ArticlePDF Available

DEVELOPMENT OF STANDARDIZATION METHODOLOGY OF ELECAMPANE RHIZOMES AND ROOTS (INULA HELENIUM L.) FOR THE HYDROXYCINNAMIC ACIDS CONTENT

Authors:

Abstract and Figures

The methodologies of rhizomes with roots elecampane standardization were developed through the identification and quantification of hydroxycinnamic acids. To identify the raw materials it was proposed to establish the presence of four hydroxycinnamic acids zones, including chlorogenic and chicoric in TLC profi le. The results of hydroxycinnamic acids content determination for industrial and wild samples of raw materials are in the range of 1.10–1.35 %. The developed methodologies allow distinguishing two types of materials – elecampane rhizome and roots and chicory roots, which have a high content of inulin and are similar in crushed condition.
Content may be subject to copyright.
26
ISSN 2312-0967. Фармацевтичний часопис. 2016. 2
Аналіз лікарських препаратів
Analysis of drugs
Рекомендована д. фармац. наук, проф. В. А. Георгіянц
UDK 615.322:582]-092.4
DOI
DEVELOPMENT OF STANDARDIZATION METHODOLOGY OF ELECAMPANE
RHIZOMES AND ROOTS (INULA HELENIUM L.) FOR THE HYDROXYCINNAMIC
ACIDS CONTENT
© L. V. Vronska1, A. Ye. Demyd1, M. A. Ezhned2
1I. Horbachevsky Ternopil State Medical University
2Bukovynian State Medical University
Summary: the methodologies of rhizomes with roots elecampane standardization were developed through the identi cation
and quanti cation of hydroxycinnamic acids. To identify the raw materials it was proposed to establish the presence of
four hydroxycinnamic acids zones, including chlorogenic and chicoric in TLC pro le. The results of hydroxycinnamic acids
content determination for industrial and wild samples of raw materials are in the range of 1.10–1.35 %. The developed
methodologies allow distinguishing two types of materials – elecampane rhizome and roots and chicory roots, which have
a high content of inulin and are similar in crushed condition.
Key words: Inula helenium, roots and rhizomes, hydroxycinnamic acids, chlorogenic acid, chicoric acid, standardization.
Introduction. The elecampane rhizomes and roots
are an of cinal medicinal plant raw material (MP), which
belongs to a group of medicines that stimulate expecto-
ration with indication in the instruction for use – for up-
per respiratory tract and lungs diseases (bronchitis, tra-
cheitis, catarrh of the upper respiratory tract); diseases
of the gastrointestinal tract (gastritis, enterocolitis, lack
of appetite, poor digestion). According to the literature
about the analysis and standardization of elecampane
rhizomes and roots, this usage is associated with high
content of inulin and other fruitosans [1–7]. Numerous
studies indicate other kinds of activities of MP and its
various extracts–antidiabetic, antioxidant, bacteriostatic,
antifungal [8–11], which is associated with the content of
polyphenolic compounds, avonoids, hydroxycinnamic
acids. Considering insuf cient level of elecampane rhi-
zomes and roots standardization – absence of a mono-
graph in State Pharmacopoeia of Ukraine and leading
world pharmacopoeias, it is time to revise quality criteria
for this raw material.
Therefore, the object of this study was to develop a
methodology of elecampane rhizomes and roots stan-
dardization for the hydroxycinnamic acids content.
Materials and methods. Research of the quality and
quantity content of hydroxycinnamic acids was carried
out on three industrial series of MP (JSC “Liktravy” Zhy-
tomyr, Ukraine, samples 1–3 correspond to the series
20315, 30915, 10116) and three growing wild samples
of MP (samples 4–6 , collected in Ternopil region).
The methods of thin layer chromatography (TLC) and
absorption spectrophotometry in the UV and visible re-
gion of the spectrum were used in this work. Chromato-
graphic plates Silica gel 60 F254 (“Merсk”, Germany),
chromatographic chamber “CAMAG”, an instrument for
spotting Linomat 5 (“CAMAG”, Switzerland), a lamp for
observing chromatograms in ultraviolet light “CAMAG”
were used for investigations by TLC method.
The study of the quality content of hydroxycinnamic
acids was carried out in methanol extracts of raw ma-
terials. The study was conducted using mobile phases:
formic acid – water – ethyl acetate (6: 9, 90) and anhy-
drous formic acid – water – ethyl acetate (10:10:80). The
chromatograms observation was performed in ultravio-
let light with a wave-length of 365 nm after their sequen-
tial processing with 10 g/l solution of diphenylboric acid
aminoethyl ester and 50 g/l solution of macrogol 400 in
methanol.
Standard samples of hydroxycinnamic acids: chloro-
genic acid (Fluka), caffeic acid (Fluka), rosmarinic acid
(Fluka), chicoric acid (pharmacopoeia standard sample
(SPU CRS)), ferulic acid (Sigma); avonoids: rutin and
hyperoside (SPU CRS) were used for identi cation. Ex-
act masses of standard samples were dissolved in ap-
propriate volumes of methanol.
Quantitative determination of hydroxycinnamic acids
was de ned by absorption spectrophotometry in the UV
and visible region of the spectrum, using Сarry-50 spec-
trophotometer (Varian, USA).
Reagents of cleanliness quali cation were used (ethyl
acetate, formic acid, water, diphenylboric acid aminoeth-
yl ester, macrogol 400) that meets the requirements of
SPU for appropriate methods of analysis, reagent solu-
tions were prepared according to SPU methodologies.
Results and discussion. On the chromatogram of
methanol extract of the elecampane roots four intensive
zones appear, the colour of uorescence of which in-
dicates that the corresponding to them substances be-
long to the hydroxycinnamic acids. In particular, on the
27
ISSN 2312-0967. Pharmaceutical review. 2016. 2
Аналіз лікарських препаратів
Analysis of drugs
ly active substances composition of elecampane raw
materials, has been done. In chicory roots chlorogenic
and chicoric acids in signi cant quantities, caffeic acid
are identi ed. Between chlorogenic and chicoric acids
zones there is a zone with weak uorescence. On the
chromatogram of the test solution for all elecampane
samples in this area there are two intense zones that are
located nearby. Thus, the proposed chromatographic
conditions to identify elecampane raw materials allow to
establish its identity and distinguish it from chicory roots.
