ИССЛЕДОВАНИЕ OCIMUM BASILICUM L. В РАМКАХ НАУЧНОГО НАПРАВЛЕНИЯ «ФАРМАЦЕВТИЧЕСКИЙ РЕМЕЙК»
Aннотация
Эфирные масла проявляют широчайший спектр фармакологической активности. Поверхностное воздействие ряда масел приводит к покраснению кожи и вызывает противовоспалительный, антисептический и заживляющий эффект. Кроме того, эфирные масла в результате распыления оказывают дезодорирующее, инсектицидное и репеллентное действие. Внутреннее воздействие активизирует кровообращения, стимулирует аппетит. Эфирные масла обладают желчегонным, ветрогонным, спазмолитическим, противовоспалительным, антисептическим, диуретическим и седативным действием. В связи с этим особенно актуально изучение эфиромасличных растений, установление компонентного состава эфирных масел и разработка препаратов на их основе. В работе методом газовой хроматографии – масс-спектрометрии проведен анализ и установлен химический состав эфирного масла надземной части O. basilicum L. флоры Белгородской области. В ходе эксперимента установлено, что в н-гексановом извлечении O. basilicum L. присутствуют 11 компонентов, доминирующими из которых являются монотерпеновый спирт – β-линалоол, фенол – эвгенол и сесквитерпен – гермакрен D.
Ключевые слова: Ocimum basilicum L, эфирное масло, терпены, газовая хроматография – масс-спектрометрия, фармацевтический ремейк
Введение. Под термином «Фармацевтический ремейк» предложено понимать комплекс традиционных и инновационных технологических, аналитических и фармакологических операций (моделей), приводящих к возрождению ранее известных и ныне не используемых лекарственных составов и форм [1].
Увеличение ассортимента лекарственных препаратов на основе растительного сырья происходит в первую очередь в результате заимствования перспективных растений из народной медицины. Одним из таких растений является широко известный базилик обыкновенный – Ocimumbasilicum L. (рисунок 1) [2]
Рисунок 1 – Внешний вид Ocimumbasilicum L.
Figure 1 – Ocimumbasilicum L. appearance
Базилик обыкновенный (базилик огородный, базилик душистый, красный василек, райхон узбекский, реан армянский, рейган азербайджанский) - растение семейства Яснотковые (Губоцветные). Как целебное растение известен давно. Он упоминается в работах Теофраста, Гиппократа, Диоскорида. Авиценна рекомендовал использовать базилик для лекарственных целей. В Древнем Риме листья базилика использовались как успокоительное, жаропонижающее средство и как регулятор стула, сок – при отитах. Сок растения, смешанный с винным уксусом, он рекомендовал для смазывания прыщей и «горячих опухолей», а смесь сока с камфарой и винным уксусом – от носового кровотечения [3].
В народной медицине трава O. basilicum L. используется в качестве отхаркивающего, противовоспалительного средства, гастритах, колитах, нефрите. Настой из листьев применяют при стоматите, неврозах, бронхиальной астме, снижении аппетита, крое того является эффективным лактогонным средством [4, 5].
Базилик обыкновенный, благодаря содержанию камфоры, успешно применяется как возбуждающее и общетонизирующее средство при угнетении ЦНС и астении, эпилепсии головной боли, головокружениях, мигрени, бессоннице, аменорее нарушении кровообращения, алкоголизме, рвоте, как средство, улучшающее пищеварение (в том числе, при нарушениях пищеварения, вызванных применением сульфаниламидов) [3].
Настой базилика обладает антисептическим, противосудорожным, спазмолитическим, жаропонижающим, болеутоляющим, седативным, местно раздражающим, вяжущим, мочегонным ветрогонным, репаративным действием. Употребляется при хроническом гастрите, пиелите, печеночных и кишечных коликах, диспепсии, метеоризме запоре. Используется при кашле, коклюше бронхиальной астме, простуде и насморке (уменьшает выделение из носовых пазух слизи), потере обоняния при хроническом рините, гриппе, при пониженном кровяном давлении, воспалении мочевого пузыря (цистите) и почек, как средство, улучшающее лактацию, расслабляющее гладкую мускулатуру матки [3].
