Standardization problems of medicinal preparations from Rhodiola rosea L.

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Rhodiola rosea L. rhizomes and roots are pharmacopoeial raw materials, which are used in official medicine for obtaining medicines with adaptogenic activity. One of the most common problems in the production of medicines from Rhodiola rosea L. rhizomes and roots is the use of poor quality medicinal plant materials, which leads to the absence of biologically significant compounds in the preparations. One of the possible reasons is the shortcomings in the existing approaches to the standardization of Rhodiola rosea L. raw materials and preparations.

The aim of the study is the improvement of approaches to the standardization of medicinal preparations from Rhodiola rosea L. rhizomes and roots.

Materials and methods. Experimental and industrial samples of liquid extract from Rhodiola rosea L. roots, as well as reference samples of rosavin and salidroside, were used as materials of the research. The HPLC analysis was carried out using a Milichrom-6 chromatograph (NPAO Nauchpribor) under the following conditions of reversed-phase chromatography in an isocratic mode: a steel column KAKH-6-80-4 (2 mm x 80 mm; Separon-C18 7 μm), a mobile phase – acetonitrile: 1% solution of acetic acid in water in the ratio of 14:86, the elution rate was 100 μL/min, the eluent volume was 2000 μL. The constituents were detected at the wavelength of 252 nm (rosavin) and 278 nm (salidroside).

Results. An assay of rosavin and salidroside in the liquid extract of Rhodiola rosea L. was developed using the HPLC method. It was determined that the content of rosavin in the samples of the liquid extracts obtained from Rhodiola rosea L. rhizomes and roots of the pharmacopoeial quality, varied from 0.21%±0.03% to 0.32%±0.04%, salidroside – from 1.13% ±0.05% to 2.71%±0.12%, respectively. The results of statistical processing indicate that the relative error of the average result for the determination of rosavin and salidroside in the preparations of Rhodiola rosea L. with a confidence level of 95% does not exceed ±6.0%.

Conclusion. Thus, methodological approaches to the analysis of medicinal preparations from Rhodiola rosea L. rhizomes and roots have been substantiated. These methodological approaches consist of the quantitative determination of the dominant and diagnostically significant biologically active compounds – rosavin and salidroside.

About the authors

Vladimir A. Kurkin

Samara State Medical University

Author for correspondence.
Email: v.a.kurkin@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-7513-9352

Doctor of Sciences (Pharmacy), Professor, Head of the Department of Pharmacognosy with Botany and the basics of Phytotherapy

Russian Federation, 89, Chapaevskaya Str., Samara, Russia, 443099

Tatyana K. Ryazanova

Samara State Medical University

Email: t.k.ryazanova@samsmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-4581-8610

Candidate of Sciences (Pharmacy), Associate Professor of the Department of Management and Economics in Pharmacy

