CC BY
228
УДК 615.322:[582.929.4:547.9.06]
ЛОФАНТ АНИСОВЫЙ (AGASTACHE FOENICULUM L.)- ПЕРСПЕКТИВНЫЙ ИСТОЧНИК
ПОЛУЧЕНИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВ
©2013 Чумакова В.В., Попова О.И. veronika. chumakova@gmail. com Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России,
г. Пятигорск
Проведено фитохимическое исследование травы лофанта анисового (Agastache foeniculum L.) сем. яснот-ковые (Lamiaceae), широко применяемого в восточной медицине при простудных заболеваниях и воспалительных процессах желудочно-кишечного тракта и мочевыделительной системы. Наружно при дерматитах грибкового происхождения, себореи, для укрепления и роста волос. В ходе эксперимента использовались химические методы анализа: алкалиметрия, перманганатометрия, комплексонометрия, а также физико-химические методы, такие как масс-спектрометрия в сочетании с ГЖХ, дифференциальная УФ спектрофотометрия, ВЭЖХ, планарная хроматография. Установленный комплекс биологически активных соединений, прежде всего эфирного масла, фенольных соединений, свидетельствует о возможности использования травы лофанта анисового в качестве источника сырья для создания лекарственных препаратов, обладающих антиоксидантным, противомикробным, антимикоти-ческим и пилотропным действиями.
Ключевые слова: лофант анисовый, эфирное масло, флавоноиды, галловая кислота.
Введение
Лофант анисовый - многолетнее травянистое растение высотой до 1,5 м семейства яснотковые (Lamiaceae). В литературе это растение можно встретить также под названием многоколосник фенхель-ный, анисовый иссоп, «мексиканская мята» (Agastache foeniculum L., Anise hyssop L., Lophanthus anisatus Benth.). В нашей стране встречается на Дальнем Востоке. На небольших площадях лофант анисовый возделывают в Молдавии, Румынии, Украине, Крыму, Саратовской и Астраханской областях и Ставропольском крае [6].
В восточной медицине лофант анисовый применяется при острых респираторных заболеваниях, функциональных расстройствах желудочно-кишечного тракта и воспалительных заболеваниях мочевыделительной системы. Наружно растение используют при дерматитах грибкового происхождения, себорее, для укрепления и роста волос [13]. Многими исследованиями подтверждены антимикробная и фунгицидная активности, а также антиоксидантное действие лофанта анисового [4,10,11].
В научной медицине лофант анисовый не используется, химический состав растения изучен недостаточно, а имеющиеся в литературе сведения не отражают фармакогностического представления о данном виде. В этой связи мы сочли целесообразным осуществить фитохимическое исследование, выделение и изучение групп биологически активных соединений (БАС) лофанта анисового. Это актуально как с позиций изыскания новых источников лечебно-профилактических средств, так и стандартизации сырья.
Материалы и методы исследования
В качестве материала для исследования использованы образцы травы лофанта анисового, заготовленные в фазу цветения в 2009-2011 г.г. на экспериментальном участке лаборатории лекарственных растений Ставропольского научно-исследовательского института сельского хозяйства (СНИИСХ) и ботанического сада Пятигорского медико-фармацевтического института - филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России.
В ходе исследования травы лофанта анисового были использованы как химические (титримет-рия), так и физико-химические методы исследования (хромато-масс-спектрометрия, ВЭЖХ, тонкослойная хроматография с денситометрическим детектором, дифференциальная УФ спектрофотометрия).
Определение эфирного масла проводили в лабораторных условиях методом I гидродистилляции [1]. Получено два образа эфирного масла (из свежего и сухого сырья) лофанта анисового. Для более детального изучения компонентного состава образцов эфирного масла исследование проводили на хрома-то-масс-спектрометре Agillent Technologies 5850/5973 (США) и газовом хромато-масс спектрометре (ГХ-МС) AT-5973 SMART фирмы Agillent Technologies (США). Хроматографическая колонка HP-5ms 30m (кварцевый капилляр, длина 30м, внутренний диаметр 0,25мм, толщина фазы 25мкм). Режим хроматографирования 80 - 220 град, программирование 5 град/мин. Идентификацию компонентов эфирного масла проводили по масс-спектрам с использованием штатной базы данных и программы NIST ГХ-МС си-
стемы. Количественные измерения осуществляли по площади хроматографического пика веществ, а состав выражали в процентном соотношении по отношению к сумме площадей целевых веществ.
