การประยุกต์ใช้อินฟราเรดสเปกโทรสโกปีร่วมกับวิธีทางเคโมเมตริก สำหรับพิสูจน์ชนิดที่ถูกต้องของเครื่องยาไทย–จันทน์ชะมด Application of Infrared Spectroscopy–chemometric Methods for the Authentication of a Thai Crude Drug Chan-chamot
Abstract
บทคัดย่อ วัตถุประสงค์: จันทน์ชะมดเป็นเครื่องยาที่ใช้ในแพทย์แผนไทย ชื่อท้องถิ่นของพืชที่เป็นแหล่งที่มาของเครื่องยาชนิดนี้มีความซับซ้อน จึงอาจนำไปสู่การใช้สมุนไพรผิดชนิด การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อระบุและพิสูจน์ชนิดที่ถูกต้องของเครื่องยาจันทน์ชะมดที่มีจำหน่ายในท้องตลาดโดยใช้อินฟราเรดสเปกโทรสโกปี (IR) วิธีการศึกษา: เปรียบเทียบอินฟราเรดสเปกตรัมในช่วง 1,801 – 501 ซม-1 ของสารสกัดแอซีโทนของตัวอย่างจันทน์ชะมดกับตัวอย่างแท้ด้วยวิธีการเคโมเมตริก ได้แก่ การวิเคราะห์ความคล้ายคลึง (SA) การวิเคราะห์แบบกลุ่มเชิงลำดับชั้น (HCA) และการวิเคราะห์องค์ประกอบหลัก (PCA) นอกจากนี้ได้พัฒนาแบบจำลอง PCA สำหรับ soft independent modeling of class analogy (SIMCA) เพื่อใช้ทำนายความถูกต้องของตัวอย่าง ผลการศึกษา: อินฟราเรดสเปกตรัมและสเปกตรัมแบบอนุพันธ์ที่สองของตัวอย่างจันทน์ชะมดและ Mansonia gagei มีความคล้ายคลึงกันสูง (R > 0.9) นอกจากนี้ HCA และ PCA ยังจัดให้อยู่ในกลุ่มเดียวกัน SIMCA ที่ใช้แบบจำลอง PCA ที่สร้างจากข้อมูลสเปกตรัมในช่วงของหมู่ฟังก์ชันหรือช่วงของลายนิ้วมือ สามารถแยกความแตกต่างระหว่างจันทน์ชะมดออกจากเครื่องยาชนิดอื่นที่มีโอกาสใช้ทดแทนด้วยความแม่นยำ 100.00% สรุป: การใช้อินฟราเรดสเปกโทรสโกปีร่วมกับวิธีทางเคโมเมตริกช่วยระบุและพิสูจน์ชนิดที่ถูกต้องว่าเครื่องยาจันทน์ชะมดมีที่มาจาก M. gagei คำสำคัญ: จันทน์ชะมด; Mansonia gagei; อินฟราเรดสเปกโทรสโกปี; เคโมเมตริก; การพิสูจน์ชนิดที่ถูกต้อง Abstract Objective: Chan-chamot is a crude drug utilized in Thai traditional medicine. Its plant source has a complex vernacular naming system that can lead to misuse of this crude drug due to incorrect identification. This study aimed to identify and authenticate commercially available Chan-chamot crude drugs using infrared (IR) spectroscopy. Methods: The IR spectra in the ranges of 1,801 – 501 cm-1 obtained from the acetone extracts were compared with those of authentic samples using chemometric methods, i.e., similarity analysis (SA), hierarchical cluster analysis (HCA) and principal component analysis (PCA). PCA models for authentication were developed and subsequently used for soft independent modeling of class analogy (SIMCA). Results: The IR and second derivative spectra of Chan-chamot and Mansonia gagei demonstrated a high similarity (R > 0.9). Both HCA and PCA also grouped them into the same cluster. SIMCA based on PCA models constructed from either IR wavenumber in functional group or fingerprint regions successfully distinguished Chan-chamot from its potential substitutions with 100.00% accuracy. Conclusion: The combination of IR and chemometric methods effectively clarified the botanical identification and authentication of Chan-chamot as M. gagei. Keywords: Chan-chamot; Mansonia gagei; infrared spectroscopy; chemometrics; authenticationDownloads
References
Wutthamawech W. Thai medicine 1. Bangkok. Siam of Art Container and Press, 2009.
Smitinand T. Thai plant names, corrected supplementary issue A.D. 2001. Bangkok. Prachachon, 2001.
Xie P, Chen S, Liang Y, Wang X, Tian R, Upton R. Chromatographic fingerprint analysis - a rational approach for quality assessment of traditional Chinese herbal medicine. J Chromatogr A 2006;1112(1-2):171–180.
