chemicallytechFine Chemical TechnologiesТонкие химические технологии2410-65932686-7575MIREA – Russian Technological University (RTU MIREA).10.32362/2410-6593-2020-15-3-39-46chemicallytech-1622Research ArticleCHEMISTRY AND TECHNOLOGY OF MEDICINAL COMPOUNDS AND BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCESХИМИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕКАРСТВЕННЫХ ПРЕПАРАТОВ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙFlavonoid-profile determination for a hypoglycemic collection by high-performance liquid chromatographyОпределение профиля флавоноидов в гипогликемическом сборе методом высокоэффективной жидкостной хроматографииhttps://orcid.org/0000-0001-9513-9272КутоваяА. М.KutovayaA. M.

Кутовая Ангелина Михайловна, аспирант. Researcher ID AAK-6219-2020

117216, Москва, ул. Грина, д. 7

Angelina M. Kutovaya, Postgraduate Student. ResearcherID AAK-6219-2020

7, ul. Grina, Moscow, 117216

linia25@mail.ruДавыдоваВ. Н.DavydovaV. N.

Давыдова Валентина Николаевна, доктор фармацевтических наук, главный научный сотрудник отдела фармацевтической технологии. Scopus Author ID 57195220369

117216, Москва, ул. Грина, д. 7

Valentina N. Davydova, Dr. of Sci. (Pharm.), Chief Researcher, Pharmaceutical Technology Department. Scopus Author ID 57195220369

7, ul. Grina, Moscow, 117216

davydova.vn@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-5975-1376ПероваИ. Б.PerovaI. B.

Перова Ирина Борисовна, кандидат фармацевтических наук, старший научный сотрудник лаборатории метаболомного и протеомного анализа. Researcher ID K-6257-2018, Scopus Author ID 56403250700

109240, Москва, Устьинский проезд, д. 2/14

Irina B. Perova, Cand. of Sci. (Pharm.), Senior Researcher, Laboratory of Metabolomic and Proteomic Analysis. ResearcherID K-6257-2018, Scopus Author ID 56403250700

2/14, Ust’inskii proezd, Moscow, 109240

Erin.Feather@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1046-4442ЭллерК. И.EllerK. I.

Эллер Константин Исаакович, доктор химических наук, профессор, заведующий лабораторией метаболомного и протеомного анализа. ResearcherID K-6408-2018, Scopus Author ID 7003969952

109240, Москва, Устьинский проезд, д. 2/14

Konstantin I. Eller, Dr. of Sci. (Chemistry), Professor, Head of the Laboratory of Metabolomic and Proteomic Analysis. Researcher ID K-6408-2018, Scopus Author ID 7003969952

2/14, Ust’inskii proezd, Moscow, 109240

ellki42@yandex.ruВсероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР)РоссияAll-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants (VILAR)Russian FederationФедеральный исследовательский центр питания, биотехнологии и безопасности пищиРоссияFederal Research Center of Nutrition, Biotechnology and Food SafetyRussian Federation2020060720201533946Copyright © Kutovaya A.M., Davydova V.N., Perova I.B., Eller K.I., 20202020Кутовая А.М., Давыдова В.Н., Перова И.Б., Эллер К.И.Kutovaya A.M., Davydova V.N., Perova I.B., Eller K.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.finechem-mirea.ru/jour/article/view/1622Objectives

Objectives. Herbal hypoglycemic drugs complement the conventional approach to the treatment of type-2 diabetes based on the use of synthetic prescription drugs. However, their scientifically based application and standardization are limited due to inadequate and often outdated information on their chemical composition. Accordingly, we have developed a hypoglycemic collection (HGС) consisting of common bean pods (Phaseolus vulgaris L.), bilberry shoots (Vaccinium myrtillus L.), galega herb (Gallega officinalis L.), common knotgrass herb (Polygonum aviculare L.), burdock roots (Arctium lappa L.), and cinnamon rose hips (Rosa cinnamomea L.). According to a number of researchers, the antidiabetic properties of these herbs are largely due to the presence of polyphenolic compounds, especially flavonoids. The aim of this study was to determine the profile of flavonoids in the HGС and in its total dry extract (TDE).

Methods

Methods. The study was performed by reverse-phase high-performance liquid chromatography with diode array and mass spectrometric detection.

Results

Results. Nine individual flavonol glycosides—derivatives of myricetin, quercetin, kaempferol and kaempferide—were identified in the HGC and the TDE. The main flavonol glycosides in the studied objects were robinin and kaempferol-3-glucuronide, the contents of which in the HGC were 2.09 and 2.22 mg/g, in the TDE 4.85 and 3.84 mg/g, respectively. The other flavonol glycosides were determined in the HGC and its TDE at significantly lower concentrations.

Conclusions

Conclusions. The method developed in the study can be used to standardize HGCs and estimate their pharmacological activities.

