Прокушева Дарья Леонидовна, канд. фарм. наук, доцент
Красный проспект, д. 52, Новосибирск, 630091
Darya L. Prokusheva, Сand. Sci. (Pharm.), Associate Professor
52 Krasny Ave, Novosibirsk 630091
Круглов Дмитрий Семенович, канд. техн. наук, доцент
Красный проспект, д. 52, Новосибирск, 630091
Dmitriy S. Kruglov, Сand. Sci. (Techn.), Associate Professor
52 Krasny Ave, Novosibirsk 630091
Величко Виктория Владимировна, канд. фарм. наук, доцент
Красный проспект, д. 52, Новосибирск, 630091
Victoria V. Velichko, Сand. Sci. (Pharm.), Associate Professor
52 Krasny Ave, Novosibirsk 630091
ВВЕДЕНИЕ. Определение подлинности лекарственного растительного сырья и его отличий от морфологически схожих видов часто оказывается затруднительным, особенно при использовании измельченного сырья. Для анализа сложных смесей растительного происхождения целесообразно использовать дополнительные способы оценки подлинности, в частности метод иерархической кластеризации по содержанию микроэлементов в сырье.
ЦЕЛЬ. Исследовать возможность использования метода иерархической кластеризации содержания микроэлементов в сложной биологической матрице (смеси растений) на примере ромашки аптечной.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Для ромашки аптечной, широко применяемой в медицинской практике, известен ряд морфологически схожих совместно произрастающих видов других растений. Объектами исследования являлись цветки с цветоносами, заготовленные от растений: Matricaria recutita L., Tanacetum parthenium (L.) Sch.Bip., Leucanthemum vulgare Lam., Tripleurospermum inodorum (L.) Sch.Bip. и Matricaria suaveolens Buchenau и искусственно созданные смеси ромашки и примесных видов, не соответствующие требованиям фармакопейной статьи. Содержание микроэлементов определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Статистическую обработку результатов проводили с помощью программы Statistica 10 со встроенными алгоритмами анализа данных многофакторных экспериментов.
РЕЗУЛЬТАТЫ. Определено содержание 56 микроэлементов в растениях и их смесях, затем с использованием методов кластерного анализа построено иерархическое дерево. Выявлено, что наиболее близкими по микроэлементному статусу являются M. recutita и M. suaveolens, что коррелирует с их таксономией. Искусственно приготовленные смеси растений занимали промежуточные кластеры между различными видами ромашки. При этом по критерию несходства все примесные виды растений и смеси с содержанием более 10% значимо отличались от кластера микроэлементного состава M. recutita.
ВЫВОДЫ. Показана возможность использования метода иерархической кластеризации содержания микроэлементов в биологическом объекте для анализа сложных систем, в том числе смесей растений, и выявления их различий, способных иметь диагностическое значение при контроле качества лекарственного растительного сырья.
INTRODUCTION. Herbal drugs can often be difficult to identify and distinguish from the analysis of complex mixtures of herbal origin, it is reasonable to use additional identification methods, including hierarchical clustering of herbal drugs by their trace element content.
AIM. This study aimed to assess the possibility of using hierarchical clustering by trace element content for complex biological matrices (plant mixtures), with officinal chamomile species as a case study.
MATERIALS AND METHODS. Multiple morphologically similar species grow together with officinal chamomile species that are widely used in medical practice. The study examined the flowers and peduncles of Matricaria recutita L., Tanacetum parthenium (L.) Sch.Bip., Leucanthemum vulgare Lam., Tripleurospermum inodorum (L.) Sch.Bip., and Matricaria suaveolens Buchenau, as well as artificial mixtures of chamomile with adulterant species (as samples non-compliant with pharmacopoeial specifi ca - tions). The content of trace elements was determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The statistical treatment of the results used Statistica 10 software with a built-in data analysis algorithm for multivariate experiments.
RESULTS. Having determined the content of 56 trace elements, the authors plotted a hierarchical cluster tree using cluster analysis methods. M. recutita and M. suaveolens were shown to be the closest to each other in terms of their trace element status, which correlated with their taxonomy. Artificial plant mixtures formed intermediate clusters that were observed between different chamomile species. Moreover, according to the criterion of dissimilarity, the trace element cluster of M. recutita significantly differed from the trace element clusters of all the adulterant species and mixtures containing more than 10% of the adulterant species.
CONCLUSIONS. This study demonstrated the possibility of using hierarchical clustering based on the content of trace elements in a biological object to analyse complex systems, including plant mixtures, and identify differences that may have discriminative value for the quality control of herbal drugs.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.