RU2493555C1 - Infrared spectroscopic express method of determining quality of medicinal plant material - Google Patents

Infrared spectroscopic express method of determining quality of medicinal plant material Download PDF

Info

Publication number
RU2493555C1
RU2493555C1 RU2012120681/28A RU2012120681A RU2493555C1 RU 2493555 C1 RU2493555 C1 RU 2493555C1 RU 2012120681/28 A RU2012120681/28 A RU 2012120681/28A RU 2012120681 A RU2012120681 A RU 2012120681A RU 2493555 C1 RU2493555 C1 RU 2493555C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
medicinal
sample
medicinal plant
plant material
samples
Prior art date
Application number
RU2012120681/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Надежда Владимировна Ильяшенко
Владислав Дмитриевич Ильяшенко
Павел Михайлович Пахомов
Игорь Николаевич Межеумов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тверской государственный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тверской государственный университет filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тверской государственный университет
Priority to RU2012120681/28A priority Critical patent/RU2493555C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2493555C1 publication Critical patent/RU2493555C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Medicines Containing Plant Substances (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves selecting medicinal plants, crushing, analysing samples of the medicinal plant material, wherein the medicinal plant material is crushed to particle size of 0.2÷0.5 mm. The obtained sample is put into an ATR attachment and an infrared spectrum is recorded on a Fourier transform infrared spectrometer; values of characteristic frequencies of the infrared spectrum, which correspond to chemical composition of the sample, are identified and the medicinal plant material is identified using tables of spectral data for reference samples of medicinal material. Safety and quality of the medicinal plant material is determined from presence of functional groups in the sample that are not characteristic of chemical composition of medicinal plants and resulting from anthropogenic contamination.
EFFECT: invention increases control efficiency.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области фармакологии и медицины и касается способа экспресс-анализа с определением подлинности лекарственного сырья методом Фурье-ИК спектроскопии.The invention relates to the field of pharmacology and medicine and relates to a method of rapid analysis with the determination of the authenticity of medicinal raw materials by Fourier-IR spectroscopy.

Известен способ определения подлинности растительного сырья по действующему государственному стандарту: ГОСТ 24027.1-80. Сырье лекарственное растительное. Методы определения подлинности, зараженности амбарными вредителями, измельченности и содержания примесей, 01.01.1981 (аналог).A known method for determining the authenticity of plant materials according to the current state standard: GOST 24027.1-80. Herbal raw materials. Methods for determining the authenticity, infection with barn pests, crushing and content of impurities, 01/01/1981 (analog).

Данный способ касается методов определения подлинности лекарственного сырья, зараженности амбарными вредителями, измельченности и содержания примесей.This method relates to methods for determining the authenticity of medicinal raw materials, infection with barn pests, grinding and the content of impurities.

Способ включает стадии:The method includes the steps of:

- отбор проб лекарственного сырья по ГОСТ 24027.0-80. Сырье лекарственное растительное. Правила приемки и методы отбора проб. Для этого из партии (не менее 50 кг) растительного сырья отбирают точечные пробы из разных мест мешка или тюка, затем точечные пробы соединяют в объединенную пробу, из которой выделяют среднюю пробу методом квартования, дальнейшую работу проводят со средней пробой;- sampling of medicinal raw materials in accordance with GOST 24027.0-80. Herbal raw materials. Acceptance rules and sampling methods. For this purpose, point samples are taken from a batch (not less than 50 kg) of plant material from different places of the bag or bale, then point samples are combined into a combined sample, from which the average sample is extracted by quarting, further work is carried out with an average sample;

- определение подлинности лекарственного сырья: по внешним виду визуально или с помощью лупы, по размерам элементов сырья с помощью линейки, по цвету визуально при дневном освещении, по запаху органолептически, по вкусу органолептически;- determination of the authenticity of medicinal raw materials: visually or using a magnifying glass, by the size of the raw materials using a ruler, visually by color in daylight, organoleptically by smell, organoleptically by taste;

- приготовление и исследование микропрепаратов из листьев, трав, цветков, плодов, семян и т.д.; для этого несколько кусочков сырья кладут в пробирку с едкой щелочью и кипятят 1-2 минуты, затем жидкость сливают, кусочки отмывают и помещают в раствор глицерина, далее кусочки вынимают и помещают на предметное стекло, прикрывают покровным стеклом и рассматривают под микроскопом, определяют анатомо-диагностические признаки соответствующего сырья;- the preparation and study of micropreparations from leaves, herbs, flowers, fruits, seeds, etc .; for this, several pieces of raw materials are placed in a test tube with caustic alkali and boiled for 1-2 minutes, then the liquid is drained, the pieces are washed and placed in glycerol solution, then the pieces are removed and placed on a glass slide, covered with a coverslip and examined under a microscope, determined by anatomical diagnostic signs of appropriate raw materials;

- проведение качественных микрохимических реакций на обнаружение биологически активных веществ у каждого конкретного сырья, для каждой группы соединений свои реакции, так, дубильные вещества обнаруживают с помощью раствора железо-аммонийных квасцов или хлорида железа;- conducting qualitative microchemical reactions to the detection of biologically active substances in each specific raw material, for each group of compounds its own reactions, for example, tannins are detected using a solution of iron-ammonium alum or iron chloride;

