Герань сибирская (Geranium sibiricum L.) – многолетнее травянистое растение семейства Гераниевые – Geraniaceae, широко распространенное почти по всей Европейской части России (кроме Крайнего Севера), в Сибири и на Дальнем Востоке [3, 8].
В народной медицине трава этого растения нашла широкое применение как вяжущее, гемостатическое, диуретическое, противовоспалительное и ранозаживляющее средство [6]. Настой травы герани сибирской используется при желудочно-кишечных (понос, дизентерия, колики), гинекологических заболеваниях, лихорадке, ревматизме, наружно в виде примочек при экземе [6].
Сведения, касающиеся химического состава герани сибирской, носят фрагментарный характер. Из данных литературы известно, что в надземной части растения содержатся дубильные вещества [9, 11], каротин, аскорбиновая кислота, эфирные масла [6], а также фенолкарбоновые кислоты, аминокислоты и флавоноиды [3, 9].
Пектиновые вещества играют важную роль в онтогенезе растений. Они повышают морозостойкость, выполняют защитную роль во взаимоотношениях растений с фитопатогенами, способствуют ликвидации повреждений и выходу растения из состояния стресса. Их макромолекулы являются определяющими в прорастании семян и роста растений, в созревании и хранении овощей и фруктов, а структура может существенно меняться в процессе роста и развития растения. Пектиновые вещества характеризуются нерегулярным типом строения и рассматриваются как один из самых сложных и динамичных по структуре класс биополимеров [10] полиуронидной природы с наличием определенных функциональных групп, влияющих на их свойства. Они обладают выраженной комплексообразующей и желирующей способностью, связывают катионы поливалентных металлов за счет водорода карбоксильных групп, что позволяет применять их в качестве детоксикантов при отравлении радиоактивными изотопами и солями тяжелых металлов [7]. Кроме того, пектиновые полисахариды влияют на отдельные стадии иммунного ответа [10]; обладают бактерицидной или бактериостатической активностью в отношении ряда патогенных и условнопатогенных бактерий, а также сорбционным, стимулирующим моторику кишечника и репаративность действием, что может быть использовано при лечении кишечных инфекций и дисбактериозов [4]. В фармацевтической практике пектины применяют как ценный вспомогательный продукт при изготовлении ряда лекарственных форм (в эмульсиях – как эмульгатор, в пилюльных массах – связывающий компонент), так как они потенцируют лечебный эффект основных действующих веществ [1]. Способность растворов пектиновых веществ к образованию студней делает возможным их использование в фармацевтической промышленности в качестве желирующих веществ при производстве лекарственных средств [5, 7]. При этом значительное влияние на антимикробную активность и способность к гелеобразованию оказывает степень метилирования карбоксильных групп пектина. Таким образом, изучение качественных характеристик пектиновых веществ герани сибирской является актуальной проблемой.
Целью работы явилось выделение и изучение пектиновых веществ герани сибирской (Geranium sibiricum L.).
Материалы и методы исследования
Объектом исследования служила воздушно-сухая измельченная трава герани сибирской, заготовленная в Курской области в 2012–2013 годах, в период массового цветения растения.
Методы исследования. Для выделения пектиновых веществ воздушно-сухое сырье последовательно экстрагировали спиртом этиловым 70 % для удаления полифенольных соединений, затем водой выделяли водорастворимый полисахаридный комплекс. Из шрота, оставшегося после получения водорастворимых полисахаридов, выделяли пектиновые вещества путем трехкратной экстракции сырья смесью 0,5 % растворов кислоты щавелевой и оксалата аммония (1:1) в соотношении 1:20 при 80–85 °С в течение 2,5 часов. Повторное извлечение проводили дважды в соотношении 1:20. Объединенные экстракты концентрировали и осаждали пятикратным объемом спирта этилового 96 %. Полученные осадки отфильтровывали, промывали спиртом этиловым, высушивали и взвешивали [2] (рисунок).
Схема выделения пектиновых веществ из травы герани сибирской
Количественное определение основных функциональных групп пектиновых веществ проводили титрометрическим методом. Для определения свободных карбоксильных групп (Кс) в исследуемом образце около 1,0 г (точная навеска) пектиновых веществ помещали в коническую колбу емкостью 300 мл, смачивали чистым спиртом этиловым 96 % (во избежание комкования), добавляли 100 мл воды очищенной, перемешивали и оставляли на ночь для полного растворения пектинов. Затем смесь титровали раствором натрия гидроксида (0,1 моль/л) до появления не исчезающего в течение минуты красного окрашивания при добавлении 6 капель индикатора Хинтона.
Для определения метоксилированных карбоксильных групп (Км) к этой же пробе после определения содержания свободных карбоксильных групп добавляли точно отмеренные 10 мл раствора натрия гидроксида (0,5 моль/л), закрывали колбу и оставляли на 2 часа при комнатной температуре для омыления метоксилированных карбоксильных групп. Затем в колбу вносили точно отмеренные 10 мл раствора кислоты хлористоводородной (0,5 моль/л) и избыток кислоты оттитровывали раствором натрия гидроксида (0,1 моль/л). Затем вычисляли процентное содержание свободных карбоксильных групп (Кс %) и метоксилированных карбоксильных групп (Км %).
Общее количество карбоксильных групп (Ко) равно сумме свободных и метоксилированных карбоксильных групп.
Степень метоксилированности (этерификации) пектинов (l) находили как отношение содержания метоксилированных карбоксильных групп к общему количеству карбоксильных групп. Процентное содержание метоксильных групп (ОСН3) вычисляли по титрометрическим данным.
Результаты исследования и их обсуждение
Выход пектиновых веществ из травы герани сибирской составил 11,07 %. Выделенный пектиновый комплекс представляет собой аморфный порошок светло-кремового цвета, хорошо растворимый в воде с образованием вязких растворов. Водные растворы пектинов осаждаются 1 % раствором алюминия сульфата с образованием пектатов. При количественном определении функциональных групп пектиновых веществ было установлено, что содержание свободных карбоксильных групп составляет 5,46 %, метоксилированных карбоксильных групп – 0,56 %, общее количество карбоксильных групп – 6,02 %, метоксильных групп – 0,38 %, степень метоксилированности – 9,30 %.
Выводы
1. Содержание пектиновых веществ в траве герани сибирской составляет 11,07 %.
2. Содержание свободных карбоксильных групп в пектиновых веществах составляет 5,46 %, метоксилированных карбоксильных групп – 0,56 %, общее количество карбоксильных групп – 6,02 %, метоксильных групп – 0,38 %, степень метоксилированности – 9,30 %.
3. Пектиновые вещества травы герани сибирской характеризуются невысокой (l < 50 %) степенью этерификации,
Рецензенты:
Раздорская И.М., д.фарм.н., профессор, заведующая кафедрой управления и экономики фармации, ГБОУ ВПО КГМУ, г. Курск;
Сипливая Л.Е., д.б.н., профессор, заведующая кафедрой фармацевтической, токсикологической и аналитической химии, ГБОУ ВПО КГМУ, г. Курск.
Работа поступила в редакцию 01.10.2014.