на цепной реакции инициированного окисления кумола.
Гепатопротективную активность изучали на здоровых белых мышах-самках, количество мышей - 40 шт. После доставления мышей из вивария их адаптация составляла неделю. Все мыши были разделены на 4 группы, по 10 в каждой, имели примерно одинаковую массу (19-21 г).
Результаты и обсуждение
В качестве объектов исследования выбрана полынь сантолинолистная (Artemisia santolinifolia Turch. Ex Bess.), семейства астровых (f. Asteraceae), собранная в Кош-Агач-ском районе Республики Алтай.
Цель данного исследования заключалась в изучении химического состава и антиоксидантной активности полифенолов корней Artemisia santolinifolia.
Методом двумерной хроматографии на бумаге в различных системах растворителей с применением специфических проявителей и реакций установили, что основными группами БАВ корней Artemisia santolinifolia являются флавоноиды, фенолокислоты, аминокислоты, кума-рины, дубильные вещества.
Химический состав фенольных соединений исследовали путем последовательной экстракции измельченных корней Artemisia santolinifolia различными по полярности растворителями. Для выделения индивидуальных соединений использовали как адсорбционную, так и распределительную хроматографию на полиамидном сорбенте и силикагеле. В результате из ацетоновой фракции выделено вещество (1), которое представляет собой порошок красно-желтого цвета, растворимый в этаноле, ацетоне, горячей воде, диэтиловом эфире. Rf=0,7 в системе бутанол : уксусная кислота : вода 4:1:5. В УФ-свете флуоресцирует желтым светом (бумажная хроматограмма).
Вещество (1) дает темно-синее окрашивание при обработке спиртовым раствором железа (III) хлорида, что говорит о присутствии фенольных гидроксильных групп. Проба Синода отрицательная, следовательно, соединение не относится к флавоноидам. При добавлении водного раствора свинца ацетата к спиртовому раствору вещества (1) выпадал красный осадок, что дает основание предположить о наличии свободных орто-гидроксильных группировок.
При анализе вещества (1) методом хромато-масс-спектрометрии и УФ-спектроскопии время удерживания составило 11,13 мин, а наличие на хроматограмме одного основного пика свидетельствовало о его чистоте.
Таблица 1
Данные ЯМР 1Н-спектра вещества (1)
Природа атома водорода Атом водорода Химический сдвиг, б, м. д.
Ароматические протоны Н-1 6,790
Н-2 6,805
Н-3 6,902
Н-4 7,010
Н-5 7,035
Н-6 7,100
Н-7 7,153
Н-8 7,210
Протоны гидроксильных Н-9 и 10 8,960
групп Н-11 9,230
Н-12 9,360
Таблица 2
Данные ЯМР 13С-спектра вещества (1)
Природа атома углерода Атом углерода Химический сдвиг, м.д.
Атомы углерода аромати- С-1 97,472
ческого характера С-2 111,886
С-3 115,573
С-4 115,762
С-5 116,190
С-6 116,862
С-7 119,260
С-8 121,233
С-9 123,519
С-10 126,404
С-11 133,305
С-12 145,303
С-13 145,405
С-14 147,669
С-15 148,110
С-16 154,991
Карбонильная группа С-17 168,945
Вещество (1) имеет 2 максимума поглощения: основной - в видимой области при длине волны 423 нм, и дополнительный - в УФ-области при длине волны 266 нм.
Молярная масса вещества (1) составила 312,0.
Для идентификации вещества (1) также сняты спектры ЯМР 1Н и ЯМР 13С.
В спектре ЯМР 1Н (1) имеются сигналы с химическими сдвигами, характерными для ароматических протонов в области от 6,7 до 7,3 м. д. Наблюдаются сигналы с химическими сдвигами от 8,8 до 9,4 м. д., характерные для протонов гидрокси-групп.
Химические сдвиги протонов (1) представлены в таблице 1. Согласно спектру ЯМР 1Н, вещество (1) в своей структуре содержит 12 протонов, из которых 8 - ароматические, а 4 - принадлежат гидроксильным группам.
В спектре ЯМР 13С (1) присутствует сигнал, характерный для атома углерода карбонильной группы с химическим сдвигом 168,945 м.д., и 16 сигналов, характерные для ароматических атомов углерода с химическими сдвигами в области от 96 до 155 м.д. Химические сдвиги атомов углерода (1) представлены в таблице 2.
