47
LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS FARMACIJOS FAKULTETAS ANALIZINĖS IR TOKSIKOLOGINĖS CHEMIJOS KATEDRA JUSTAS MAČINSKAS EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ REDUKCIJOS ANTIOKSIDANTINĖS GALIOS ĮVERTINIMAS RYKŠTENĖS (SOLIDAGO L.) RŪŠIES AUGALUOSE Magistro baigiamasis darbas Darbo vadovas Prof. dr. Liudas Ivanauskas Kaunas, 2015

EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

FARMACIJOS FAKULTETAS

ANALIZINĖS IR TOKSIKOLOGINĖS CHEMIJOS KATEDRA

JUSTAS MAČINSKAS

EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS ndash VARIO JONŲ

REDUKCIJOS ANTIOKSIDANTINĖS GALIOS ĮVERTINIMAS RYKŠTENĖS

(SOLIDAGO L) RŪŠIES AUGALUOSE

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas

Prof dr Liudas Ivanauskas

Kaunas 2015

2

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

FARMACIJOS FAKULTETAS

ANALIZINĖS IR TOKSIKOLOGINĖS CHEMIJOS KATEDRA

TVIRTINU

Farmacijos fakulteto dekanas prof dr Vitalis Briedis

Data

EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS ndash VARIO JONŲ

REDUKCIJOS ANTIOKSIDANTINĖS GALIOS ĮVERTINIMAS RYKŠTENĖS

(SOLIDAGO L) RŪŠIES AUGALUOSE

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas

Prof dr Liudas Ivanauskas

Data

Recenzentas Darbą atliko

Magistrantas

Justas Mačinskas

Data

Kaunas 2015

3

TURINYS

SANTRAUKA 5

SUMMARY 6

1 SANTRUMPOS 7

2 ĮVADAS 8

3 DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI 9

4 LITERATŪROS APŢVALGA 10

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis 10

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas 10

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis 11

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės 12

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos 12

421 Bendra apţvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje 12

422 Fenoliniai junginiai ndash kvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis 13

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties

bioprieinamumas 15

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis

ţmogaus organizmui 15

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš

augalinės ţaliavos 16

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija 17

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai 18

431 Laisvųjų radikalų apibrėţimas ir poveikis ţmogaus organizmui 18

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas 18

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI 22

51 Tyrimų objektas 22

52 Medţiagos ir reagentai 22

53 Naudota aparatūra 22

4

54 Tyrimo metodika 23

541 Rykštenės genties augalų lapų ir ţiedų ekstraktų paruošimas 23

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba 23

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos 24

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC

reagentą 24

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija 25

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas 25

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS 26

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas 26

62 Metodikos validacija 29

621 Pakartojamumas 30

622 Tarpinis preciziškumas 31

623 Tiesiškumas 32

624 Aptikimo ir nustatymo ribos 32

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje 33

7 IŠVADOS 40

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS 41

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS 42

10 PRIEDAI 46

5

SANTRAUKA

J Mačinsko magistro baigiamasis darbas bdquoEfektyviosios skysčių chromatografijos ndash vario

jonų redukcijos antioksidantinės galios įvertinimas rykštenės (Solidago L) rūšies augaluoseldquo

mokslinis vadovas prof dr Liudas Ivanauskas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos

akademijos Farmacijos fakulteto Analizinės ir toksikologijos chemijos katedra ndash Kaunas

Raktiniai ţodţiai Solidago L rykštenė antioksidantai efektyvioji skysčių chromatografija

pokolonėlinės reakcijos CUPRAC

Darbo tikslas pritaikyti ir optimizuoti rykštenės (Solidago L) ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti rykštenės

ekstraktų antioksidantines savybes

Tyrimo objektas ir metodai rykštenės (Solidago L) genties augalų lapų ir ţiedų

antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant ESC pokolonėlinės reakcijos metodą su CUPRAC

reagentu Buvo naudojami rykštenės preparatų 70 metanoliniai ekstraktai (1100) ekstrahuojama 50

min ultragarso vonelėje 25ordmC temperatūroje Chromatografinis skirstymas buvo atliktas naudojant

