Хромато-масс-спектрометричне дослідження надземних органів Salvia grandiflora L., Salvia pratensis L. та Salvia verticillata L.

The genus Salvia L. has more than 900 species distributed throughout the globe. 21 species are growing in Ukraine. All species of this genus have essential oils. Salvia officinalis and Salvia sclarea have been used in the culture and are widely used in medical practice. The chemical composition of other species of sage and the possibility of their use in pharmaceutical and medical practice are almost not studied. Taking into account the results of chemotaxonomic studies of species of the flora genus of Ukraine, their prevalence and prospects for introduction into the culture, for further studies were selected raw materials of S. grandiflora, S. pratensis and S. verticillata. The aim. The aim of the study was to conduct a chromato-mass spectrometric study of the aboveground organs of S. grandiflora L., S. pratensis L. and S. verticillata L. to establish the prospects for the use of raw materials of these species in medical and pharmaceutical practice. Materials and methods. The objects of the study were leaves of S. officinalis, leaves, stems and flowers of S. grandiflora, S. pratensis and S. verticillata, which were harvested on the basis of the botanical garden of Ivan Franko National University of Lviv. The research of volatile substances in the objects of the research was carried out by the method of GC-MS on the basis of the Department of Natural Sciences for Foreign Students and Toxicological Chemistry of Zaporizhia State Medical University. Results. As a result of the study, 243 substances were found in the objects of the study, of which 149 were identified. 77 substances were found in the leaves of S. officinalis, 80, 26 and 63 substances in the leaves, stems and flowers of S. grandiflora, respectively, in the leaves , stems and flowers of S. pratensis – 28, 30 and 48 substances, respectively, in leaves, stems and flowers of S. verticillata – 39, 22 and 39 substances, respectively. Dominant compounds among substances of terpenoid nature are: cyclofenchene, camphene, 1,8-cineole, α-thujone, β-thujone, camphor borneol, caryophyllene, humulene, viridiflorol, sabinene, pyranone, β-pinene, phytol, kolavenol, β-copaen, loliolide, pseudolimonene and spatulenol. Among the dominant substances, 8 were detected for the first time in these species: cyclofenchene, viridiflorol, sabinene, pyranone, phytol, kolavenol, loliolide and pseudolimonene. Conclusions. The leaves of S. officinalis, leaves, stems and flowers of S. grandiflora, S. pratensis and S. verticillata of the flora of Ukraine were studied by chromato-mass spectrometric method. As a result of the study, 243 substances were identified, of which 149 were identified. Promising raw materials containing terpene compounds for S. grandiflora there are leaves, and for S. pratensis and S. verticillata – flowers, so they are promising agents for introduction into pharmaceutical practiceРод Salvia L. насчитывает более 900 видов, распространенных по всему земному шару. В Украине растет 21 вид. Все виды этого рода являются эфирномасличными. Шалфей лекарственный и шалфей мускатный вошли в культуру и широко используются в медицинской практике. Химический состав других видов шалфея и возможность их использования в фармацевтической и медицинской практике почти не изучены. Учитывая результаты хемотаксономических исследований видов рода флоры Украины, их распространенность и перспективы введения в культуру для дальнейших исследований были выбраны сырье S. grandiflora, S. pratensis и S. verticillata. Цель. Целью исследования было провести хромато-масс-спектрометрическое исследование надземных органов S. grandiflora L., S. pratensis L. и S. verticillata L. для установления перспективы использования сырья этих видов в медицинской и фармацевтической практике. Материалы и методы. Объектами исследования были листья S. officinalis, листья, стебли и цветы S. grandiflora, S. pratensis и S. verticillata, которые были заготовлены на базе ботанического сада Львовского