pharmjournalРазработка и регистрация лекарственных средствDrug development & registration2305-20662658-5049LLC «CPHA»10.33380/2305-2066-2024-13-2-1638pharmjournal-1807Research ArticleМЕТОДЫ АНАЛИЗА ЛЕКАРСТВЕННЫХ СРЕДСТВANALYTICAL METHODSРазработка и валидация методики количественного определения полипренолов с применением высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрииDevelopment and validation of the chromatography-mass spectrometry technique for polyprenols quantitative assessmenthttps://orcid.org/0000-0002-1792-7414ПоповН. С.PopovN. S.

170100, г. Тверь, ул. Советская, д. 4

4, Sovetskaya str., Tver, 70100

https://orcid.org/0000-0002-8970-3495АнтипинаА. А.AntipinaA. A.

119991, г. Москва, ул. Ленинские горы, д. 1

1, Leninskie Gory str., Moscow, 119991

antipina_aa@rambler.ruhttps://orcid.org/0009-0000-5639-5548СавинцевС. В.SavintsevS. V.

г. Москва

Moscow

https://orcid.org/0000-0002-5744-7060БалабаньянВ. Ю.BalabanyanV. Y.

117997, г. Москва, ул. Островитянова, д. 1

1, Ostrovityanova str., Moscow, 117997

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тверской государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО Тверской ГМУ Минздрава России)Tver State Medical UniversityФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова» (МГУ имени М. В. Ломоносова)Lomonosov Moscow State UniversityИндивидуальный предприниматель Савинцев Сергей ВладимировичIndividual entrepreneur Sergey V. SavintsevФедеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н. И. Пирогова Минздрава России)N. I. Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov RNRMU)202422042024132133141Copyright © Попов Н.С., Антипина А.А., Савинцев С.В., Балабаньян В.Ю., 20242024Попов Н.С., Антипина А.А., Савинцев С.В., Балабаньян В.Ю.Popov N.S., Antipina A.A., Savintsev S.V., Balabanyan V.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1807Введение

Введение. Полипренолы представляют собой класс длинноцепочечных изопреноидных спиртов природного происхождения. Полипренолы являются природными биорегуляторами, принимающими непосредственное участие в синтезе гликопротеинов клеточных мембран, обладают выраженной гепатопротекторной активностью, а также иными видами фармакологического действия, что обуславливает интерес к данным веществам как к перспективному лекарственному средству. Определение суммы полипренолов в экстракционных препаратах является нетривиальной задачей, требующей разработки и внедрения точных и воспроизводимых аналитических методик, которые впоследствии будут использованы в стандартизации.

Цель

Цель. Разработка и валидация хромато-масс-спектрометрической методики идентификации и количественного определения полипренолов.

Материалы и методы

Материалы и методы. Хроматографическое разделение полипренолов выполняли с применением высокоэффективного жидкостного хроматографа Agilent 1260 Infinity II (Agilent Technologies, США), элюирование проводили смесью метанола, н-гексана, пропанола-2, водного раствора аммония ацетата в градиентном режиме. Детектором выступал масс-спектрометр типа «тройной квадруполь» AB Sciex QTrap® 3200MD (AB Sciex Pte. Ltd., Сингапур), регистрацию полипренолов осуществляли по определенным аддуктам.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. В ходе эксперимента разработаны условия хроматографического разделения и детектирования полипренолов. Разработанная методика валидирована по следующим характеристикам: специфичности, пределу обнаружения, пределу количественного определения, линейности, правильности, прецизионности, диапазону применения, устойчивости.

Заключение

Заключение. Практическая значимость проделанной работы заключается в возможности применения разработанной методики в целях установления содержания полипренолов в лекарственных препаратах или фармацевтических субстанциях. С помощью разработанной методики было установлено содержание полипренолов в субстанции, полученной из гинкго двулопастного (Ginkgo biloba L.) и ели обыкновенной (Picea abies L.).

Introduction

Introduction. Polyprenols are known as a class of natural long-chain isoprenoid alcohols, which are natural bioregulators that directly participate in the synthesis of cell membrane glycoproteins. Their hepatoprotective activity is proven, as well other types of their pharmacological effects are known, which is the reason of significant interest in these substances as a promising medicinal product. It is non-trivial task to determine the sum of polyprenols in extracts as include design and implementation of accurate reproducible analytical methods, which will subsequently be used in standardization.