150x46 mm 3 microm YMC kolonėlę injekcijos tūris 10 microL Mobilią fazę sudarė 005 trifluoracto

rūgšties vandeninio tirpalo ir acetonitrilo gradientinė sistema tėkmės greitis - 10 mlmin CUPRAC

reagento tėkmės greitis ndash 04 mlmin

Darbo uţdaviniai surinkti ir išanalizuoti literatūros duomenis optimizuoti ir validuoti

rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodiką

analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui

naudojant CUPRAC reagentą Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų

ekstraktų antioksidantinį aktyvumą

Išvados optimalios rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo sąlygos su CUPRAC reagentu yra gaunamos naudojant 10 metrų ilgio PEEK

kilpą (išorinis skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje

ir reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu

aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapų

metanoliname ekstrakte Troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn

12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo

vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC

sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn 27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas duomenų

statistinis reikšmingumas

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

6

SUMMARY

J Mačinskas master thesis ldquoHigh pressure liquid chromatography ndash cupric ion reducing

antioxidant capacity assay on Goldenrod (Solidago L) type plantsrdquo scientific manager prof drL

Ivanauskas Lithuanian University of Health Sciences Medical Academy Faculty of Pharmacy

Department of Analytical and ToxicologicalChemistry - Kaunas

Keywords GoldenrodSolidago L high-performance liquid chromatography - post column

reactions CUPRAC antioxidants

The aim of the study to optimise HPLC- cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC)

assay with post-column detectionand evaluate antioxidant activity in leaves and flowers of Solidago L

type plants

Materials and methods leaves and flowers of Solidago canadensis L Solidago gigantean

Ait and Solidago virgaurea L were collected in different places of Lithuania and dried at 25 degC 01 g

of air-dried S canadensis S gigantea and S virgaurea leafs and flowers were extracted with 10 mL of

methanol water mixture (7030 vv) by ultra-sonication at 25 degC for 50 min The prepared extracts

were passed through a 022 microm filter Chromatographic fractionation of active agents was carried out

with 150x46 mm 3 microm YMC column (injection volume ndash 10 microL elution flow rate ndash 10 mLmin)

The mobile phase of gradient elution system consisted of 005 aqueous trifluoroacetic acid and

acetonitrile the flow rate of CUPRAC solution ndash 04 mlmin

Objective to collect and analyze literature data to optimise and validate HPLC-CUPRAC

assay with post-column detection on methanolic extracts of Goldenrod (Solidago L) type plants

analyzing the coil length temperature and reagent flow rate impact on antioxidant activity to evaluate

antioxidant activity of Goldenrod (Solidago L) type plants methanol extracts using optimized test

methodology

Results the best results of Solidago L herbal extractsrsquo antioxidant activity were achieved

while using 10 m length PEEK coil (OD 158 mm ID 025 mm) with 50oC temperature maintained

(the flow rate of CUPRAC solution was 04 mlmin absorption was measured at 450 nm) Antioxidant

activity was expressed as Trolox equivalent (TEAC) The strongest antioxidant properties were

shownby leaves and flowers of Sgigantea Ait The largest TEAC of chlorogenic acid (25319 plusmn

12371micromolg) and quercitrin (33489 plusmn 18055 micromolg)were observed in leaves of S gigantea Ait

The total antioxidant reducing activity of tested compounds in flowers and leaves of Solidago L was

evaluated as well The strongest antioxidant properties were shown in leaves (66011 plusmn 27936micromolg)

and flowers (32735 plusmn 10403micromolg) of Sgigantea AitThe statistical significance of the data was

evaluated

This research was funded by Lithuanian Science Council(No MIP-502013)

7

1 SANTRUMPOS

ABTS - 22-azino-bis(3-etilbenztiazolin-6-sulfono rūgštis) (angl 22- azino-bis(3-

ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid))

CUPRAC - vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing antioxidant

capacity)

DMD - diodų matricos detektorius (angl Diode array detector)

DPPH ndash 22-difenil-1-pikrilhidrazilo laisvasis radikalas

ESC - efektyvioji skysčių chromatografija

FRAP ndash geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing antioxidant power)

LoD - aptikimo riba (angl Limit of detection)

LoQ - nustatymo riba (angl Limit of quantitation)

PEEK - polietereterketonas (angl Polyetheretherketone)

R2 ndash determinacijos koeficientas

RNS - reaktyvios azoto formos (angl Reactive nitrogen species)

ROS - reaktyvios deguonies formos (angl Reactive oxygen species)

SN - signalo ir bazinės linijos triukšmo santykis (angl Signal to noise ratio)

SSN ndash santykinis standartinis nuokrypis

TEAC ndash trolokso ekvivalento antioksidantinė galia (angl Trolox equivalent antioxidant

capacity)

8

2 ĮVADAS

Pastaruoju metu vis daugiau dėmesio yra skiriama natūraliems antioksidantams ir jų naudai

sveikatai Augalai yra potencialūs natūralių antioksidantų ndash polifenolinių junginių šaltiniai

