ВЫДЕЛЕНИЕ И ОЧИСТКА БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ИЗ РАСТЕНИЯ Hyssopus ambiguus (Trautv)

ISOLATION AND PURIFICATION OF BIOLOGICALLY ACTIVE COMPOUNDS FROM THE PLANT Hyssopus ambiguus (Trautv)

Erlan Melsuly Suleimen

PhD, Candidate of Chemical Sciences, Professor, Head of Department, JSC “Kazakh University of Technology and Business”

Republic of Kazakhstan, Astana

Gulnur Kurbanalievna Mamytbekova

Leading Researcher JSC “Kazakh University of Technology and Business” Republic of Kazakhstan, Astana

Saltanat Syrlybaikyzy Lesbayeva

Junior Researcher JSC “Kazakh University of Technology and Business”

Republic of Kazakhstan, Astana

АННОТАЦИЯ

Hyssopus ambiguus представляет интерес как перспективный источник биологически активных природных соединений, обладающих потенциальной фармакологической значимостью для медицины и фармации.

В работе из надземной части Hyssopus ambiguus получен этанольный экстракт, который был разделён методом колоночной хроматографии на силикагеле с использованием системы растворителей этанол–хлороформ при градиентном элюировании. Контроль фракций проводили методом тонкослойной хроматографии, в результате чего были выделены индивидуальные соединения.

Для выделенного соединения определены физико-химические и характеристики, включая температуру плавления. Чистота вещества, установленная методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Выделение двух индивидуальных соединений подтверждает эффективность применённых методов экстракции и хроматографического разделения растительного сырья.

ABSTRACT

Hyssopus ambiguus is of interest as a promising source of biologically active natural compounds possessing potential pharmacological significance for medicine and pharmacy.

In this study, an ethanolic extract was obtained from the aerial parts of Hyssopus ambiguus. The extract was separated by column chromatography on silica gel using an ethanol–chloroform solvent system under gradient elution. The fractions were monitored by thin-layer chromatography, resulting in the isolation of individual compounds.

The physicochemical characteristics of the isolated compound were determined, including its melting point and biological activity. The purity of the substance was assessed by high-performance liquid chromatography.

The isolation of two individual compounds confirms the effectiveness of the applied methods of extraction and chromatographic separation of plant material.

Ключевые слова: Hyssopus ambiguus, эфирное масло, флавоноиды, экстракт, биологическая активность.

Keywords: Hyssopus ambiguus, essential oil, flavonoids, extract, biological activity.

Введение

Hyssopus- многолетнее травянистое растение, относящееся к семейству губоцветных. Научное название вида происходит от древнеегипетского слова «esob», что означает «священная душистая трава».В Казахстане на склонах гор, по берегам рек и в горно-степных долинах растёт 4 вида иссопа. Наиболее часто встречается –Hyssopus ambiguus [3].

Hyssopus ambiguus (иссоп сомнительный) - травянистое растение, широко распространённое в степных и полупустынных районах. Растение Hyssopus ambiguus встречается в Монголии, Алтае, Казахстане и России, Кемеровская область [2].

В роде Hyssopus основная функция растений заключается в предоставлении эфирного масла для косметической и парфюмерной промышленности, особенно для производства восточных ароматов. Эфирное масло иссопа обладает антибактериальными, противовирусными и отхаркивающими свойствами. Это делает его важным ингредиентом ароматерапии, фармацевтике, средствах личной гигиены, продуктах питания и напитках [1].

В растении содержание эфирного масла составляет 0,21- 0,6%. Оно имеет светло-зелёный цвет. Его запах очень сильный и резкий. Количество эфирного масла увеличивается в период полного цветения растения. Эфирное масло содержит до 8,21% цинеола, 22% пинена, 12,6% пинокамфона и камфена. У растения, произрастающего на западном склоне Тарбагатая, из эфирного масла выделено 16 компонентов. Основные компоненты β-пинен, пинокамфен, изопинокамфон, лимонен, вербенон и пинокамфеол [6].

Эфирное масло Hyssopus ambiguus широко используется в производстве мыла. Цветение растения является наиболее важным периодом для сбора [7].

Растения рода иссоп, как и многие другие растения, содержат различные классы биологически активных соединений, таких как флавоноиды, эфирные масла, фенольные соединения и другие [5].

Цель исследования: Проведение фитохимического исследования, направленного на выделение и очистку биологически активных веществ из растения Hyssopus ambiguus.

Материалы и методы

Объектом исследования была надземная часть растения (листья, соцветия и стебли) Hyssopus ambiguus (Trautv.)

Экстракцию проводили этанолом трехкратно при температуре 40 °C. Полученные извлечения объединяли и упаривали с использованием ротационного испарителя IKA RV 10 (модель RV10 AUTO S099, IKA, Германия).

