Изучение состава растительного лекарственного сбора методом газо-жидкостной хроматографии с хромато-масс-спектрометрическим детектированием

УДК 615.074

ИЗУЧЕНИЕ СОСТАВА РАСТИТЕЛЬНОГО ЛЕКАРСТВЕННОГО СБОРА МЕТОДОМ ГАЗО-ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ C ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ ДЕТЕКТИРОВАНИЕМ

А.Н. Кузьменко*, Е.Б.Пашкова**, А.В.Пирогов**, Р.В. Разживин*, В.Ю. Решетняк*

Исследован компонентный состав летучей фракции ацетонитрильных вытяжек растительного сбора, применяемого для лечения органов дыхания. Для каждого из видов лекарственных растений предложен набор веществ-маркеров, позволяющих стандартизовать растительное сырье и сбор на его основе методом газо-жидкостной хроматографии с хромато-масс-спектрометрическим детектированием.

Ключевые слова: газо-жидкостная хроматография с масс-селективным детектированием, лекарственные растения, стандартизация, растительное лекарственное сырье, растительные сборы.

В качестве объектов исследования мы выбрали 5 видов фармакопейных растений (ГФ XI) [1, 2]: эвкалипт прутовидный (Eucalyptus viminalis L.), мать-и-мачеха обыкновенная (Tussilago farfara L.), мята перечная (Mentha piperita L.), тимьян ползучий (чабрец) (Thymus serpyllum L.), алтей лекарственный (Althaea officinalis L.).

Для проверки подлинности сырья данных растений, согласно ГФ XI, используют микроскопический анализ (трава чабреца, листья мать-и-мачехи), качественные реакции на слизи (корни алтея), определяют суммарное содержание эфирного масла методом перегонки с водяным паром (листья мяты, листья эвкалипта). Все эти методы определения подлинности являются устаревшими и несовершенными, цветные реакции не являются специфичными для конкретного вида растительного сырья, количественно определяется только суммарное содержание веществ.

Препараты алтея обладают обволакивающими, защитными, смягчающими и противовоспалительными свойствами, оказывают отхаркивающее и некоторое обезболивающее действие. Их применяют при хронических бронхитах, трахеитах, ларингитах, бронхопневмониях и бронхиальной астме. Трава чабреца употребляется при простудных заболеваниях как средство, способствующее усилению секреции бронхов и более быстрому выделению мокроты, а также обладающее дезинфицирующими свойствами. Листья мать-и-мачехи применяют как отхаркивающее и мягчительное средство. Листья эвкалипта прутовидного

применяют при острых и хронических инфекционно-воспалительных заболеваниях различной локализации. Мяту перечную издавна применяют как антисептическое средство при воспалительных заболеваниях верхних дыхательных путей и стоматитах [3, 5, 6].

По литературным данным, корни алтея лекарственного содержат около 35% слизи, состоящей в основном из полисахаридов - пентозанов и гексоза-нов, расщепляющихся при гидролизе на галактозу, декстрозу и пентозу. Кроме того, корни содержат до 16% пектиновых веществ, до 37% крахмала, до 10% сахарозы, 2% аспарагина, 4% бетаина, 1,7% жирного масла. Листья и цветки содержат слизь и около 0,02% твердого эфирного масла.

Трава чабреца содержит свыше 1% эфирного масла, основным компонентом которого являются кристаллический тимол (до 35%) и жидкий карвакрол (до 20%). В незначительных количествах масло содержит терпены: цимол, борнеол, цингиберин, терпинен и терпинеол. В траве чабреца найдены тритерпены (ур-соловая и олеаноловая кислоты), а также флавонои-ды, дубильные вещества, горечи, минеральные соли. В зрелых семенах содержится 33,6% жирного масла. В их составе определены кислоты: пальмитиновая (2,6%), стеариновая (2,3%), олеиновая (11,4%), лино-левая (20,9%) и линоленовая (62,8%) [4, 6].

В листьях мать-и-мачехи слизь является основным компонентом - до 8% (при ее гидролизе образуются глюкоза, галактоза, пентозы и уроновые кислоты). Листья и соцветия растений содержат горькие глико-

зиды (2,63%), тритерпеновые сапонины, органические кислоты (галловая, яблочная, винная, аскорбиновая), стеролы (ситостерин, стигмастерин и др.), а также флавоноиды (рутин, гиперозид), полисахариды (инулин, декстрин), каротиноиды, следы дубильных веществ и эфирных масел [3, 6].

