Neue Infrarotspektroskopische Methoden zur Qualitätskontrolle von Arzneipflanzen
Pezzei, Cornelia - Universität Innsbruck (2016)
Im Rahmen dieser Studie wurden neue schwingungsspektroskopische Methoden basierend auf Infrarotspektroskopie etabliert, welche eine effiziente analytische Untersuchung der Arzneipflanzen Thymus vulgaris/zygis und Verbena officinalis ermöglichen. Als Vergleichs- und Referenzmethoden wurden neu entwickelte Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) Methoden sowie die UV/Vis-Spektroskopie eingesetzt.
Neue Nah-Infrarot (NIR) und Abgeschwächte Totalreflexion-Mittlere-Infrarot (ATR-MIR) spektroskopische Methoden zur Qualitätskontrolle von Thymi herba wurden entwickelt und erstmals miteinander verglichen. Mithilfe der multivariaten Datenanalyse (MVA) erfolgte die Erstellung von Partial Least Square (PLS)-Regressionsmodellen, welche eine rasche und verlässliche Quantifizierung der pflanzlichen Wirkkomponenten Rosmarinsäure und Thymol sowie die Bestimmung des antioxidativen Potentials der Droge ermöglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die ATR-MIR-Spektroskopie eine bessere Vorhersageleistung im Vergleich zur NIR-Spektroskopie ermöglicht.
Zur Bestimmung des optimalen Erntezeitpunkts von Verbena officinalis wurde eine neue zerstörungsfreie NIR Methode entwickelt und evaluiert. Dabei wurde die NIR-Messung an frischen Pflanzenproben durchgeführt. Die erhaltenen Qualitätsparameter der erstellten PLS-Modelle bestätigen die Anwendbarkeit der NIR- Spektroskopie zur Erntezeitpunktsbestimmung der Arzneipflanze.
Schließlich wurde die Leistungsfähigkeit eines mobilen NIR-Spektrometers getestet, um direkte Messungen am Anbaufeld zu ermöglichen. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass Verbascosid mit nahezu gleicher Genauigkeit wie mit dem Benchtop Gerät bestimmt werden kann. Für die Verbenalinbestimmung ist die Anwendung eines Handgeräts mit unterschiedlichem spektralen Bereich und höherer Auflösung erforderlich.
Die hier vorliegende Dissertationsarbeit veranschaulicht, dass die Infrarotspektroskopie als schnelle und nicht-invasive Messmethodik aufwendige nasschemische Verfahren ersetzen kann. Zusätzlich bietet sie den Vorteil der simultanen Bestimmbarkeit von mehreren physikalischen und chemischen Parametern. Die stetige Miniaturisierung der Messtechnik ermöglicht zusätzlich laborunabhängige Analysen. Aus diesen Gründen gewinnt die Infrarotspektroskopie im Rahmen der Qualitätskontrolle in der Phytopharmakaindustrie immer mehr an Bedeutung. Mit Hilfe dieser neuen Analysentechnologie können die laufenden Kosten für eine effiziente Qualitätskontrolle zusätzlich drastisch gesenkt werden.