Изучение химического состава густого экстракта звездчатки средней (Stellaria media L.)

Введение

Результаты многочисленных исследований отечественных и зарубежных ученых подтверждают лечебные свойства лекарственных растений, включая их в арсенал средств, используемых в современной медицинской практике. Несмотря на наличие синтетических препаратов, интерес к лекарственным растениям сохраняется.

Благодаря мягкости действия растительных препаратов и отсутствию токсичных проявлений при их использовании, можно предполагать их важную роль в профилактике различных заболеваний. Еще одним неоспоримым преимуществом лекарственного растительного сырья является разнообразие биологически активных веществ, способных обеспечить разнонаправленные фармакологические эффекты [1, с. 372-375].

Ультразвуковой способ экстрагирования позволяет значительно сократить длительность процесса и обеспечить более полное извлечение веществ. При воздействии ультразвуковых волн нарушается пограничный диффузионный слой, улучшается проникновение экстрагента в материал. В результате сырьё набухает гораздо быстрее, возникают турбулентные и вихревые потоки, способствующие переносу масс, растворению веществ. Всё это приводит к значительному ускорению процесса перехода действующих веществ из сырья в экстрагент [2, с. 11-19].

Цель исследования – исследование фитохимического состава экстракта звездчатки средней (Stellaria media L.).

Материалы и методы исследования

Материалом исследования является лекарственное растительное сырье звездчатка средняя (Stellaria media L.).

Образцы анализировали методом газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием (7890A/5975C).

Условия анализа: объем образца 0.5 мкл, температура ввода пробы 250 °С, без деления потока. Разделение проводили с помощью хроматографической капиллярной колонки DB-WaxExt длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм и толщиной пленки 0,25 мкм при постоянной скорости газа-носителя (гелий) 1 мл/мин. Температуру хроматографирования программируют от 40 °С со скоростью нагрева 5 °С/мин до 280 °С (выдержка 5 мин). Время анализа 53 минуты. Детектирование проводилось в режиме SCAN m/z 34-750. Для управления системой газовой хроматографии, регистрации и обработки полученных результатов и данных использовали программное обеспечение Agilent MSD ChemStation (версия 1701ЕА). Обработка данных включала в себя определение времен удерживания, площадей пиков, а также обработку, спектральной информации, полученной с помощью масс-спектрометрического детектора. Для расшифровки полученных масс-спектров использовали библиотеки Wiley 7th edition и NIST’02 (общее количество спектров в библиотеках – более 550 тыс.).

Результаты

Экспериментально были подобраны следующие условия извлечения из звездчатки средней (Stellaria media L.): 200 г измельченного сырья помещают в колбу, прибавляют 2000 мл 70% спирта и ставят в ультразвуковую установку в течение 1 часа (3 раза). Ультразвуковую экстракцию проводили с помощью ультразвуковой установки KQ5200B при напряжении 40KHz.

Полученный раствор фильтруют через бумажный фильтр и сушат на роторном испарителе марки EYELA N-1300 при температуре 45˚С. В результате выделилось 12,00 г густого экстракта звездчатки средней (Stellaria media L.).

Определись 41 органическое соединение в экстракте растения звездчатки средней (Stellaria media L.). В данном экстракте выделилось большое количество терпеноидов и жирных кислот. Главным из которых является октакозан, октакозанол, гексадеканоиновая кислота, 9,12-октадекадиеновая кислота (Z,Z).

Результаты ГХ-МС-анализа экстракта звездчатки средней (Stellaria media L.), выделенного методом ультразвуковой экстракции, приведены в таблице.

Таблица

Состав экстракта звездчатки средней (Stellaria media L.)

С использованием газово-жидкостной хроматографии масс-спектрометрии (ГХ-МС) была проведена аналитика экстракта звездчатки средней (Stellaria media L.), извлеченного при помощи ультразвуковой экстракции. Полученные результаты представлены на хроматограмме (рис.).

Рис. Хроматограмма экстракта

Обсуждение

В результате исследования состава соединений, выделившихся из экстракта звездчатки средней (Stellaria media L.) в космецевтике и медицине, были получены следующие данные.