Листья эвкалипта содержат эфирное масло, флавоноиды и дубильные вещества. По ГФ XI допускается содержание эфирного масла для цельного сырья эвкалипта шарикового не менее 2,5%, резаного - не менее 1,5%, а для эвкалипта прутовидного - не менее 1%. Содержание цинеола в эфирном масле эвкалипта шарикового должно быть не менее 60%, а эвкалипта прутовидного - не менее 45%. Эфирное масло имеет вид легкоподвижной прозрачной бесцветной или желтоватой жидкости с запахом цинеола [4, 6].

Листья мяты перечной содержат до 3% эфирного масла (по ГФ XI требуется не менее 1%), соцветия содержат 4-6%. Основная составная часть эфирного масла - l-ментол (до 65%, но не менее 50% в свободном состоянии и в виде эфиров). Кроме ментола масло листьев содержит ментон, ментилацетат, пинен, лимонен, цинеол, пулегон, жасмон и другие моноциклические терпены [4-6].

Цель данной работы - изучение компонентного состава летучей фракции экстрактов отобранных растений методом газовой хроматографии с хромато-масс-спектрометрическим детектированием, а также анализ полученных результатов для определения возможности выявления индикаторных веществ.

Экспериментальная часть

Пробоподготовка заключалась в следующем: флакон с полученным экстрактом помещали на 10 мин в ультразвуковую ванну-мешалку «Сапфир» без нагрева. Затем отбирали 10 мл экстракта в пластиковую колбу для центрифугирования и центрифугировали в течение 2 мин на центрифуге «Ohaus Split 16000 rpm» при 16000 об/мин. Отбирали микродозатором 1 мл экстракта с поверхности для предотвращения попадания частиц сырья и помещали в барабан инжектора хромато-масс-спектрометра.

Работу проводили на газовом хроматографе «Agilent Technologies 6850 Series II». Детектор масс-селективный «Agilent Technologies 5973 Network». Условия хроматографирования: колонка «Agilent Technologies HP-5MS» длиной 30 м и внутренним диаметром 0,25 мм, температура колонки 30-240°С. Скорость подъема температуры 5°/мин; конечный изотермический участок 10 мин. Температура

испарителя 200°С. Температура инжектора 30°С; скорость газа-носителя (гелия) 1 мл/мин.

Результаты и их обсуждение

Компонентный состав летучей фракции алтея лекарственного представлен в табл. 1. Обращает на себя внимание наличие в экстракте алтея палюстро-ла, характерного для багульника болотного. Такие специфические соединения, как луплур и изооктилфта-лат, могут выступать в качестве индикаторных компонентов для данного вида сырья.

Компонентный состав летучей фракции мать-и-мачехи представлен в табл. 2. Специфическим веще-

Т а б л и ц а 1

Компонентный состав летучей фракции экстракта корней алтея

Соединение Время удерживания, мин Степень совпадения с библиотечным масс-спектром, %