Aim

Aim. Development and validation of the chromatographic-mass spectrometric technique for polyprenols identification and their quantitative assessment.

Materials and methods

Materials and methods. Chromatographic separation of polyprenols was performed by using an HPLC Agilent 1260 Infinity II (Agilent Technologies, США); with the mixture of methanol, n-hexane, propanol-2, and aqueous ammonium acetate solution as eluent in gradient mode. An AB Sciex QTrap® 3200MD (AB Sciex Pte. Ltd., Singapore) triple quadrupole mass spectrometer was used as a detector, with the registration of polyprenols adducts.

Results and discussion

Results and discussion. The conditions for chromatographic separation and detection of polyprenols were identified. The developed technique was validated for the following characteristics: specificity, limit of detection, limit of quantification, linearity, accuracy, precision, range of application, and stability.

Conclusion

Conclusion. It was determined the content of polyprenols in the substance recieved from Ginkgo biloba L. and Picea abies L. The developed technique can be used in the future to assess the content of polyprenols in drug products or pharmaceutical substances.

полипренолывысокоэффективная жидкостная хроматографиямасс-спектрометрияВЭЖХ-МС/МСвалидацияpolyprenolshigh-performance liquid chromatographymass spectrometryHPLC-MS/MSvalidationReferencesVanaga I., Gubernator J., Nakurte I., Kletnieks U., Muceniece R., Jansone B. Identification of Abies sibirica L. polyprenols and characterisation of polyprenol-containing liposomes. Molecules. 2020;25(8):1801. DOI: 10.3390/molecules25081801.Vanaga I., Gubernator J., Nakurte I., Kletnieks U., Muceniece R., Jansone B. Identification of Abies sibirica L. polyprenols and characterisation of polyprenol-containing liposomes. Molecules. 2020;25(8):1801. DOI: 10.3390/molecules25081801.Antipina A. A., Balabaniyan V. Yu., Approaches to producing, purifying, and standardizing polyprenols. Farmaciya (Pharmacy). 2021;70(6):15–19. DOI: 10.29296/25419218-2021-06-03. (In Russ.)Antipina A. A., Balabaniyan V. Yu., Approaches to producing, purifying, and standardizing polyprenols. Farmaciya (Pharmacy). 2021;70(6):15–19. DOI: 10.29296/25419218-2021-06-03. (In Russ.)Khodanovich M. Y., Pishchelko A. O., Glazacheva V. Y., Pan E. S., Krutenkova E. P., Trusov V. B., Yarnykh V. L. Plant polyprenols reduce demyelination and recover impaired oligodendrogenesis and neurogenesis in the cuprizone murine model of multiple sclerosis. Phytotherapy Research. 2019;33(5):1363–1373. DOI: 10.1002/ptr.6327.Khodanovich M. Y., Pishchelko A. O., Glazacheva V. Y., Pan E. S., Krutenkova E. P., Trusov V. B., Yarnykh V. L. Plant polyprenols reduce demyelination and recover impaired oligodendrogenesis and neurogenesis in the cuprizone murine model of multiple sclerosis. Phytotherapy Research. 2019;33(5):1363–1373. DOI: 10.1002/ptr.6327.Liu L., Wang Y., Zhang J., Wang S. Advances in the chemical constituents and chemical analysis of Ginkgo biloba leaf, extract, and phytopharmaceuticals. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2021;193:113704. DOI: 10.1016/j.jpba.2020.113704.Liu L., Wang Y., Zhang J., Wang S. Advances in the chemical constituents and chemical analysis of Ginkgo biloba leaf, extract, and phytopharmaceuticals. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2021;193:113704. DOI: 10.1016/j.jpba.2020.113704.Vyshlov E. V., Tsoy E. I., Sultanov V. S. Trusov V. B., Ryabov V. V. Hypolipidemic and hepatoprotective effects of a polyprenol-containing drug in patients with acute coronary syndrome. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2018;165:319–321. DOI: 10.1007/s10517-018-4159-x.Vyshlov E. V., Tsoy E. I., Sultanov V. S. Trusov V. B., Ryabov V. V. Hypolipidemic and hepatoprotective effects of a polyprenol-containing drug in patients with acute coronary syndrome. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2018;165:319–321. DOI: 10.1007/s10517-018-4159-x.Yang L., Wang C.-Z., Ye J.-Z., Li H.-T. Hepatoprotective effects of polyprenols from Ginkgo biloba L. leaves on CCl<sub>4</sub>-induced hepatotoxicity in rats. Fitoterapia. 2011;82(6):834–840. DOI: 10.1016/j.fitote.2011.04.009.Yang L., Wang C.-Z., Ye J.-Z., Li H.-T. Hepatoprotective effects of polyprenols from Ginkgo biloba L. leaves on CCl<sub>4</sub>-induced hepatotoxicity in rats. Fitoterapia. 2011;82(6):834–840. DOI: 10.1016/j.fitote.2011.04.009.Tsoi E. I., Vyshlov E. V., Ryabov V. V. Positive effect of polyprenol-containing drug on anxiety, depression and cognitive disorders in patients with acute coronary syndrome. European Heart Journal. Acute Cardiovascular Care. 2021;10(1):107. DOI: 10.1093/ehjacc/zuab020.107.Tsoi E. I., Vyshlov E. V., Ryabov V. V. Positive effect of polyprenol-containing drug on anxiety, depression and cognitive disorders in patients with acute coronary syndrome. European Heart Journal. Acute Cardiovascular Care. 2021;10(1):107. DOI: 10.1093/ehjacc/zuab020.107.Boateng I. D. Polyprenols in Ginkgo biloba; a review of their chemistry (synthesis of polyprenols and their derivatives), extraction, purification, and bioactivities. Food Chemistry. 2023;136006. DOI: 10.1016/j.foodchem.2023.136006.Boateng I. D. Polyprenols in Ginkgo biloba; a review of their chemistry (synthesis of polyprenols and their derivatives), extraction, purification, and bioactivities. Food Chemistry. 2023;136006. DOI: 10.1016/j.foodchem.2023.136006.Boateng I. D., Soetanto D. A., Li F., Yang X.-M., Li Y.-Y. Separation and purification of polyprenols from Ginkgo biloba L. leaves by bulk ionic liquid membrane and optimizing parameters. Industrial Crops and Products. 2021;70:113828. DOI: 10.1016/j.indcrop.2021.113828.Boateng I. D., Soetanto D. A., Li F., Yang X.-M., Li Y.-Y. Separation and purification of polyprenols from Ginkgo biloba L. leaves by bulk ionic liquid membrane and optimizing parameters. Industrial Crops and Products. 2021;70:113828. DOI: 10.1016/j.indcrop.2021.113828.Mamatkulova N. M., Mukarramov N. I., Sasmakov S. A., Khidirova N. K. Polyprenols from Ficus carica Leaves and their Biological Activity. Chemistry of Natural Compounds. 2022;58(4):726–727. DOI: 10.1007/s10600-022-03777-9.Mamatkulova N. M., Mukarramov N. I., Sasmakov S. A., Khidirova N. K. Polyprenols from Ficus carica Leaves and their Biological Activity. Chemistry of Natural Compounds. 2022;58(4):726–727. DOI: 10.1007/s10600-022-03777-9.Tao R., Wang C.-Z., Ye J.-Z., Zhou H., Chen H.-X., Zhang C.-W. Antibacterial, cytotoxic and genotoxic activity of nitrogenated and haloid derivatives of C<sub>50</sub>–C<sub>60</sub> and C<sub>70</sub>–C<sub>120</sub> polyprenol homologs. Lipids in Health and Disease. 2016;15(1):175. DOI: 10.1186/s12944-016-0345-x.Tao R., Wang C.-Z., Ye J.-Z., Zhou H., Chen H.-X., Zhang C.-W. Antibacterial, cytotoxic and genotoxic activity of nitrogenated and haloid derivatives of C<sub>50</sub>–C<sub>60</sub> and C<sub>70</sub>–C<sub>120</sub> polyprenol homologs. Lipids in Health and Disease. 2016;15(1):175. DOI: 10.1186/s12944-016-0345-x.Zhang C.-W., Li M.-F., Tao R., Peng M.-J., Wang Z.-H., Qi Z.-W., Xue X.-Y., Wang C.-Z. Physiochemical property and antibacterial activity of formulation containing polyprenol extracted from Ginkgo biloba leaves. Industrial Crops and Products. 