Бицикло (2.2.1) гептан-2-он, 1, 7, 7-триметил-, (1S, 4S) – иначе известный как камфора - используется в некоторых препаратах от кашля как подавляющее и местное обезболивающее средство. Камфора также широко используется наружно для облегчения артритных и ревматических болей, невралгии и болей в спине. Камфору можно принимать внутрь в небольших количествах (50 мг) при незначительных сердечных симптомах и усталости.

Гексадекан, нонадекан и гептадекан используются как ароматизаторы в космецевтике [4, 5, 6].

Октадекан кондиционирует кожные барьеры [7]. Фитол и его производные как 3,7,11,15-Тетраметил-2-гексадецен1-ол являются антиоксидантами [8]. Крылова, Предшественники алканов как эйкозан используются как противоопухолевое средство [9], докозан ароматизатор [10, с. 57-67], геникозан антибактериальное средство [11]. Известно, что октакозан обладает противомикробным, антиоксидантным и противовоспалительным действием [12].

В качестве жирных кислот обнаружены в экстракте 2-Пентадеканон, 6,10,14-триметил- и гексадекановая кислота, который оказывает антибактериальную активность [13; 14, с. 143-152], i-Пропил-14-метил-пентадеканоат также обладал антиоксидантными, антиандрогенными, антипролиферативными свойствами [15, с. 557-568].

В экстракте так же были обнаружены соединения используемые в космецевтике. Гексадеканол используется в косметологии как загуститель и эмульгатор [16]. Октадекановая кислота, этиловый эфир косметический ингредиент, используемый в качестве смягчающего средства при уходе за кожей [17].

Этил олеат используется в качестве растворителя для фармацевтических препаратов, содержащих липофильные вещества, такие как стероиды [18].

9,12-Октадекадиеновая кислота, этиловый эфир так же эффективен в борьбе с кожными заболеваниями [19, с. 207-221]. Фталаты также используются в качестве ароматизаторов во многих других косметических средствах [20].

Гексадекановая кислота обладает антиоксидантными свойствами [21].

Сквален – натуральный тритерпен, широко распространенный в природе. Он является метаболическим средством. В настоящее время экспериментальные результаты в целом свидетельствуют о роли сквалена в сердечно-сосудистой системе [22, с. 3867-3872]. 9,12-Октадекадиеновая кислота (Z,Z) при местном применении помогает лечить расстройства кожи, связанные с ее дефицитом [23, с. 688].

9,12,15-октадекатриеновая кислота, (Z,Z,Z) также известная как линоленовая кислота, обладает рядом биологических свойств [24]. Тетраконтан обладает антиоксидантной и цитопротекторной активностью [25].

Октакозанол, соединение природного происхождения находит применение на различных рынках. Во-первых, он широко используется в качестве пищевой добавки благодаря своим потенциальным преимуществам для улучшения спортивных результатов, выносливости и мышечной силы. Во-вторых, он часто используется в медицине благодаря своему потенциальному положительному влиянию на уровень холестерина, здоровье сердца и когнитивные функции. Наконец, октакозанол находит применение в косметической промышленности в качестве ингредиента средств по уходу за кожей, в первую очередь благодаря своим потенциальным увлажняющим и противовоспалительным свойствам [26].

Заключение

Полученные данные могут быть применены для формирования хроматографической базы данных, направленной на идентификацию, стандартизацию и подтверждение подлинности сухих растительных материалов звездчатки средней (Stellaria media L.), а также для фитопрепаратов, созданных на их основе. Результаты исследований показывают, что данные экстракты S. media L. являются перспективными источниками для получения жирных кислот и фенольных соединений.

