pmedpharmФармация и фармакологияPharmacy & Pharmacology2307-92662413-2241Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute - branch of Volgograd State Medical Univer10.19163/2307-9266-2022-10-1-31-43pmedpharm-1024Research ArticleФАРМАКОГНОЗИЯ, БОТАНИКАPHARMACOGNOSY, BOTANYОСОБЕННОСТИ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ СОДЕРЖАНИЯ ФЛАВОНОИДОВ В ПРЕПАРАТАХ КОРЫ ОРЕХА ЧЕРНОГОFEATURES OF QUANTITATIVE ESTIMATION OF FLAVONOID CONTENT IN JUGLANS NIGRA L. BARKS PREPARATIONShttps://orcid.org/0000-0002-7513-9352КуркинВ. А.KurkinV. A.

доктор фармацевтических наук, профессор, заведующий кафедрой фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии

443099, Россия, г. Самара, ул. Чапаевская, д. 89

Doctor of Sciences (Pharmacy), Professor, Head of the Department of Pharmacognosy with Botany and Basics of Phytotherapy

89, Chapaevskaya St., Samara, Russia, 443099

v.a.kurkin@samsmu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1334-6046ЗименкинаН. И.ZimenkinaN. I.

аспирант кафедры фармакогнозии с ботаникой и основами фитотерапии

443099, Россия, г. Самара, ул. Чапаевская, д. 89

postgraduate student of the Department of Pharmacognosy with Botany and Basics of Phytotherapy

89, Chapaevskaya St., Samara, Russia, 443099

n.i.zimenkina@samsmu.ruФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияSamara State Medical UniversityRussian Federation2022060320221013143Copyright © Куркин В.А., Зименкина Н.И., 20222022Куркин В.А., Зименкина Н.И.Kurkin V.A., Zimenkina N.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.pharmpharm.ru/jour/article/view/1024Цель

Цель. Разработка методик количественного определения флавоноидов в препаратах коры ореха черного с помощью современных инструментальных методов анализа (спектрофотометрия, микроколоночная высокоэффективная жидкостная хроматография).

Материалы и методы

Материалы и методы. Объектами исследования являлись настойка и сухой экстракт коры ореха черного (Juglans nigra L.), образцы которой были заготовлены в марте-апреле 2020 года на территории Ботанического сада ФГБОУ ВО СамГМУ Минздрава России (г. Самара); стандартные образцы мирицитрина, мирицетина. Регистрацию УФ-спектров проводили с помощью спектрофотометра «Specord®40» (Analytik Jena, Германия) методом дифференциальной спектрофотометрии. Хроматографический анализ осуществляли методом обращенно-фазовой ВЭЖХ на микроколоночном жидкостном хроматографе «Милихром-6» (НПАО «Научприбор», Россия).

Результаты

Результаты. Разработана методика количественного определения суммы флавоноидов в пересчете на мирицитрин в настойке и сухом экстракте коры ореха черного (Juglans nigra L.) с помощью метода дифференциальной спектрофотометрии. Установлено, что содержание суммы флавоноидов в настойке и сухом экстракте коры ореха черного составляет 0,84±0,07% и 12,38±0,24% (в пересчете на мирицитрин) соответственно. Ошибка единичного определения суммы флавоноидов в пересчете на мирицитрин в настойке и сухом экстракте коры ореха черного с доверительной вероятностью 95% составляет ±8,34% и ±2,10% соответственно.

Разработана методика количественного определения мирицитрина в настойке и сухом экстракте коры ореха черного (Juglans nigra L.) методом ВЭЖХ. Содержание доминирующего флавоноида – мирицитрина (мирицетин-3-O-α-L-рамнопиранозид) в настойке и сухом экстракте коры ореха черного составляет 0,42±0,03% и 8,45±0,24% соответственно. Ошибка единичного определения мирицитрина в настойке и сухом экстракте коры ореха черного с доверительной вероятностью 95% составляет ±7,14% и ±2,96% соответственно.

Заключение

Заключение. Разработанные методики количественного определения флавоноидов в настойке и сухом экстракте коры ореха черного могут быть использованы для решения вопросов стандартизации препаратов указанного лекарственного растительного сырья.