According to the authors [10] in ethyl acetate extract
of elecampane roots chlorogenic, caffeic, dicaffeoylqui-
nic, 3-feruloyl-4-caffeoyl-quinic acids were identi ed,
and their content was relatively high. According to the
Polish authors [11] in 70 % methanol-water extract of
elecampane callus culture chlorogenic and neochlo-
rogenic acids (0.1%), 1.5– and 3.5-di-O-caffeoylquinic
acids (0.3 %) were identi ed; in total, sixteen acid deriv-
atives of caffeic acid, including four dicaffeoyl aldarates
(0.085 %), three tricaffeoyl aldarates (0.608 %) and tetra-
caffeoyl aldarate (0.077 %) were identi ed. The results
of chlorogenic acid identi cation in the studied samples
of raw materials correlate with data [10, 11]. The com-
chromatogram of the test solution a very intense zone
with blue uorescence and intense with greenish-blue
uorescence appear that are at chlorogenic and chicoric
acids levels respectively on the chromatogram of refer-
ence solution. The two other zones with intense green-
ish-blue uorescence are detected in the chromatogram
of test solutions between chlorogenic and chicoric acids
zones. Weak zones of blue uorescence in the bottom
of the chromatogram, located below the zone of chlo-
rogenic acid and near the starting line were observed
additionally besides the already described.
The samples of raw materials have been generally
similar in the composition of hydroxycinnamic acids –
the number, position, colour and relative intensity of uo-
rescence (within one sample) of hydroxycinnamic acids
zones are similar for all samples, in particular, for some
elecampane samples, and are presented in Figure 1.
The chromatogram of the fth sample of raw materials
was slightly different and contained an additional intense
zone of blue uorescence at the bottom of the chromato-
gram.
Additionally, the chromatography of methanol extract
of chicory roots, which are the similar to the biological-
1 2 3456789
Fig. 1. The chromatogram in conditions of hydroxycinnamic acids identi cation, obtained after sequential processing by
solutions of aminoethyl ester of diphenylboric acid and macrogol 400, when viewing in UV light at 365 nm wavelength.
Tracks: 1–4 – test solutions for elecampane samples 1, 2, 5 and 6; 5 – reference solution (rutin, chlorogenic acid,
hyperoside, caffeic acid – a bottom-up); 6 – reference solution of rosmarinic acid; 7 – reference solution of ferulic acid;
8 – reference solution of chicoric acid; 9 – test solution of chicory roots.
28
ISSN 2312-0967. Фармацевтичний часопис. 2016. 2
Аналіз лікарських препаратів
Analysis of drugs
position in local elecampane samples of chicoric acid
(dicaffeoyltartaric acid) correlates with the authors’ data
[11] as for the presence of dicaffeoyl aldarates.
Thus, based on the results of chromatographic re-
searches, taking into account the literature data on the
hydroxycinnamic acids composition [1, 5, 10, 11] and
biological activity of aqueous-alcoholic extracts of this
MP [8] and hydroxycinnamic acids, such as [12–15] it
was proposed to identify these substances during the
standardization of rhizomes with roots elecampane raw
materials.
The methodology of hydroxycinnamic acids iden-
ti cation in elecampane rhizomes with roots.
Test solution. Place 1.0 g of the powdered raw ma-
terial into a 50 ml ask and add 25 ml of methanol. The
solution is being re uxed on a water-bath for 45 min-
utes. Then it is cooled and ltered.
Reference solution. 2.5 mg of the standard samples
of chlorogenic, chicoric and caffeic acids is dissolved in
10 ml of methanol.
Plate: TLC silica gel plate.
Mobile phase: formic acid – water – ethyl acetate
(10:10:80 V/V).
Application: 30 μL of the test solution and 5 μL of the
reference solution, as 10 mm bands.
Drying: in air.
Distance that a mobile phase should pass: 12 cm.
Drying: at the temperature of 100–105° C for 10 min-
utes in the drying cabinet.
Detection: the hot plate is sprayed with a 10 g/l di-
phenylboric acid aminoethyl ester methanol solution,
dried in air and then sprayed by 50 g/l solution of mac-
rogol 400 in methanol; then it is dried in air for about
30 min and examined in ultraviolet light at 365 nm of
wavelength.
Results: on the reference solution chromatogram
a uorescent blue zone corresponding to chlorogenic
acid, a greenish-blue uorescent zone of chicoric acid
and a blue uorescent zone corresponding caffeic acid
should be identi ed (in order of retardation factor (Rf)
increasing).
On the test solution chromatogram two uorescent
zones should be detected - at chlorogenic (most in-
tense) and chicoric acid levels on the reference solution
chromatogram, corresponding them by color and uo-
rescence as well as two intense zones of greenish-blue
uorescence between chlorogenic and chicoric acids
zones. See below the sequence of zones, present in
chromatograms obtained for the reference solution and
the test solution ( g. 2). Furthermore, others weak zones
may be present in the chromatogram of the test solution.
In electronic absorption spectra of water-alcohol ex-
tracts of different series elecampane rhizomes and roots
the characteristic for hydroxycinnamic acids absorbance
curve with maximum at a wavelength of 325 ± 2 nm was
observed. In particular, the electronic absorption spectra
of 1, 2 and 4 elecampane samples in conditions of the
hydroxycinnamic acids study are presented in Figure 3.
Fig. 2. TLC scheme of chromatogram in conditions of elecampane hydroxycinnamic acids identi cation.
29
ISSN 2312-0967. Pharmaceutical review. 2016. 2
Аналіз лікарських препаратів
Analysis of drugs
It should be mentioned that the electronic absorption
spectrum appearance for the elecampane rhizomes
and roots (Fig. 3) and chicory roots (Fig. 4) are different.
This fact may be another additional identi cation marker
when establishing identity of the studied raw materials.
The nature of the spectrum, in particular the presence
of clear absorption maximum at 325 nm wavelength,
gives for hydroxycinnamic acid determination by direct
measurement of absorption in the maximum followed by
calculation of content by using speci c absorption index.
Chlorogenic acid was chosen as the standard for calcu-
lating the amount of hydroxycinnamic acids content, de-
spite the fact that it is present in elecampane rhizomes
with roots both according to the literature data and to the
results of the chromatographic research of industrial and
growing wild raw samples.
