Изучение ЭПР-спектроскопических свойств составных частей одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg. ) в зависимости от места его произрастания

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН ____________________________________2012, том 55, №1________________________________

ФИЗИКА

УДК 541.64.538

Академик АН Республики Таджикистан Р.Марупов, И.Х.Юсупов, Т.Шукуров, А.Д.Бахдавлатов

ИЗУЧЕНИЕ ЭПР-СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ ОДУВАНЧИКА ЛЕКАРСТВЕННОГО (TARAXACUM OFFICINALE WIGG.) В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МЕСТА ЕГО ПРОИЗРАСТАНИЯ

Физико-технический институт им. С.У.Умарова АН Республики Таджикистан

Методом ЭПР-спектроскопии исследовано содержание свободных радикалов в листьях и лепестках цветков одуванчика в зависимости от места произрастания. По данным спектральных параметров сигнала, установлено, что количество свободных радикалов, содержащихся в химическом составе различных надземных частей одуванчика, зависит от места произрастания и экологического состояния окружающей среды.

Ключевые слова: одуванчик (Taraxacum officinale Wigg.) - ЭПР-спектры - листья и лепестки цветков - свободные радикалы.

В работах [1-3] показано, что условия произрастания лекарственных растений могут влиять как на биосинтез, так и на формирование физико-химической структуры веществ, входящих в состав растения, в частности на формирование системы меж- и внутримолекулярных взаимодействий, а также на накопление различных структур, возникающих в результате воздействия экологии окружающей среды места произрастания.

По данным ИК-спектров, лепестки цветков одуванчика, собранных у притоков Большой и Малый Игизак в бассейне реки Сиёма на разных высотах над уровнем моря, с различным естественным радиационным фоном, было установлено, что полосы поглощения в области 1800 - 1400 см-1 отличаются как по интенсивности, так и по форме [4].

Поэтому важно было исследовать методом ЭПР-спектроскопии содержание свободных радикалов в листьях и лепестках цветков одуванчика, произраставшего в условиях постоянного воздействия природно-техногенного радиационного фона, воздействия природного радиационного изотопа РЬ-210, являющегося продуктом распада природного урана, и техногенного изотопа CS-137, которые оседают в почве в результате различных испытаний. По данным [5], названные изотопы в значительных количествах аккумулированы в ущелье реки Сиёма (приток реки Варзоб), примерно в 50 км от г. Душанбе (рис.1).

Адрес для корреспонденции: Юсупов Изатулло Ходжаевич. 734063, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Айни, 299/1, Физико-технический институт АН РТ. E-mail: usupizat@yandex.ru

800 -600 -^2 400 -200 -О -

Т1-93 ТМ-94 Т1-95 ТМ-93 Т1-94 13-95

Точка отбора

Рис.1. Распределение изотопов Pb-210 и Cs-137 в местах сбора образцов:

ТС-93 (Малый Игизак); ^Т-94 (Большой Игизак); TJ-95 (Игизак) [5].

Настоящая работа посвящена исследованию ЭПР-спектроскопических свойств составных частей одуванчика, в частности листьев и лепестков цветков в зависимости от места его произрастания. Данные ЭПР-спектров отдельных составных частей одуванчика позволяют выявить структуру отдельных функциональных групп биохимического состава лекарственных растений и определить содержание свободных радикалов, а также связанные с ними фармакологические свойства растений.

Одуванчики были собраны во время цветения вблизи и вдали от автомагистрали (г. Душанбе), а также на разных высотах над уровнем моря и в различных условиях постоянного воздействия природно-техногенного радиационного фона в бассейне реки Сиёма (Варзобское ущелье), в местах слияния её с притоками Малый Игизак, Большой Игизак и Игизак. Образцы высушивались при комнатной температуре в тени, измельчались до порошкообразного состояния и 25 мг порошкообразного вещества помещали в стандартные молибденовые ампулы с внутренним диаметром 3.0 мм.

ЭПР-спектры образцов записывали на радиоспектрометре РЭ-1306 при следующих условиях: затухание СВЧ мощности -5 дБ, амплитуда развёртки магнитного поля - 200 Э, скорость развёртки магнитного поля - 40 Э/мин, амплитуда ВЧ модуляции - 0.3 Э, постоянная времени 0.1 с и частота ВЧ модуляции 100 кГц. В качестве эталона для определения количества парамагнитных центров (свободных радикалов) использовали Mn+2 в MgO.

ЭПР-спектры листьев и лепестков цветков всех исследованных образцов одуванчиков в условиях эксперимента, при комнатной температуре имели синглетный характер с различной интенсивностью (рис. 2), что свидетельствует о суперпозиции сигналов ЭПР, то есть присутствии нескольких свободных радикалов.

Как показано в [6], синглетный сигнал характеризует отсутствие сверхтонкого взаимодействия, дублетные и триплетные состояния сигнала ЭПР указывают на возникновение сверхтонкого взаимодействия в магнитном поле.

Для установления влияния места произрастания одуванчика на его структурные и физикохимические свойства определяли наличие свободных радикалов (см. табл.). Количество свободных радикалов определяли по формуле [7]

CR = Оэ^оДэЪ

где СЭТ - количество свободных радикалов в эталоне, 1ЭТ..10 - интенсивность ЭПР-спектров эталона и исследованного образца.

Проведённые расчёты показали (см. табл.), что наименьшее количество свободных радикалов содержали листья одуванчика, собранного вблизи автомагистрали - ^=7.0-10^ спин/мг, а наибольшее - образцы из Игизака, притока реки Сиёма: в листьях - С^ 84.2' 1012 спин/мг, а лепестках цветков, собранных вдали от автомагистрали, - Сб=60-1012 спин/мг.

