Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

CHEMICAL COMPOSITION OF AERIAL PARTS OF GINSENG

Akushskaya A.S. 1
1 Samara State Medical University
В настоящей статье обсуждаются результаты фитохимического исследования надземной части женьшеня настоящего (Panax ginseng C.A. Meyer). С использованием хроматографических методов – адсорбционной жидкостной колоночной хроматографии, тонкослойной хроматографии, а также методов перекристаллизации из травы женьшеня выделено индивидуальное вещество флавоноидной природы, предварительно идентифицированное как 3-О-диксилозид 3,5,7,4’-тетрагидроксифлавона (кемпферол-3-О-диксилозид). Разработаны методики количественного определения суммы сапонинов в надземной части в пересчете на гинзенозид Rg1 и суммы флавоноидов в пересчете на рутин с использованием метода спектрофотометрии. Содержание суммы сапонинов составляет 4,30 и 1,30 % в листьях и стеблях соответственно. Содержание суммы флавоноидов составляет 1,20 и 0,50 % в листьях и стеблях соответственно. Метрологические характеристики методик свидетельствуют об их достоверности и воспроизводимости.
In the present paper are discussed the results of phytochemical study of aerial parts of ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer). There was developed individual substance from ginseng herb by the using of different chromatographic methods (liquid column chromatography, thin layer chromatography) and recrystallization, that was previously identified as 3-О- dixyloside 3,5,7,4’-tetrahydroxyflavon (kaempferol-3-O-dixyloside). The methods of the quantitative estimation of the total saponins (calculated on ginsenoside Rg1) and total flavonoids (calculated on rutin) in the herb of Panax ginseng C.A. Meyer by the using of the spectrophotometry were developed. The contents of the total saponins are 4,30 and 1,30 % in the leaves and stems, respectively. The contents of the total flavonoids are 1,20 and 0,50 % in the leaves and stems respectively. Analytical target profile indicates accuracy and repeatability of the methods.
Panax ginseng C.A. Meyer
flavonoids
chromatography
spectrophotometry
1. Brgihnach B., Shapovalov V.K., Sevryuk N.I. K pharmacognosticheskoy kharacteristike list’ev Panax ginseng C.A. Meyer. Plant resources, 1982, Vol. 18, no. 3, pp. 357–363.
2. Gosudarstvenniy reestr lekarstvennih sredstv. T. 1. Oficial’noe izdanie [State Register of medicinal remedies. Vol. 1. Official edition]. Moscow, Remedium, 2008, p. 1398.
3. Kurkin V.A., Akushskaya A.S. Opredelenie saponinov v kornyah genschenya. Pharmacy, 2012, Vol. 60, no. 3, pp. 18–20.
4. Kurkin V.A. Pharmacognoziya: Uchebnik dlya studentov pharmacevticheskih vusov (fakul’tetov) [Pharmacognosy: textbook for students of pharmaceutical universities]. 2-e izd., pererab. i dop. Samara, OOO «Ofort», GOU VPO «SamGMU Roszdrava», 2007, 1239 p.
5. Legosteva A.B. Phitokhemicheskoe isuchenie list’ev genschenya, poluchenie i analis preparatov, sodergaschih panaxosidi: Avtoref. diss. kand. pharm. nauk. St.-P., 1989, 26 p.
6. Minina S., Legosteva B., Sirovegko N., Lesiovskaya E., Frolova N., Burakova M, Tushina N. Sposob prigotovleniya i pharmacologicheskie svoystva nastoiki iz list’ev genschenya. Khimiko-Farmatsevticheskii Zhurnal, 2000, no. 9, pp. 31–33.
7. Rastitel’nie resursi Rossii: Dikorastuschie rasteniya, ih komponentniy sostav I biologicheskaya activnost. T. 3. Semeystva Fabaceae – Apiaceae [Russian plant resources: wild plants, its components and biological activity. Vol. 3. Families Fabaceae – Apiaceae]. Otv. red. St.-P., Moscow, 2010, 601 p.

Корни женьшеня настоящего (Panax ginseng C.A. Meyer.) широко используются в медицинской практике как общетонизирующие и адаптогенные средства. В РФ сырье используется преимущественно для получения настойки, за рубежом – для производства эликсиров, таблеток, комбинированных витаминных препаратов [2, 4, 7].

