ISSN 2073–4034
eISSN 2414–9128

Pharmacognostic study of Аconitum soongaricum roots

Ryagin S.N., Sidnyaev V.A., Gerbig N.A., Kamyshnikova E.A.

Moscow Financial and Industrial University “Synergy”, Moscow, Russia
An urgent problem of modern pharmacology is the search for more effective and safe drugs. Currently, herbal medicines are increasingly used.
One of the promising plants is Aconitum soongaricum Stapf. We carried out a pharmacognostic analysis of the roots, followed by a phytochemical analysis, an analysis of the elemental composition, and the establishment of merchandising indicators.
We found that samples of Aconitum soongaricum Stapf. root contained alkaloids, polysaccharides, amino acids, coumarins, tannins, flavonoids, and phenolcarboxylic acids. It has been proven that when assessing the qualitative and quantitative composition, polysaccharides and amino acids turned out to be the predominant biologically active substances. It has been established that the yield of most macro- and microelements decreases during extraction.
Our data may be useful for further study of the medicinal properties of Aconitum soongaricum Stapf. and raw materials derived from it.

Keywords

pharmacognosy
Aconitum soongaricum Stapf

Введение

Аконит джунгарский (Aconitum soongaricum Stapf.) – многолетнее травянистое растение высотой 70–130 см с горизонтальным корневищем в виде цепочки крупных четкообразно сросшихся конусовидных клубней длиной 2–2,5, толщиной 0,7–1 см. Стебель простой, прямой, крепкий, голый или в верхней части с отстоящим опушением.

Листья очередные черешковые, голые, жесткие, темно-зеленые, снизу бледнее, чем сверху. Пластинка их округло-сердцевидная, 5–9 см длиной и 8–12 см шириной, до основания пятирассеченная; каждая из долей в свою очередь разделена на 2–3 крупнозубчатые дольки, достигающие 3 см в длину и 0,6 см в ширину. Соцветие – конечная кисть из крупных зигоморфных цветков. Цветоножки с двумя узколинейными прицветничками. Чашелистики в числе 5, венчиковидные, сине-фиолетовые. Верхний чашелистик, имеющий вид шлема, значительно отодвинут от боковых, ширина которых около 15 мм; нижние чашелистики неравные. Лепестки редуцированные в виде двух нектарников.

Тычинки в числе 35–40 голые; нити их в нижней части расширенные с двумя зубчиками. Пестиков 3, каждый из которых образован из одного плодолистика; завязи верхние, голые, с довольно коротким столбиком и малозаметным, слегка двурасщепленным рыльцем. Плод – трехлистовка; вследствие недоразвития части завязей нередко развивается лишь одна листовка. Листовки многосеменные с оттянутыми изогнутыми носиками. Семена 4–5 мм в длину, буро-коричневые, в очертании продолговатые, угловатые с крупными поперечными крыловидными морщинками. Цветет в июле-августе; семена созревают с сентября [1–4].

Цель исследования: провести фармакогностический анализ корней Аконита джунгарского (Aconitum soongaricum Stapf.) для проведения общего фитохимического анализа, анализа элементного состава, установления товароведческих показателей корней Аконита джунгарского.

Методы

Объекты исследования. Объектом для исследования служили образцы корней Аконита джунгарского (Aconitum soongaricum Stapf.), собранные в августе 2022 г. в Казахстане в Заилийском Алатау, ущелье Кимасар. Исследования проводились на высушенном образце сырья. Корни очищались от земли и промывались в проточной воде, а затем сушились при комнатной температуре.

Методы общего фитохимического исследования. При фитохимическом анализе проводили анализ качественного состава основных групп биологически активных соединений (БАС) и определяли их количественное содержание [5–7].

Методы хроматографического анализа. Анализ качественного состава суммы алкалоидов проводили методом тонко-слойной хроматографии. Условия хроматографирования: пластинка «Sorbfil», в первом направлении использовали систему 25% аммиака–96% этанола (1,5:100), во втором направлении: хлороформ–спирт 96% (8:2) с последующей сушкой и проявлением реактивом Вагнера. Качественный состав суммы аминокислот исследован методом восходящей бумажной хроматографии при заданных условиях: бумага FN-6, система растворителей: н-бутанол–уксусная кислота–вода (4:1:5) при двукратном прохождении системы. Идентификацию проводили по окраске пятен после обработки 0,2%-ным спиртовым раствором нингидрина [8–12].