- измельчение - среднюю пробу сырья помещают на сито, указанное в нормативно-техническом документе на конкретное сырье, и просеивают порциями, работают с проходом сырья из сита;- grinding - an average sample of the raw material is placed on a sieve specified in the regulatory technical document for a specific raw material, and sieved in portions, work with the passage of raw materials from the sieve;

- определение содержания примесей заключается в помещении измельченных частей на гладкую поверхность и пинцетом выделяют примеси: органические (части того же растения или примеси других растений; прутья, сено, солома) и минеральные (песок, земля, камни);- the determination of the content of impurities consists in placing the crushed parts on a smooth surface and with tweezers emit impurities: organic (parts of the same plant or impurities of other plants; twigs, hay, straw) and mineral (sand, earth, stones);

К недостаткам этого известного способа следует отнестиThe disadvantages of this known method include

- длительность подготовки приборов и материалов;- the duration of the preparation of instruments and materials;

- длительность проведения испытания;- the duration of the test;

- невозможность определения наличия в лекарственном сырье поллютантов, поскольку в известном методе к примесям относятся - посторонние части, попавшие в сырье в процессе заготовки: органические (части того же растения или примеси других растений; прутья, сено, солома) и минеральные (песок, земля, камни);- the impossibility of determining the presence of pollutants in the medicinal raw materials, since in the known method the impurities include - foreign parts that got into the raw materials during the harvesting process: organic (parts of the same plant or impurities of other plants; rods, hay, straw) and mineral (sand, earth , stones);

- невозможность выявления химической природы поллютантов в лекарственном сырье;- the inability to identify the chemical nature of pollutants in medicinal raw materials;

- невозможность точного определения вида растения по данному способу, так как некоторые растения, имея совершенно одинаковый внешний вид, запах и вкус, отличаются по стоимости в десятки раз, что провоцирует поставщиков добавлять в дорогое лекарственное сырье дешевый «наполнитель».- the impossibility of accurately determining the type of plant by this method, since some plants, having exactly the same appearance, smell and taste, differ in cost tens of times, which provokes suppliers to add cheap “filler” to expensive medicinal raw materials.

Устранение указанных недостатков достигается в предложенном способе.The elimination of these disadvantages is achieved in the proposed method.

Известен способ оценки состояния окружающей среды [RU 2410670], включающий стадии:A known method of assessing the state of the environment [RU 2410670], comprising the steps of:

- регистрация спектра отражения электромагнитного излучения листьев одуванчика в видимом диапазоне (400÷750 нм);- registration of the reflection spectrum of the electromagnetic radiation of dandelion leaves in the visible range (400 ÷ 750 nm);

- определение отношений коэффициентов спектральной яркости на определенных длинах волн;- determination of the relations of the coefficients of spectral brightness at specific wavelengths;

- корреляционный анализ с эталоном.- correlation analysis with a standard.

К недостаткам этого известного способа следует отнести:The disadvantages of this known method include:

- отсутствие универсальности метода, использующего только одно индикаторное растение;- lack of universality of the method using only one indicator plant;

- недостаточную информативность получаемых спектральных параметров;- insufficient information content of the obtained spectral parameters;

- необходимость проведения дополнительных вычислений по результатам нескольких измерений спектрометром, что ведет как к увеличению погрешности, так и к увеличению времени анализа, что является существенным недостатком в случае экспресс-способа.- the need for additional calculations based on the results of several measurements with a spectrometer, which leads to both an increase in the error and an increase in the analysis time, which is a significant drawback in the case of the express method.

Известен Метод классификации лекарственных растений с помощью ИК-Фурье спектроскопии в ближней области с использованием анализатора Thermo Scientific Anteris II (Классификация лекарственных растений методом ИК-Фурье спектроскопии в ближней области с использованием анализатора Thermo Scientific Anteris II // Фармацевтические технологии и упаковка, 2011. №3. С.64-65) (прототип), включающий стадии:Known Method for the classification of medicinal plants using infrared Fourier spectroscopy in the near field using a Thermo Scientific Anteris II analyzer (Classification of medicinal plants using infrared Fourier spectroscopy in the near field using a Thermo Scientific Anteris II analyzer // Pharmaceutical Technologies and Packaging, 2011. No. 3. S.64-65) (prototype), including the stages:

- помещение стандартных образцов лекарственного сырья, с различной степенью измельчения, в закрытую вращающуюся чашку анализатора Thermo Scientific Anteris II;- placement of standard samples of medicinal raw materials, with various degrees of grinding, in a closed rotating cup of the Thermo Scientific Anteris II analyzer;

- 50-кратное сканирование образцов с помощью системы Anteris II в ближнем диапазоне 10000÷4000 см-1 с разрешением 4 см-1;- 50-fold scanning of samples using the Anteris II system in the near range of 10000 ÷ 4000 cm -1 with a resolution of 4 cm -1 ;

- классификация спектров образцов с помощью системы Thermo Scientific TQ Analyst.- classification of the spectra of samples using the Thermo Scientific TQ Analyst system.