национального университета имени Ивана Франко. Исследование летучих веществ в объектах исследования проводили методом ГХ-МС на базе кафедры естественных дисциплин для иностранных студентов и токсикологической химии Запорожского государственного медицинского университета. Результаты. В результате проведенного исследования было выявлено 243 вещества в объектах исследования, из них идентифицировано - 149. В листьях S. officinalis было выявлено 77 веществ, в листьях, стеблях и цветках S. grandiflora - 80, 26 и 63 вещества соответственно, в листьях, стеблях и цветках S. pratensis – 28, 30 и 48 веществ соответственно, в листьях, стеблях и цветках S. verticillata – 39, 22 и 39 веществ соответственно. Доминирующими соединениями среди веществ терпеноидной природы являются: циклофенхен, камфен, 1,8-цинеол, α-туйон, β-туйон, камфора борнеол, кариофилен, гумулен, виридифлорол, сабинен, пиранон, β-пинен, фитол, колавенол, β-копаен, лолиолид, псевдолимонен и спатуленол. Среди доминирующим веществ 8 были обнаружены впервые в этих видах: циклофенхен, виридифлорол, сабинен, пиранон, фитол, колавенол, лолиолид и псевдолимонен. Выводы. Хромато-масс-спектрометрическим методом исследовано листья S. officinalis, листья, стебли и цветки S. grandiflora, S. pratensis и S. verticillata флоры Украины. В результате проведенного исследования было выявлено 243 вещества, из них идентифицировано - 149. Перспективным сырьем, содержащим терпеновые соединения, для S. grandiflora являются листья, а для S. pratensis и S. verticillata - цветки, поэтому именно они являются перспективными агентами для ввода в фармацевтическую практикуРід Salvia L. нараховує понад 900 видів, розповсюджених по всій земній кулі. В Україні зростає 21 вид. Усі види цього роду є ефіроолійними. Шавлія лікарська і шавлія мускатна ввійшли у культуру та широко використовуються у медичній практиці. Хімічний склад інших видів шавлії і можливість їх використання у фармацевтичній та медичній практиці майже не вивчені. Враховуючи результати хемотаксономічних досліджень видів роду флори України, їх поширеність та перспективи введення у культуру, для подальших досліджень було обрано сировину S. grandiflora, S. pratensis та S. verticillata. Мета. Метою дослідження було провести хромато-масс-спектрометричне дослідження надземних органів S. grandiflora L., S. pratensis L. та S. verticillata L. для встановлення перспективи використання сировини цих видів у медичній та фармацевтичній практиці. Матеріали та методи. Об’єктами дослідження було листя S. officinalis, листя, стебла та квітки S. grandiflora, S. pratensis та S. verticillata, які було заготовлено на базі ботанічного саду Львівського національного університету імені Івана Франка. Дослідження летких речовин у об’єктах дослідження проводили методом ГХ-МС на базі кафедри природничих дисциплін для іноземних студентів та токсикологічної хімії Запорізького державного медичного університет. Результати. В результаті проведеного дослідження було виявлено 243 речовини в об’єктах дослідження, з них ідентифіковано – 149. У листі S. officinalis було виявлено 77 речовин, у листі, стеблі та квітках S. grandiflora – 80, 26 та 63 речовини відповідно, у листі, стеблі та квітках S. pratensis – 28, 30 та 48 речовин відповідно, у листі, стеблі та квітках S. verticillata – 39, 22 та 39 речовин відповідно. Домінувальними сполуками серед речовин терпеноїдної природи є: циклофенхен, камфен, 1,8-цинеол, α-туйон, β-туйон, камфора борнеол, каріофілен, гумулен, вірідіфлорол, сабінен, піранон, β-пінен, фітол, колавенол, β-копаєн, лоліолід, псевдолімонен та спатуленол. Серед домінувальних речовин 8 були виявлені вперше у цих видах: циклофенхен, вірідіфлорол, сабінен, піранон, фітол, колавенол, лоліолід та псевдолімонен. Висновки. Хромато-масс-спектрометричним методом досліджено листя S. officinalis, листя, стебла та квітки S. grandiflora, S. pratensis та S. verticillata флори України. В результаті проведеного дослідження було виявлено 243 речовини, з них ідентифіковано – 149. Перспективною сировиною, яка містить терпенові сполуки, для S. grandiflora є листя, а для S. pratensis та S.verticillata – квітки, тому саме вони є перспективними агентами для введення у фармацевтичну практик

