ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МОЛЕКУЛЯРНОЕ

ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН
2014, том 57, №3
ОПТИКА
УДК 535.34+375.34
Н.Умаров*, С.Ш.Давлатмамадова, Т.Шукуров, А.Усмонов*,
академик АН Республики Таджикистан Р.Марупов
ВЛИЯНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА МОЛЕКУЛЯРНОЕ
СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЕ КОРНЕЙ ДОННИКА ЛЕКАРСТВЕННОГО
(MELILOTUS OFFICINALIS (L.)PALL.)
Физико-технический институт им. С.У.Умарова АН Республики Таджикистан,
*
Худжандский государственный университет им. Б.Гафурова
Методом ИК-спектроскопии исследовано влияние факторов окружающей среды места произрастания на физико-химические свойства веществ в корнях донника лекарственного, собранного в
Согдийской области Республики Таджикистан. Рассчитанные величины энергии межмолекулярного
взаимодействия показывают, что на формирование молекулярной структуры веществ в корнях донника влияют экологические факторы места произрастания.
Ключевые слова: донник – лекарственные растения – ИК- спектроскопия – экологические факторы
места произрастания – энергия межмолекулярного взаимодействия.
В работе [1] были представлены результаты исследования методом ИК-спектроскопии молекулярных свойств листьев донника лекарственного, собранного из Согдийской области Республики
Таджикистан. Настоящая работа посвящена исследованию спектроскопических свойств корней донника, обеспечивающих транспорт необходимых питательных веществ для нормального роста и развития составных частей растения.
На рис. 1 представлены ИК-спектры корней донника, собранных в окрестностях г. Худжанда.
В области частот 3900-2960 см-1 наблюдается широкая полоса поглощения с частотой максимума
(νмакс.) 3265 см-1, связанных с поглощением ОН-групп, включнных в водородные связи. В области
частот 2960-2860 см-1, где обычно проявляются средние по интенсивности полосы поглощения симметричных валентных колебаний СН2 и СН3 групп, наблюдаются лишь следы поглощения. В области
частот 1800-400 см-1проявляется несколько полос с νмакс. 1530, 1350 1010 и 580 см-1, среди которых
наиболее интенсивной является полоса при 1010 см-1, связанная с поглощением С – С и С – О связей
(рис. 1.1).
Известно, что в составе донника имеются соединения, обладающие кислотными свойствами
[2]. Поэтому, как в случае работы [3], для выяснения природы возникновения полосы поглощения
донника провели обработку образцов 2% раствором СuSO4. Из рис.1.2 видно, что после взаимодействия образца с 2% СuSO4 наблюдается существенное изменение ИК-спектров донника. Полоса поглощения в области частот 3800-3000 см-1 сужается по сравнению с исходной, а максимум полосы
Адрес для корреспонденции: Шукуров Турсунбой. 734063, Республика Таджикистан, г. Душанбе, ул. Айни,
299/1, Физико-технический институт АН РТ. E-mail: t_shukurov@mail.ru
215
Доклады Академии наук Республики Таджикистан
смещается
в
высокочастотную
2014, том 57, №3
область
на
75
см-1
и
лежит
при
3340 см ; на низкочастотном крыле проявляется слабая полоса при 2905 см со следами выступа при
-1
-1
2830 см-1, характерные колебаниям метильных и метиленовым группам. Для полосы с максимумом
1530 см-1 наблюдается относительное увеличение интенсивности, и она приобретает более чёткую
форму, а также происходят смещения νмакс. в высокочастотную область на 100 см-1 и полоса проявляется при 1630 см-1. Аналогичные изменения происходят и для других полос, проявляющихся в области частот 1600-400 см-1 (см. табл. 1). В частности, максимум полос, характерных поглощениям С – С
и С – О связям, после катионообмена смещается на 73 см-1 в высокочастотную область и проявляется
при 1083 см-1.
Рис.1. ИК-спектры корневищ донника, собранных в Худжанде: 1 – до, 2 – после катионообмена.