1. Лезина А.В., Тернинко И.И. Исследование гексановой фракции водно-спиртового экстракта корневищ и корней rhodiola quadrifida // Достижения и перспективы создания новых лекарственных растительных препаратов. – 2023. – С. 372-375.
2. Дьякова Н.А., Костылева А.А. Ультразвуковая экстракция: применение и перспективы в технологии фитопрепаратов (обзор) // Традиционная медицина. – 2022. – №. 1. – С. 11-19.
3. Eshiet E.R. et al. Chemical characterization of B rickellia cavanillesii (A steraceae) using gas chromatographic methods //Food Science & Nutrition. – 2014. – Т. 2. – №. 2. – С. 105-113.
4. URL: https://cosmetics.specialchem.com/inci-ingredients/hexadecane (дата обращения: 26.02.2024).
5. URL: https://cosmileeurope.eu/inci/detail/26522/n-heptadecane/ (дата обращения: 26.02.2024).
6. URL: https://prospecte.ro/en/ingredient/nonadecane (дата обращения: 25.02.2024).
7. URL: https://cosmetics.specialchem.com/inci-ingredients/octadecane (дата обращения: 28.02.2024).
8. Курашов Е.А. Компонентный Состав низкомолекулярного метаболома и антиоксидантная активность potamogeton perfoliatus l. (potamogetonaceae), произрастающего в Астраханской области // Химия растительного сырья. 2022. № 4.
9. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/komponentnyy-sostav-nizkomolekulyarnogo-metaboloma-i-antioksidantnaya-aktivnost-potamogeton-perfoliatus-l-potamogetonaceae (дата обращения: 02.03.2024).
10. Kaplan A., Çelikoğlu U. Evaluation of phytochemical constituents in the whole plant parts of hexane extract of some traditional medicinal plants by GC-MS analysis // Middle East Journal of Science. – 2020. – Т. 6. – №. 2. – С. 57-67.
11. URL: https://www.thegoodscentscompany.com/data/rw1242091.html (дата обращения: 01.03.2024).
12. Vanitha, V. & Vijayakumar, Subramaniyan & Nilavukkarasi, M. & Punitha, V.N. & Vidhya, E. & P.K, Praseetha. (2020). Heneicosane–A novel microbicidal bioactive alkane identified from Plumbago zeylanica L. Industrial Crops and Products. 154. 112748. 10.1016/j.indcrop.2020.112748.
13. GC-MS M. P. B. Y. Middle East Journal of Science.
14. Ihegboro G. O. et al. In vitro Investigation and GC-MS Analysis of the Chemical Constituents in the Fraction of Hexane Leaf Extract of Tapinanthus bangwensis (Engl. and K. Krause) Loranthaceae: http://www. doi. org/10.26538/tjpps/v3i1. 5 //Tropical Journal of Phytochemistry and Pharmaceutical Sciences. – 2024. – Т. 3. – №. 1. – С. 143-152.
15. Shaaban M. T., Ghaly M. F., Fahmi S. M. Antibacterial activities of hexadecanoic acid methyl ester and green‐synthesized silver nanoparticles against multidrug‐resistant bacteria // Journal of basic microbiology. – 2021. – Т. 61. – №. 6. – С. 557-568.
16. Ibrahim N. A. et al. An Investigation of the Protective Influence of Dates Fruit Against Nephrotoxicity in Wistar Albino Rats Induced by Gentamicin. – 2023.
17. Devanand P. S. et al. Chemical Characterization of Spathodea campanulata for natural dye. – 2023.
18. URL: https://cosmetics.specialchem.com/inci-ingredients/ethylhexyl-stearate (дата обращения: 01.03.2024).
19. Juliannah F. et al. GC-MS Based Metabolite Profiling and Phytochemical Screening of Different Solvent Extracts of Moringa oleifera Seeds //South Asian Research Journal of Natural Products. – 2023. – Т. 6. – №. 3. – С. 207-221.
20. URL: https://cosmobase.ru/handbook/show/ETHYL_LINOLEATE (дата обращения: 03.03.2024).
21. URL: https://davidsuzuki.org/living-green/dirty-dozen-dibutyl-phthalate/ (дата обращения: 03.03.2024).
22. Devi G. et al. Efficacy of Moringa oleifera's Therapeutic Compounds and its Antimicrobial Activity //Research Journal of Pharmacy and Technology. – 2020. – Т. 13. – №. 8. – С. 3867-3872.
23. Micera M. et al. Squalene: More than a step toward sterols //Antioxidants. – 2020. – Т. 9. – №. 8. – С. 688.
24. URL: https://biopax.ru/articles/linolevaya_kislota/ (дата обращения: 06.03.2024).
25. URL: https://typeset.io/questions/what-are-the-biological-activities-of-91215-octadecatrienoic-1z293nqe1g (дата обращения: 04.03.2024).
26. ROOPA M. S. et al. Influence of solvents on phytochemical constituent profile and antioxidant activities of various extracts of tithonia diversifolia (hemsl.) a. gray flower // phytochemical analysis. – 2021. – Т. 16. – С. 17.
27. URL: https://medium.com/@elisamohr1910/octacosanol-market-size-growth-forecast-2023-2030-83269a29efbd (дата обращения: 06.03.2024).