Russian Federation, 89, Chapaevskaya Str., Samara, Russia, 443099

References

  1. Kurkin VA, Zapesochnaya GG, Kiryanov AA et al. On the quality of raw materials of Rhodiola rosea [O kachestve syr’ya rodioly rozovoj]. Chemical and pharmaceutical journal=Khimiko-Farmacevticheskii zhurnal. 1989; 23(11): 1364–7. Russian
  2. Kiryanov AA, Bondarenko LT, Kurkin VA, Zapesochnaya G.G. Dynamics of accumulation of rosavidin and salidroside in rhizomes of Rhodiola rosea [Dinamika nakopleniya rozavidina i salidrozida v kornevishchah rodioly rozovoj]. Chemical and pharmaceutical journal=Khimiko-Farmacevticheskii zhurnal. 1989; 23(4): 449–52. Russian
  3. Marchev AS, Dinkova-Kostova AT, György Z, Mirmazloum I. Rhodiola rosea L.: from golden root to green cell factories. Phytochem Rev. 2016;15(4): 515–36. doi: 10.1007/S11101-016-9453-5.
  4. Ma GP, Zheng Q, Xu MB, Zhou XL, Lu L, Li ZX, Zheng GQ. Rhodiola rosea L. Improves Learning and Memory Function: Preclinical Evidence and Possible Mechanisms. Front Pharmacol. 2018 Dec 4;9:1415. doi: 10.3389/fphar.2018.01415.
  5. Jawaid T, Tewari N, Verma L. Adaptogenic agents: a Review. Int Jour of Biomed Res. 2011;2(5):285–304. doi: 10.7439/ijbr.v2i5.104.
  6. Tao H, Wu X, Cao J, Peng Y, Wang A, Pei J, Xiao J, Wang S, Wang Y. Rhodiola species: A comprehensive review of traditional use, phytochemistry, pharmacology, toxicity, and clinical study. Med Res Rev. 2019 Sep;39(5):1779–1850. doi: 10.1002/med.21564.
  7. Li Y, Pham V, Bui M, Song L, Wu C, Walia A, Uchio E, Smith-Liu F, Zi X. Rhodiola rosea L.: an herb with anti-stress, anti-aging, and immunostimulating properties for cancer chemoprevention. Curr Pharmacol Rep. 2017 Dec;3(6):384395. doi: 10.1007/s40495-017-0106-1.
  8. Pu WL, Zhang MY, Bai RY, Sun LK, Li WH, Yu YL, Zhang Y, Song L, Wang ZX, Peng YF, Shi H, Zhou K, Li TX. Anti-inflammatory effects of Rhodiola rosea L.: A review. Biomed Pharmacother. 2020 Jan;121:109552. doi: 10.1016/j.biopha.2019.109552.
  9. Recio MC, Giner RM, Máñez S. Immunmodulatory and Antiproliferative Properties of Rhodiola Species. Planta Med. 2016 Jul;82(11–12):952–60. doi: 10.1055/s-0042-107254.
  10. Nabavi SF, Braidy N, Orhan IE, Badiee A, Daglia M, Nabavi SM. Rhodiola rosea L. and Alzheimer’s Disease: From Farm to Pharmacy. Phytother Res. 2016 Apr;30(4):532–9. doi: 10.1002/ptr.5569.
  11. Khanna K, Mishra KP, Ganju L, Singh SB. Golden root: A wholesome treat of immunity. Biomed Pharmacother. 2017 Mar;87:496–502. doi: 10.1016/j.biopha.2016.12.132.
  12. Kurkin VA, Dubishchev AV, Ezhkov VN, Titova IN, Avdeeva EV. Antidepressant activity of some phytopharmaceuticals and phenylpropanoids. Pharmaceutical Chemistry Journal. 2006;42(10):614–9. doi: 10.1007/s11094-006-0205-5.
  13. Khanum F, Bawa AS, Singh B. Rhodiola rosea: A Versatile Adaptogen // Compr Rev Food Sci Food Saf. 2005; 4(3):55-62. doi: 10.1111/j.1541–4337.2005.tb00073.x.
  14. Kurkin VA, Petrukhina IK, Akushskaya AS. Issledovanie nomenklatury adaptogennyh lekarstvennyh preparatov, predstavlennyh na farmacevticheskom rynke Rossijskoj Federacii [Research of the nomenclature of adaptogenic drugs presented on the pharmaceutical market of the Russian Federation]. Fundamental’nye issledovaniya=Fundamental research. 2014; 8–4: 898–902. Russsian
  15. Li Q, Wang J, Li Y, Xu X. Neuroprotective effects of salidroside administration in a mouse model of Alzheimer’s disease. Mol Med Rep. 2018 May;17(5):7287–92. doi: 10.3892/mmr.2018.8757.
  16. Perfumi M, Mattioli L. Adaptogenic and central nervous system effects of single doses of 3% rosavin and 1% salidroside Rhodiola rosea L. extract in mice. Phytother Res. 2007 Jan;21(1):37–43. doi: 10.1002/ptr.2013.
  17. Tolonen A, Pakonen M, Hohtola A, Jalonen J. Phenylpropanoid glycosides from Rhodiola rosea. Chem Pharm Bull (Tokyo). 2003 Apr;51(4):467–70. doi: 10.1248/cpb.51.467.
