Количественное определение пигментов в траве многоколосника методом спектрофотометрии

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 615.322:543.422.3                           

В настоящее время не угасает интерес к лекарственным растительным препаратам, которые могут использоваться в терапии различных заболеваний наряду с препаратами синтетического происхождения. Фитохимический анализ выявляет присутствие в многоколоснике морщинистом (лофант тибетский) биологически активных соединений, таких как флавоноиды, эфирные масла, фенилпропаноиды, сапонины и фенольные соединения, что повышает его лекарственную ценность [4, 5].

Исследования подтверждают, что экстракты многоколосника обладают бактерицидным, жаропонижающим, иммуностимулирующим и общеукрепляющим действиями [3].

Лечебное действие лекарственных растений зависит от содержания в них комплекса биологически активных веществ. Трава многоколосника содержат комплекс природных пигментов, основными из которых являются производные хлорофилла и каротиноиды, представленные β-каротином и хлорофиллом а [4, 5, 10].

Эти биологически активные соединения, отличающиеся значительными функциональными и структурно-активными свойствами, играют решающую роль в различных отраслях промышленности, таких как фармацевтика, нутрицевтики и пищевая промышленность. Хлорофилл проявляет противовоспалительное, ранозаживляющее и антибактериальное действие, а также является хорошим антиоксидантом, замедляющим процессы старения [7-11].

Материал и методы исследования

Объектами исследования служили образцы экстрактов из травы многоколосника. Качественный анализ суммы хлорофиллов проводили методом тонкослойной хроматографии из ацетоновой фракции, в следующей системе растворителей: петролейный эфир – ацетон (6:4).

Для количественного определения хлорофиллов в извлечениях из сырья многоколосника использовали спектрофотометрический метод. Около 3 г травы многоколосника 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. 3 мл извлечения в мерную колбу на 25 мл. В качестве раствора сравнения использовали 95% спирт. Определяли оптическую плотность на спектрофотометре СФ-103 при длине волны 664 нм [2, 6, 7].

Результаты и обсуждение

Определение содержания суммы хлорофилла в траве многоколосника морщинистого в процентах (X) вычисляют по формуле:

v Ах 60 x 25 x 100x 100

X = ax 944,5 x 3 x(100-W)

где стошниеА – кислотоптическая плотность формахиспытуемого грунтараствора; а – жирныхнавеска сырья, г; 944,5 – глкеми удельный показатель поглощения хлорофилла апри 664 нм; W – потеря в массе при высушивании, %. На хроматографических пластинках обнаружили зоны адсорбции от жёлтого до ярко-зеленого цвета. Полученные значения Rf сравнивали со стандартными значениями, описанными в литературе [1, 5, 6, 9, 10].

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 12. №1 2026

В системе петролейный эфир – ацетон (6:4) обнаружили две зоны адсорбции зеленого и желто-зеленого цвета с Rf 0,9 и Rf 0,08 соответствующие хлорофиллу а и хлорофиллу b.

Количественное определения хлорофилла в траве лофанта проводили методом УФ-спектрофотометрии [2, 5, 6, 9].

Важной особенностью спектра поглощения хлорофилла a служит наличие ярко выраженного максимума при 664 нм (Рисунок 1).

Рисунок 1. Электронный спектр спиртового раствора извлечения из травы многоколосника

С целью пересчета содержания суммы хлорофилла в экстрактах из травы многоколосника на хлорофилл а нами был использован удельный показатель поглощения хлорофилла а при λ=664 нм для прямой спектрофотометрии [2, 5, 6, 9].

Значение Е ₁ ¹ _с ^% _м = 944,5 было включено в формулу расчета, что позволило не использовать СО хлорофилла а в последующих определениях.

При разработке методики количественного анализа хлорофилла а в траве многоколосника 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 (Таблица 1, 2).