In developing the methodology of quantitative deter-
mination of the hydroxycinnamic acids amount it was
found that in order to ensure the fullness of their ex-
traction ethanol should be used as extractant (50 % V
/ V).
The methodology of quantitative determination of
hydroxycinnamic acids amount in elecampane rhi-
zomes with roots.
Stock solution. To 1 g (exact sample) of the pow-
dered sample 60 ml of ethanol (50 % V / V) is added.
The solution is being re uxed on a water–bath for 45
min. It is cooled and ltered into a 100 mL volumetric
ask. The extraction is repeated twice, using 20 and 15
ml of ethanol (50 % V / V) R, re uxing on a water bath
for 15 minutes each time. It is cooled and ltered into the
same volumetric ask. The lter and the ask are rinsed
with ethanol (50 % V/V), combining the ltrate and the
rinsing solutions and making the volume of the solution
up to 100.0 ml with ethanol (50 % V/V).
Test solution. 2.0 ml of stock solution is made up to
25.0 ml with ethanol (50 % V/V).
Сompensation solution. Ethanol (50 % V/V).
The optical density of the test solution at 325 nm is
measured relatively to the compensation solution.
The hydroxycinnamic acids amount (X, %) expressed
as a chlorogenic acid, is calculated according to the for-
mula:
W)(100mE2
100100A25
X
,
where А – absorbance of the test solution;
m – mass of sample in g;
W – content of wet, in %;
Е – speci c absorption index of chlorogenic acid at
325 nm (Е = 531).
The investigated samples of elecampane rhizomes
with roots were analyzed with the help of this methodol-
ogy, the results are presented in the table.
As can be seen from these results, the investigated
samples contain the hydroxycinnamic acid in an amount
of slightly more than one percent. These data are gen-
erally lower than reported by the authors [6] – 2 %. The
Fig. 3. The electronic absorption spectra of the test
solution of elecampane rhizomes and roots extracts
(curves 1-3 correspond to 1, 2 and 4 samples of raw
materials, ethanol (50% V/V)).
Fig. 4. The electronic absorption spectrum of the chicory
roots extracts (ethanol (50 % V / V)).
30
ISSN 2312-0967. Фармацевтичний часопис. 2016. 2
Аналіз лікарських препаратів
Analysis of drugs
difference in the content can be explained from different
perspectives - the results of hydroxycinnamic acids deter-
mination of wild raw growing in central regions of Ukraine
are shown in the work [6], but the extractant used, the
conditions of sample preparation and method of nal de-
termination are not listed. The total content of hydroxycin-
namic acids de ned in local raw material is comparable
to the content of hydroxycinnamic acids and their deriva-
tives, obtained in elecampane callus culture [11].
Conclusions. As a result of the development of stan-
dardisation methodology of elecampane rhizomes and
roots additional indicators of their quality – the identi -
cation and quanti cation of hydroxycinnamic acids are
proposed.
1. It was proposed to identify the investigated raw
material comparing TLC pro les of elecampane meth-
anol extract and standard substances solution. Chloro-
genic and chicoric acids were selected as identi cation
markers. In the test solution chromatogram two intense
Sample Content of hydroxycinnamic acids (%), expressed as a chlorogenic
acid and dry raw material
Series 20315, JSC "Liktravy" 1.10 ± 0.02
Series 30915, JSC "Liktravy" 1.23 ± 0.03
Series 10116, JSC "Liktravy" 1.30 ± 0.02
Growing wild, Ternopil region, Zbarazh 1.24 ± 0.03
Growing wild, Ternopil region, Berezhany 1.35 ± 0.02
Growing wild, Ternopil region, Podvolochisk 1.20 ± 0.02
Table. The results of determination of the hydroxycinnamic acids amount in elecampane rhizomes with roots
zones of greenish-blue uorescence should be detected
between chlorogenic and chicoric acids.
2. The spectrophotometric methodology of hydroxy-
cinnamic acids quanti cation, calculated into a chloro-
genic acid, was developed. The content of hydroxycin-
namic acids for industrial raw materials and wild samples
is in the range of 1.10–1.35 %. To establish the quality
criterion of the hydroxycinnamic acids content results of
more samples research for elecampane samples from
different areas and different year of growth for taking
into account possible effects of environmental factors on
their content are needed.
3. The application of the proposed methods of identi -
cation and quanti cation of hydroxycinnamic acids allow
to distinguish, by comparison of TLC pro les and elec-
tronic absorption spectra, two raw materials that are rich
in inulin, identi ed by its presence, and in the crushed
state are similar - rhizomes with roots elecampane and
roots of chicory.
References
1. Aspects regarding the qualitative and quantitative
phytochemical analysis of the Inula helenium L. species /
Marinela Afemei, Elvira Gille, Irina Boz [et al.] // Analele
Ştiinţi ce ale Universităţii „Al. I. Cuza” Iaşi s. II a. Biologie
vegetală. – 2012. – Vol. 58, Iss. 1. – P. 29–34.
2. Antioxidant activity and fructan content in root extracts
from elecampane (Inula helenium L.) / Nadezhda Petkova,
Radka Vrancheva, Dasha Mihaylova [et al.] // J. BioSci.
Biotechnol. – 2015. Iss. 4(1). – P. 101–107.
3. Mitrofanova I.Yu. Opredeleniye summarnogo
soderzhaniya polifruktanov i dinamiki ikh nakopleniya
v kornevishchakh i kornyakh devyasila vysokogo (Inula
helenium L.), proizrastayushchego v Volgogradskoy
oblasti / I. Yu. Mitrofanova, A. V. Yanitskaya // Khimiko-farm.
zhurn. – 2013. – T. 47, 3. – S. 45-47.
4. Olennikov D. N. Issledovaniye kolorimetricheskoy
reaktsii inulina s rezortsinom v zavisimosti ot usloviy
provedeniya / D. N. Olennikov, L. M. Tankhayeva // Khimiya
rastitel’nogo syr’ya. – 2008. – 1. – S. 87-93.
5. Chemical Constituents of Inula helenium / Yong-Ming
Zhao, Jin Wang, Qing-Wen Shi // Chemistry of Natural
Compounds. – 2014. – Vol. 49, Iss. 6. – P. 1121–1122.
6. Butko A.Yu. Eksperymentalʹne doslidzhennya kilʹkisnoho
vmistu biolohichno aktyvnykh rechovyn u roslynniy syrovyni
omanu vysokoho ta omanu brytansʹkoho / A. Yu. Butko //
Farmats. zhurn. – 2012. – 6. – S. 98–101.
