Scientific journal
International Journal of Applied and fundamental research
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

CHEMICOTAXONOMICAL STUDY OF SOME PLANTS OF THE CARYOPHYLLACEAE FAMILY

Darmogray S.V. 1 Erofeeva N.S. 1 Filippova A.S. 1 Darmogray V.N. 1
1 I.P. Pavlov Ryazan State Medical University
1698 KB
In the article was studied qualitative and quantitative composition of the some species of the family Caryophyllaceae Juss. overground part using HPLC for the presence of polyphenolic compounds and phytoecdysteroids. In this species found more than fifteen polyphenolic and steroid compounds, in particular, ecdysteroid polypodine B and polyphenolic substance vicenin. Also the article provides information about the list of substances and results of quantitative determination of polypodine B and vicenin.
HPLC
polypodine B
vicenin
chemotaxonomy
ВЭЖХ
полиподин B
виценин
хемотаксономия

Представители крупного семейства гвоздичные (Caryophyllaceae Juss.) включающего более 100 родов и свыше 2500 видов широко распространены в зоне умеренного климата преимущественно северного полушария (Средиземноморья), Средней Азии, заходят в тропики, особенно в горные районы, некоторые встречаются и в Арктике [5]. Это однолетние, двулетние или многолетние травы, реже кустарнички. Первые виды семейства были описаны в работах ещё долиннеевских авторов (Турнефор, Буксбаум и др.). Однако основа научного подхода к изучению растений, в том числе и семейства гвоздичных, заложены в работах К. Линнея. Он распределил виды, относящиеся в настоящее время к семейству между несколькими классами своей системы. Описание таксона как семейства сделал А.Л. Жюсье в 1789 г. [7]. Со времён Линнея и до наших дней был накоплен значительный гербарный материал, который тщательно изучался и изучается многими крупнейшими систематиками мира. В настоящее время большинство из них принимает единое семейство Caryophyllaceae Juss., разделяя его на три подсемейства: алсиновые (Alsinoideae Vierh.), смолёвковые (Silenoideae A. Br.) и паронихиевые (Paronichioideae Vierh.) [7]. Химический состав семейства в целом и его отдельных подсемейств изучен недостаточно. Из видов подсемейств выделены и идентифицированы различные классы природных соединений, таких как: флавоноиды, среди которых производные флавона (апигенин, лютеолин и их аналоги); флавонола (кверцетин, кемпферол, изорамнетин и их гликозиды); кумарины и оксикумарины (герниарин, умбеллиферон и др.); сапонины, агликонами которых являются гипсогенин, гипсогеновая и квилаевые кислоты и т.д.; оксикоричные кислоты (кофейная, н-оксикоричная и др.). Замечено, что подсемейства Alsinoideae и Silenoideae по составу флавоновых гликозидов и других фенольных соединений стоят ближе друг к другу, чем к подсемейству Paronichioideae, хотя многосемянные роды последнего (Spergula L., Spergularia (Pers.) J. et C. Presl, Alsine L., Telephium L., Polycarpon L.) также близки к подсемейству Alsinoideae. Только роды Paronichiа Mill., Herniaria L. и, по-видимому, Pteranthus Forssk. по химическому составу располагаются изолированно [4]. Особенно большое значение приобретают вещества стероидной природы экдистероиды (рис. 1) – гормоны линьки насекомых, обладающие рядом ценнейших свойств [1, 2, 6, 8, 9]. Эти соединения очень характерны для семейства гвоздичных, равно как и флавоноид виценин (рис. 3) (6,8-С-β-D-диглюкопиранозид апигенина) и антоцианы (рис. 2), которые наряду с другими веществами (сапонины) могут свидетельствовать о принадлежности исследуемых видов растений к семейству гвоздичных [4].

darmog1.tif darmog2.tif

Рис. 1. Структура полиподин В Рис. 2. Структура цианидина

darmog3.tif

Рис. 3. Ротационная изомеризация С-дигликозидов апигенина (виценина) (получены при обработке виценина слабым раствором кислоты хлористоводородной)

Цель исследования – проанализировать химический состав некоторых видов растений семейства гвоздичные методом ВЭЖХ.

