Semiquantitative Bestimmung der koeluierten Substanzen

Cumaryl-cinnamoyl-88 galloyl-glukose im Rahmen der semiquantitativen Bestimmung mit rund 40.000 PFE nur in den Gesamtextrakten des GT 42 E2013 und GT 42 E2009 ermittelt. Für Cinnamoyl-glukose konnten keine Aussagen der enthaltenen Mengen in den Erntejahren des GT 42 getroffen werden, da diese mit einer weiteren koeluierte.

Neben den bereits erwähnten Substanzen konnten in den verschiedenen Erntejahren des GT 42 drei Procyanidine anhand von Literaturangaben identifiziert werden. Bei diesen handelte es sich um Procyanidin-Dimer (monogalloyliert), Epicatechingallat-Dimer und Procyanidin-Trimer. Für die Substanz Procyanidin-Epicatechingallat-Dimer (monogalloyliert) konnte in allen Erntejahren der DIG-MAZ-Extrakte des GT 42 ein Gehalt von ca. 30.000 PFE ermittelt werden, was darauf schließen lässt, dass diese Substanz weder durch Lagerungsprozesse noch durch eine entsprechende Kultivierungsdauer verändert wird. Im Gegensatz dazu ging eine größere Peakfläche des Epicatechingallat-Dimers mit frischerem Erntematerial einher. So wies der E2017 80.000 PFE auf, während es beim E2009 nur 60.000 PFE waren. Procyanidin-Trimer wies den geringsten Gehalt von 17.000 PFE im E2013 und den höchsten von 41.000 PFE im E2009 auf. Die längere Kultivierungsdauer von sieben Jahren bei E2013 könnte mit einem Abbau dieser höherpolymeren Substanz einhergehen. Gleichzeitig wäre dadurch im Umkehrschluss der hohe Gehalt im kürzer kultivierten E2009 (siehe Tabelle 28) erklärbar.

Weiterhin ist zu sagen, dass für die unterschiedlichen Rheum-Arten ein großes Spektrum an unterschiedlichen Flava-3-olen sowie höherpolymeren Procyanidinen bekannt ist (Kaul, 1996). In dem Kapitel 4.2.1.2 wurde bereits auf entsprechende Substanzen dieser Stoffgruppe eingegangen.

89 Abbildung 33: Semiquantitative Darstellung der Peakflächen der koeluierenden Substanzen in den EtOAc-Phasen der verschiedenen Erntejahre der DIG-MAZ-Extrakte des GT 42 gegenüber den klassisch extrahierten GT 42 sowie des GT 10

Im Folgenden wird zunächst auf den Vergleich der Genotypen eingegangen.

Vergleich der klassischen Gesamtextrakte des GT 10 E2014 und des GT 42 E2017

Anhand der Abbildung 33 ist erkennbar, dass für die beiden untersuchten Genotypen 10 und 42 im Verlauf der semiquantitativen Untersuchungen drei Substanzpaare erfasst wurden, welche jeweils in einem Peak koeluierten.

Bei diesen handelt es sich um Resveratrol / Rhaponticin-gallat, Resveratrol-cumaryl-glucose / Rhapontigenin-cumaryl-glukose und Torachryson-acetylglukosid / Chrysophanol-monoglykosid. Dabei bestehen die ersten beiden Substanzgruppen aus jeweils zwei Stilbenderivaten. Das weitere Paar bestand dagegen aus Verbindungen unterschiedlicher Substanzgruppen. So ist die Substanz Torachryson-acetylglykosid den Naphtholglykosiden zuzuordnen und Chrysophanol-monoglykosid dagegen den Anthrachinonen.

Die prozentualen Anteile in Bezug auf die Gesamtpeakfläche der Proben betrug für Resveratrol / Rhaponticin-gallat im GT 10 rund 4 % und im GT 42 ca. 5 %. Für Resveratrol-cumaryl-glucose / Rhapontigenin-cumaryl-glukose belief sich der Anteil in beiden Genotypen auf etwa 0,5 %. Somit lagen keine großen Unterschiede für diese Paarungen vor.

