Идентификация и количественное определение суммы гидроксикоричных кислот в траве вербены лекарственной (Verbena officinalis)

Научная статья
DOI:
https://doi.org/10.60797/IRJ.2025.162.126
Выпуск: № 12 (162), 2025
Предложена:
23.06.2025
Принята:
29.07.2025
Опубликована:
17.12.2025
68
0
XML
PDF

Аннотация

Объектом исследования служила трава вербены лекарственной, выращенная в ботаническом саду им. И.И. Спрыгина Пензенского государственного университета. Сырьё было высушено на воздухе без доступа прямых солнечных лучей. Для идентификации гидроксикоричных кислот в траве вербены использовали тонкослойную хроматографию (ТСХ). Методом прямой спектрофотометрии в извлечениях из травы вербены подтверждено наличие гидроксикоричных кислот, определены аналитические максимумы исследуемых соединений (330±2 нм). Обоснованы оптимальные условия экстракции гидроксикоричных кислот из сырья: экстрагент — спирт этиловый 70%; соотношение «сырьё — экстрагент» — 1:100; время экстракции — 60 минут; степень измельчения сырья — 1,0 мм. Цель исследования — идентификация и количественное определение суммы гидроксикоричных кислот в траве вербены лекарственной. Проведена метрологическая оценка методики определения суммы гидроксикоричных кислот.

1. Введение

Перспективы исследований лекарственных растений, содержащих гидроксикоричные кислоты (ГКК), выглядят весьма многообещающими в связи с их широким спектром биологической активности и потенциальной пользой для здоровья человека. Углубленное изучение ГКК, содержащихся в различных растительных источниках, открывает возможности для разработки новых лекарственных средств и функциональных продуктов питания. Другим важным направлением является разработка эффективных методов экстракции и очистки ГКК из растительного сырья. Оптимизация этих процессов позволит получать высококачественные экстракты и индивидуальные соединения для дальнейших исследований и применения в фармацевтической и пищевой промышленности. Также актуальным является изучение биодоступности и метаболизма ГКК в организме, что позволит определить оптимальные способы их применения и дозировки

,
.

Польза гидроксикоричных кислот заключается в их способности оказывать положительное влияние на здоровье человека благодаря своим антиоксидантным, противовоспалительным и другим биологически активным свойствам. Они могут способствовать защите клеток от повреждений, вызванных свободными радикалами, снижать риск развития хронических заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, рак и нейродегенеративные расстройства. Кроме того, ГКК могут оказывать благотворное влияние на пищеварительную систему, иммунную систему и общее состояние организма

,
.

Одним из ключевых преимуществ хлорогеновой кислоты является ее антиоксидантное действие. Она эффективно нейтрализует свободные радикалы, которые повреждают клетки и способствуют развитию различных заболеваний, включая сердечно-сосудистые и онкологические. Помимо антиоксидантной активности, хлорогеновая кислота оказывает положительное влияние на метаболизм глюкозы и липидов. Исследования показывают, что она способна улучшать чувствительность к инсулину, что особенно важно для людей с диабетом 2 типа или предрасположенностью к нему. Также хлорогеновая кислота способствует снижению уровня холестерина в крови, что благоприятно сказывается на здоровье сердца и сосудов. Кроме того, хлорогеновая кислота обладает противовоспалительными свойствами

,
,
Существует потребность в новых источниках растительного сырья с высоким содержанием данных соединений. Перспективным в этом отношении объектом изучения является вербена лекарственная (Verbena officinalis L.) семейства вербеновые (Verbenaceae)
,
.

2. Методы и принципы исследования

Для подтверждения присутствия гидроксикоричных кислот в траве вербены использовали тонкослойную хроматографию (ТСХ)

