Химический анализ флавоноидных соединений пижмы обыкновенной (Tanacetum vulgare L.)

Chemical analysis of flavonoid compounds of tansy (Tanacetum vulgare L.)

Olga Polovetskaya

candidate of chemical sciences, associate professor, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University, Russia, Tula

Maria Nikishina

candidate of chemical sciences, associate professor, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University, Russia, Tula

Alyona Timokhina

student, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University, Russia, Tula

Elena Tolokontseva

student, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University, Russia, Tula

Kseniya Zhoglova

student, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University, Russia, Tula

Аннотация. В настоящее время широкое применение в медицинской практике находят лекарственные растения, так как они не воздействуют негативно на организм, в отличие от некоторых синтетических препаратов. Из цветков пижмы обыкновенной методом настаивания и циркуляционной экстракции выделен этанольный экстракт. Идентификация флавоноидных соединений проведена с использованием методов тонкослойной хроматографии и хромато-масс-спектрометрии. Установлено, что доминирующими флавоноидными веществами являлись акацетин, апигенин, 2-фенил-5,7-диметокси-бензопиран-4-он.

Abstract. Currently in wide use in medical practice, find medicinal plants, as they do not impact negatively on the body, unlike some synthetic drugs. From the flowers of tansy by steeping, and recirculating the extraction of a dedicated ethanol extract. Identification of flavonoid compounds was carried out using the methods of thin-layer chromatography and gas chromatography-mass spectrometry. It is established that the dominant flavonoid substances were acacetin, apigenin, 2-phenyl-5,7-dimethoxy-benzopyran-4-one.

Ключевые слова: пижма обыкновенная; тонкослойная хроматография; флавоноиды; хромато-масс-спектрометрия; биологически активные вещества.

Keywords: tansy; thin-layer chromatography; flavonoids; chromatography-mass spectrometry; biologically active substances.

Пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare L.) относится к распространенным лекарственным растениям, обладающая широким спектром значимых биологически активных веществ: флавоноиды, эфирные масла, горькие гликозиды, дубильные вещества.

Для определения химических веществ в лекарственном растительном сырье используют различные методы, которые позволят идентифицировать точный химический состав [2, с. 233].

Цель работы – определение индивидуального химического состава флавоноидных компонентов спиртового экстракта пижмы обыкновенной (Tanacetum vulgare L.).

Объектом исследования являлись цветки пижмы обыкновенной, собранные в окрестностях п. Рассвет Тульской области в сухую погоду в начале цветения, когда цветки еще имеют углубления по центру (июль 2015 г). Влажность сырья – 10 масс %; содержание общей золы – 7,5 масс.% [3, с. 194].

Измельченные воздушно-сухие цветки (5 г) подвергали исчерпывающему экстрагированию 70 % этиловым спиртом, сочетая метод настаивания (24 ч) и циркуляционной экстракции в аппарате Сосклета до полного истощения сырья (72 ч). После проведения экстракции установку охлаждали, полученный раствор помещали в коническую колбу со шлифом, плотно закрывали и оставляли в холодильной камере на несколько дней для отстаивания от взвешенных частиц. Выпавший осадок балластных веществ отфильтровывали и полученную сумму обрабатывали в делительной воронке хлороформом для удаления неполярных соединений. Для отделения флавоноидов из водной фазы, маточник после экстрагирования хлороформом пятикратно обрабатывали этилацетатом до полного расслоения фаз и обесцвечивания этилацетатного слоя. Полученную вытяжку сгущали методом отгона растворителя на роторном испарителе до состояния густого экстракта. В результате получили извлечение темно-коричневого цвета с желто-зеленым оттенком и характерным травяным запахом [3, с. 195].

Для разделения флавоноидных компонентов экстракта использовали метод восходящей тонкослойной хроматографии на пластинах «Silufol» (Чехия) в системе растворителей хлороформ-метанол (соотношение объемов 9:1). На линию старта пластинки капилляром наносили этанольную вытяжку экстракта пижмы и раствор ГСО рутина. Затем пластина обрабатывалась 5%-ным спиртовым раствором хлорида алюминия(III) с последующим нагреванием в сушильном шкафу при температуре 100-105ºС в течение 2-3 мин.

