Identification and determination of different alkaloids from Atropa belladonna L. by Gas chromatography method

Document Type: Original article

Authors

1 Islamic Azad University, Qoeds Branch, Tehran, Iran;

2 Institute of Medicinal Plants, ACECR, Karaj, Iran;

3 Islamic Azad University, Science and Research Branch, Tehran, Iran;

Abstract

Background & Aim: A. belladonna (family: Solanaceae) is one of important pharmaceutical plants which contain tropane ‎alkaloids. Tropane alkaloids are distinct group of secondary metabolites of the ‎Solanaceae family.  The most important alkaloids of A. belladonna are atropine and hyoscine that are used extensively because of their medicinal properties. Therefore Identification and ‎Determination‏ ‏of Different Alkaloids rate by Gas chromatography (GC) Method in Iran various areas are necessary. Experimental: The accessions were collected from five different regions including Ardabil, Marzanabad, Tonekabon, Karaj and Ramsar (Iran) and all of plant organs were dried. Using ‎change of pH‏ ‏and solvents, the alkaloids contents were extracted and the identified and finally ‎the amount of each alkaloid was determined. Results & Discussion: Atropine contents in the accessions of Ardebil, Marzanabad, Tonekabon, Karaj, and Ramsar were ‎determined 1.8, 1.62, 1.01, 0.76 and 0.67 % respectively. Hyoscine contents were determined 0.47, ‎‎0.23, 1.23, 0.16 and 0.09 % respectively. And amount of both total alkaloids were determined 2.66, ‎‎1.85, 2.24, 0.92 and 0.76 % respectively. In this study, the highest amount of atropine (1.8 %), and both ‎total alkaloids which extracted from all dried plant organs belong to the accessions from Ardebil and the ‎highest amount of hyoscine (0.46 %) were determined in the accessions from Tonekabon. The lowest ‎amount of hyoscine, atropine and both total alkaloids belong to the accessions were from Ramsar‎.   Industrial and practical recommendations: According to the findings of this study, for extraction more atropine and collection of atropine and   hyoscine from Atropa bladonna, the samples of Ardabil region can be recommended.

Keywords


Article Title [Persian]

شناسائی و تعیین مقدار آلکالوئیدهای مختلف گونه Atropa belladonna L از نقاط مختلف ایران به روش کروماتوگرافی گازی (GC)

Authors [Persian]

  • سجاد صداقت 1
  • رضا حاجی آقایی 2
  • رحیم تقی زاد فرید 1
  • زهره کدخدا 1
  • سید وحید قاسمی 2
  • حسن علی نقدی بادی 2
  • فرهاد حریری اکبری 3
  • شمس علی رضازاده 2
1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد شهر قدس، تهران، ایران؛
2 پژوهشکده گیاهان دارویی جهاد دانشگاهی، کرج، ایران؛
3 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران؛
Abstract [Persian]

مقدمه و هدف: گیاه شابیزک از خانواده سیب زمینی و یکی از گیاهان دارویی مهم می باشد که شامل تروپان آلکالوییدها است. تروپان آلکالوییدها ‏یک گروه مشخص از متابولیت­های ثانویه خانواده سیب زمینی هستند. مهمترین آلکالوییدهای گیاه شابیزک آتروپین و هیوسین ‏می باشد که به صورت وسیعی به سبب خواص دارویی مورد استفاده قرار می گیرند. بنابراین شناسایی و تعیین مقدار این ‏آلکالوییدها در گیاهان مناطق مختلف ایران ضروری است. هدف از این مطالعه شناسائی و تعیین مقدار آلکالوئیدهای مختلف گونه ‏Atropabelladonna ‎‏ از مناطق مختلف به روش کروماتوگرافی گازی ‏بود. روش تحقیق: کل اندام­های زمینی گیاه از پنج منطقه شامل اردبیل، مرزن آباد، تنکابن، کرج و رامسر جمع آوری و خشک گردید. سپس عمل عصاره گیری انجام شد. با تغییر اسیدیته و حلال، آلکالوییدها ‏استخراج، شناسایی و تعیین مقدار گردید. نتایج و بحث: مقدار آتروپین در گیاه خشک در بین شهرهای اردبیل، مرزن آباد، تنکابن، کرج و رامسر به ترتیب 67/0، 76/0، ‏‏00/1، 62/1 و 8/1 درصد و مقدار هیوسین به ترتیب 091/0، 157/0، 23/1، 231/0 و 465/0 درصد و مقدار مجموع هر دو ‏آلکالویید به ترتیب 7584/0، 918/0، 138/2، 5811/1 و 656/2 درصد به­دست آمد. در این تحقیق بیشترین مقدار آتروپین به­دست ‏آمده از کل اندام­های زمینی گیاه در نمونه اردبیل 8/1 درصد بود و بیشترین میزان هیوسین 23/1 در نمونه تنکابن بود. نمونه رامسر ‏کمترین میزان هیوسین و آتروپین (%) و مجموع آن­ها را داشت؛ در حالی که نمونه اردبیل بالاترین آتروپین و مجموع ‏آتروپین و هیوسین را داشت. توصیه کاربردی/صنعتی:  با توجه به نتایج حاصل از این تحقیق می توان برای استخراج بیشتر آتروپین و مجموع ‏آتروپین و هیوسین از گیاه شابیزک از نظر اقتصادی جمعیت منطقه اردبیل را پیشنهاد نمود.