The aim of the research is the development of quantification procedures of flavonoids in Juglans nigra L. barks preparations using modern instrumental analytical techniques (spectrophotometry, high performance liquid chromatography).

Materials and methods

Materials and methods. The subjects of research were tincture and dry extract of Juglans nigra L. bark, the samples of which were prepared in March and April 2020 in the Botanical Garden of Samara State Medical University (Samara); the standard samples (SS) of myricitrin, myricetin. The registration of the electronic spectra was carried out with a spectrophotometer «Specord 40» (Analytik Jena, Germany). The chromatographic analysis was carried out by the method of reversed-phase HPLC on a microcolumn liquid chromatograph “Milichrom-6” (NPAO “Nauchpribor”, Russia).

Results

Results. Using differential spectrophotometry, methods for the quantitative determination of the total amount of flavonoids in terms of myricitrin in the tincture and dry extract of Juglans nigra L. bark, has been developed. It has been determined that the content of the total amount of flavonoids in terms of myricitrin in the tincture and dry extract of Juglans nigra L., is 0.84±0.07% and 12.38±0.24%, respectively. The error of a single determination of the total amount of flavonoids in terms of myricitrin in the tincture and dry extract of Juglans nigra L. bark with a confidence probability of 95%, is ± 8.91% and ± 2.10%, respectively. Methods for the quantitative determination of myricitrin in the tincture and dry extract of Juglans nigra L. bark by HPLC has been developed. The content of the dominant flavonoid – myricitrin (myricetin-3-O-α-L-rhamnopyranoside) – in the tincture and dry extract of Juglans nigra L., was 0.42±0.06% and 8.45±0.24%, respectively. The error of the single determination of myricitrin in the tincture and dry extract of Juglans nigra L. with a confidence probability of 95% is ± 15.04% and ±2.96%, respectively.

Conclusion

Conclusion. The developed methods for the quantitative determination of flavonoids in the preparations of Juglans nigra L. barks L. can be used in solving the problems of standardization of Juglans nigra L. preparations.