7. Aminokyslotnyy sklad roslynnoyi syrovyny omanu
brytansʹkoho u vehetatsiynyy period / O. K. Yerenko,
O. V. Mazulin, P. A. Lohvin [ta in.] // Aktualʹni pytannya
farmatsevtychnoyi i medychnoyi nauky ta praktyky. – 2012.
2. – S. 10-12.
8. Ezhned M.A. Osoblyvosti tsukroznyzhuvalʹnoyi diyi
sukhoho ekstraktu z koreniv i korenevyshch omanu
vysokoho zalezhno vid dozy / M. A. Ezhned, T. A. Hroshovyy,
O. M. Horoshko // Farmatsevtychnyy chasopys. – 2015. –
3. – S. 63-65.
9. Polucheniye sukhogo ekstrakta iz korney devyasila
vysokogo i izucheniye yego khimicheskogo sostava /
S. A. Matasova, N. A. Mitina, G. L. Ryzhova [i dr.] // Khimiya
rastitel’nogo syr’ya. – 1999. – 2. – S. 119-123.
10. Antioxidant and chemical properties of Inula helenium
root extracts / Iuliana Spiridon, Constantin Bogdan Nechita,
Marius Niculaua [et al.] // Cent. Eur. J. Chem. – 2013. –
11(10). – P. 1699–1709.
11. Hydroxycinnamates from elecampane (Inula helenium
L.) callus culture / Anna Stojakowska, Janusz Malarz, Anna
K. Kiss // Acta Physiol. Plant. – 2016. – P. 38–41.
12. Jungmin Lee Chicoric acid: chemistry, distribution,
31
ISSN 2312-0967. Pharmaceutical review. 2016. 2
Аналіз лікарських препаратів
Analysis of drugs
and production / Jungmin Lee, Carolyn F. Scagel // Front.
Chem. – 2013. – Iss.1. - P. 1–17.
13. Acute hypoglycemic effect and phytochemical
composition of Ageratina petiolaris / C. Bustos-Brito,
A. Andrade-Cetto, J. D. Giraldo-Aguirre [et al.] //
J. Ethnopharmacol. – 2016. – Vol. 5, Iss. 185. – P. 341–346.
14. Kelly L. Johnston Coffee acutely modi es gastrointestinal
hormone secretion and glucose tolerance in humans:
glycemic effects of chlorogenic acid and caffeine / Kelly
L. Johnston, Michael N. Clifford, Linda M. Morgan //
Am. J. Clin. Nutr. – 2003. – Iss. 78. – P. 728–733.
15. Benalla W. Antidiabetic medicinal plants as a source of alpha
glucosidase inhibitors / W. Benalla, S. Bellahcen, M. Bnouham //
Curr. Diabetes Rev. – 2010. – Iss. 6(4). – P. 247–254.
РОЗРОБКА МЕТОДИКИ СТАНДАРТИЗАЦІЇ КОРЕНЕВИЩ І КОРЕНІВ ОМАНУ (INULA HELENIUM L.)
ЗА ВМІСТОМ ГІДРОКСИКОРИЧНИХ КИСЛОТ
Л. В. Вронська1, А. Є. Демид1, М. А. Ежнед2
ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет імені І. Я. Горбачевського МОЗ України» 1
ВДНЗ «Буковинський державний медичний університет» 2
Резюме: розроблено методики стандартизації кореневищ з коренями оману високого шляхом ідентифікації і
кількісного визначення гідроксикоричних кислот. Для ідентифікації сировини було запропоновано встановлювати
наявність чотирьох зон гідроксикоричних кислот, серед яких хлорогенова і цикорієва, у ТШХ-профілі. Результати
визначення вмісту гідроксикоричних кислот для промислових і дикорослих зразків сировини знаходяться в інтервалі
1,10–1,35 %. Розроблені методики дозволяють розрізняти два види сировини, які характеризуються високим вмістом
інуліну й є схожими у подрібненому станікореневища і корені оману високого і корені цикорію.
Ключові слова: Inula helenium, корені і кореневища, гідроксикоричні кислоти, хлорогенова кислота, цикорієва
кислота, стандартизація.
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ СТАНДАРТИЗАЦИИ КОРНЕВИЩ И КОРНЕЙ ДЕВЯСИЛА (INULA
HELENIUM L.) ПО СОДЕРЖАНИЮ ГИДРОКСИКОРИЧНЫХ КИСЛОТ
Л. В. Вронска1, А. Е. Демид1, М. А. Эжнед2
ГВУЗ «Тернопольский государственный медицинский университет имени И. Я. Горбачевского
МЗ Украины»1
ВГУЗ «Буковинский государственный медицинский университет»2
Резюме: разработаны методики стандартизации корневищ с корнями девясила высокого путем идентификации
и количественного определения гидроксикоричных кислот. Для идентификации сырья было предложено
устанавливать наличие четырех зон гидроксикоричных кислот, среди которых хлорогеновая и цикориевая, в ТСХ-
профиле. Результаты определения содержания гидроксикоричных кислот для промышленных и дикорастущих
образцов сырья находятся в интервале 1,10–1,35 %. Разработанные методики позволяют различать два вида
сырья, которые характеризуются высоким содержанием инулина и похожи в измельченном состояниикорневища
и корни девясила высокого и корни цикория.
Ключевые слова: inula helenium, корни и корневища, гидроксикоричные кислоты, хлорогеновая кислота,
цикориевая кислота, стандартизация.
Отримано 27.04.2016
... The area of a greenish-blue fluorescence at the top of the chromatogram located below the area of caffeic acid is observed additionally besides the ones already described. Taking into account the results of the earlier studies (Vronska et al. 2016), it can be assumed that this is cichoric acid. According to the chromatogram, hyperoside, a flavonoid, is also present in the composition of the plant, and it is consistent with the data (Street et al. 2013). ...
... According to Massoud et al. (2009), in chicory leaves caffeic acid was the major phenolic compound presented, followed by chlorogenic, p-hydroxybenzoic, p-coumaric acids, then protocatechuic, gallic and isovanillic acids in descending order. Our results for identification of chlorogenic and caffeic acids in the samples of the raw material studied correlate with the data (Massoud et al. 2009;Yezerska et al. 2013;Vronska et al. 2016). We selected the hydroxycinnamic acid group as a marker based on the results of thin-layer chromatography; it was found that this group was predominant in all plant samples by the intensity of the spots. ...
