РАДИОЛИЗ И РАДИОПРОТЕКТОРНАЯ АКТИВНОСТЬ КУМАРИНСОДЕРЖАЩИХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

Николаева Валентина Викторовна

студент5 курса, кафедра химии высоких энергий и радиоэкологии

РХТУ им. Д.И. Менделеева, г. Москва

E-mail: valli888@bk.ru

Антропова Ирина Геннадьевна

научный руководитель, канд. хим. наук, кафедра химии высоких энергий и радиоэкологии РХТУ им. Д.И. Менделеева, г. Москва

В наши дни всё больше внимания уделяется поиску лекарственных растений с выраженными протекторными и антирадикальными свойствами [4]. В данном исследовании внимание было уделено изучению радиопротекторной активности экстрактов кумаринсодержащих лекарственных растений — багульника болотного и донника лекарственного. Считают, что препараты из донника лекарственного и багульника болотного могут помочь больным лучевой болезнью, они способствуют увеличению количества лейкоцитов в крови [2].

Методика эксперимента

В качестве образцов исследования применяли побеги багульника болотного (Ledi palustris comus) и траву донника (Melilotus officinalis).

Объектом исследования послужили 40 % спиртовые экстракты, полученные из побегов багульника болотного и травы донника. Масса навески сухого вещества донника лекарственного равна 1 г на 100 мл растворителя, 1 г сухого вещества багульника болотного на 130 мл растворителя. Содержание исходных компонентов в растворе варьировалось в зависимости от корреляции данных.

Спектры оптического поглощения кумаринсодержащих экстрактов багульника болотного и донника лекарственного измерялись на спектрофотометре СФ-2000. Эталоном сравнения служили выбранные растворители, длина оптического пути кварцевой кюветы равна 1 и 10 мм.

Растворы облучались на установке РХМ-g-20. Источником ионизирующего излучения служит Со-60. Мощность поглощенной дозы по дозиметру Фрике равна 0,10±0,02 Гр/с.

Радиопротекторную активность оценивали по относительному изменению выхода ионов калия из облученных дрожжевых клеток в питательную среду. В работе использовали диплоидные дрожжи Saccharomyces cerevisiae расса Феодосия-7 в логарифмической фазе роста. Дрожжи выращивали в течении двух дней при температуре 27—29˚С на глюкозо-аммонийной среде следующего состава: (NH₄)₂SO₄ — 5,0 г, KH₂PO₄ — 0,85 г, K₂HPO₄ — 0,15 г, MgSO₄*7H₂O — 0,5 г, NaCl — 0,1 г, CaCl₂*4H₂O — 0,1 г, глюкоза — 20 г, дистиллированная вода — 1000 мл.

Дрожжи подвергали воздействию γ-излучения ⁶⁰Со на установке РХМ-γ-20, облучали в дозе 0,45 кГр при мощности дозы 0,10±0,02 Гр/с и через сутки после облучения измеряли концентрацию К+ с помощью калий-селективного электрода (Россия) на pH-ионометре «Экотест 2000» (Россия). Концентрацию К⁺ в растворе дрожжей, облученных без добавок, принимали за 100 %.

Результаты и обсуждение

Исследование радиационной чувствительности экстрактов лекарственных растений багульника болотного и донника лекарственного в 40 % этаноле в зависимости от дозы и времени после облучения производилось на СФ-2000.

 Электронные спектры оптического поглощения экстрактов травы донника лекарственного и побегов багульника болотного в 40 % этаноле были разложены на индивидуальные полосы по методике [1]. На рис. 1 представлено разложение оптического спектра растворов донника лекарственного на индивидуальные полосы. Интенсивность полос оптического поглощения растворов практически одинакова в области длин волн от 230 нм. до 500 нм, следует отметить, что активные вещества в багульнике экстрагируются полнее.

Рисунок 1. Разложение оптического спектра донника лекарственного на индивидуальные полосы

В таблице 1 представлены данные, полученные при обработке спектров: максимумы длин волн, площадь под выделенной кривой, полуширина линии и амплитуда. В спектрах оптического поглощения 40 % спиртовых экстрактов выделены индивидуальные полосы поглощения и определены их максимумы: для багульника болотного 274 и 333 нм., для донника 264 и333 нм.; эти данные коррелируют с определенными максимумами кумарина, равными 270 нм. и 310 нм. Предположительно, что в изучаемом растении багульнике болотном содержится не кумарин, а его производное.