Анализ качественного состава кумаринов проводили методом тонко-слойной хроматографии на пластинках «Sorbfil» в системе растворителей толуол–диэтиловый эфир (4:6), насыщенной 10%-ным раствором уксусной кислоты. Идентификацию проводили по свечению пятен в УФ-свете, затем обрабатывали парами аммиака и снова исследовали в УФ-свете. Далее обработку проводили 5%-ным спиртовым раствором калия гидроксида и вновь просматривали под УФ-светом; идентификацию также проводили по окраске пятен после реакции азосочетания и по величине Rf по сравнению со стандартными образцами [7, 13–15].

Анализ качественного состава флавоноидов проводили методом восходящей бумажной хроматографии. Условия хроматографирования: бумага FN-6, система растворителей: н-бутанол–уксусная кислота–вода (4:1:2). Идентификацию веществ проводили по свечению пятен в УФ-свете, затем обрабатывали парами аммиака и УФ-светом, затем 10%-ным спиртовым раствором алюминия хлорида и УФ-светом; по величине Rf по сравнению со стандартными образцами [16, 17].

Исследование компонентного состава фенолкарбоновых кислот

Методом восходящей бумажной хроматографии исследован качественный состав суммы фенолкарбоновых кислот. Условия хроматографирования: бумага FN-3, система – 15%-ный раствор кислоты уксусной. Идентификацию веществ проводили по свечению пятен в УФ-свете, затем обработка парами аммиака и УФ-светом, далее 5%-ный спиртовой раствор калия гидроксида и УФ-свет; по окраске пятен после реакции азосочетания; по величине Rf по сравнению со стандартными образцами [17–22].

Методы товароведческого анализа. Товароведческие показатели определялись фармакопейными методами. Для определения норм качества сырья определяли влажность, общую золу. Кроме того, определяли количественное содержание алкалоидов, полисахаридов, аминокислот, кумаринов, дубильных веществ [9, 10, 18, 22–27].

Исследование качественного состава и количественного содержания микро- и макроэлементов

Определение качественного состава и количественного содержания макро- и микроэлементов проводилось методом масс-спектроскопии с индуктивно связанной плазмой на приборе «ELAN-DRC» в ООО «Химико-аналитический центр “ПЛАЗМА”», Томск. Высушенные образцы сырья и экстракта измельчали до частиц размером менее 1 мм, предварительно подвергали мокрому озолению смесью кислот в фарфоровых тиглях. Контроль проводился методом добавок. Сухой экстракт получали по следующей методике: воздушно-сухое сырье трижды экстрагировали на водяной бане при кипении экстрагента (70%-ный спирт этиловый) в течение часа, объединенные фильтраты лиофилизировали при щадящем температурном режиме (40°С) [28–30].

Результаты

Результаты общего фитохимического исследования

По результатам общего фитохимического и хроматографического анализов корней Аконита джунгарского установлено наличие алкалоидов, полифенольных соединений (дубильных веществ), аминокислот, флавоноидов, гидроксикоричных кислот, кумаринов, полисахаридов. Сапонины обнаружены не были (табл. 1).

99-1.jpg (55 KB)

Анализ качественного состава биологически активных веществ корней Аконита джунгарского

Анализ качественного состава алкалоидов. При хроматографическом анализе (тонкослойной хроматографии) суммарного извлечения из корней Аконита джунгарского выявлено в общей сложности не менее 13 веществ, которые не были идентифицированы.

Анализ фракционного состава полисахаридов. Полисахариды были выделены тремя фракциями: водорастворимые полисахариды, пектиновые вещества и гемицеллюлозы А и В.

Анализ качественного состава аминокислот. При хроматографическом анализе (бумажной хроматографии) суммарного извлечения из корней Аконита джунгарского установлено наличие 10 веществ, из которых идентифицировано 9 (табл. 2).

100-1.jpg (117 KB)

Условия хроматографирования: система – н-бутанол–кислота уксусная–вода (4:1:5).

При сравнительном хроматографическом анализе извлечений двух образцов, полученных из листьев лопуха войлочного, установлено, что компонентный состав 10 веществ аминокислот идентичен в двух образцах (рис. 1).

Условия хроматографирования: система – н-бутанол–кислота уксусная–вода (4:1:5).

При исследовании компонентного состава аминокислот двух образцов выявлено, что преобладающим компонентом является аланин, т.к. при визуальном сравнительном анализе хроматограмм после обработки соответствующим реактивом площадь пятна аланина была наибольшей.

