CC BY
382
УДК 615.322:582.998.2.03
К ВОПРОСУ О СОДЕРЖАНИИ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ РОМАШКИ АПТЕЧНОЙ (CHAMOMILLA RECUTITA) И РОМАШКИ ДУШИСТОЙ (CHAMOMILLA SUAVEOLENS), ПРОИЗРАСТАЮЩИХ В КРАСНОЯРСКОМ КРАЕ
© Г.Г. Первышина, А.А. Ефремов , Г.П. Гордиенко, Е.А. Агафонова
Красноярский государственный торгово-экономический институт, ул. Л. Прушинской, 2, 660049, Красноярск (Россия) e-mail: pervysh@ktk.ru
Изучено содержание минеральных элементов, количественный и качественный составы экстрактивных веществ, эфирного масла ромашки аптечной и ромашки душистой (пахучей). Проведен их сравнительный анализ. Исследована возможность экстракции биологически активных веществ под действием ультразвука с использованием в качестве экстрагента эфирного масла пихты сибирской.
Введение
С каждым годом среди населения и врачей возрастает интерес к использованию лекарственных растений. И это закономерно. В современной медицине препараты из растений заняли первое место среди других лекарственных средств. Каждый третий лечебный препарат готовится на основе растительного сырья.
Цветки ромашки аптечной применяются в медицинской практике в качестве противовоспалительного и спазмолитического средства [1] Лечебное действие ромашки аптечной обусловливается наличием в ней комплекса веществ, прежде всего эфирного масла, флавоноидов, кумаринов, а также сесквитерпенового лактона матрицина, который под действием кислот, щелочей, водяного пара превращается в хамазулен -вещество противовоспалительного и проивоаллергического действия, поэтому матрицин называют еще прохамазуленом [2-8].
ГФХ допускает использование в качестве дополнительного сырья вместо ромашки аптечной цветков ромашки душистой только для наружнего применения. Однако химический состав этого растения изучен недостаточно и заслуживает более серьезного внимания.
Поэтому целью настоящей работы являлось изучение содержания экстрактивных веществ, минерального состава, определение содержания эфирного масла и возможных его компонентов в надземных частях ромашки душистой и аптечной, произрастающей в Красноярском крае.
Минеральные элементы
В последние годы наряду с интенсивно развивающимися исследованиями по изучению биологически активных органических соединений, входящих в состав лекарственных растений, актуальное значение приобретает установление содержания в них ряда химических элементов. Это обусловлено не только ролью многих незаменимых микроэлементов, но и экологическими факторами. При приготовлении отваров, используемых при лечении ряда заболеваний, часть минеральных веществ может переходить и переходит в водный раствор. В этой связи представляет интерес исследование качественного и количественного состава минеральных веществ в вышеуказанных растениях, произрастающих в
* Автор, с которым следует вести переписку.
Красноярском крае как с точки зрения их использования, так и с точки зрения их эколого-химической безопасности (установление наличия или отсутствия наиболее опасных тяжелых металлов).
Содержание макро- и микроэлементов, определяемое с помощью атомно-адсорбционного анализа согласно [9], приведено в таблице 1.
Из данных таблицы 1 видно, что исследуемое сырье практически не содержит тяжелых металлов, таких как ртуть, кадмий, мышьяк, свинец (их содержание не превышает ПДК [13]). В то же время ромашка душистая и ромашка аптечная содержат значительные количества жизненно важных элементов, таких как натрий, калий, кальций, марганец, железо, цинк, медь. Экспериментально установлено, что при приготовлении отваров степень извлечения отдельных элементов водой может достигать 90-95%.
Таким образом, данные травы можно использовать для заваривания чая или добавлять в чай, обогащая его минеральными компонентами.
Количественный и качественный состав экстрактивных веществ ромашки аптечной и ромашки душистой
Из литературных данных известно, что наиболее распространенный и доступный способ извлечения биологически активных веществ из разных частей растений - это экстракция сырья различными растворителями. В связи с тем, что в состав экстрактивных веществ входят различные классы соединений, нами был использован метод фракционирования различными растворителями, который дает возможность определить как общую сумму экстрактивных веществ, содержащихся в растительном сырье (исчерпывающая экстракция), так и количество смолистых веществ, фенольных и углеводных компонентов в отдельности (дробная экстракция). В работе были использованы растворители: диэтиловый эфир, этилацетат, пропанол-2, в порядке возрастания полярности их молекул. После обработки органическими растворителями образцы растений подвергали экстрагированию горячей водой.
