Tincture of Juglans nigra L. bark: peculiarities of standardization

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Juglans nigra L. is a species of trees in the Juglandaceae family. This plant of the genus Juglans L. has not been sufficiently studied in comparison with other species, including Juglans regia L. It is a perspective medicinal plant raw material, its derivatives have an antimicrobial, general tonic effect. The known antimicrobial and general tonic activity of Juglans L preparations presented on the pharmaceutical market is probably due to substances of a flavonoid nature. These data indicate the relevance of studying the flavonoids of the Juglans nigra L. bark.

AIM: The aim of this study is to develop methods for qualitative analysis and quantitative determination of biologically active compounds for tincture of Juglans nigra L. bark with the using of spectrophotometry, thin layer chromatography, microcolumn high performance liquid chromatography.

MATERIALS AND METHODS: The object of the study was the tincture of Juglans nigra L. bark, samples of which were prepared in March-April 2020 on the territory of the Botanical Garden of Samara University, standard samples of myricitrin, myricetin. UV spectra were recorded with the use of Specord 40 spectrophotometer (Analytik Jena). Chromatographic analysis was carried out by thin-layer chromatography (qualitative analysis), reversed-phase high performance liquid chromatography on a Milikhrom-6 microcolumn liquid chromatograph (quantitative analysis).

RESULTS: As a result of the chromatographic study, myricitrin were revealed, it appeared to be the dominant flavonoid substance. This compound has Rf value of about 0.4 in the solvent system of chloroform-ethanol-water (25:18:2). A method for the quantitative determination of the total flavonoids calculated on myricitrin in tincture of Juglans nigra L. bark was developed by means of differential spectrophotometry. It was determined that the content of the total flavonoids calculated on myricitrin in the tincture of Juglans nigra L. bark was 0.84 ± 0.07%. A method for the quantitative determination of myricitrin in tincture of Juglans nigra L. bark by high performance liquid chromatography was developed. The content of the dominant flavonoid as myricitrin (myricetin-3-O-α-L-rhamnopyranoside) in the tincture of Juglans nigra L. bark was 0.42 ± 0.06%.

CONCLUSIONS: The methods of qualitative analysis and quantitative determination of flavonoids for tincture of Juglans nigra L. bark with the use of modern instrumental methods of analysis (spectrophotometry, thin layer chromatography, high performance liquid chromatography) has been developed. These results can be used to standardize the tincture of Juglans nigra L. bark.

About the authors

Natalya I. Zimenkina

Samara State Medical University

Author for correspondence.
Email: n.i.zimenkina@samsmu.ru

Postgraduate student, Department of Pharmacognosy with Botany and Bases of Phytotherapy

Russian Federation, Samara

Vladimir A. Kurkin

Samara State Medical University

Email: v.a.kurkin@samsmu.ru

Doctor of Pharmaceutical Sciences, Professor, Head of the Department of Pharmacognosy with Botany and Bases of Phytotherapy

Russian Federation, Samara

References

  1. Belenovskaya LM, Budantsev AL. Naphthoquinones of Russian flora species and their biological activity. Rastitelnye resursy. 2006;42(4):108–141. (In Russ.)
  2. Gubanov IA, Krylova IL, Tikhonova VL. Dikorastushchiye poleznyye rasteniya SSSR. Мoscow: Mysl’; 1976. P. 81–85. (In Russ.)
  3. Dayronas JV, Zilfikarov IN. Orekh gretskiy – perspektivnoye lekarstvennoye rasteniye (obzor literatury). Proceedings of the II Russian Phytotherapheutic Congress; Oct 22–23, 2010; Moscow. Traditsionnaya meditsina. 2010;3(22):118–123. (In Russ.)
  4. Dayronas JV, Zilfikarov IN. Spektrofotometricheskoye opredeleniye proizvodnykh yuglona v list’yakh orekha gretskogo. Proceedings of the All-Russian Scientific and Practical Conference “Sovremennaya farmatsevticheskaya nauka i praktika: traditsii, innovatsii, prioritety”; May 24-26, 2011. Samara; 2011. P. 113–114. (In Russ.)
  5. Dayronas JV, Zilfikarov IN, Korochinsky AV, Korochinskaya VV. Determination of naphthoquinones in the raw material and phytopreparation of black walnut (Juglans nigra L). Farmatsiya. 2013;(4):12–14. (In Russ.)
  6. Kurkin VA. Farmakognoziya: uchebnik dlya studentov farmacevticheskikh vuzov. 4th ed. Samara; 2019. (In Russ.)
  7. Kurkina AV. Flavonoidy farmakopeynykh rasteniy: monografiya. Samara; 2012. (In Russ.)
  8. 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):1253–1260. doi: 10.1021/tx8000785
  9. Constantinou A, Mehta R, Runyan C, et al. Flavonoids as DNA topoisomerase antagonists and poisons: structure-activity relationships. J Nat Prod. 1995;58(2):217–225. doi: 10.1021/np50116a009
  10. 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
  11. Paudel P, Satyal P, Dosoky NS, et al. 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;8(10):1481–1486.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Structural formulas of myricitrin (a) and myricetin (b)

Download (41KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. TLC-chromatogram of water-ethanolic extraction from Juglans nigra barks and leaves in a solvent system of chloroform-ethanol-water (25:18:2): a — detection in visible light; b — detection in UV light at the wavelength of 365 nm; c — detection in UV light at the wavelength of 365 nm after the processing with an ethanolic solution of aluminum chloride (AlCl3); d — detection after the processing with diazobenzenesulfonic acid. 1 — 70% solutions of water- ethanolic extraction of Juglans nigra bark; 2 — tincture of Juglans nigra bark; 3 — 70% solutions of water-ethanolic extraction of Juglans nigra leaves; 4 — tincture of Juglans nigra leaves; 5 — myricitrin; 6 — myricetin

Download (134KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Electronic spectra of the studied solution of the tincture with Juglans nigra bark: 1 — initial solution; 2 — solution with the addition of aluminum chloride

Download (106KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Electronic spectra of the studied solution of the tincture with Juglans nigra bark (differential option)

Download (96KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Electronic spectra of ethanolic solutions of myricitrin: 1 — initial solution; 2 — solution with the addition of aluminum chloride

Download (111KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Electronic spectra of ethanolic solution of myricitrin (differential option)

Download (99KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. High performance liquid chromatogram of myricitrin

Download (70KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. High performance liquid chromatogram of myricetin

Download (62KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. High performance liquid chromatogram of test solutions of tincture with Juglans nigra bark: 1 — myricitrin; 2 — myricetin

Download (68KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. High performance liquid chromatogram of the studied solution of the tincture of the Juglans nigra bark with the addition of myricitrin (1) and myricetin (2)

Download (93KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. Chart of the dependence of the peak area on the concentration of myricitrin in the sample and the equation of linear regression

Download (122KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2021 Zimenkina N.I., Kurkin V.A.

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».