  18. Kurkin VA. Phenylpropanoids from Medicinal Plants: Distribution, Classification, Structural Analysis, and Biological Activity. Chemistry of Natural Compounds. 2003; 39(2): 123–53. doi: 10.1023/A:1024876810579.
  19. Kurkin VA, Dubishchev AV, Titova IN, Avdeeva EV, Braslavsky VB, Kurkina AV, Ezhkov VN. Phenylpropanoids of medicinal plants are perspective sources of neurotropic phytopreparations. XXIII International Conference on Polyphenols, Canada. 2006:53-4
  20. Kurkin VA. Phenylpropanoids as the biologically active compounds of the medicinal plants and phytopharmaceuticals. Advances in Biological Chemistry. 2013;3(1).26–8. doi: 10.4236/abc.2013.31004.
  21. State Pharmacopoeia of the Russian Federation. XIV ed., 4 volumes. Ministry of Health of the Russian Federation, 2018. Available from: http://www.femb.ru/femb/pharmacopea.php
  22. Wang Z, Hu H, Chen F, Zou L, Yang M, Wang A, Foulsham JE, Lan K. Metabolic profiling assisted quality assessment of Rhodiola rosea extracts by high-performance liquid chromatography. Planta Med. 2012 May;78(7):740–6. doi: 10.1055/s-0031-1298373.
  23. Booker A, Jalil B, Frommenwiler D, Reich E, Zhai L, Kulic Z, Heinrich M. The authenticity and quality of Rhodiola rosea products. Phytomedicine. 2016 Jun 15;23(7):754–62. doi: 10.1016/j.phymed.2015.10.006.
  24. Khokhlova K, Zdoryk O. Authentication of Rhodiola rosea, Rhodiola quadrifida and Rhodiola rosea liquid extract from the Ukrainian market using HPTLC chromatographic profiles. Nat Prod Res. 2020 Oct;34(19):2842–46. doi: 10.1080/14786419.2019.1591398.
  25. Kucinskaite A, Pobłocka-Olech L, Krauze-Baranowska M, Sznitowska M, Savickas A, Briedis V. Evaluation of biologically active compounds in roots and rhizomes of Rhodiola rosea L. cultivated in Lithuania. Medicina (Kaunas). 2007;43(6):487–94.
  26. Ganzera M, Yayla Y, Khan IA. Analysis of the marker compounds of Rhodiola rosea L. (golden root) by reversed phase high performance liquid chromatography. Chem Pharm Bull (Tokyo). 2001 Apr;49(4):465–7. doi: 10.1248/cpb.49.465.
  27. Kurkin VA, Zapesochnaya GG, Gorbunov YuN, Nukhimovsky EL, Shreter AI. Himicheskoe issledovanie nekotoryh vidov roda Rhodiola L. i Sedum L. i voprosy ih hemosistematiki [Chemical study of some species of the genus Rhodiola L. and Sedum L. and questions of their chemosystematics] // Rastitel’nye resursy=Plant resources. 1986; 22(3): 310–9. Russian
  28. Kurkin V.A., Zapesochnaya G.G., Nuhimovskij E.L., Klimahin G.I. Himicheskij sostav kornevishch mongol’skoj populyacii Rhodiola rosea L., introducirovannoj v Podmoskov’e [The chemical composition of the rhizomes of the Mongolian population of Rhodiola rosea L. introduced in the Moscow region]. Chemical and pharmaceutical journal=Khimiko-Farmacevticheskii zhurnal. 1988; 22(3): 324–6. Russian

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1 – HPLC chromatogram of salidroside reference sample solution, 0.88 mg/ml

Download (14KB)
Indexing metadata
3. Figure 2 – HPLC chromatogram of the experimental sample of liquid extract from Rhodiola rosea L. rhizomes and roots

Download (19KB)
Indexing metadata
4. Figure 3 – HPLC chromatogram of rosavin reference sample solution, 0.60 mg/ml

Download (15KB)
Indexing metadata
5. Figure 4 – HPLC chromatogram of the experimental sample of liquid extract from Rhodiola rosea L. rhizomes and roots

Download (15KB)
Indexing metadata
6. Figure 5 – Representative HPLC chromatogram of industrial samples of liquid extract from Rhodiola rosea L. rhizomes and roots

Download (17KB)
Indexing metadata
7. Figure 6 – Graph of the dependence of the peak height on the concentration of salidroside in the sample and the linear regression equation

Download (61KB)
Indexing metadata
8. Figure 7 – Graph of the dependence of the peak area on the concentration of rosavin in the sample and the linear regression equation

Download (86KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2021 Kurkin V.A., Ryazanova T.K.

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».