Компонентный состав эфирного масла растения Helichrysum nuratavicum, произрастающего в Узбекистане

АННОТАЦИЯ

В данной статье впервые изучен химический состав эфирных масел вегетативных органов растения Helichrysum nuratavicum, широко распространенного в Нуратинском районе Навоийской области Республики Узбекистан. Эфирные масла растения были выделены методом гидродистилляции, их химический состав изучен методом   хромато-масс спектрометрии. Согласно данным в эфирных маслах цветков растения определены следующие вещества - caryophyllene (24,21%), (+)-pulegone 8,26%), aromadendrene (19,73%) и alpha-terpinolene (5,10%). В отличие от эфирных масел цветков эфирные масла листьев растения содержали (β)- trans-caryophyllene 11,25%), aromadendrene (24,04%), октановую кислоту (4,22%) и alloaromadendrene (4,02%).

ABSTRACT

This article is the first to study the chemical composition of the essential oils of the vegetative organs of the Helichrysum nuratavicum plant, widely distributed in the Nurata district of the Navoi region of the Republic of Uzbekistan. Essential oils of the plant were isolated by hydrodistillation, their chemical composition was studied by chromatography-mass spectrometry. According to the data in the essential oils of plant flowers, the following substances were determined - caryophyllene (24.21%), (+) - pulegone 8.26%), aromadendrene (19.73%) and alpha-terpinolene (5.10%). Unlike flower essential oils, plant leaf essential oils contained (β) - trans-caryophyllene 11.25%), aromadendrene (24.04%), octanoic acid (4.22%) and alloaromadendrene (4.02%).

Ключевые слова: Helichrysum nuratavicum, аромадендрен, пулегон, гидродистилляция, аллоаромадендрен, (β)-trans-кариофиллен, α-терпинолин, масс-спектрометрия, монотерпены.

Keywords: Helichrysum nuratavicum, aromadendrene, pulegon, hydrodistillation, alloaromadendrene, (β) - trans- caryophyllene, α-terpinoline, mass spectrometry, monoterpenes.

Введение

Растение Helichrysum nuratavicum относится к семейству Asteraceae рода Helichrysum Mill., и насчитывает более 500 видов. Во флоре Узбекистана встречается 4 вида растения рода Helichrysum Mill.:  Helichrysum nuratavicum, Helichrysum arenarium, Helichrysum maracandicum и Helichrysum mussae [1,2].

Helichrysum nuratavicum многолетнее растение высотой 5-35 см, образующее несколько вегетативных побегов (3-6).  Листья удлиненные ланцетообразные, загнуты вниз, длина их 1,5-2,5, ширина 1-2 мм.  Соцветия имеют до 20 цветков, расположенных на стебле, плотно покрытом короткими белыми ворсинками, из них 2-6 имеют форму обратного конуса или колоколобразные, длина 4-6 мм, ширина 3-4 мм. Растение размножается в основном из семян и корня [3].

Helichrysum nuratavicum встречается только в Нуратинском ботанико-географическом районе Навоийской области Узбекистана.     

В нашей Республике и за рубежом изучено множество растений, относящихся к роду Helichrysum Mill. и приведены данные об их химическом составе.

Изучение состава эфирного масла растения вида H.Italicum, широко распространенного на острове Корсика (Франция), показало, что основными составляющими являются лимонен (6,9%), нерил ацетат (36,3%), нерил пропионат (4,8%), α-куркумен (2,3%), γ-куркумен (12,9%) [4].

Показано, что в состав эфирного масла растения вида H.plicatum, произрастающего в Турции, входят жирные кислоты и их эфиры (24,9-70,8%), монотерпены (15,0-93,1%), а также сесквитерпены (1,1-12,5%) [5].

В эфирном масле другого широко распространенного в Турции вида - H.chasmolycicum идентифицировано 57 соединений, среди которых основными оказались β-кариофилен (21,6%), β-селинен (8,9%), α -селинен (8,4%), кариофиллен оксид (7,3%) и карвакрол (2,4%) [6].

Основными компонентами эфирного масла H.litoreum, произрастающего в Италии, являются  β-кариофиллен (24.4%), α-пинен (23.2%), β-1,8-пинен (23.2%), γ –куркумен (5.6%), лимонен (74,6%), γ-терпинен (1,6%), α-хумулен (1.1%) [7].

Также определен состав эфирных масел H.hyponoides, H.Bracteiferum, H.cymosum, H.odoratissimum, широко распространенных в Италии и Мадагаскаре, основными компонентами масел являются сесквитерпены (51,3-92,0%) и в большом количестве 1,8-цинеол (51,5%-24,8%) [8,9].

Многие растения, относящиеся к роду Helichrysum Mill., применяются как лекарственное средство в официальной и народной медицине, также изучен их химический состав. Однако, в литературе мало данных о химическом составе и биологической активности Helichrysum nuratavicum. Исходя из вышесказанного, целью данной работы являлось сравнительное изучение качественного и количественного состава эфирных масел, выделенных из цветков и листьев растения Helichrysum nuratavicum.

Материалы и методы

Объектами исследования были цветки и листья растения Hеlichrisum nuratavicum, собранные во время цветения в августе месяце 2019 года в Нуратинском районе Навоийской области. Сырье сушили согласно правилам сушки растений. Эфирные масла лепестков и рыльцев получали методом гидродистилляции из воздушно сухого сырья в течение 4 ч, с использованием стеклянной колбы и насадки Клевенджера. Для отделения эфирных масел  полученный водный экстракт промывали 3 раза хлороформом. Для обезвоживания хлороформного экстракта использовали хлорид кальция безводного. После вакуумной отгонки органического растворителя эфирные масла, представляющие собой желтую жидкость со специфическим запахом, хранили при  4^оС в  ампулах.

