Comparative phytochemical study of white poplar (Populus alba L.) and black poplar (Populus nigra L.)

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim – to conduct a comparative phytochemical study of leaves, wood buds, shoots, bark of two representatives of the genus poplar – white poplar and black poplar.

Material and methods. For the experiment, we have chosen leaves, wood shoots, buds, bark of black poplar (Populus nigra L.), white poplar (Populus alba L.) and also reference standards (RS). The thin-layer chromatography was carried out on the plates Sorbfil-PTSH-AF-A-UV in the systems n-butanol-acetic acid-water (4:1:2) and chloroform-ethyl alcohol-water (25:18:2). The spectrophotometry was carried out on a Specord 40 spectrophotometer (Analytik Jena) in cuvettes with a layer thickness of 10 mm in the wavelength range from 190 to 500 nm. The comparison solution was ethyl alcohol of 96% concentration.

Results. In the water-alcohol extracts of the leaves of poplar species the presence of rutin and other phenolic compounds was detected. Pinostrobin and pinocembrin were observed in wood shoots, buds and bark of the plants. The bathochromic shift of the long-wavelength line in the ultraviolet spectra of the studied extracts solutions indicated the presence of flavonoids.

Conclusion. In all cases, flavonoids made the greatest contribution to the absorption curves of the spectra, in particular: flavanones (pinocembrine, pinostrobin, and others), and phenylpropanoids (caffeic acid and other cinnamic acids). The leaves, wood shoots and buds of the plants contained substances of a phenolic nature, including flavonoids. The composition of the bark of the white poplar was mainly represented by phenolic compounds – phenylpropanoids and simple phenols.

About the authors

A. A. Kosenko

Samara State Medical University

Email: a.a.kosenko@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3402-4302

a postgraduate student of the Department of Pharmaceutical Technology with a Course of Biotechnologies

Russian Federation, Samara

A. V. Kurkina

Samara State Medical University

Author for correspondence.
Email: a.v.kurkina@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5028-9186

PhD, Associate Professor, Head of the Department of Pharmaceutical Technology with a Course of Biotechnologies