К недостаткам прототипа следует отнести:The disadvantages of the prototype include:

- невозможность определения наличия в лекарственном сырье поллютантов и выявления их химической природы;- the impossibility of determining the presence of pollutants in medicinal raw materials and identifying their chemical nature;

- необходимость многократного сканирования для получения усредненных спектральных параметров;- the need for multiple scans to obtain averaged spectral parameters;

- невозможность использования наиболее информационного среднего диапазона измерений в ИК-области 4000÷400 см-1, в котором располагается большинство сигналов органических соединений, и переходы между колебательными состояниями основного электронного состояния преимущественно обусловлены поглощением ИК-излучения.- the impossibility of using the most informational average measurement range in the IR region of 4000 ÷ 400 cm -1 , in which most signals of organic compounds are located, and the transitions between the vibrational states of the ground electronic state are mainly due to the absorption of infrared radiation.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в разработке экспресс-способа определении подлинности лекарственного растительного сырья, разработке качественного определения поллютантов в лекарственном растительном сырье методом экспресс-анализа на основе ИК-спектроскопии.The technical result of the claimed invention consists in the development of an express method for determining the authenticity of medicinal plant materials, the development of a qualitative determination of pollutants in medicinal plant materials by rapid analysis based on IR spectroscopy.

Технический результат изобретения достигается тем, что предлагаемый способ определения подлинности сырья и содержания поллютантов в лекарственном растительном сырье содержит стадии:The technical result of the invention is achieved in that the proposed method for determining the authenticity of raw materials and the content of pollutants in medicinal plant materials contains the stages:

- отбор проб лекарственного сырья по ГОСТ 24027.0-80. Сырье лекарственное растительное. Правила приемки и методы отбора проб. Для этого из партии (не менее 50 кг) растительного сырья отбирают точечные пробы из разных мест мешка или тюка, затем точечные пробы соединяют в объединенную пробу, из которой выделяют среднюю пробу методом квартования, дальнейшую работу проводят со средней пробой;- sampling of medicinal raw materials in accordance with GOST 24027.0-80. Herbal raw materials. Acceptance rules and sampling methods. For this purpose, point samples are taken from a batch (not less than 50 kg) of plant material from different places of the bag or bale, then point samples are combined into a combined sample, from which the average sample is extracted by quarting, further work is carried out with an average sample;

- измельчение лекарственного сырья до 0,2÷0,5 мм (например, в вибромельнице);- grinding of medicinal raw materials up to 0.2 ÷ 0.5 mm (for example, in a vibratory mill);

- экспресс-анализ образца с помощью приставки однократного НПВО Golden Gate Diamond ATR Series MkII с искусственным алмазом Specac (приставка НПВО) на Фурье-ИК спектрометре «Equinox 55» («Bruker»);- express analysis of the sample using the Golden Gate Diamond ATR Series MkII single-time ATR attachment with Specac artificial diamond (ATR attachment) on an Equinox 55 Fourier-IR spectrometer (Bruker);

- идентификация значений характеристических частот, соответствующих химическому составу растений, и определение подлинности сырья с использованием спектральных табличных данных;- identification of values of characteristic frequencies corresponding to the chemical composition of plants, and determination of the authenticity of raw materials using spectral tabular data;

- идентификация функциональных групп в образце растительного сырья, не свойственных химическому составу растения и появившихся в результате антропогенного загрязнения, выявление химической природы поллютантов в лекарственном сырье в зависимости от места произрастания сырья.- identification of functional groups in the sample of plant materials that are not characteristic of the chemical composition of the plant and appeared as a result of anthropogenic pollution, the identification of the chemical nature of pollutants in medicinal raw materials, depending on the place of growth of the raw material.

Поставленная задача решается благодаря тому, что в отличие от прототипа, имеющего общие технологические действия с предлагаемым способом, а именно использование метода Фурье-ИК спектроскопии для определения подлинности и чистоты лекарственного растительного сырья, предусмотрены следующие отличия:The problem is solved due to the fact that, in contrast to the prototype, which has common technological steps with the proposed method, namely the use of Fourier-IR spectroscopy to determine the authenticity and purity of medicinal plant materials, the following differences are provided:

- усреднение характеристик достигается не за счет 50-кратного сканирования образцов с дальнейшей статистической обработкой результатов, а за счет дополнительного измельчения средней пробы стандартного лекарственного растительного сырья до 0,2÷0,5 мм;- averaging of characteristics is achieved not due to a 50-fold scanning of samples with further statistical processing of the results, but due to additional grinding of the average sample of a standard medicinal plant material up to 0.2 ÷ 0.5 mm;

- в прототипе используется диапазон 10000÷4000 см-1 - ближняя инфракрасная область электромагнитного спектра, соответствующий проявлению только обертонов основных колебаний и составных частот, тогда как в предложенном способе измерения проводятся в наиболее информационной средней инфракрасной области электромагнитного спектра 4000÷400 см-1, где располагается большинство сигналов органических соединений и переходы между колебательными состояниями основного электронного состояния;- the prototype uses a range of 10000 ÷ 4000 cm -1 - the near infrared region of the electromagnetic spectrum, corresponding to the manifestation of only overtones of the fundamental oscillations and composite frequencies, whereas in the proposed method, measurements are carried out in the most informational average infrared region of the electromagnetic spectrum 4000 ÷ 400 cm -1 , where most of the signals of organic compounds and transitions between the vibrational states of the ground electronic state are located;

