Abstract | Prirodne ljekovite tvari od pamtivijeka se primjenjuju u tretmanu različitih zdravstvenih
tegoba. Općenito se vjeruje da je rizik njihove uporabe nizak, no izvješća o neželjenim
reakcijama upućuju na potrebu razvoja djelotvornih sustava njihove karakterizacije. To
je od iznimne važnosti jer su takvi pripravci često vrlo kompleksnog sastava, a
razumijevanje njihovog ponašanja u organizmu te profila kakvoće neophodno je za
prosudbu sigurnosti primjene. U karakterizaciji prirodnih tvari koriste se mnoge
analitičke tehnike, među kojima kromatografski fingerprint zauzima značajno mjesto. Brzi
razvoj kromatografije te poboljšani instrumentalni sustavi pridonijeli su generiranju
ogromne količine analitičkih podataka, a primjena kemometrije, koja koristi relevantne
matematičke i statističke modele, omogućuje oblikovanje optimalnog mjeriteljskog
postupka i dobivanje maksimalnog broja informacija iz eksperimentalnih podataka.
Cilj istraživanja
Cilj istraživanja je analiza literature vezane uz karakterizaciju prirodnih bioaktivnih tvari
i proizvoda, s naglaskom na pristupima koji se temelje na kemijskom i biološkom
fingerprintu. Obradit će se relevantne analitičke metode koje se primjenjuju u fingerprint
karakterizaciji uzoraka prirodnog podrijetla, s naglaskom na kromatografske metode.
Prikazat će se kemometrijske strategije u prosudbi eksperimentalnih podataka dobivenih
fingerprint analizom.
Materijali i metode
Istraživanja provedena u okviru ovoga specijalističkog rada teorijskog su karaktera i
obuhvaćaju detaljan pregled dostupne stručne i znanstvene literature čija je tematika
vezana za područje teme rada. Pretraživane su sve dostupne bibliografske baze podataka
rada i servisi (Medline/PubMed, ScienceDirect, EMBASE i dr.), uz primjenu ključnih riječi
poput: fingerprint, quality control, chromatography, data analysis, chemometrics i sl.
Baza podataka o do sada poznatim vrstama fingerprint analitičkih metoda i njihovim
karakteristikama prikupljena je detaljnim pregledom dostupne literature iz područja
kontrole kakvoće prirodnih bioaktivnih tvari, s naglaskom na kromatografskoj fingerprint
analizi i odgovarajućim kemometrijskim pristupima. Pregledom relevantnih publikacija,
prikupljeni su podatci vezani uz kemometrijske alate u obradi sirovih podataka dobivenih
fingerprint karakterizacijom. Pregledane su također publikacije Svjetske zdravstvene
organizacije (WHO), Američka farmakopeja (USP), Europska farmakopeja (Ph. Eur. 9),
međunarodne smjernice o dobroj praksi na području biljnih lijekova, te recentni
znanstveni i stručni članci čija je tematika vezana uz temu i sadržaj završnog
specijalističkog rada.
Rezultati
Uloga i značaj uvođenja kromatografskog fingerprinta te kemometrijskog pristupa za
karakterizaciju, prosudbu i kontrolu kakvoće uzoraka prirodnog podrijetla prikazana je
iz pregleda studija provedenih u zadnjem desetljeću, s posebnim naglaskom na recentnim
studijama provedenim u posljednjih nekoliko godina.
U pregledu je naglašena važnost ovakvog pristupa karakterizaciji uzoraka prirodnog
podrijetla te njihovog razlikovanja od krivotvorina na temelju glavnih bioaktivnih
komponenata te ukupne fitokemijske različitosti.
Zaključak
Lijekovi prirodnog podrijetla koji ulaze u sastav tradicionalnih medicina široko se
primjenjuju diljem svijeta. No, zbog složenosti njihovog sastava, raspoloživi podatci o
njihovoj autentifikaciji, djelotvornosti i sigurnosti ne ispunjavaju kriterije koji bi podržali
njihovu globalnu uporabu. Metoda fingerprinta opisuje integralnu karakterizaciju i
odražava interaktivne aspekte složenih komponenata te stoga može ponuditi mogućnost
ocjenjivanja kakvoće spomenute skupine terapeutika slijedeći cjeloviti pristup.