Russian Federation, Samara

References

  1. Braslavsky VB. Willow, poplar and propolis in medicine and pharmacy. Samara, 2012. (In Russ.). [Браславский В.Б. Ива, тополь и прополис в медицине и фармации. Самара, 2012].
  2. State Pharmacopoeia of the Russian Federation. XIV ed. Vol. 4. M., 2018. (In Russ.). [Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV издание. Т. 4. М., 2018]. Available at: https://femb.ru/record/pharmacopea14
  3. Kurkin VA. Pharmacognosy. Samara, 2020:372-377. (In Russ.). [Куркин В.А. Фармакогнозия. Самара, 2020:372-377].
  4. Kurkin VA, Kupriyanova EA, Daeva ED, Kadencev VI. Components of Populus nigra leaves. Chemistry of natural compounds. 2020;56:137-138. (In Russ.). [Куркин В.А., Куприянова Е.А., Даева Е.Д., Каденцев В.И. Компоненты листьев Populus nigra. Химия природных соединений. 2020;56:137-138]. doi: 10.1007/s10600-020-02964-w
  5. Kurkin VA, Kupriyanova EA. Comparative study of flavonoid composition of leaves of pharmacopeial species of the genus Populus. Chemistry of plant raw materials. 2020;1:117-124. (In Russ.). [Куркин В.А., Куприянова Е.А. Сравнительное исследование флавоноидного состава листьев фармакопейных видов рода Populus. Химия растительного сырья. 2020;1:117-124]. doi: 10.14258/jcprm.2020015818
  6. Kurkin VA, Zapesochnaya GG, Braslavskij VB. Flavonoids in buds of Populus balsamifera. Chemistry of natural compounds.1990;(2):272-273. (In Russ.). [Куркин В.А., Запесочная Г.Г., Браславский В.Б. Флавоноиды почек Populus balsamifera. Химия природых соединений. 1990;2:272-273]. Available at: https://doi.org/10.1007/BF00607554
  7. Kurkin VA, Braslavskij VB, Zapesochnaya GG, Tolkachev VO. Flavonoids in buds Populus deltoides. Chemistry of natural compounds.1990;4:548-550. (In Russ.). [Куркин В.А., Браславский В.Б., Запесочная Г.Г., Толкачев В.О. Флавоноиды почек Populus deltoides. Химия природных соединений. 1990;4:548-550]. doi: 10.1007/BF00599013
  8. Kurkin VA, Zapesochnaya GG, Braslavskij VB. Standardization of raw materials and preparations of poplar and propolis. Pharmacy. 2009;57(4):53-56. (In Russ.). [Куркин В.А., Запесочная Г.Г., Браславский В.Б. Стандартизация сырья и препаратов тополя и прополиса. Фармация. 2009;57(4):53-56].
  9. Kupriyanova EA. Comparative pharmacognostic study of representatives of the genus Poplar (Populus L.) [dissertation]. Samara, 2020. (In Russ.). [Куприянова Е.А. Сравнительное фармакогностическое исследование представителей рода Тополь (Populus L.). Дис. …канд. фарм. наук. Самара, 2020]. Available at: https://samsmu.ru/files/referats/2020/kupriyanova/dissertation.pdf
  10. Kurkin VA, Kupriyanova EA. The Phytochemical Study of the Populus nigra L. Leaves. Res J Pharm Technol. 2021;14(8):4192-4196. doi: 10.52711/0974-360X.2021.00726
  11. Kupriyanova EA, Kurkin VA. The development of approaches to standardization of the Populus nigra leaves. Aspirantskij vestnik Povolzh'ya. 2018;5-6:17-22. (In Russ.). [Куприянова Е.А., Куркин В.А. Разработка подходов к стандартизации листьев тополя черного. Аспирантский вестник Поволжья. 2018;5-6:17-22]. doi: 10.17816/2072-2354.2018.18.3.17-21
  12. Kupriyanova EA, Kurkin VA. The study of the composition of phenolic compounds of the Populus nigra leaves. Aspirantskij vestnik Povolzh'ya. 2019;5-6:128-131. (In Russ.). [Куприянова Е.А., Куркин В.А. Изучение состава фенольных соединений листьев тополя черного. Аспирантский вестник Поволжья. 2019;5-6:128-134]. doi: 10.17816/2072-2354.2019.19.3.128-134
  13. Plant resources of the USSR: Flowering plants, their chemical composition, use; Paeoniaceae family. L.,1986:105-114. (In Russ.). [Растительные ресурсы СССР: Цветковые растения, их химический состав, использование; Семейства Paeoniaceae – Thymelaeaceae. Л.,1986:105-114].
  14. Nassima B, Nassima B, Riadh K. Antimicrobial and antibiofilm activities of phenolic compounds extracted from Populus nigra and Populus alba buds (Algeria). Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences.2019;55,e18114. doi: 10.1590/s2175-97902019000218114
  15. Kurkina AV. Flavonoids of pharmacopoeia plants. Samara, 2012. (In Russ.). [Куркина А.В. Флавоноиды фармакопейных растений. Самара, 2012].
  16. Vardar-Ünlü G. Composition and in vitro antimicrobial activity of Populus buds and poplar-type propolis. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 2008;24(7):1011-1017. doi: 10.1007/s11274-007-9566-5
  17. Pobłocka-Olech L, Migas P, Krauze-Baranowska M. TLC determination of some flavanones in the buds of different genus Populus species and hybrids. Acta Pharm. 2018;68(2):199-210. doi: 10.2478/acph-2018-0018
  18. Singh S, Meena A, Luqman S, Meena A. Acacetin and pinostrobin as a promising inhibitor of cancer-associated protein kinases. Food Chem Toxicol. 2021;151:112091. doi: 10.1016/j.fct.2021.112091
  19. Kupriyanova EA, Kurkin VA, Ryzhov VM, et al. Antimicrobial activity of infusions of buds and shoots of black poplar. Pharmacy. 2019;68(3):44-48. (In Russ.). [Куприянова Е.А., Куркин В.А., Рыжов В.М., и др. Антимикробная активность настоек почек и побегов тополя черного. Фармация. 2019;68(3):44-48]. doi: 10.29296/25419218-2019-03-08
  20. Kupriyanova EA, Kurkin VA, Ryzhov VM, et al. Comparative study of the antibacterial activity of extracts from the leaves of black poplar in relation to strains isolated from patients with cystic fibrosis. Bulletin of the VSU. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy. 2019;4:88-93. (In Russ.). [Куприянова Е.А., Куркин В.А., Рыжов В.М., и др. Сравнительное изучение антибактериальной активности извлечений из листьев тополя черного в отношении штаммов, выделенных от пациентов с муковисцидозом. Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2019;4:88-93]. doi: 10/29296/25419218-2019-03-08
  21. Adekenov SM, Zhabayeva AN, Itzhanova KI, et al. Development of the composition and technology of a new dental gel with anti-inflammatory and antimicrobial action. Eurasian Chemico-Technological Journal. 2020;22(2):117-122. doi: 10.18321/ectj958
  22. Kis B, Avram S, Pavel IZ, et al. Recent advances regarding the phytochemical and therapeutic uses of Populus nigra L. buds. Plants (Basel). 2020;9(11):1464. doi: 10.3390/plants9111464
  23. Pobłocka-Olech L, Inkielewicz-Stepniak I, Krauze-Baranowska M. Anti-inflammatory and antioxidative effects of the buds from different species of Populus in human gingival fibroblast cells: Role of bioflavanones. Phytomedicine. 2019;56:1-9. doi: 10.1016/j.phymed.2018.08.015
  24. Stanciauskaite M, Marksa M, Ivanauskas L, et al. Ophthalmic in situ gels with balsam poplar buds extract: Formulation, rheological characterization, and quality evaluation. Pharmaceutics. 2021;13(7):953. doi: 10.3390/pharmaceutics13070953