Li MH, Chen JM, Peng Y, Wu Q, Xiao PG. Investigation of Danshen and related medicinal plants in China. J Ethnopharmacol 2008;120(3):419–426.
Yang X, Yang L, Xiong A, Li D, Wang Z. Authentication of Senecio scandens and S. vulgaris based on the comprehensive secondary metabolic patterns gained by UPLC–DAD/ESI-MS. J Pharm Biomed Anal 2011;56(2):165–172.
Burana-osot J, Phattanawasin P, Srisopon S, Ashok PK, Huang B, Sotanaphun U. Authentication of a Thai crude drug “Kot-chula-lumpa” using gas chromatography-mass spectrometry and multivariate data analysis. Thai J Pharm Sci 2014;38(2):74–81.
Wong KH, Valentina RN, Kong ML, George QL, Chan K. Differentiating Puerariae Lobatae Radix and Puerariae Thomsonii Radix using HPTLC coupled with multivariate classification analyses. J Pharm Biomed Anal 2014;95:11–19.
Zhang JL, Cui M, He Y, Yu H, Guo DA. Chemical fingerprint and metabolic fingerprint analysis of Danshen injection by HPLC–UV and HPLC–MS methods. J Pharm Biomed Anal 2005;36(5):1029–1035.
Zhao L, Huanga C, Shan Z, Xiang B, Mei L. Fingerprint analysis of Psoralea corylifolia L. by HPLC and LC–MS. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci 2005;821(1):67–74.
Ma T, Huang C, Meng X, et al. Fingerprint analysis of Hawk-tea by high-performance liquid chromatography. Food Chem 2011;129(2):551–556.
Srisopon S, Burana-osot J, Sotanaphun U. Identification of Chan-chamot by thin layer chromatography. Thai Bull Pharm Sci 2016;11(1):47–57.
Brangule A, Šukele R, Bandere D. Herbal medicine characterization perspectives using advanced FTIR sample techniques - diffuse reflectance (DRIFT) and photoacoustic spectroscopy (PAS). Front Plant Sci 2020;11:356.
Galvin-King P, Haughey SA, Montgomery H, Elliott CT. The rapid detection of sage adulteration using Fourier transform Infra-Red (FTIR) spectroscopy and chemometrics. J AOAC Int 2019;102(2):354–362.
Massart DL, Vandeginste BGM, Deming SN, Michotte Y, Kaufman L. Chemometrics: a textbook. Amsterdam. Elsevier, 1988.
Beebe KR, Pell RJ, Seasholtz MB. Chemometrics: a practical guide. New York. John Wiley & Sons, 1998.
Gad HA, El-Ahmady SH, Abou-Shoer MI, Al-Azizia MM. Application of chemometrics in authentication of herbal medicines: a review. Phytochem Anal 2013,24(1):1–24.
Berrueta LA, Alonso-Salces RM, H´Eberger KA. Supervised pattern recognition in food analysis. J Chromatogr A 2007;1158(1-2):196–214.
Altman DG. Practical statistics for medicinal research. London. Chapman & Hall/CRC, 1991.
Mukaka MM. Statistics corner: a guide to appropriate use of correlation coefficient in medical research. Malawi Med J 2012;24(3):69–71.
Bylesjo M, Rantalainen M, Cloarec O, Nicholson JK, Holmes E, Trygg J. OPLS discriminant analysis: combining the strengths of PLS-DA and SIMCA classification. J Chemom 2006;20(8-10):341–351.
Srisopon S, Burana-osot J, Sotanaphun U. Botanical identification of Chan-khao and Chan-thana by thin-layer chromatography. Thai Pharm Health Sci J 2015;10(1):19–24.
Srisopon S, Burana-osot J, Sotanaphun U. Botanical identification of Chan-thet and Chan-hom crude drugs by thin layer chromatography. J Thai Trad Alt Med 2017;15(1):3–13.
Tiew P, Ioset JR, Kokpol U, Chavasiri W, Hostettmann K. Antifungal, antioxidant and larvicidal activities of compounds isolated from the heartwood of Mansonia gagei. Phytother Res 2003;17(2):190–193.
Downloads
Published
Issue
Section
License
ลิขสิทธิ์ (Copyright)
ต้นฉบับที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารนี้ถือเป็นสิทธิ์ของไทยเภสัชศาสตร์และวิทยาการสุขภาพ การนำข้อความใด ๆ ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งหรือทั้งหมดของต้นฉบับไปตีพิมพ์ใหม่จะต้องได้รับอนุญาตจากเจ้าของต้นฉบับและวารสารก่อน
ความรับผิดชอบ (Responsibility)
ผลการวิจัยและความคิดเห็นที่ปรากฏในบทความเป็นความรับผิดชอบของผู้นิพนธ์ ทั้งนี้ไม่รวมความผิดพลาดอันเกิดจากเทคนิคการพิมพ์