В РФ осуществляется промышленное культивирование женьшеня как в европейской части страны (Самарская, Брянская, Тверская области), так и на Дальнем Востоке (Приморский край). При сборе корней остается значительная фитомасса надземной части растения. Существуют научные данные о противогипоксическом, актопротекторном, термопротекторном, стресспротекторном и адаптогенном действии извлечений из травы женьшеня [1, 5, 6]. Поэтому с точки зрения ресурсосберегающих технологий актуальным и перспективным является изучение листьев и стеблей женьшеня, сравнение их химического состава с активными компонентами корней и оценка биологической активности.

Целью настоящего исследования являлась оценка качественного и количественного состава сапонинов и флавоноидов в надземной части женьшеня.

Материал и методы исследования

Объектом исследования служили стебли и листья женьшеня настоящего, культивируемого в Самарской области (КФК «Питомник «Женьшень», г. Жигулевск). Сбор растительного материала осуществляли в июне-сентябре 2011–2012 гг. и подвергали сушке в хорошо проветриваемом помещении без доступа прямых солнечных лучей.

В ходе работы применялись такие методы исследования, как тонкослойная хроматография (ТСХ), бумажная и адсорбционная жидкостная колоночная хроматография, кристаллизация и перекристаллизация, УФ-, ЯМР-спектроскопия и масс-спектрометрия, кислотный и ферментативный гидролиз, а также статистические методы обработки данных. Масс-спектры регистрировали на масс-спектрометре Kratos MS-30 (UK), ЯМР-спектры записывали на приборе Bruker AM300. УФ-спектры получали на спектрофотометре «Specord 40» (Analytik Jena).

Результаты исследования и их обсуждение

Методом адсорбционной жидкостной колоночной хроматографии с использованием различных сорбентов (силикагель L 40/100 и полиамид) и путем последующей перекристаллизации из надземной части женьшеня выделено вещество, которое по физико-химическим константам, данным УФ-, ЯМР- и масс-спектрам предварительно охарактеризовано как 3-О-диксилозид 3,5,7,4’ – тетрагидроксифлавона (кемпферол-3-О-диксилозид) (рис. 1).

В гликозидной хроматографической системе н-бутанол – ледяная уксусная кислота – вода (БУВ) в соотношении 4:1:2 вещество имеет хроматографическую подвижность с Rf ~ 0,5 и проявляется в виде ярко-желтого пятна 3 % раствором алюминия хлорида (рис. 2) и в виде оранжевого пятна – раствором диазобензолсульфокислоты в насыщенном растворе натрия карбоната. При перекристаллизации выпадает из спирта в ацетон в виде мелкодисперсного порошка светло-желтого цвета. Спектр выделенного вещества в УФ-области имеет максимумы поглощения при 271 ± 2 и 355 ± 2 нм. УФ-спектры комплексов вещества с алюминия хлоридом м натрия ацетатом, а также дифференциальный спектр представлены на рис. 3 и 4.

3-О-диксилозид кемпферола

Желтое кристаллическое вещество состава С25Н26О16.

Масс-спектр (m/z): 286 (М+ агликона).

УФ-спектр: lmax 271, 355 нм.

1Н-ЯМР-спектр в DMSO-d6 300 МГц (δ, м.д.): 12,67 (с, 1Н, 5-ОН), (д, 9 Гц, 2Н, Н-21,61), 6,86 (д, 9 Гц, 2Н, Н-31,51), 6,43 (д, 2 Гц, 1Н, Н-8), 6,19 (д, 2 Гц, 1Н, Н-6), 5,68 (д, 7 Гц, 1Н, Н-111 ксилозы), 4,53 (1Н, Н-1111 ксилозы), 3,0–4,95 диксилозид (м, 10Н двух молекул ксилозы).

pic_85.tif

Рис. 1. Формула и 1Н-ЯМР-спектр кемпферол-3-О-диксилозида

а pic_86.tif б pic_87.tif

Реактивы: а- 20 % спиртовой раствор ФВК; б - 3 % спиртовой раствор AlCl3

Рис. 2. Схема ТСХ в системе БУВ (4:1:2):1 – извлечение из корней женьшеня (70 % этанол); 2 – извлечение из надземной части женьшеня (70 % этанол); 3 – рабочий стандартный образец (РСО) гинзенозида Rg1; 4 – доминирующий флавоноид женьшеня

Методом дифференциальной УФ-спектрофотометрии определено содержание суммы флавоноидов в листьях и стеблях женьшеня, а также суммарно в траве женьшеня в пересчете на государственный стандартный образец (ГСО) рутин (рис. 5, табл. 1).