Наружно настой листьев базилика используют как обезболивающий препарат для полосканий при стоматитах, ангине, зубной боли, при труднозаживающих ранах для примочек [3].
Траву базилика используют для приготовления ароматических и успокаивающих ванн, в качестве мягчительного средства для компрессов, в виде растираний и мазей при миозитах, невритах, ревматизме, подагре, параличе [3].
В индийской медицине цветки используют как успокаивающее средство, плоды - при хроническом поносе и дизентерии, гонорее, корни - при кишечных инфекциях у детей [3].
Доказано, что эфирное масло базилика оказывает бактерицидное действие, губительно влияет на простейших. Кроме того, оно расслабляет гладкую мускулатуру матки и желудка, оказывает местное обезболивающее, противоглистное действие, стимулирует функцию надпочечников и др. [3].
Многочисленными исследованиями было установлено, что эфирное масло O. basilicum L. в эксперименте обладает хорошей антиоксидантной активностью, например, что было продемонстрировано на торможении свободно-радикального окисления линолевой кислоты. Эфирное масло in vitro имеет широкую антибактериальную активность в отношении бактериальных штаммов: золотистого стафилококка, кишечной палочки и патогенных грибов родов: аспергилл, мукор, фузариум и др. [6, 7]. Также у эфирного масла листьев O. basilicum L., выявлены противосудорожные свойства, а в ряде экспериментов in vitro показано цитотоксическое действие при ряде опухолей [8, 9].
Химический состав эфирного масла O. basilicum L. существенно варьирует в зависимости от места произрастания, сезона и погоды. Однако американские исследователи установили, что O. basilicum L. образует 7 хемотипов по преобладанию тех или иных компонентов: линалооловый, линалоолово-эвгенольный, метилхавиколовый, метилхавикол-линалооловый, метилэвгенол-линалооловый, метилциннамат-линалооловый и бергамотановый. Наличие таких разнообразных хемотипов у O. basilicum L. обуславливает разный запах их эфирных масел [10].
Несмотря на широкое применение настоящего растения в народной медицине, в научной медицине его до настоящего времени не используют, в т.ч. по причине отсутствия нормативной документации.
Базовой процедурой при изучении любого растения является установление его химического состава, в ходе которого определяется компонентный состав, и выделяются маркерные соединения, определяющие фармакологическую эффективность растения или характеризующие его подлинность, по которым в дальнейшем проводится стандартизация сырья. На основании аналитических исследований также делается заключение о безопасности растений по отсутствию токсичных компонентов.
O. basilicum L. относится к ароматическим растениям, следовательно, наиболее значимой группой действующих соединений являются летучие компоненты – эфирные масла и фенолы. Изучение компонентного состава терпенов указанного растения позволит выявить доминирующие соединения, по которым в дальнейшем можно будет проводить стандартизацию сырья.
Цель исследования - химическое изучение состава эфирного масла O. basilicum L. и тем самым продолжение дальнейших исследований данного растения с перспективой его введения в список оффицинальных.
Материалы и методы. Сырьё для эксперимента – надземную часть заготавливали на территории Белгородской области во время цветения в сухую погоду. Высушивали в тени в хорошо проветриваемом помещении и измельчали.
Для получения суммы терпенов из изучаемого растения был использован метод экстракции. Для этого 1,0 г воздушно-сухого сырья (травы) O. basilicum L. помещали в аппарат «Soxlet» и экстрагировали в течение 2-х часов н-гексаном. Полученное извлечение далее хроматографировали методом газо-жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектором.
Измерение проводили методом газовой хроматографии – масс-спектрометрии на приборе хромато-масс-спектрометр модели GCMS-QP2010 Ultra, фирма-изготовитель «Shimadzu», Япония, регистрационный номер №46022-10. Тип средств измерений утвержден приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 декабря 2010 г. №5484.
