Gas chromatographic-mass spectrometric analysis of essential oils of Calendula officinalis L. obtained by hydrodistillaton and supercritical fluids extraction methods

Vaistinė medetka (Calendula officinalis L.) – tai vienmetis augalas, priklausantis astrinių (Asteraceae) augalų šeimai. Kaip vaistinė augalinė žaliava yra naudojami medetkos žiedai (Calendulae flos). Medetkos žiedai pasižymi antiseptinėmis, raminančiomis, uždegimus slopinančiomis savybėmis. Eterinių aliejų dominuojantys junginiai esantys C. officinalis augančioje skirtingose šalyse yra skirtingas. Nors yra keletas publikacijų apie skirtingose pasaulio dalyse augančio augalo eterinių aliejų sudėtį, tačiau ne daug informacijos yra apie Lietuvoje augančią vaistinę medetką. Lietuvoje medetka auginama dekoratyviniams ir medicininiams tikslams. Šiame darbe buvo tirta C. officinalis eterinių aliejų cheminė sudėtis augančios Lietuvoje ir surinktos skirtingais vegetacijos tarpsniais. C. officinalis buvo kultivuojama Vytauto Didžiojo universiteto botanikos sode. 2009 m. augalas buvo surinktas keturiais skirtingais vegetacijos periodais: butonizacijos, žydėjimo pradžios, intensyvaus žydėjimo, žydėjimo pabaigos, o 2010 m. tik žydėjimo pabaigos periode. Du skirtingi ekstrakcijos metodai buvo naudojami nagrinėjant eterinių aliejų sudėtį, įskaitant hidrodistiliaciją ir superkritinių skysčių ekstrakciją (naudotas 9,1 MPa ir 15,1 MPa slėgis). Junginių nustatymas atliktas dujų chromatografijos-masių spektrometrijos metodu. Tyrimai parodė, kad naudojant du skirtingus ekstrakcijos metodus C. officinalis, augančios Lietuvoje, eterinių aliejų analizė skiriasi kiekybiškai ir kokybiškai. α-Tujenas, α-pinenas, germakrenas D, δ-kadinenas ir γ-kadinenas buvo pagrindiniai junginiai superkritinių skysčių ekstrakcijos metodu gautame eteriniame aliejuje. Šie junginiai dominavo visuose augalo vegetacijos perioduose naudojant superkritinių skysčių ekstrakcijai skirtingus slėgius ir žaliavos kiekius. Eteriniame aliejuje gautame hidrodistiliacijos metodu vyravo δ-kadinenas, α-kadinenas, α-kadinolis ir (-)-kubenolis. Eterinių aliejų kokybinė ir kokybinė sudėtis priklausė nuo vegetacijos periodo. Intensyvaus žydėjimo periode nustatyta didžiausia junginių įvairovė bei didžiausi jų kiekiai. 2009 ir 2010 metais rinktos žaliavos analizė parodė, kad kokybinė sudėtis buvo panaši, o kiekybiniai duomenys – skirtingi. Skirtingos klimato sąlygos galėjo turėti didžiausios įtakos C. officinalis eterinių aliejų sudėčiai.Marigold – Calendula officinalis L. – is an annual herb that belongs to Asteraceae family. The essential oil of this herb possesses several therapeutic activities, such as anti-inflammatory, anti-tumorogenic and cicatrizing. Calendulae flos is used for medical purposes. The predominant compounds in the essential oil of C. officinalis grown in different counties are different. There are several reports on the chemical composition of essential oils of this plant growing in different part of the world no such information is available on the medical C. officinalis growing in Lithuania. In Lithuania, marigold is grown for decorative and medicinal purposes. In this study, the chemical composition of the essential oils of C. officinalis growing in the middle of Lithuania was analysed. C. officinalis was grown at the Botanical garden of the Vytautas Magnus University in 2009 and 2010 years. In 2009 the herb was collected at four different vegetative periods: development of buds, beginning of flowering, full-flowering and the end of flowering; while in 2010 – only at the end of flowering. Two different extraction techniques were used for extraction of the essential oil, namely hydrodistillation and supercritical fluid extraction (using 9.1 MPa and 15.0 MPa pressures). Identification of compounds was performed with gas chromatography-mass spectrometry. The study showed that both quantitative and qualitative composition of the essential oils was dependent on the extraction technique. The essential oils obtained by supercritical fluid extraction can be characterized by high amounts of α-thujene, α-pinene, germacrene D, δ-cadinene and γ-cadinene; while δ-cadinene, α-cadinene, α-cadinol and (-)-cubenol were predominant in the oil obtained by hydrodistillation method. The quantitative and qualitative composition of the essential oils varied depending on the vegetation period. The highest content of essential oils C. officinalis accumulated in full-flowering period. The analysis of the essential oils collected at different years, showed that qualitative composition was similar, while quantitative – was different. Climatic conditions may have the highest impact to the compositional differences in the essential oils of C. officinalis collected in different years.Vytauto Didžiojo universiteta