CC BY
33УДК: 615.451.16:582.635.5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В РАСТИТЕЛЬНОМ ЖИДКОМ ЭКСТРАКТЕ КРАПИВЫ ДВУДОМНОЙ (URTICA DIOICA) МЕТОДОМ
ГЖХ
МАДИЕВА АЛТЫНАЙ МАКСОТОВНА
Студент факультета «Школы Фармации» Казахского Национального Медицинского
университета имени С.Д. Асфендиярова Научный руководитель - ДАРИКУЛОВА Б.У., магистр Научный консультант - САЯКОВА Г.М., к.фарм.н., профессор
Алматы, Казахстан
Аннотация. Данное исследование проведено с целью анализа химического состава экстракта крапивы двудомной методом газовой хроматографии. Образец экстракта был получен путем экстрагирования сухой массы крапивы двудомной в метаноле с последующей фильтрацией и концентрированием.
Для проведения анализа был использован газовый хроматограф-масс-спектрометр с колонкой DB-WAXetr и программным обеспечением для обработки данных. Образец был внедрен в газовый хроматограф и протекал через колонку при определенных температурных условиях. Разделение компонентов экстракта было осуществлено на основе их химических свойств и времени удерживания.
Результаты анализа показали наличие различных классов химических соединений в экстракте крапивы двудомной, включая как карбоновые кислоты, насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты, фенолкарбоновые кислоты, витамин Е, кампестерол, сахароза, фенольные соединения и др.
Таким образом, исследование газовой хроматографии позволило получить информацию о химическом составе экстракта крапивы двудомной, что может быть полезно для дальнейшего изучения его лекарственных свойств и потенциального использования в медицине и фармакологии.
Ключевые слова. Газовая хроматография, крапива двудомная, экстракт, контроль качества, биологически активные вещества.
Введение. Крапива двудомная (лат. Urtica dioica) - это распространенное растение, которое может встречаться как в дикой природе, так и в культуре. Растение имеет стебли высотой от 30 см до 1,5 метра, которые покрыты мелкими жесткими волосками. Листья крапивы имеют сердцевидную форму и зубчатые края. На поверхности листьев и стеблей находятся волоски, которые могут содержать жгучую жидкость, вызывающую раздражение кожи при контакте.
Крапива двудомная - это двудомное растение, то есть на одном растении могут расти как самцевые, так и самоопыляемые цветы. Самцевые цветы находятся в верхней части растения, а самоопыляемые - в нижней. Цветки крапивы имеют зеленовато-желтую окраску и не имеют ярких лепестков.
Крапива двудомная может расти практически везде, от садов и парков до лесов и лугов. Растение любит влажные почвы и может расти как на солнечных местах, так и в полутени. Она также может использоваться для почвозащитной растительности на склонах и краях речных водоемов, так как ее корни обладают хорошей удерживающей почву способностью.
Она содержит множество биологически активных веществ, таких как флавоноиды, каротиноиды, фенольные соединения, витамины и минералы, которые могут оказывать благоприятное воздействие на организм человека. Также имеет множество применений в
медицине и косметологии благодаря своим антиоксидантным, противовоспалительным и антибактериальным свойствам [1].
В отношении крапивы двудомной, ГЖХ может использоваться для анализа ее химического состава и наличия биологически активных веществ. Например, в экстрактах крапивы могут содержаться флавоноиды, каротиноиды, кверцетин, кверцетин-3-глюкуронид, кверцетин-3-сульфат, кверцетин-3-рэмносид и др. Также, ГЖХ может использоваться для анализа содержания аминокислот в крапиве. Аминокислоты являются основными компонентами белков и имеют важное значение для здоровья человека. Газожидкостная хроматография (ГЖХ) - это метод анализа, который используется для разделения и определения различных компонентов в смеси. Он основан на различной скорости движения компонентов смеси в газовой или жидкой фазах, которые находятся в контакте с стационарной фазой. Эти исследования позволят определить конкретные соединения, содержащиеся в крапиве, и их концентрацию [2].
Таким образом, газожидкостная хроматография является полезным инструментом для изучения химического состава крапивы двудомной и определения ее потенциальных фармакологических свойств.
Цель. Изучение химического состава экстракта крапивы двудомной, наличие биологически активных веществ и их концентрацию.
Материалы и методы. В настоящей работе используется жидкий экстракт крапивы двудомной. Экстракт анализировали методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (7890A/5975C).
Объем образца 1,0 мкл, температура ввода пробы 250 °С, без деления потока. Разделение проводили с помощью хроматографической капиллярной колонки DB-WAXetr длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм и толщиной пленки 0,25 мкм при постоянной скорости газа-носителя (гелий) 1 мл/мин. Температуру хроматографирования программируют от 40 °С (выдержка 0 мин) со скоростью нагрева 5 °С/мин до 280 °С (выдержка 15 мин). Время анализа 63 минуты. Детектирование проводилось в режиме SCAN m/z 34-750. Для управления системой газовой хроматографии, регистрации и обработки полученных результатов и данных использовали программное обеспечение Agilent MSD ChemStation (версия 1701ЕА). Обработка данных включала в себя определение времен удерживания, площадей пиков, а также обработку, спектральной информации полученной с помощью масс-спектрометрического детектора. Для расшифровки полученных масс-спектров использовали библиотеки Wiley 7th edition и NIST'02 (общее количество спектров в библиотеках - более 550 тыс.).