Цели

Цели. Гипогликемические препараты растительного происхождения успешно дополняют синтетические рецептурные лекарства, использующиеся в традиционном подходе к лечению сахарного диабета 2 типа. Однако научно обоснованное применение и стандартизация таких препаратов ограничены из-за неадекватной и часто устаревшей информации об их химическом составе. Нами был разработан гипогликемический сбор (ГГС), состоящий из створок фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris L.), побегов черники обыкновенной (Vaccinium myrtillus L.), травы галеги лекарственной (Gallega officinalis L.), травы горца птичьего (спорыша) (Polygonum aviculare L.), корней лопуха большого (Arctium lappa L.), плодов шиповника коричного (Rosa cinnamomea L.). По мнению ряда исследователей, антидиабетические свойства вышеупомянутых растений во многом обусловлены присутствием в них полифенольных соединений, особенно флавоноидов. Цель данного исследования – определение профиля флавоноидов в ГГС и в суммарном сухом экстракте (ССЭ) на основе ГГС.

Методы

Методы. Исследование проводили методом обращено-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии с диодно-матричным и масс-спектрометрическим детектированием.

Результаты

Результаты. В ГГС и ССЭ было идентифицировано девять индивидуальных флавонолгликозидов – производных мирицетина, кверцетина, кемпферола и кемпферида. Основными флавонолгликозидами в исследуемых объектах были робинин и кемпферол-3-глюкуронид, содержание которых в ГГС составило 2.09 и 2.22 мг/г, в ССЭ – 4.85 и 3.84 мг/г, соответственно. Остальные флавонолгликозиды были обнаружены в ГГС и ССЭ в существенно более низких концентрациях.

Выводы

Выводы. Результаты работы могут быть использованы при стандартизации ГГС и оценке его фармакологической активности.

