Erucastrum armoracioides (Brassicaceae) - новый источник сырья для производства медицинских препаратов на основе индол-3-карбинола

Хафизова Регина Рифовна, младший научный сотрудник лаборатории физико-химических методов анализа связи с чем необходим поиск других растений-источников сырья индол-3-карбинола, которые можно использовать на более поздних стадиях сезонного развития при высоком достаточно высоком содержании целевого продукта.

Цель исследования: анализ потенциальной возможности использования вида рогачка хреновидная как источника сырья для производства медицинских препаратов на основе I3C.

Материал и методы. Объектом исследования было травянистое растение рогачка хреновидная ( Erucastrum armoracioides (Czern. ex Turcz.) Cruchet (сем. Brassicaceae Burnett) – двулетнее или малолетнее травянистое растение высотой от 30 до 100 см. Pогачка хреновидная – европейско-западно-азиатский вид, его ареал вида охватывает территорию Юго-Восточной Европы, Малой Азии, Ирана, Средиземноморья, Южной половины европейской части бывшей СССР, Крыма, Кавказа, Западной Сибири, Казахстана [8]. На территории Республики Башкортостан встречается в степных и лесостепных районах [9]. Так как этот вид ранее относили к роду Brassica , было предположение, что в нем содержится типичное для этого рода соединение 4-метоксиглюкобрассицин и I3C, поэтому на предварительном этапе исследования было установлено методом хроматомассспектрометрии наличие I3C в надземной части E. armoracioides.

Для исследования была собрана надземная часть растений этого вида в июне 2013 г. на стадии цветения на степном участке вблизи озера Асликуль Давлекановского района Республики Башкортостан. Сумму алкалоидов из воздушносухого сырья извлекали методом исчерпывающей экстракции [10]. Для анализа на содержание суммы алкалоидов брали измельченные образцы массой 50 г (точная навеска). В качестве экстрагента использовали 70%-ный водный ацетон. Экстракцию повторяли до полного извлечения алкалоидов. Полнота экстракции проверялась качественной реакцией на третичный азот в молекуле алкалоидов с кремневольфрамовой кислотой. Объединенные вытяжки фильтровали на воронке Бюхнера, затем ацетон отгоняли на роторном испарителе, остаток подкисляли 3%-ным раствором серной кислоты до pH = 1-3, экстрагировали из них дихлорэтаном органические соединения неалкалоидного характера. Водный раствор, содержащий алкалоиды, подщелачивали до pH = 9-12 карбонатом натрия или аммиаком. Далее алкалоиды исчерпывающе экстрагировали дихлорэтаном и высушивали с помощью безводного сульфата натрия. Органический растворитель отгоняли сначала на роторном испарителе, затем его остатки удаляли в глубоком вакууме. Доведенный до постоянной массы сухой остаток взвешивали на аналитических весах.

Для оценки содержания I3C в сырье использовали метод ВЭЖХ. Анализ проводили на жидкостном хроматографе Waters Breeze со спектрофотометрическим детектором при длине волны 225 и 280 нм. Подвижная фаза ацетонитрил – вода. Хроматографический анализ проводили при градиентном элюировании на колонке Luna C18 (250 х 4,6 мм; 5 мкм). Концентрация ацетонитрила в элюенте увеличивается от 15 до 85 об.%. Скорость подвижной фазы составляла 1 мл/мин, а объем инжектируемой пробы – 10 мкл. Продолжительность анализа 40 мин. Для приготовления элюентов, а также растворения стандартного испытуемого препарата использовали ацетонитрил (HPLC-gradient grade фирмы Panreac) и бидистилированную воду. Идентификацию проводили путем сопоставления времени удерживания компонентов смеси и стандарта. Использовались градуировочные графики, построенные по стандартному образцу I3C (Sigma-Aldrich), с концентрациями 0,25, 0,5 и 1мг/мл. На рис. 1 и 2 приведены хроматограммы стандартного и исследуемого образца, соответственно.

Рис. 1. Хроматограмма стандартного образца индол-3-карбинола

Рис. 2. Хроматограмма образца суммы алкалоидов надземной части Erucastrum armoracioides

Результаты и обсуждение. В проанализированных образцах надземной части E. armoraci-oides на стадии цветения содержание суммы алкалоидов было 0,19% от сухого веса, однако ранее в надземной части и корнях E. armoracioides было выявлено более высокое содержание суммы алкалоидов на стадии бутонизации 0,60% в надземной части от сухого веса [11]. При проведении анализа образцов надземной части этого вида методлм ВЭЖХ установлено содержание I3C 0,37±0,04 мкмоль/г от сухого веса, что всего в два раза меньше, чем в 60-ти дневных проростках Brassica rapa L. ssp. pekinensis (0,63±0,21 мкмоль/г), и больше в три раза, чем в 40 дневных проростках B. juncea var. integrifolia (0,13±0,04 мкмоль/г). Выявленное содержание можно считать высоким, так как выделения I3C проведено из сухого сырья без ферментизации, повышающим содержание в сырье целевого продукта [12]. Исходя из того, что содержание I3C выше в растениях на более ранней стадии развития, можно предположить, что его содержание на стадии розетки и бутонизации будет близко к содержанию в Brassica rapa L. ssp. pekinensis.

По сравнению с традиционным сырьем (проростки брокколи 3-5 см высотой) побеги E. armoracioides имеют в десятки раз большую биомассу. Этот вид сорное растение растет на полях, по дорогам у строений, на нарушенных местах, залежах, в рудеральных местообитаниях [8, 9]. Он способен произрастать на щебнистых и глинистых почвах, засухоустойчив. Все это свидетельствует о том, что при его введении в плантационную культуру практически не потребуется специальных мероприятий (посадки через рассаду, прополки, химической обработки и полива), семена обладают высокой схожестью. Поэтому E. armoracioides можно рассматривать в качестве перспективного источника I3C. Для его введения в культуру с последующим использованием в качестве лекарственного сырья необходимы дополнительные исследования по популяционным и сезонным закономерностям содержания I3C в растениях.