Ārstniecības augu ekstraktu identificēšana un raksturošana, izmantojot "pirkstu nospiedumu", augstas izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfijas un plānslāņa hromatogrāfijas metodes.

Abstract

No ārstniecības augiem iegūtas zāles un uztura bagātinātāji 21.gadsimtā gūst arvien lielāku popularitāti gan Latvijā, gan pasaulē. Palielinoties šo produktu tirgum, ir aktualizējusies problēma par analītiskām metodēm, kas var tikt izmantotas, lai noteiktu šo produktu drošību, kvalitāti un identitāti. Ārstniecības augi satur simtiem dažādu ķīmisko savienojumu, un to ķīmisko sastāvu var ietekmēt dažādi faktori, piemēram, augšanas un uzglabāšanas apstākļi, apstrādes metodes un citi. Ārstniecības augu “pirkstu nospiedumu” metode var tikt lietota, lai iegūtu visaptverošu ķīmiskā sastāva raksturošanu. Šī pētījuma mērķis bija noskaidrot “pirkstu nospiedumu” metodes ieguvumus, problēmas un iespējamo praktisko pielietojumu ārstniecības augu ekstraktu raksturošanai un identificēšanai. Izmantojot PhyloT v2 programmatūru, 16 ārstniecības augiem tika izveidots filoģenētisks koks. Balstoties uz ārstniecības augu evolucionāro radniecību un ārstniecības auga sastopamību Latvijā, tika savākti 25 komerciāli tēju paraugi no 4 dažādiem ārstniecības augiem: Hibiscus sabdariffa L., Calendula officinalis L., Matricaria recutita L., Achillea millefolium L. No katra tēju parauga tika sagatavoti 3 etanola ekstrakti. Pētāmo augu pirkstu nospiedumi tika iegūti izmantojot augstas izšķirtspējas šķidruma hromatogrāfiju un plānslāņa hromatogrāfiju. Datu apstrāde, daudzfaktoru un līdzības analīze tika veikta, izmantojot SpectraGryph 1.2.14, SIMCA 14 un Origin 10 programmatūru. Katram analizētajam ārstniecības augam tika iegūti atšķirīgi un skaidri hromatogrāfiski “pirkstu nospiedumi”. Daudzfaktoru analīzē katrs ārstniecības augs veidoja kompaktu, nodalītu klasteri, kā arī tika novērota korelācija starp ķīmisko sastāvu un evolucionāro radniecību. Plānslāņa hromatogrāfija var tikt izmantota kā sākotnējs skrīninga rīks, kam seko citas metodes. Ārstniecības augu “pirkstu nospiedumu” metode dod daudzsološus rezultātus, un tā var tikt izmantota ārstniecības augu ekstraktu identificēšanai un raksturošanai. Lai iegūtu vēl padziļinātāku izpratni par ārstniecības augu ekstraktu ķīmisko sastāvu, nākotnē būtu jāveic papildus pētījumi ar citām hromatogrāfijas metodēm.

Herbal medicine has made a comeback in the 21st century with a broad spectrum of new products, and the safety, quality and identification of these products have become an important issue. Medicinal plants have a very complex composition with hundreds of chemical components, which can be affected by growth conditions, storage, processing methods and other factors. For a comprehensive characterization of herbal materials, a fingerprinting method can be used. The aim of this study was to determine the advantages, disadvantages and practical utility of herbal fingerprinting by means of high performance liquid chromatography (HPLC) and thin layer chromatography (TLC) in conjunction with chemometrics for characterization and identification of herbal extracts. A phylogenetic tree of 16 medicinal plants was generated using PhyloT v2 software. Based on evolutionary relationships and whether or whether not the medicinal plant is native to Latvia a total of 25 commercial tea samples from 4 different medicinal plants (Hibiscus sabdariffa L., Calendula officinalis L., Matricaria recutita L., Achillea millefolium L.) were collected, 3 ethanol extracts from each tea sample were made. To establish the chromatographic fingerprints HPLC-UV and TLC were used. Data processing, multivariate and similarity analysis was performed on SpectraGryph 1.2.14, SIMCA 14 and Origin 10 software. Data shows distinctive chromatographic patterns with great similarity for each inspected medicinal plant. In multivariate analysis, these medicinal plants form separate, compact clusters, and the chemical composition correlates with their evolutionary relationships. TLC should be used as an initial screening tool that is followed by other methods for more precise results. Herbal fingerprinting by means of HPLC and TLC in conjunction with chemometrics shows promising results for the identification and characterization of herbal extracts. Future research should be conducted with other chromatographic methods for a more comprehensive analysis of herbal extracts.