Анализ химического состава полученных эфирных масел проводили  методом хромато-масс-спектрометрлметрии на приборе Agilent 5975C inert MSD/7890A ГХ МС.  Разделение компонентов в составе эфирных масел проводили методом градиента температурного режима: 50 ^оС (1 мин) - 4 ^оС /мин до 200 ^оС (6 мин) – 15 ^оС /мин до 250 ^оС (25 мин). Использована кварцевая колонка Agilent HP-INNOWax (30m x 250µm x 0.25µm). Объем пробы составлял 1 μl при скорости потока 1.1 мл/мин и Split 500/1. Температура инжектора 240 ^оС. Масс-спектры эфиров зарегистрированы  в диапазоне El-MS m/z 10-550 а.е.м. Сравнительный анализ масс-спектров проводили на основании сравнения полученных масс-спектров с данными электронных баз Willey Registry of Mass Spektral Data-9th Ed., NIST Mass Spektral Library, 2011 и по времени удерживания (RI) на основании хроматограмм стандартных образцов [10].

Результаты и их обсуждение

Выделены эфирные масла из цветков и листьев растения Helichrysum nuratavicum с выходом 0,07% ва 0,05 % соответственно. Методом масс-спектрометрии газовой хроматографией получены и анализированы масс-спектры выделенных эфирных масел. Анализ результатов хромато-масс-спектров эфирных масел приведен в таблице 1.

Таблица 1.

Химический состав эфирного масла растения Helichrysum nuratavicum

Определены и идентифицированы 45 веществ, содержащихся в эфирном масле цветков растений. По результатам анализа установлено, что основную составную часть эфирного масла цветков растения составляют монотерпены и сесквитерпены, такие как α -терпинолен (5,10%), (+)-пулегон (8,26%), карйофиллен (24,21%), аромадендрен (19,89%). В эфирном масле листьев растения определены и идентифицированы 79 соединений. При этом установлено, что эфирное масло листьев содержит в основном каприловую кислоту (4,22%), бутилоктил фталат (3,47%), транс- β-карйофиллен (11,25%), γ-мууролен (5,11%), (+)-аромадендрен (25,66%), аллоаромадендрен (6,51%).

В результате анализа проведенных исследований определены различия качественного и количественного состава летучих соединений, содержащихся в цветках и листьях растения Helichrysum nuratavicum. Например, установлено, что эфирное масло листьев растения содержит углеводороды (1,38%), спирты (0,58%), альдегиды и кетоны (1,27%), монотерпены (3,51%), сесквитерпены (63,25%), тогда как в эфирном масле цветков растения эти показатели значительно меняются: спирты (0,67%), альдегиды и кетоны (3,4%), монотерпены (22.48%), сесквитерпены (56.82%). Из приведенного анализа видно, что эфирное масло цветков растения отличается от эфирного масла листьев меньшим качественным составом веществ, большим количеством монотерпенов и отсутствием углеводородов. Такая разница видимо зависит от места произрастания и периодом вегетации растения.

Выводы

Таким образом, в ходе проведенных исследований из цветков и листьев растения  Helichrysum nuratavicum выделены эфирные масла. Определено время выхода соединений в составе эфирного масла относительно стандарта. Изучен сравнительный качественный и количественный состав полученных эфирных масел цветков и листьев растения Helichrysum nuratavicum.

Список литературы:
1. Флора СССР. –М. 1959.–Т. XXV.–С. 404–431.
2. Определитель растений Средней Азии.–Ташкент, 1993.–Т. X. – С. 464–467.
3. Флора Узбекистана. – Ташкент, 1962.–.Т. VI.–С. 78–81.
4. Ange Bianchini, Pierre Tomi, Jean Coşta and Franchois Bernardini. Composition of Helichrysum italicum(Roth) G. Don fil. subsp. Italicum essential oils Corsica(France) // Flavour and fragrance journal. 2001. 16: 30-34.
5. Öztürk B., Özek G., Özek T., Başer K.H.C. Chemical diversity in volatiles of Helichrysum plicatum DC. Subspecies in Turkey//Rec. Nat.Prod. 2014. Vol.8. N4. Pp. 373-384.
6. Chalchat J.C., Özcan M.M. Сomposition of the essential oils of four Helichrysum chasmolycicum growing wild in Turkey// J. Med. Food. 2006. Vol.9. N2. Pp. 287-289. DOI: 10.1089./jmf.2006.9.287.
7. Giuseppe Ruberto., Daniela M. Biondi, Claudia Barbagallo, Rosa Meli., Francesca Savoca. Constituents of stem and flower oils of Helichrysum litoreum Guss.// Flavour and fragrance journal. Flavour Fragr. J. 2002; 17: 46–48. DOI: 10.1002/ffj.1037
8. Giovanelli S., De leo M., Cervelli L., Ruffoni B., Ciccarelli D., Pistelli L. Chem. Biodiversity, 2018, vol. 15, no. 5, e1700545, DOI: 10.1002/cbdv.2017005-45.
9. Baser K.H.C., Demirci B., Krimer N. Composition of the essential oils of four Helichrysum species from Madagascar// J. Essential oil Res. 2002. Vol. 14. N1. Pp. 53-55. DOI: 1080/10412905.2002.9699762.
10. Ткачев А.В. Исследование летучих веществ растений. Новосибирск. 2008. 969 с.