Фітохімічне дослідження листя Salvia grandiflora та Salvia officinalis для встановлення перспективи використання у медичній та фармацевтичній практиці

The raw material base of medicinal plants in Ukraine is sufficient only for half of the pharmacopoeial species. Most part of the medicinal plants is growing in insufficient quantities and there is a need for their import. In conditions of import dependence and a shortage of domestic plant materials, the search for new sources of biologically active substances among the representatives of the flora of Ukraine is an urgent task of modern pharmaceutical science.The aim of the work – conduct a comparative phytochemical study of the leaves of S. grandiflora and S. officinalis to establish the possibility of using the non-pharmacopeia species in pharmaceutical and medical practice.Materials and methods. The objects of the study are the leaves of S. grandiflora and S. officinalis, which was harvested in the botanical garden of the Lviv National University named after I. Franko. The study of macro- and microelement composition in the leaves of S. officinalis and S. grandiflora was carried out by atomic emission spectrographic method. Determination of the qualitative composition and quantitative content of the main groups of biologically active substances was carried out by HPLC. Quantitative determination of phenolic compounds was also carried out by spectrophotometric method.Results. The content of 15 micro and macro elements was found in both studied species. In the leaves of S. officinalis and S. grandiflora, 15 amino acids and 8 saponins were identified. Using HPLC, the qualitative composition and quantitative content of phenolic substances in the leaves of S. officinalis and S. grandiflora (13 and 9 compounds, respectively) was established.Discussion. The dominant macro and micro elements in the studied species were silicon, phosphorus, magnesium, calcium, sodium, and potassium. The total content of trace elements in the leaves of S. grandiflora is 1.67 times greater than in the pharmacopeia plant S. officinalis. The dominant amino acids in the leaves of both species are glutamic acid, aspartic acid, valine and leucine.The dominant saponins in the leaf of S. officinalis were ursolic and oleanolic acids, the total content of which is 75.82 %. In the leaves of S.grandiflora, ursolic and euskapic acids were dominant, with a total content of 63.25 %.The total flavonoid content is higher in S. officinalis leaf and is 4.90 mg / g. The total content of hydroxycinnamic acids is highest in the leaf of S. grandiflora and is 4.49 mg / g, which is 221.18 % (2.21 times) higher than in the pharmacopeia plant S. officinalis (2.03 mg / g). The total highest content of caffeic acid derivatives prevails in the Salvia officinalis leaf (0.77 mg / g). The highest content of the sum of all detected phenolic compounds is specified for S. officinalis leaves and amounts to 6.93 mg / g.Conclusions. As a result of a comparative phytochemical study of the leaves of S. grandiflora and S. officinalis, it was established that S. grandiflora is a promising species for introduction into medical and pharmaceutical practice, namely, as a source of phenolic compoundsСырьевая база лекарственных растений Украины является достаточной только для половины фармакопейных видов. Большая часть ЛРС растет в недостаточном количестве и возникает потребность в их импорте. В условиях импортозависимости и дефицита отечественного растительного сырья, поиск новых источников биологически активных веществ среди представителей флоры Украины является актуальной задачей современной фармацевтической науки.Цель работы – провести сравнительное фитохимическое изучение листьев S. grandiflora и S. officinalis для установления возможности использования нефармакопейного вида в фармацевтической и медицинской практике.