Keywords [Persian]

  • شابیزک ‎ ‎تروپان هیوسین آتروپین آلکالوئیدها
احمدیان چاشمی ن.، شریفی، م.، کریمی، ف. و رهنما، ح. 1386. بررسی مقایسه ای تولید تروپان آلکالوئیدها در ریشه های مویین تراریخت و گیاهچه های شابیزک (.Atropa belladonna L)  تحت تاثیر تیمار سالیسیلیک اسید. زیست شناسی گیاهی، 1: 63-76.

بهمن زادگان جهرمی، ع.، سفیدکن، ف.، جایمند، ک. 1387. استخراج و اندازه گیری تروپان آلکالوییدهای -L هیوسیامین و (-)- اسکوپولامین (هیوسین) از اندام های مختلف . Hyoscyamus reticulates L. و Hyoscyamus pusillus L.. پژوهش و سازندگی، 79: 145-153.

تسلیمی، ج. 1380. مطالعه کمی و کیفی آلکالوئیدهای سه گونه بذرالبنج. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، صفحه 79.

غفارزادگان ر.، خدیوپارسی، پ.، خلیقی سیگارودی، ف.، پیرعلی همدانی، م.، کدخدا، ز.، رضازاده، ش.ع. 1389. بهینه سازی روش استخراج ماده اولیه دارویی هیوسین از گیاه بذرالبنج. گیاهان دارویی، 9: 87-95.

قاسمی، ع. 1388. گیاهان دارویی و معطر (شناخت واثرات آن­ها). انتشارات دانشگاه آزاد اسلامی. 560 صفحه.

قهرمان، ا. 1358-1380. ﻓﻠﻮﺭ ﺭﻧﮕﻲ ﺍﻳﺮﺍﻥ، ﺟﻠﺪﻫﺎﻱ 1-24 . انتشارات موسسه جنگل ها و مراتع کشور، کرج، ایران.

کریمی، ف.، امینی اشکوری، ط. و زینالی ا.  1388. تغییرات محتوای آلکالوئید تام، آتروپین و اسکوپولامین در برگ گیاه شاهبیزک (.Atropa belladonna L) از رویشگاه واز - شمال ایران، در ارتباط با برخی عوامل فنولوژیکی و محیطی. زیست شناسی گیاهی، 1(1-2): 77-88.

Bourgaud, F., Gravot, A., Milesi, S. and Gontier, A. 2001. Production of secondary metabolites. A historical perspective. Plant Sci. 161: 839 -851.

Harriri, F., Omidi, M. and Etminan, A. Provides an easy method for DNA extraction and purification of medicinal plants. Journal of Plant and Ecosystem Research. 1: 70-72.

Larson, R.A. and Marley, K.A. 1984. Phytochemistry. Vol. 23.

Latif, T. and Gray, A. 2006. Natural Product Isolation. Humana Press: Totowa, New Jersy, USA.

Miraldi, E., Masti, A., Ferri, S. and Comparini, I. 2001. Distribution of hyoscyamine andscopolamine in Datura stramonium. Fitoterapia, 72:  644-648 .

Mohammad, A. 1998. Text Book of Pharmacognosy. 2nd ed, C.B.S.

Starmans, D. and Nijhuis, H. 1996. Extraction of secondary metabolites from plant material. A review. Trends in Food Science & Technologly. 7: 191-197.

Trease, G.E. and Evans, W.C. 1996. Pharmacognosy. 14nd ed. W.B. Saunders Company Ltd.

Verpoorte, R. and Memelink, J. 2002. Engineering Secondary metabolite production in plants. Crop in Biotechnology. 8: 181-187.