флавоноидысбор гипогликемическийсуммарный сухой экстрактвысокоэффективная жидкостная хроматографиядиодно-матричное детектированиемасс-спектрометрическое детектированиеflavonoidshypoglycemic collectiontotal dry extracthigh-performance liquid chromatographydiode array detectionmass spectrometric detectionThis article has been translated into English by S. Durakov and edited for English language and spelling by Enago, an editing brand of Crimson Interactive Inc.ReferencesWilliamson E.M. Synergy and other interactions in phytomedicines. Phytomedicine. 2001;8(5):401-409. https://doi.org/10.1078/0944-7113-00060Williamson E.M. Synergy and other interactions in phytomedicines. Phytomedicine. 2001;8(5):401-409. https://doi.org/10.1078/0944-7113-00060Prabhakar P.K., Doble M. A target based therapeutic approach towards diabetes mellitus using medicinal plants. Curr. Diabetes Rev. 2008;4(4):291-308. https://doi.org/10.2174/157339908786241124Prabhakar P.K., Doble M. A target based therapeutic approach towards diabetes mellitus using medicinal plants. Curr. Diabetes Rev. 2008;4(4):291-308. https://doi.org/10.2174/157339908786241124Stargrove M.B., Treasure J., McKee D.L. Herb, Nutrient, and Drug Interactions: Clinical Implications and Therapeutic Strategies. Missouri: Mosby Elsevier; 2007. Р. 9-11. ISBN 978 0 323 02964 3Stargrove M.B., Treasure J., McKee D.L. Herb, Nutrient, and Drug Interactions: Clinical Implications and Therapeutic Strategies. Missouri: Mosby Elsevier; 2007. Р. 9-11. ISBN 978 0 323 02964 3Sidorova Y., Shipelin V., Mazo V., Zorin S., Petrov N., Kochetkova A. Hypoglycemic and hypolipidemic effect of Vaccinium myrtillus L. leaf and Phaseolus vulgaris L. seed coat extracts in diabetic rats. Nutrition. 2017;41:107-112. https://doi.org/10.1016/j.nut.2017.04.010Sidorova Y., Shipelin V., Mazo V., Zorin S., Petrov N., Kochetkova A. Hypoglycemic and hypolipidemic effect of Vaccinium myrtillus L. leaf and Phaseolus vulgaris L. seed coat extracts in diabetic rats. Nutrition. 2017;41:107-112. https://doi.org/10.1016/j.nut.2017.04.010Мартынчик И.А., Трумпе Т.Е., Гурин А.В. Гипогликемические свойства некоторых растений семейства Бобовые (Fabaceae). Сборник трудов шестой научной конференции с международным участием «Молодые ученые и фармация XXI века». 2018. С. 271-276.Martinchik I.A., Trumpe T.E., Gurin A.V. Hypoglycemic properties of some plants from family Fabaceae. Collection of Scientific Papers of the Sixth Scientific Conference with International Participation “Young Scientists and Pharmacy of the 21st Century.” 2018. P. 271-276 (in Russ.).Якимова Т.В., Насанова О.Н., Венгеровский А.И., Буркова В.Н. Влияние экстракта галеги лекарственной на метаболизм липидов при экспериментальном сахарном диабете. Сибирский медицинский журнал. 2011;26(4-2):98-102.Yakimova T.V., Nasanova O.N., Vengerovsky A.I., Burkova V.N. Influence of Galega extracts on lipids metabolism in experimental diabetes mellitus. Sibirskii meditsinskii zhurnal = The Siberian Medical Journal. 2011;26(4-2):98-102 (in Russ.).Assessment report on Arctium lappa L., radix. European Medicines Agency, 2011. URL: https://www.ema.europa.eu/en/documents/herbal-report/final-assessment-report-arctium-lappa-l-radix_en.pdf (дата обращения: 03.07.2019).Assessment report on Arctium lappa L., radix. European Medicines Agency, 2011. Available from: https://www.ema.europa.eu/en/documents/herbal-report/final-assessment-report-arctium-lappa-l-radix_en.pdf (Accessed July 3, 2019)Assessment report on Polygonum aviculare L., herba. European Medicines Agency, 2016. URL: https://www.ema.europa.eu/en/documents/herbal-report/final-assessment-report-polygonum-aviculare-l-herba_en.pdf (дата обращения 03.07.2019).Assessment report on Polygonum aviculare L., herba. European Medicines Agency, 2016. Available from: https://www.ema.europa.eu/en/documents/herbal-report/final-assessment-report-polygonum-aviculare-l-herba_en.pdf (Accessed July 3, 2019).Chrubasik C., Duke R.K., Chrubasik S. The evidence for clinical efficacy of rose hip and seed: a systematic review. Phytother. Res. 2006;20(1):1-3. https://doi.org/10.1002/ptr.1729Chrubasik C., Duke R.K., Chrubasik S. The evidence for clinical efficacy of rose hip and seed: a systematic review. Phytother. Res. 2006;20(1):1-3. https://doi.org/10.1002/ptr.1729Andersson U., Berger K., Högberg A., Landin-Olsson M., Holm C. Effects of rose hip intake on risk markers of type 2 diabetes and cardiovascular disease: a randomized, doubleblind, cross-over investigation in obese persons. Eur. J. Clin. Nutr. 2012;66(5):585-590. https://doi.org/10.1038/ejcn.2011.203Andersson U., Berger K., Högberg A., Landin-Olsson M., Holm C. Effects of rose hip intake on risk markers of type 2 diabetes and cardiovascular disease: a randomized, doubleblind, cross-over investigation in obese persons. Eur. J. Clin. Nutr. 2012;66(5):585-590. https://doi.org/10.1038/ejcn.2011.203Benzie I.F.F., Wachter-Galor S. (Eds.). Herbal Medicine. Biomolecular and Clinical Aspects. Second Edition. Boca Raton, Fla.: CRC Press; 2011. 472 p.Benzie I.F.F., Wachter-Galor S. (Eds.). Herbal Medicine. Biomolecular and Clinical Aspects. Second Edition. Boca Raton, Fla.: CRC Press; 2011. 472 p.Ferlemi A.V., Lamari F.N. Berry leaves: an alternative source of bioactive natural products of nutritional and medicinal value. Antioxidants. 2016;5(2):17. https://doi.org/10.3390/antiox5020017Ferlemi A.V., Lamari F.N. Berry leaves: an alternative source of bioactive natural products of nutritional and medicinal value. Antioxidants. 2016;5(2):17. https://doi.org/10.3390/antiox5020017Кутовая А.М., Давыдова В.Н., Мизина П.Г. Перспективы разработки сбора гипогликемического действия в комплексной терапии больных диабетом. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2016;6:40-43.Kutovaya A.M., Davydova V.N., Mizina P.G. Prospects for the development of the herbal mix containing hypoglycemic effect in the complex therapy of patients with diabetes. Voprosy biologicheskoi, meditsinskoi i farmatsevticheskoi khimii = Problems of Biological, Medical and Pharmaceutical Chemistry. 2016;6:40-43 (in Russ.).Кутовая А.М., Мартынчик И.А., Трумпе Т.Е., Ферубко Е.В., Давыдова В.Н. Разработка и экспериментальное изучение гипогликемического сбора из лекарственных растений. Разработка и регистрация лекарственных средств. 2018;(4):78-81.Kutovaya A.M., Martinchik I.A., Trumpe T.E., Ferubko E.V., Davydova V.N. Development and experimental study of hypoglycemic composition prepared from medicinal plants. Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv = Drug Development & Registration. 2018;(4):78-81 (in Russ.).Onyilagha J.C., Islam S. Flavonoids and other polyphenols of the cultivated species of the genus. Phaseolus. Int. J. Agric. Biol. 2009;11(3):231-234.Onyilagha J.C., Islam S. Flavonoids and other polyphenols of the cultivated species of the genus. Phaseolus. Int. J. Agric. Biol. 2009;11(3):231-234.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.