Хромато-масс-спектрометр представляет собой настольную многоцелевую автоматизированную систему, состоящую из газового хроматографа модели GC-2010 Plus, квадрупольного масс-спектрометра, форвакуумного насоса, персонального компьютера, специализированного программного обеспечения и дополнительных аксессуаров.
Источник ионов масс-спектрометра работает в режиме электронного удара. Разделение ионов осуществляется квадрупольным масс-фильтром, детектирование – вторичным электронным умножителем с обращённым динодом. Детектирование может быть проведено в режимах селективного ионного детектирования (SIM), или по полному ионному току (SCAN) или в режиме одновременной регистрации SIM/ SCAN.
Разделение проводили на колонке:
Zebron ZB-5MS 30 m L × 0,25 mm ID × 0,25 μm df;
Жидкая фаза: 5%-polysilarylene-95polydimethylsiloxane;
Температурные пределы: от -60 °С до 325/350 °С;
Серийный номер № 238059.
Условия хроматографирования:
Газ-носитель – гелий с постоянным потоком - 0,7 мл/мин;
Анализ осуществлялся в режиме программируемых температур:
Температура колонки программировалась в диапазоне от 70 °С (изотерма 2 мин.) – 230 °С (изотерма 5 мин). Скорость подъёма температуры 3 °С/мин
Температура испарителя – 240 °С;
Температура ионного источника – 250 °С;
Температура интерфейса – 250 °С;
Режим ввода пробы - с делением потока (Splitratio 1/50) – 1,5 мин;
Напряжение на детекторе – 0,84 кВ;
Поток эмиссии – 60 µА;
Объём вводимой пробы – 1µl.
Детектирование осуществляли в режиме полного ионного тока (SCAN) в диапазоне m/z 70 – 350 Da, со скоростью сканирования 769 и результирующим временем 0,4 сек.
Время анализа – 60 мин.
Результаты исследования и их обсуждение. Результаты хроматографирования представлены на рисунке 2.
Рисунок 2 – Хроматограмма н-гексанового извлечения травы O. basilicum L.
Fig. 2. Chromatogram of n-hexane extraction of O. basilicum L. herb
Рассчитанные критерии хроматографических пиков представлены в таблице 1.
Таблица 1
Критерии хроматографических пиков компонентного состава терпенов O. basilicum L.
Table 1
Criteria of chromatographic peaks of component composition of O. basilicum L. terpenes
№ | Ret. time | N | Area, S | Tf |
1. | 11.416 | 212188 | 396474 | 1,022 |
2. | 22.518 | 520741 | 808007 | 1,043 |
3. | 28.233 | 852948 | 134128 | 1,077 |
4. | 42.167 | 1663620 | 672254 | 1,037 |
5. | 43.687 | 1947579 | 187265 | 1,058 |
Ret. time - абсолютное время удерживания, Area, S - площадь пика, N - число теоретических тарелок, Tf - коэффициент асимметрии
Расшифровку компонентного состава терпенов O. basilicum L. проводили с использованием библиотечной базы данных NIST 11.
Компонентный состав эфирного масла O. basilicum L. представлен в таблице 2.
Таблица 2
Компонентный состав эфирного масла O. basilicum L.
