Компонентный состав эфирного масла корней пастернака лесного по данным хромато-масс-спектрометрии Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Сибирский медицинский журнал, 2013, № 4

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ

© ЗЫКОВА И.Д., ЕФРЕМОВ А.А., НАРЧУГАНОВ А.Н. — 2013 УДК 615.322:547.913

КОМПОНЕНТНЫЙ СОСТАВ ЭФИРНОГО МАСЛА КОРНЕЙ ПАСТЕРНАКА ЛЕСНОГО ПО ДАННЫМ ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ

Александр Алексеевич Ефремов, Ирина Дементьевна Зыкова, Антон Николаевич Нарчуганов (Сибирский федеральный университет, Красноярск, ректор — акад. РАН, д.б.н. Е.А. Ваганов, кафедра химии, зав. — д.х.н., проф. А.Г. Аншиц)

Резюме. Методом исчерпывающей гидропародистилляции получено эфирное масло корней пастернака лесного. Выход масла составил 0,27% от массы исходного сырья. С использованием хромато-масс-спектрометрии определен компонентный состав полученного масла, а также его физико-химические характеристики: плотность и показатель преломления.

Ключевые слова: пастернак лесной, эфирное масло, хромато-масс-спектрометрия.

COMPONENT COMPOSITION OF ESSENTIAL OIL FROM THE ROOTS OF PASTINACA SYLVESTRIS ON THE DATA OF GC-MS

А.А. Efremov, I.D. Zykova, A.N. Narchuganov (Siberian Federal University, Krasnoyarsk, Russia)

Summary. The method of exhaustive water end steam distillation was used for isolation of essential oil from roots of Pastinaca sylvestris, growing in the vicinity of Krasnoyarsk. The oil yield was 0.27% of weight of the feedstock. The component composition of the oil obtained has been investigated with the use of chromatomassspectrometry, as well as its physical and chemical characteristics- density and refractive index have also been defined.

^y words: Pastinaca sylvestris, roots, essential oil, component composition, method GC-MS.

Пастернак (Pastinaca) — двулетнее травянистое корнеплодное растение семейства зонтичных известен еще с VIII века как лекарственное растение, помогающее при “упадке сил и духа”, простуде, различных воспалениях, плохом аппетите [1-4]. Современной научной и народной медициной подтверждено наличие у растения лечебно-диетических свойств, с ярко выраженным капилляроукрепляющим, белеутоляющим, тонизирующим, отхаркивающим действием [4-5].В медицине используют всю надземную часть пастернака — листья, плоды (семена), а также корни.

Наиболее известны пастернак посевной — Pastinaca sativa Ь. и пастернак лесной (дикий) — Pastinaca sylvestris МШ. Если пастернак посевной используется в основном как корнеплодное растение, то пастернак лесной имеет гораздо меньший корень, и в силу этого используются в основном его семена.

В России растение распространено в европейской части, в Западной и Восточной Сибири, на Алтае, в Башкартостане. Произрастает на лесных опушках, среди кустарников, вдоль дорог, у жилищ и по краям полей. Цветет в Сибири в июле-августе, плоды созревают в сентябре. Из-за приятного запаха пастернак издавна используют как пряность, так как практически все части растения содержат эфирное масло.

Ранее нами был исследован компонентный состав эфирного масла семян Pastinaca sylvestris. В данной работе приводятся данные по компонентному составу эфирного масла корней пастернака лесного, полученного методом исчерпывающей гидропародистилляции.

Цель работы: получение эфирного масла из корней Р sylvestris, произрастающего в окрестностях г. Красноярска, и изучение его компонентного состава с использованием метода хромато-масс-спектрометрии.

Материалы и методы

Корни пастернака лесного заготавливали в сентябре 2012 г. в окрестностях г. Красноярска. Корни тщательно промывали водой от земли, разрезали на части и высушивали при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния.

