Разработка и валидация методики количественного определения полипренолов с применением высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии

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

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. 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. 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.).

1. 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.

2. 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.)

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. Yang L., Wang C.-Z., Ye J.-Z., Li H.-T. Hepatoprotective effects of polyprenols from Ginkgo biloba L. leaves on CCl₄-induced hepatotoxicity in rats. Fitoterapia. 2011;82(6):834–840. DOI: 10.1016/j.fitote.2011.04.009.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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 C₅₀–C₆₀ and C₇₀–C₁₂₀ polyprenol homologs. Lipids in Health and Disease. 2016;15(1):175. DOI: 10.1186/s12944-016-0345-x.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. 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.

19. 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.