Таблица 1

ЗАВИСИМОСТЬ ВЫХОДА ХЛОРОФИЛЛА ТРАВЫ МНОГОКОЛОСНИКА ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭКСТРАГЕНТА

Концентрация экстрагента	Содержание суммы хлорофилла, %
Гексан	0,45±0,07
Ацетон	3,10±0,21
Гексан-ацетон (1:2)	2,58±0,20
Этанол 95%	7,22±0,23

Для экстракции хлорофилла из травы многоколосника 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 3. Оптимальными параметрами экстракции являются: извлечение 95 % этиловым спиртом на кипящей водяной бане в течение 90 минут в соотношении «сырье-экстрагент» - 1:30.

Таблица 2

ЗАВИСИМОСТЬ ВЫХОДА ХЛОРОФИЛЛА ТРАВЫ МНОГОКОЛОСНИКА ОТ СООТНОШЕНИЯ «СЫРЬЕ-ЭКСТРАГЕНТ»

Соотношение «сырье-экстрагент»	Содержание суммы хлорофилла, %
1:20	4,34±0,19%
1:30	7,22±0,23%
1:60	5,91±0,22%

Таблица 3

ЗАВИСИМОСТЬ ВЫХОДА ХЛОРОФИЛЛА ТРАВЫ МНОГОКОЛОСНИКА ОТ ВРЕМЕНИ НАСТАИВАНИЯ НА КИПЯЩЕЙ ВОДЯНОЙ БАНЕ
Время настаивания на кипящей водяной бане, мин	Содержание суммы хлорофилла, %
30	7,22±0,23
60	8,28±0,19
90	9,30±0,25
120	8,76±0,17

Зависимость выхода биологически активных соединений из многоколосника от степени измельченности сырья представлена в Таблице 4. Следует отметить, что степень измельчения от 0,5 до 2 мм сильного влияния на экстракцию не оказывает. Однако в качестве оптимальной выбрана степень измельчения 1 мм. Выявлено, что содержание хлорофилла, при использовании в качестве экстрагента этанола 95% составляет 9,30%.

Таблица 4

ЗАВИСИМОСТЬ ВЫХОДА ХЛОРОФИЛЛА ТРАВЫ МНОГОКОЛОСНИКА

ОТ СТЕПЕНИ ИЗМЕЛЬЧЕННОСТИ СЫРЬЯ

Размер частиц, мм			Содержание суммы хлорофилла, %
0,5			9,19±0,24
1			9,30±0,25
2			9,25±0,21
3			9,17±0,24
Таблица 4 МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТОДИКИ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММЫ ХЛОРОФИЛЛА ТРАВЫ МНОГОКОЛОСНИКА
ЛРС       F	X	s2	S       P, %   t (P, f)      ∆	E, %
Трава                 5	9,30	0,03967	0,199173    95    2,776    ±0,099	±2,65

Метрологические характеристики методики количественного определения суммы хлорофилла в сырье многоколосника методом прямой спектрофотометрии указаны в Таблице 4. Результаты статистической обработки полученных результатов свидетельствуют о том, что средняя ошибка определения с доверительной вероятностью 95% составляет не более ±2,65% при определении суммы хлорофилла методом прямой спектрофотометрии в пересчете на хлорофилл а.

Заключение

Методом спектрофотометрии определено суммарное содержание пигментов (прямая спектрофотометрия), определены параметры УФ-спектра водно-спиртового извлечения из травы многоколосника максимум при λ=664±2 нм. Для экстракции хлорофилла из травы

многоколосника целесообразно использование этанола 95%. Содержание хлорофилла в сырье, равное 9,30%, достигается применением подобранных условий экстракции: степень измельчения – 1 мм, экстрагент – 95% этанол, соотношение «сырье – экстрагент» 1:30 и экстракцией на кипящей водяной бане в течение 90 минут.

Финансирование: Исследование выполнено за счет средств гранта Российского научного фонда, проект №24-25-20155.