Сконцентрированный экстракт подготавливали к колоночной хроматографии, предварительно смешивая его с силикагелем в соотношении 1:7. Разделение осуществляли на колонке, заполненной силикагелем, с применением градиентной системы растворителей этанол–хлороформ с постепенным повышением полярности.Фракции, полученные при колоночной хроматографии, исследовали с использованием тонкослойной хроматографии (ТСХ) и MPLC (Medium Pressure Liquid Chromatography)-фракционирования для выделения индивидуальных соединений. Контроль состава фракций осуществляли методом ТСХ с применением пластин SORBFIL (100 × 150 мм).

Температуру плавления выделенных веществ определяли капиллярным методом с использованием прибора Melting Point Apparatus MP420 (Hanon Instruments, Китай).

Результаты и обсуждение

Из надземной части Hyssopus ambiguus был получен этанольный экстракт 40 г, который подвергали разделению методом колоночной хроматографии на силикагеле. Соотношение экстракт: силикагель 1:7. В качестве элюента использовали систему растворителей этанол-хлороформ в различных соотношениях.В результате хроматографического разделения было собрано 96 фракций.

Установлено, что из фракций 5-12 выделялось порошкообразное вещество. В качестве элюента использовали хлороформ. Для дальнейшего выделения соединений проводили MPLC.

Рисунок 1. MPLC хроматограмма LS-1-1-5-12-HA.

После проведения MPLC было выделено белое порошкообразное вещество. Температуру плавления соединения LS-1-1-5-12-HA определяли капиллярным методом на приборе «Hanon MP420». Скорость нагрева составляла 5°C/мин. Установлено, что температура плавления соединения находится в интервале 240–245 °C.

Из фракций 46–96 также было выделено белое порошкообразное вещество. Элюирование осуществляли системой растворителей этанол–хлороформ (30:70) с постепенным увеличением полярности элюента. Очистку веществ проводили с использованием воды.

HPLC

Рисунок 2. LS-1-1-46-96-HA определение чистоты

По данным HPLC (High Performance Liquid Chromatography) чиcтота составляет 92,21%

Температуру плавления определялиLS-1-1-46-96-HA на приборе «Hanon MP420». Скорость нагрева составляла 5°С/мин. Установлено, что температура плавления соединения находится в диапазоне 250–255 °С.

Выводы

Полученные результаты свидетельствуют об эффективном разделении компонентов этанольного экстракта Hyssopus ambiguus методом колоночной хроматографии. Использование градиентного элюирования позволило разделить соединения различной полярности. Значение чистоты (92,21%) указывает на высокую степень очистки, однако допускает наличие незначительных примесей.

Таким образом, применённая методика является эффективной для выделения и предварительной очистки биологически активных соединений из растительного сырья.

Список литературы:

1. Argyropoulou C., Karioti A., Skaltsa H. Chemical diversity in Lamiaceae // Chemical Biodiversity. – 2011. – Vol. 8.№10. – P. 1880–1890.
2. Atazhanova G., Ishmuratova M., Levaya Y., Smagulov M., Lakomkina Y. The genus Hyssopus: Traditional use, phytochemicals and pharmacological properties // Plants. – 2024. –Vol. 13.№ 12. – P. 1683.
3. Cheryomushkina V. A., Talovskaya E. B., Sharabarina A. E. Coenotic and biomorphological analysis of Lamiaceae in the West Siberian floristic province // Acta Biologica Sibirica. – 2023. – Vol. 9. – P. 1207–1225.
4. Ishmuratova M. Y., Butumbayeva M. K., TakhanovaD. A., Zholdybayeva K. B., Silant’eva M. M. Analysis of representatives of Lamiaceae family in the flora of Central Kazakhstan // Fundamental and Experimental Biology. – 2020. – Vol. 9. №2. – P. 37–44.
5. Rafatian G., Khodagholi F., Farimani M. M., Abraki S. B., Gardaneh M. Neuroprotective effects study // Molecular and Cellular Biochemistry. – 2012. – Vol. 371.№ 1. – P. 9–22.
6. Suleimen E. M., Tursynov N. K., Ibataev Z. A., Iskakova Z. B., Ishmuratova M. Y. Constituent composition and biological activity of essential oil from Hyssopus ambiguus // Chemistry of Natural Compounds. – 2015. – Vol. 51. № 6. – P. 1186–1187.
7. Turdiboev O. A., Drew B. T. New combinations and a typification in Lamiaceae from Central Asia and adjacent regions // Phytotaxa. – 2026. – Vol. 741.№ 3. – P. 298–300.
8. Uydeş-Doğan B. Takır, S., Özdemir, O., Kolak, U., Topçu, G., & Ulubelen, A. . The comparison of the relaxant effects of two methoxylated flavones in rat aortic rings //Vascular pharmacology. – 2005. – Vol. 43. №4. – P. 220-226.