CC BY
52«Ыноваци в стоматологи», № 3-4, 2017 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ЛАБОРАТОРН1 ТЕХНОЛОГИ
УДК 615.32:547.9+543.544
С. А. Шнайдер, д. мед. н., К. В. Николаенко, Е. К. Ткаченко, к. биол. н.
Государственное учреждение «Институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии
Национальной академии медицинских наук Украины»
НОВАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ АНТРАЦЕНПРОИЗВОДНЫХ И ФЛАВОИДОВ ИЗ ТРАВЫ ЗВЕРОБОЯ
ПРОДЫРЯВЛЕННОГО
В лабораторных условиях разработана методика получения концентрата надземной части зверобоя, основанная на извлечении суммы антраценпроизводных и флавоноидов этанолом из сухого растительного сырья, позволяющая с помощью калибровочных графиков установить их суммарное содержание.
Ключевые слова: концентрат травы зверобоя, лабораторная технология, антраценпроизводные, флаво-ноиды.
С. А. Шнайдер, К. В. Школаенко, €. К. Ткаченко
Державна установа «1нститут стоматологи та щелепно-лицево! хiрурril Нацюнально! академп медичних наук Укра!ни»
НОВА ЛАБОРАТОРНА ТЕХНОЛОГИЯ ОДЕРЖАННЯ АНТРАЦЕНПОХ1ДНИХ ТА ФЛАВОНО1Д1В З ТРАВИ ЗВ1РОБ1Ю
ПРОД1РЯВЛЕНОГО
В лабораторних умовах розроблена методика одержання концентрату надземног частини звiробiю, за-снована на вилученнi суми антраценпохiдних та флавоноШв етанолом з сухог рослинног сировини, яка дозволяе за допомогою калiбрувальних графiкiв встановити гх загальний вмкт.
Ключовi слова: концентрат трави звiробiю, лабораторна технологiя, антрацен, флавоногди.
S. A. Schnaider, K. V. Nikolaienko, E. K. Tkachenko
State Establishment "The Institute of Stomatology and Maxillo-Facial Surgery National Academy of Medical Science of Ukraine"
A NEW LABORATORY TECHNOLOGY FOR THE PRODUCTION OF ANTHRACENE DERIVATIVES AND FLAVOIDS FROM THE ST. JOHN'S WORT
ABSTRACT
The method for obtaining a concentrate of the aboveground part of St. John's wort in laboratory conditions was developed. This method was based on extracting the amount of anthracene derivatives and flavonoids with ethanol from dry plant materials, which allows them to determine their total content by means of calibration graphs.
Key words: St. John's wort concentrate, laboratory technology, anthracene derivatives, flavonoids.
Лекарственные препараты на основе Зверобоя продырявленного (Hypericum perforatum L., сем. Зверобойные - Hypericaceaе) широко применяются в медицинской практике в качестве противовоспалительных, ранозаживляющих, вяжущих, реже фотосенсибилизирующих средств [1].
Трава зверобоя содержит флавоновые соединения (рутин, гиперозид, кверцетин, кверцит-рин, изокверцитрин), антраценпроизводные (ги-
перицин, псевдогиперицин), флороглуцины (ги-перфорин), эфирные масла, дубильные вещества и др. [2].
Флороглуцинол гиперфорин - один из самых мощных естественных фотодинамических агентов. Так, он способен ингибировать химически индуцированное образование супероксидного радикала полиморфноядерными клетками [3].
Антраценпроизводные - природные соединения полифенольной природы, в основе кото-
«1нноваци в стоматологй», № 3-4, 2017
рых лежит ядро антрацена различной степени окисленности. Трава зверобоя содержит антра-хиноны, конденсированные производные антрацена, обладающие фотосенсибилизирующими свойствами (в частности, гиперицин и псевдоги-перицин). При активации светом эти вещества способны вызывать эффективный апоптоз и/или некроз раковых клеток [4]. Установлено, что ги-перицин, полученный из травы зверобоя, обладает эстрогеноподобным действием. На большом контингенте женщин пре- и постклимактерического возраста (43-65 лет) было получено улучшение показателей рейтинговой шкалы на 77 % (р<0,001) - снижение головных болей, головокружений, отсутствие бессонницы, состояние влаги вагины и др. [5]. Таким образом, эстроге-ноподобное действие гиперицина было сравнимо с данными рейтинговой шкалы женщин, получавших гормонотерапию [5]. Гиперицин и ги-перфорин из травы зверобоя - мощные противовоспалительные агенты, т.к. наряду с флавонои-дами, они способны ингибировать синтез про-стагландина Е2 (PG Е2 ) [6].
