Дослідження компонентного складу ефірних олій з різних органів сильфію пронизанолистого (Silphium perfoliatum L.)

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-4852.2026.352599

Ключові слова:

Silphium perfoliatum L., Asteraceae, ефірна олія, компонентний склад, ГХ/МС

Анотація

Silphium perfoliatum L. це багаторічна рослина родини Asteraceae, що походить зі східних регіонів Північної Америки. Його фітохімічний склад і біологічні властивості досі не були всебічно охарактеризовані, а вид не використовується в офіцинальній медицині. Водночас етноботанічні джерела свідчать, що корінні народи Північної Америки традиційно застосовували цю рослину для полегшення невралгічних болів, респіраторних захворювань та ревматичних станів.

Мета. Метою даного дослідження було проведення комплексного аналізу якісного складу та кількісного вмісту ефірних олій, виділених з різних органів S. perfoliatum L. для виявлення органозалежних відмінностей та розширення наявних даних щодо фітохімічного профілю цього виду.

Матеріали та методи. Рослинна сировина S. perfoliatum, використана у цьому дослідженні, була заготовлена в Івано-Франківську, Україна. Гідродистиляти, отримані з висушеної сировини різних органів S. perfoliatum L. відповідно до методики Європейської фармакопеї, аналізували методом газової хроматографії з мас-спектрометричним детектором (ГХ/МС) з використанням системи ГХ-МС Agilent 6890/5973, що працює з програмним забезпеченням ChemStation для мас-селективних детекторів. Для аналізу використовували капілярну колонку Agilent HP-5MSI (30 м × 0,25 мм внутрішній діаметр, товщина нерухомої фази 0,25 мкм).

Результати дослідження. Вихід ефірних олій (ЕО) з органів S. perfoliatum L. варіював від 2,66 до 5,46 мл/кг. Загалом у сировині було ідентифіковано 84 леткі сполуки, серед яких монотерпеноїди, сесквітерпени, дитерпени, альдегіди та інші ароматичні компоненти. Сесквітерпени були домінуючим класом сполук у всіх зразках (60,44–77,53%). У надземних органах переважали оксид каріофілену, спирти типу гермакрену та каріофілен, тоді як дистиляти коренів характеризувалися високим вмістом похідних сильфіперфолу, зокрема сильфіперфол-5-ену та пресильфіперфол-7-ену. Монотерпени були найбільш представлені у квітках (23,60%), де основними компонентами були α-пінен і камфен, тоді як у коренях їх вміст був незначним. Дитерпени, представлені переважно фітолом, виявлялися головним чином у листках, що підкреслює органоспецифічні особливості біосинтезу летких сполук. Порівняльний аналіз складу ефірної олії листків, зібраних у 2023 та 2024 роках, засвідчив якісну стабільність за наявності кількісних відмінностей. У обох роках сесквітерпени залишалися домінуючим класом летких сполук (67,19% у 2023 р. та 60,51% у 2024 р.). Оксид каріофілену та спирти типу гермакрену були основними компонентами в обох зразках, однак у 2024 році відзначалося суттєве зростання вмісту фітолу (16,54% проти 5,46%). Натомість зразки 2023 року характеризувалися вищою часткою монотерпенів (7,97% проти 5,88%) та альдегідів (7,72% проти 4,36%), що свідчить про сезонні зміни у складі летких компонентів.

Висновки. Проведене дослідження дозволило охарактеризувати профілі летких сполук S. perfoliatum з різних органів та різних років збору, продемонструвавши чітку органоспецифічну та міжрічну варіабельність. Вміст летких фракцій варіювався від 2,66 до 5,46 мл/кг, залежно від органів рослини. Загалом було ідентифіковано 84 леткі сполуки, причому сесквітерпени представляли домінуючий клас у всіх зразках (60,44–77,53%). Надземні органи були збагачені оксигенованими сесквітерпенами, зокрема каріофілен оксидом і спиртами гермакренового типу, тоді як корені формували окремий хемотип, домінований сесквітерпеновими вуглеводнями силфіперфолового ряду. Монотерпени були найбільш поширені в квітках (23,60%), причому домунуючими були α-пінен, камфен та оксигеновані монотерпени, тоді як їх вміст у коренях був незначним. Отримані результати розширюють сучасні уявлення про фітохімічну різноманітність S. perfoliatum та підтверджують доцільність подальших досліджень його ефірних олій з метою оцінки їх біологічного потенціалу та можливих практичних застосувань.

