Разработка теоретических подходов к определению основных групп биологически активных веществ лекарственного растительного сырья методом ТСХ

Введение. Как известно, подбор оптимальных условий анализа извлечений из лекарственного растительного сырья (ЛРС), а также лекарственных растительных препаратов и фармацевтических субстанций растительного происхождения, характеризующихся сложным вариабельным составом биологически активных веществ (БАВ), методом ТСХ представляет определенные трудности. Для конструирования подвижных фаз для разделения смесей БАВ растительного происхождения в тонком слое сорбента применяются следующие подходы: литературные источники; стандартные подвижные фазы; метод «элюирования пятна»; схема, предложенная фирмой Camag (Швейцария); модель «ПРИЗМА»; вариокамеры и др. В зарубежной литературе встречаются публикации по обобщению имеющихся экспериментальных данных по определению различных природных групп БАВ в объектах растительного происхождения. Однако в подобных обзорах не выявлены закономерности хроматографического поведения отдельных БАВ в тонком слое, а также влияние различных факторов на воспроизводимость величин R_f. Изучение возможности теоретического подхода к выбору оптимальных условий хроматографирования групп БАВ различной полярности, позволяющих провести их разделение, идентификацию и количественное определение методом ТСХ является актуальным и мало разработанным направлением хроматографии в целом.
Цель. Целью настоящей работы являлась разработка теоретического подхода к выбору оптимальных условий хроматографического разделения различных групп БАВ растительного происхождения в тонком слое сорбента.
Материалы и методы. Для исследования закономерностей хроматографического поведения в тонком слое представителей основных классов БАВ, присутствующих в ЛРС (аминокислоты, флавоноиды, дубильные вещества, простые сахара, аскорбиновая кислота, жирорастворимые витамины), было изучено значение основного фактора, влияющего на параметры эффективности хроматографического процесса – полярности элюента. В качестве объектов исследования использовали готовое измельченное сырье листьев крапивы двудомной, выпускаемое отечественным производителем, соответствующее требованиям нормативной документации, а также плоды облепихи крушиновидной, собранные на территории Воронежской области, согласно правилам заготовки ЛРС различных морфологических групп в свежем и высушенном виде.
Результаты и обсуждение. Установлены закономерности элюирования и математические модели, описывающие хроматографическое поведение растительных БАВ в тонком слое сорбента. По совокупности полученных результатов с позиций эффективности хроматографического процесса были выбраны и теоретически обоснованы оптимальные условия их ТСХ-анализа. Для исследования качественного состава БАВ и достижения четкого разделения зон на хроматограммах разработаны и апробированы на изучаемом ЛРС ТСХ-методики с применением простого, фронтального или двумерного хроматографирования.
Заключение. Показано, что определение и разделение в тонком слое сорбента гидрофильных и липофильных БАВ ЛРС при совместном присутствии требует различных подходов и приемов. В работе предложен алгоритм выбора подвижной фазы и приемов хроматографирования БАВ ЛРС. Выявленные математические модели, описывающие хроматографическое поведение БАВ, позволят подбирать условия, в которых возможно определять отдельные составляющие многокомпонентных смесей без предварительного разделения. Разработанные методики определения БАВ могут быть также использованы для стандартизации и оценки качества других видов ЛРС, фитопрепаратов и фармацевтических субстанций растительного происхождения.

1. Гейсс Ф. Основы тонкослойной хроматографии. М.: Мир; 1999. 405 с.

2. Красиков В. Д. Основы планарной хроматографии. СПб.: Химиздат; 2005. С. 45–52.

3. Мелькина О., Манухов И., Антонова С., Пушков А., Малахова И., Красиков В., Яненко А., Синевкий С. Определение L-гомосерина в культуральных жидкостях: экспресс-метод на основе ВЭТСХ. Аналитика. 2013;6(13):28–34.

