Анализ качественного состава и количественного содержания дубильных веществ в траве растений из подсемейства nepetoideae семества lamiaceae

Аннотация

В статье проанализировано современное состояние вопроса касательно содержания дубильных веществ в надземной части малоизученных эфирномасличных растений подсемейства Nepetoideae семейства Lamiaceae. Целью исследования стал качественный и количественный анализ дубильных веществ как важной группы полифенолов в надземной части трех видов неофицинальных лекарственных растений - Ocimum americanum L., Lophanthus anisatus Adans. и Satureja hortensis L. Изучали надземную часть растений, которые культивировались в условиях Тернопольской обл. (Украина). Идентификацию дубильных веществ в водных извлечениях травы растений осуществляли с помощью общепринятых качественных реакций, а их компонентный состав - методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Качественными реакциями в каждом из исследованных растений обнаружено доминирование веществ конденсированной группы. С помощью метода ВЭЖХ установлено, что преобладающими компонентами дубильных веществ в надземной части всех анализируемых растений являются производные флаван-3-ола, принадлежащие к группе конденсированных дубильных веществ, а именно: катехин, эпикатехин, галлокатехин и эпигаллокатехин. Катехины и другие полифенолы являются эффективными антиоксидантами и проявляют мембраностабилизирующие, вяжущие и противовоспалительные свойства. Максимальное содержание и разнообразие соединений конденсированной группы наблюдается в траве Satureja hortensis. Галловая и эллаговая кислоты, которые относятся к группе гидролизованных танинов, содержатся в траве изучаемых видов в минорных количествах.

Таким образом, с помощью качественных реакций в траве трех видов растений из подсемейства Nepetoideae семества Lamiaceae установлено наличие дубильных веществ, среди которых доминируют соединения конденсированной группы. Проведенные исследования позволили установить, что наиболее перспективным сырьем для дальнейших фармакологических исследований антиоксидантной, вяжущей активностей является трава Satureja hortensis, что обусловлено высоким содержанием и разнообразием компонентов дубильных веществ.

Ключевые слова: Ocimum americanum, Lophanthus anisatus, Satureja hortensis, дубильные вещества, высокоэффективная жидкостная хроматография

Представители подсемейства Nepetoideae семейства Lamiaceae известны как эфиромасличные лекарственные растения, большинство из которых происходит из Средиземноморья. Они используются в народной медицине целого ряда стран [2, 11]. Несмотря на широкий спектр терапевтического действия растительных средств на основе растений указанного подсемейства, они недостаточно исследованы в научном плане.

Установлено, что значительную роль в проявлении биологической активности этих растений играют, кроме эфирных масел, также фенольные соединения [1, 5]. Дубильные вещества, совместно с флавоноидами и фенолкарбоновыми кислотами, составляют основу группы полифенольных соединений в сырье растений подсемейства Nepetoideae семейства Lamiaceae [3, 11].

Фармакологическая и пищевая ценность полифенолов в профилактике и лечении хронических заболеваний обусловлена их антиоксидантными, антимутагенными, антирадикальными и мембраностабилизирующими свойствами [4-9]. В связи с этим, поиск и исследование перспективных источников дубильных веществ как полифенолов с наиболее выраженными антиоксидантными свойствами среди малоизученных лекарственных растений подсемейства Nepetoideae семейства Lamiaceae является актуальным заданием для современной фармацевтической науки и практики.

Цель наших исследований - определение качественного состава и количественного содержания компонентов дубильных веществ в надземной части трех неофицинальных видов лекарственных растений подсемейства Nepetoideae семейста Lamiaceae - Ocimum americanum L., Lophanthus anisatus Adans. и Satureja hortensis L.

Объект исследований - надземная часть растений, собранная во время их цветения в условиях культуры на территории Тернопольской обл. (Украина) в 20142015 гг. Сырье высушивали в тени при температуре 30-35⁰С на протяжении 3-5 дней.

Идентификацию дубильных веществ в водных извлечениях травы растений осуществляли с помощью общепринятых качественных реакций (цветных и реакций осаждения): с растворами желатина, алкалоидов, железо-аммонийных квасцов, бромной водой, ванилином и кислотой хлороводородной концентрированной [2]. Исследование качественного состава и количественного содержания компонентов дубильных веществ осуществляли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на хроматографе Agilent 1200 3 DLC System Technologies производства США [10].

Как подвижную фазу использовали: раствор А (0,1 % трифлуоруксусная кислота (Fluka), 5 % ацетонитрил (Sigma-Aldrich) и вода (pH=2,08)) и раствор B (0,1 % трифлуоруксусная кислота и ацетонитрил). Режим хроматографирования: максимальная скорость подачи подвижной фазы 0,1 мл/мин, максимальное рабочее давление элюента 40 кПа, температура термостата колонки 25⁰С; объем вводимой пробы - 5-10 мкл, время хроматографирования - 40 мин, время сканирования 0,6 сек, диапазон детектирования - 190-400 нм, длина волн - 255 и 280 нм. При проведении исследований были использованы стандартные образцы веществ фирмы Sigma- Aldrich.

Подготовка проб сырья для анализа состояла в следующем: около 1 г измельченного сырья (точная навеска) помещали в круглодонную колбу обьемом 100 мл, добавляли 50 мл воды бидистиллированной и экстрагировали на водяной бане с обратным холодильником при постоянном перемешивании в течение 30 мин. После охлаждения извлечение фильтровали и количественно переносили в мерную колбу вместимостью 100 мл, после чего доводили объем раствора до метки водой бидистиллированной. Перед хроматографирования полученные извлечения фильтровали через фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Объем пробы, который вводили в виалу, оставил 10 мкл.