Этилбензол 10,603 91

п-Ксилен 10,927 91

Палюстрол 31,684 91

Пальмитиновая кислота 40,107 97

а-Лимонен 42,898 89

Луплур 43,366 94

Стеариновая кислота 44,214 90

п-Крезол 49,631 92

Изооктил фталат 54,396 92

Т а б л и ц а 2

Компонентный состав летучей фракции экстракта листьев мать-и-мачехи

Соединение Время Степень

удерживания, совпадения с

мин библиотечным масс-спектром, %

Уксусная кислота 7,058 90

Анетол 24,692 97

Тетрадекан 27,483 94

Кариофиллен 28,042 91

Р-Бисаболен 30,234 93

Каламенен 30,602 96

Дигидроактиндиолид 30,801 87

Спатуленол 31,911 93

Кариофиллен оксид 32,044 90

у-Эудесмол 33,154 91

Гептадекан 34,541 90

Пальмитиновая кислота 40,103 98

Фитол 42,776 91

Линоленовая кислота 43,413 94

транс-Сквален 43,945 91

п-Крезол 49,620 98

Гептадекан 52,403 94

9-Метил-нонадекан 60,938 93

Т а б л и ц а 3

Компонентный состав летучей фракции экстракта листьев мяты перечной

Соединение Время удерживания, Степень совпадения с

мин библиотечным масс-спектром, %

Уксусная кислота 7,409 90

а-Туйен 12,924 93

а-Пинен 13,088 97

Камфен 13,514 97

Р-Терпинен 14,534 91

Эвкалиптол 16,758 98

цис-Р-Терпинеол 17,036 96

транс-ментон 20,475 98

Пулегон 21,980 97

Пиперитон 22,386 96

Изоэвгенол 26,517 93

Р-Бурбонен 27,053 95

Кариофиллен 27,940 99

Р-Кубебен 29,480 91

Гермакрен 29,593 96

1 -этенил-1 -метил-2,4-бис( 1 -метилэтенил)-циклогексан 30,183 93

Спатуленол 31,915 90

Додекановой кислоты метилэтиловый эфир 32,958 91

6-изопропенил-4,8а-диметил-1,2,3,5,6,7,8,8а-октагидро-нафталенол-2 35,155 89

Гексагидрофарнезил ацетон 37,617 91

Пальмитиновая кислота 40,115 98

Фитол 42,776 91

Линоленовая кислота 43,765 99

Сквален 44,172 90

и-Крезол 49,620 94

Тетракозан 55,533 98

Эикозан 60,935 91

Т а б л и ц а 4

Компонентный состав летучей фракции экстракта листьев чабреца

Соединение Время Степень совпадения с библиотечным

удерживания, масс-спектром, %

мин

Уксусная кислота 6,581 90

Линолоол 18,525 94

Гераниол 22,965 90

а-Цитраль 24,090 93

Гераневая кислота 26,646 87

Кариофиллен 28,042 99

Гермакрен 29,586 97

р-Кубебен 29,589 96

у-Элемен 29,965 98

р-Бисаболен 30,226 96

Дигидроактиндиолид 30,809 94

1,6,10-додекатриен-3-ол, 3,7,11-триметил-, 31,528 91

Спатуленол 31,915 93

Кариофиллен оксид 32,044 91

Гептадекан 34,537 93

Миристиновая кислота 36,089 91

Эудесма-5,11(13)-диен-8,12-олид 38,868 93

Нафто(2,3-Ь)фуран-2(3Н)-он, декагидро-8а-метил-3,5-бис(метилен)-, 39,716 98

Пальмитиновая кислота 40,122 98

Циклогексадекан 42,225 97

Фитол 42,772 94

Линолевая кислота 43,640 91

Линоленовая кислота 43,757 99

и-Крезол 49,624 94

Эйкозан 52,403 93

1,2-бензолдикарбоновой кислоты, моно (2-этилгексил) эфир 54,408 91

Тетракозан 55,533 91

Пентакозан 60,938 90

Геранил изобутират 62,936 91

Т а б л и ц а 5

Компонентный состав летучей фракции экстракта листьев эвкалипта

Соединение Время удерживания, мин Степень совпадения с библиотечным масс-спектром, %

а-Пинен 12,955 96

Камфен 13,698 94

ß-Пинен 14,773 94

а-Фелландрен 15,812 91

о-Цимен 16,539 92

Эвкалиптол 16,743 93

3-Карен 17,669 94

Фенхол 18,896 97

4-Терпинеол 21,393 96

и-Мент- 1-ен-8-ол 21,820 90

Карвон 23,336 90

Карвакрол 25,060 95

и-Тимол 25,071 93

Изоэвгенол 26,459 93

а-Кубебен 26,826 99

Копаен 26,908 99

а-Гурьюнен 27,791 99

Кариофиллен 28,049 99

Ароманендрен 28,444 99

Аллоаромадендрен 28,558 99

Изоледен 29,363 91

у-Кадинен 29,460 93

ß-Эудесмен 29,726 99

у-Мууролен 29,464 93

ß-Неокловен 29,601 95

Эудесма-4( 14),11-диен 29,722 98

Бициклогермакрен 29,961 93

а-Аморфен 30,383 97

Декагидроаромадендрен 30,520 98

8-Аморфен 30,598 93

Дигидроактиндиолид 30,793 95

Элемол 31,227 91

Эпиглобулол 31,489 96

Спатуленол 31,927 94

Глобулол 32,087 99

у-Селинен 32,259 91

Ледол 32,275 98

у-Эудесмол 33,165 97

4,4,8-триметилтрицикло [6,3,1,0(1,5)]додекан-2,9-диол 38,368 95

Пальмитиновая кислота 40,107 98

Фитол 42,780 91

Линоленовая кислота 43,398 93

и-Крезол 49,620 95

Гептакозан 52,399 91

ством для мать-и-мачехи является каламенен, гидропроизводное нафталина, встречающееся также в составе криптомерии японской (Cryptomeria japonica (L.f.) D. Don). В целом алтей и мать-и-мачеха не так богаты летучими соединениями (в литературе сведения об этих веществах отсутствуют), как мята и эвкалипт. Но найденные нами соединения являются потенциальными индикаторными компонентами данных лекарственных растений.