2020;147:112213. DOI: 10.1016/j.indcrop.2020.112213.Zhang C.-W., Li M.-F., Tao R., Peng M.-J., Wang Z.-H., Qi Z.-W., Xue X.-Y., Wang C.-Z. Physiochemical property and antibacterial activity of formulation containing polyprenol extracted from Ginkgo biloba leaves. Industrial Crops and Products. 2020;147:112213. DOI: 10.1016/j.indcrop.2020.112213.Yuan H., Zhang C., Zhou P., Yang X., Tao R., Ye J., Wang C. Preparation of polyprenol/poly (β-amino ester)/galactose targeted micelle carrier for enhancing cancer therapy. Arabian Journal of Chemistry. 2023;16(5);104679. DOI: 10.1016/j.arabjc.2023.104679.Yuan H., Zhang C., Zhou P., Yang X., Tao R., Ye J., Wang C. Preparation of polyprenol/poly (β-amino ester)/galactose targeted micelle carrier for enhancing cancer therapy. Arabian Journal of Chemistry. 2023;16(5);104679. DOI: 10.1016/j.arabjc.2023.104679.Zhang C.-W., Wang C.-Z., Tao R., Ye J.-Z. Separation of polyprenols from Ginkgo biloba leaves by a nano silica-based adsorbent containing silver ions. Journal of Chromatography A. 2019;1590:58–64. DOI: 10.1016/j.chroma.2019.01.047.Zhang C.-W., Wang C.-Z., Tao R., Ye J.-Z. Separation of polyprenols from Ginkgo biloba leaves by a nano silica-based adsorbent containing silver ions. Journal of Chromatography A. 2019;1590:58–64. DOI: 10.1016/j.chroma.2019.01.047.Řezanka T., Votruba J. Chromatography of long chain alcohols (polyprenols) from animal and plant sources. Journal of Chromatography A. 2001;936(1–2):95–110. DOI: 10.1016/S0021-9673(01)01152-9.Řezanka T., Votruba J. Chromatography of long chain alcohols (polyprenols) from animal and plant sources. Journal of Chromatography A. 2001;936(1–2):95–110. DOI: 10.1016/S0021-9673(01)01152-9.Yu J., Wang Y., Qian H., Zhao Y., Liu B., Fu C. Polyprenols from the needles of Taxus chinensis var. mairei. Fitoterapia. 2012;83(5);831–837. DOI: 10.1016/j.fitote.2012.01.007.Yu J., Wang Y., Qian H., Zhao Y., Liu B., Fu C. Polyprenols from the needles of Taxus chinensis var. mairei. Fitoterapia. 2012;83(5);831–837. DOI: 10.1016/j.fitote.2012.01.007.Gharwalová L., Palyzová A., Marešová H., Kolouchová I., Kyselová L., Řezanka T. Identification of homologous polyprenols from thermophilic bacteria. Microorganisms. 2021;9(6):1168. DOI: 10.3390/microorganisms9061168.Gharwalová L., Palyzová A., Marešová H., Kolouchová I., Kyselová L., Řezanka T. Identification of homologous polyprenols from thermophilic bacteria. Microorganisms. 2021;9(6):1168. DOI: 10.3390/microorganisms9061168.D’Alexandri F. L., Gozzo F. C., Eberlin M. N., Katzin A. M. Electrospray ionization mass spectrometry analysis of polyisoprenoid alcohols via Li + cationization. Analytical biochemistry. 2006;355(2):189–200. DOI: 10.1016/j.ab.2006.06.014.D’Alexandri F. L., Gozzo F. C., Eberlin M. N., Katzin A. M. Electrospray ionization mass spectrometry analysis of polyisoprenoid alcohols via Li + cationization. Analytical biochemistry. 2006;355(2):189–200. DOI: 10.1016/j.ab.2006.06.014.Kania M., Skorupinska‐Tudek K., Swiezewska E., Danikiewicz W. Atmospheric pressure photoionization mass spectrometry as a valuable method for the identification of polyisoprenoid alcohols. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2012;26(15):1705–1710. DOI: 10.1002/rcm.6280.Kania M., Skorupinska‐Tudek K., Swiezewska E., Danikiewicz W. Atmospheric pressure photoionization mass spectrometry as a valuable method for the identification of polyisoprenoid alcohols. Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2012;26(15):1705–1710. DOI: 10.1002/rcm.6280.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.