,
. На линию старта хроматографической пластинки наносили 0,02 мкл водно-спиртового извлечения. В качестве стандартных образцов на пластинку наносили СО цинарозида, СО хлорогеновой кислоты, СО розмариновой кислоты, СО гиперозида, СО кверцетина. Хроматографический анализ: пластинки с образцами помещают в хроматографическую камеру; хроматографирование проводили восходящим методом в системе с растворителем: хлороформ — этиловый спирт 70% — вода в соотношении 26:16:3; использовали пластинки типа «Сорбфил-ПТСХ-АФ-Ф-УФ». Хроматограммы просматривали при дневном свете, а также под ультрафиолетовым светом при длинах волны 366 нм и 254 нм. Обрабатывали щелочным раствором ДСК и фосфорно-молибденовой кислотой для выявления или повышения контрастности анализируемых веществ. Методика извлечения гидроксикоричных кислот: используется однократная экстракция этиловым спиртом с различной концентрацией: 95%, 70%, 40%; экстракцию проводят на водяной бане при кипячении в течение 60 минут; после охлаждения извлечения фильтруют через бумажный фильтр, смоченный тем же спиртом, сбрасывая первые 10 мл фильтрата (раствор А). В мерную колбу 25 мл добавляют 1 мл фильтратa и доводят объем до метки спиртом (раствор Б). Определение содержания гидроксикоричных кислот: используется спектрофотометр СФ-102; оптическую плотность измеряют при длине волны 330 нм в этанольном растворе. Расчет содержания осуществляется по формуле (1):

(1)

где D оптическая плотность испытуемого раствора;

m масса сырья, г;

W потеря в массе при высушивании сырья (влажность), %;

497 удельный показатель поглощения хлорогеновой кислоты при 330 нм.

3. Основные результаты

Результаты хроматографического анализа показали следующие данные (рис.2): оранжевое пятно с Rf = 0,44 (совпадает с СО хлорогеновой кислотой), желтое пятно с Rf = 0,64 (совпадает с СО цинарозида), с Rf = 0,69 (совпадает с СО кверцетина). Рекомендации по проведению качественного анализа: использовать хлорогеновую кислоту в качестве вещества-стандарта и производить расчет значений Rf для подтверждения идентичности компонентов. Методологические особенности: сравнение Rf исследуемых веществ с Rf стандартных образцов позволяет достоверно идентифицировать компоненты. Наличие характерных цветов пятен (оранжевый и желтый) дополнительно подтверждает идентификацию. Такой подход к анализу позволяет: достоверно идентифицировать присутствующие компоненты, подтвердить качество исследуемого сырья, обеспечить воспроизводимость результатов анализа.

Схема хроматограммы извлечения из травы вербены: 1 - извлечение из травы вербены; 2 - СО хлорогеновой кислоты; 3 - СО цинарозида; 4 - СО розмариновой кислоты; 5 - СО кверцетина; 6 - СО гиперозида

Рисунок 1 - Схема хроматограммы извлечения из травы вербены: 

1 - извлечение из травы вербены; 2 - СО хлорогеновой кислоты; 3 - СО цинарозида; 4 - СО розмариновой кислоты; 5 - СО кверцетина; 6 - СО гиперозида

В ходе исследования были выявлены два максимума поглощения: плечо при 290±2 нм и основной максимум при 330±2 нм. Максимум при 330±2 нм характерен для гидроксикоричных кислот. Расчёт проводили в пересчёте на хлорогеновую кислоту. Применяется удельный показатель поглощения, равный 497 при λ=330 нм.
,
,
. Отсутствие необходимости в стандартном образце хлорогеновой кислоты позволяет упростить процесс анализа.
Электронный спектр стандартного образца хлорогеновой кислоты (2) и извлечения из надземной части вербены лекарственной (1)

Рисунок 2 - Электронный спектр стандартного образца хлорогеновой кислоты (2) и извлечения из надземной части вербены лекарственной (1)

В ходе разработки методики количественного определения гидроксикоричных кислот была проведена оптимизация параметров экстракции. В частности, исследовались такие параметры как степень измельчения сырья (табл.1), выбор экстрагента (табл.2), соотношение сырье-экстрагент (табл.3), время извлечения (табл.4). Анализ данных показал, что степень измельчения в диапазоне от 0,5 до 2 мм оказывает минимальное влияние на эффективность экстракции. В связи с этим была выбрана средняя степень измельчения — 1 мм, что обеспечивает баланс между удобством обработки и эффективностью извлечения. Эксперименты выявили, что максимальное извлечение гидроксикоричных кислот достигается при использовании этилового спирта 70% в качестве экстрагента. Оптимальное соотношение сырье-экстрагент составило 1:100, а время экстракции — 60 минут. Эти параметры позволяют обеспечить максимальную эффективность извлечения и воспроизводимость метода.