Основные классы соединений, содержащиеся в экстрактах исследуемых растений, полученных в результате дробной и исчерпывающей экстракции, устанавливались с помощью УФ-спектроскопии.
Количественный состав экстрагируемых компонентов представлен в таблице 2.
Анализ данных, полученных с помощью УФ-спектроскопии, показал, что в экстрактах ромашки аптечной содержатся фенольные соединения, которые представлены таннидами, фенолкарбоновыми кислотами, флавоноидами (кверцимеритрин, лютеолин-7-глюкозид), кумарины (герниарин), а также цис- и транс-бициклоэфиры, относящиеся к полииновым (ацетиленовым) соединениям, бизаболол. Кроме того, при экстрагировании травы водой происходит извлечение моно- и олигосахаридов, пектинов, аминокислот, аминоспиртов (холин). В ромашке душистой не обнаружено содержание бизаболола и цис-ен-ин-циклоэфиров. Наличие указанных классов соединений и определяет фармакологическое действие экстрактов ромашки аптечной и ромашки душистой как препаратов, обладающих противовоспалительным и бактерицидным действием.
Эфирное масло
Эфирное масло получали методом гидродистилляции из надземной части ромашки душистой и аптечной, а состав устанавливали с использованием хромато-масс спектрометрии и с использованием данных химическиого анализа.
Таблица 1. Содержание минеральных веществ в ромашке душистой и аптечной
Ромашка аптечная Ромашка душистая ПДК
Влажность сырья, % 5,7 9,5
Зольность сырья, % масс. 10,2 10,3
Содержание минеральных элементов, мг/100 г 7и 2,82 3,00 5,0
РЬ 0,02 0,01 0,05
Mg 160,0 125,0 -
Ыа 87,30 79,65 -
Ее 30,94 26,72 5,0
Си 39,43 28,71 -
К 715,00 824,56 -
Са 597,20 833,78 -
са 0,01 0,01 0,01
Л8 Следы Следы -
Следы Следы 0,0003
Р Следы Следы -
* Содержание менее 0,0001.
Таблица 2. Количественный состав экстрактивных веществ ромашки душистой и аптечной
Экстрагент Исследуемое сырье Содержание БАВ
Исчерпывающая экстракция
Диэтиловый эфир Ромашка душистая 2,2
Ромашка аптечная 0,7
Этилацетат Ромашка душистая 6,6
Ромашка аптечная 3,8
Пропанол-2 Ромашка душистая 11,6
Ромашка аптечная 6,3
Вода Ромашка душистая 48,8
Ромашка аптечная 31,0
Последовательная экстракция
Диэтиловый эфир Ромашка душистая 2,2
Ромашка аптечная 0,7
Этилацетат Ромашка душистая 3,9
Ромашка аптечная 2,9
Пропанол-2 Ромашка душистая 6,6
Ромашка аптечная 4,6
Вода Ромашка душистая 37,1
Ромашка аптечная 27,8
Эфирное масло ромашки душистой представляет собой жидкость сине-зеленого цвета с резким, специфическим запахом, приятным в малых концентрациях.
Эфирное масло ромашки аптечной - жидкость желто-зеленого цвета, при хранении цвет изменяется до светло-коричневого. Запах резкий, специфический.
Основным компонентом эфирного масла ромашки душистой являются фарнезен (способствует эпитализации и грануляции тканей [10, 11]), бизабололоксид А (оказывает спазмолитическое и противовоспалительное действие [11]), герниарин (оказывает спазмолитическое действие [12]), ен-ин-дициклоэфир (оказывает спазмолитическое действие [2]) и фарнезол.
В эфирном масле ромашки аптечной дополнительно присутствует хамазулен (обладает противовоспалительными свойствами., ускоряет процесс регенерации тканей, ослабляет аллергические реакции).
Экстракция биологически активных веществ ромашки душистой и аптечной под действием ультразвука
Для создания эффективных галеновых препаратов, содержащих всю гамму экстрактивных веществ лекарственных растений, перспективным является метод ультразвуковой обработки лекарственного сырья при температуре 20-25 °С в присутствии экстрагента. Получаемые в этом случае нативные биологически активные вещества (БАВ) обладают наиболее выраженным терапевтическим эффектом, особенно при отсутствии в их составе синтетических веществ. Одним из таких галеновых препаратов могут служить пихтовые экстракты ряда лекарственных растений Сибири.
В данном разделе изучена возможность применения ультразвуковой обработки растительного сырья с целью его исчерпывающей экстракции эфирным маслом пихты сибирской и определения концентраций экстрактивных веществ, переходящих при этом в раствор.
