Изучение полисахаридов корней Althaea nudiflorae L.

М. Ш. Мухамедова, А. К. Ганиев
Ташкентский фармацевтический институт

Алтей голочашечный (Althaea nudiflorae L.) — многолетнее травянистое растение семейства мальвовых (Malvaceae), широко распространенное в различных областях Узбекистана: Ташкентской, Андижанской, Наманганской, Ферганской, Самаркандской, Кашкадарьинской и Сурхандарьинской [5]. Учитывая принцип филогенетического родства с официнальным видом алтея лекарственного, нами изучена фармакологическая активность корней алтея голочашечного. При этом выявлено отсутствие острой токсичности препарата и выраженное отхаркивающее действие на кашель, вызванное у лабораторных животных парами лимонной кислоты [3]. Для стандартизации сырья алтея голочашечного изучены числовые показатели и анатомические признаки корней [4]. Целью наших дальнейших исследований явилось фракционное выделение полисахаридов (ПС) и изучение их моносахаридного состава.

Экспериментальная часть

Объектом исследований были корни алтея голочашечного, заготовленные в пос. Чимган Ташкентской области (июль 2000–2001 гг.). Выделение, очистку и анализ ПС проводили по следующей методике: для выделения липофильных веществ сырье обработали хлороформом и получили экстрактивные вещества (ЭВ). Затем последовательно по фракциям выделяли ПС — спирторастворимые моно- и олигосахариды (ОС), экстрагировали 80% этиловым спиртом; водорастворимые ПС (ВРПС) — водой при комнатной температуре и при кипячении на водяной бане (ВРПСt°); пектиновые вещества (ПВ) — смесью 0,5% раствора щавелевой кислоты и оксалата аммония. Все фракции по отдельности упаривали в роторном испарителе до небольшого объема при 40 ± 0,5°С под вакуумом. ВРПС, ВРПСt° и ПВ осаждали 96% этиловым спиртом, осадок последовательно промывали 96% этиловым спиртом и ацетоном, затем высушивали.

Кислотный гидролиз ВРПС и ВРПСt° проводили 2 н раствором серной кислоты в течение 20 часов, а ПВ- в течение 48 часов в ампулах при 100°С с последующей нейтрализацией баритовой водой и деионизацией катионитом КУ-4 (Н+). Моносахариды идентифицировали с помощью стандартных образцов методом бумажной хроматографии (БХ) в системе растворителей н-бутанол—пиридин—вода (6:4:3) с использованием проявителя анилинфталата [2].

ИК-спектры веществ получены на Фурье-спектрометре, система 2000 (Perkin Elmer). Вязкость водных растворов ПС измеряли на вискозиметре Освальда при 20°С. Средневесовые молекулярные массы ВРПС и ВРПСt° определяли методом гель-фильтрации [7] и титриметрические данные ПВ получали по методу [1].

Обсуждение результатов

Схема выделения различных фракций ПС представлена на рисунке, а их результаты приведены в таблице.

Риснок. Схема выделения полисахаридов из корней Althaea nudiflorae

Состав ОС определяли методом БХ в системе 1 в присутствии «свидетелей» достоверных образцов сахаров. При этом были идентифицированы глюкоза и мальтоза.

Выделенные ВРПС и ВРПСt° представляют собой аморфные порошки светло-кремового цвета. В воде образуют клейкие растворы светло-желтого цвета, которые с 0,1 н раствором йода дают сине-фиолетовое окрашивание, что характерно для ПС типа крахмала. Относительная вязкость 1% водных растворов ηВРПС = 1,1 и ηВРПСt° = 1,45. При полном кислотном гидролизе ВРПС и ВРПСt° образуется глюкоза, которая идентифицирована методом БХ в системе 1 в присутствии достоверных образцов сахаров.

Таблица. Содержание углеводов в корнях Althaea nudiflorae L.