В надземной части растений рода Хвощ присутствуют флавоноиды, фенолокислоты, аминокислоты, сапонины, витамин К, каротиноиды. В траве Хвоща полевого (Equisetum arvensis L.) содержатся лютеолин, кверцетин, кемпферол, фе-руловая, n-кумаровая, ванилиновая и галловая кислоты [7].
Фитохимические исследования травы Горца птичьего (Polygonum aviculare L.) показали наличие танинов, сапонинов, флавоноидов, алкалоидов, сесквитерпенов [8].
Цель исследования. Разработка технологии получения препарата антраценпроизводных и флавоноидов из надземной части Зверобоя продырявленного и количественное определение суммарного содержания полифенолов в препаратах растительного происхождения.
Результаты исследований. Получение препаратов основано на модификации метода [9]. Суть метода заключается в извлечении суммы полифенолов из исходного воздушно-сухого сырья 70 % этиловым спиртом. Согласно методике, оптимальными условиями их получения являются экстракция этанолом определенной концентрации и длительность ее проведения из сухого растительного сырья.
Оптимальными условиями получения препаратов являются двукратная экстракция 70 % этанолом в продолжении 90 минут.
Модификация метода [9] состояла в отделении фракции липофильных веществ нефлавоно-идной природы полярным растворителем, а именно, гексаном [10]. Для этого к полученному
на первом этапе препарату прибавляли гексан и тщательно перемешивали, после чего смеси давали отстояться. После самопроизвольного разделения фаз спиртовую фазу отделяли.
В связи с тем, что в стоматологической практике предпочтительно использование водных растворов, производили отгонку этилового спирта в условиях умеренного вакуума с помощью водоструйного насоса при температуре 70 ± 5 °С. На финальном этапе производили концентрирование полученного экстракта в сушильном шкафу при температуре 45-50 °С.
1. Определение содержания антраценпро-изводных из надземной части
Hypericum perforatum L. (АПЗв).
Препарат АПЗв, полученный из травы Зверобоя продырявленного по вышеописанной методике, характеризуется наличием антраценпро-изводных, в частности гиперицина [9].
Для антраценпроизводных характерен пик с максимумом поглощения при длине волны 590 нм. Исследование спектра поглощения полученного нами препарата АПЗв показали наличие соответствующего пика при данной длине волны (рис. 1).
Длина волны К, нм
Рис. 1. Спектр поглощения спиртового раствора препарата АПЗв.
Предварительно для доказательства наличия в полученном препарате антраценпроизводных была проведена качественная реакция, суть которой заключалась в изменении окраски исследуемого раствора, в которые обратимо вступает гиперицин вследствие окислительно-
восстановительных процессов. Так, после добавления нескольких капель раствора щелочи к препарату наблюдалось изменение первоначальной красной окраски на желто-зеленую. Последующее добавление некоторого количества раствора хлористоводородной кислоты приводило к смещению равновесия в сторону образования исходной формы гиперицина, и, как следствие, к восстановлению исходной окраски раствора.
© Шнайдер С. А., Николаенко К. В., Ткаченко Е. К., 2017.
«1нноваци в стоматологй.», № 3-4, 2017
Количественное определение содержания антраценпроизводных в полученном препарате осуществляли с использованием прямой спек-трофотометрии при длине волны 590 нм. Раствором сравнения служил этанол, стандартным раствором сравнения служил 1 %-ный раствор гипе-рицина.
Содержание суммы антраценпроизводных в пересчете на сухое сырье вычисляли по формуле:
X =--к где A - оптическая плотность
718 да
испытуемого раствора; 718 - удельный показатель поглощения 1% раствора гиперицина; m -масса исходного сырья (г); k - коэффициент разведения.
2. Определение содержания полифенолов (ПФ) в препаратах из надземной частиУХвоща полевого (ПФХв), Горца птичьего (ПФГ) и Зве-
робоя продырявленного (АПЗв).
На первом этапе был проведен спектральный анализ водно-спиртовых извлечений исследуемых видов сырья (рис. 2-4). Согласно литературным данным в сырье исследуемых видов содержатся рутин, гиперозид, кверцитин, кемпфе-рол, изорамнетин, кверцитрин, гиперицин, люте-олин и др.
Содержание флавоноидов в полученных препаратах определяли спектрофотометрически по реакции комплексообразования флавоноидов с алюминий хлоридом в этанольной среде. Гипе-рицин, в отличие от флавоноидов, такие комплексы не образует. Изменение вида спектра после проведения реакции комплексообразования с алюминия хлоридом (рис. 2-4) подтверждает наличие флавоноидов.
