Использование метода высокоэффективной тонкослойной хроматографии для обнаружения фармакологически активных вторичных метаболитов в водянике черной Empetrum nigrum L.

Введение. В статье представлены результаты обнаружения фармакологически активных вторичных метаболитов в водянике черной Empetrum nigrum L. с использованием метода высокоэффективной тонкослойной хроматографии (ВЭТСХ).

Цель. Показать эффективность метода ВЭТСХ для проведения предварительного фитохимического исследования и определения основных групп метаболитов перспективных видов растительного сырья.

Материалы и методы. ВЭТСХ анализ выполнялся на приборе CAMAG (Швейцария), с использованием пластин MERCK HPTLC silica gel 60 F154, 20 × 10 см. Для выпаривания образцов использовался вакуумно-ротационный испаритель марки Heidolph (Германия). Надземная часть (побеги) Empetrum nigrum были заготовлены в районе питомника лекарственных растений Санкт-Петербургского государственного химико-фармацевтического университета (далее – СПХФУ) (Ленинградская область, Всеволожский район, Приозерское шоссе, 38 км) в августе 2019 года.

Результаты и обсуждение. В ходе исследования из надземной части водяники черной получали четыре фракции: гексановую, дихлорметановую, бутанольную и водную. Затем эти фракции исследовались методом ВЭТСХ в двух системах растворителей – н-бутанол : кислота уксусная : вода (БУВ) (4:1:2) и гексан : дихлорметан : метанол (ГДМ) (1:2: 0,5). После проведения сканирующей денситометрии пластинки элюированной в системе ГДМ было выявлено, что в гексановая и дихлорметановая фракции имеют схожий состав пятен и содержат наибольшее количество соединений, по сравнению с бутанольной и водной фракцией, а в системе БУВ – что бутанольная фракция содержит наибольшее разнообразие метаболитов. После проведения УФ-спектроскопии обнаружено, что основными группами соединений, содержащихся в гексановой и дихлорметановой фракциях являются производные халконов, дигидрохалконов, бибинзилов а также 9,10-дигидрофенантренов. В то время, как в бутанольной фракции основными группами вторичных метаболитов являются производные флавоноидов и танинов.

Заключение. Полученные данные позволяют отметить эффективность, экспрессность и наглядность метода ВЭТСХ для проведения предварительного фитохимического исследования и определения основных групп метаболитов перспективных видов ЛРС.

1. Хохлова Е. А. Оценка рисков при анализе лекарственного растительного сырья методом высокоэффективной тонкослойной хроматографии. Вестник фармации. 2017;76(2):43–49.

2. Agatonovic-Kustrin S., Doyle E., Gegechkori V., Morton D. W. High-performance thin-layer chromatography linked with (bio) assays and FTIR-ATR spectroscopy as a method for discovery and quantification of bioactive components in native Australian plants. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis. 2020;184:113208. DOI: 10.1016/j.jpba.2020.113208.

3. Amirvaresi A., Rashidi M., Kamyar M., Amirahmadi M., Daraei B., Parastar H. Combining multivariate image analysis with high-performance thin-layer chromatography for development of a reliable tool for saffron authentication and adulteration detection. Journal chromatography A. 2020;1628:461461. DOI: 10.1016/j.chroma.

4. Bruni R., Brighenti V., Caesar L. K., Bertelli D., Cech N. B., Pellati F. Analytical methods for the study of bioactive compounds from medicinally used Echinacea species. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis. 2018;160:443–477. DOI: 10.1016/j.jpba.2018.07.044.

5. Avula B., Sagi S., Masoodi M. H., Bae J. Y., Wali A. F., Khan I. A. Quantification and characterization of phenolic compounds from Northern Indian propolis extracts and dietary supplements. Journal of AOAC International. 2020;103(5):1378–1393. DOI: 10.1093/jaoacint/qsaa032.

6. Ebrahimi-Najafabadi H., Kazemeini S. S., Pasdaran A., Hamedi A. A novel similarity search approach for high-performance thinlayer chromatography (HPTLC) fingerprinting of medicinal plants. Phytochemical analysis. 2019;30(4):405–414. DOI: 10.1002/pca.2823.

7. Frommenwiler D. A., Kim J., Yook C. S., Tran T. T. T., Canigueral S., Reich E. Comprehensive HPTLC fingerprinting for quality control of an herbal drug – the case of angelica gigas root. Planta medica. 2018;84(06/07):465–474. DOI: 10.1055/a-0575-4425.

