RESEARCH OF THE CHEMICAL COMPOSITION OF THE UNDERGROUND PART OF SOPHORA FLAVESCENS OF THE TRANSBAIKAL FLORA

ИССЛЕДОВАНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПОДЗЕМНОЙ ЧАСТИ СОФОРЫ ЖЕЛТЕЮЩЕЙ ФЛОРЫ ЗАБАЙКАЛЬЯ

Научная статья

Гюльбякова Х.Н.*

ORCID: 0000-0001-6334-7632,

Пятигорский медико-фармацевтический институт, Пятигорск, Россия

* Корреспондирующий автор (xristnik[at]yandex.ru)

Аннотация

Лекарственные растения служат ценным сырьем для получения фитопрепаратов с широким спектром фармакологического и терапевтического действия, которые не обладают кумулятивными свойствами и в меньшей степени сопровождаются нежелательными побочными эффектами. Активно развивающиеся во всем мире исследования в области химии природных соединений постоянно увеличивают число лекарственных видов. В связи с этим изыскание новых видов лекарственного растительного сырья и расширение сырьевой базы остается актуальной задачей. Растения рода Sophora издавна применяются в народной медицине при различных заболеваниях [1], [2], [3], [4]. Изучение химического состава показало присутствие в них ряда ценных биологически активных соединений [1], [2], [3]. Объектом исследования явилась Sophora flavescens Ait. – растение, естественно произрастающее на территории Забакальского края. Предмет исследования – подземная часть растения. Целью настоящего работы явилось изучение химического состава подземных органов софоры желтеющей. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: провести определение товароведческих показателей качества растительного сырья; провести качественное обнаружение и количественное определение основных групп биологически активных веществ. Проведен фитохимический анализ основных групп биологически активных веществ корней софоры желтеющей. Проведено количественное определение флавоноидов, дубильных веществ, тритерпеновых сапонинов, алкалоидов, витаминов (кислоты аскорбиновой), органических кислот.

Ключевые слова: софора желтеющая, корни, морфолого-анатомические признаки, химический состав, флавоноиды, дубильные вещества, аскорбиновая кислота, органические кислоты, тритерпеновые сапонины, алкалоиды.

RESEARCH OF THE CHEMICAL COMPOSITION OF THE UNDERGROUND PART OF SOPHORA FLAVESCENS OF THE TRANSBAIKAL FLORA

Research article

Gyulbyakova Kh.N.*

ORCID: 0000-0001-6334-7632,

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute, Pyatigorsk, Russia

* Corresponding author (xristnik[at]yandex.ru)

Abstract

Medicinal plants serve as valuable raw materials for obtaining phytopreparations with a wide range of pharmacological and therapeutic effects that do not have cumulative properties and are rarely accompanied by undesirable side effects. Actively developing of worldwide research in the field of natural compounds chemistry is constantly increasing the number of medicinal plant species. In this regard, the search for new types of medicinal plant raw materials and the expansion of the raw material base remain a relevant task. Plants of the Sophora genus have long been used in folk medicine for various diseases [1], [2], [3], [4]. The study of the chemical composition showed the presence of a number of valuable biologically active compounds in them [1], [2], [3]. The object of the study was Sophora flavescens Ait. – a plant that naturally grows on the territory of the Zabaykalsky Krai. The subject of the study is the underground part of the plant. The purpose of this work was to study the chemical composition of the underground organs of Sophora flavescens. To achieve this goal, it is necessary to solve the following tasks: to determine the commodity quality indicators of plant raw materials; to carry out qualitative detection and quantitative determination of the main groups of biologically active substances. A phytochemical analysis of the main groups of biologically active substances of the roots of Sophora flavescens was made. The quantitative evaluation of flavonoids, tannins, triterpene saponins, alkaloids, vitamins (ascorbic acid), organic acids was carried out.

Keywords: sophora flavescens, roots, morphological and anatomical properties, chemical composition, flavonoids, tannins, ascorbic acid, organic acids, triterpene saponins, alkaloids.

Введение

Несмотря на развитие современной научной медицины и количество синтетических лекарственных средств, присутствующих на фармацевтическом рынке, интерес к препаратам растительного происхождения не только не ослабевает в странах, где они традиционно являются важной частью системы лечения различных заболеваний, но в последние годы заметно возрастает и среди ученых и врачей развитых стран. Такой интерес объясняется несколькими причинами. Преимуществом фитопрепаратов является то, что биологически активные вещества (действующее начало) растений более естественно включаются в обменные процессы организма человека, чем синтетические [1], [2]. Следствием этого является лучшая переносимость, более редкое развитие побочных эффектов и осложнений [1], [2], [3]. Кроме того, значительный прогресс в развитии методов анализа и технологий производства, в том числе и биологически активных веществ позволяет выпускать многокомпонентные (комбинированные) лекарственные препараты высокого качества, содержащие строго дозированное количество действующего вещества, что обеспечивает гарантированную безопасность применения и эффективность лечения [2], [3], [4].