Эфирное масло получали методом исчерпывающей гидропародистилляции с использованием цельнометаллической установки, описанной в [6] с насадкой

Клевенджера. Одноразовая загрузка корней составляла не менее 600-700 г. Перед загрузкой корни измельчали с получением фракции корней размером 0,4-0,7 см. Полученное эфирное масло количественно собирали и сушила над безводным Na2SO4. Компонентный состав определяли методом хромато-масс-спектрометрии на газовом хроматографе AgilentTechnologies 7890 A c ква-друпольным масс-спектрометром Agilent Technologies 5975 C в качестве детектора. Применяли 30 м кварцевую колонку НР-5 (сополимер 5%-дифенил-95%-диметилсилоксана) с внутренним диаметром 0,25 мм и толщиной пленки неподвижной фазы 0,25 цм. Газ-носитель — гелий с постоянным потоком 1 мл/мин, температура колонки: 500С (2 мин) — 50-2400С (40С/ мин) — 240-280 0С (200/мин) — 280 0С (5 мин). Температура испарителя 280 0С. Температура интерфейса между хроматографом и масс-селективным детектором составляла 2800С. В хроматограф вводили 1 мкл гексанового раствора масла. Масс-спектры регистрировались при ионизации электронным ударом с энергией ионизирующих электронов 70 эВ. Количественное содержание компонентов эфирных масел вычислялось по площадям пиков без использования корректирующих коэффициентов. Качественный анализ проводили путем сравнения линейных индексов удерживания (рассчитанных по программе AMDIS для каждого компонента) и полных масс-спектров компонентов с соответствующими данными компонентов эталонных масел с данными библиотеки масс-спектрометрических данных Wiley 275 (275000 масс-спектров) и данными специализированной библиотеки [7-9]. При полном совпадении масс-спектров и линейных индексов удерживания компонента масла с имеющимися данными для индивидуальных соединений, идентификация считалась полной.

Показатель преломления и плотность полученного эфирного масла определяли с использованием высокоточных приборов Mettler Toledo RE 40D Refractometer и MettlerToledoDE 40 Density Meter с четырьмя значащими цифрами после запятой.

Pезультаты и обсуждение

Процесс получения эфирного масла из корней пастернака лесного в условиях гидропародистилляции

Компонентный состав эфирного масла корней пастернака лесного

Таблица 1

№ п/п Время удержи- вания Линейный индекс удержи- вания Компонент Содер- жание, % от цельного масла

1 7,57 977 Р-пинен 0,26

2 9,29 1026 лимонен 0,55

3 9,48 1032 бензиловый спирт 0,22

4 9,67 1037 Р-транс-оцимен 0,32

5 11,41 1088 терпинолен 7,77

6 14,78 1184 мета-цимен-8-ол 0,56

7 15,78 1212 н-октил ацетат 0,35

8 18,27 1285 борнилацетат 0,34

9 21,74 1391 н-октил бутаноат 1,15

10 23,85 1458 (Е)-р-фарнезен 0,42

11 23,91 1462 муурола-4,11-диен 0.30

12 24,17 1468 4-деканолид 0,23

13 25,42 1509 Р-бизаболен 0,46

14 26,13 1523 муристицин 68,71

15 26,21 1535 (Е)-у-бизаболен 0,37

16 26,50 1545 а-калакорен 0,26

17 26,91 1559 элемицин 0,44

18 27,42 1576 у-азарон 0,39

19 27,65 1583 н-октанолгексаноат 0,21

20 28,63 1619 не идентифицирован 0,42

21 28,84 1625 й-азарон 4,97

22 28,96 1630 дигидроизо- каламендиол 0,31

23 30,50 1684 (Е)- азарон 5,69

24 37,66 1962 ди-н-бутил фталат 1,13

25 39,42 2035 й-фалькаринол 3,11

26 40,92 2097 5-додицилдигидро- 2(3Н)-фуранон 1,09

ИТОГО: 100,00

Идентифицировано: 99,58

Рис. 1. Спиртовой экстракт эфирного масла корня пастернака лесного: 314 и 253 нм.

растянут во времени и экспериментально определено, что полное выделение компонентов масла заканчивается за 12-14 часов. Эфирное масло скапливалось в насадке Клевенджера не сверху, а внизу, видимо из-за большой плотности. Количественно выделенное масло имело темно-желтый цвет, плотность его составила 1,1404 г/см3, а показатель преломления — 1,5206. Выход масла в условиях эксперимента по итогам трех отгонов составил 0,27±0,03% от воздушно сухого сырья.