Результаты. В ходе проведенного испытания в образце были обнаружены 58 различных химических соединений, такие как карбоновые кислоты, насыщенные и мононенасыщенные жирные кислоты, фенолкарбоновые кислоты, витамин Е, кампестерол, сахароза, фенольные соединения и др. (таблица 1).
Таблица 1. Результаты хроматографического анализа экстракта крапивы двудомной
№ Время удерживани я, мин Соединения Вероятность идентификаци и, % Процентно е содержани е, %
1 12,18 Acetic acid 97 3,85
2 12,55 Propanoic acid, 2-oxo-, methyl ester 78 0,54
3 15,41 Dimethyl Sulfoxide 81 0,27
4 16,41 Butyrolactone 85 0,03
5 17,24 2-Furanmethanol 89 0,30
6 17,49 Butanoic acid, 3-methyl- 63 0,34
7 19,64 1,2-Cyclopentanedione 86 0,22
8 19,98 1-Butanol, 3-methyl-, carbonate (2:1) 70 0,17
9 20,61 3-Methyl-3-butenoic acid 85 0,24
10 21,36 Hexanoic acid 90 0,22
11 21,56 N,N-Dimethylglycine 91 3,32
12 21,91 Benzyl alcohol 75 0,18
13 23,37 Phytol, acetate 83 0,84
14 23,62 3-Hexenoic acid, (E)- 85 0,23
15 23,84 2-Hexenoic acid, (E)- 83 0,30
16 23,98 3,7,11,15-Tetramethyl-2-hexadecen-1-ol 81 0,19
17 25,13 2,5-Dimethyl-4-hydroxy-3(2H)-furanone 77 0,12
18 25,97 Dihydroxyacetone 74 0,51
19 26,69 1 -Methyl-4-amino-4,5(1 H)-dihydro-1,2,4-triazole-5-one 68 0,19
20 27,28 2-Pentadecanone, 6,10,14-trimethyl- 75 0,45
21 27,63 2-Hydroxy-gamma-butyrolactone 70 0,36
22 28,18 2-Methoxy-4-vinylphenol 88 0,43
23 28,36 Megastigmatrienone 73 0,25
24 29,38 4H-Pyran-4-one, 2,3-dihydro-3,5-dihydroxy-6-methyl- 90 1,78
25 29,66 Hexadecanoic acid, ethyl ester 88 2,06
26 30,29 Glycerin 91 5,51
27 30,68 2-Acetyl-2,3,5,6-tetrahydro-1,4-thiazine 61 0,15
2(4H)-Benzofuranone, 5,6,7,7a-
28 30,81 tetrahydro-4,4,7a-trimethyl-, (R)- 86 0,40
29 31,63 Benzofuran, 2,3-dihydro- 80 0,58
30 32,16 Benzoic acid 88 0,30
31 33,24 Octadecanoic acid, ethyl ester 78 0,23
32 33,42 5 -Hydroxymethylfurfural 90 1,51
33 33,53 Ethyl Oleate 87 0,44
34 34,30 9,12-Octadecadienoic acid, ethyl ester 91 3,44
9,12,15-Octadecatrienoic acid, 2,3-
35 34,77 dihydroxypropyl ester, (Z,Z,Z)- 65 0,17
36 34,93 2(3H)-Furanone, dihydro-4-hydroxy- 68 0,23
9,12,15-Octadecatrienoic acid, ethyl ester,
37 35,36 (Z,Z,Z)- 93 3,47
38 35,69 Phytol 92 8,98
Fumaric acid, decyl 2-
39 35,84 dimethylaminoethyl ester 71 0,39
40 37,15 2-Tertbutyl cyclohexyl propylphosphonofluoridate 70 0,37
41 38,27 3 -(1 -Methylhept-1 -enyl)-5-methyl-2,5 -dihydrofuran-2-one 68 0,22
42 38,64 1H-Imi dazole-4-methanol, 5 -methyl - 75 0,47
43 39,96 Hexadecanoic acid 92 13,15
44 40,50 Niacinamide 65 0,18
45 40,98 1-(4-Methyl-6-methoxy-2-quinolyl)-3,3'-dimethyl-(4,5'-bipyrazol)-5-ol 67 0,68
46 41,05 Palmitoleic acid 83 0,91
47 41,41 Heptadecanoic acid 73 0,53
48 42,87 Octadecanoic acid 90 1,74
49 43,27 Oleic Acid 92 2,53
50 43,99 9,12-Octadecadienoic acid (Z,Z)- 92 12,51
51 44,48 Sucrose 68 2,31
52 44,91 9,12,15-Octadecatrienoic acid, (Z,Z,Z)- 92 12,39
53 45,44 P-D-Glucopyranose, 1,6-anhydro- 64 0,80
54 45,65 Eicosanoic acid 80 1,12
55 48,27 Docosanoic acid 72 2,88
56 50,68 Hexadecanoic acid, 2-hydroxy-1-(hydroxymethyl)ethyl ester 63 0,92
57 56,80 Vitamin E 87 1,53
58 61,09 Campesterol 77 1,56
Рисунок 1 - Хроматограмма экстракта крапивы двудомной
Полученные соединения из образца представлены в виде хроматограммы с указанием времени удерживания и площади пиков (рисунок 1). Хроматограмма позволяет нам узнать время задержки различных химических соединений в столбе газа, используемого для разделения смеси.
