Химический состав эфирного масла Vitex agnus-castus L. произрастающего в условиях Апшерона

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 582.929.3:581.135.5:727.64                   

Азербайджан по природно-климатическим условиям сходен со многими регионами Средиземноморья — основными мировыми центрами произрастания эфиромасличных и лекарственных растений. Виды ароматических растений являются источником важных групп биологически активных веществ, таких как эфирные масла с высоким содержанием основных компонентов [10].

Эфирные масла используются во многих отраслях промышленности, в фармакологии, парфюмерии, косметологии. По мере изучения свойств эфирных масел область их применения все больше расширяется и спрос на эфирные масла и ароматические вещества из года в год возрастает. Особое место занимает одно из таких эфиромасличных растений — прутняк обыкновенный ( Vitex agnus-castus L.). Также известен как витекс обыкновенный, прутняк обыкновенный, авраамово дерево, целомудренник и монашеский перец. Прутняк обыкновенный — небольшое деревце или кустарник (Рисунок 1). В культуре известен с 1570 года. Растение родом из Западной Азии и Юго-Западной Европы, встречается на Кавказе и в Крыму, в Средней Азии и в Средиземноморье; это реликтовый вид, указывающий на древние флористические связи [3, 4].

Рисунок 1. Цветы и плоды V. agnus-castus

Прутняк обыкновенный известен как источник эфирного масла промышленного значения [1, 2].

Название растения, витекс, происходит от латинского vieo (вить, вязать), так как долгое время стебли растения использовались в плетении корзин [2].

Витекс священный является ценным пряно-ароматическим растением. Листья, плоды и семена используются как при приготовлении различных рыбных и мясных вторых и первых блюд, полукопченых колбас и рыбных консервов, причем ее вкус хорошо сочетается со многими другими пряными растениями кухн некоторых стран Средиземноморья и Ближнего Востока. В арабских странах сушеные листья витекса добавляют в чай в качестве приправы и специи [29].

Витекс священный лекарственное и эфиромасличное растение, его плоды напоминают перец и имеют подобный перечному вкус [11]. Эфирное масло Vitex agnus-castus L. широко применяется в медицине, оказывая противовоспалительное, противопаразитарное, жаропонижающее, потогонное, противодиарейное, противоревматическое, болеутоляющее действие и в косметологии [26]. Его можно использовать в качестве инсектицидного и бактерицидного препарата [18-20]. Лечебный эффект препаратов V. agnus-castus связан с присутствием в составе эфирного масла дубильных веществ [4, 5]. Все части растения содержат иридоиды (аукубин, агнозид), флавоноиды (кастицин, изовитексин, ориентин, изоориентин), алкалоиды, дубильные вещества, витамины, микроэлементы и эфирное масло [12-14]. Цель настоящей работы заключалась в выявлении качественного и количественного состава эфирного масла, выделяемого из свежих листьев V. agnus-castus L. произрастающего в Апшероне.

Материалы и методы исследования

Исследования проводили в 2023 г. в лаборатории эфиромасличные растении института ботаники Мардакана (Апшеронского района). Для получения эфирного масла использовались листья растения Vitex agnus-castus L., выращенного в экспериментальной секции ботанического сада. Растения находились в средней генеративной стадии онтогенеза (3 год жизни), в фазе цветения, в июле месяце. Эфирное масло получали из измельч,нного свежесобранного растительного материала методом гидродистилляции Клевенджера [7, 21].

