Using high performance thin layer chromatography for the detection of pharmacologically active secondary metabolites in Empetrum nigrum L.

• Published in: Drug development & registration
• Main Authors: A. Ponkratova O., A. Whaley K., V. Luzhanin G., E. Zhokhova V., А. Понкратова О., А. Уэйли К., В. Лужанин Г., Е. Жохова В.
• Other Authors: Research results were obtained using the equipment of the Center for Collective Use "Analytical Center of Saint-Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University" within the framework of agreement No. 075-15-2021-685 dated July 26, 2021 with the financial support of the Ministry of Education and Science of Russia, Результаты работы получены с использованием оборудования ЦКП «Аналитический центр ФГБОУ ВО СПХФУ Минздрава России» в рамках соглашения № 075-15-2021-685 от 26 июля 2021 года при финансовой поддержке Минобрнауки России
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: Russian
• Published: LLC «CPHA» 2021
• Subjects: Empetrum nigrum; black crowberry; HPTLC; secondary metabolites; водяника черная; ВЭТСХ; вторичные метаболиты; Crowberry
• Online Access: https://www.pharmjournal.ru/jour/article/view/1111; https://doi.org/10.33380/2305-2066-2021-10-4(1)-129-137

Introduction. The article presents the results of the detection of pharmacologically active secondary metabolites in black crowberry Empetrum nigrum L. using the method of high performance thin layer chromatography (HPTLC).Aim. To show the efficiency of HPTLC for conducting preliminary phytochemical analysis to determine the main groups of metabolites in promising medicinal plant species.Materials and methods. HPTLC analysis was carried out on a CAMAG device (Switzerland), using MERCK HPTLC silica gel 60 F154, 20 × 10 cm plates. For the evaporation of the samples, a Heidolph vacuum rotary evaporator (Germany) was used. The aerial parts (shoots) of Empetrum nigrum were harvested next to St. Petersburg State Chemical and Pharmaceutical University (SPCPU) nursery garden of medicinal plants (Leningrad Region, Vsevolozhsky District, Priozerskoe Highway, 38 km) in August 2019.Results and discussion. In the course of the research, four fractions from the aerial parts of Empetrum nigrum were obtained: hexane, dichloromethane, butanol, and water. Then, these fractions were investigated by HPTLC in two solvent systems – n-butanol : acetic acid : water (BAW) (4 : 1 : 2) and hexane : dichloromethane : methanol (HDM) (1 : 2 : 0.5). After scanning densitometric analysis of the plates eluted in the HDM system, it was revealed, that the hexane and dichloromethane fractions have a similar composition and contain the greatest amount of compounds, compared to the butanol and water fractions, and in the BAW system, it was found, that the butanol fraction contains the greatest variety of metabolites. As a result of UV spectroscopy, it was found, that the main groups of compounds contained in the hexane and dichloromethane fractions are derivatives of chalcones, dihydrochalcones, bibenzyls and 9,10-dihydrophenanthrenes. While in the butanol fraction, the main groups of secondary metabolites were derivatives of flavonoids and tanninsConclusion. The data obtained allow us to note the efficiency, speed and simplicity of HPTLC for conducting preliminary phytochemical analysis to determine the main groups of metabolites of promising medicinal plant species. 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.