[1]Nepaisant didelio polifenolinių junginių paplitimo augaliniame pasaulyje susidomėjimas

polifenolinių junginių nauda sveikatai išaugo palyginus nesenai Mokslininkai ir maisto produktų

gamintojai susidomėjo polifenoliniais junginiais dėl jų antioksidantinių savybių ir naudos sveikatai

siekiant išvengti su oksidaciniu stresu susijusių ligų [2]

Šio tyrimo metu buvo siekiama ištirti rykštenės genties augalų (Solidago L) kaupiamų

polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą

Rykšenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3] Lietuvoje

savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys svetimţemės rūšys aukštoji (S altissima L)

kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Rykštenės genties augalai paplitę

Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir Kauno mieste[4]

Farmakologinį rykštenės preparatų aktyvumą daugiausiai lemia jos sudėtyje esantys fenoliniai

junginiai [5] Mokslinių tyrimų metu nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi

antimutageniniu bakteriostatiniu analgetiniu antioksidantiniu spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu

[6][7] Liaudies medicinoje rykštenės augalų preparatai yra vartojami simptominiui apatinių šlapimo

takų uţdegimo gydymui diurezės skatinimui inkstų akmenligės prevencijai [8] Šiuolaikinėje

medicinoje rykštenės ţaliava įeina į vaistinių preparatų maisto papildų ir arbatų mišinių sudėtį

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatogafijos (ESC) metodai kurie šiuo metu populiarėja [9] Šiuose

metoduose apjungiamas ESC skirstymas ir pokolonėlinės reakcijos detekcija ESC pokolonėliniai

metodai įvertina atskirų junginių antioksidantines savybes bei jų indėlį į bendrą kompleksinių mišinių

antioksidantinį aktyvumą[10]

Rykštenės augalinė ţaliava yra potencialus antioksidantų šaltinis todėl verta tirti šio augalo

sudėtyje esančių polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą Optimizuotas ir validuotas ESC

pokolonėlinis metodas su vario jonų redukcijos antioksidantinės galios (CUPRAC) reagentu leistų

patikimai tiksliai bei atkartojamai įvertinti antioksidantų sudėtį ir pasiskirstymą rykštenės (Solidago

L) augalinėje ţaliavoje bei šią ţaliavą standartizuoti

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

Darbo tikslas ndash optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu

metodiką ir ištirti ekstraktų antioksidantines savybes

9

3 DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI

Darbo tikslas

Optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti

ekstraktų antioksidantines savybes

Darbo uţdaviniai

1 Susisteminti mokslinės literatūros duomenis apie rykštenės (Solidago L) genties augalų

kaupiamus antioksidantus jų ekstrakcijos chromatografinio skirstymo ir antioksidantinio

aktyvumo nustatymo metodus

2 Optimizuoti rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo tyrimo metodiką analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės

greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui naudojant CUPRAC reagentą

3 Validuoti optimizuotą rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo tyrimo pokolonėlinę metodiką

4 Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų

antioksidantinį aktyvumą

10

4 LITERATŪROS APŢVALGA

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis

Karalystė Augalai (Plantea)

Skyrius Magnolijūnai (Magnoliophyta)

Klasė Magnolijainiai (Magnoliopsida)

Poklasis Astraţiedţiai (Asteridae)

Šeima Astriniai (Asteraceae)

Gentis Rykštenė (SolidagoL)

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas

Rykštenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3]

Paprastoji rykštenė (Solidago virgaureae L) yra rykštenės (Solidago L) genties augalas

turintis cilindrišką ruoţuotą stiebą kurio apatinė dalis daţnai būna rausvai violetinė lygi arba

plaukuota su trumpais lenktais plaukelias Apatiniai bazaliniai lapai yra atvirkščiai kiaušiniški

pjūkliškai dantytu kraštu siaurėjantys į ilgą sparnuotą lapkotį Stiebiniai lapai yra pakaitiniai maţesni

uţ bazalinius lapus labiau elipsiški šiek tiek dantytu kraštu ir trumpu lapkočiu Abu lapo paviršiai

lygūs arba su šiek tiek plaukuota lapo apatine puse ties gyslomis ţiedynas šluotelė[11]

Kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) stiebai yra

ţalsvai geltoni arba ţalsvai rudos spalvos su mėlynu arba violetiniu atspalviu ir su didesniais ar

maţesniais grioveliais[11][3]Apatinė dalis daţniausiai lygi viršutinė daugiau arba maţiau

plaukuota[11]Stiebai kieti su balkšva šerdimi padengti vaško sluoksniu[11][3]Vėlyvoji rykštenė

uţauga iki 280 cm aukščio[3]Lapai ţali lancetiški su dantytu kraštu 8-12 cm ilgio ir 1-3 cm

pločio[11][3] Lapų gyslotumas plunksniškas vidurinės gyslos yra ţymiai storesnės nei šoninės[3]

Viršutinis paviršius ţalias lygus apatinis pilkšvai ţalias plaukuotas ypač ties gyslomis Ţiedynai

sudaryti iš keleto vienšalių išlenktų graiţų kurie tarpusavyje suformuoja piramidines šluoteles stiebų

viršūnėse Kiekvienas graiţas turi skraistę sudarytą iš linijiškai lancetiškų geltonai ţalios spalvos

paţiedţių kurie viena eile supa panašaus ilgio geltonus lieţuviškus ţiedus Vamzdiški ţiedai yra

geltoni radiališkai išsidėstę ţiedo viduryje tokio paties ilgio ar kiek ilgesni nei lieţuviški ţiedai

Smulkinta ţaliava yra pilkai ţalios spalvos milteliai Vaistinei ţaliavai naudojama vientisa arba

smulkinta išdţiovinta antţeminė augalo dalis surinkta ţydėjimo metu [11]

11

Vėlyvoji rykštenė (Sgigantea Ait) (1 pav) lengvai atskiriama nuo giminingos kanadinės

rykštenės (S canadensis L) rūšies Vėlyvoji rykštenė turi ilgesnes šaknis rusvai baltus vaisius lygesnį

stiebą bei tankesnius ţiedynus [3]

1 pav Vėlyvoji rykštenė (Solidago giganteaAit)(Šaltinis httpptwikipediaorg)

Lietuvoje savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys invazinės rūšys aukštoji

(S altissima L) kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Pastarosios trys

yra oficialiai pripaţintos invazinėmis rūšimis (Valstybės ţinios 2012 Nr 76-3953) Rykštenės genties

augalai paplitę Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir

Kauno mieste Invazinės ryšys auga dirvonuose pakėlėse pagrioviuose durpynų pakraščiuose

kvartalinėse miško linijose[4] Vėlyvoji rykštenė natūraliai auga Šiaurės Amerikoje XVIII amţiuje

introdukuota Europoje 1950 metais vėlyvoji rykštenė jau apėmė didelę dalį savo dabartinio

pasiskirstymo Europoje Augalas paplitęs nuo šiaurės Ispanijos iki pietų Skandinavijos plačiai paplitęs

visoje centrinėje Europoje [3] Šiaurės Amerikoje randama apie 100 skirtingų rykštenės genties augalų

rūšių ir daugiau nei tuzinas rūšių Europoje Azijoje Pietų Amerikoje [12]

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis

Paprastoji rykštenė (Svirgaurea L) kaupia flavonoidus (15) (kvercetiną kempferolį ir jų

glikozidus stragaliną ir rutozidą) antocianidinus triterpeninius saponinus diterpeninius laktonus

fenolines rūgštis (kofeino rūgštį chlorogeno ir vanilino rūgštis) maţus kiekius eterinių aliejų

(kardinenas alfa ir beta pinenai limonenas mikreną) [8] Augaluose randama saponinų daugiausia jų

kaupia vėlyvoji rykštenė (S gigantea Ait) iki 94 proc[13] Šaknyse kaip ir lapuose taip pat randama

12

eterinių aliejų[14][15] Vėlyvosios rykštenės eteriniame aliejuje buvo identifikuoti 95

komponentai[12]

Tiriant polifenolinius junginius kanadinės rykštenės ekstraktų sudėtyje efektyviosios skysčių

chromatografijos ir masių spektrometrijos būdu nustatyta kad augalas kaupia polifenolinius junginius

tokius kaip chlorogeno rūgštis flavonoidus - kempferolio ir kvercetino glikozidus (nikotifloriną

rutiną hiperozidą izokvercitriną kvercitriną afzeliną kvercetiną) [5][16] Kanadinė rykštėnė ţolėje

dideliais kiekiais kaupia rutiną vėlyvoji rykštenė lapuose - chlorogeno rūgštį kvercitriną [17][18]

Didţiausias kiekis flavonoidų kanadinėje rykštenėje buvo nustatytas ţaliavoje surinktoje ţydėjimo

pradţioje (15 ) [18]