Существующие технологии переработки эфиромасличного сырья предусматривают его подготовку. Для этого используют разные методы: измелчение, подвливание, высушивание, ферментацию, обработку ультразвуком, инфракрасными лучами. В наших исследованиях подготовка свежеубранного сырья заключалась в измельчении его на отрезки 0,5-3,0 млм в водной среде на лабораторном устройстве, типа «блендер». Контролем служило сырье, измельченное на отрезки 1-3 см. Продолжительность процесса гидродистилляции установлена экспериментально на основании изучения динамики изменения выхода эфирного масла во времени не менее 10 ч до прекращения выделения эфирного масла. Для анализа использовали растворы эфирного масла прутняк обыкновенного в гексане (1,0–3,0 мас.%). Массовую долю основных компонентов эфирного масла определяли газохроматографическим методом на хроматографе «Хроматек-Кристалл 2000 М» с использованием биполярной колонки. Колонка капиллярная CR-5ms, длина - 30 м, внутренний диаметр - 0,25 мм. Фаза - 5% фенил 95% полисилфениленсилоксан, толщина плёнки - 0,25 мкм. Температура термостата программировалась от 50 ° С до 230 ° С со скоростью 4 ° С/мин. Газ-носитель - гелий, скорость потока 1 мл/мин. Температура детектора - 250 ° С, температура испарителя - 240 ° С. Электронная ионизация - 70 eV. Диапазон сканирования 20 - 450. Длительность скана - 0,2. Объем пробы эфирного масла - 0,2 мкл. Для расчета массовой доли компонентов применяли метод нормализации, а идентификацию компонентов для расчета обобщенных индексов удерживания (GI) использовали н алканы С 7 H 16 – С 16 H 34 [4, 24].

Для идентификации также использовались данные библиотеки масс-спектров Wiley 275 (275 тыс. масс-спектров) и атласа масс-спектров и линейных индексов удерживания [5, 8].

Индексы удерживания получали путем логарифмической интерполяции приведенных времен удерживания с исползованием аналитического стандарта смеси реперных н-алканов [17].

При полном совпадении масс-спектров и линейных индексов удерживания идентификация считалась окончательной [16, 18].

Результаты и обсуждение

Эфирное масло Vitex agnus-castus L. представляет собой жидкость светло-желтого цвета с приятным своеобразным запахом. Химический состав Vitex agnus-castus EМ и хроматограмма представлены в Таблице 1 и на Рисунке 2 [28].

Выход масла составлял 1,3% (об. / мас.) в расчете на свежую массу. В образцах, взятых из листьев, эфирное масло имеет более высокое содержание кислородсодержащих монотерпеновых соединений и более низкое содержание сесквитерпеноидов. Всего идентифицировано 25 компонентов, из них в количествах, превышающих 0,2% и составляющих 80,6% от цельного масла — 22 компонентов. Анализ компонентного состава эфирного масла, показал что основными его компонентами являются терпеновые углеводороды: α-пинен, β-пинен, моноциклические монотерпены, бициклическиe монотерпены, монотерпеновые спирты, монотерпеновые кетоны и оксид — 1,8-цинеол.

Таблица 1

ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЭФИРНОГО МАСЛА V. аgnus-castus L.

Время удерживания	Компоненты	Массовая доля, %
8.694	α-пинен (α-Pinene)	6,1
9.35	лимонен (Limonene)	2,4
10.46	1,8-цинеол (1,8-Cineole)	28,3
14.16	линалоол (Linaloole)	2,8
9.46	β-пинен (β-Pinene)	13,1
9.031	сabinen (Sabinen)	0,14
9.71	3-карен (3-Carene)	1,8
10.27	α-терпинен (α –Terpinen)	2,6
11.10	γ-терпинен (γ-Terpinene)	0,5
12.50	лимонен (Limonen)	5,80
12.94	терпинолен (Terpinolene)	0,3
15.15	терпинен 4-ол(Terpinen4-ol)	1,04
14.61	кариофиллен (Cariofillene)	0,2
15.32	цитронеллол (Citronellol)	2,95
15.68	н,н-диметил ацетамид(N,N-dimethyl acetamid	3,84
16.21	естраголе (Estragole)	2,82
16.29	камфен (Kamfen)	4,95
17.15	камфор (Kamphor)	0,4
17.25	цитронелле бутирате(Citronelly butyrate)	0,14
19.96	цитронелле тиглате (Citronellyl tiglate)	0,3
20.80	геранил тиглате(Geranyl tiglate)	5,4

Комбинация бициклические и монотерпеновые спирты (34,81%) имела самый высокий процент среди других составляющих, при этом 15 компонентов находились в концентрации более 1%. Основными компонентами были: 1,8-цинеол (28,3%), β-пинен (13,1%), α-пинен (6,1%), лимонен (5,8%), геранил тиглате (5,1%) камфен (5,0) и терпинен 4-ол (4,04%).