... The determination of the total amount of hydroxycinnamic acids calculated with reference to chlorogenic acid at the wavelength of 325, 327, 328, 330 nm was reported; it could be substantiated by the different concentration of ethanol during extraction as shown in Table 1. To calculate the total amount of hydroxycinnamic acids different values 504 (Bubenchikova andBoeva 2013), 507 (Trineeva et al. 2015;Trineeva et al. 2015), 531 (Lenchyk 2016;Vronska et al. 2016;Fedosov et al. 2017), 556 (Yezerska et al. 2013) of the specific absorbance of chlorogenic acid were used. Therefore, the specific absorbance value of chlorogenic acid was experimentally determined. ...
Article
Full-text available
The purpose of the research is to work out a routine method for the quantitative determination of the total amount of hydroxycinnamic acids in chicory herb growing in Ukraine. The presence of chlorogenic and caffeic acids was experimentally proven by comparing the TLC profiles of solutions of the chicory extract and standard substances of hydroxycinnamic acids. According to the chromatogram, the chemical composition of the ethanol extracts was qualitatively constant and did not depend on the series of plants collected in different places (7 regions of Ukraine) and in different years (2017 and 2018). The water-alcohol solutions of 8 chicory herb samples had the absorption maximum at the wavelength range from 326 to 330 nm, which was typical for phenolic acids. Chlorogenic acid was chosen as a marker substance for the quantitative determination by direct spectrophotometry. The value of the specific absorbance (556.21(λ=327 nm)) of chlorogenic acid in the concentration of 10.08 µg/ml in ethanol 50% was determined. The total amount of hydroxycinnamic acids was found to be 1.87% for the sample of 2017, for the samples of 2018 in the range of 4.00–6.61%. The method proposed is acceptable for standardization of the medicinal plant raw material.
... У процесі біосинтезу з фенілаланіну при дезамінуванні утворюється корична кислота, а з неї її похідні -гідроксикоричні кислоти [1][2][3][4][5][6]. Вони є важливим класом речовин, які ідентифікують і кількісно визначають у лікарській рослинній сировині (ЛРС), екстрактах і готових лікарських засобах (ГЛЗ) рослинного походження [7][8][9][10][11][12]. Хроматографічні профілі похідних бензойної і коричної кислоти дозволяють встановлювати тотожність одних видів з-поміж інших [7]. ...
Article
Full-text available
Мета роботи. Вивчення профілю гідроксикоричних кислот сухого екстракту пагонів чорниці методом високоефективної рідинної хроматографії. Матеріали і методи. Матеріалом для дослідження були сухі екстракти пагонів чорниці, отримані методом дробної мацерації з подрібнених пагонів чорниці вітчизняного походження за допомогою спиртово-водного екстрагенту із різним вмістом етанолу. Для ідентифікації гідроксикоричних кислот застосовували стандартні зразки гідроксикоричних кислот (Sigma-Aldrich, Fluka). ВЕРХ-дослідження проводили на рідинному хроматографі з детектором діодною матрицею («Waters 2960», США). Використовували хроматографічну колонку XTerra C18 («Waters», США) розміром 250х4,6 мм (5 мкм) при температурі (25±1) ºС. Результати й обговорення. ВЕРХ-профілі сухого екстракту пагонів чорниці містили хроматографічні піки, що відповідали часу утримування хлорогенової, кофейної, ферулової, транс-п-кумарової і 3-гідроксикоричної кислот. Шляхом аналізу їхніх електронних спектрів поглинання було підтверджено присутність лише хлорогенової і кофейної кислот. Речовина з відносним часом утримування 4,2 (відносно хлорогенової кислоти) характеризується спектром поглинання ідентичним спектрові хлорогенової кислоти, що вказує на приналежність цієї речовини до гідроксикоричних кислот. ВЕРХ-профіль екстракту містить хроматографічні піки трьох речовин, спектри поглинання яких є подібними зі спектром транс-п-кумарової кислоти. Ймовірно, вони можуть належати до ізомерів чи похідних цієї кислоти. Були проведені ВЕРХ-дослідження профілів гідроксикоричних кислот сухих екстрактів, отриманих за допомогою екстрагентів із різним вмістом етанолу. Було встановлено, що вміст кофейної кислоти в сухому екстракті підвищується, а вміст хлорогенової знижується зі зменшенням вмісту етанолу в екстрагенті. Це, ймовірно, пов’язано з інтенсифікацією процесів гідролізу хлорогенової кислоти до кофейної. Це спонукає до глибшого вивчення даного процесу як з метою оптимізації технології, так дослідження стабільності й умов зберігання готового екстракту. Висновки. Для ідентифікації сухого екстракту пагонів чорниці доцільно застосувати метод хроматографічного «відбитка» шляхом виявлення у ВЕРХ-профілях екстракту, отриманого при довжині хвилі детектування 270 і 330 нм хлорогенової, кофейної, невідомої гідроксикоричної (відносний час утримування 4,2 відносно хлорогенової кислоти) та похідних транс-п-кумарової кислот. Одночасно з дослідженням ВЕРХ профілів необхідне порівняння спектрів поглинання речовин із відповідними часами утримування. Зважаючи на високий вміст окремих гідроксикоричних кислот (хлорогенової, кофейної), вміст окремо взятої кислоти чи/або суми гідроксикоричних кислот, у перерахунку на хлорогенову, необхідно обрати як один із кількісних критеріїв якості сухого екстракту.
... However, during the grower and finisher phases and indeed the whole experimental period, there were significant linear improvements in average daily weight gain and feed conversion ratio and a numerical increase in average daily feed intake when graded increments of EEER (0, 250, 500, and 1000 mg/kg) were added to the diet. This improvement in growth parameters was accompanied by significant increases in apparent ileal digestibility of dry matter, organic matter, ether extract, and gross energy, in line with the traditional usage of ER as an appetite and digestive stimulant (Petkova et al., 2015;Vronska et al., 2016). Our results are also consistent with those of previously published reports (Al-Kassie, 2009;Dieumou et al., 2011;Hamady et al., 2017;Wang et al., 2008), which found that supplementation with herbal extracts improved feed intake, nutrient digestibility, and body weight gain of broiler chickens as compared with the unsupplemented ones. ...