орех черныйJuglans nigraкораУФ-спектрофотометрияВЭЖХмирицитринфлавоноидыJuglans nigra L.barkUV spectrophotometryHPLCmyricitrinflavonoidsДанное исследование не имело какой-либо финансовой поддержки от сторонних организаций.This study didn’t receive any financial support from outside organizations.ReferencesДайронас Ж.В. Зилфикаров И.Н. Орех грецкий – перспективное лекарственное растение (обзор литературы) // Традиционная медицина: Российский фитотерапевтический съезд: сб. науч. тр. съезда 22–23 октября 2010 г. – 2010. – № 3 (22). – С. 118–123.Dayronas Zh-V. Zilfikarov IN. Orekh greckij – perspektivnoe lekarstvennoe rastenie (obzor literatury) [Walnut is a promising medicinal plant (literature review)]. Tradition medic: Russ phytotherapeut congr: Collect Articl. 2010 Oct 22–23; Moscow. 2010; 3(22): 118–23. RussianБеленовская Л.М., Буданцев А.Л. Нафтохиноны видов флоры России и их биологическая активность // Растительные ресурсы. – 2006. – Т. 42, № 4. – С. 108–141.Belenovskaya LM, Budantsev AL. Naphthoquinones of Russian flora species and their biological activity. Plant Resources. 2006;42(4):108–41. RussianTang L.L., Zhang M., Zhao X.L. Species distribution and community assembly rules of Juglans mandshurica in North China // Chinese J. Plant Ecology. – 2019. – Vol. 43, No. 9. – P. 753–761. DOI: 10.17521/cjpe.2018.0161.Tang LL, Zhang M, Zhao XL. Species distribution and community assembly rules of Juglans mandshurica in North China. Chinese J Plant Ecology. 2019;43(9):753–61. DOI: 10.17521/cjpe.2018.0161.Дайронас, Ж.В., Зилфикаров И.Н., Корочинский А.В., Корочинская В.В. Определение нафтохинонов в сырье и фитопрепарате ореха черного – Juglans nigra L. // Фармация. – 2013. – № 4. – С. 12–14.Dayronas Zh-V, Zilfikarov IN, Korochinsky AV, Korochinskaya VV. Opredelenie naftohinonov v syr’e i fitopreparate orekha chernogo – Juglans nigra L. [Determination of naphthoquinones in raw materials and phytopreparation of black walnut – Juglans nigra L]. Pharmacy. 2013;4:12–4. RussianИльинская И.А. К систематике и филогении семейства Juglandaceae // Ботанический журнал. – 1990. – Т. 75, № 6. – С. 792–803.Ilyinskaya IA. K sistematike i filogenii semejstva Juglandaceae [On the taxonomy and phylogeny of the Juglandaceae family]. Botanical journal. 1990;75(6):792–803. RussianPaudel P., Satyal P., Dosoky N.S., Maharjan S., Setzer W.N. Juglans regia and J. nigra, two trees important in traditional medicine: A comparison of leaf essential oil compositions and biological activities // Nat. Prod. Commun. – 2013. – Vol. 8, No.10. – P. 1481–1486.Paudel P, Satyal P, Dosoky NS, Maharjan S, Setzer WN. Juglans regia and J. nigra, two trees important in traditional medicine: A comparison of leaf essential oil compositions and biological activities. Nat Prod Commun. 2013 Oct;8(10):1481–6.Зименкина Н.И., Куркин В.А. Разработка подходов к стандартизации коры ореха черного // Разработка подходов к стандартизации коры ореха черного // Аспирантский вестник Поволжья. – 2020. – № 1–2. – С. 131–136.Zimenkina NI, Kurkin VA. Razrabotka podhodov k standartizacii kory orekha chernogo [Development of approaches to the standardization of walnut leaves]. Development of approaches to standardization of black walnut bark. Pharmacy. 2020;69(7):23–8. DOI: 10/29296 / 25419218-2020-07-04.Аслонова И.Ж., Кароматов И.Д., Тураева Н.И. Химический состав грецкого ореха // Биология и интегративная медицина. – 2019. – № 10(38). – С. 77–83.Aslonova I-Zh, Karomatov ID, Turaeva NI. Himicheskij sostav greckogo orekha [Chemical composition of Juglans regia L.]. Biolog & Integrative Medic. 2019;10(38):77–83. RussianПастушенкова А.