استفاده از روش های انگشت¬نگاری کروماتوگرافی و رنگ‌سنجی برای استاندارد سازی برخی گیاهان دارویی

اهمیت استفاده از گیاهان دارویی و فراورده‌های آنها شامل داروهای گیاهی و غذاهای فراسودمند به‌ویژه در دهه اخیر در کشورهای درحال توسعه و توسعه‌یافته افزایش یافته است. از این جهت توجه به کیفیت، ایمنی و اثربخشی محصولات گیاهی نیازمند پژوهش و بررسی‌های کافی و گسترده‌ای در این زمینه می‌باشد. استانداردسازی و استفاده از روشهای پذیرفته شده در این مورد مهمترین ابزار برای تولید و کنترل کیفی گیاهان دارویی و فراورده‌های تهیه شده از آنها محسوب می‌شود. فرایند استانداردکردن شامل بررسی و تعیین مجموعه‌ای از خصوصیات و پارامترهای فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی می‌باشد که انجام آنها باعث اطمینان از کیفیت، اثربخشی، ایمنی و تکرارپذیری محصول می‌شود. درکشور ایران نیزکه به لحاظ تنوع شرایط آب و هوایی غنی از گونه‌های گیاهی است، توجه به این مسأله در تولید گیاهان‌دارویی و استفاده از آنها درکارخانجات تولیدکننده فراورده‌های دارویی و غذاهای فراسودمند منجربه تولید محصول باکیفیت مطلوب شده و نه تنها مصرف‌کننده داخلی را تشویق به استفاده از آنها می‌نماید، بلکه امکان رقابت با محصولات جهانی و صادرات فراورده‌ها را فراهم می‌سازد (کرمی پور اصفهانی و عابدی، 1394). فراورده های استاندارد شده حاوی مقادیر مشخصی از مواد موثر بوده و در نتیجه قدرت کافی برای درمان و اثربخشی را دارا می باشند. بنابراین استاندارد کردن، ابزاری برای کنترل کیفیت محصول است (کنل و همکاران[1]، 2012؛ اکا و همکاران[2] 2008). استاندارد کردن باید در همه زمینه ها، از مطالعه و کشت گیاه دارویی تا کاربرد بالینی را در برگیرد. سازمان بهداشت جهانی دستورالعمل های خاصی برای ارزیابی ایمنی، اثربخشی و کنترل کیفیت داروهای گیاهی تعیین کرده است (WHO، 2015).

انگشت­نگاری شیمیایی گیاهان دارویی در واقع به معنی تعیین محتوی شیمیایی گیاهان با استفاده از علامت های  شیمیایی­ آنها می‌باشد که یک روش مفید برای بدست آوردن اطلاعات شیمیایی در نمونه­های طبیعی است.  در این روش از یک تکنیک تجزیه­ای خاص برای ثبت الگوی منحصر­به­فرد یک نمونه از طریق نشان دادن حضور یک مولکول خاص یا یک پاسخ تجزیه­ای ویژه استفاده می­شود (گالتیر و همکاران[3]، 2007).  در توسعه اثر­انگشت­های شیمیایی معمولاً از روش­های مختلف طیف­سنجی، کروماتوگرافی و رنگ‌سنجی  استفاده می­شود. انگشت نگاری های شیمیایی در زمینه­های مختلف از جمله کنترل کیفیت محصولات طبیعی، تشخیص و تایید ماهیت داروهای گیاهی، تعیین تقلب، تعیین آلاینده­ها در نمونه­های زیست­محیطی و بدست آوردن اطلاعات از منشا، محصولات طبیعی کاربرد گسترده­ای دارند (فاق برمن و همکاران[4]، 2000؛ آلرت و همکاران[5]، 2007؛ ژیان و همکاران[6]، 2010 ).  