Article
This study tested the efficacy of ethanol extract of elecampane (Inula helenium L.) rhizome (EEER) upon growth performance and physiological characteristics of broiler chickens. A total of 360 one-day-old male broiler chickens were randomly allocated to 4 treatments with 6 replicates and 15 chickens per replicate. Treatments consisted of different EEER concentrations (0, 250, 500, or 1000 mg/kg) included in a diet of 3-phase feeding program (starter, grower, and finisher) during the periods of 1–10, 11–24 and 25–42 days of age, respectively. Feed intake was not affected by dietary treatments throughout the study. However, considering the grower and finisher periods or the whole experiment, there were linear improvements in body weight gain and feed conversion ratio with increasing inclusion rate of EEER (P < 0.05). Increasing dosages of EEER produced linear increases in digestibility of dry matter, organic matter, ether extract, and gross energy (P < 0.05). Apparent digestibility of crude protein was not different among diets. A decrease in the count of Escherichia coli (P < 0.05; quadratic) and Clostridium spp. (P < 0.05; linear) along with an increase in the count of Lactobacillus spp. (P < 0.05; linear and quadratic) was also observed with dietary EEER. Diet supplementation with EEER showed positive effects on intestinal mucosa development and intestinal antioxidant capacity. In ileum, there were linear increases in villus height and villus/crypt ratio and linear decreases in crypt depth and total mucosa thickness with increasing addition of EEER (P < 0.05). A linear increase in villus height and a parallel increase in villus/crypt ratio was also evident in the jejunum (P < 0.05). However, crypt depth and total mucosa thickness of the jejunum were not influenced by dietary treatments. In both the jejunal and ileal mucosa, dietary EEER induced a dose-related increase in the activities of superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase (P < 0.05), which was accompanied by a linear decrease in the content of malondialdehyde (P < 0.05). In conclusion, EEER can be considered as a suitable feed additive, which can have positive effects on growth performance, intestinal flora, and gastrointestinal health in broiler chickens.
Article
Full-text available
Мета роботи. Хроматографічний аналіз ефірних олій монарди лимонної (Monarda citriodora Cerv. ex Lag, родина Lamiaceae Martinov), отриманих із трави рослини в різні фази вегетації. Матеріали і методи. Матеріалом для досліджень була трава M. citriodora, яку заготовляли на дослідних ділянках у Херсонській області на початку цвітіння та у період масового цвітіння рослин. Ефірну олію отримували методом гідродистиляції. Аналіз її компонентного складу проводили методом газової хроматографії з мас-спектрометричним детектуванням (ГХ/МС). Для отримання «хроматографічних відбитків» компонентів ефірної олії використовували метод тонкошарової хроматографії (ТШХ). Результати й обговорення. На основі ГХ/МС аналізу вивчено компонентний склад ефірних олій сировини M. citriodora. Всього в ефірній олії із трави рослини при її заготівлі на початку цвітіння ідентифіковано 28 компонентів, під час масового цвітіння – 27. В обох ефірних оліях домінували ароматичні монотерпеноїди тимол і карвакрол. Проведення заготівлі сировини M. citriodora у фазу масового цвітіння визначено більш перспективним з огляду на вищий сумарний вміст в ефірній олії тимолу й карвакролу (84,07 %) порівняно з початком цвітіння (75,09 %). Запропоновано застосувати ТШХ-аналіз ефірної олії з трави досліджуваної рослини, заготовленої під час масового цвітіння, як експрес-метод її ідентифікації. Висновки. Визначено компонентний склад та специфічні особливості ефірних олій M. citriodora вітчизняної заготівлі у дві різні фази вегетації, на основі чого їх віднесено до тимолово-карвакролового хемотипу. У перспективі визначено доцільним вивчення потенціалу фармакологічної активності ефірної олії M. citriodora.
Article
Full-text available
The component composition of Monarda citriodora (Lamiaceae) essential oils was studied by GC/MS. There were identified 28 components in the essential oil obtained from the herb during the beginning of flowering, and 27 compounds were found during the total flowering of plants. The predominant components of both essential oils were aromatic monoterpenoids thymol and carvacrol. Harvesting the M. citriodora raw materials during the total flowering was determined to be more promising because of a higher total content of thymol and carvacrol (84.07 %) in the essential oil compared to the beginning of flowering period (75.09 %). It is proposed to use the TLC analysis of essential oil harvested during mass flowering as an express method for its identification. The component composition and specific features of the essential oils of the M. citriodora raw materials produced in Kherson region of Ukraine during two different phases of vegetation were revealed. The thymol-carvacrol chemotype of the investigated essential oil was determined. The study of the potential of the pharmacological activity of the investigated essential oil could be considered as а very prospective direction of future research. / На основі ГХ/МС аналізу вивчено компонентний склад ефірних олій сировини M. citriodora. Всього в ефірній олії з трави рослини при її заготівлі на початку цвітіння ідентифіковано 28 компонентів, під час масового цвітіння – 27. В обох ефірних оліях домінували ароматичні монотерпеноїди тимол і карвакрол. Проведення заготівлі сировини M. citriodora у фазу масового цвітіння визначено більш перспективним з огляду на вищий сумарний вміст в ефірній олії тимолу й карвакролу (84,07 %) порівняно з початком цвітіння (75,09 %). Запропоновано застосувати ТШХ-аналіз ефірної олії з трави досліджуваної рослини, заготовленої під час масового цвітіння, як експрес-метод її ідентифікації. Висновки. Визначено компонентний склад та специфічні особливості ефірних олій сировини M. citriodora заготовленої в Херсонській області (Україна) у дві різні фази вегетації, на основі чого їх віднесено до тимолово-карвакролового хемотипу. У перспективі визначено доцільним вивчення потенціалу фармакологічної активності ефірної олії рослини
Article
Full-text available
Мета роботи. Порівняльний аналіз оптово-відпускних, закупівельних та роздрібних цін на лікарські засоби (ЛЗ) для лікування глаукоми. Матеріали і методи. Зареєстровані оптово-відпускні, закупівельні та роздрібні ціни на ЛЗ для лікування глаукоми. Порівняння, систематизація, узагальнення. Результати й обговорення. Шляхом аналізу Національного переліку основних ЛЗ виділено 15 позицій офтальмологічних ЛЗ, у тому числі три – очні краплі для лікування глаукоми (пілокарпін, тимолол, латанопрост). У реєстрі оптово-відпускних цін виділено 14 моно- і 13 комбінованих назв цих ЛЗ. Для 14 монопрепаратів проведено порівняння зареєстрованих оптово-відпускних цін із мінімальними та максимальними значеннями закупівельних та роздрібних цін; розраховано коефіцієнти ліквідності ціни. Для чотирьох ЛЗ зареєстрована оптово-відпускна ціна була вищою, ніж максимальні значення закупівельних та роздрібних цін. Коефіцієнт ліквідності роздрібної ціни для 64 % ЛЗ перевищував 0,15. Висновки. Встановлено особливості кон’юнктури ринку протиглаукомних монопрепаратів, ціни на які підлягають державному регулюванню, а саме: завищена виробниками зареєстрована оптово-відпускна ціна (для 4 із 14 ЛЗ), значення коефіцієнта ліквідності роздрібної ціни для більшості (9 з 14) аналізованих ЛЗ перевищують 0,15. Це свідчить про недостатній вплив законодавчих регуляторів на ціноутворення ЛЗ для лікування глаукоми та є неетичним щодо пацієнтів із погляду соціальної відповідальності суб’єктів фармацевтичного ринку.
