Simultaneous identification, quantification, and main components analysis of Artemisia annua and Artemisia tilesii "hairy" root extracts

Abstract

The profiles of polyphenolic phytochemicals in extracts of "hairy" roots of Artemisia tilesii Ledeb. and Artemisia annua L. were studied. Analytical separation and quantification of main components in extracts were evaluated. "Hairy" roots were grown in vitro on Murashige and Skoog medium. High-performance chromatography coupled with different types of detection (photo diode array detection (DAD) and electrospray ionization with ultra-high resolution Qq-Time-of-Flight mass spectrometry) was used to identify and quantify the main biologically active components in ethanol extracts of "hairy" roots. The amount of flavonoids was 94.71-144.33 mg RE/g DW and 33.52-78.00 mg RE/g DW in "hairy" roots of A. annua and A. tilesii, respectively. In most samples of "hairy" roots, the amount of flavonoids was higher than the content in the control plant roots. The presence of Apigenin (0.168 ± 0.003 mg/L and 0.178 ± 0.006 mg/L), Quercetin (0.282 ± 0.005 mg/L and 0.174 ± 0.005 mg/L) in the extracts of A. annua and A. tilesii was shown by reverse-phase HPLC-DAD method. Chlorogenic acid, Kaempferol, and other flavonoids were detected. Developed HPLC-DAD method demonstrated the high percentage of recovery, low limit of detection and quantification (9,11 ng/ml  LOQ  16,51 ng/ml). Thus, the method is suitable for the simultaneous quantification of phenolic acids and flavonoids in various plant extracts with short time and high efficiency.

Мета – дослідження профілів поліфенольних сполук в екстрактах "бородатих" коренів Artemisia tilesii Ledeb. і A. аnnua L., аналітичне розділення і кількісне визначення компонентів. "Бородаті" корені вирощували in vitro на середовищі Мурасіге і Скуга. Високоефективна хроматографія з різними видами детектування (тандемним квадруполь-часопролітним мас-спектрометром та діодно-матричним детектуванням) було використано для ідентифікації та кількісного визначення основних компонентів у складі етанольних екстрактів "бородатих" коренів. У більшості зразків "бородатих" коренів вміст флавоноїдів був вищим за вміст у коренях контрольних рослин. Показано наявність в етанольних екстрактах "бородатих" коренів A. annua та A. tilesii апігеніна (0,168 ± 0,003 мг/л і 0,178 ± 0,006 мг/л), кверцетина (0,282 ± 0,005 мг/л і 0,174 ± 0,005 мг/л), виявлено хлорогенову кислоту, кемпферол та інші флавоноїди. Розроблено методику ВЕРХ з діодно-матричним детектуванням для кількісного визначення основних компонентів в екстрактах "бородатих" коренів, що характеризується широким діапазоном лінійності, високою чутливістю (9,11 нг/мл  LOQ  16,51 нг/мл), точністю та коректністю. Методика дозволяє робити одночасне визначення фенольних кислот та флавоноїдів з оптимальним часом і високою ефективністю. Розроблена методика може бути використана для аналізу екстрактів рослин різних видів.