Материалы и методы. Объектами исследование является листья S. grandiflora и S. officinalis, которое было заготовлено в ботаническом саду Львовского национального университета имени И. Франко. Исследование макро- и микроэлементного состава в листьях S. officinalis и S. grandiflora проводили атомно-эмиссионным спектрографическим методом. Определение качественного состава и количественного содержания основных групп БАВ проводили методом ВЭЖХ. Количественное определение фенольных соединений также проводили спектрофотометрическим методом.Результаты. В обеих исследуемых видах обнаружено содержание 15 микро- и макроэлементов. В листьях S. officinalis и S. grandiflora было идентифицировано 15 аминокислот и 8 сапонинов. Методом ВЭЖХ было установлено качественный состав и количественное содержание веществ фенольной природы в листьях S. officinalis и S. grandiflora (13 и 9 соединений соответственно).Обсуждение. Доминирующими макро- и микроэлементами в исследуемых видах были кремний, фосфор, магний, кальций, натрий и калий. Общее содержание микроэлементов в листьях S. grandiflora в 1,67 раз больше, чем в фармакопейном виде S. officinalis. Доминирующими аминокислотами в листьях обоих видов является глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, валин и лейцин.Доминирующими сапонинами в листе S. officinalis были урсоловая и олеаноловая кислоты, общее содержание которых составляет 75,82 %. В листе S.grandiflora доминирующими были урсоловая и еускапова кислоты, общее содержание которых составляет 63,25 %.Общее содержание флавоноидов больше в листе S. officinalis и составляет 4,90 мг/г. Общее содержание гидроксикоричных кислот наибольшее в листе S. grandiflora и составляет 4,49 мг/г, что на 221,18 % (в 2,21 раза) больше чем в фармакопейном виде S. officinalis (2,03 мг/г). Общее наибольшее содержание производных кофейной кислоты преобладает в листе Salvia officinalis (0,77 мг/г). Наибольшее содержание суммы всех выявленных соединений фенольной природы характерно для листьев S. officinalis и составляет 6,93 мг / г.Выводы. В результате проведенного сравнительного фитохимического исследования листьев S. grandiflora и S. officinalis установлено, что S. grandiflora является перспективным видом для внедрения в медицинскую и фармацевтическую практику, а именно как источник фенольных соединенийСировинна база лікарських рослин України є достатньою тільки для половини фармакопейних видів. Велика частина ЛРС зростає у недостатній кількості та виникає потреба в їх імпортуванні. В умовах імпортозалежності та дефіциту вітчизняної рослинної сировини, пошук нових джерел біологічно активних речовин серед представників флори України є актуальним завданням сучасної фармацевтичної науки.Мета роботи – провести порівняльне фітохімічне дослідження листя S. grandiflora та S. officinalis для встановлення можливості використання нефармакопейного виду у фармацевтичній та медичній практиці.Матеріали та методи. Об’єктоми дослідження було листя S. grandiflora та S. officinalis, яке було заготовлено у ботанічному саду Львівського національного університету імені І. Франка. Дослідження макро- та мікроелементного складу у листі S. officinalis та S. grandiflora проводили атомно-емісійним спектрографічним методом. Визначення якісного складу та кількісного вмісту основних груп БАР проводили методом ВЕРХ. Кількісне визначення фенольних сполук також проводили спектрофотометричним методом.Результати. В обох досліджуваних видах виявлено вміст 15 мікро- та макроелементів. У листі S. officinalis та S. grandiflora було ідентифіковано 15 амінокислот та 8 сапонінів. Методом ВЕРХ було встановлено якісний склад та кількісний вміст речовин фенольної природи у листі S. officinalis та S. grandiflora (13 та 9 сполук відповідно).Обговорення. Домінуючими мікро- та макроелементів у обох видах сировини були силіцій, фосфор, магній, кальцій, натрій та калій. Загальний вміст мікроелементів у листі S. grandiflora у 1,67 раз більший ніж у фармакопейному виді S. officinalis. Домінуючими амінокислотами в листі обох видів є глутамінова кислота, аспарагінова кислота, валін та лейцин.Домінуючими сапонінами у листі S. officinalis були урсолова та олеанолова кислоти, загальний вміст яких становить 75,82 %. У листі S.grandiflora домінуючими були урсолова та еускапова кислоти, загальний вміст яких становить 63,25 %.