Обнаружение пятен проводили в видимом и УФ-свете (λ = 254 нм). Показатель подвижности вещества определяют по формуле (1):

                                                                               ,                                                       (1)                                 

где: R_f – показатель подвижности, от 0 до 1; l – расстояние, пройденное веществом от точки нанесения пробы до центра зоны;  L – расстояние, пройденное растворителем от линии старта до линии финиша [1, с. 17-18].  

По данным ТСХ обнаружено три пятна, одно из которых относится к ГСО рутина, имеет коричневое окрашивание и величину R_f = 0,71. Остальные пятна относятся к исследуемому образцу раствора пижмы. Верхнее пятно имеет светло-желтое окрашивание (R_f = 0,76); для нижнего характерно светло-коричневое окрашивание в УФ-спектре (R_f  = 0,46).

Все пятна приобретают желто-зеленую флюоресценцию после обработки 5%-ным спиртовым раствором хлорида алюминия(III), что характерно для флавонов, флавонолов или их гликозидов. По величине R_f и характеру флюоресценции пятно исследуемого образца соответствует показателям ГСО рутина (рис. 1).

Рисунок. 1. Схема тонкослойной хроматографии экстракта пижмы обыкновенной: 1 – раствор ГСО рутина; 2 – проба экстракта пижмы

Для получения более подробной информации о составе исследуемого экстракта применен метод хромато-масс-спектрометрии на газовом хроматографе Agilent 6890 N с масс-селективным детектором Agilent 5973N (США) при следующих условиях: колонка кварцевая капиллярная HP-5MS размером 30 м х 0,2 мм, толщина пленки фазы 0,33 мкм; температура инжектора - 200 ^оС; интерфейса детектора - 280 ^оС; начальная и конечная температуры термостата колонки 50 ^оС (выдержка 3 минуты) и 280 ^оС (выдержка 10 минуты) соответственно; температура термостата колонки изменялась со скоростью 10 ^оС/мин. Газ-носитель – гелий. Объем вводимой пробы - 2 мкл. Способ ионизации - электронный удар (70эВ). Пробу вводили в хроматограф в режиме деления потока 1:10. Полученные хроматограммы обрабатывали на программном комплексе Enhanced data Analysis с использованием библиотек масс-спектров NIST11 и Willey9.

Хромато-масс-спектрометрический метод позволил зарегистрировать 21 пик, среди идентифицированных веществ с наибольшей концентрацией преобладали: гидрохинон; туйон (1-изопропил-4- метилбицикло[3,1,0]гексан-3- он); фенилуксусная кислота; 2-метоксифенол; β-D-глюкоза; акацетин (5,7-дигидрокси-4¹-метококсифлавон); апигенин (5,7-дигидрокси-2-(4- гидроксифенил)-4H-1- бензопиран-4-он); 2-фенил-5,7-диметокси-бензопиран-4-он; 2,5-циклогексадиен-1,4-дион(1,4-бензохинон); о-метокси-α-фенилэтиламин; деканаль; хинная кислота (1,3,4,5-тетрагидроксициклогексан-карбоновая кислота) (рис. 2). Доминирующими флавоноидными веществами являлись: акацетин (5,7-дигидрокси-4¹-метококсифлавон); апигенин (5,7-дигидрокси-2-(4- гидроксифенил)-4H-1- бензопиран-4-он); 2-фенил-5,7-диметокси-бензопиран-4-он.

Рисунок 2. Хромато-масс-спектр спиртового экстракта пижмы обыкновенной

Результаты исследования показывают, что химический состав цветков пижмы обыкновенной Tanacetum vulgare L. весьма богат, и представлен различными группами биологически активных соединений (эфирные масла, флавоноиды, антиоксиданты). На основании полученных результатов можно утверждать о перспективности данного сырья как источника биологически активных соединений и рекомендовать для дальнейших исследований.