АНТИРАДИКАЛЬНАЯ  АКТИВНОСТЬ  КУМАРИНСОДЕРЖАЩИХ  ЭКСТРАКТОВ

Куракина  Елена  Сергеевна

студент  5  курса,  кафедра  химии  высоких  энергий  и  радиоэкологии  РХТУ  им.  Д.И.  Менделеева,  РФ,  г.  Москва

E -mail:  Twista _93@mail.ru

Антропова  Ирина  Геннадьевна

научный  руководитель,  канд.  хим.  наук,  доцент  РХТУ,  РФ,  г.  Москва

Известно,  что  свободные  радикалы,  образующиеся  при  воздействии  ионизирующих  излучений  на  организм  человека  или  нарушении  биохимических  процессов,  играют  ключевую  роль  в  возникновении  и  развитии  многих  заболеваний.  Негативное  действие  свободных  радикалов  на  биосистемы  связывают  во  многом  с  индукцией  гомолитических  процессов  окисления  биологически  важных  молекул.

В  последние  десятилетия  в  ведущих  странах  мира  наблюдается  тенденция  к  более  широкому  использованию  в  медицинской  практике  лекарственных  средств  растительного  происхождения,  в  составе  которых  обнаружен  кумарин  и  его  производные  [2].  В  данной  работе  исследованы  донник  лекарственный  и  багульник  болотный.  Известно,  что  в  наземной  части  донника  содержится  кумарин  (до  0,9  %),  кумаровая  кислота,  дикумарол,  мелилотин,  мелилотовая  кислота,  гликозид  метилотозид,  производные  пурина,  жироподобные  вещества,  белок  и  другие  соединения.  В  сырье  багульника  болотного  кроме  эфирного  масла  содержатся  кумарины:  эскулин,  эскулетин,  скополетин  и  умбеллиферон  [1].

Цель  данной  работы  —  определение  антирадикальной  активности  кумаринсодержащих  экстрактов  донника  лекарственного  и  багульника  болотного  и  сопоставление  полученных  данных  с  реакционной  способностью  индивидуальных  синтетических  веществ  из  класса  кумаринов.

Методика  эксперимента

Объектами  настоящего  исследования  послужили  трава  донника  лекарственного  (Melilotus  officinalis)  и  побеги  багульника  болотного  (Ledi  palustis  cormus).  Масса  навески  измельченных  и  с  помощью  ротационного  делителя  разделенных  на  равные  фракции  составила  5  г  на  100  мл  растворителя.  В  качестве  растворителя  использовался  этиловый  спирт  в  различных  пропорциях.  Для  определения  ингибирующей  способности  мы  использовали  раствор  0,2  мМ  стабильного  свободного  радикала  2,2-дифенил-1-пикрилгидрозила  (ДФПГ).  Измерения  проводили  на  Спекторофотометре  СФ-2000  при  аналитической  длине  волны  517  нм.  Добавка  раствора  ДФПГ  составила  2  мл.  Ингибирующий  эффект  (Inhibition%)  был  рассчитан  по  следующей  формуле:

Inhibition%  =    *  100%,  (1)

где:    —  оптическая  плотность  контрольного  образца, 

  —  оптическая 

плотность  исследуемого  образца.

Определение  концентрации  кумарина  в  доннике  осуществлялось  с  помощью  газовой  хроматографии.  Пробоподготовка  проходила  следующим  образом:  25  мл  экстракта  смешивали  с  200  мл  деионизированной  воды  и  25  мл  хлороформа  (летучий  компонент),  хорошо  перемешивали  и  добавляли  0.3  грамма  безводного  .  Спустя  сутки  10  мл  отобранного  нижнего  слоя  вакуумировали  c  помощью  водоструйного  насоса,  высушенный  остаток  обработали  500  мкл  нафталина  (внутренний  стандарт)  в    и  250  мкл  данного  раствора  использовали  для  исследования  на  газовом  хроматографе  «Хроматэк-Кристалл  5000».

Облучение  растворов  проведено  на  РХМ-g-20,  мощность  поглощенной  дозы  по  дозиметру  Фрике  равна  0,078  Гр/с.

Результаты  и  обсуждение

На  рис.  1  представлена  зависимость  изменения  ингибирования  в  реакции  с  ДФПГ  экстрактов  донника  от  содержания  этанола  в  системе.

Рисунок  1.  Эффект  ингибирования  донника  в  зависимости  от  содержания  этанола  в  экстрактах

Рисунок  2.  Зависимость  концентрации  кумарина  от  процентного  содержания  этилового  спирта  в  системе

Методом  газовой  хроматографии  определяли  концентрацию  кумарина  в  составе  экстрактов  донника  лекарственного  (рис.  2).  В  качестве  внутреннего  стандарта  был  взят  нафталин  для  точного  измерения  параметра  пика  и  уменьшения  влияния  изменения  чувствительности  детектора  из-за  колебаний  рабочих  условий  (расход  газа-носителя,  температура  колонки  и  т.  д.)  [3].