В электронных спектрах спиртового раствора эфирного масла корней пастернака в УФ- и видимой области спектра присутствуют интенсивные полосы поглощения при 314 и 253 нм (рис. 1), обусловленные монотер-пеновыми компонентами масла [10].

Хромато-масс-спектрометрический анализ компонентов эфирного масла корней пастернака показал наличие в нем не менее 26 веществ с концентрацией более

0,2% от цельного масла, среди которых 25 идентифицированы, а вещество с линейным индексом удерживания

Рис. 2. Масс-спектр компонента с линейным индексом удерживания 1619.

1619 концентрацией 0,42% не найдено в банке данных и масс-спектр его приведен на рис. 2.

Анализируя состав эфирного масла корней пастернака лесного (табл.1), можно отметить следующие особенности:

— основным компонентом масла является муристи-цин брутто формулы С Н 03, причем его концентрация достигает 68,7% от цельного масла;

— в составе масла присутствуют все три изомера азарона — С12Н1603, масс-спектры которых практически не различаются, однако заметно различается их линейные индексы удерживания, составляющие 1576, 1625 и 1684 для у-азарона, ^)-азарона и (Е)-азарона соответственно. Суммарное содержание трех изомеров азарона составляет более 11% от цельного масла;

— в заметных количествах присутствует ^)-фалькаринол — С17Н240, представитель ацетиленовых углеводородов, редко встречающийся в составе эфирных масел дикорастущих растений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Гапущко А.И. Флора Северного Кавказа. Определитель, т. 2. — Ростов: Изд-во Ростовского ун-та, 1980. — 272 с.

2. Миняев Н.А. Определитель высших растений Северо-Запада европейской части РСФСР. — Л.: Изд-во Ленинградского ун-та. 1981. — С. 271-272.

3. Флора Сибири / Под ред. ГА. Пешковой. — Новосибирск: Наука, 1996. — 192 с.

4. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. — СПб.: Мир и семья, 1995. — 990 с.

5. Флора Центральной Сибири / Под ред. Л.И. Малышева. — Новосибирск: Наука, 1979. — 690 с.

6. Щипицына О.С., Ефремов А.А. Компонентный состав эфирного масла различных вегетативных частей дудника лекарственного сибирского региона // Химия растительного сырья. — 2010. — № 4. — С. 115-119.

7. Ткачев А.В. Исследование летучих веществ растений. — Новосибирск, 2008. —969 с.

8. Ткачев А.В. Библиотека хромато-масс-спектро- Gas Chromatography/Mass Spectroscopy. 4th Edition, Illinois,

метрических данных летучих веществ растительного проис- USA, 2007. — 804 P.

хождения. — Новосибирск, 2006. — с. 10. Томчук Р.И., Томчук Г. Н. Древесная зелень и ее исполь-

9. Adams R.P. Identification of Essential Oil Components by зование. — М.: Лесн. пром-сть, 1966. — 261 с.

Информация об авторах: Зыкова Ирина Дементьевна — к.т.н., доцент кафедры , 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, д. 26, ИФП СФУ, кафедра химии, тел. (391) 2497559, е-mail: [email protected];

Ефремов Александр Алексеевич — д.х.н., профессор, профессор кафедры, заведующий лабораторией;

Нарчуганов Антон Николаевич — аспирант.

© ЖДАНОВА Г.О., ВЯТЧИНА О.Ф., БЫБИН В.А., СТОМ Д.И., ФЕДОСЕЕВА Г.М. — 2013 УДК 615.017:616.079; 615.2/.3

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ SACCHAROMYCES CEREVISIAE ДЛЯ ОЦЕНКИ БИОЛОГИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ

ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ

Галина Олеговна Жданова1, Ольга Федоровна Вятчина1, Виктор Александрович Быбин 1’2,

Дэвард Иосифович Стом1,3, Галина Михайловна Федосеева4 ('Иркутский государственный университет, ректор — д.ф.-м.н, проф. А.В. Аргучинцев;

2 Иркутский государственный технический университет, ректор — д.т.н., проф. А.М. Головных;

3Байкальский музей Иркутского научного центра СО РАН, директор — к.г.н. В.А. Фиалков;