- в отличие от аналога, предложенный способ характеризуется быстротой и точностью за счет минимальных временных затрат на пробоподготовку, что достигается использованием приставки НПВО для записи ИК-спектров образцов растений, не требующей специальной пробоподготовки - стандартный лекарственный образец помещается в приставку и сканируется на Фурье-ИК спектрометре «Equinox 55» («Bruker»).- unlike the analogue, the proposed method is characterized by speed and accuracy due to the minimum time required for sample preparation, which is achieved by using an ATR attachment to record IR spectra of plant samples that do not require special sample preparation - a standard drug sample is placed in the console and scanned by Fourier-IR spectrometer "Equinox 55" ("Bruker").

Заявляемый способ поясняется таблицами и графическими материалами.The inventive method is illustrated in tables and graphic materials.

Фиг.1. - ИК-спектры в диапазоне 400-000 см-1 и 400-2000 см-1 образцов корневищ лапчатки прямостоячей Potentilla erecta (L.) Raeusch., собранных: I - в фоновой зоне (Осташковский р-н Тверской обл., оз. Сиг - Особо охраняемая природная территория) и II - г.Тверь, канал ТЭЦ-3 - узел экологической напряженности (SO2, NOx, твердые частицы).Figure 1. - IR spectra in the range of 400-000 cm -1 and 400-2000 cm -1 samples of the rhizomes of the potentilla erect Potentilla erecta (L.) Raeusch., Collected: I - in the background zone (Ostashkovsky district of Tver region, Lake. Sig - Specially Protected Natural Territory) and II - Tver, CHPP-3 channel - a site of environmental tension (SO 2 , NO x , particulate matter).

Фиг.2. - ЯК-спектры в диапазоне 400-4000 см-1 и 400-2000 см-1 образцов цветов череды трехраздельной Bidens tripartita L., собранных: I - в фоновой зоне (Осташковский р-н Тверской обл., оз. Сиг - Особо охраняемая природная территория) и II - г.Тверь, канал ТЭЦ-3 - узел экологической напряженности (SO2, NOx, твердые частицы)Figure 2. - Nuclear spectra in the range of 400-4000 cm -1 and 400-2000 cm -1 color samples of a series of tripartite Bidens tripartita L., collected: I - in the background zone (Ostashkovsky district of Tver region, Lake Sig - Specially protected natural territory) and II - the city of Tver, the CHPP-3 channel - a node of environmental tension (SO 2 , NO x , solid particles)

Таблица 1. Интерпретация полос поглощения образцов лекарственных растений (Potentilla erecta (L.) Raeusch., Bidens tripartita L.).Table 1. Interpretation of the absorption bands of samples of medicinal plants (Potentilla erecta (L.) Raeusch., Bidens tripartita L.).

Сущность предложенного способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

Возросший антропогенный фактор и попытки фальсификации лекарственного растительного сырья требуют проведения более тщательного анализа лекарственного материала. Возникает необходимость способа экспресс-анализа растительного сырья, поступающего на фармацевтическое производство, позволяющего быстро и надежно контролировать химический состав лекарственных растений и подлинность сырья с использованием спектральных таблиц.The increased anthropogenic factor and attempts to falsify medicinal plant materials require a more thorough analysis of the medicinal material. There is a need for a method of rapid analysis of plant materials entering the pharmaceutical industry, which allows you to quickly and reliably control the chemical composition of medicinal plants and the authenticity of the raw materials using spectral tables.

Заявляемый способ, основанный на ИК-спектроскопии, играет первостепенную роль, так как некоторые растения, имея совершенно одинаковый внешний вид, запах и вкус, отличаются по стоимости в десятки раз, что провоцирует поставщиков добавлять в дорогое сырье дешевое, что, в конечном счете, снижает качество лекарственных препаратов.The inventive method based on IR spectroscopy plays a paramount role, as some plants, having exactly the same appearance, smell and taste, differ in cost by tens of times, which provokes suppliers to add cheap raw materials to expensive raw materials, which, ultimately, reduces the quality of drugs.

Заявляемый способ применим в определении антропогенного загрязнения лекарственных растений через обнаружение функциональных групп в образцах растительного сырья, не свойственных химическому составу растения и появившихся в результате антропогенного воздействия. Заявляемый способ дает возможность последующей идентификации химической природы поллютантов в лекарственном сырье на основе данных места произрастания лекарственного растительного сырья.The inventive method is applicable in the determination of anthropogenic contamination of medicinal plants through the detection of functional groups in samples of plant materials that are not characteristic of the chemical composition of the plant and appeared as a result of anthropogenic impact. The inventive method makes it possible to subsequently identify the chemical nature of pollutants in the medicinal raw material based on the location of the growth of medicinal plant material.