Особый интерес для целей изучения и создания фитопрепаратов представляет многовековой опыт традиционной тибетской и китайской медицины, где лекарственные средства растительного происхождения находят широкое применение для лечения различных заболеваний, в том числе и органов дыхания [2], [3], [4].

Данная работа является фрагментом исследования перспективных сырьевых видов флоры Забайкалья и Дальнего Востока. S.flavescens собой многолетнее травянистое растение до 1 м высотой с характерными признаками семейства Бобовых: листья сложные, непарноперистые, листочки продолговато-яйцевидные или овальные, цветки бледно-желтые, соцветие – густая верхушечная кисть, бобы темно-коричневые, мелковолосистые. Цветет в июле, семена созревают с конца августа [1] ,[2]. Корни, основное используемое сырье данного растения, до 4 см толщиной, длиной до 15-20 см снаружи покрыты светлой пробкой, сильно одревесневевшие, на изломе светлые с желтыми прожилками, сильно волокнистые, имеют выраженный неприятный запах. Вкус не определяется [2]. Софора желтеющая имеет сильно разветвленную мощную корневую систему со значительной массой подземной части. В Российской Федерации софора желтеющая получила распространение на территории Забайкальского края, в Приморском крае, в Бурятии, на юго-востоке Амурской области, на юго-западе Хабаровского края и на Алтае. Произрастает растение преимущественно по склонам и берегам рек, среди кустарников, на сухих участках лугов, песках, галечниках, иногда как сорное в посевах [1], [2]. При необходимости может быть введена в культуру в Забайкалье, Приморском крае, культивируется в некоторых провинциях Китая.

Корни софоры желтеющей находят широкое применение в странах Восточной Азии на протяжении многих веков. В традиционной медицине Тибета, в Китае, Японии и Монголии с лечебными целями применяли исключительно подземные части растения для лечения астмы, бронхитов, сердечной аритмии, язвы, бактериальной и грибковой инфекций, экземы, нейродермита, псориаза, вагинита, гепатита В и С, дизентерии, конъюктивита, паразитарных инфекций, лихорадки, воспалений, бессонницы и рака, инфекционных желудочно-кишечных и онкологических заболеваний, малярии [2], [3], [4]. Широкий спектр показаний к применению софоры желтоватой, встречающийся в прописях традиционных медицинских систем, издавна привлекал внимание ученых разных стран. Это стало предпосылкой к изучению химической структуры биологически активных веществ данного растения.

Корни софоры желтеющей имеют богатый химический состав. Они содержат алкалоиды, тритерпеновые сапонины, флавоноиды, дубильные вещества, органические кислоты. Другие группы биологически активных веществ по данным литературы [1], [2], [3] либо не были обнаружены, либо представлены в следовых количествах (например, кумарины) [2]. Экспериментально установлено наличие у корней софоры желтеющей противовоспалительного, иммуноингибирующего, противоопухолевого эффектов, жаропонижающей, обезболивающей и выраженной антиаритмической активности [2], [3], [4]. Целью исследования является определение биологически активных веществ (БАВ) в корнях софоры желтеющей.

Методы и принципы исследования

Объектом исследования явились корни софоры желтеющей, заготовленные на территории Забайкальского края в июле 2019 г. Числовые показатели сырья (влажность, общая зола, зола не растворимая в 10% хлористоводородной кислоте, экстрактивные вещества) устанавливали с помощью известных фармакопейных методик [1], [5], [6], [7]. Идентификацию биологически активных веществ в водных и водно-этанольных извлечениях осуществляли с помощью общеизвестных методик анализа [1], [7]. Количественное определение суммы флавоноидов в пересчете на нарингин проводили методом непосредственной спектрофотометрии [1], [2], [5]. Определение суммы дубильных веществ в пересчете на кислоту галловую проводили методом УФ-спектрофотометрии [1], [6]. Содержание алкалоидов определяли по массе сухого остатка, полученного после экстракции алкалоидов. Для этого около 1 г (точная навеска) измельченного сырья помещали в коническую колбу вместимостью 100 мл, приливали 16 мл воды и оставляли на 12 ч. По истечении указанного времени полученное извлечение фильтровали, к фильтрату добавляли 25%-ный раствор аммиака до щелочной реакции среды и далее проводили трехкратную экстракцию извлечения хлороформом в соотношении 1:1. Полученный хлороформный экстракт подвергали трехкратной реэкстракции кислотой хлористоводородной 1%-ной. Объединенный экстракт переносили в выпарительную чашку и нагревали на водяной бане при температуре 60⁰С до получения сухого остатка [8]. Содержание суммы тритерпеновых сапонинов оценивали спектрофотометрическим методом по реакции с концентрированной серной кислотой в пересчете на кислоту олеаноловую [6], [9]. Количественное определение полисахаридов проводили методом гравиметрии [10], [11].Количественное определение аскорбиновой кислоты проводили методом титрования с помощью раствора 2,6–дихлорфенолиндофенолята натрия [7], [9]. Количественное определение суммы органических кислот проводили методом алкалиметрии в пересчете на кислоту яблочную [7], [9].