Анализ качественного состава кумаринов

При хроматографическом анализе (ТСХ) суммарного извлечения из корней Аконита джунгарского (Aconitum soongaricum Stapf.) установлено наличие четырех веществ, из которых идентифицировано одно (табл. 3).

100-2.jpg (42 KB)

Условия хроматографирования: система толуол–диэтиловый эфир (4:6), насыщенная 10%-ным раствором уксусной кислоты.

При хроматографическом анализе кумаринов в корнях Аконита джунгарского (Aconitum soongaricum Stapf.) обнаружено, что преобладающим компонентом является эскулин, т.к. при визуальном сравнительном анализе хроматограммы наиболее яркое свечение в УФ-свете и окраска после обработки соответствующими реактивами наблюдались именно у данного вещества (рис. 2).

101-1.jpg (204 KB)

Анализ качественного состава флавоноидов

При хроматографическом анализе (бумажная хроматография) суммарного извлечения из корней Аконита джунгарского выявлено следующее: в образце установлено наличие 11 веществ, из которых нет идентифицированных (табл. 4).

Условия хроматографирования: система – н-бутанол–уксусная кислота–вода (4:2:1).

При хроматографическом анализе флавоноидов не удалось идентифицировать вещества, обнаруженные на хроматограмме.

Анализ качественного состава фенолкарбоновых кислот

При хроматографическом анализе (бумажной хроматографии) суммарного извлечения из корней Аконита джунгарского (Aconitum soongaricum Stapf.) выявлено следующее: в образце установлено в общей сложности наличие 11 веществ, из которых идентифицирована м-оксикоричная кислота (табл. 5).

Условия хроматографирования – система: 15%-ная уксусная кислота.

При хроматографическом анализе фенолкарбоновых кислот выявлено, что преобладающим компонентом является м-оксикоричная кислота, т.к. при визуальном сравнительном анализе хроматограммы наиболее яркое свечение в УФ-свете и окраска после обработки соответствующими реактивами наблюдались именно у данного вещества (рис. 3).

102-1.jpg (142 KB)

Результаты товароведческого анализа

Для корня Аконита джунгарского были установлены показатели доброкачественности, а именно влажности и общей золы (табл. 6).

Анализ количественного определения биологически активных веществ корней Аконита джунгарского

Результаты определения количественного содержания биологически активных веществ в корне Аконита джунгарского отражены в табл. 7. Спектры поглощения, используемые для количественного определения биологически активных соединений, приведены на рис. 4–6.

В результате определения количественного содержания биологически активных веществ можно сделать вывод:

1. В корнях Аконита джунгарского наблюдается высокое содержание алкалоидов (0,8%).

2. Преобладающими группами биологически активных веществ являются полисахариды, аминокислоты и дубильные вещества.

3. Содержание флавоноидов в сырье незначительно.

Анализ качественного состава и количественного содержания микро- и макроэлементов

Проведен анализ качественного состава и количественного содержания микро- и макроэлементов в корнях Аконита джунгарского, а также в сухом экстракте, полученном их них (табл. 8).

103-1.jpg (217 KB)

В ходе исследования было установлено присутствие 60 элементов. Сравнение содержания микро- и макроэлементов в сырье и сухом экстракте на 70%-ном этиловом спирте представлено в табл. 9.

104-1.jpg (92 KB)

В результате при экстракции происходит значительное снижение выхода большинства микро- и макроэлементов. Увеличивается выход таких элементов, как Cd, K, Ni, Hg, Pb, I, W.

Выводы

В образцах корня Аконита джунгарского в ходе общего фитохимического и хроматографического исследований установлено наличие алкалоидов, полисахаридов, аминокислот, кумаринов, дубильных веществ, флавоноидов, фенолкарбоновых кислот. Доказано отсутствие сапонинов.

В ходе определения качественного состава и количественного содержания основных групп биологически активных веществ преобладающими оказались полисахариды, аминокислоты. Обнаружено высокое содержание алкалоидов.

Выявлен элементный состав порошка корня Аконита и сухого экстракта. Выход большинства макро- и микро-элементов при экстрагировании уменьшается.

About the Authors

Corresponding author: Vitaly A. Sidnyaev, Clinical Psychologist, Student at the Faculty of Medicine, Moscow Financial and Industrial University «Synergy», Moscow, Russia; vitaliysidnyaev@mail.ru