Заявляемый способ основан на методе Фурье-ИК спектроскопии. Это универсальный физико-химический метод, который применяется в исследовании структурных особенностей различных органических и неорганических соединений. Через опытный образец пропускается луч инфракрасного излучения. Вещество поглощает часть энергии луча на строго определенной частоте. При записи данных частот поглощения энергии получается уникальный спектр поглощения лекарственного растения, становится возможна положительная идентификация лекарственного растения путем сопоставления полученного спектра со спектральными таблицами лекарственных растений.The inventive method is based on the method of Fourier transform infrared spectroscopy. This is a universal physicochemical method that is used to study the structural features of various organic and inorganic compounds. A beam of infrared radiation is passed through the prototype. The substance absorbs part of the energy of the beam at a strictly defined frequency. When recording these energy absorption frequencies, a unique absorption spectrum of the medicinal plant is obtained, and positive identification of the medicinal plant becomes possible by comparing the obtained spectrum with the spectral tables of medicinal plants.

Заявляемый способ представляет собой альтернативу традиционным длительным методам идентификации и классификации (например, описательной морфологии, микроскопии, тонкослойной и бумажной хроматографии) растительного сырья, используемого в лекарственных препаратах. Это позволяет значительно сэкономить время и трудозатраты на правильную классификацию поступающих материалов.The inventive method is an alternative to traditional long-term methods of identification and classification (for example, descriptive morphology, microscopy, thin-layer and paper chromatography) of plant materials used in drugs. This can significantly save time and labor for the correct classification of incoming materials.

Заявляемый способ включает стадии:The inventive method includes the steps of:

- отбор проб лекарственного сырья по ГОСТ 24027.0-80. Сырье лекарственное растительное. Правила приемки и методы отбора проб. Для этого из партии (не менее 50 кг) растительного сырья отбирают точечные пробы из разных мест мешка или тюка, затем точечные пробы соединяют в объединенную пробу, из которой выделяют среднюю пробу методом квартования, дальнейшую работу проводят со средней пробой;- sampling of medicinal raw materials in accordance with GOST 24027.0-80. Herbal raw materials. Acceptance rules and sampling methods. For this purpose, point samples are taken from a batch (not less than 50 kg) of plant material from different places of the bag or bale, then point samples are combined into a combined sample, from which the average sample is extracted by quarting, further work is carried out with an average sample;

- стандартное измельчение - среднюю пробу сырья помещают на сито, указанное в нормативно-техническом документе на конкретное сырье, и просеивают порциями, работают с проходом сырья из сита;- standard grinding - an average sample of the raw material is placed on a sieve specified in the regulatory and technical document for a specific raw material, and sieved in portions, work with the passage of raw materials from the sieve;

- для дальнейшего анализа производится дополнительное измельчение лекарственного растительного сырья до 0,2÷0,5 мм;- for further analysis, additional grinding of medicinal plant materials up to 0.2 ÷ 0.5 mm;

- производится экспресс-запись ИК-спектров отдельных частей лекарственных растений с использованием приставки НПВО образцов растений, не требующей специальной пробоподготовки - стандартный лекарственный образец помещается в приставку и сканируется на Фурье-ИК спектрометре «Equinox 55» («Bruker»);- an express recording of the IR spectra of individual parts of medicinal plants is performed using the ATR attachment of plant samples that does not require special sample preparation - a standard medicinal sample is placed in the console and scanned on an Equinox 55 Fourier transform IR spectrometer (Bruker);

- производится идентификация значений характеристических частот, соответствующих химическому составу растений и определение подлинности лекарственного сырья с использованием спектральным табличных данных;- identification of values of characteristic frequencies corresponding to the chemical composition of plants and determination of the authenticity of medicinal raw materials using spectral tabular data;

- производится идентификация функциональных групп в образце растительного сырья, не свойственных химическому составу растения и появившихся в результате антропогенного загрязнения, с выявлением химической природы поллютантов в лекарственном сырье в зависимости от места произрастания лекарственного сырья.- identification of functional groups in the sample of plant materials that are not characteristic of the chemical composition of the plant and appeared as a result of anthropogenic pollution, revealing the chemical nature of pollutants in the medicinal raw material, depending on the place of growth of the medicinal raw material.

Для разработки заявляемого способа анализа были изучены наиболее распространенные лекарственные растения, используемые как в официальной, так и в народной медицине. Предложенным способом получены спектральные таблицы образцов фармакологически значимых частей (соцветия, листья, стебли, корни и корневища) лекарственных растений (Potentilla erecta L., Bidens tripartite L., Hypericum perforatum L., Achillea millefolium L., Plantago major L., Lemna minor L. и др.), используемые для идентификации значений характеристических частот, соответствующих химическому составу растений и определения подлинности лекарственного сырья.To develop the proposed method of analysis, we studied the most common medicinal plants used in both official and traditional medicine. The proposed method obtained spectral tables of samples of pharmacologically significant parts (inflorescences, leaves, stems, roots and rhizomes) of medicinal plants (Potentilla erecta L., Bidens tripartite L., Hypericum perforatum L., Achillea millefolium L., Plantago major L., Lemna minor L. and others) used to identify the values of characteristic frequencies corresponding to the chemical composition of plants and determine the authenticity of medicinal raw materials.

