Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,813

POLYSACCHARIDES COMPOSITION OF THE PRUNELLA LACINIATA L.,HERBTHE NORTH CAUCASUS OF ORIGIN

Shamilov A.A. 1
1 Pyatigorsk medical-pharmaceutical institute- branch of the State Budgetary Educational Establishment of Higher Professional Education “Volgograd State Medical University” of the Ministry of Public Health Services of the Russian Federation
Приведены данные по изучению углеводного состава травы черноголовки разрезной, произрастающей на Северном Кавказе. Экспериментальные исследования проводили гравиметрическим (весовым), хроматографическим и денситометрическим методом. Анализ качественного и количественного моносахаридного состава показал, что преобладающими моносахаридами в водорастворимом полисахаридном комплексе (ВРПС) является ксилоза (9,6%), галактоза (6,4%); основу пектиновых веществ (ПВ) составляет галактуроновая кислота (89,7%), основу гемицеллюлозы А (Гц А) и гемицеллюлозы Б (Гц Б) – ксилоза (9,3 и 8,9% соответственно). Суммарный выход полисахаридного комплекса составил –9,55%, пектиновых веществ – 12,55%, гемицеллюлозы А – 5,36% и гемицеллюлозы Б –4,78%.Водорастворимый полисахаридный комплекс и его моносахаридный состав для данного вида сырья определен впервые. Полученные результаты позволяют рекомендовать данный вид сырья для дальнейшего фитохимического и фармакологического исследования, с целью расширения номенклатуры отечественных препаратов растительного происхождения.
The article presents the results of analysis of carbohydrate composition of the Prunellalaciniata’s L. herb, the North Caucasus of origin. Experimental investigations were carried out by gravimetric, chromatographic and densitometric methods. The study of the qualitative and quantitative monosaccharide composition showed, that the predominant monosaccharides in water-soluble polysaccharide complex are xylose (9,6%), galactose (6,4%); the basis for main of pectins is galacturonic acid (89,7%), the main of hemicellulose A and hemicelluloses B – xylose (9.3 and 8.9%, accordingly). The total quantity of water-soluble polysaccharide composition – 9.55%, pectins – 12.55%, hemicellulose A – 5.36% and hemicellulose B – 4,78%. Polysaccharides’ and monosaccharide’s composition, for this plant was identified firstly. The results obtained allow us to recommend this type of raw material for further phytochemical and pharmacological studies with the aim of expanding the range of domestic medicines of plant origin.
hemicellulose A and B.
pectins
water-soluble polysaccharides
Prunella laciniata L.

На территории Северного Кавказа произрастает 3 вида рода черноголовка (PrunellaL.): ч. обыкновенная (PrunellavulgarisL.), ч. крупноцветковая (PrunellagrandifloraL.) ич. Разрезная(PrunellalaciniataL.). Более 100 лет черноголовка обыкновенная используется в традиционной медицине Китая [7]. Это связано с ее широким биологическим спектром действия. Исходя из этого, ч. обыкновенная признана официальным растением Китая, но, несмотря на это, ученые многих стран продолжают глубокие фитохимические и фармакологические исследования с целью внедрения ее сырья в медицинскую практику. Виды рода черноголовкав традиционной медицине многих стран используют как гемостатическое, ранозаживляющее, противовоспалительное, антимикробное, жаропонижающее, отхаркивающее, тонизирующее и антикомплементарное средство[3,4]. Эти растительные объекты имеют следующие показания: при раке щитовидной железы, средостении, лимфогранулематозе, лимфоме, бронхите, респираторных заболеваниях, респираторных инфекциях, кровохарканье, импетиго, псориазе, скрофулезе, себорее, экссудативном диатезе, ларингите, нефрите, геморрое, диарее, туберкулезе (горла, кожи, легких), дифтерии, дизентерии, гипертензии, артрите, ревматическом полиартрите, лимфадените, гипертиреозе, тиреотоксикозе, гастралгии, эпилепсии, цинге, лейкорее, мастите, митрите, кольпите, ушибах, вывихах [5,9].

Известно, что в качестве основных биологически активных веществ ч. обыкновенная содержит полисахариды, витамины, сапонины, флавоноиды, дубильные вещества, фенолкарбоновые кислоты и кумарины.Химический состав ч. разрезной представлен следующими БАВ:

  • Углеводы и их производные: рафиноза.
  • Фенолкарбоновые кислоты и их производные: в надземной части - розмариновая, кофейная, хлорогеновая, неохлорогеновая, 4-кофеоилхинная кислоты [8].
  • Флавоноиды: в надземной части - кверцетин, кемпферол, рутин, 3-глюкозид кемпферола [5,6].

В связи с отсутствием в литературных источниках сведений об углеводах ч. разрезной, целью данной работы явилось детальное изучение полисахаридного комплекса и его моносахаридного состава.

Для изучения полисахаридного состава воздушно-сухое сырье предварительно обрабатывали 70% этиловым спиртом для удаления полифенольных соединений, затем водой очищенной экстрагировали водорастворимые полисахариды в соотношении 1:20 к массе сырья при нагревании до 95°С в течение 2 ч при постоянном перемешивании. Повторное извлечение полисахаридов проводили дважды в соотношении 1:10 в течение часа. Растительный материал отделяли центрифугированием, а объединенные экстракты упаривали до 1/5 первоначального объема. Полисахариды осаждали тройным объемом 96% этилового спирта при комнатной температуре. Выпавшие плотные осадки полисахаридов отфильтровывали, промывали спиртом этиловым, ацетоном и высушивали [2].