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės

Nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi antimutageniniu bakteriostatiniu

aktyvumu prieš S aureus Sfaecalis Bacillus subtilis E coli Klebsiela pneumoniae Pseudomonas

aeruginosabakterijas[6] Taip pat augalų ekstraktai pasiţymi analgetiniu antioksidantiniu

spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu[7][19]

Keletas neklinikinių tyrimų nustatė Svirgaurea diuretinį priešuţdegiminį spazmolitinį

analgetinį antibakterinį ir antigrybelinį poveikį[8]

Liaudies medicinoje vartojamų ekstraktų indikacijos simptominis apatinių šlapimo takų

uţdegimo gydymas diurezės skatinimas inkstų akmenligės prevencija[8] Literatūros šaltiniuose

paţymima kad rykštenės genties augalai buvo naudojami esant šlapimo takų ir prostatos

nusiskundimams eterinis aliejus pasiţymi antimikrobinėmis savybėmis [12]

Farmakologinį aktyvumą daugiausiai lemia preparatų sudėtyje esantys fenoliniai junginiai [5]

Augalo dalyse kaupiami eteriniai aliejai lemia bakteriostatinį analgetinį aktyvumą [14][15]

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos

421 Bendra apžvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje

Antioksidantai ndash tai medţiagos kurių molekulės turi gebą stabilizuoti ar neutralizuoti

laisvuosius radikalus prieš jiems atakuojant organizmo ląsteles [20] Kai kurie antioksidantai

pavyzdţiui glutationas ubikvinolis ir kiti yra gaminami ţmogaus organizme įprasto metabolizmo

metu Kitus antioksidantus ţmogaus organizmas gauna su maistu o kai kurie iš jų yra būtini ţmogaus

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 2: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

2

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS

FARMACIJOS FAKULTETAS

ANALIZINĖS IR TOKSIKOLOGINĖS CHEMIJOS KATEDRA

TVIRTINU

Farmacijos fakulteto dekanas prof dr Vitalis Briedis

Data

EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS ndash VARIO JONŲ

REDUKCIJOS ANTIOKSIDANTINĖS GALIOS ĮVERTINIMAS RYKŠTENĖS

(SOLIDAGO L) RŪŠIES AUGALUOSE

Magistro baigiamasis darbas

Darbo vadovas

Prof dr Liudas Ivanauskas

Data

Recenzentas Darbą atliko

Magistrantas

Justas Mačinskas

Data

Kaunas 2015

3

TURINYS

SANTRAUKA 5

SUMMARY 6

1 SANTRUMPOS 7

2 ĮVADAS 8

3 DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI 9

4 LITERATŪROS APŢVALGA 10

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis 10

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas 10

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis 11

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės 12

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos 12

421 Bendra apţvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje 12

422 Fenoliniai junginiai ndash kvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis 13

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties

bioprieinamumas 15

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis

ţmogaus organizmui 15

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš

augalinės ţaliavos 16

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija 17

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai 18

431 Laisvųjų radikalų apibrėţimas ir poveikis ţmogaus organizmui 18

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas 18

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI 22

51 Tyrimų objektas 22

52 Medţiagos ir reagentai 22

53 Naudota aparatūra 22

4

54 Tyrimo metodika 23

541 Rykštenės genties augalų lapų ir ţiedų ekstraktų paruošimas 23

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba 23

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos 24

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC

reagentą 24

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija 25

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas 25

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS 26

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas 26

62 Metodikos validacija 29

621 Pakartojamumas 30

622 Tarpinis preciziškumas 31

623 Tiesiškumas 32

624 Aptikimo ir nustatymo ribos 32

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje 33

7 IŠVADOS 40

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS 41

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS 42

10 PRIEDAI 46

5

SANTRAUKA

J Mačinsko magistro baigiamasis darbas bdquoEfektyviosios skysčių chromatografijos ndash vario

jonų redukcijos antioksidantinės galios įvertinimas rykštenės (Solidago L) rūšies augaluoseldquo

mokslinis vadovas prof dr Liudas Ivanauskas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos

akademijos Farmacijos fakulteto Analizinės ir toksikologijos chemijos katedra ndash Kaunas

Raktiniai ţodţiai Solidago L rykštenė antioksidantai efektyvioji skysčių chromatografija

pokolonėlinės reakcijos CUPRAC

Darbo tikslas pritaikyti ir optimizuoti rykštenės (Solidago L) ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti rykštenės

ekstraktų antioksidantines savybes

Tyrimo objektas ir metodai rykštenės (Solidago L) genties augalų lapų ir ţiedų

antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant ESC pokolonėlinės reakcijos metodą su CUPRAC

reagentu Buvo naudojami rykštenės preparatų 70 metanoliniai ekstraktai (1100) ekstrahuojama 50

min ultragarso vonelėje 25ordmC temperatūroje Chromatografinis skirstymas buvo atliktas naudojant