Возможность осуществления заявляемого изобретения показана следующим примером.The possibility of carrying out the claimed invention is shown by the following example.

Для экспресс-получения ИК-спектров образцы лекарственных растений, а именно корневищ Р. erecta и цветков В. tripartite, помещали в приставку НПВО и осуществляли запись спектров на Фурье-ИК спектрометре «Equinox 55» фирмы «Bruker» в диапазоне 400÷4000 см-1. Продолжительность анализа составляла 5÷10 минут.For express acquisition of IR spectra, samples of medicinal plants, namely, rhizomes of P. erecta and B. tripartite flowers, were placed in the ATR attachment and spectra were recorded on a Bruker Equinox 55 Fourier-IR spectrometer in the range 400–4000 cm -1 . The duration of the analysis was 5 ÷ 10 minutes.

В ИК-спектрах образцов корневищ Р. erecta и цветков В. tripartite присутствуют полосы поглощения, отражающие общий химический состав данных частей растений (Фиг.1 и 2). О присутствии углеводов в растении свидетельствуют полосы поглощения (см. таблицу), обусловленные валентным колебанием СН2- групп на частоте ~2926 см-1 и ОН-групп на частотах ~3390 см-1. О наличии белков свидетельствуют полосы поглощения на частотах ~1615 см-1 (Амид I), ~1520 (Амид II). О присутствии жиров можно судить по наличию полос поглощения на частотах ~1732 (νC=O). Основные изменения в ИК-спектрах образцов наблюдаются в области (400-1750 см-1). В спектрах образцов из фоновой и загрязненных зон обнаружены изменения в области валентных колебаний карбонильной и эфирной групп (νC=O) ~1700, 1717 и 1741 см-1.In the IR spectra of samples of rhizomes of P. erecta and flowers of B. tripartite there are absorption bands reflecting the general chemical composition of these parts of plants (Figs. 1 and 2). The presence of carbohydrates in the plant is evidenced by absorption bands (see table), due to the stretching vibration of CH 2 groups at a frequency of ~ 2926 cm -1 and OH groups at frequencies of ~ 3390 cm -1 . The presence of proteins is indicated by absorption bands at frequencies of ~ 1615 cm -1 (Amide I), ~ 1520 (Amide II). The presence of fats can be judged by the presence of absorption bands at frequencies of ~ 1732 (ν C = O ). The main changes in the IR spectra of the samples are observed in the region (400-1750 cm -1 ). In the spectra of samples from the background and contaminated zones, changes were detected in the region of stretching vibrations of the carbonyl and ether groups (ν C = O ) ~ 1700, 1717, and 1741 cm -1 .

Установлено, что возрастание интенсивности характеристических полос спектров цветов череды и корневищ лапчатки из места с антропогенным загрязнением связано с окислительными процессами, изменяющими содержание биологически активных веществ; о присутствии в атмосфере выбросов диоксида серы предприятием ТЭЦ-3 свидетельствует появление в ИК-спектрах лекарственных растений изменений, связанных с образованием следующих соединений:It was established that an increase in the intensity of the characteristic bands of the color spectra of the succession and rhizomes of the cinquefoil from a place with anthropogenic pollution is associated with oxidative processes that change the content of biologically active substances; the presence of sulfur dioxide emissions in the atmosphere by the CHPP-3 enterprise is indicated by the appearance in the IR spectra of medicinal plants of changes associated with the formation of the following compounds:

- сульфоны - R-SO2R 1318, 778, 533 см-1 - sulfones - R-SO 2 R 1318, 778, 533 cm -1

- сульфокислоты - R-SO2-OH 1228 см-1 - sulfonic acids - R-SO 2 -OH 1228 cm -1

- сульфаты - (RO)2SO2 871 см-1 - sulfates - (RO) 2 SO 2 871 cm -1

Заявленным способом были идентифицированы лекарственные растения, выявлена подлинность растительного сырья и обнаружены в образцах растительного сырья из места с антропогенным воздействием функциональные группы, не свойственные химическому составу растения. ИК-спектры образцов растений из разных мест обитания имеют значительное сходство, что указывает на определенную устойчивость химического состава растений к антропогенному воздействию.The claimed method identified medicinal plants, revealed the authenticity of plant materials and found in samples of plant materials from a place with anthropogenic effects functional groups that are not characteristic of the chemical composition of the plant. The IR spectra of plant samples from different habitats have significant similarities, which indicates a certain resistance of the chemical composition of plants to anthropogenic effects.

Предложенный способ предназначен для предприятий фармацевтической промышленности и медицины в качестве эффективного альтернативного метода контроля качества лекарственного растительного сырья.The proposed method is intended for the pharmaceutical industry and medicine as an effective alternative method for controlling the quality of medicinal plant materials.