Для идентификации фенольных соединений травы лофанта анисового использован метод высокоэффективной газожидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Хроматографическая система «Стайер» (Аквилон, Россия-США-Чехия), снабженная колонкой Luna C 18 150*4,6 мм (Phenomenex, США) с размером зерен 5 мкм. В качестве растворителей использовали ацетонитрил и раствор кислоты муравьиной (20 г/л). Концентрацию ацетонитрила изменяли от 20 до 60% за 40 мин при расходе элюента 1 мл/мин. Детектирование проводили при длине волны 365 нм.
Для количественного определения суммы флавоноидов в траве лофанта анисового использовали метод дифференциальной УФ спектрофотометрии. Максимум светопоглощения комплексов флавонои-дов спиртового извлечения из травы лофанта анисового и лютеолина с алюминия хлоридом находился при длине волны 393±3 нм [7].
Количественное содержание аскорбиновой и свободных органических кислот определяли по методике ГФ XI, т.2 [1], а дубильных (окисляемых) веществ проводили перманганатометрическим методом, рекомендованным ГФ XI и комплексонометрическим методом, согласно ГОСТа 4564-79 «Листья скумпии» [8].
Галловую кислоту определяли методом планарной хроматографии на пластинках марки «Sorbfil ПТСХ-АФ-А-УФ» в системе н-бутанол - кислота уксусная ледяная - вода (4:1:1) в присутствии стандартного образца кислоты галловой. По окончании процесса пластинки сушили на воздухе до полного удаления запаха растворителя, после чего обрабатывали детектирующим реагентом (1% водный раствор железоаммониевых квасцов). Пластинку сканировали с помощью планшетного сканера с разрешением 100 dpi. Для цифровой обработки хроматограмм использовали компьютерную программу «Видеоденситометр Sorbfil» (Краснодар). Количественное определение галловой кислоты проводили методом абсолютной калибровки (внешнего стандарта) с использованием градуировочной функции в координатах площадь пятна (S) - масса (m) (линейная аппроксимация) [5,9].
Статистическую обработку полученных результатов проводили с использованием пакета программного обеспечения Statistica 6,0.
Результаты и обсуждение
В первую очередь было определено содержание эфирного масла травы лофанта анисового, которое традиционно применяется в дерматологии в качестве антимикробного и противовоспалительного средства, в том числе при лечении рубцовой алопеции.
Нами установлено, что содержание эфирного масла при высушивании сырья уменьшается, а именно: в свежесобранном сырье лофанта анисового оно составляет 2,58 ±0,19%, а в высушенном 2,20±0,18%. Полученные образцы масла различаются по цвету и компонентному составу.
Идентифицировано 22 компонента, среди которых доминирующими являются пулегон и ментон (рис.1, табл. 1)
А Б
Рисунок 1 - Хроматограммы образцов масла из высушенного (а) и свежесобранного (б) сырья лофанта
анисового
Таблица 1 - Компонентный состав эфирного масла травы лофанта анисового (в свежем и высушенном
сырье)
Название компонента Основные компоненты эфирного масла, %
Сухое сырье Свежее сырье
2-гидрокси-пиперитон 0,49 1,19
Изоментон 2,26 2,26
Ментон 41,69 19,90
Метилхавикол 10,06 15,37
Пулегон 26,60 42,54
Метилэвгенол 6,76 10,89
Кариофиллен оксид 1,56 1,88
Ранее исследованиями Дмитриева Л.Б. с соавторами выявлено, что у растений с анисовым ароматом основным компонентом эфирного масла является фенол метилхавикол, а растения с мятным ароматом относятся к изоментонно-пулегоновому хемотипу [2]. Проведенный анализ показал, что у лофанта анисового, интродуцированного в Ставропольском крае, компонентный состав несколько отличается, но близок к изоментонно-пулегоновому хемотипу. В эфирном масле лофанта анисового мажорными компонентами являются пулегон и ментон, содержание которых в образце из свежего сырья составляет соответственно 42,54% и 19,90%, а в образце из сухого сырья - 26,60% и 41,69%. Биохимическая специфика лофанта анисового связана с биосинтезом терпеноидов группы ментона. Исходным соединением группы ментона является пиперитенон, из которого на первой стадии восстановления образуются пулегон и пи-перитон. Дальнейшее восстановление приводит к ментону и изоментону, причем из пиперитона формируется ментон, а пулегона - изоментон. Можно предположить, что в условиях сушки в эфирном масле имеют место взаимопревращения компонентов.