150x46 mm 3 microm YMC kolonėlę injekcijos tūris 10 microL Mobilią fazę sudarė 005 trifluoracto

rūgšties vandeninio tirpalo ir acetonitrilo gradientinė sistema tėkmės greitis - 10 mlmin CUPRAC

reagento tėkmės greitis ndash 04 mlmin

Darbo uţdaviniai surinkti ir išanalizuoti literatūros duomenis optimizuoti ir validuoti

rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodiką

analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui

naudojant CUPRAC reagentą Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų

ekstraktų antioksidantinį aktyvumą

Išvados optimalios rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo sąlygos su CUPRAC reagentu yra gaunamos naudojant 10 metrų ilgio PEEK

kilpą (išorinis skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje

ir reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu

aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapų

metanoliname ekstrakte Troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn

12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo

vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC

sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn 27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas duomenų

statistinis reikšmingumas

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

6

SUMMARY

J Mačinskas master thesis ldquoHigh pressure liquid chromatography ndash cupric ion reducing

antioxidant capacity assay on Goldenrod (Solidago L) type plantsrdquo scientific manager prof drL

Ivanauskas Lithuanian University of Health Sciences Medical Academy Faculty of Pharmacy

Department of Analytical and ToxicologicalChemistry - Kaunas

Keywords GoldenrodSolidago L high-performance liquid chromatography - post column

reactions CUPRAC antioxidants

The aim of the study to optimise HPLC- cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC)

assay with post-column detectionand evaluate antioxidant activity in leaves and flowers of Solidago L

type plants

Materials and methods leaves and flowers of Solidago canadensis L Solidago gigantean

Ait and Solidago virgaurea L were collected in different places of Lithuania and dried at 25 degC 01 g

of air-dried S canadensis S gigantea and S virgaurea leafs and flowers were extracted with 10 mL of

methanol water mixture (7030 vv) by ultra-sonication at 25 degC for 50 min The prepared extracts

were passed through a 022 microm filter Chromatographic fractionation of active agents was carried out

with 150x46 mm 3 microm YMC column (injection volume ndash 10 microL elution flow rate ndash 10 mLmin)

The mobile phase of gradient elution system consisted of 005 aqueous trifluoroacetic acid and

acetonitrile the flow rate of CUPRAC solution ndash 04 mlmin

Objective to collect and analyze literature data to optimise and validate HPLC-CUPRAC

assay with post-column detection on methanolic extracts of Goldenrod (Solidago L) type plants

analyzing the coil length temperature and reagent flow rate impact on antioxidant activity to evaluate

antioxidant activity of Goldenrod (Solidago L) type plants methanol extracts using optimized test

methodology

Results the best results of Solidago L herbal extractsrsquo antioxidant activity were achieved

while using 10 m length PEEK coil (OD 158 mm ID 025 mm) with 50oC temperature maintained

(the flow rate of CUPRAC solution was 04 mlmin absorption was measured at 450 nm) Antioxidant

activity was expressed as Trolox equivalent (TEAC) The strongest antioxidant properties were

shownby leaves and flowers of Sgigantea Ait The largest TEAC of chlorogenic acid (25319 plusmn

12371micromolg) and quercitrin (33489 plusmn 18055 micromolg)were observed in leaves of S gigantea Ait

The total antioxidant reducing activity of tested compounds in flowers and leaves of Solidago L was

evaluated as well The strongest antioxidant properties were shown in leaves (66011 plusmn 27936micromolg)

and flowers (32735 plusmn 10403micromolg) of Sgigantea AitThe statistical significance of the data was

evaluated

This research was funded by Lithuanian Science Council(No MIP-502013)

7

1 SANTRUMPOS

ABTS - 22-azino-bis(3-etilbenztiazolin-6-sulfono rūgštis) (angl 22- azino-bis(3-

ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid))

CUPRAC - vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing antioxidant

capacity)

DMD - diodų matricos detektorius (angl Diode array detector)

DPPH ndash 22-difenil-1-pikrilhidrazilo laisvasis radikalas

ESC - efektyvioji skysčių chromatografija

FRAP ndash geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing antioxidant power)

LoD - aptikimo riba (angl Limit of detection)

LoQ - nustatymo riba (angl Limit of quantitation)