Для количественной оценки суммы сапонинов в надземной части женьшеня адаптирована разработанная ранее методика определения суммы сапонинов в корнях женьшеня [3], предусматривающая использование рабочего стандартного образца (РСО) гинзенозида Rg1 или удельного показателя поглощения комплекса гинзенозида с 70 % серной кислотой (25). Методика модифицирована путем введения стадии очистки извлечения из травы женьшеня от хлорофилла и других липофильных веществ, легко окисляющихся серной кислотой, путем экстракции нативного извлечения хлороформом. Содержание суммы сапонинов в стеблях и листьях женьшеня, определенное с помощью данной методики, представлено в табл. 1.

Метрологические характеристики методик количественного определения суммы сапонинов и суммы флавоноидов в надземной части женьшеня представлены в табл. 2 и 3 соответственно.

pic_88.wmf

Рис. 3. Спектры поглощения раствора флавоноида:1 – исходного раствора; 2 – после добавления алюминия хлорида; 3 – дифференциальный спектр исходного раствора на фоне комплекса с алюминия хлоридом

pic_89.wmf

Рис. 4. Спектры поглощения раствора флавоноида:1 – исходного раствора; 2 – после добавления ацетата натрия

pic_90.wmf

Рис. 5. Спектры поглощения извлечения из надземной части женьшеня:1 – исходного раствора (разведения 1:50); 2 – после добавления комплексообразователя алюминия хлорида; 3 – флавоноида, выделенного из травы женьшеня

Таблица 1

Содержание различных групп биологически активных веществ (БАВ) в частях растения, %

Группа БАС

Сырье

Сапонины (в пересчете на РСО гинзенозида Rg1)

Флавоноиды (в пересчете на ГСО рутина)

Корни

6,11 ± 0,272

––

Листья

4,30 ± 0,078

1,20 ± 0,053

Стебли

1,30 ± 0,066

0,50 ± 0,032

Надземная часть (трава)

3,10 ± 0,125

0,90 ± 0,029

Таблица 2

Метрологические характеристики методики количественного определения содержания суммы сапонинов в надземной части женьшеня

n

f

Eqn167.wmf

S

S2

P, %

t (P,f)

ΔX

E, %

7

6

3,10

0,0510

0,0026

95

2,45

± 0,125

± 4,48

Таблица 3

Метрологические характеристики методики количественного определения содержания суммы флавоноидов в надземной части женьшеня

n

f

Eqn167.wmf

S

S2

P, %

t (P,f)

ΔX

E, %

7

6

0,90

0,0118

0,00014

95

2,45

± 0,029

± 3,21

Выводы

1. Из надземной части женьшеня настоящего выделено вещество флавоноидной природы и установлены его спектральные и хроматографические свойства, позволяющие предварительно идентифицировать флавоноид как 3-О-диксилозид кемпферола.

2. Разработана методика количественного определения суммы сапонинов в надземной части женьшеня в пересчете на PCO гинзенозид Rg1.

3. Разработана методика оценки количественного содержания флавоноидов в надземной части женьшеня в пересчете на ГСО рутин.

4. С помощью разработанных методик получены данные о количественном содержании суммы сапонинов и суммы флавоноидов в надземной части женьшеня. Статистическая обработка данных позволяет сделать вывод о том, что ошибки единичных определения составляет ± 4,48 и ± 3,21 % соответственно.

Рецензенты:

Первушкин С.В., д.фарм.н., профессор, зав. кафедрой фармацевтической технологии, ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ, г. Самара;

Авдеева Е.В., д.фарм.н., профессор кафедры фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии, ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения РФ, г. Самара.

Работа поступила в редакцию 01.07.2013.