90 Dagegen wurde für Torachryson-acetylglukosid / Chrysophanol-monoglykosid mit rund 10 % die doppelte Menge im GT 10 ermittelt als im GT 42 mit ca. 5 %. Als Grund könnte die begrenzte Selektivität der eingesetzten HPLC-Säule genannt werden, da es sich bei den Rheum-Gesamtextrakten um komplexe biologische Matrizes handelt.

Das bedeutet, dass es kaum möglich ist sämtliche Substanzen, eines Gesamtextraktes, in einem Probenlauf trennen zu können. Um dies dennoch zu ermöglichen, müsste eine Fraktionierung der EtOAc-Phasen erfolgen. Da dies für diese Arbeit aus zeitlichen Gründen nicht durchgeführt wurde, ergab sich das Problem, dass die enthaltenen Substanzen oftmals nicht basisliniengetrennt vorlagen, große Peaks mehrere Schulterpeaks aufwiesen und teilweise die gleiche Substanzkombination in der ansteigenden bzw. abfallenden Peakseite im MS-Spektrum vorhanden war. Der Grund, warum weniger koeluierende Substanzen in der Probe des GT 10 erfasst wurden, ist darauf zurückzuführen, dass die ursprüngliche HPLC-Methode mit diesem Genotyp optimiert wurde.

Im Folgenden wird auf die koeluierenden Substanzen der beiden Extraktionsmethoden des GT42 eingegangen.

Vergleich der unterschiedlichen Extraktionsmethoden des GT42 Erntejahr 2017 (Klassische Extraktion und DIG-MAZ-Extraktion)

Aus der Abbildung 33 geht hervor, dass auch bei den beiden Extraktionsmethoden für den GT 42 E2017 die Substanzpaare Resveratrol / Rhaponticin-gallat, Resveratrol-cumaryl-glukose / Rhapontigenin-Resveratrol-cumaryl-glukose sowie Torachryson-acetylglukosid / Chrysophanol-monoglykosid koeluierten. Des Weiteren wurden in dem DIG-MAZ-Extrakt zwei weitere Paare nachgewiesen. Dabei handelte es sich um (Aloe-)Emodin-monoglykosid / Palmidin A und Cinnamoyl-glukose / Physcion-acetylglukosid. (Aloe-)Emodin-monoglykosid und Palmidin A werden beide zu den Anthrachinonen zugeordnet. Im Speziellen besteht Palmidin A aus den Untereinheiten Aloe-Emodin sowie Emodin, die zusammen ein sogenanntes Dianthrone bilden. Das zweite Paar besteht aus dem Zimtsäurederivat Cinnamoyl-glukose und dem Anthrachinon Physcion-acetylglykosid. Bezogen auf die Gesamtpeakfläche stellte das Substanzpaar (Aloe-)Emodin-monoglykosid / Palmidin A einen prozentualen Anteil von ca. 2 % dar, während das zweite Paar Cinnamoyl-glukose / Physcion-acetylglukosid mit rund 0,4 % noch geringer ausfiel.

91 Weiterhin wurde für Torachryson-acetylglukosid / Chrysophanol-monoglykosid im klassischen Gesamtextrakt mit 5 % ein fast doppelt so hoher Anteil im Vergleich zum DIG-MAZ-Extrakt mit rund 3 % ermittelt.

Das Substanzpaar Resveratrol / Rhaponticin-gallat wies dagegen in beiden Extrakten einen Anteil an der Gesamtpeakfläche von 5 % auf. Gleiches galt für Resveratrol-cumaryl-glucose / Rhapontigenin-Resveratrol-cumaryl-glucose mit 0,5 %.

Vergleich der unterschiedlichen Erntejahre des GT42 mittels DIG-MAZ-Extraktion

Anhand der Abbildung 33 ergaben sich für die verschiedenen Erntejahre des GT42 insgesamt sechs Substanzpaare, welche gemeinsam eluierten. Dabei wurden die Substanzpaare Resveratrol / Rhaponticin-gallat, Resveratrol-cumaryl-glukose / Rhapontigenin-cumaryl-glukose und Torachryson-acetylglukosid / Chrysophanol-monoglykosid in allen untersuchten Proben des GT 42 nachgewiesen. Dabei sind für Resveratrol / Rhaponticin-gallat mit rund 7 %, für Resveratrol-cumaryl-glukose / Rhapontigenin-cumaryl-Resveratrol-cumaryl-glukose mit ca. 0,7 % und für Torachryson-acetylglykosid / Chrysophanol-monoglykosid mit 5 % die höchsten prozentualen Anteile bezogen auf die Gesamtpeakfläche für das Erntejahr 2013 ermittelt worden.