Таблица 1
Положения частоты максимума корней донника лекарственного до и после катионообмена
Худжанд
до
3265
──
──
──
──
1530
1350
1220
1010
580
после
3340
2905
──
1700
1626
1506
1361
1234
1023
586
Положения νмакс.
Кайраккум
до
после
3345
3360
3290
──
2860
2890
1700
1700
1580
1605
1500
1500
1366
──
1218
1220
1050
1026
560
587
Котма
до
3230
──
2880
1700
1574
1485
1410
1212
1020
500
после
3340
──
2880
1700
1610
──
1361
1225
1052
587
На рис. 2 представлены ИК-спектры корней донника, собранного в Кайраккуме. Полоса, проявляющаяся в области частот 3800 – 2600 см-1, более интенсивная и относительно узкая с максимумом при 3345 см-1, наблюдаются также слабый пик при 3290 см-1и следы полосы при 3460 см-1, полоса при 2860 см-1 имеет чёткий вид. В области частот 1800 - 400 см-1 проявляется ряд полос, отличаю216
Оптика
Н.Умаров, С.Ш.Давлатмамадова и др.
щихся по форме и интенсивности; у полосы с νмакс. 1580 см-1на низкочастотном крыле наблюдаются
следы очень слабых пиков при 1530 и 1495 см-1. У полосы при 1364 см-1с обеих сторон наблюдаются
следы пиков при 1310 и 1400 см-1. В спектрах проявляется также ряд полос различной интенсивности,
положения νмакс. которых приведено в табл. 1. После катионообмена интенсивности всех полос
уменьшаются, максимумы полосы ОН– и СН– групп смещаются в высокочастотную область на 15 и
30 см-1 и проявляются при 3360 и 2890 см-1, следы выступа при 1700 см-1 сохраняется, νмакс. полосы
1580 см-1смещается в высокочастотную область на 25 см-1 и лежит при 1605 см-1. Полосы, проявляющиеся в области частот 1505 – 1100 см-1, практически сглаживаются, наблюдаются только следы поглощения.
Рис.2. ИК-спектры корневищ донника, собранных в Кайраккуме: 1 – до, 2 – после катионообмена.
На рис. 3 приведены ИК-спектры образца корней донника, собранных в посёлке Котма, с радиационным фоном 3.9 мкЗ/час. Как видно, ИК-спектры отличаются от спектров корней растений,
собранных из других местностях, по форме, положению νмакс. (см. табл.1) и по интенсивности полос
поглощения. Эти различия можно объяснить влиянием экологических факторов места произрастания
на формирование, в первую очередь, системы меж- и внутримолекулярных водородных связей. После
катионообмена (рис. 3.2), максимум полосы ОН–групп смещается в высокочастотную область на
110 см-1 и наблюдается при 3340 см-1 и четко проявляется полоса СН– групп с максимумом 2880 см-1.
Для ИК-спектров в области частот 1750-400 см-1, основные изменения наблюдаются для полос поглощения, проявляющихся в области частот 1580-1180 см-1, то есть происходит изменение формы,
положения частоты максимума и соотношения интенсивностей.
Для объективности оценки спектральных изменений провели расчёт энергии межмолекулярных взаимодействий (ЭММВ) групп, вносящих вклад в поглощения в областях частот 3800-3000 см-1
и 1800-1500 см-1, используя методику, описанную в работе [3]. Полученные значения ЭММВ (табл. 2)
зависят от экологии места сбора. В табл.2 показана зависимость рассчитанных значений ЭММВ от
места сбора.
217
Доклады Академии наук Республики Таджикистан
2014, том 57, №3
Рис.3. ИК-спектры корневищ донника, собранных в Котме: 1 – до, 2 – после катионообмена.