На основании спектров ЯМР 1Н, ЯМР 13С, масс-спектра вещества (1) установлена брутто-формула: С17Н12О6. В
бб
Таблица 3
Физико-химические данные вещества (1)
Брутто-формула Внешний вид Растворимость T , °С пл' Молярная масса Время удерживания, мин УФ-спектр, Я, нм
С17Н12О6 Порошок оранжевого цвета Растворим в этаноле, ацетоне воде, эфире 266-268 312,0 11,13 266-423
таблице 3 приведены физико-химические данные вещества (1).
Таким образом, на основании спектральных данных спектров (данные двумерных спектров 1Н- 13С корреляции на прямых и дальних константах спин-спинового взаимодействия), по брутто-формуле, молярной массе, температуре плавления, литературных данных [4, 5] вещество (1) идентифицировано как (£)-3-(3,4-дигидрок-сибензилиден)-5-(3,4-дигидроксифенил)-2(3#)-фуранон.
Известно, что помочь антиоксидантной системе орга-
он
он
низма можно путем повышения поступления антиоксидантов извне. Это способствует блокированию воздействия свободных радикалов на организм и дает возможность собственной антиоксидантной системе нормализовать свое функционирование [1]. Главным источником сильных антиоксидантов является природа. Полифенолы - группа природных антиоксидантов, широко распространенных в мире растений. Полифенолы очень эффективно нейтрализуют свободные радикалы. В связи с этим, исследованы антиоксидантные свойства экстрактов корней полыни сантолинолистной кинетическим методом, в основу которого положена модельная реакция окисления кумола. Образцы, в которых оценочное содержание вещества (1) составило 15-20%, показали высокую антиоксидантную активность.
Проведено изучение токсического действия и гепа-топротективной активности этанольного экстракта Artemisia santolinifolia. Исследования проводили на здоровых белых мышах-самцах. Проявления токсического действия не наблюдали.
В результате эксперимента установлено наличие ге-патопротективной активности этанольного экстракта корней Artemisia santolinifolia на основании гексенало-
вой пробы. С целью определения тяжести гепатита, о которой можно судить по степени жировой инфильтрации печени, получены препараты печени мышей, сделаны срезы. Окраску срезов осуществляли с помощью красителей судана-3 и судана-4. В зависимости от испытуемой группы отмечено различие в интенсивностях окрашивания срезов, что также свидетельствует о гепатопротек-тивной активности этанольного экстракта корней Artemisia santolinifolia.
Заключение
Впервые проведено исследование химического состава корней Artemisia santolinifolia Turcz. ex Bess. Методом бумажной хроматографии и специфическими реакциями установлено наличие флавоноидов, фенолокислот, аминокислот, кумаринов, дубильных веществ. Из этаноль-ного экстракта корней Artemisia santolinifolia методом фракционной экстракции и колоночной хроматографии выделено индивидуальное вещество, установлена его структура - (£)-3-(3,4-дигидроксибензилиден)-5-(3,4-дигидроксифенил)-2(3#)-фуранон. Из растений рода Artemisia это соединение выделено и идентифицировано впервые. Проведено определение гепатопротективной активности и изучена антиоксидантная активность эта-нольного экстракта корней Artemisia santolinifolia кинетическим методом, в основу которого положена модельная реакция окисления кумола.
Литература
1. Буркова В.Н., Венгеровский А.И., Писарева С.И. и др. Анти-оксидантные и гепатозащитные свойства липидов озерных отложений // Химико-фармацевтический журнал. - 1998. - № 10. - С. 28-30.
2. Прибыткова Л. Н., Адекенов С. М. Флавоноиды растений рода Artemisia. - Алматы : Гылым, 1999. - 180 с.
3. Чернов Ю.Н. Бузлама А.В., Дронова Ю.М. Полифенольные соединения: структура, свойства и прикладные аспекты применения // Фарматека. - 2004. - № 8. - С. 43-48.
4. Okabe T., Yoshida E., Chieda S. et al. BE-23372M, a novel protein tyrosine kinase inhibitor. I. // J. Antibiotics. - 1994. - Vol. 47, No. 3. - P. 289-293.
5. Tanaka S., Okabe T., Nakajima S. et al. BE-23372M, a novel protein tyrosine kinase inhibitor. III. // J. Antibiotics. - 1994. -Vol. 47, No. 3. - P. 297-300.
Поступила 03.11.2010
б7