Спонсор дослідження

  • European Union in the MSCA4Ukraine project “Design and development of 3D-printed medicines for bioactive materials of Ukrainian and Estonian medicinal plants origin” [ID number 1232466]

Біографії авторів

Ain Raal, University of Tartu

PhD, Professor

Institute of Pharmacy

Любомир Юрійович Литвинець, Івано-Франківський національний медичний університет

Асистент

Кафедрa фармацевтичного управління, технології ліків та фармакогнозії

Андрій Романович Грицик, Івано-Франківський національний медичний університет

Доктор фармацевтичних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра фармацевтичного управління, технології ліків та фармакогнозії

Іван Михайлович Білай, Запорізький державний медико-фармацевтичний університет

Доктор медичних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедри клінічної фармації, фармакотерапії, фармакогнозії та фармацевтичної хімії

Навчально-науковий інститут післядипломної освіти

Олег Миколайович Кошовий, University of Tartu; Запорізький державний медико-фармацевтичний університет

Doctor of Pharmaceutical Sciences, Professor

Institute of Pharmacy

Професор

Кафедрa клінічної фармації, фармакотерапії, фармакогнозії та фармацевтичної хімії

Посилання

  1. Britton, N. L., Brown, A. (1913) An illustrated flora of the northern United States, Canada and the British possessions : from Newfoundland to the parallel of the southern boundary of Virginia, and from the Atlantic Ocean westward to the 102d meridian. New York . https://doi.org/10.5962/bhl.title.940
  2. Silphium perfoliatum. Flora of North America. Available at: http://www.efloras.org/florataxon.aspx?flora_id=1&taxon_id=242417268
  3. Albrecht, K. A., Goldstein, W. (1997). Silphium perfoliatum: A North American Prairie Plant with Potential as a Forage Crop. The XVIII International Grassland Congress. Winnipeg.
  4. Silphium perfoliatum. Royal Botanic Gardens. Available at: https://powo.science.kew.org/taxon/urn:lsid:ipni.org:names:236461-2
  5. Ende, L. M., Knöllinger, K., Keil, M., Fiedler, A. J., Lauerer, M. (2021). Possibly Invasive New Bioenergy Crop Silphium perfoliatum: Growth and Reproduction Are Promoted in Moist Soil. Agriculture, 11 (1), 24. https://doi.org/10.3390/agriculture11010024
  6. Kowalski, R., Wolski, T. (2003). Evaluation of phenolic acid content in Silphium perfoliatum L. leaves, inflorescences and rhizomes. Electronic Journal of Polish Agricultural Universities, 6 (1).
  7. Kowalski, R., Wolski, T. (2005). The chemical composition of essential oils of Silphium perfoliatum L. Flavour and Fragrance Journal, 20 (3), 306–310. https://doi.org/10.1002/ffj.1418
  8. Kowalski, R., Wierciński, J., Mardarowicz, M. (2005). Essential Oil in Leaves and Inflorescences ofSilphium integrifoliumMichx. Journal of Essential Oil Research, 17 (2), 220–222. https://doi.org/10.1080/10412905.2005.9698881
  9. Williams, J. D., Wojcińska, M., Calabria, L. M., Linse, K., Clevinger, J. A., Mabry, T. J. (2009). The Flavonoids and Phenolic Acids of the Genus Silphium and Their Chemosystematic Value. Natural Product Communications, 4 (3). https://doi.org/10.1177/1934578x0900400325
  10. Gilmore, M. R. (1919). Uses of plants by the Indians of the Missouri River region. Lincoln: University of Nebraska Press. https://doi.org/10.5962/bhl.title.32507
  11. Kowalski, R., Kędzia, B. (2007). Antibacterial Activity ofSilphium perfoliatum. Extracts. Pharmaceutical Biology, 45 (6), 494–500. https://doi.org/10.1080/13880200701389409
  12. Zhang, G., Jia, W., Liu, L., Wang, L., Xu, J., Tao, J. et al. (2025). Caffeoylquinic acids from Silphium perfoliatum L. show hepatoprotective effects on cholestatic mice by regulating enterohepatic circulation of bile acids. Journal of Ethnopharmacology, 337, 118870. https://doi.org/10.1016/j.jep.2024.118870
  13. Xu, J., Jia, W., Zhang, G., Liu, L., Wang, L., Wu, D. et al. (2024). Extract of Silphium perfoliatum L. improve lipid accumulation in NAFLD mice by regulating AMPK/FXR signaling pathway. Journal of Ethnopharmacology, 327, 118054. https://doi.org/10.1016/j.jep.2024.118054
  14. Dobrochaeva, D. N., Kotov, M. Y., Prokudyn, Yu. N., Barbarych, A. Y. (1999). Opredelytel vysshykh rastenyi Ukrayny. Kyiv: Naukova Dumka.