Л. Лекарственные растения и лекарственное растительное сырье с противомикробным действием как путь преодоления лекарственной устойчивости микроорганизмов к действию антибактериальных препаратов // Клиническая патофизиология. – 2018. – Т. 24, № 1. – С. 20–24.Pastushenkova AL. Lekarstvennye rasteniya i lekarstvennoe rastitel’noe syr’e s protivomikrobnym dejstviem kak put’ preodoleniya lekarstvennoj ustojchivosti mikroorganizmov k dejstviyu antibakterial’nyh preparatov [Medicinal plants and medicinal plant materials with antimicrobial action as a way to overcome the drug resistance of microorganisms to the action of antibacterial drugs]. Clinic Pathophysiology. 2018;24(1):20–4. RussianТушканова О.В., Бойко И.Е. Исследование антибиотической активности юглона, выделенного из околоплодника Juglans nigra L. // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2017. – № 1(18). – С. 126–129.Tushkanova OV, Boyko IE. Issledovanie antibioticheskoj aktivnosti yuglona, vydelennogo iz okoloplodnika Juglans nigra L. [Study of the antibiotic activity of juglone isolated from the pericarp of Juglans nigra L.]. Drug development and registration. 2017;1(18):126–9. RussianКикалишвили Б.Ю., Горгаслидзе Н.С., Сулаквелидзе Ц.П. Липиды семян грецкого ореха (Juglans regia L.) // Web of Scholar. – 2018. – Т. 3, № 6(24). – С. 35–37. DOI: 10.31435/rsglobal_wos/12062018/5765.Kikalishvili BYu, Gorgaslidze NS, Sulakvelidze Ts-P. Lipidy semyan greckogo orekha (Juglans regia L.) [Walnut seed lipids (Juglans regia L.)]. Web of Scholar. 2018;6(24):35–7. DOI: 10.31435/rsglobal_wos/12062018/5765.Alshatwi A.A., Hasan T.N., Shafi G., Syed N.A., Al-Assaf A.H., Alamri M.S., Al-Khalifa A.S. Validation of the antiproliferative effects of organic extracts from the green husk of Juglans regia L. on PC-3 human prostate cancer cells by assessment of apoptosis-related genes // Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. – 2012 – Vol. 2012. – Article ID 103026. DOI: 10.1155/2012/103026.Alshatwi AA, Hasan TN, Shafi G, Syed NA, Al-Assaf AH, Alamri MS, Al-Khalifa AS. Validation of the antiproliferative effects of organic extracts from the green husk of Juglans regia L. on PC-3 human prostate cancer cells by assessm ent of apoptosis-related genes. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2012; 2012:103026. DOI: 10.1155/2012/103026.Croitoru A., Ficai D., Craciun L. Evaluation and exploitation of bioactive compounds of walnut, Juglans regia // Current Pharmaceutical Design. – 2019. – Vol. 25, No. 2. – P. 119–131. DOI: 10.2174/1381612825666190329150825.Croitoru A, Ficai D, Craciun L. Evaluation and exploitation of bioactive compounds of walnut, Juglans regia. Current Pharmaceutical Design. 2019;25(2):119–31. DOI: 10.2174/1381612825666190329150825.Feng S., Fang H., Liu X. Genome-wide identification and characterization of long non-coding RNAs conferring resistance to Colletotrichum gloeosporioides in walnut (Juglans regia) // BMC Genomics. – 2021. – Vol. 22, No.1. – P. 15. DOI: 10.1186/s12864-020-07310-6.Feng S, Fang H, Liu X. Genome-wide identification and characterization of long non-coding RNAs conferring resistance to Colletotrichum gloeosporioides in walnut (Juglans regia). BMC Genomics. 2021;22(1):15. DOI: 10.1186/s12864-020-07310-6.Дайронас Ж. В., Верниковский В.В. Основные фармакологические свойства извлечений из сырья рода Juglans // Медицинский вестник Северного Кавказа. – 2019. – Т. 14, № 4. – С. 707–710. DOI: 10.14300/mnnc.2019.14177.Daironas Zh-V, Vernikovsky VV. Osnovnye farmakologicheskie svojstva izvlechenij iz syr’ya roda Juglans [The main pharmacological properties of extracts from raw materials of the genus Juglans]. Medical Bulletin of the North Caucasus. 2019;14(4):707–10. DOI: 10.14300/mnnc.2019.14177. RussianКорочинский А.В., Дайронас Ж.В., Верниковский В.В. Актуальные аспекты медицинского применения ореха черного – Juglans nigra L. (обзор) // Разработка и регистрация лекарственных средств. – 2019. – Т. 8, № 3. – С. 21–28. DOI: 10.33380/2305-2066-2019-8-3-21-28.Korochinsky AV, Dayronas Zh-V, Vernikovsky VV. Actual aspects of the medical use of black walnut – Juglans nigra L. (review). Development and registration of medicines. 