На основе проведенных качественных реакций в сырье исследуемых растений установлено наличие дубильных веществ; по результатам реакции с железоаммонийными квасцами было установлено доминирование соединений конденсированной группы. Анализ УФ-спектров экстрактов исследуемых растений показал наличие двух максимумов поглощения - при 255 и 280 нм, на основе чего был осуществлен их ВЭЖХ-анализ при указанных параметрах волн.

Методом ВЭЖХ установлено накопление ряда составляющих дубильных веществ в траве исследуемых растений (табл. 1). Как видно из табл. 1, наиболее широкий компонентный состав дубильных веществ обнаружен в траве Satureja hortensis (7 компонентов).

Установлено, что преобладающими компонентами дубильных веществ в надземной части всех анализируемых растений являются производные флаван-3-ола, принадлежащие к группе конденсированных дубильных веществ. В составе фрагментов конденсированных дубильных веществ травы исследуемых видов нами обнаружены катехин, эпикатехин, галокатехин и эпигаллокатехин.

Максимальное содержание и разнообразие соединений конденсированной группы наблюдается в траве Satureja hortensis (см. табл. 1). Как видно из табл. 1, галловая и эллаговая кислоты, которые относятся к группе гидролизованных танинов, содержатся в траве изучаемых видов в минорных количествах. Несколько высшим оказалось содержание эпикатехина галлата в траве исследованных видов растений; катехина галлат выявлен только в траве Satureja hortensis.

Полученные нами данные касательно доминирования конденсированных танинов согласуются с результатами исследований ученых относительно других видов семейства Губоцветные [5].

Различия в накоплении танинов в надземной части растений из разных регионов можно объяснить влиянием целого ряда внешних и внутренних факторов: особенностями их генотипа, географического происхождения, климата и типа почвы определенной местности, продолжительностью и температурой сушки сырья [2, 5, 11].

5

Известно [4-9], что катехины и другие полифенолы являются эффективными поглотителями активных форм кислорода, функционируют в качестве антиоксидантов и проявляют мембраностабилизирующие, вяжущие и противовоспалительные свойства. Они быстро и интенсивно метаболизируются в организме человека и животных , что подчеркивает их важную роль в проявлении антиоксидантной, антимутагенной, противовоспалительной и антиканцерогенной активности.

Таким образом, с помощью качественных реакций в траве трех видов растений из подсемейства Nepetoideae семества Lamiaceae установлено наличие дубильных веществ, среди которых доминируют соединения конденсированной группы. Методом ВЭЖХ в траве каждого исследованного вида растений идентифицировано и установлено количественное содержание 6-8 соединений, которые являются компонентами дубильных веществ.

Наши исследования позволили установить, что наиболее перспективным растением для дальнейших фармакогностических исследований является трава Satureja hortensis, что обусловлено высоким содержанием и разнообразием компонентов дубильных веществ. Полученные данные могут быть использованы при дальнейшем планировании фармакологических исследований, а также в хемотаксономии видов растений из семества Lamiaceae.

Литература

1. Гаврилин М.В. Фенольные соединения надземной части шалфея мускатного (Salvia sclarea L.), культивируемого в Ставропольском крае / М.В. Гаврилин, О.И. Попова, Е.А. Губанова// Химия растительного сырья. - 2010. - №4. - С. 99-104.
2. Куркин В.А. Фармакогнозия: Учебник для студ. фарм. вузов. - Самар: СамГМУ, 2004. - С. 867-876.
3. Шанайда М.И. Качественный состав и количественное содержание гидроксикоричных кислот в надземной части культивируемых представителей семейства Lаmiaceae / М.И. Шанайда, С.М. Марчишин // Вестник ЮКГФА. - 2016. - №1. - С. 23-26.
4. Higdon J. Tea catechins and polyphenols: health effects, metabolism, and antioxidant functions / J. Higdon, В. Frei // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. - 2003. - 43(1). - Р. 89-143.
5. Khomdram S. Polyphenolic impounds and free radical scavenging activity in eight Lamiaceae herbs of Manipur / S. Khomdram, K. Potsangbam // Not. Sci. Biol. - 2011. - 3(2). - Р. 108-113.
6. Epigallocatechin gallate is the most effective cancer chemopreventive polyphenol in green tea . / Guang-Jian Du, Zhiyu Zhang, Xiao-Dong Wen [et al.] // Nutrients. - 2012. - V. 4. - P. 1679-1691.
7. Effects of tea catechins, epigallocatechin, gallocatechin, and gallocatechin gallate, on bone metabolism / Chun Hay Ko, Kit Man Lau, Wing Yee Choy, Ping Chung Leung // J. Agric. Food Chem. - 2009. - 57 (16). - P. 7293-7297.
8. Mendoza-Wilson A.M. Theoretical study of the molecular properties and chemical reactivity of (+)-catechin and (-)-epicatechin related to their antioxidant ability / A.M.
9. Mendoza-Wilson, D. Glossman-Mitnik // J. of Molecular Structure: THEOCHEM. - 2006. - V. 761, I. 1-3. - P. 97-106.
10. Prooxidant property of green tea polyphenols epicatechin and epigallocatechin-3-gallate: implications for anticancer properties / S. Azam, N. Hadi, N. Khan, S. Hadi // Toxicology in vitro. - 2004. - V. 18, I. 5. - Р. 555-561.
11. Sensitive determination of catechins in Tea by HPLC // Thermo scientific. Dionex corporation. - 2011. - N 275. - 9 p.
12. Shanayda M.I. The results of introductional and phytochemical researches of Ocimum americanum L. under condition of Western Podillja of Ukraine / M.I. Shanayda, O.A.

Korablova // Proceedings of scientific works AgroBioNet «Agrobiodiversity for improving nutrition, health and life quality» (Slovakia). Part II. - Nitra, 2015. - P. 593-596.