Основные результаты

Исследуемое сырье представляло собой корни толщиной до 3,5 см, длиной до 10-15 см, одревесневевшие, снаружи покрыты светло-коричневой пробкой, на изломе светлые, сильноволокнистые. Сырье измельчали до размера частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 7мм. Измельченное сырье представляло собой кусочки корней различной формы желтовато-коричневого цвета.

Результаты определения влажности, золы и экстрактивных веществ представлены в таблице 1, из данных которой следует, что наибольшее количество экстрактивных веществ извлекается при использовании в качестве экстрагента спирта этилового 40%.

Таблица 1 –Числовые показатели корней софоры желтеющей

Наименование показателя	Значение показателя, %
Влажность	9,80±0,20
Зола общая	6,47±0,21
Зола, нерастворимая в 10% растворе HCl	0,48±0,05
Экстрактивные вещества
Вода очищенная	28,72±0,30
Спирт этиловый 20%	23,15±0,21
Спирт этиловый 40%	35,20±0,18
Спирт этиловый 70%	31,52±0,25
Спирт этиловый 96%	15,03±0,34

Результаты качественных реакций на биологически активные соединения корней софоры желтеющей представлены в таблице 2.

Таблица 2 – Качественный анализ БАВ корней софоры желтеющей

БАВ	Метод	Результат
Алкалоиды	Реакция с реактивом Драгендорфа	Выпадение оранжевого осадка
	Реакция с реактивом Бушарда	Выпадение коричневого осадка
Флавоноиды	Цианидиновая проба	Образование малинового окрашивания
	Реакция с раствором алюминия хлорида	Образование желтого окрашивания
Дубильные вещества	Реакция с сульфатом железа (III) аммония	Образование черно-зеленого окрашивания
	Реакция с раствором желатина	Выпадение хлопьевидного осадка, растворимого в избытке реактива
Тритерпеновыесапонины	Реакция пенообразования	Образование равного количества пены в кислой и щелочной среде
Полисахариды	Реакция Молиша	Образование красного окрашивания
Аскорбиновая кислота	Реакция с раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола	Обесцвечивание реактива

Содержание суммы флавоноидов определяли в пересчете на нарингин (табл. 3), так как предварительное измерение спектра поглощения спиртового извлечения из корней софоры желтеющей показало наличие максимума поглощения при длине волны 290 нм, что соответствует поглощению нарингина [1].

Количественное определение дубильных веществ проводили методом спектрофотометрии в пересчете на кислоту галловую (табл. 4), так как предварительно измеренный спектр поглощения водного извлечения из корней софоры желтеющей совпадал со спектром поглощения раствора СО кислоты галловой и имел максимум поглощения при длине волны 272 нм [1].

Таблица 3 – Содержание флавоноидов в пересчете на нарингин в корнях софоры желтеющей

Навеска сырья, г	Оптическая плотность (Ах)	Найдено флавоноидов в (Х,%)	Метрологические характеристики
0,998	0,620	2,881	Хср =2,908% SD = 0,009 RSD = 0,31%
0,995	0,627	2,922
1,005	0,633	2,920
0,984	0,618	2,912
1,025	0,641	2,900
0,995	0,625	2,912

Таблица 4 – Содержание дубильных веществ в пересчете на кислоту галловую в корнях софоры желтеющей

Навеска сырья, г	Оптическая плотность (Ах)	Найдено дубильных веществ (Х,%)	Метрологические характеристики
0,992	0,220	3,659	Хср =3,793% SD = 0,082 RSD = 2,16%
0,995	0,227	3,764
1,005	0,230	3,776
1,003	0,233	3,832
1,015	0,240	3,901
0,983	0,228	3,826
Аст = 0,210; аст=0,025г

Из данных, представленных в таблицах 3 и 4 видно, что содержание суммы флавоноидов в пересчете на нарингин составило в среднем 2,908% (RSD = 0,31%), а содержание дубильных веществ – 3,793 (RSD = 2,16%) .

