TLC-based fingerprinting for Curcuma longa

J Pharm Pharmacogn Res 9(5): 704-715, 2021.

Original article

Validating and developing TLC-based fingerprinting for Curcuma longa L.

[Validación y desarrollo de huellas dactilares basadas en TLC para Curcuma longa L.]

Kartini Kartini¹*, Yunita A. Andriani¹, Widho Priambodo¹, Nikmatul I.E. Jayani¹, Mochammad A. Hadiyat²

¹Department of Pharmaceutical Biology, Faculty of Pharmacy, University of Surabaya, Surabaya, Indonesia.

²Department of Industrial Engineering, Faculty of Engineering, University of Surabaya, Surabaya, Indonesia.

*E-mail: kartini@staff.ubaya.ac.id

Abstract

Context: Curcuma longa (turmeric) is extensively cultivated as spices and herbal medicines in tropical and sub-tropical countries. Geographical origin is known to significantly determine the quality of the herbs used and, consequently, the safety and efficacy of their products.

Aims: To validate and develop TLC-fingerprint combined with chemometrics to differentiate C. longa collected from various origins.

Methods: Thin Layer Chromatography (TLC) was employed together with chemometric methods, i.e., Principal Component Analysis (PCA) and Cluster Analysis (CA), to evaluate the quality of C. longa rhizomes collected from nine origins in Indonesia.

Results: Chloroform, dichloromethane, and ethanol (64:64:1) were a suitable mobile phase for C. longa. The method used met the requirements for a stable and precise TLC system. As analyzed by the chemometric techniques, the TLC-fingerprints could discriminate C. longa from various origins. The PCA score plot of the first two principal components (PCs) and CA clearly distinguished two clusters of simples.

Conclusions: When combined with PCA and CA, TLC-fingerprinting can discern the rhizomes of C. longa sourcedfrom various locations. TLC-fingerprints that are analyzed with chemometrics can be used as an alternative marker-oriented method for evaluating the quality of C. longa.

Keywords: cluster analysis; geographical origin; herbal medicine; principal component analysis; quality.

Resumen

Contexto: Curcuma longa (cúrcuma) se cultiva ampliamente como especias y hierbas medicinales en países tropicales y subtropicales. Se sabe que el origen geográfico determina significativamente la calidad de las hierbas utilizadas y, en consecuencia, la seguridad y eficacia de sus productos.

Objetivos: Validar y desarrollar TLC-huella dactilar combinada con quimiometría para diferenciar C. longa recolectada de diversos orígenes.

Métodos: Se empleó cromatografía de capa fina (TLC) junto con métodos quimiométricos, es decir, análisis de componentes principales (PCA) y análisis de conglomerados (CA), para evaluar la calidad de los rizomas de C. longa recolectados de nueve orígenes en Indonesia.

Resultados: El cloroformo, el diclorometano y el etanol (64: 64: 1) fueron una fase móvil adecuada para C. longa. El método utilizado cumplió con los requisitos para un sistema de TLC estable y preciso. Según lo analizado por las técnicas quimiométricas, las huellas dactilares de TLC podrían discriminar C. longa de varios orígenes. La gráfica de puntuación de PCA de los dos primeros componentes principales (PC) y CA distinguió claramente dos grupos de simples.

Conclusiones: Cuando se combina con PCA y CA, las huellas dactilares de TLC pueden discernir los rizomas de C. longa procedentes de varios lugares. Las huellas dactilares de TLC que se analizan con quimiometría se pueden utilizar como un método alternativo orientado a marcadores para evaluar la calidad de C. longa.

Palabras Clave: análisis de componentes principales; análisis de conglomerados; calidad; medicina herbaria; origen geográfico.

Citation Format: Kartini K, Andriani YA, Priambodo W, Jayani NIE, Hadiyat MA (2021) Validating and developing TLC-based fingerprinting for Curcuma longa L. J Pharm Pharmacogn Res 9(5): 704–715.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)