  Максимальная  концентрация  кумарина  в  30  %  экстракте  донника  составила  3,4´10^-4  моль/л.  Однако,  корреляция  данных  по  ингибирующей  способности  экстрактов  донника  лекарственного  (рис.  1)  с  данными  по  содержанию  кумарина  в  них  (рис.  2)  не  показала  четкой  зависимости,  поэтому  дальнейшие  исследования  будут  направлены  на  изучение  реакционной  способности  кумаринсодержащих  экстрактов  с  углеродцентрированным  радикалом.

Хроматографически  проследили  за  изменениями  концентрации  кумарина  в  30  %,  50  %  и  70  %-ных  экстрактах  донника  лекарственного  при  действии  ионизирующего  излучения.  В  деаэрированой  системе  модельным  свободным  радикалом  выступает  углеродцентрированный  алкоксильный  радикал.  С  учетом  калибровки  с  нафталином  были  рассчитаны  концентрации  кумарина  в  облученных  растворах  (таблица  1).

Таблица  1.

Концентрации  кумарина  [Coum ]  в  30  %,  50  %  и  70  %  деаэрированных  экстрактах  донника  до  и  после  облучения  дозой  6  кГр.

Рисунок  3.  График  изменения  концентрации  кумарина  до  излучения  («клетка»)  и  после  (сплошная  заливка)  в  зависимости  от  содержания  этанола  в  системе

Рисунок  3.  Эффект  ингибирования  багульника  от  содержания  этанола  в  экстрактах,  разбавленных  в  30  раз

При  исследовании  багульника  болотного  в  реакции  с  ДФПГ  было  определено,  что  багульник  демонстрирует  100  %-ную  антирадикальную  активность.  Следовательно,  для  целесообразного  определения  и  сравнения  данных  с  полученными  ранее  данными  по  доннику  лекарственному  растворы  багульника  были  разбавлены.

Было  установлено,  что  антирадикальная  активность  экстрактов  багульника  болотного  в  30  раз  выше  экстрактов  донника  лекарственного.

Далее  изучали  антирадикальные  свойства  синтетических  растворов  кумаринсодержащих  соединений,  содержащихся  в  сырье  багульника  болотного,  таких  как  эскулин,  эскулетин,  скополетин  и  умбеллиферон.  В  таблице  2  представлены  значения  ингибирующей  способности  в  реакции  с  ДФПГ  производных  кумарина  до  и  после  облучения. 

Таблица  2.

Эффект  ингибирования  кумаринпроизводных  соединений  в  реакции  с  ДФПГ  от  дозы  облучения

Из  таблицы  2  видно,  что  при  увеличении  поглощенной  дозы  эскулетин  проявляет  наибольшую  антирадикальную  активность,  в  то  время,  как  эскулин,  скополетин  и  умбеллиферон  практически  не  демонстрируют  таковую.  Установлено,  что  при  увеличении  дозы  эффект  ингибирования  умбеллиферона  в  аэрированных  условиях  увеличивается,  это  представляет  интерес  для  дальнейшего  исследования.

Выводы:

1.  Экстракты  багульника  болотного  проявляют  в  30  раз  большую  антирадикальную  активность,  чем  исследованные  ранее  экстракты  донника  лекарственного.  За  реакционную  способность  в  багульнике  отвечает  кумаринпроизводное  —  эскулетин. 

2.  При  использовании  внутреннего  стандарта  —  нафталина  —  хроматографически  определена  концентрация  кумарина  в  экстракте  доннике  лекарственном.  Максимальная  концентрация  кумарина  определена  для  30  %  экстракта  донника,  она  равна  3.4´10^-4  моль/л. 

3.  При  радиолизе  деаэрированного  экстракта  донника  (30  %)  расходование  кумарина  уменьшается  на  28  %  при  дозе  6  кГр.  Зарегистрированы  продукты  радиационно-химического  превращения  донника.

Список  литературы:

1.Басова  Е.В.  Химико-фармакологическое  изучение  багульника  болотного  //  Дисс…на  соискание  ученой  степени  канд-та  фармац.  наук.  Томск,  2004.  —  157  стр.

2.Парфёнов  Э.А.,  Владимиров  Ю.А.,  Новиков  В.Е.,  Ларионов  О.Г.,  Ревина  А.А.,  Тихонов  В.Л.  Кумарины  —  типичные  представители  физиологически-совместимых  антиоксидантов  (ФСАО)  //  Тезисы  доклада  на  5-ой  национальной  конференции  «Активные  формы  кислорода,  оксид  азота,  антиоксиданты  и  здоровье  человека».  2007  г.  Смоленск.  —  С.  127—129

3.Царев  H.И.,  Царев  В.И.,  Катраков  И.Б.  Практическая  газовая  хроматография:  Учебно-методическое  пособие  для  студентов  химического  факультета  по  спецкурсу  «Газохроматографические  методы  анализа».  Барнаул:  Изд-во  Алт.  ун-та,  2000.  —  156  с.