PEEK - polietereterketonas (angl Polyetheretherketone)

R2 ndash determinacijos koeficientas

RNS - reaktyvios azoto formos (angl Reactive nitrogen species)

ROS - reaktyvios deguonies formos (angl Reactive oxygen species)

SN - signalo ir bazinės linijos triukšmo santykis (angl Signal to noise ratio)

SSN ndash santykinis standartinis nuokrypis

TEAC ndash trolokso ekvivalento antioksidantinė galia (angl Trolox equivalent antioxidant

capacity)

8

2 ĮVADAS

Pastaruoju metu vis daugiau dėmesio yra skiriama natūraliems antioksidantams ir jų naudai

sveikatai Augalai yra potencialūs natūralių antioksidantų ndash polifenolinių junginių šaltiniai

[1]Nepaisant didelio polifenolinių junginių paplitimo augaliniame pasaulyje susidomėjimas

polifenolinių junginių nauda sveikatai išaugo palyginus nesenai Mokslininkai ir maisto produktų

gamintojai susidomėjo polifenoliniais junginiais dėl jų antioksidantinių savybių ir naudos sveikatai

siekiant išvengti su oksidaciniu stresu susijusių ligų [2]

Šio tyrimo metu buvo siekiama ištirti rykštenės genties augalų (Solidago L) kaupiamų

polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą

Rykšenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3] Lietuvoje

savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys svetimţemės rūšys aukštoji (S altissima L)

kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Rykštenės genties augalai paplitę

Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir Kauno mieste[4]

Farmakologinį rykštenės preparatų aktyvumą daugiausiai lemia jos sudėtyje esantys fenoliniai

junginiai [5] Mokslinių tyrimų metu nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi

antimutageniniu bakteriostatiniu analgetiniu antioksidantiniu spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu

[6][7] Liaudies medicinoje rykštenės augalų preparatai yra vartojami simptominiui apatinių šlapimo

takų uţdegimo gydymui diurezės skatinimui inkstų akmenligės prevencijai [8] Šiuolaikinėje

medicinoje rykštenės ţaliava įeina į vaistinių preparatų maisto papildų ir arbatų mišinių sudėtį

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatogafijos (ESC) metodai kurie šiuo metu populiarėja [9] Šiuose

metoduose apjungiamas ESC skirstymas ir pokolonėlinės reakcijos detekcija ESC pokolonėliniai

metodai įvertina atskirų junginių antioksidantines savybes bei jų indėlį į bendrą kompleksinių mišinių

antioksidantinį aktyvumą[10]

Rykštenės augalinė ţaliava yra potencialus antioksidantų šaltinis todėl verta tirti šio augalo

sudėtyje esančių polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą Optimizuotas ir validuotas ESC

pokolonėlinis metodas su vario jonų redukcijos antioksidantinės galios (CUPRAC) reagentu leistų

patikimai tiksliai bei atkartojamai įvertinti antioksidantų sudėtį ir pasiskirstymą rykštenės (Solidago

L) augalinėje ţaliavoje bei šią ţaliavą standartizuoti

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

Darbo tikslas ndash optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu

metodiką ir ištirti ekstraktų antioksidantines savybes

9

3 DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI

Darbo tikslas

Optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti

ekstraktų antioksidantines savybes

Darbo uţdaviniai

1 Susisteminti mokslinės literatūros duomenis apie rykštenės (Solidago L) genties augalų

kaupiamus antioksidantus jų ekstrakcijos chromatografinio skirstymo ir antioksidantinio

aktyvumo nustatymo metodus

2 Optimizuoti rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo tyrimo metodiką analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės

greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui naudojant CUPRAC reagentą

3 Validuoti optimizuotą rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo tyrimo pokolonėlinę metodiką

4 Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų

antioksidantinį aktyvumą

10

4 LITERATŪROS APŢVALGA

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis

Karalystė Augalai (Plantea)

Skyrius Magnolijūnai (Magnoliophyta)

Klasė Magnolijainiai (Magnoliopsida)

Poklasis Astraţiedţiai (Asteridae)

Šeima Astriniai (Asteraceae)

Gentis Rykštenė (SolidagoL)

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas

Rykštenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3]