Article
The level of studying of Inula L. genus species, growing on the territory of Ukraine, is insufficient today. The study of chemical composition, accumulation of biologically active substances, pharmacological action of investigated grass species’ extracts of Inula L. genus of Ukrainian flora are of current interest. The aim of the work is making qualitative and comparative analysis of ascorbic, organic acids and tannic substances content in the raw material of investigated species of Inula L. genus (Inula britannica L. and Inula helenium L.). Quantitative determination was carried out by volume titration method. The presence of ascorbic acid, organic acids and tannic substances in the raw material of Inula L. genus investigated species was established with the help of paper chromatography and thin-layer chromatography methods. The quantitative determination of total organic acids was carried out according to XI edition of State Pharmacopoeia methods in terms of malic acid. Water extracts were studied for the tannins presence in raw material of Inula L. genus investigated species. Compounds identification was carried out through chemical reactions in accordance with Ukrainian State Pharmacopeia. The results obtained showed the perspective of further study of the biological activity of Inula britannica L. and Inula helenium L.
Article
Мета роботи. Дослідити вплив складових маркетингового підходу до управління інноваційним продуктовим портфелем фармацевтичного підприємства на результативність та економічну ефективність розробок генеричних лікарських засобів (ЛЗ). Матеріали і методи. У якості матеріалів використовували звітні дані про виконані науково-дослідні роботи щодо розробки ЛЗ, звітні дані ВАТ ХФЗ «Червона Зірка» за період 1999–2000 рр. щодо виробництва та збуту ЛЗ, наукові публікації, власні дослідження та результати моніторингу роздрібного ринку ліків компанії «Моріон»; методи: систематизації теоретичного і практичного матеріалу, маркетингового аналізу, порівняльний й економічний методи, метод описового узагальнення. Дана робота має ретроспективний характер. Результати й обговорення. Проведено опрацювання матеріалів щодо маркетингового підходу до удосконалення управління інноваційним продуктовим портфелем при розробці генеричних ЛЗ фармацевтичним виробничим підприємством (ФВП). Проаналізовано комплексний підхід для реалізації інноваційної продуктової політики підприємства та управління продуктовим портфелем. Висвітлено маркетингові складові та їх застосування у комплексному технологічному процесі створення генеричних ЛЗ, постановки на виробництво та виведення їх на ринок. Визначення економічної ефективності проведено на прикладі таблетованих генеричних препаратів диклофенаку, дротаверину (торгова назва Но-Кру-ша), піроксикаму, мазі «Гіоксизон», що одночасно впроваджувались у виробництво. Проаналізовано виробничі та економічні показники 24 серій випуску продукції за 18 місяців. Встановлено, що згідно з ринковим попитом більше 70 % обсягу нової продукції становили таблетки диклофенаку 0,05 г, рентабельність яких склала 88,04 %. Визначено низьку рентабельність (14,19 %) таблеток Но-Кру-ша 0,04 г. Збитковими за досліджуваний період виявились два ЛЗ: таблетки Но-Кру-ша 0,04 г й мазь «Гіоксизон» 15 г. З початку постановки на виробництво та виходу на ринок за 18 міс., що аналізувались, проведено повернення всіх інвестованих коштів та отримано більше одного млн грн додаткового прибутку. При цьому частка прибутку, що генерували таблетки диклофенаку 0,05 г, склала 96,47 %. Висновки. Узагальнено сутність та доцільність комплексного маркетингового підходу до управління продуктовими проектами з розробки ЛЗ. Сформовано блок-схему моделі щодо удосконалення управління продуктовим проектом із розробки ЛЗ на основі маркетингового підходу. Проаналізовано звітні матеріали виробника та фірми-розробника щодо одночасної реалізації кількох індивідуальних проектів інноваційного продуктового портфелю із розробки та виведення на ринок генеричних ЛЗ. Обґрунтовано доцільність та економічну ефективність використання маркетингового підходу у формуванні пріоритетності при плануванні поетапної реалізації індивідуальних продуктових проектів. Розрахунки показали, що маркетинговий підхід дає змогу підвищити ефективність продуктових проектів з розробки ЛЗ та значною мірою використовувати принципи самофінансування та рефінансування.
Article
Full-text available
Мета роботи. Визначення вмісту біологічно активних речовин та елементного складу трави звіробою різних виробників, виявлення кореляцій між вмістом АФІ та мікроелементним складом трави. Матеріали і методи. У дослідженні використано стандартні зразки органічних речовин виробництва фірми Fluka, стандартні зразки іонів металів виробництва СКТБ фізико-хімічного інституту імені О. В. Богатського НАН України, зразки звіробою трави різних виробників. Аналітичне обладнання: спектрофотометр Hewlett Packard 8452A, рідинний хроматограф Shimadzu LC-20, обладнаний УФ-детектором, з використанням колонки Phenomenex Luna C18, атомно-абсорбційний спектрофотометр Solaar S4 AA (Thermo Electron Co., США). Статистичні розрахунки здійснено з використанням пакету статистичних програм IBM SPSS-19. Результати й обговорення. Досліджено вміст біологічно активних речовин (гіперицин, гіперозид, рутин, кверцетин, хлорогенова, неохлорогенова, розмаринова та кофейна кислоти) та елементний склад зразків трави звіробою чотирьох різних виробників. Зареєстрована суттєва варіація вмісту органічних речовин. Наприклад, концентрація гіперицину, що є одним з основних активних фармацевтичних інгредієнтів звіробою, змінюється у 2-5 разів. Встановлено статистично значущі позитивні або негативні кореляції між концентраціями деяких елементів (K, Mg, Fe, Mn, Cd) та вмістом органічних речовин (рутин, гіперозид, гіперицин та гідроксикоричні кислоти). Висновки. Вміст біологічно активних речовин, а саме гіперицину, рутину, гіперозиду, досліджених гідроксикоричних кислот, суттєво змінюється в залежності від походження та елементного складу зразків трави звіробою.