از میان روش­های مختلف انگشت­نگاری شیمیایی، روش­ انگشت­نگاری کروماتوگرافی و رنگ‌سنجی جایگاه ویژه­ای در آنالیز کمی و کیفی نمونه­های پیچیده طبیعی به ­خصوص گیاهان دارویی دارد (آمیگو و همکاران[7]، 2010). همچنین آنالیز اثر­انگشت­های کروماتو­گرافی گیاهان دارویی یک روش جامع برای طبقه­بندی گیاهان دارویی بر اساس منشاء ژنتیکی و منطقه رویش و بررسی اثر شرایط جغرافیایی و آب و هوایی مختلف  روی کیفیت داروهای گیاهی محسوب می­شود (زانگ و همکاران[8]، 2009). در واقع این روش یک الگوی کروماتوگرافی از ترکیبات فعال دارویی و یا اجزای شیمیایی موجود در عصاره در اختیار قرار می‌دهد. انگشت‌نگاری کروماتوگرافی می‌تواند تشابه و تفاوت های بین نمونه‌های مختلف را نشان دهد. روش‎هایTLC ، GC و HPLC روش‎های مرسوم انگشت‌نگاری کروماتوگرافی هستند (انگ[9]، 2004؛ ژیانگ و همکاران[10]، 2010).

همچنین روش آرایه های حسگر­ رنگی یک روش ساده و ارزان قیمت می‌باشد در سال های اخیر کاربرد های زیادی در زمینه آنالیز نمونه‌های  مختلف داشته است. این روش مبتنی بر استفاده از مواد شیمایی رنگی به عنوان عناصر سنسور بر روی یک بستر خنثی بوده که قابلیت کاربرد در فاز مایع و بخار را دارد. برهمکنش شیمیایی ترکیبات موجود در نمونه با عناصر حسگر منجر به تغییرات رنگی شده که در نهایت از این الگوی تغییر رنگ به عنوان یک اثر انگشت رنگی برای آن نمونه استفاد می‌شود (چهارلنگی و همکاران[11]، 2021).

برخی گیاهان دارویی مانند آویشن، بابونه، مرزه، مریم‌گلی، نعناع، پونه سا، گاوزبان، بادرنجبویه و ... گاها به دلایلی چون تنوع گونه ای بالا، وجود گیاهان مشابه از نظر فنوتیپی، مشابهت در عطر و اسانس، مشابهت در رنگ و شکل دارویی نمونه خشک و یا قیمت بالای گیاه اصلی، احتمال تقلب و یا اشتباه ناخواسته در آنها وجود دارد. از آنجا که هر گیاه دارویی علی‌رغم شباهت ظاهری دارای ترکیبات و مواد موثره گیاهی منحصر به فرد می باشد، و یا مقادیر ترکیبات در گونه های مختلف متفاوت و مقدار آن بر اثر بخشی دارویی آنها موثر است. از این رو، مصرف گیاه غیر اصل ممکن است به عدم دستیابی به نتیجه­ ی مطلوب (که در یک جامعه­ی بزرگ ممکن است به بروز بی­اعتمادی مردم و کادر درمانی به اثربخشی داروهای طبیعی منجر شود) و یا بروز عوارض ناخواسته­­ای که ممکن است جدی باشند منجر شود (وزیریان، 1397).

از سوی دیگر، برای ارزیابی کنترل کیفی، تکنیک‌های سنتی مانند کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) و طیف‌سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FT-IR) استفاده می‌شود که می توانند به دلیل توانایی آنها در تعیین کیفی و کمی تعیین خصوصیات نمونه در دسترس باشند. با این حال، این روش ها پرهزینه، نیاز به آماده سازی نمونه و زمان بر هستند (همتی نژاد و همکاران[12]، 2017). با توجه به اینکه گیاهان دارویی حاوی تعداد زیادی ترکیبات ناشناخته می­باشند که بسیاری از ترکیبات شناخته شده موجود در آنها در آزمایشگاه سنتز نشده است و از طرفی استاندارد­های فیتو­شیمیایی موجود در بازار نیز گران می­باشند، بنابراین انگشت‌نگاری کروماتوگرافی و رنگ‌سنجی مبنای خوبی برای اهداف کنترل کیفی و تشخیصی گیاهان دارویی محسوب می­شوند.

 در این پژوهش تلاش بر این است که با استفاده از تلفیق روش‎های رنگ‌سنجی  و کروماتوگرافی گازی با  مدلسازی های ریاضی یک روش مناسب برای طبقه‌بندی برند های تجاری گیاهان دارویی بطور موردی آویشن ایرانی ارائه شود. استاندارد سازی سایر گیاهان دارویی شامل بابونه، مرزه، گاوزبان، نعناع، مریم گلی و ... براساس پروتکل ارائه شده در این تحقیق در برنامه این پژوهش خواهد بود.