Проведенный сравнительный анализ компонентного состава эфирного масла травы лофанта анисового показал, что при переходе от свежесобранного к высушенному сырью состав масла меняется. Эти изменения существенные, что в дальнейшем необходимо учитывать при нормировании качества сырья и при использовании компонентов эфирного масла в качестве химических маркеров в хемотаксономии и хемосистематике.
Далее был осуществлен анализ фенольных соединений.
Методом ВЭЖХ в траве лофанта анисового идентифицированы фенольные соединения, в том числе оксикоричные кислоты - хлорогеновая, галловая, кофейная, п-кумаровая, кумарин - умбеллифе-рон, флавон - лютеолин, флавонол - кверцетин (рис.2, табл.2).
т V
& 28
600 -
500 £
Г
400
ЗОН
о 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 мни
Рисунок 2 - Хроматограмма фенольных соединений травы лофанта анисового
Методом УФ спектрофотометрии установлено количественное содержание флавоноидов в пересчете на лютеолин. Содержание флавоноидов в пересчете на лютеолин составляет 5,50-6,00%.
Титриметрическими методами было установлено количественное содержание дубильных веществ и органических кислот, в том числе аскорбиновой (табл. 4).
Таблица 2 - Результаты анализа фенольных соединений травы лофанта анисового методом ВЭЖХ
Номер пика Время, с Площадь пика, мВ*с Идентифицированное вещество
1 1,36 129,96 хлорогеновая кислота
3 2,37 70,72 кофейная кислота
4 3,426 126,70 галловая кислота
8 5,66 632,79 п-кумаровая кислота
9 6,44 25,66 умбеллиферон
24 14,77 4015,74 лютеолин
5 15,34 100,60 кверцетин
В ходе анализа количественного содержания галловой кислоты методом планарной хроматографии выявлены оптимальные условия проведения хроматографического процесса. Исследование проводили на пластинках марки <^огЫ31 ПТСХ-АФ-А-УФ» в системе п-бутанол - кислота уксусная ледяная -вода (4:1:1) при температуре 20-25°С. Высота подъема фронта, достаточная для полного разделения, составляет 12 см. Чувствительность метода 1 мкг галловой кислоты в пятне. Интервал концентраций, при которых соблюдается линейная зависимость, составляет 1 - 4 мкг в пятне. Результаты представлены в таблице 3.
Таблица 3- Содержание галловой кислоты в траве лофанта анисового
Номер определения Количество галловой кислоты в траве лофанта, % Метрологические характеристики
1 2,00
2 2,32
3 2,44 Хср.= 2,28
4 2, 15 є = 0,12%
5 2,30
6 2,50
Правильность методики определяли методом «введено-найдено». На хроматограмме один из треков стандартного образца принимали за контрольный опыт, остальные 4 трека являлись стандартными. Ошибка составляет 7,18%.
Таблица 4 - Биологически активные соединения травы лофанта анисового
Группа БАС Метод определения Содержание, %
Эфирное масло (основные компоненты ментон, пулегон) Гидродистилляция в аппарате Гинзберга А.С. 2,00-2,50
Флавоноиды (в пересчете на лютеолин) Дифференциальная УФ спектрофотометрия 5,50-6,00
Дубильные вещества Перманганатометрия 7,61 - 7,82
Комплексонометрия 6,93 - 8,30
Галловая кислота Планарная хроматография 2,00-2,50
Аскорбиновая кислота Окислительно-восстановительное титрование 0,11-0,16
Органические кислоты Алкалиметрия 0,90-1,07
Выводы
Фитохимическое исследование травы лофанта анисового позволило определить количественное содержание эфирного масла (2,00-2,50%), идентифицировать его компоненты - пулегон (26,60%) и ментон (41,69%), фенольные соединения - хлорогеновую, кофейную, галловую п-кумаровую кислоты, ум-беллиферон, лютеолин, кверцетин; сумма флавоноидов (в пересчете на лютеолин) - 5,50-6,00%, дубильных веществ - 6,78 - 8,64% независимо от метода определения, галловая кислота - 2,00-2,50%, сумма органических кислот - 0,90-1,07%, в том числе аскорбиновая кислота - 0,11-0,16%.