Article
Ethnopharmacological relevance: Type 2 diabetes is characterized by tissue resistance to the action of insulin combined with a relative deficiency in insulin secretion. In Mexico, medicinal plants have traditionally been used to control the disease; in this work, we investigate the hypoglycemic effect of Ageratina petiolaris, a plant used in Mexico for the treatment of diabetes. Methods: The hypoglycemic effects of aqueous and methanolic extracts prepared from aerial parts of Ageratina petiolaris in streptozotocin-nicotinamide (STZ-NA) induced diabetic rats were assessed. An oral administration of the water extract at doses of 40 and 160mg/kg and of the methanol extract at doses of 67 and 268mg/kg were evaluated. Furthermore, the water extract at 160mg/kg was evaluated under an Oral Glucose Tolerance Test. Results: The tested extracts were able to reduce the increase in blood glucose level at three hours after administration. l-chiro-inositol and chlorogenic acid were isolated as important constituents of the plant, they were identified in both extracts along with other constituents. Conclusions: The results presented here demonstrate that the main components in the aqueous extract of Ageratina petiolaris are chlorogenic acid and l-chiro-inositol, the last one with significant hypoglycemic activity, these results support the traditional use of this plant for the treatment of type 2 diabetes.
Article
The aim of this study is to collate all available data on antidiabetic plants that inhibit alpha glucosidase, reported mainly by Medline (PubMed) these last years. In the present study, interest is focused on experimental researches conducted on hypoglycemic plants particularly those which show alpha glucosidase inhibitor activity alongside bioactive components. This study describes 47 species that belong to 29 families. The plant families, which enclose the species, studied most as inhibitors of alphaglucosidase, are Fabaceae (6 species.), Crassulaceae (3 species), Hippocrateacaea (3 species), Lamiaceae (3 species), and Myrtaceae (3 species), with most studied species being Salacia reticulata (Hippocrateaceae) and Morus alba (Moraceae). The study also covers natural products (active natural components and crude extracts) isolated from the medicinal plants which inhibit alpha glucosidase as reported this last decade. Many kinds of these isolated natural products show strong activity such as, Alkaloids, stilbenoids (polyphenol), triterpene, acids (chlorogenic acid, betulinic acid, syringic acid, vanillic acid, bartogenic acid, oleanolic acid, dehydrotrametenolic acid, corosolic acid, ellagic acid, ursolic acid, gallic acid), phytosterol, myoinositol, flavonoids, Flavonolignans, anthraquinones, anthrones, and xanthones, Feruloylglucosides, flavanone glucosides, acetophenone glucosides, glucopyranoside derivatives, genine derivatives, flavonol, anthocyanin and others.
Opredeleniye summarnogo soderzhaniya polifruktanov i dinamiki ikh nakopleniya v kornevishchakh i kornyakh devyasila vysokogo (Inula helenium L.), proizrastayushchego v Volgogradskoy oblasti / I. Yu. Mitrofanova
  • I Mitrofanova
  • Yu
Mitrofanova I.Yu. Opredeleniye summarnogo soderzhaniya polifruktanov i dinamiki ikh nakopleniya v kornevishchakh i kornyakh devyasila vysokogo (Inula helenium L.), proizrastayushchego v Volgogradskoy oblasti / I. Yu. Mitrofanova, A. V. Yanitskaya // Khimiko-farm. zhurn. -2013. -T. 47, № 3. -S. 45-47.
Issledovaniye kolorimetricheskoy reaktsii inulina s rezortsinom v zavisimosti ot usloviy provedeniya
  • D N Olennikov
Olennikov D. N. Issledovaniye kolorimetricheskoy reaktsii inulina s rezortsinom v zavisimosti ot usloviy provedeniya / D. N. Olennikov, L. M. Tankhayeva // Khimiya rastitel'nogo syr'ya. -2008. -№1. -S. 87-93.
Hydroxycinnamates from elecampane (Inula helenium L.) callus culture / Anna Stojakowska, Janusz Malarz
Antioxidant and chemical properties of Inula helenium root extracts / Iuliana Spiridon, Constantin Bogdan Nechita, Marius Niculaua [et al.] // Cent. Eur. J. Chem.-2013.11(10).-P. 1699-1709. 11. Hydroxycinnamates from elecampane (Inula helenium L.) callus culture / Anna Stojakowska, Janusz Malarz, Anna K. Kiss // Acta Physiol. Plant.-2016.-P. 38-41.
Eksperymentalʹne doslidzhennya kilʹkisnoho vmistu biolohichno aktyvnykh rechovyn u roslynniy syrovyni
  • A Butko
  • Yu
Butko A.Yu. Eksperymentalʹne doslidzhennya kilʹkisnoho vmistu biolohichno aktyvnykh rechovyn u roslynniy syrovyni omanu vysokoho ta omanu brytansʹkoho / A. Yu. Butko // Farmats. zhurn. -2012. -№6. -S. 98-101.
Antioxidant and chemical properties of Inula helenium root extracts / Iuliana Spiridon, Constantin Bogdan Nechita, Marius Niculaua
Antioxidant and chemical properties of Inula helenium root extracts / Iuliana Spiridon, Constantin Bogdan Nechita, Marius Niculaua [et al.] // Cent. Eur. J. Chem. -2013. -11(10). -P. 1699-1709. 11. Hydroxycinnamates from elecampane (Inula helenium L.) callus culture / Anna Stojakowska, Janusz Malarz, Anna K. Kiss // Acta Physiol. Plant. -2016. -P. 38-41.