Материалы и методы исследования

При изучении растений использовали гербарный материал, полученный нами из различных Гербариев стран СНГ. Химическое изучение растений проводили с помощью ВЭЖХ-спектрометрии, используя хроматограф фирмы «Gilston», модель 305, Франция; инжектор ручной, модель «Rheodine» 7125, США, с последующей компьютерной обработкой материалов исследования с помощью программы «Мультихром» для «Windows». Подвижная фаза – ацетонитрил:вода:кислота фосфорная (200:300:0,5); неподвижная фаза – металлическая колонка, размером 4,6×250 мм, Kromasil C 18, размер частиц 5 микрон; температура комнатная; скорость подачи элюанта 0,5 мл/мин.; продолжительность анализа 60 мин. Детектирование проводили с помощью УФ-детектора «Gilston» UV/VIS, модель 151, при длине волны 245 нм.

Для исследования брали около 1,5 г сырья изучаемых нами растений, в колбе на 150 мл извлекали БАВ 20 мл спирта этилового 70 %-ного на водяной бане с обратным холодильником в течение 1 часа. Смесь фильтровали в мерную колбу на 25 мл и доводили объём до метки 70 %-ным спиртом этиловым (исследуемый раствор А). Параллельно готовили серию 0,05 %-ных растворов сравнения в 70 %-ном спирте этиловом: 25 индивидуальных фенольных соединений, а также экдистероидов, экдистерона и полиподина В. По 20 мкл исследуемых растворов и растворов сравнения вводили в хроматограф и хроматографировали в вышеприведённых условиях. Для количественного определения очень важных в химическом и таксономическом отношении соединений виценина и полиподина В параллельно готовили растворы стандартного образца (РСО) виценина и полиподина В в 70 %-ном спирте этиловом. Для этого около 0,020 г (точная навеска) виценина и полиподина В помещали в мерную колбу на 25 мл, прибавляли 20 мл спирта этилового 70 %-ного, перемешивали до растворения и доводили объём до метки тем же растворителем (РСО). По 20 мкл исследуемого раствора и растворов РСО вводили в хроматограф и хроматографировали по приведённой выше методике. Расчёт количественного содержания виценина и полиподина В производили методом абсолютной калибровки с помощью компьютерной программы «Мультихром» для «Windows» и формулы:

dar01.wmf,

где Sис – площадь пика виценина или полиподина В в исследуемом растворе; Sст – площадь пика стандартного раствора (РСО) виценина или полиподина В; X % – концентрация виценина или полиподина В в %; C – концентрация РСО виценина или полиподина В в г/мл; a – навеска исследуемого образца; W – потери в массе при высушивании в %; P – чистота стандартов виценина или полиподина В.

Результаты исследования и их обсуждение

В результате проведённых исследований растений нами изучен химический состав некоторых полифенольных и стероидных соединений, данные приведены в табл. 1, 2, 3; на рис. 4.

darmog4.wmf

Рис. 4. Хроматограмма ВЭЖХ водно-спиртового извлечения из травы телефиума восточного (детектирование при длине волны 245 нм)

Таблица 1

Растение

Навеска, г

Объём извлечения А, мл

Объём извлечения для введения в хроматограф

Найдено в %

виценин

полиподин В

гастролихнис трёхцветковый

Gastrolychnis triflora (A.Br.) Tolm.

0,320

25

1 мл А до 5 мл подвижной фазой

-

0,240

туника прямая

Tunica stricta (Bunge) Fich.

0,350

25

1 мл А до 5 мл подвижной фазой

0,560

0,300

кверия испанская

Queria hispanica L.

0,263

25

1 мл А до 5 мл подвижной фазой

0,460

0,510

телефиум восточный

Telephium orientale Boiss.