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Chemical structures of the most important phenolic biologically active compounds

Download (891KB)
Indexing metadata
3. Figure 2. TLC-chromatogram of water-ethanol extracts of white poplar and black poplar. Chromatographic system: chloroform-ethanol-water (25:18:2), detection at 254 nm

Download (724KB)
Indexing metadata
4. Figure 3. TLC-chromatogram of water-ethanol extracts of white poplar and black poplar. Chromatographic system: chloroform-ethanol-water (25:18:2). Treatment with an ethanolic solution of aluminum chloride, detection at 366 nm

Download (751KB)
Indexing metadata
5. Figure 4. TLC-chromatogram of water-ethanol extracts of white poplar and black poplar. Chromatographic system: chloroform- ethanol-water (25:18:2), detection after the processing with diazobenzenesulfonic acid

Download (727KB)
Indexing metadata
6. Figure 5. Electronic spectra of water-ethanol extracts from the leaves of white poplar (1) and black poplar (2)

Download (765KB)
Indexing metadata
7. Figure 6. Electronic spectra of water-ethanol extracts from wood shoots of white poplar (1) and black poplar (2)

Download (774KB)
Indexing metadata
8. Figure 7. Electronic spectra of water-ethanol extracts from the buds of white poplar (1) and black poplar (2)

Download (787KB)
Indexing metadata
9. Figure 8. Electronic spectra of water-ethanol extracts from the bark of white poplar (1) and black poplar (2)

Download (777KB)
Indexing metadata
10. Figure 9. Electronic spectra of water-ethanol extracts from leaves of white poplar

Download (786KB)
Indexing metadata
11. Figure 10. Electronic spectra of water-ethanol extracts from wood shoots of white poplar

Download (776KB)
Indexing metadata
12. Figure 11. Electronic spectra of water-ethanol extracts from buds of white poplar

Download (779KB)
Indexing metadata
13. Figure 12. Electronic spectra of water-ethanol extracts from the bark of white poplar

Download (773KB)
Indexing metadata
14. Figure 13. Electronic spectra of water-ethanol extracts from the raw materials of white poplar

Download (821KB)
Indexing metadata
15. Figure 14. Electronic spectra of water-ethanol extracts of white poplar buds (1) and RS pinostrobin solution (2)

Download (787KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Kosenko A.A., Kurkina A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».