Hingegen wies das Erntejahr 2017 mit 5 %, 0,4 % und 3 % die geringsten prozentualen Anteile für diese Substanzpaare auf. Dies lässt vermuten, dass die Höhe des jeweiligen Anteils dieser Verbindungen auf eine längere Kultivierungsdauer zurückzuführen ist. Da die exakten Anteile der einzelnen Substanzen in den Substanzpaaren nicht bestimmt werden können, kann diese Annahme an dieser Stelle nicht beantwortet werden. Für eine solche Aussage, müssten weitere Untersuchungen vorgenommen werden.

Darüber hinaus konnten weitere Substanzpaare aufgezeigt werden, welche jedoch nur in bestimmten Erntejahren auftraten. So koeluierte, Rhapontigenin-feroyl-glucose / Pterostilben aus zwei Stilbenderivaten bestehend mit ca. 0,8 % ausschließlich in dem Gesamtextrakt des GT 42 E2009. (Aloe-) Emodin-monoglykosid / Palmidin A kam jeweils mit ca. 2 % in den Erntejahren 2017 und 2009 vor. Als letztes Substanzpaar wurde Cinnamoyl-glukose / Physcion-acetylglukosid mit je ca. 0,4 % in den beiden Erntejahren 2017 und 2013 ermittelt.

92 Fazit

Zusammenfassend ist zu sagen, dass die größten Unterschiede hinsichtlich des Inhaltsstoffspektrums zwischen den beiden Genotypen 10 (Rheum rhabarbarum L.) und 42 (Rheum officinale Baill.) auftraten. Dies konnte zum Beispiel anhand der Substanzen Trihydroxystilben-galloyl-glykosid und Rhapontigenin aufgezeigt werden.

In Bezug auf die beiden verschiedenen Extraktionsmethoden konnte gezeigt werden, dass die geringere Extraktionstemperatur beim klassischen Verfahren für eine Vielzahl an Substanzen zu höheren Peakflächen führte. Als Beispiele sind Trihydroxystilben-galloyl-glykosid, Torachryson-glukopyranosid und Epicatechingallat-Dimer zu nennen.

Durch den Vergleich der verschiedenen Erntejahre wurde innerhalb der DIG-MAZ-Extrakte aufgezeigt, dass die Kultivierungszeit der Pflanzen einen Einfluss auf den ermittelten Gehalt der jeweiligen Inhaltsstoffe hat. Dies bezog sich vor allem auf das Rhapontigenin. Andererseits konnten für verschiedene Substanzen Tendenzen in Abhängigkeit zum Alter des Wurzelmaterials nachgewiesen werden. So zeigte Epicatechingallat-Dimer in dem jüngeren Wurzelmaterial höhere Gehalte, während zum Beispiel Trihydroxstilben-galloyl-glykosid und Cumaryl-galloyl-glukose mit längerer Lagerung höhere Gehalte aufwiesen.

Da die Proben nach der Ernte auf unterschiedliche Arten behandelt und gelagert wurden, was wiederum zu Veränderungen des Inhaltsstoffspektrums geführt haben könnte, sollte dieser Aspekt zur Begründung einzelner Substanzen nicht vernachlässigt werden. Um dahingehend spezifischere Aussagen treffen zu können, sollten die Versuche zur Bestimmung des Inhaltsstoffspektrums der unterschiedlichen Extraktionsvarianten sowie verschiedener Erntejahre mit vergleichbaren Proben aus dem Versuchsfeld wiederholt werden.

Weiterhin wäre eine Optimierung der derzeitigen HPLC-MS-Methode auch für die weiteren identifizierten Rheum-Inhaltsstoffe zur besseren semiquantitativen Einschätzung sinnvoll.

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