Компонентный состав летучей фракции мяты перечной представлен в табл. 3. Характерными для мяты

являются следующие терпеноиды: ß-бурбонен, ментон (продукт окисления ментола), пиперитон, пулегон, туйон, ß-терпинен, а также 1-этенил-1-метил-2,4-бис(1-метил-этенил)-циклогексан. Из производных нафталина встречается 6-изопропенил-4,8а-диметил-1,2,3,5,6,7Д8а-окта-гидро-нафталенол-2, из производных предельных углеводородов - гексагидрофарнезил ацетон (производное пентадекана). Богатый компонентный состав мяты позволяет выбирать возможные «маркеры».

Компонентный состав летучей фракции чабреца представлен в табл. 4. В качестве специфических со-

Т а б л и ц а 6

Сравнение компонентного состава для всех исследованных растений

Вещество Алтей Мать-и-мачеха Мята Чабрец Эвкалипт

Р-бисаболен + +

Р-бурбонен +

Камфен + +

Карен +

Кариофиллен + + + +

Кариофиллен оксид + +

Карвон +

(-)-а-Копаен +

Р-Кубебен + + +

о-Цимен +

ехо-Фенхол +

Фенхол +

Элемол +

Эвкалиптол + +

у-Элемен +

Б-Гермакрен +

Бициклогермакрен +

а-Лимонен +

Транс-ментон +

Р-Фелландрен +

а-Пинен + +

Пиперитон +

Пулегон +

Р-Терпинен +

цис- Р-Терпинеол + +

Туйон +

и-Тимол +

1,6-циклодекадиен, 1-метил-5-метилен-8-(1-метилэтил)-, [8-(Б,Б )]- +

Циклогексан, 1 -этенил-1 -метил-2,4-бис( 1 -метилэтенил)- +

Эудесма-4(14),11-диен +

Эудесма-5,11(13)-диен-8,12-олид +

4,4,8-Триметилтрицикло [6.3.1.0(1,5)] до декан-2,9-диол +

и-Мент-1-ен-8-ол +

производные нафталина

а-Аморфен +

о-Аморфен +

у-Кадинен +

Каламенен +

Р-Эудесмен +

у-Эудесмол + +

у-Мууролен +

у-Селинен +

6-изопропенил-4,8а-диметил-1,2,3, 5,6,7,8,8а-октагидро-нафтален-2-ол +

Нафто(2,3-Ь)фуран-2(3Н)-он, декагидро-8а-метил-3,5-бис(метилен)-, аК-3а.а1рЬа.,4а.а1рИа., 8а.Ье1а., 9а. а!рИа. +

Продолжение таб.л. 6

Вещество Алтей Мать-и-мачеха Мята Чабрец Эвкалипт

производные азулена

(-)-Аллоаромадендрен +

Аромадендрен +

Эпиглобулол +

Глобулол +

а-Гурьюнен +

Изоледен +

Ледол +

Палюстрол +

Спатуленол + + + +

углеводороды и органические кислоты

Уксусная кислота + + + +

Гераневая кислота +

Геранил изобутират +

Гераниол +

Циклогексадекан +

Линолоол +

а-Цитраль +

^ис-Неролидол +

Миристиновая кислота +

Гексагидрофарнезил ацетон +

Пальмитиновая кислота + + + + +

Гептадекан + +

Гептадекановая кислота +

Стеариновая кислота +

Линолевая кислота + + +

Линоленовая кислота + + + +

Луплур +

Фитол + + + +

транс-Сквален + +

Нонадекан +

Додекановая кислота +

Эикозан + + +

Гептакозан +

Пентакозан +

Тетракозан + +

производные бензола

Анетол +

Карвакрол +

Изоэвгенол + +

и-Крезол + + + + +

Изооктил фталат +

о-Ксилен +

6-гидрокси-4,2',3',4'-тетраметокси-1,1'-бифенил +

Этилбензол +

производные пирана

2,3-дигидро-3,5-дигидрокси-6-метил-4Н-пиран-4-он +

производные фурана

Дигидроактиндиолид + + +

единений у чабреца можно отметить у-элемен, d-гер-макрен и эудесма-5,11(13)-диен-8,12-олид, относящиеся к терпеноидам. Из других классов соединений идентифицированы линолоол, а-цитраль, цмс-неролидол и цик-логексадекан, которые также могут выступать в роли «маркеров» конкретного вида растительного сырья.