В ИК-спектрах ВРПС и ВРПСt° присутствуют полосы 928 ± 4 см-1 и 760 ± 2 см-1, характерные для α-1→4 гликозидной связи. Имеются также характерные для –ОН группы размытые полосы с основными максимумами 3403 и 3424 см-1 и более узкие 2936 см-1, 2932 см-1, 2342 см-1, 2360 см-1, характерные полосы 1637 см-1, 1623 см-1, 1424 см-1, 1418 см-1, 1374 см-1, сильное поглощение около 1000–1200 см-1, с сильно  выраженными  максимумами 1023 см-1, 1081 см-1, 1156 см-1, 1242 см-1, 1254 см-1, четкая полоса 762 см-1, аналогичные ИК-спектру крахмала [7,8].

Средневесовые молекулярные массы ВРПС и ВРПСt° определяли на колонке с сефадексом G-100 (43 х 1,8 см). Для калибровки колонки пропускали свидетели — D-40000 (Ve = 29 мл), D-20000 (Ve = 36,5 мл), D-15000 (Ve = 41 мл) и глюкозу = 180 (Ve = 73 мл). По графику зависимости lgМм от объема элюирования (Ve) определены значения молекулярных масс, равные 35480, 15000 и 180 для ВРПС и 15000 для ВРПСt° соответственно.

ПВ корней Althaea nudiflorae представляют собой светло-коричневый порошок, растворимый в воде с образованием вязких растворов. В ИК-спектре ПВ отмечаются полосы поглощения: 3600 см-1 (ОН-), 1739 см-1 — валентные колебания –СООСН3, 1022 см-1, 1032 см-1 и 1082 см-1 — кольцевые колебания пиранозного цикла, полоса 840 см-1 — характеризующая α-конфигурацию гликозидной связи между гексозными остатками галактуроновой кислоты и полоса 890 см-1 — характеризующая β-связь между остатками сахаров в боковой цепи. Колебания в области 1157 см-1 связаны, вероятно, с максимальной степенью этерификации.

Титриметрические определения показали, что степень этерификации ПВ равна 73%, свободные карбоксильные группы — Кс = 1,74 и метоксилированные группы Км = 2,03. После полного кислотного гидролиза ПВ идентифицированы рамноза, глюкоза, галактоза и галактуроновая кислота методом БХ в системе 1.

Выводы

1. Выявлено, что ОС корней алтея голочашечного представлены глюкозой и мальтозой.
2. Результаты исследований показали, что ВРПС и ВРПСt° растения являются полидисперсными полисахаридами, состоящими из α-1→4 гликопиранозных звеньев и относятся к типу крахмала.
3. Установлено, что ПВ корней относятся к классу высокоэтерифицированных пектинов.

Литература

1. Бузина Г. Б., Иванова О. Ф., Сосновский Л. Б. // Хлебопекарная и кондитерская промышленность.— 1965.— № 4.— С. 15–18.
2. Мацек К. Углеводы // Хроматография на бумаге.— М., 1962.— С. 254.
3. Мухамедова М. Ш., Алиев Х. У., Ганиев А. К. // Киме ва фармация.— 2000.— № 3–4.— С. 97–98.
4. Мухамедова М. Ш., Пњлатова Т. П., Саъдуллаев А. // Киме ва фармация.— 1993.— № 1.— 32-бет.
5. Флора Узбекистана. Т. IV. Изд-во Академии наук Узбекистана.— Ташкент, 1959.— С. 169.
6. Barker S. A., Bourne E. J., Stasey M., Whiffen D. H. // J. Chem. Soc.— 1968.— P. 34.
7. Dubois M., Gilles K. A., Hamilton J. K., Rebers P. A., Smith F. // Anal. Chem.— 1956.— Vol. 28, № 3.— P. 350–356.
8. Haffman J., Lindbery B., Svensson. S. // Acta chem. Scand.— 1972.— 26.— P. 661.