2019;8(3):21–8. DOI: 10.33380/2305-2066-2019-8-3-21-28. RussianSharma, P., Verma P.K., Pankaj N.K. Neuroprotective potential of hydroethanolic hull extract of Juglans regia L. on isoprenaline induced oxidative damage in brain of Wistar rats // Toxicology Reports. – 2021. – Vol. 8. – P. 223–229. DOI: 10.1016/j.toxrep.2021.01.006.Sharma P, Verma PK, Pankaj NK. Neuroprotective potential of hydroethanolic hull extract of Juglans regia L. on isoprenaline induced oxidative damage in brain of Wistar rats. Toxicology Reports. 2021;8:223–9. DOI: 10.1016/j.toxrep.2021.01.006.Железникова А.С. Изучение флавоноидов в листьях некоторых видов рода Juglans, интродуцированных в условиях Cамарской области // Материалы докладов Всероссийской конференции с международным участием Аспирантские чтения – 2013: «Молодые учёные в медицине». – 2013. – С. 274–277.Zheleznikova AS. Izuchenie flavonoidov v list’yah nekotoryh vidov roda Juglans, introducirovannyh v usloviyah Camarskoj oblasti [The study of flavonoids in the leaves of some species of the genus Juglans, introduced under the conditions of the Samara region]. All-Russian Conference with International Participation Postgraduate readings – 2013: “Young scientists in medicine”, 2013 Oct 23; Samara. – P. 274–77. RussianПастушенкова А.Л. Лекарственные растения и лекарственное растительное сырье с противомикробным действием как путь преодоления лекарственной устойчивости микроорганизмов к действию антибактериальных препаратов // Клиническая патофизиология. – 2018. – Т. 24, № 1. – С. 20–24.Pastushenkova AL. Lekarstvennye rasteniya i lekarstvennoe rastitel’noe syr’e s protivomikrobnym dejstviem kak put’ preodoleniya lekarstvennoj ustojchivosti mikroorganizmov k dejstviyu antibakterial’nyh preparatov [Medicinal plants and medicinal plant raw materials with antimicrobial action as a way to overcome the drug resistance of microorganisms to the action of antibacterial drugs]. Clinical Pathophysiology. 2018;24(1):20–4.Caballero E., SotoC., Jara J. Thermal stability data of juglone from extracts of walnut (Juglans regia) green husk, and technologies used to concentrate juglone // Data in Brief. – 2019. – Vol. 25. – Art. No. 104081. DOI: 10.1016/j.dib.2019.104081.Caballero E, Soto C, Jara J. Thermal stability data of juglone from extracts of walnut (Juglans regia) green husk, and technologies used to concentrate juglone. Data in Brief. 2019;25: 104081. DOI: 10.1016/j.dib.2019.104081.Ebrahimia I., Gashti M.P. Extraction of juglone from Pterocarya fraxinifolia leaves for dyeing, anti-fungal finishing, and solar UV protection of wool // Coloration Technology. – 2015. – Vol. 131, No. 6. – P. 451–457. DOI: 10.1111/cote.12180.Ebrahimia I, Gashti MP. Extraction of juglone from Pterocarya fraxinifolia leaves for dyeing, anti-fungal finishing, and solar UV protection of wool. Coloration Technology. 2015;131(6):451–7. DOI: 10.1111/cote.12180.Gholizadeh J., Sadeghipour H.R., Abdolzadeh A. Bud break accompanies with the enhanced activities of hemicellulase and pectinase and the mobilization of cell wall thickenings in Persian walnut bud scales // Trees – Structure and Function. – 2021. DOI: 10.1007/s00468-021-02122-x.Gholizadeh J, Sadeghipour HR, Abdolzadeh A. Bud break accompanies with the enhanced activities of hemicellulase and pectinase and the mobilization of cell wall thickenings in Persian walnut bud scales. Trees – Structure and Function. 2021. DOI: 10.1007/s00468-021-02122-x.Lin Y, Liang J, Peng X, Ruan H. Phenolic constituents from the fresh pericarps of Juglans sigillata // Nat. Prod. Res. – 2021. – Vol. 35, No.8. – P. 1242–1248. DOI: 10.1080/14786419.2019.1644631.Lin Y, Liang J, Peng X, Ruan H. Phenolic constituents from the fresh pericarps of Juglans sigillata. Nat Prod Res. 2021 Apr;35(8):1242–8. DOI: 10.1080/14786419.2019.1644631.Bandele O.J., Clawson S.J., Osheroff N. Dietary polyphenols as topoisomerase II poisons: B ring and C ring substituents determine the mechanism of enzyme-mediated DNA cleavage enhancement // Chem. Res. Toxicol. – 2008. – Vol. 21, No.6. – P. 1253–1260. DOI:10.1021/tx8000785.Bandele OJ, Clawson SJ, Osheroff N. Dietary polyphenols as topoisomerase II poisons: B ring and C ring substituents determine the mechanism of enzyme-mediated DNA cleavage enhancement. Chem Res Toxicol. 