В ЭМ, полученных из листьев востока Азербайджана, за которыми следуют оксигенированные монотерпены (1,8-цинеол, α-пинен, β-пинен, сабинен, лимонен и γ-терпинен),сесквитерпеновые углеводороды (кариофиллен), монотерпенолы (терпинен 4-ол), тритерпены и дитерпены. Состав основных компонентов эфирного масла витекса священного из коллекции института соответствует международным стандартам. Количественные характеристики исследуемого масла практически по всем компонентам укладываются в интервал требуемых концентраций. Небольшие колебания в сторону меньших концентраций отмечены для цитронелли бутирате и кариофиллене. Ее содержание составляет 0,1 мас.% . Несколько выше в исследованных образцах концентрация 1,8-цинеола (28,3 мас.%). Анализ полученных результатов показывает, что на долю монотерпенов приходится 15 мас. %, причем половину из них представляет β-пинен (~13,1 мас.%).

Рисунок 2. Хроматограмма эфирного масла V. аgnus-castus L. на колонке SR-5

Отличительной особенностью исследуемого эфирного масла является преобладающее содержание кислородсодержащих монотерпенов (более 65 мас.%) по сравнению с остальными классами органических соединений. Среди монотерпеноидов в наибольшем количестве присутствуют 1,8-цинеол (~28.3 мас.%), лимонен (~ 5,8 мас.%) и терпинен 4-ол (~ 4,04 мас.%). Сесквитерпеновые углеводороды и их производные составляют в исследованном масле ~ 0,1 мас.%. Среди них в небольшем количестве отмечен кариофиллен (~ 0,2 мас.%). При этом основной вклад в увеличение доли монотерпеноидов вносит α и β-пинен. Его количество повышается от 6,1 до 13,1 мас.%. Отмечено повышенное содержание геранил тиглате образцах из листьев (~ 5,4 мас.%). На хроматограмме эфирного масла из листев, собранных в фазе цветения, отмечено существенное уменьшение количества сабинен и цитронелли бутирате (~ 7 раз) и отсутствие пика, характеризующего цитронелли тиглате. Наблюдается также падение концентрации монотерпеноидов с ~ 67 до ~ 60 мас.%. Среди соединений этого класса наиболее резко изменяется содержание линалоола (увеличивается в ~ 1,5 раза) и камфен(увеличивается в ~5 раз). При этом заметно возрастает доля сесквитерпенов (~ в 2,0 раза) и их кислородсодержащих производных (~ в 2,4 раза). Качественный и количественный составы эфирного масла изучены у витекса священного, произрастающего в Нигерии, Амазонии, Италии, Турции, Бразилии, Марокко, Южный берег Крыма и в др. странах. Основные производители — Турция, Италия и Бразилия [6, 8, 9, 15, 22-24].

Главными компонентами эфирного масла V. аgnus-castus из Нигерии являются β-пинен (20,0%), виридифлорол (9,8%), α-пинен (9,1%), цизоцимен (8,4%), 1,8-цинеол (6,7%), β-фарнезен (5,4%), терпинен-4- ол (4,2%), α-терпинеол (4,1%),сis-ocimene (8,4%) и β-фелландрен (4,1%). В южной Италии эфирное масло экстрагировали из листьев и самый высокий компонент — 1,8-цинеол (35,2%), сабинен (23,6%), α-пинен (7,6%). В Амазонке — β-фарнезен

(5,2%), 1,8 цинеол (33,5%) и сабинен (18,5%); в Бразилии — 1,8- цинеол (23,8%), β-фарнезен (14,6%), кариофиллен (12,5%), сабинен (11,4%), α- терпинилацетат (7,7%) (Таблица 2). Содержание эфирного масла в листьях витекса колеблется от 0,02% до 1,3% [13, 25]. При произрастании в пределах Средиземноморского региона этот показатель в растениях колеблется от 0,2% до 0,8%; за пределами естественного ареала (Бразилия, Нигерия) также достаточно высок — 0,3% и 0,8% соответственно. Содержание основного компонента 1,8-цинеола также колеблется в широких пределах — от 6,7% до 50,9%.