Таблица 1 - Влияние степени измельченности

Экстрагент

Соотношение сырье – экстрагент

Измельченность, мм

Время извлечения, мин

Суммарное содержание гидроксикоричных кислот, %

Этанол 70 %

1:100

0,5

​60

3,36±0,06

Этанол 70 %

1:100

​1,0

​60

3,42±0,09

Этанол 70 %

1:100

​2,0

​60

3,38±0,06

Этанол 70 %

1:100

​3,0

​60

3,34±0,08

Таблица 2 - Влияние экстрагента

Экстрагент

Соотношение сырье – экстрагента

Измельченность, мм

Время извлечения, мин

Суммарное содержание гидроксикоричных кислот, %

​​Этанол 40 %

​1-100

​1,0

​60

1,29±0,05

​​Этанол 70 %

​​1-100

​1,0

60​

3,42±0,09

​​Этанол 95 %

​​1-100

​1,0

​60

0,75±0,03

Таблица 3 - Влияние соотношения «сырье – экстрагент»

Экстрагент

Соотношение сырье – экстрагента

​​Измельченность, мм

​​Время извлечения, мин

​​Суммарное содержание гидроксикоричных кислот, %

Этанол 70 %

​1-50

​1,0

​60

2,90±0,09

Этанол 70 %

​1-100

​1,0

​60

3,42±0,09

Этанол 70 %

​1-200

1,0​

​60

2,75±0,10

Таблица 4 - Влияние времени экстрагирования

Экстрагент

Соотношение сырье – экстрагента

Измельченность, мм

​​​Время извлечения, мин

Суммарное содержание гидроксикоричных кислот, %

Этанол 70 %

​​1-100

​​1,0

​30

2,55±0,07

Этанол 70 %

​​1-100

​​1,0

​​60

3,42±0,09

Этанол 70 %

​​1-100

​​1,0

​90

2,39±0,09

Суммарное содержание гидроксикоричных кислот извлекаемых из травы вербены в оптимальных условиях составило 3,42%.

Проведена метрологическая оценка предложенной методики. В результате пяти параллельных определений (Хср= 3,42) установлена дисперсия (S2 = 0,005), стандартное отклонение (S = 0,071), стандартное отклонение среднего результата (SХср = 0,031), относительное стандартное отклонение среднего результата (RSD = 2,08%), полуширина доверительного интервала (ΔХср = 0,088). Погрешность среднего результата (ε, %) суммы гидроксикоричных кислот с доверительной вероятностью (Р,%) 95% в сырье вербены лекарственной составила ±2,58 %, в пересчете на хлорогеновую кислоту.

4. Заключение

Для количественного определения суммарного содержания гидроксикоричных кислот в траве вербены разработана методика, основанная на спектрофотометрическом анализе при длине волны 330 нм. Этот метод позволяет с высокой точностью оценивать содержание данных биологически активных веществ, что критически важно для контроля качества лекарственного растительного сырья. Оптимизация условий экстракции является ключевым этапом в разработке методики. Экспериментально установлено, что оптимальными параметрами являются: степень измельчения сырья до 1 мм, что обеспечивает максимальную площадь поверхности для контакта с экстрагентом; использование 70% этанола в качестве экстрагента, поскольку он эффективно извлекает гидроксикоричные кислоты; соотношение сырья к экстрагенту 1:100, обеспечивающее полное извлечение целевых соединений; время экстракции 60 минут на кипящей водяной бане, что достаточно для достижения равновесия между сырьем и растворителем.

Содержание гидроксикоричных кислот в траве вербены, определённое с использованием разработанной методики, составило 3,42% в пересчёте на хлорогеновую кислоту. Этот показатель может служить критерием для оценки качества сырья и его пригодности для дальнейшего использования в фармацевтической промышленности. Разработанная методика и полученные результаты имеют практическое значение для стандартизации травы вербены как нового вида лекарственного сырья. Они могут быть использованы при разработке нормативной документации, включая фармакопейные статьи и технические условия, что позволит обеспечить стабильное качество и эффективность лекарственных препаратов на основе этого растения.

Метрика статьи

Просмотров:68
Скачиваний:0
Просмотры
Всего:
Просмотров:68