Table 2
Chemical composition of O. basilicum L. essential oil
Ret. time | Mass-spectra | Basepeak, m/z | Compound | Concentracion,% |
11.416 | 71,05 | beta-Linalool (allo-Ocimenol) | 18,03 | |
22.518 | 164,10 | Eugenol | 36,8 | |
24.253 | 81,05 | Beta-elemen | следы | |
27.147 | 23,05 | 7-epi-cis-sesquisabinene hydrate | следы | |
28.233 | 161,15 | Germacrene D | 6,1 | |
28.853 | 121,15 | alpha-acorenol | следы | |
29.560 | 161,15 | 4-epi-cubedol | следы | |
32.213 | 119,10 | (-)-Spathulenol | следы | |
34.820 | 161,15 | tau-Cadinol | следы | |
42.167 | 82,05 | Phytol, acetate | 30,6 | |
43.687 | 81,05 | 3,7,11,15-Tetramethyl-2-hexadecen-1-ol | 8,5 |
Данные таблицы 2 показывают, что в н-гексановом извлечении O. basilicum L. присутствуют 11 компонентов, доминирующими из которых являются монотерпеновый спирт – β-линалоол, фенол – эвгенол и сесквитерпен – гермакрен D. Кроме того в значительных количествах присутствуют высокомолекулярные алифатические спирты, а именно фитол. Поскольку доминирующими терпенами являются линалоол и эвгенол, то исследованный образец можно отнести к линалоол-эвгенольному типу. Эвгенол существенно преобладает в сумме, поэтому в дальнейшем стандартизацию сырья O. basilicum L. можно проводить в пересчёте на данный компонент.
Заключение
Человечеству известно несколько десятков тысяч лекарственных растений, но официальной медициной сегодня используется около 300. В последние десятилетия в связи с появлением новой нозологической формы – «лекарственной болезни» – актуальность применения препаратов из растительного сырья резко возрастает.
Путь введения в оффицинальную рецептуру лекарственных форм на основе биологически активных соединений ранее известных в народной медицине лекарственных растений предоставляет в распоряжение разработчиков практически неограниченные возможности. Данный путь расширения номенклатуры лекарственных средств является рациональным и малозатратным, т.к. исключает необходимость проведения в каждом конкретном случае полномасштабного научного поиска.
Приведенные материалы о химии базилика обыкновенного формируют дополнительный инструментарий для реализации небольшого фрагмента целевых научных исследований.
Список литературы
1. Можжевельник: фитохимия и фармакология рода Juniperus L. / Новиков О.О., Писарев Д.И., Жилякова Е.Т., Трифонов Б.В. М.: Изд-во РАМН, 2014. 178 с.
2. Базилик обыкновенный. Электронный ресурс: http://ezidri-master.com/images/Sushka-trav/bazilik/bazilik_2.jpg Дата обращения: 24.02.2016.
3. Базилик обыкновенный. Электронный ресурс: http://knigazdorovya.com/bazilik-obyiknovennyiy/ Дата обращения: 24.02.2016.
4. Лавренёва Г.В., Лавренёв В.К. Полная энциклопедия лекарственных растений. Том 1. СПб.: Издательский дом «Нева»; М.: «ОЛМА-ПРЕСС», 1999. 736 с.
5. Соколов, С. Я. Фитотерапия и фитофармакология: Руководство для врачей.- М.: Медицинское информационное агентство, 2000. 976 с.
6. Hussain A.I., Anwar F., Sheraz S.T.H. [et al.] Chemical composition, antioxidant and antimicrobial activities of basil (Ocimum basilicum) essential oils depends on seasonal variations // Food chemistry. 2008. Vol. 108, №3. Pp. 986–995.
7. Joshi, R.K. Chemical composition and antimicrobial activity of the essential oil of Ocimum basilicum L. (sweet basil) from Western Ghats of North West Karnataka, India // Ancient Science of Life. 2014. Vol. 33, №3.- Рp. 151–156.
8. Kathirvel P., Ravi S. Chemical composition of the essential oil from basil (Ocimum basilicum Linn.) and its in vitro cytotoxicity against HeLa and HEp-2 human cancer cell lines and NIH 3T3 mouse embryonic fibroblasts // Nat. Prod. Res. 2012. Vol. 26, №12. Рp. 1112-1118.
9. Oliveira J.S., Porto L.A., Estevam C.S. [et al.] Phytochemical screening and anticonvulsant property of Ocimum basilicum leaf essential oil // Plant Med. Aromat. 2009. Vol. 8. Pp. 195–202.
10. Zheljazkov V.D., Callahan A., Cantrell C.L. Yield and oil composition of 38 basil (Ocimum basilicum L.) accessions grown in Mississippi // J. Agric. Food Chem. 2008. Vol. 56, №1. Pp. 241-245.