Количественное определение каротиноидов в траве буквицы методом спектрофотометрии

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 615.322:543.422.3                             

Буквица лекарственная ( Betonica officinalis , сем. Яснотковые – Lamiaceae), является одним из самых древних и универсальных целебных растений, используемых в традиционной медицине. В траве буквицы содержится различный комплекс полифенольных соединений, за счет которого трава буквицы проявляет заживляющее действие, в том числе останавливает кровотечение, уменьшает воспаление, проявляет вяжущую, противогеморрагическую и противоревматическую активность, цитотоксическое и противогрибковое действия [1, 4, 5].

В связи с этим актуальным является исследование и липофильной фракции травы буквицы, а именно пигментов: каротиноидов и хлорофиллов. Каротиноиды обладают широким спектром фармакологических свойств: антиоксидантные, радиопротекторные и антиканцерогенные, которые в совокупности оказывают положительное влияние на иммунитет [9, 11, 12].

Материал и методы исследования

Объектами исследования служили образцы экстрактов из травы буквицы. Сырье заготавливалось на территории Пензенской области в 2023 г. Количественное определение суммы каротиноидов определяли методом прямой спектрофотометрии. Около 2 г травы буквицы помещали в колбу вместимостью 100 мл и экстрагировали с 60 мл экстрагента, присоединяли к обратному холодильнику, нагревали на кипящей водяной бане в течение 90 минут с момента закипания экстрагента в колбе. После охлаждения полученные извлечения фильтровали через бумажный фильтр, смоченный тем же экстрагентом (раствор А). Затем фильтровали через бумажный фильтр 5 мл извлечения в мерную колбу на 25 мл. Параллельно относительно воды очищенной измеряли оптическую плотность раствора СО калия бихромата, который готовили в соответствии с ФС-42-1730-86, а именно: 0,3600 г (точная навеска) калия бихромата растворяли в воде в мерной колбе вместимостью 1 л и доводили объем до метки водой; раствор по окраске соответствует раствору, содержащему 0,00208 мг β-каротина в 1 мл. В качестве раствора сравнения использовали воду очищенную. Определяли оптическую плотность на спектрофотометре СФ-103 при длине волны 455 нм.

Результаты и обсуждение

Наиболее    распространённым    методом    количественного    определения фенилпропаноидов является прямая спектрофотомерия [3, 6-8, 10].

Содержание суммы каротиноидов в сырье буквицы (Х) в пересчете на β-каротин в мг% рассчитывали по формуле:

_ D1 x 0,00208 x 60 x 25 x 100 x 100

X =    D2xmx2x(100-W)

D1 – оптическая плотность испытуемого раствора; D2 – оптическая плотность сраствора СО калия бихромата; 0,00208 – количество β-каротина, мг, в растворе, соответствующем по окраске раствору СО калия бихромата; m – навеска, г; W –апотеря в массе при высушивании, %. Количественное определения суммы каротиноидов в траве буквицы проводили методом прямой спектрофотометрии [3, 10].

Анализ данных литературы показывает, что каротиноиды растворимы в спирте различных концентраций, ацетоне, гексане, хлороформе и других органических растворителях [3, 7, 8].

Электронные спектры извлечения в диапазоне длин волн 400-500 нм имеют максимум оптической плотности при 455±2 нм (Рисунок). В гексане и спирте 95% основные максимумы поглощения находятся при длине волны 455±2 нм, характерной для каротиноидов.

Рисунок. УФ-спектр спиртового извлечения из травы буквицы лекарственной

Таблица 1

ВЛИЯНИЕ ЭКСТРАГЕНТА

НА ВЫХОД КАРОТИНОИДОВ ИЗ ТРАВЫ БУКВИЦЫ

Экстрагент	Содержание суммы каротиноидов, мг%
Гексан	0,76±0,11
Ацетон	3,79±0,18
Гексан-ацетон (1:2)	4,72±0,19
Этанол 95%	5,52±0,18