Из таблицы 1 можно выделить следующие основные активные вещества:
-Hexadecanoic acid - пальмитиновая кислота - (гексадекановая кислота, химическая формула — C16H32O2 или C15H31COOH) —слабая химическая органическая кислота,
относящаяся к классу высших предельных карбоновых кислот.[3]
-9,12-Octadecadienoic acid (Z,Z) - линолевая кислота - одноосновная карбоновая кислота с двумя изолированными двойными связями CH3(CH2)3-(CH2CH=CH)2(CH2)7COOH. Относится к омега-6-ненасыщенным жирным кислотам.[4]
-9,12,15-Octadecatrienoic acid, (Z,Z,Z) - линоленовая кислота (цис-9,12,15-октадекатриеновая кислота) - неразветвленная полиненасыщенная жирная кислота, синтезируется только растениями, является незаменимой жирной кислотой для животных и человека, при некоторых заболеваниях (например, сахарном диабете) обмен этой кислоты в организме человека нарушается. [5]
-Glycerin - Глицерин — органическое соединение, простейший представитель трёхатомных спиртов. Представляет собой вязкую прозрачную жидкость со сладким вкусом. Нетоксичен, в отличие, например, от простейших двухатомных спиртов.[6]
-Acetic acid - уксусная кислота - слабая органическая кислота, относящаяся к классу предельных карбоновых кислот. Представляет собой бесцветную жидкость, которая обладает сильно разъедающим и раздражающим действием. [7]
-N,N-Dimethylglycine - диметилглицин - является производным аминокислоты Глицина. Эта аминокислота относится к протеинобразующим, т.е., к тем, которые участвуют в биосинтезе белков (протеинов) и входят в состав белковых соединений. [8]
-Phytol - фитол - ациклическое алифатическое органическое химическое соединение с структурной формулой С20Н400, относится к одноненасыщенным дитерпенам, основу которых составляют остатки изопрена. [9]
-Docosanoic acid - бегеновая кислота - это природная насыщенная жирная кислота, встречающаяся в растительных маслах и животных жирах в форме триглицеридов. [10]
-Oleic Acid - олеиновая кислота - мононенасыщенная жирная кислота. Относится к группе омега-9 ненасыщенных жирных кислот. [11]
-Sucrose - сахароза - дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из остатков двух моносахаридов: а-глюкозы и Р-фруктозы. [12]
-Campesterol - кампестерол - это фитостерин, химическая структура которого аналогична структуре холестерина. [13]
Заключение. Данное проведенное исследование позволяет нам анализировать химические соединения, содержащие в образце крапивы двудомной. В результате, в составе экстракта были обнаружены 58 различных химических соединений и их процентное содержание. Самым распространенным соединением была пальмитиновая кислота с процентным содержанием 13,51%. Полученные компоненты исследованного экстракта были представлены в виде хроматограммы с указанием времени удерживания и площади пиков.
CHEMICAL SCIENCES
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Куркин, В.А. Фармакогнозия: учебник для студентов фармацевтических вузов (факультетов)/ В.А. Куркин. - 3-е изд., перераб. и доп. — Самара : 000 «Офорт» ; ФГОУ ВО СамГМУ Минздрава России, 2016. - С. 1279.
2. Царев Н.И., Царев В.И., Катраков И.Б. Практическая газовая хроматография: Учебно-методическое пособие для студентов химического факультета по спецкурсу «Газохроматографические методы анализа». — Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 2000. - 4 с
3. Пальмитиновая кислота — Википедия (wikipedia.org)
4. Линолевая кислота — Википедия (wikipedia.org)
5. ЛИНОЛЕНОВАЯ КИСЛОТА — Большая Медицинская Энциклопедия (xn--90aw5c.xn--c1avg)
6. Глицерин — Википедия (wikipedia.org)
7. Уксусная кислота - уникальные свойства и применение - Портал Продуктов Группы РСС (рсс.еи)
8. http://farmamir.ru/2017/12/vitamin-v16
9. Фитол — Википедия (wikipedia.org)
10. http://cosmetic.ua>begenovaya kislota V коБтейке
11. Олеиновая кислота — Википедия (wikipedia.org)
12. Сахароза — Википедия (wikipedia.org)
13. https://translated.turbopages.org/