Таблица 2

СОСТАВ ЭФИРНОГО МАСЛА ЛИСТЬЕВ V. аgnus-castus L.

ИЗ РАЗНЫХ МЕСТ ПРОИЗРАСТАНИЯ

Место произрастания	Массовая долья эфирного масла на абсаолютно сухой вес, %	Массовая доля 1,8- цинеола,%
Пакистан [25]	0.02	50.9
Турция [8]	0.20	24.3
Бразилия [9]	0.3	33.5
Марокко [15]	0.35	8.7
Южный берег Крыма [2]	0.79±0.1	21.8
Иран [29]	1.3	13.3
Нигерия [6]	0.8	6.7

Таблица 3

КАЧЕСТВЕННЫЙ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ СОСТАВ ЭФИРНОГО МАСЛА

ЛИСТЬЕВ V. аgnus-castus L., массовая доля %

Компонент	Нигерия	Турция	Крым	Бразилия	Иран	Пакистан	Марокко	Италия
α-пинен	9,1	26,9	4,78	8,9	19,4	9,0	9,76	4,0
сабинен	1,2	22,7	6,8	18,5	6,89	10,8	14,57	-
β-пинен	20,0	1,3	-	-	-	-	-	-
1,8-цинеол	6,7	14,20	19,1	33,5	-	50,9	19,61	15,6
виридофлорал	9,8	-	15,9	-	-	-	-	-
β –фарнезен	5,4	8,5	15,8	5,2	-	-	-	8,6
цисосимен	8,4	-	-	-	-	-	-	-
транскариофиллен	-	9,13	14,3	-	-	-	-	-
α-терпинил-ацетат	-	-	-	6,4	-	-	-	-
бициклогермаркен	-	2,4	13,7	3,2	-	2,4	-	-
β-кариофиллен	1,1	8,9	12,8	2,8	8,5	6,5	9,5	8,9
β-кариофиллен оксид	-	0,6	-	0,8	-	-	5,0	0,5

Следует отметить довольно высокое содержание (28,3%) в составе эфирного масла моноциклический терпен 1,8-цинеол – C10H18O cодержится как главная составная часть (в концентрации до 80%) в эфирных маслах из листьев эвкалипта шарикового, из всех частей марьина корня, из цветочных корзин и листьев полыни цитварной, из руты пахучей, в розмариновом масле, в шалфейном масле добываемом из шалфея мускатного и в мятном масле из мяты перечной (до 6%). Цинеол применяют в медицине как антисептическое и отхаркивающее средство, а также как компонент искусственных эфирных масел. Из монотерпеновых углеводородов α-пинен и β-пинен – С10 Н16 главный компонент эфирного масла, встречающийся в ряде хвойных деревьев (сосна, эвкалипт), розмарине и эфирных маслах. Обладает древесно-землянистым ароматом, с ясными кедровыми и сосновыми оттенками. Имеет широкий спектр фармакологической активности: улучшает память, обладает антибактериальными свойствами, антиоксидантной, противоопухолевой, противосудорожной, противоязвенной и антигипертензивной [13].

Исследования (хотя пропорции компонентов разные) показали, что компоненты имеют сходное распределение. Это показывает, что эфирные масла не сильно меняются даже в разных географических регионах. В целом на состав летучих компонентов эфиромасличных растений значительное влияние оказывают их генетическое, географическое происхождение и условия произрастания [16, 17].

Заключение

На основании проведенных исследований установлен компонентный состав эфирного масла Vitex agnus-castus L. из коллекции института ботаники МНО Азербайджана. Сравнительный анализ полученных результатов и доступной литературы показывает, что в витекса священного есть несколько химических компонентов эфирных масел: 1,8-цинеол, пинены и терпены. Показано, что главными компонентами исследованного масла являются, 1,8-цинеол, α- β пинен, линалоол, терпинен 4-ол, камфен и геранил тиглате.