При разработке методики количественного анализа каротиноидов в траве буквицы выявлены оптимальные условия экстракции: степень измельчения сырья — 1 мм, экстрагент — 95% спирт этиловый, соотношение сырья и экстрагента — 1:30, время экстракции — 90 мин на водяной бане, температура — 90οС. Для экстракции каротиноидов из травы буквицы целесообразно использование этанола 95%, так как интенсивность пиков в других экстрактах меньше, по сравнению 95%, при условии одинаковых навесок и условий экстракции. Результаты исследований по выбору оптимального соотношения «сырье-экстрагент» приведены в Таблице 1-4. Оптимальными параметрами экстракции являются: извлечение

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 11. №11 2025

95% этиловым спиртом на кипящей водяной бане в течение 90 минут в соотношении «сырье-экстрагент» — 1:30.

Таблица 2

ЗАВИСИМОСТЬ ВЫХОДА КАРОТИНОИДОВ ТРАВЫ БУКВИЦЫ

ОТ СООТНОШЕНИЯ «СЫРЬЕ-ЭКСТРАГЕНТ»

Соотношение «сырье-экстрагент»	Содержание суммы каротиноидов, мг/%
1:20	4,72±0,18
1:30	5,52±0,18
1:60	4,31±0,20

Таблица 3 ЗАВИСИМОСТЬ ВЫХОДА КАРОТИНОИДОВ

ТРАВЫ БУКВИЦЫ ОТ ВРЕМЕНИ НАСТАИВАНИЯ НА КИПЯЩЕЙ ВОДЯНОЙ БАНЕ

Время настаивания на кипящей водяной бане, мин     Содержание суммы каротиноидов, мг/ %

30	5,52±0,20
60	7,17±0,21
90	10,01±0,22
120	8,96±0,18

Зависимость выхода биологически активных соединений из буквицы от степени измельченности сырья представлена в таблице. Следует отметить, что, по нашим данным, степень измельчения от 0,5 до 2 мм сильного влияния на экстракцию не оказывает. Однако в качестве оптимальной нами выбрана степень измельчения 1 мм.

Таблица 4 ЗАВИСИМОСТЬ ВЫХОДА КАРОТИНОИДОВ

ТРАВ БУКВИЦЫ ОТ СТЕПЕНИ ИЗМЕЛЬЧЕННОСТИ СЫРЬЯ

Фракции измельченного сырья, мм	Содержание суммы каротиноидов, мг/%
0,5-1,0	9,89±0,21
1,0-2,0	10,01±0,21
2,0-3,0	9,95±0,18

Выявлено, что содержание каротиноидов, при использовании в качестве экстрагента этанола 95% составляет 10,01%. Для установления метрологических характеристик методики, согласно рекомендациям [2], проводили пять параллельных определений, затем вычисляли величину стандартного отклонения (S=0,16652) и дисперсию (S2=0,02773).

Полуширина доверительного интервала (ΔX) составила 0,099, ошибка единичного определения с доверительной вероятностью 95% составляет не более ±2,06% при определении суммы каротиноидов методом прямой спектрофотометрии в пересчете на β-каротин. Полученные данные свидетельствуют об отсутствии систематической ошибки разработанной нами методики и позволяют предложить ее для количественного определения суммарного содержания каротиноидов в траве буквицы в пересчете на β-каротин.

Заключение

Спектрофотометрическим методом найдено, что количество суммы каротиноидов составляет 10,01 мг%. Определены параметры УФ-спектра водно-спиртового извлечения из травы буквицы максимум при λ=455±2 нм. Для экстракции каротиноидов из буквицы целесообразно использование этанола 95%. Максимальное содержание каротиноидов в сырье, достигается применением подобранных условий экстракции: степень измельчения –

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 11. №11 2025

1,0 мм, экстрагент – 95% этанол, соотношение «сырье – экстрагент» 1:30 и экстракцией на кипящей водяной бане в течение 90 минут.

Выполнено за счет средств гранта Российского научного фонда, проект №24-25-20155 «Исследование новых источников лекарственного растительного сырья и разработка комплексного фитосредства для профилактики и лечения инфекционно-воспалительных заболеваний»