Учитывая состав компонентов БАС, траву лофанта анисового можно предложить в качестве сырьевого источника для создания лекарственных препаратов, обладающих антиоксидантным, противо-микробным, антимикотическим и пилотропным (то есть укрепление, стимуляция роста волос и предупреждение их выпадения) действиями.
Литература
1. Государственная фармакопея СССР: Общие методы анализа. Лекарственное растительное сырье/ МЗ СССР.- 11-е изд., доп. М.: Медицина, 1990. - Вып.2. - 400 с.
2. Динамика накопления и состав эфирного масла Agastache foeniculum в процессе вегетации растений и при хранении сырья/ Л.Б. Дмитриев и соавт // Изв. Тимирязевской с.-х. акад. - М.: Колос, 1981. -С. 86-91.
3. Ердакова В.П. Научное обоснование и практическая реализация комплексного применения биологически активных добавок и косметических средств функционального назначения: Автореф. дис. ... докт. техн. наук. - Кемерово, 2010. - 385 с.
4. Изучение химического состава и противогрибковой активности Lophanthus anisatus Benth. / А.В. Ве-ликородов и соавт //Химия раст. сырья - 2010. -№2. С. 143-146.
5. Красиков В.Д. Основы планарной хроматографии - СПб.: Химиздат, 2005. - 232 с.
6. Фурсов Н.В. Новое растение для Астрахани и России - лофант анисовый. - Астрахань: Издательский дом «Астраханский университет», 2009. - С. 16-18.
7. Чумакова В.В., Попова О.И. Изучение фенольных соединений травы лофанта анисового // Фармация. - 2011. - №3. - С. 20-22.
8. Чумакова В.В., Попова О.И. Определение содержания дубильных веществ в траве лофанта анисового // Актуальные проблемы фармацевтической науки и практики: сб. науч. тр. - Владикавказ, 2009. -С. 70-73.
9. Чумакова В.В. , Попова О.И., Мезенова Т.Д. Определение галловой кислоты в траве лофанта анисового // Химия раст. сырья. - 2011. - №4. - С. 269-271.
10. Antifungal Effects of Thyme, Agastache and Satureja Essential Oils on Aspergillus fumigatus, Aspergillus flavus and Fusarium solani / Abdulghaffar Ownagh et.al. // Veterinary Research Forum. - 2010. - Vol. 1, No 2. - P. 99 - 1053.
11. Antioxidant and antimicrobial activity of seed from plants of the Mississippi river basin / Joy R. Borchardt,
[et.al.] // Journal of Medicinal Plants Research October. - 2009. - Vol. 3(10). - P. 707-718.
12. Screening of steroid 5-reductase inhibitory activity and total phenolic content of Thai plants / Kumar Thap-
ana [et.al ] // Journal of Medicinal Plants Research. - 2011. - Vol. 5(7). - P. 1265-1271.
13. The importance an usage of the Agastache foeniculum species (Pursh) Kuntze. // Matei C.F. et.al // Hop and Medicinal Plants. - 2010. - Vol. 18, No. 1-2. - P. 49-52.
14. Oluwatoyin A. Binutu, Cordell Geoffrey A. Gallic acid derivated from Mezoneuron Benthamianum leaves // Pharmaceutical Biology. - 2000. - Vol. 38, No. 4. - P. 284-286.
***
Чумакова Вероника Владимировна - аспирант кафедры фармакогнозии Пятигорского медикофармацевтического института - филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России. Область научных интересов: фитохимическое изучение эфирно-масличных видов растений семейства яснотковые (Lamiaceae).
Попова Ольга Ивановна - доктор фармацевтических наук, профессор кафедры фармакогнозии Пятигорского медико-фармацевтического института - филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России. Область научных интересов: фитохимическое и ресурсоведческое исследование дикорастущих и культивируемых растений Северного Кавказа, стандартизация лекарственного растительного сырья.