  15. EMEA/HMPC/246816/2005. Guideline on Good Agricultural and Collection Practice (GACP) for Starting Materials of Herbal Origin (2006). European Medicines Agency.
  16. European Pharmacopoeia (2022). Strasbourg: Council of Europe.
  17. Raal, A., Ilina, T., Kovalyova, A., Koshovyi, O. (2024). Volatile compounds in distillates and hexane extracts from the flowers of Philadelphus coronarius and Jasminum officinale. ScienceRise: Pharmaceutical Science, 6 (52), 37–46. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2024.318497
  18. Raal, A., Dolgošev, G., Ilina, T., Kovalyova, A., Lepiku, M., Grytsyk, A., Koshovyi, O. (2025). The Essential Oil Composition in Commercial Samples of Verbena officinalis L. Herb from Different Origins. Crops, 5 (2), 16. https://doi.org/10.3390/crops5020016
  19. Raal, A., Liira, J., Lepiku, M., Ilina, T., Kovalyova, A., Strukov, P. et al. (2025). The Composition of Essential Oils and the Content of Saponins in Different Parts of Gilia capitata Sims. Crops, 5 (3), 33. https://doi.org/10.3390/crops5030033
  20. Hrytsyk, Y., Koshovyi, O., Lepiku, M., Jakštas, V., Žvikas, V., Matus, T. et al. (2024). Phytochemical and Pharmacological Research in Galenic Remedies of Solidago canadensis L. Herb. Phyton, 93 (9), 2303–2315. https://doi.org/10.32604/phyton.2024.055117
  21. Raal, A., Komarov, R., Orav, A., Kapp, K., Grytsyk, A., Koshovyi, O. (2022). Chemical composition of essential oil of common juniper (Juniperus communis L.) branches from Estonia. ScienceRise: Pharmaceutical Science, 6 (40), 66–73. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2022.271048
  22. Sepp, J., Koshovyi, O., Jakštas, V., Žvikas, V., Botsula, I., Kireyev, I. et al. (2024). Phytochemical, Pharmacological, and Molecular Docking Study of Dry Extracts of Matricaria discoidea DC. with Analgesic and Soporific Activities. Biomolecules, 14 (3), 361. https://doi.org/10.3390/biom14030361
  23. Francomano, F., Caruso, A., Barbarossa, A., Fazio, A., La Torre, C., Ceramella, J. et al. (2019). β-Caryophyllene: A Sesquiterpene with Countless Biological Properties. Applied Sciences, 9 (24), 5420. https://doi.org/10.3390/app9245420
  24. Baradaran Rahimi, V., Askari, V. R. (2022). A mechanistic review on immunomodulatory effects of selective type two cannabinoid receptor β‐caryophyllene. BioFactors, 48 (4), 857–882. https://doi.org/10.1002/biof.1869
  25. Baradaran Rahimi, V., Memarzia, A., Askari, V. R. (2023). Antiinflammatory and antioxidant and immunomodulatory effects of phytocannabinoid β-caryophyllene: A mechanistic review. Medicinal Usage of Cannabis and Cannabinoids. Elsevier, 349–359. https://doi.org/10.1016/b978-0-323-90036-2.00010-7
  26. Salehi, B., Upadhyay, S., Erdogan Orhan, I., Kumar Jugran, A., L. D. Jayaweera, S., A. Dias, D. et al. (2019). Therapeutic Potential of α- and β-Pinene: A Miracle Gift of Nature. Biomolecules, 9 (11), 738. https://doi.org/10.3390/biom9110738
  27. Zielińska-Błajet, M., Feder-Kubis, J. (2020). Monoterpenes and Their Derivatives – Recent Development in Biological and Medical Applications. International Journal of Molecular Sciences, 21 (19), 7078. https://doi.org/10.3390/ijms21197078
  28. Cheekatla, S. R. (2024). Triquinane based natural products via cycloadditions and metathesis. Tetrahedron Chem, 12, 100103. https://doi.org/10.1016/j.tchem.2024.100103
  29. Qiu, Y., Lan, W.-J., Li, H.-J., Chen, L.-P. (2018). Linear Triquinane Sesquiterpenoids: Their Isolation, Structures, Biological Activities, and Chemical Synthesis. Molecules, 23 (9), 2095. https://doi.org/10.3390/molecules23092095
Дослідження компонентного складу ефірних олій з різних органів сильфію пронизанолистого (Silphium perfoliatum L.)

##submission.downloads##

Опубліковано

2026-02-28

Як цитувати

Raal, A., Литвинець, Л. Ю., Грицик, А. Р., Білай, І. М., & Кошовий, О. М. (2026). Дослідження компонентного складу ефірних олій з різних органів сильфію пронизанолистого (Silphium perfoliatum L.). ScienceRise: Pharmaceutical Science, (1 (59), 22–30. https://doi.org/10.15587/2519-4852.2026.352599

Номер

№ 1 (59) (2026)

Розділ

Фармацевтичні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2026 Raal Ain, Liubomyr Lytvynets, Andriy Grytsyk, Ivan Bilai, Oleh Koshovyi

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.