Для получения пектиновых веществ использовали шрот сырья, оставшийся после выделения водорастворимых полисахаридов. Шрот сырья экстрагировали смесью 0,5%-х растворов кислоты щавелевой и аммония оксалата (1:1) в соотношении 1:20 при 80-85°С в течение 2,5 часов. Повторное извлечение проводили дважды в соотношении 1:10. Объединенноеизвлечение концентрировали, диализировали и осаждали пятикратным объёмом 96% этилового спирта.Выпавший осадок пектиновых веществ отфильтровывали, промывали спиртом этиловым и высушивали [1,2].

Шрот сырья, оставшийся после выделения пектиновых веществ, использовали для получения гемицеллюлозы А и Б (ГЦ А и ГЦ Б). Для этогошрот заливали пятикратным объемом 10 % водного раствора натрия гидроксида и оставляли при комнатной температуре на 12 часов. Затем отфильтровывали,к полученному фильтрату прибавляли два объема кислоты уксусной. Образовавшийся осадок отфильтровывали через фильтр. На фильтре получился осадок гемицеллюлозы А в виде зеленовато-коричневой массы. К фильтрату добавляли двукратный объем 96% спирта этилового для осаждения гемицеллюлозы Б. Полученный осадок отфильтровывали через фильтр, промывали спиртом этиловым, высушивали [2].

Исследование моносахаридного состава полисахаридных комплексов проводили на бумаге после гидролиза 2 М кислотой серной при температуре 100-150°С в течении 6 ч (для ВРПС), 24 ч (пектиновых веществ) и 48 ч (для Гц А и Гц Б). Разделение и идентификацию нейтральных моносахаридов (раствор А) проводили методом нисходящей хроматографии на бумаге в системе растворителей н-бутанол - пиридин - вода (6:4:3) с образцами нейтральных моносахаридов.Для изучения кислых моносахаридов (раствор Б) восходящую хроматографию в системе: этилацетат - кислота уксусная - кислота муравьиная - вода (18:3:1:4) с образцами галактуроновойкислоты. Проявитель - анилин фталат, температура проявления - 100°С, длительность проявления - 10-15 мин [2].

Результаты и их обсуждение.При изучении полисахаридного комплекса были выделены углеводы по фракциям. Выход водорастворимых полисахаридных комплексов из травы черноголовки разрезной составил 9,55%. Он представлял собой аморфный порошок от серо-кремового до светло-коричневого цвета; при растворении в воде образовывающий опалесцирующий раствор (рН 1% водных растворов 5-6), который растворялся также в водных растворах кислот и щелочей и не растворялся в органических растворителях. Полисахаридный комплекс дал положительные реакции осаждения со спиртом, ацетоном, реакцию с реактивом Фелинга после кислотного расщепления полисахаридов.

Выход пектиновых веществ из травы ч. разрезнойдостигал 12,55 %.Выделенныйосадок пектиновых веществ представлял собой аморфный порошок от светло-серого до кремового цвета; хорошо растворимый в воде с образованием вязкого раствора (рН 1% водного раствора находился в пределах 3-4). Водный раствор пектиновых веществ осаждается 1% раствором алюминия сульфата с образованием пектатов.Выход гемицеллюлозы А из травы черноголовки разрезной 5,36%, гемицеллюлозы Б - 4,78%.

Методом хроматографии на бумаге с использованием достоверных образцов сахаров в исследуемом ВРПС идентифицировали арабинозу, галактозу, глюкозу, ксилозу, рамнозу и галактуроновую кислоту, доминирующими из которых по содержанию являются ксилоза и галактоза. В гидролизате пектиновых веществ, преобладает галактуроновая кислота, также установлено присутствие арабинозы, галактозы, ксилозы и рамнозы. В Гц А и Гц Б идентифицированы арабиноза, галактоза, ксилоза и рамноза, что представлено ввиде таблицы 1.

Таблица 1

Содержание моносахаридов в полисахаридных комплексах травы черноголовки разрезной, %

 

Наименование моносахарида

Полисахаридные комплексы

ВРПС

ПВ

Гц А

Гц Б

1

Арабиноза

5,7

2,9

2,2

2,1

2

Галактоза

6,4

3,9

1,7

1,9

3

Глюкоза

1,2

-

-

-

4

Ксилоза

9,6

0,3

9,3

8,9

5

Рамноза

0,2

0,1

0,2

0,1

6

Галактуроновая кислота

3,6

89,7

-

-

Выводы:

1.                  Выделенные впервые полисахариды из травы черноголовки разрезной представлены: водорастворимым полисахаридным комплексом, пектиновыми веществами, гемицеллюлозой А и гемицеллюлозой Б. Установлен их качественный и моносахаридный состав. Доминирующими моносахаридами в ВРПС являются ксилоза (9,6%), галактоза (6,4%); основу пектиновых веществ составляет галактуроновая кислота (91,31%), основу Гц А и Гц Б - ксилоза (9,3% и 8,9% соответственно). Суммарный выход водорастворимого полисахаридного комплекса составил - 9,55%, пектиновых веществ - 12,55%, гемицеллюлозы А - 5,36 %, гемицеллюлозы Б - 4,78%.

2.                  Полученные результаты свидетельствуют, что трава черноголовки разрезной по своему химическому составу является богатым источником полисахаридов. Это позволяет рекомендовать данный вид сырья для дальнейшего фитохимического и фармакологического исследования, с целью расширения номенклатуры отечественных препаратов растительного происхождения.

Рецензенты:

Компанцев В.А., д.фарм.н., профессор кафедры неорганической, физической и коллоиднойхимии,Пятигорского медико-фармацевтического института-филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России, г. Пятигорск;

Кодониди И.П., д.фарм.н.,доценткафедрыорганической химии, Пятигорского медико-фармацевтического института-филиала ГБОУ ВПО ВолгГМУ Минздрава России, г. Пятигорск.