В интервале поглощённых доз от 0 кГр до 2 кГр наблюдается индукционный период в системе, что показано на рисунке 3. Для донника лекарственного расход вещества происходит после воздействия на систему дозой свыше 2 кГр, а для багульника болотного — свыше 3 кГр.

Таблица 1.

Спектральные характеристики водно-спиртовых экстрактов донника лекарственного и багульника болотного

Рисунок 2. Изменения оптических плотностей (А₀-А_i) водно-спиртовых экстрактов лекарственных растений от дозы облучения. А_i — оптическая плотность облучённого раствора при соответствующих длинах волн: 1 — донник лекарственный 264 нм; 2 — донник лекарственный 333 нм; 3 — багульник болотный 274 нм; 4 — багульник болотный 333 нм.

Расход активных веществ из донника и багульника прекращается после воздействия на систему дозой ионизирующего излучения, равной 6 кГр. В дальнейшем диапазоне происходит накопление активных соединений. Можно предположить, что наибольшая радиационная чувствительность водно-спиртовых кумаринсодержащих экстрактов применима в диапазоне от 2 кГр до 6 кГр.

В работе произведена оценка пострадиационного воздействия по изменению оптических плотностей растворов исследуемых экстрактов. Зарегистрировано, что в течение 10 суток после воздействия на систему дозой 1,2 кГр происходит накопление продуктов радиационно-химического превращения. При длине волны, указывающей на присутствие кумарина 310 нм, в экстракте донника лекарственного наблюдается уменьшение значений оптических плотностей. Это может свидетельствовать о расходовании активных веществ. Их содержание практически неизменно за время «10 суток» пострадиационного воздействия. Кривые, отнесенные к багульнику болотному при 310 нм, имеют нелинейный характер, причём, такая картина наблюдается при дозах 1,2—1,9 кГр. В подтверждение заявленного, экстракты багульника болотного радиационночувствительны в диапазоне доз от 2 кГр до 6,3 кГр, по сравнению с экстрактами донника лекарственного. В остальном диапазоне доз за время пост-эффекта изменений не наблюдается по сравнению с дозами свыше 2 кГр, кривые коррелируются между собой.

Для определения оценочной радиопротекторной активности были выделены кумарины из лекарственных соединений по методике [3].

Показано, что наибольшей активностью обладает кумарин, выделенный из донника лекарственного (рис. 3). Выход ионов К⁺ соответствует радиопротекторной активности: чем [K+] % меньше, тем больше проявление антирадикальной способности кумарина.

Рисунок 3. Выход ионов [K+] % из дрожжевых клеток, облученных D= 0,4 кГр, при внесении в систему кумаринов, выделенных из экстрактов лекарственных растений по отношению к дрожжевым клеткам

Выводы

1.Установлено, что при радиолизе аэрированных водно-спиртовых растворов лекарственных растений багульник болотный наиболее радиационно-чувствителен, а донник лекарственный радиационностабилен.

2. Оценка радиопротекторной активности показывает наличие защитных свойств у водных растворов кумаринов, выделенных из донника лекарственного и их отсутствие у кумаринов, выделенных из багульника болотного.

Список литературы:

1.Антропова И.Г., Зимина Г.М. Изменения спектральных характеристик этанольных, водно-этанольных растворов кумаринов в присутствии некоторых ионов металлов под действием γ-облучения // Актуальные проблемы химии высоких энергий: материалы V Всероссийской конференции (с приглашением специалистов стран СHГ) (Москва, 23—25 октября 2012 г.) — Москва, 2012. — С. 140—145.

2.Барабой В.А. Растительные фенолы и здоровье человека. М.: Наука, 1984 г.

3.Химический анализ лекарственных растений: Учеб. пособие для фармацевтических вузов /Ладыгина Е.Я., Сафронич Л.Н., Отряшенкова В.Э. и др. Под ред. Гринкевич Н.И., Сафронич Л.Н. — М.: Высшая школа, 1983. — 176 с.

4.Kps Adinarayana, Ajay P. Babu. Anti-oxidant activity and cytotoxicity of etanolic extract from rhizome of Musa acuminate // Natural science. 2011. Vol. 3. № 4. — P. 291—294.