2008;21(6):1253–60. DOI:10.1021/tx8000785.Constantinou A., Mehta R., Runyan C., Rao K., Vaughan A., Moon R. Flavonoids as DNA topoisomerase antagonists and poisons: structure-activity relationships // Journal of Natural Products. – 1995. – Vol. 58, No.2. – P. 217–225. DOI: 10.1021/np50116a009.Constantinou A, Mehta R, Runyan C, Rao K, Vaughan A, Moon R. Flavonoids as DNA topoisomerase antagonists and poisons: structure-activity relationships. Journal of Natural Products. 1995;58(2):217–25. DOI: 10.1021/np50116a009.Kumamoto T., Fujii M., Hou D.X. Myricetin directly targets JAK1 to inhibit cell transformation // Cancer Lett. – 2009. – Vol. 275, No.1. – P. 17–26. DOI: 10.1016/j.canlet.2008.09.027.Kumamoto T, Fujii M, Hou DX. Myricetin directly targets JAK1 to inhibit cell transformation. Cancer Lett. 2009;275(1):17–26. DOI: 10.1016/j.canlet.2008.09.027.Geng S., Ning D., Ma. T. Comprehensive Analysis of the Components of Walnut Kernel (Juglans regia L.) in China // Journal of Food Quality. – 2021. – Vol. 2021. – P. 9302181. DOI: 10.1155/2021/9302181.Geng S, Ning D, Ma T. Comprehensive Analysis of the Components of Walnut Kernel (Juglans regia L.) in China. Journal of Food Quality. 2021;9302181. DOI: 10.1155/2021/9302181.Дайронас, Ж.В., Зилфикаров И.Н., Верниковский В.В. Разработка и стандартизация лекарственных растительных препаратов из листьев ореха грецкого // Сборник научных трудов Государственного Никитского ботанического сада. – 2018. – Т. 146. – С. 153–158. DOI: 10.25684/NBG.scbook.146.2018.23.Daironas Zh-V, Zilfikarov IN, Vernikovsky VV. Razrabotka i standartizaciya lekarstvennyh rastitel’nyh preparatov iz list’ev orekha greckogo [Development and standardization of medicinal herbal preparations from walnut leaves. Collection of scientific works of the State Nikitsky Botanical Garden]. 2018;146:153–8. DOI: 10.25684/NBG.scbook.146.2018.23. RussianZhou Y., Yang B., Jiang Y., Liu Z., Liu Y., Wang X., Kuang H. Studies on cytotoxic activity against HepG-2 cells of naphthoquinones from green walnut husks of Juglans mandshurica Maxim // Molecules. – 2015. – Vol. 20, No. 9. – P. 15572–15588. DOI: 10.3390/molecules200915572.Zhou Y, Yang B, Jiang Y, Liu Z, Liu Y, Wang X, Kuang H. Studies on cytotoxic activity against HepG-2 cells of naphthoquinones from green walnut husks of Juglans mandshurica Maxim. Molecules. 2015;20(9):15572–88. DOI: 10.3390/molecules200915572.Ji L., Khan A., Yang L. Seasonal variation of diversity and co-occurrence patterns of arbuscular mycorrhizal fungal communities in mixed broadleaf-conifer forests // Applied Soil Ecology. – 2021. – Vol. 158. – Art. No. 103782. DOI: 10.1016/j.apsoil.2020.103782.Ji L, Khan A, Yang L. Seasonal variation of diversity and co-occurrence patterns of arbuscular mycorrhizal fungal communities in mixed broadleaf-conifer forests. Applied Soil Ecology. 2021;158:103782. DOI: 10.1016/j.apsoil.2020.103782.Regueiro J., Sánchez-González C., Vallverdú-Queralt A., Simal-Gándara J., Lamuela-Raventós R., Izquierdo-Pulido M. Comprehensive identification of walnut polyphenols by liquid chromatography coupled to linear ion trap-Orbitrap mass spectrometry // Food Chem. – 2014. – No.152. – P. 340–348. DOI: 10.1016/j.foodchem.2013.11.158.Regueiro J, Sánchez-González C, Vallverdú-Queralt A, Simal-Gándara J, Lamuela-Raventós R, Izquierdo-Pulido M. Comprehensive identification of walnut polyphenols by liquid chromatography coupled to linear ion trap-Orbitrap mass spectrometry. Food Chem. 2014;152:340–8. DOI: 10.1016/j.foodchem.2013.11.158.

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