Таблица 2
Положение νмакс. и ЭММВ для корней донника до и после катионообмена
до
3265
──
Худжанд
после
∆ν
3340
75
1626
──
Е
5.46
──
до
3345
1580
Кайраккум
после
∆ν
3360
15
1605
25
Е
1.14
3.76
до
3230
1574
Котма
после
∆ν
3340
110
1610
36
Е
8.13
5.46
Таким образом, сравнительный анализ ИК-спектров корней донника лекарственного, собранного из трёх местностей Согдийской области Таджикистана показывает их структурные различия.
Это свидетельствует о существенном влияния экологических условий места произрастания на процесс формирования молекулярной структуры растительных организмов, в первую очередь, системы
меж– и внутримолекулярных водородных связей, а следовательно, на их лечебные свойства.
Поступило 13.01.2014 г.
Л И Т Е РАТ У РА
1. Умаров Н., Давлатмамадова С.Ш., Шукуров Т., Усмонов А., Марупов Р. Исследование молекулярных свойств листьев донника лекарственного (Мelilotus officinalis (L.) Pall.), методом ИКспектроскопи. – ДАН РТ, 2014, т.57, №1, с.32-36.
2. Ходжиматов М. Дикорастущие лекарственные растения Таджикистана. – Гл. научн. ред. ТСЭ,
1989, с. 114-117.
3. Шукуров Т., Хаитова З.М., Джураев Ан. А., Марупов Р. Формирование водородных связей в одуванчике лекарственном (Тaraxacum officinale Wigg.) в зависимости от места их произрастания. –
ДАН РТ, т.50, № 4, 2007, с. 334-339.
218
Оптика
Н.Умаров, С.Ш.Давлатмамадова и др.
Н.Умаров*, С.Ш.Давлатмамадова, Т.Шукуров, А.Усмонов*, Р.Марупов
ТАЪСИРИ ОМИЛЊОИ ЭКОЛОГЇ БА СОХТИ СИСТЕМАИ
МОЛЕКУЛАВИИ РЕШАИ ГИЁЊИ ШИФОБАХШИ ЗАРДБЕДА
(MELILOTUS OFFICINALIS (L.) PALL.)
Институти физикаю техникаи ба номи С.У.Умарови Академияи илмњоиЉумњури Тољикистон,
*Донишгоњи
давлатии Хуљанд ба номи Б.Ѓафуров
Бо усули спектроскопияи инфрасурх дар бораи таъсири омилњои муњити мавзеъи сабзиш
ба процесси биосинтез ва хусусиятњои физикавї-кимёвии решаи гиёњи шифобахши зардбеда, ки
дар вилояти Суѓди Љумњурии Тољикистон љамъоварї карда шудаанд, тадќиќот гузаронида шуд.
Энергияи њисоб кардашудаи алоќаи байни молекулавї нишон медињад, кї ба ташаккули сохтори молекулавии зардбеда муњити љои сабзиш таъсир мерасонад.
Калимањои калидї: решаи зардбеда – гиёњи шифобахш – спектроскопияи инфрасурх – омилњои экологияи мавќеи сабзиш – энергияи алоќаи байнимолекулавї.
N.Umarov*, S.Sh.Davlatmamadova, T.Shukurov, A.Usmonov*, R. Marupov
INFLUENCE OF ECOLOGICAL FACTORS ON MOLECULAR
STRUCTUREFORMATIONS OF ROOTS MEDICINAL
MELILOTUS OFFICINALIS (L.) PALL.
S.U.Umarov Physical-Technical Institute, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan,
*
B.Gafurov State university of the Khujand
Method IR spectroscopy investigates influence of ecological factors of an environment of a place of
growth on process of biosynthesis of physical-chemical properties of roots medicinal Melilotus oficinalis
(L.) Pall., collected in Sogd areas of Republic Tajikistan. Calculated to energy of intermolecular interaction
show, that on the formation of molecular structure Melilotus officinalis (L.) Pall. influences ecological factors of a place of growth.
Key words: roots Melilotus officinalis (L.) Pall.– medicinal plants – IR spectroscopic – ecological factors of
a place of growth – energy of intermolecular interaction.
219