Kemometrijske tehnike uvode multivarijatne analitičke metode u fingerprint radi
dobivanja čim više korisnih informacija, a što je u skladu s holističkim pristupom te igra
značajnu ulogu u osnovi istraživanja. Najvažnije analitičke tehnike korištene u
fingerprintu uključuju kromatografske i spektroskopske metode. Iako je kemometrija
ključna u procjeni kakvoće lijekova prirodnog podrijetla, kromatografski fingerprint nije
u svim slučajevima idealno rješenje za određivanje svih prisutnih spojeva. Stoga se
istražuju i kombinacije kemijskog fingerprinta s biološkim metodama, biofingerprintom i
metaboličkim fingerprintom. Farmakodinamika i eksportni sustavi lijekova prirodnog
podrijetla nalaze se u fokusu znanstvenih istraživanja, međutim još uvijek je potrebno
uložiti znatne napore kako bi se dobio savršen sustav za karakterizaciju i procjenu
kakvoće kompleksnih uzoraka iz prirodnih izvora. |
Abstract (english) | Natural medicinal substances are used in the treatment of various health problems since
time immemorial. It is generally believed that the risk of their use is low, but reports of
adverse reactions suggest the need to develop effective system of characterization. This
is crucial because such preparations are often very complex, and understanding of their
behaviour in the human organism, a well as the quality profile is essential for evaluation
of their safety use. Many cutting-edge analytical technologies have been introduced to
evaluate the quality of natural products and significant amount of measurement data has
been produced. Among the analytical methods, chromatographic fingerprinting has been
recommended as a potential and reliable methodology for characterization and quality
control of natural products. The fast evolution of chromatographic science and the
improved instrumentation generates enormous amount of analytical data. Chemometrics,
which uses relevant mathematical and statistical models, enables the design of optimal
metrological process and obtaining the maximum information from experimental data.
Objectives
The aim of the research is to analyse the literature related to the characterization of
natural medicinal products with an emphasis on chemical and biological fingerprint
analyses. Relevant analytical methods applied in fingerprint characterization with
emphasis on chromatographic methods will be processed.
Chemometric strategies will be presented in the evaluation of experimental data obtained
by fingerprint analysis.
Materials and methods
Research carried out within this specialist work includes an overview of all available
publications using available bibliographic databases and services (Medline / PubMed,
ScienceDirect, EMBASE and others), with the use of keywords such as fingerprint, quality
control, chromatography, data analysis, chemometrics etc.
The database of well-known types of fingerprint analytical methods and their
characteristics was collected through a detailed review of available literature in the field
of quality control of natural bioactive substances, with an emphasis on chromatographic
fingerprint analysis. The World Health Organization (WHO), the US Pharmacopoeia (USP),
the European Pharmacopoeia (Ph. Eur.), International Good PhytoChannel Guidelines,
and recent scientific and expert articles have also been reviewed.
By reviewing the relevant literature, data were collected on the chemometric tools used
in the processing of raw data obtained by fingerprint characterization.
Results
The role and importance of the introduction of chromatographic fingerprinting and the
chemometric approach for characterization, judgment, and quality control of samples of
natural origin is presented from a review of studies conducted in the last decade, with
emphasis on recent studies conducted over the last few years. The review emphasizes the
importance of this approach for distinguishing many samples of natural origin from their
counterfeits based on their principal, bioactive components and phytochemical diversity.
Conclusion
The usage of traditional medicines has expanded globally, but the data about
authentication, efficacy, and safety is far from sufficient to meet the criteria supporting
their use worldwide due to complexity in the composition. Fingerprinting describes
integral characterization and reflects interactive aspects of complex components;
therefore, it can offer the possibility of evaluating quality of traditional medicines
following the overall principle. Chemometric techniques introduce multivariate analytical
methods into fingerprinting to obtain more information that is useful, which is consistent
with the holistic thought and plays an important role in research on the substantial basis.
The most important analytical techniques used in developing fingerprints include
chromatographic and spectroscopic methods. Although chemometrics is crucial in
assessing the quality of natural medicines, chromatographic fingerprinting is not always
the ideal solution for determining all adherent compounds. Therefore, combinations of
chemical fingerprinting with biological methods, bio-fingerprinting and metabolic
fingerprinting are also explored. The pharmacodynamics and export systems of herbal
medicines are the focus of research by scientists; however, efforts are still needed to
obtain the perfect system for evaluating the quality of such complex samples from
different natural sources. |