8. Khan M. I., Rahman M. A., Khalid M., Khushtar M., Mujahid M. Quality Control Standardization and evaluation of animicrobial potential of daruhaldi (Berberis aristata DC) stem bark. Journal of dietary supplements. 2020;17(1):97–109. DOI: 10.1080/19390211.2018.1484405.

9. Khokhlova K., Zdoryk O. Authentication of Rhodiola rosea, Rhodiola quadrifida and Rhodiola rosea liquid extract from the Ukrainian market using HPTLC chromatographic profiles. Natural product research. 2020;34(19):2842–2846. DOI: 10.1080/14786419.2019.1591398.

10. Sethuraman V., Janakiraman K., Krishnaswami V., Natesan S., Kandasamy R. Combinatorial analysis of quercetin and resveratrol by HPTLC in Sesbania grandiflora/phyto-based nanoformulations. Natural product research. 2021;35(13):2243–2248. DOI: 10.1080/14786419.2019.1662012.

11. Sharma A., Katiyar C. K., Banerjee S., Chanda J., Kar A., Biswas S., Mukherjee P. K. RP-HPLC and HPTLC Methods for Analysis of Selected Herbs Used as Complexion Promoters in Ayurveda and Unani Systems of Medicine. Journal of AOAC International. 2020;103(3):692–698. DOI: 10.5740/jaoacint.19-0290.

12. Reich E., Schibli A. High-performance thin-layer chromatography for the analysis of medicinal plants. New York, Stuttgart. 2006. 264 p. DOI: 10.1055/B-002-66241.

13. Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV издание. Доступно по: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php. Ссылка активна на 28.10.2021.

14. Тринеева О. В. Разработка теоретических подходов к определению основных групп биологически активных веществ лекарственного растительного сырья методом ТСХ. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2021;10(2):69–79. DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-2-69-79.

15. Понкратова А. О., Уэйли А. К., Орлова А. А., Смирнов С. Н., Серебряков Е. Б., Лужанин В. Г. Выделение и установление структуры трех димерных проантоцианидинов типа А из надземной части Empetrum nigrum L. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2021;10(2):80–86. DOI: 10.33380/2305-2066-2021-10-2-80-86.

16. Ponkratova A. O., Whaley A. K., Balabas O. A., Smirnov S. N., Proksch P., Luzhanin V. G. A new bibenzyl and 9,10-dihydrophenanthrene derivative from aerial parts of crowberry (Empetrum nigrum L.). Phytochemistry letters. 2021;42:15–17. DOI: 10.1016/j.phytol.2021.01.001.

17. Ponkratova A. O., Whaley A. K., Orlova A. A., Smirnov S. N., Serebryakov E. B., Proksch P., Luzhanin V. G. A new dimethoxy dihydrochalcone isolated from the shoots of Empetrum nigrum L. Natural Products Research. 2021. DOI: 10.1080/14786419.2021.1920584.

18. Wollenweber E., Dörr M., Stelzer R., Arriaga-Giner F. J. Lipophilic phenolics from the leaves of Empetrum nigrum – chemical structures and exudate localization. Botanica acta. 1992;105:300–305. DOI: 10.1111/J.1438-8677.1992.TB00302.X.

19. Krasnov E. A., Ermoliva E. V., Kadyrova T. V., Raldugin V. A. Phenolic components of Empetrum nigrum extract and the crystal structure of one of them. Chemistry of natural compounds. 2000;35(5):493–496. DOI: 10.1023/A:1002887406817.

20. Jarevang T., Nilsson M-C., Wallstedt A., Odham G., Sterner O. A bibenzyl from Empetrum nigrum. Phytochemistry. 1998;48(5):893–896. DOI: 10.1016/S0031-9422(97)00955-2.

21. Kellogg J., Wang J., Flint C., Ribnicky D., Kuhn P., Mejia E. G., Raskin I., Lila M. N. Alaskan Wild Berry Resources and human health under the cloud of climate change. Journal of agricultural and food chemistry. 2010;58(7):3884–900. DOI: 10.1021/jf902693r.

22. Määttä K. R., Kamal-Eldin A., Mattila P. H., Gonzalez-Paramas A. M., Törrönen R. Distribition and contents of phenolic compounds in eighteen Scandinavian berry species. Journal of agricultural and food chemistry. 2004;52(14):4477–86. DOI: 10.1021/jf049595y.