Причину низкого содержания свободных радикалов в листьях одуванчиков, собранных вдоль автомагистрали, можно объяснить вступлением свободных радикалов в химическое взаимодействие компонентов образца с частицами, содержащимися в атмосфере вдоль автомагистрали, то есть с нейтрализацией свободных радикалов в структуре листьев одуванчика. Полученные результаты свидетельствуют о том, что место произрастания одуванчика может оказывать существенное влияние на формирование физико-химической структуры органов растения, а также на их лекарственные свойства (см. табл. и рис.2), что согласуется с данными работы [8].

Следовательно, накопление парамагнитных свободных радикалов зависит от места и экологических условий произрастания одуванчика, что может быть следствием воздействия внешних факторов, в частности интенсивности УФ-излучения, радиоактивных элементов в почвах и климатических условий места произрастания.

Таблица

Количество свободных радикалов в образцах одуванчика в зависимости от места произрастания

Места сбора образцов Высота над ур. м. (м) То, мм ДН0, мм С*.1012 спин/мг

Вблизи от автомагистрали (Душанбе) листья 780 10 15 10 7,0

лепестки цветков 70 50

Малый Игизак (листья) 2477 30 15 21,0

Вдали от автомагистрали (Душанбе) листья 780 60 15 42,1

лепестки цветков 85 10 60

Игизак 2130 115 15 84,7

Большой Игизак 2180 120 15 84,2

*Примечание: в работе, опубликованной в ДАН РТ, 2011, т.54, №5, с.371-375, число концентраций свободных радикалов следует читать х10+12 спин/мг.

а)

Рис. 2. ЭПР-спектры листьев (сплошная линия) и лепестков цветков (пунктирная) одуванчика,

произрастающего в различных местах: а - вблизи автомагистрали (Душанбе), б - Малый Игизак, в - вдали от автомагистрали (Душанбе),

г - Игизак, д - Большой Игизак.

Анализ данных по содержанию свободных радикалов в составе одуванчика в зависимости от места его произрастания (см.табл.) позволяет сделать вывод, что при использовании лекарственных растений свободные радикалы, содержащиеся в их составе, вступают в активное химическое взаимодействие с компонентами живого организма, нейтрализуют вредные микробы и воздействуют на повреждённые места, в частности в желудке. При этом теоретически можно предполагать, что, чем больше растения содержат свободных радикалов, тем больше эффективность их лечебных свойств.

Таким образом, на основании вышеизложенных данных можно сделать следующий вывод: количество свободных радикалов в структуре одуванчика зависит от места его произрастания и экологического состояния окружающей среды.

Поступило 07.12.2011 г.

ЛИТЕРАТУРА

1. Шукуров Т, Хаитов З.М. и др. - ДАН РТ, 2007, т. 50, №4, с. 334-339.

2. Юсупов И Х, Шукуров Т. и др. - ДАН ТР, 2011, т. 54, №5, с. 371-375.

3. Shukurov Т., Juraev A. A. et el. - Health Phys., v. 95, No. 1, July 2008, pp. 23-28, USA.

4. Шукуров Т., Джураев А.А. и др. - ДАН РТ, 2008 , т .51, №3, с.193-199.

5. Шукуров Т.,Джураев А.А. и др. - ДАН РТ, 2008, т. 51, №5, с. 351-355.

6. Рот Г.К., Келлер Ф., Шнайдер Х. - Радиоспектроскопия. - М.: Мир, 1987, 380 с.

7. Юсупов И.Х., Бободжонов П.Х., Марупов Р.М. - ДАН РТ, 2003, т. 46, №10, с. 5-11.

8. Hua-Bin Zou, Guo-Sheng Yang. at el. - Analytical Letters, 2005, №38, рр.1457-1475.

Р.Марупов, И.Х.Юсупов, Т.Шукуров, А.Д.Бахдавлатов

ОМУЗИШИ ХОСИЯТ^ОИ ЭПР-СПЕКТРОСКОПИИ БАРГХ,О ВА ГУЛ^ОИ ГИЁХИ ЦОЦУХ (TARAXACUM OFFICINALE WIGG.) ВОБАСТА АЗ МУ^ИТИ САБЗИШ

Институти физикаю-техникаи ба номи С. У. Умарови Академияи илмх;ои Цум^урии Тоцикистон

Бо усули спектроскопияи резонанси электронию парамагнетикй микдори радикалх,ои озод дар баргх,о ва гулх,ои гиёх,ои доруворй омухта шудааст. Ба воситаи параметрх,ои спектра-лии хатх,ои резонанси электронию парамагнетикй муайян карда шудааст, ки микдори радикалх,ои озоди дар таркиби растаних,о буда аз чой ва мух,ити экологие, ки дар ончо меруянд, вобастагй доранд.

Калима^ои калиди: цоцух (Taraxacum officinale Wigg.) - барг ва гул - спектри резонанси электронию парамагнетики - радикалуои озод.

R.Marupov, I.Kh.Yusupov, T.Shukurov, A.D.Bahdavlatov

EPR STUDY - THE SPECTROSCOPIC PROPERTIES OF DANDELION LEAVES AND FLOWERS (TARAXACUM OFFICINALE WIGG.), DEPENDING ON THE PLACE OF GROWTH

S.U. Umarov Physical-Technical Institute, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan

The method of EPR spectroscopy investigated the free radical content in dandelion leaves, depending on where they are grown. According to the spectral parameters of the EPR signal found that the number of free radicals contained in the chemical composition of dandelion depend on the location of growth and state of the environment.

Key words: Taraxacum officinale Wigg. - dandelion leaves and flowers - the EPR spectra - free radicals.