Загальний вміст флавоноїдів найбільший в листі S. officinalis та становить 4,90 мг/г. Загальний вміст гідроксикоричних кислот найбільший в листі S. grandiflora та становить 4,49 мг/г, що на 221,18 % (в 2,21 рази) більше ніж у фармакопейному виді S. officinalis (2,03мг/г). Загальний найбільший вміст похідних кавової кислоти переважає в листі Salvia officinalis (0,77 мг/г). Найбільший вміст суми всіх виявлених сполук фенольної природи характерний для листя S. officinalis та становить 6,93 мг/г.Висновки. У результаті проведеного порівняльного фітохімічного дослідження листя S. grandiflora та S. officinalis встановлено, що S. grandiflora є перспективним видом для впровадження у медичну та фармацевтичну практику саме як джерело фенольних сполу

Phytochemical Study of Salvia Grandiflora and Salvia Officinalis Leaves for Establishing Prospects for Use in Medical and Pharmaceutical Practice

The raw material base of medicinal plants in Ukraine is sufficient only for half of the pharmacopoeial species. Most part of the medicinal plants is growing in insufficient quantities and there is a need for their import. In conditions of import dependence and a shortage of domestic plant materials, the search for new sources of biologically active substances among the representatives of the flora of Ukraine is an urgent task of modern pharmaceutical science.The aim of the work – conduct a comparative phytochemical study of the leaves of S. grandiflora and S. officinalis to establish the possibility of using the non-pharmacopeia species in pharmaceutical and medical practice.Materials and methods. The objects of the study are the leaves of S. grandiflora and S. officinalis, which was harvested in the botanical garden of the Lviv National University named after I. Franko. The study of macro- and microelement composition in the leaves of S. officinalis and S. grandiflora was carried out by atomic emission spectrographic method. Determination of the qualitative composition and quantitative content of the main groups of biologically active substances was carried out by HPLC. Quantitative determination of phenolic compounds was also carried out by spectrophotometric method.Results. The content of 15 micro and macro elements was found in both studied species. In the leaves of S. officinalis and S. grandiflora, 15 amino acids and 8 saponins were identified. Using HPLC, the qualitative composition and quantitative content of phenolic substances in the leaves of S. officinalis and S. grandiflora (13 and 9 compounds, respectively) was established.Discussion. The dominant macro and micro elements in the studied species were silicon, phosphorus, magnesium, calcium, sodium, and potassium. The total content of trace elements in the leaves of S. grandiflora is 1.67 times greater than in the pharmacopeia plant S. officinalis. The dominant amino acids in the leaves of both species are glutamic acid, aspartic acid, valine and leucine.The dominant saponins in the leaf of S. officinalis were ursolic and oleanolic acids, the total content of which is 75.82 %. In the leaves of S.grandiflora, ursolic and euskapic acids were dominant, with a total content of 63.25 %.The total flavonoid content is higher in S. officinalis leaf and is 4.90 mg / g. The total content of hydroxycinnamic acids is highest in the leaf of S. grandiflora and is 4.49 mg / g, which is 221.18 % (2.21 times) higher than in the pharmacopeia plant S. officinalis (2.03 mg / g). The total highest content of caffeic acid derivatives prevails in the Salvia officinalis leaf (0.77 mg / g). The highest content of the sum of all detected phenolic compounds is specified for S. officinalis leaves and amounts to 6.93 mg / g.Conclusions. As a result of a comparative phytochemical study of the leaves of S. grandiflora and S. officinalis, it was established that S. grandiflora is a promising species for introduction into medical and pharmaceutical practice, namely, as a source of phenolic compound