4. Spangenberg B., Poole C. F., Weins C. Quantitative thin-layer chromatography. Heidelberg: Springer. 2011. DOI: 10.1007/978-3-642-10729-0.

5. Trineeva O. V., Safonova E. F., Sinkevich A. V., Slivkin A. I. Assay of amino acids in medicinal plants by TLC (using stinging nettle leaves and common sea buckthorn fruits as examples). Pharmaceutical Chemistry Journal. 2015;49(5):323–328. DOI: 10.1007/s11094-015-1278-9.

6. Kagan I. A., Flythe M. D. Thin-layer chromatographic (TLC) separations and bioassays of plant extracts to identify antimicrobial compounds. Journal of Visualized Experiments. 2014;85:51411. DOI: 10.3791/51411.

7. Marston A. Thin-layer chromatography with biological detection in phytochemistry. Journal of Chromatography A. 2011;1218(19):2676–2683. DOI: 10.1016/j.chroma.2010.12.068.

8. Zaushintsena A., Milentyeva I., Babich O., Noskova S., Kiseleva T., Popova D., Bakin I., Lukin A. Quantitative and qualitative profile of biologically active substances extracted from purple echinacea (Есhinасеа Рurрurеа L.) growing in the Kemerovo region: functional foods application. Foods and Raw Materials. 2019;7(1):84–92. DOI: 10.21603/2308-4057-2019-1-84-92.

9. Tomczyk M., Bazylko A., Staszewska A. Determination of polyphenolics in extracts of Potentilla species by high-performance thin- layer chromatography photodensitometry method. Phytochemical Analysis. 2009;21(2):174–179. DOI: 10.1002/pca.1174.

10. Trifonova O. V., Evdokimova O. V., Sadchikova N. P., Matyushin A. A. Biologically active substances in Bidens tripartita L. J. сhanges in quantitative and qualitative composition of during granulation process. Pharm. Sci. & Res. 2018;10(11):2872–2875.

11. Ramu B., Chittela K. B. High performance thin layer chromatography and its role pharmaceutical industry: Review. Open Science Journal of Bioscience and Bioengineering. 2018;5(3):29–34.

12. Creţu G., Morlock G. E., Grosu A. R., Nechifor A. C. A high-performance thin-layer chromatographic method for chlorogenic acid and hyperoside determination from berry extracts. Romanian Biotechnological Letters. 2013;18(5):8657–8665.

13. Тринеева О. В. Теоретические и методологические подходы к стандартизации и оценке качества лекарственного растительного сырья и масляных экстрактов на его основе. Дисс. ... д-р фарм. наук. Москва; 2017. 441 с. Доступно по: https://www.dissercat.com/content/teoreticheskie-i-metodologicheskiepodkhody-k-standartizatsii-i-otsenke-kachestva-lekarstven. Ссылка активна на 26.03.2021.

14. Rybakova O. V., Safonova E. F., Slivkin A. I. Determining tocopherols by thin-layer chromatography. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2008;42(8):471–474. DOI: 10.1007/s11094-008-0152-4.

15. Trineeva O. V., Safonova I. I., Safonova E. F., Slivkin A. I. Quantitative determination of rutin by thin-layer chromatography. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2014;48(2):134–138. DOI: 10.1007/s11094-014-1064-0.

16. Checheta O. V., Safonova E. F., Slivkin A. I. Thin-layer chromatography characteristics of β-carotene. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2012;46(5):321–323. DOI: 10.1007/s11094-012-0790-4.

17. Trineeva O. V., Safonova E. F., Slivkin A. I. Separation and determination of a mixture of fat-soluble vitamins А, D 2, and E and β-carotene by gradient thin-layer chromatography. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2016;50(2):120–125. DOI: 10.1007/s11094-016-1408-z.

18. Trineeva O. V., Slivkin A. I. Development of a technique for codetermination of tannin and gallic acid in medicinal plant raw material. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2019;53(4):361–367. DOI: 10.1007/s11094-019-02006-y.