4Иркутский государственный медицинский университет, ректор д.м.н., проф. И.В. Малов)

Резюме. Определена биологическая активность ряда лекарственных средств растительного происхождения и противогрибковых препаратов с использованием Saccharomyces cerevisiae. Тест-реакция основана на способности дрожжей верхового брожения образовывать пену на поверхности сбраживаемой жидкости (вода с добавлением 2 % глюкозы). О биоактивности фармацевтических средств судили по их влиянию на скорость пенообразования в дрожжевой суспензии с глюкозой. Показана возможность использования предложенной тест-реакции для оценки биологической активности ряда лекарственных средств растительного происхождения и противогрибковых препаратов.

Ключевые слова: биологическая активность, биотестирование, дрожжи, Saccharomyces cerevisiae, пенообразова-ние, фитопрепараты, противогрибковые препараты.

THE USE OF SACCHAROMYCES CEREVISIAE FOR ESTIMATION OF BIOLOGICAL ACTIVITY OF MEDICATIONS

G.O. Zhdanova1, O.F. Vyatchina1, У.А. Bybin1'2, D.I.Stom1,3, G.M.Fedoseeva 4 (1Irkutsk State University; 2Irkutsk State Technical University; 3Baikalian Museum at the Irkutsk Scientific Center of the S D of the RAS; 4Irkutsk State Medical University, Russia)

Summary. The biological activity of some herbal medicines and antifungal preparations is defined by the method with use of Saccharomyces cerevisiae. The test-reaction is based on capacity of top fermentation yeast to form foam on a surface of fermentable liquids (water with addition of glucose 2%).The bioactivity of medications was estimated by their influence on speed of foaming in yeast slurry with glucose. The possibility of using the proposed test reaction to evaluate the biological activity of a number of herbal medicines and antifungal drugs has been shown.

Key words: biological activity, bioassay, yeasts, Saccharomyces cerevisiae, foaming, herbal medicinal products, antifungal preparations.

В связи с тем, что для производства многокомпонентных животных и растительных препаратов используется сырьё биологического происхождения, количество и качество физиологически активных агентов, входящих в его состав, сильно зависят от действия различных факторов биотической и абиотической природы, в частности от различий в условиях обитания организмов, погоды, условий питания, возраста, времени хранения и т.п. Поэтому крайне важно иметь простые и дешевые методы экспрессной оценки их активности. Наличие таких методов позволило бы преодолеть основной момент, сдерживающий применение в официальной медицине самых различных комплексных многокомпонентных животных и растительных препаратов, — трудности при дозировке их активного начала. Эти приемы могут быть также использованы для контроля условий производства, хранения и эффективного применения ВП. К сожалению, на сегодня подобных способов очень мало [4, 5]. Недостатками существующих методов оценки активности являются длительность получения ответа, дороговизна, потребность в соответственно оборудованных лабораториях.

Ранее нами для биотестирования сред была разработана методика, в которой в качестве тест-отклика

использовали определение скорости подъема пены в суспензии дрожжей S. cerevisiae [1]. В данной работе была проведена проверка возможности использования предложенной тест-реакции для оценки биоактивности ряда лекарственных средств растительного происхождения и противогрибковых препаратов.

Материалы и методы

Оценивали биологическую активность следующих фитопрепаратов: ромашка аптечная (Chamomillae recutitae, L.,1753), курильский чай (лапчатка кустарниковая (Potentilla fruticosa, L., 1753)), каркаде (Hibiscus sabdariffa, L., 1753), тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolii, L., 1753), чистотел большой (Chelidonium Major, L., 1753), шалфей лекарственный (Salviae officinalis, L., 1753), грушанка круглолистная (Pyrola rotundifolia, L., 1753), сенна остролистная (Cassia acutifolia, L., 1753), эдельвейс скученный (Leontopodium conglobatum, (Turcz.) Hand.-Mazz.), кошачья лапка двудомная (Antennaria dioica, L.,1753), боровая матка (ор-тилия однобокая - Orthilia secunda, L., 1753), чай «Принцесса Нури» (Camellia sinensis, L., 1753), сбор «Ермак» (листья бадана, брусники, грушанки и смородины,