Результаты количественного определения алкалоидов в корнях софоры желтеющей, найденные по массе сухого остатка после последовательной экстракции алкалоидов различными экстрагентами представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Содержание алкалоидов в корнях софоры желтеющей

Навеска, г	Масса сухого остатка, г	Найдено алкалоидов (Х,%)	Метрологические характеристики
0,975	0,040	4,102	Хср = 4,200% SD = 0,306 RSD = 7,29%
0,934	0,036	3,854
1,028	0,047	4,572
1,007	0,042	4,171
0,991	0,039	3,935
0,986	0,045	4,564

Из данных таблицы 5 следует, что содержание суммы алкалоидов в сырье составляет 4,200% (RSD = 7,29%).

Количественное определение тритерпеновых сапонинов (табл. 6) проводили методом спектрофотометрии по реакции с концентрированной серной кислотой [6], [9].

Таблица 6 – Содержание сапонинов в пересчете на олеаноловую кислоту в корнях софоры желтеющей

Навеска, г	Оптическая плотность (Ах)	Найдено сапонинов (Х,%)	Метрологические характеристики
2,012	0,459	0,0535	Хср = 0,0535% SD = 0,00098 RSD = 1,83%
2,110	0,485	0,0530
1,970	0,440	0,0527
2,004	0,458	0,0539
1,996	0,468	0,0553
2,015	0,451	0,0528

Содержание тритерпеновых сапонинов в исследуемом сырье в пересчете на олеаноловую кислоту составило 0,0535% (RSD = 1,83%).

Полисахариды количественно определяли гравиметрическим методом после осаждения 96% этиловым спиртом из водного извлечения и последовательного промывания осадка суммы полисахаридов органическими растворителями [10], [11] (табл. 7).

Таблица 7 – Содержание полисахаридов в корнях софоры желтеющей

Навеска, г	Масса сухого остатка, г	Найдено полисахаридов (Х,%)	Метрологические характеристики
15,005	0,032	4,612	Хср = 4,569% SD = 0,24 RSD = 5,27%
15,013	0,034	4,893
14,980	0,031	4,470
14,884	0,029	4,215
14,990	0,033	4,764
15,023	0,031	4,461

Из результатов, представленных в таблице 7 видно, что содержание полисахаридов составило 4,569% (RSD = 5,27%).

Результаты определения витаминов (кислоты аскорбиновой) и суммы органических кислот (в пересчете на кислоту яблочную) в корнях софоры желтеющей приведены в таблицах 8-9.

Таблица 8 – Содержание аскорбиновой кислоты в корнях софоры желтеющей

Навеска, г	Объем титранта, мл	Найдено к-ты аскорбиновой (Х,%)	Метрологические характеристики
10,005	0,3	0,4273	Хср =0,418% SD = 0,0246 RSD = 5,89%
9,980	0,27	0,3855
10,002	0,3	0,4274
10,000	0,29	0,4133
9,960	0,27	0,3990
10,006	0,32	0,4557

Таблица 9 – Содержание органических кислот в корнях софоры желтеющей

Навеска, г	Объем титранта, мл	Найдено органических кислот (Х,%)	Метрологические характеристики
1,025	0,30	5,435	Хср = 5,546% SD = 0,360 RSD = 6,48%
1,130	0,32	5,259
0,958	0,30	5,815
0,989	0,32	6,008
1,042	0,32	5,703
1,029	0,28	5,053

Как следует из данных таблиц 8 – 9, содержание кислоты аскорбиновой в корнях софоры желтеющей составило в среднем 0,418 (RSD=5,89%), а суммы органических кислот в пересчете на кислоту яблочную 5,546 (RSD =6,48)%.

Заключение

Определены числовые показатели и показатели доброкачественности сырья (влажность, общая зола, зола не растворимая в 10% хлористоводородной кислоте, экстрактивные вещества). С помощью химических и физико-химических методов анализа в корнях софоры желтеющей флоры Забайкалья установлено содержание следующих БАВ: флавоноидов, дубильных веществ, тритерпеновых сапонинов, органических кислот, аскорбиновой кислоты, полисахаридов, что указывает на биологическую ценность данного вида сырья и перспективность его дальнейшего изучения для создания фитопрепаратов на его основе.

Конфликт интересов  Не указан.

Conflict of Interest  None declared.