Рис. 2. Спектры поглощения спиртового раствора препарата ПФХв
1 - спектр поглощения спиртового раствора; 2 - спектр поглощения после проведения реакции комплексо-образования.
Рис. 3. Спектры поглощения спиртового раствора препарата ПФГ
«Ыноваци в стоматологИ», № 3-4, 2017
1 - спектр поглощения спиртового раствора; 2 - спектр поглощения после проведения реакции комплексо-образования.
0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02
365 375 385 395 405 Длина волны Л, нм
Рис. 4. Спектры поглощения спиртового раствора препарата АПЗв.
415
425
Учитывая флавоноидный состав препаратов, в качестве веществ сравнения были использованы апигенин и рутин, имеющие максимумы поглощения 395 нм и 410 нм, соответственно. Как видно из рис. 2 - 4, области указанных максимумов поглощения совпадают с максимумами на
спектрах комплексообразования препаратов.
Количественное определение флавоноидного состава препаратов ПФХв, ПФГ и АПЗв в пересчете на рутин и апигенин проводили относительно аппроксимационных калибровочных графиков (рис. 5 - 6).
Рис. 5. Калибровочный график для апигенина.
мг/мл
Рис. 6. Калибровочный график для рутина.
0
«1нноваци в стоматологй.», № 3-4, 2017
В препаратах качественно определяли конденсированные дубильные вещества [11]. Суть качественной реакции заключалась в изменении исходной окраски исследуемых препаратов на черно-зеленую после прибавления к ним нескольких капель 10 % раствора железоаммоний-ных квасцов. Для всех трех исследуемых образцов наблюдалась положительная качественная реакция на дубильные вещества.
Таким образом, по результатам проведенных исследований было определено суммарное содержание антраценпроизводных в надземной части Hypericum perforatum L. (АПЗв) - 0,25 мг/мл; флавоноидов в исследуемых препаратах: ПФХв - 4 мг/мл, ПФГ - 2,78 мг/мл, АПЗв - 4,7 мг/мл.
Список литературы
1. Куркин В. А. Фармакогнозия : уч. / В. А. Кур-кин. - Самара, 2004. - С. 758-763.
2. Китанов Г. М. Современное состояние химического изучения видов рода Hypericum / Г. М. Китанов, К. Ф. Блинова // Химия природных соединений. -1987. - № 2. - С. 185-203.
3. Рожанец В. В. Зверобой: применение в психиатрии и наркологи / В. В. Рожанец // Наркология. -2003. - № 7. - С. 40-46.
4. Karioti A. Hypericins as potential leads for new therapeutics / A. Karioti, A. Bilia // Int. J. Mol. Sci. -2010. - № 11. - P. 562-594.
5. Grube B. St. John's wort extract: efficacy for menopausal symptoms of psychological origin / B. Grube, A. Walper, D. Wheatley // Adv. Ther. - 1999. - Vol. 16 (4). - P. 177-186.
6. Inhibition of prostaglandin E2 production by antiinflammatory Hupericum perforatum extracts and constituents in RAW264.7 mouse macrophage cells. / [Hammer K., Hollwig M., Solco A., Dixon P., Delate K., Murphy P., Wurtele E., Birt. D] // J. Agric. Food Chem. - 2007. -№ 55. - P. 7323-7331.
7. Коломиец Н. Э. Сравнительное химико-фармакологическое исследование растений рода Equi-setum: автореф. дис. на соискание учен. степени канд. мед. наук: спец. 14.04.02 «Фармакогнозия» / Н. Коломиец. - Москва, 2005. - 20 с.
8. Salama H. Antimicrobial activity and phytochem-ical analysis of Polygonum Aviculare L. (Poligonaceae), naturally growing in Egept / Н. Salama, N. Marriaki // Aust. J. Basic and App. Sci. - 2009. - № 3. - P. 20082015.
9. Правдивцева О. Е. Исследования по обоснованиям новых подходов к стандартизации сырья и препаратов Зверобоя продырявленного / О. Правдивцева, В. Куркин. // Химия растительного сырья. -2008. - № 1. - С. 81-86.
10. Ткаченко С. К. Споаб отримання водного полiфенольного екстракту з трави деревш. / £. Ткаченко, С. Носшчук, Н. Новосельска // Патент №55011 вад 11.10.2010.
11. Правдивцева О. Е. Новые подходы к созданию и стандартизации лекарственных средств на основе видов рода Hypericum L. : автореф. дис. на соискание учен. степени докт. фарм. Наук: спец. 14.04.02 «Фармацевтическая химия, фармакогнозия» / О.Е. Правдивцева. - Самара, 2011. - 50 с.
Поступила 23.11.17