Предложенный способ разрабатывался в рамках гранта Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «Участник Молодежного Научно-инновационного Конкурса» («У.М.Н.И.К.»), ГК №8754р/14008, 2011÷2012 гг. и достигнуто научное сотрудничество с ОАО «Тверская фармацевтическая фабрика», на базе которой осуществляется апробация способа экспресс-анализа растительного сырья.The proposed method was developed as part of a grant from the Fund for Assistance to the Development of Small Forms of Enterprises in the Scientific and Technical Field under the program "Participant of the Youth Scientific and Innovative Competition" ("U.M.N.I.K."), GK No. 8754r / 14008, 2011 2012 years and scientific cooperation was reached with Tver Pharmaceutical Factory OJSC, on the basis of which the method of express analysis of plant materials is tested.

Частота, см-1 Frequency, cm -1 ОтнесенияAttributions ~3390~ 3390 ν(OH), (NH)ν (OH), (NH) ~2926~ 2926 νas(CH2)ν as (CH 2 ) ~2855~ 2855 νs(СН3)ν s (CH 3 ) ~1732~ 1732 ν(C=O)ν (C = O) ~1710~ 1710 ν(C=O)ν (C = O) ~1615~ 1615 Амид I ν(C=O)Amide I ν (C = O) ~1520~ 1520 Амид II ν(O-C-N)Amide II ν (O-C-N) ~1446~ 1446 δ(N-H)δ (N-H) ~1360~ 1360 δ(OH), (νCOO)δ (OH), (ν COO ) ~1318~ 1318 R-SO2R, сульфоныR-SO 2 R, sulfones ~1228~ 1228 R-SO2-OH, сульфокислотыR-SO 2 -OH, sulfonic acids ~1073~ 1073 νas(COC)ν as (COC) ~1062~ 1062 νas(COC)ν as (COC) ~871~ 871 (RO)2SO2 (RO) 2 SO 2 ~778~ 778 R-SO2R, сульфоныR-SO 2 R, sulfones ~533~ 533 R-SO2RR-SO 2 R

Claims (1)

ИК-спектроскопический экспресс-способ определения качества лекарственного растительного сырья, содержащий отбор лекарственных растений, измельчение, исследование образцов лекарственного растительного сырья, отличающийся тем, что: измельчение лекарственного растительного сырья производится до 0,2÷0,5 мм; полученный образец помещают в приставку НПВО без специальной пробоподготовки и снимают ИК-спектр на Фурье-ИК спектрометре; идентифицируют значения характеристических частот ИК-спектра, соответствующих химическому составу образца и определяют подлинность лекарственного растительного сырья по табличным спектральным данным для эталонных образцов лекарственного сырья; определяют наличие функциональных групп в образце, не свойственных химическому составу лекарственных растений и появившихся в результате антропогенного загрязнения. An IR-spectroscopic express method for determining the quality of medicinal plant materials, containing the selection of medicinal plants, grinding, research of samples of medicinal plant materials, characterized in that: grinding of medicinal plant materials is up to 0.2 ÷ 0.5 mm; the resulting sample is placed in the ATR attachment without special sample preparation and the IR spectrum is recorded on a Fourier-IR spectrometer; identify the values of the characteristic frequencies of the IR spectrum corresponding to the chemical composition of the sample and determine the authenticity of the medicinal plant material from the table spectral data for the reference samples of the medicinal product; determine the presence of functional groups in the sample that are not characteristic of the chemical composition of medicinal plants and which have arisen as a result of anthropogenic pollution.
RU2012120681/28A 2012-05-21 2012-05-21 Infrared spectroscopic express method of determining quality of medicinal plant material RU2493555C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012120681/28A RU2493555C1 (en) 2012-05-21 2012-05-21 Infrared spectroscopic express method of determining quality of medicinal plant material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012120681/28A RU2493555C1 (en) 2012-05-21 2012-05-21 Infrared spectroscopic express method of determining quality of medicinal plant material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2493555C1 true RU2493555C1 (en) 2013-09-20

Family

ID=49183538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012120681/28A RU2493555C1 (en) 2012-05-21 2012-05-21 Infrared spectroscopic express method of determining quality of medicinal plant material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2493555C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2587107C1 (en) * 2014-12-30 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук (ИЭФ УрО РАН) METHOD OF DETERMINING MONOCLINIC METASTABLE PHASE OF YTTRIUM OXIDE BASED ON SHIFT OF OPTICAL ABSORPTION BANDS OF IONS Nd3+ OR OTHER RARE-EARTH ELEMENTS IN NANOCRYSTALLITES
RU2605294C2 (en) * 2014-12-24 2016-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Цамакс" Method of biological fluid analysis
RU2770161C1 (en) * 2020-12-16 2022-04-14 Публичное акционерное общество "Акционерная нефтяная Компания "Башнефть" Method for determining authenticity of oilfield chemicals

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007099560A2 (en) * 2006-03-02 2007-09-07 Promed Exports Pvt. Ltd. Method for identification and quantification of polyherbal formulation ingredients
RU2410670C2 (en) * 2009-04-20 2011-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" Method to estimate ecological condition of environment
RU2423691C1 (en) * 2009-10-08 2011-07-10 Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Тверской государственный университет Spectrophotometric method of evaluating antiradical low-molecular antioxidant activity in food and medicinal herbal extracts
CN102175640A (en) * 2011-03-11 2011-09-07 张瑞 Near-infrared online detecting method in herba epimedii processing production