0,443

25

1 мл А до 2 мл подвижной фазой

0,480

0,023

Таблица 2

Результаты идентификации некоторых полифенольных и стероидных соединений телефиума восточного (водно-спиртового извлечение, детектирование при длине волны 245 нм)

№ п/п

Время,

мин

Высота,

mV

Площадь,

mV*сек

ФО

Конц., %

Название соединения

1

4.429

42.29

1182.36

1.000

5.53

о-кумаровая кислота

2

4.839

45.37

1132.84

1.000

5.29

аскорбиновая кислота

3

5.27

65.82

1149.65

1.000

5.37

неидентифицированное соединение

4

5.588

164.61

2342.84

1.000

10.95

танин

5

6.856

71.26

1009.06

1.000

4.72

галловая кислота

6

7.056

58.66

1419.65

1.000

6.64

неидентифицированное соединение

7

7.871

22.35

849.43

1.000

3.97

цикориевая кислота

8

8.608

31.57

839.38

1.000

3.92

хлорогеновая кислота

9

8.92

27.86

652.06

1.000

3.05

неидентифицированное соединение

10

9.451

18.71

354.12

1.000

1.66

неидентифицированное соединение

11

9.763

18.91

444.69

1.000

2.08

виценин

12

10.79

13.31

1197.44

1.000

5.60

неидентифицированное соединение

13

12.03

10.57

467.62

1.000

2.19

неидентифицированное соединение

14

12.54

9.94

368.46

1.000

1.72

неидентифицированное соединение

15

13.53

21.77

980.12

1.000

4.58

кофейная кислота

16

14.71

30.58

1437.15

1.000

6.72

неидентифицированное соединение

17

16.16

53.49

1816.36

1.000

8.49

неидентифицированное соединение

18

17.77

2.38

71.95

1.000

0.34

полиподин В

19

19.2

66.41

2534.65

1.000

11.85

неидентифицированное соединение

20

25.28

7.52

362.38

1.000

1.69

неидентифицированное соединение

21

27.34

1.06

28.01

1.000

0.13

неидентифицированное соединение

22

29.95

1.56

75.16

1.000

0.35

неидентифицированное соединение

23

31.85

8.36

451.19

1.000

2.11

дигидрокверцетин

24

33.03

4,03

228.40

1.000

1.07

коричная кислота

25

46.1

798.41

21395.00

0,250

100.00

 

Таблица 3

Результаты идентификации некоторых полифенольных и стероидных соединений в растений (водно-спиртового извлечение, детектирование при длине волны 245 нм)

Растение

Идентифицированные соединения

Неидентифицированные соединения

Важнейшие идентифицированные полифенольные соединения

Идентифицированные экдистероиды

гастролихнис трёхцветковый Gastrolychnis triflora (A.Br.) Tolm.

15

7

виценин, изовитексин, дигидрокверцетин

полиподин В

туника прямая

Tunica stricta (Bunge) Fich.

12

4

виценин, витексин

полиподин В

кверия испанская

Queria hispanica L.

15

15

виценин, рутин

полиподин В

телефиум восточный

Telephium orientale Boiss.

11

13

виценин,

дигидрокверцетин

полиподин В

Для примера приводим хроматограмму ВЭЖХ водно-спиртового извлечения из травы телефиума восточного (рис. 4).

Ряд пиков остался неидентифицированым, что даёт повод продолжить изучение качественного состава травы изучаемых растений.

Выводы

Таким образом, работа показала, что в растениях родов гастролихнис, кверия, туника, телефиум присутствует фитоэкдистероид полиподин В, что не позволяет согласиться с мнением некоторых исследователей [3], что эти растения не содержат экдистероидов (равно как и многие другие виды гвоздичных). В телефиуме восточном экдистероиды найдены впервые из всего подсемейства паронихиевых семейства гвоздичных. Работа в этом направлении продолжается.