Для проведения ультразвуковой обработки использовался ультразвуковой диспергатор УЗДН А. Воздействие на твердое растительное сырье, находящееся в химическом стакане в эфирном масле пихты сибирской (I сорта согласно ОСТ 13-221-86), проводилось с частотой колебаний 20-22кГц и интенсивностью 1-70 Вт/см2 в течение 60-600 с. Использование в качестве экстрагента эфирного пихтового масла связано с его фармацевтической применимостью.
Концентрацию биологически активных веществ в полученном растворе определяли по потере веса в процессе ультразвуковой экстракции и сопоставляли с оптической плотностью наиболее интенсивной полосы поглощения в УФ-спектрах растворов. Это позволяло определить коэффициент поглощения биологически активных веществ, который необходим для расчета концентрации БАВ, получаемых в дальнейшем растворах. Результаты экстракции биологически активных веществ из ромашки аптечной и ромашки душистой приведены в таблице 4.
Таблица 3. Физико-химические характеристики эфирного масла
Эфирное масло Показатели
выход эфирного масла плотность показатель преломления
Ромашка аптечная 0,28 0,962 1,5120
Ромашка душистая 0,22 0,941 1,3983
Концентрация биологически активных веществ в растворе определяли с использованием УФ-спектроскопии. Для этого предварительно были построены калибровочные кривые зависимости оптической плотности от концентрации биологически активных веществ ромашки аптечной и ромашки душистой в растворе эфирного пихтового масла (рис. 2 и 3).
Согласно полученным данным, применение ультразвука позволило значительно интенсифицировать процесс экстрагирования и увеличить содержание БАВ в растворе.
Таким образом, предлагаемый способ переработки растительного сырья обладает рядом несомненных преимуществ: увеличивает скорость экстракции; снижает температуру и время тепловой обработки раствора, что приводит к значительному уменьшению деструкции БАВ; позволяет увеличить полноту экстрагирования.
Безусловно, ультразвук может оказать влияние на состав экстракта и его биологическую активность. По этим показателям необходимо провести дополнительные исследования, которые позволили бы найти оптимальные режимы ультразвукового экстрагирования для каждого вида растительного сырья, не снижающие, а может быть, и увеличивающие качество продуктов экстракции.
Таблица 4. Концентрация БАВ в растворе эфирного масла пихты сибирской после ультразвуковой
обработки сырья при 25 °С в течение 30 мин
Лекарственное сырье Концентрация БАВ Лекарственное сырье Концентрация БАВ
мг/мл вес.% мг/мл вес.%
Ромашка душистая 12,13 9,5 Ромашка аптечная б,98 5,7
Рис. 1. Зависимость концентрации БАВ, экстрагируемых пихтовым маслом из ромашки аптечной от оптической плотности раствора
О 0.5 1 1.5 2 2.5
Концентрация, С (вес.%)
Рис. 2. Зависимость концентрации БАВ, экстрагируемых пихтовым маслом из ромашки душистой от оптической плотности раствора
Список литературы
1. Машковский М.Д. Лекарственные средства. М., 1977. Ч. 1. С. 304.
2. Breinlich J. // Ditch. Apoth.-Ztg. 1966. Bd. 106. S. 698-699.
3. Cekan Z., Herout V., Sorm F. // Coll.Czech.Chem. Commun. 1954. V. 19. P. 798.
4. Cekan Z., Herout V., Sorm F. // Coll. Czech. Chem. Commun. 1957. V. 22. P. 1921-1929.
5. Jakovlev V., Schichtegroll von A.-Arzneimittel-Forsch. 1969. Bd. 19. S. 615-616.
6. Poethke W., Bulin P. // Pharm. Centralth. 1969. Bd. 108. S. 733-747.
7. Poethke W., Bulin P. // Pharm. Centralth. 1969. Bd. 108. S. 813-828.
8. Schilcher H. // Planta med. 1973. V. 23. P. 132-144.
9. ГОСТ 26929-94. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсических элементов. Минск, 1995.
10. Гава М., Янку И. // Чехосл. мед. обзор. 1957. Т. 3. №2. С. 129-137.
11. Verzarne-Petri G., Scegi J., Marczal G. // Acta pharm. Hung. 1979. V. 49. P. 13-20.
12. Meyer F. // Z. Naturforsch. 1952. Bd. 7B. S. 61.
13. Обзоры по информационному обеспечению общесоюзных технических программ. Вып. 1: Контроль содержания тяжелых металлов при оценке качества сырья и пищевых продуктов. М., 1990. Сер.14.
Поступило в редакцию 21 февраля 2002 г.