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007099560A2 (en) * 2006-03-02 2007-09-07 Promed Exports Pvt. Ltd. Method for identification and quantification of polyherbal formulation ingredients
RU2410670C2 (en) * 2009-04-20 2011-01-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" Method to estimate ecological condition of environment
RU2423691C1 (en) * 2009-10-08 2011-07-10 Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Тверской государственный университет Spectrophotometric method of evaluating antiradical low-molecular antioxidant activity in food and medicinal herbal extracts
CN102175640A (en) * 2011-03-11 2011-09-07 张瑞 Near-infrared online detecting method in herba epimedii processing production

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Классификация лекарственных растений методом ИК-Фурье спектроскопии в ближней области с использованием анализатора Thermo Scientific Anteris II. Фармацевтические технологии и упаковка, 2011, No.3, с.64, 65. ГОСТ 24027.1-80. СЫРЬЕ ЛЕКАРСТВЕННОЕ РАСТИТЕЛЬНОЕ. Метода определения подлинности, зараженности амбарными вредителями, измельченности и содержания примесей. *
Классификация лекарственных растений методом ИК-Фурье спектроскопии в ближней области с использованием анализатора Thermo Scientific Anteris II. Фармацевтические технологии и упаковка, 2011, №3, с.64, 65. ГОСТ 24027.1-80. СЫРЬЕ ЛЕКАРСТВЕННОЕ РАСТИТЕЛЬНОЕ. Метода определения подлинности, зараженности амбарными вредителями, измельченности и содержания примесей. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605294C2 (en) * 2014-12-24 2016-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Цамакс" Method of biological fluid analysis
RU2587107C1 (en) * 2014-12-30 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт электрофизики Уральского отделения Российской академии наук (ИЭФ УрО РАН) METHOD OF DETERMINING MONOCLINIC METASTABLE PHASE OF YTTRIUM OXIDE BASED ON SHIFT OF OPTICAL ABSORPTION BANDS OF IONS Nd3+ OR OTHER RARE-EARTH ELEMENTS IN NANOCRYSTALLITES
RU2770161C1 (en) * 2020-12-16 2022-04-14 Публичное акционерное общество "Акционерная нефтяная Компания "Башнефть" Method for determining authenticity of oilfield chemicals

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Applications of Raman spectroscopy in agricultural products and food analysis: A review
Payne et al. Raman spectroscopy enables phenotyping and assessment of nutrition values of plants: a review
Oddone et al. Authentication and traceability study of hazelnuts from Piedmont, Italy
KR101523337B1 (en) Methods for Assessing Virus Infections against a Plant using Raman Spectroscopy and Chemometrics
Soukupova et al. Spectral characteristics of lignin and soluble phenolics in the near infrared-a comparative study
Martín et al. Using hyperspectral remote sensing to map grape quality inTempranillo'vineyards affected by iron deficiency chlorosis
RU2493555C1 (en) Infrared spectroscopic express method of determining quality of medicinal plant material
Baseri et al. Identification of cellular components of medicinal plants using FTIR
Krosshavn et al. The influence of vegetational origin and degree of humification of organic soils on their chemical composition, determined by solid‐state 13C NMR
Schulz Spectroscopic technique: Raman spectroscopy
Agustina et al. Electro-optic properties of dried pliek U powder: local ingredients from aceh
Zhao et al. Identification of Gentiana rigescens from different geographical origins based on HPLC and FTIR fingerprints
Rodriguez et al. Space-resolved determination of the mineral nutrient content in tree-rings by X-ray fluorescence
Edwards et al. Analytical discrimination between sources of ginseng using Raman spectroscopy
Lu et al. Determination of flavonoids and phenolic acids in the extract of bamboo leaves using near-infrared spectroscopy and multivariate calibration
Vítek et al. Application of Raman spectroscopy to analyse lignin/cellulose ratio in Norway spruce tree rings
Jun et al. Detection of Pesticide Residues in Mulberey Leaves Using Vis-Nir Hyperspectral Imaging Technology.
Prasad et al. Fourier transform infrared spectroscopic study of rare and endangered medicinal plants
Hussain et al. Evaluation of metabolic changes in fruit of Piper Sarmentosum in various seasons by metabolomics using Fourier Transform Infrared (FTIR) spectroscopy
Arunachalam et al. Quantification of betacyanin content variation of amaranth varieties by an Android App, colorimeter, and infrared spectroscopy
Hussain et al. Proximate and qualitative analysis of different parts of Piper sarmentosum, and quantification of total amides in various extracts
Mercer et al. Authentication of geographical growth origin of black pepper (piper nigrum l.) based on volatile organic compounds profile: A case study for Malaysia and India black peppers
Todasca et al. Composition changes in wines produced by different growing techniques examined through 1H-NMR spectroscopy
CN113466363B (en) Method for identifying sulfur-fumigated hawthorn
CN103760134A (en) Method for identifying performing of sulfur fumigation on traditional Chinese medicine radix angelicae to be detected

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE

Effective date: 20150713

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170522

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20180410