Компонентный состав летучей фракции эвкалипта представлен в табл. 5. Экстракт эвкалипта содержит достаточно большой набор специфических компонентов: из класса терпеноидов - камфен, карен, карвон, копаен, о-цимен, фенхол, элемол, бициклогермакрен, Р-фелландрен, п-тимол, эудесма-4(14), 11-диен и п-мент-1-ен-8-ол; из производных нафталина - у-кади-нен, Р-эудесмен, у-мууролен и у-селинен; из производных азулена - глобулол, эпиглобулол, а-гурьюнен и изоледен; из производных бензола - карвакрол. Весьма длинный список летучих компонентов эвкалипта предоставляет возможность выбора наиболее подходящих «маркеров». В сводной табл. 6 представлены

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Государственная фармакопея СССР. 11-е изд., доп. вып. 1. М., 1987.

2. Государственная фармакопея СССР. 11-е изд., доп. вып. 2. М., 1989.

3. Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям (фитотерапия). М., 1988.

4. Зорина А.Д., ФокинаГ.А., ШавардаА.Л., БатюкА.М. Три-терпеноиды родов семейства Lamiaceae флоры России // Раст. ресурсы. 2002. № 3. С. 60.

полученные результаты по пяти видам растительного сырья. Необходимо отметить, что данное исследование проводилось для отдельных видов фармакопейного растительного сырья без соотнесения с возможным присутствием их в сборах. Как уже отмечалось нами [7], при выборе веществ-маркеров, если речь идет о стандартизации сборов, всегда следует руководствоваться составом конкретного сбора. Сочетание видов растительного сырья в разных комбинациях позволяет уделять особое внимание одним характерным веществам и пренебрегать другими. В частности, богатый тер-пеноидный состав мяты перечной предполагает особенно тщательный отбор веществ-маркеров, так как некоторые из терпеноидов встречаются во многих эфиромасличных растениях. То же касается эвкалипта и чабреца. Для алтея лекарственного в качестве характерных веществ предложены луплур и изооктилфталат.

5. ПисаревД.И., Денисенко О.Н. Состав эфирных масел хвои и плодов можжевельника длиннохвойного // Фармация. 2005. № 1. С. 25.

6. Путырский И.Н., Прохоров ВН. Универсальная энциклопедия лекарственных растений. М., 2000.

7. КузьменкоАН. Стандартизация растительного сбора методом газо-жидкостной хроматографии. // Вестн. Моск. унта. Сер. 2. Химия. 2009. 50. С. 278.

Поступила в редакцию 22.09.09

AN INVESTIGATION OF THE OFFICINAL HERBS MIXTURES COMPOSITION BY GAS-LIQUID-CHROMATOGRAPHY WITH MS-DETECTION

A.N. Kuzmenko, E.B. Pashkova, A.V. Pirogov, R.V. Razhivin, V.Yu. Reshetnyak

The five of officinal herbs were investigated by gas-liquid chromatography with mass-selective detector. These herbs are Eucalyptus viminalis, Tussilago farfara, Mentha piperita, Thymus serpyllum and Althaea officinalis. The specific substances were described. Naphtalene and azulene derivatives, terpenoids and benzene derivatives were among them.

Key words: gas-liquid chromatography with mass-selective detector, officinal herbs, standartisation of the raw plant material and herb mixtures.

Сведения об авторах: Кузьменко Алексей Николаевич - ст. преподаватель кафедры общей химии Московской медицинской академии имени И.М. Сеченова, канд. хим. наук (kuzmenko.mma@ mail.ru); Пашкова Елена Борисовна - аспирант кафедры аналитической химии химического факультета МГУ; Пирогов Андрей Владимирович — вед. науч. сотр. кафедры аналитической химии химического факультета МГУ, докт. хим. наук; Разживин Роман Вячеславович - аспирант кафедры общей химии Московской медицинской академии имени И.М. Сеченова; Решетняк Владимир Юрьевич - профессор кафедры общей химии Московской медицинской академии имени И.М. Сеченова, докт. фарм. наук.