Paprastoji rykštenė (Solidago virgaureae L) yra rykštenės (Solidago L) genties augalas

turintis cilindrišką ruoţuotą stiebą kurio apatinė dalis daţnai būna rausvai violetinė lygi arba

plaukuota su trumpais lenktais plaukelias Apatiniai bazaliniai lapai yra atvirkščiai kiaušiniški

pjūkliškai dantytu kraštu siaurėjantys į ilgą sparnuotą lapkotį Stiebiniai lapai yra pakaitiniai maţesni

uţ bazalinius lapus labiau elipsiški šiek tiek dantytu kraštu ir trumpu lapkočiu Abu lapo paviršiai

lygūs arba su šiek tiek plaukuota lapo apatine puse ties gyslomis ţiedynas šluotelė[11]

Kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) stiebai yra

ţalsvai geltoni arba ţalsvai rudos spalvos su mėlynu arba violetiniu atspalviu ir su didesniais ar

maţesniais grioveliais[11][3]Apatinė dalis daţniausiai lygi viršutinė daugiau arba maţiau

plaukuota[11]Stiebai kieti su balkšva šerdimi padengti vaško sluoksniu[11][3]Vėlyvoji rykštenė

uţauga iki 280 cm aukščio[3]Lapai ţali lancetiški su dantytu kraštu 8-12 cm ilgio ir 1-3 cm

pločio[11][3] Lapų gyslotumas plunksniškas vidurinės gyslos yra ţymiai storesnės nei šoninės[3]

Viršutinis paviršius ţalias lygus apatinis pilkšvai ţalias plaukuotas ypač ties gyslomis Ţiedynai

sudaryti iš keleto vienšalių išlenktų graiţų kurie tarpusavyje suformuoja piramidines šluoteles stiebų

viršūnėse Kiekvienas graiţas turi skraistę sudarytą iš linijiškai lancetiškų geltonai ţalios spalvos

paţiedţių kurie viena eile supa panašaus ilgio geltonus lieţuviškus ţiedus Vamzdiški ţiedai yra

geltoni radiališkai išsidėstę ţiedo viduryje tokio paties ilgio ar kiek ilgesni nei lieţuviški ţiedai

Smulkinta ţaliava yra pilkai ţalios spalvos milteliai Vaistinei ţaliavai naudojama vientisa arba

smulkinta išdţiovinta antţeminė augalo dalis surinkta ţydėjimo metu [11]

11

Vėlyvoji rykštenė (Sgigantea Ait) (1 pav) lengvai atskiriama nuo giminingos kanadinės

rykštenės (S canadensis L) rūšies Vėlyvoji rykštenė turi ilgesnes šaknis rusvai baltus vaisius lygesnį

stiebą bei tankesnius ţiedynus [3]

1 pav Vėlyvoji rykštenė (Solidago giganteaAit)(Šaltinis httpptwikipediaorg)

Lietuvoje savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys invazinės rūšys aukštoji

(S altissima L) kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Pastarosios trys

yra oficialiai pripaţintos invazinėmis rūšimis (Valstybės ţinios 2012 Nr 76-3953) Rykštenės genties

augalai paplitę Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir

Kauno mieste Invazinės ryšys auga dirvonuose pakėlėse pagrioviuose durpynų pakraščiuose

kvartalinėse miško linijose[4] Vėlyvoji rykštenė natūraliai auga Šiaurės Amerikoje XVIII amţiuje

introdukuota Europoje 1950 metais vėlyvoji rykštenė jau apėmė didelę dalį savo dabartinio

pasiskirstymo Europoje Augalas paplitęs nuo šiaurės Ispanijos iki pietų Skandinavijos plačiai paplitęs

visoje centrinėje Europoje [3] Šiaurės Amerikoje randama apie 100 skirtingų rykštenės genties augalų

rūšių ir daugiau nei tuzinas rūšių Europoje Azijoje Pietų Amerikoje [12]

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis

Paprastoji rykštenė (Svirgaurea L) kaupia flavonoidus (15) (kvercetiną kempferolį ir jų

glikozidus stragaliną ir rutozidą) antocianidinus triterpeninius saponinus diterpeninius laktonus

fenolines rūgštis (kofeino rūgštį chlorogeno ir vanilino rūgštis) maţus kiekius eterinių aliejų

(kardinenas alfa ir beta pinenai limonenas mikreną) [8] Augaluose randama saponinų daugiausia jų

kaupia vėlyvoji rykštenė (S gigantea Ait) iki 94 proc[13] Šaknyse kaip ir lapuose taip pat randama

12

eterinių aliejų[14][15] Vėlyvosios rykštenės eteriniame aliejuje buvo identifikuoti 95

komponentai[12]

Tiriant polifenolinius junginius kanadinės rykštenės ekstraktų sudėtyje efektyviosios skysčių

chromatografijos ir masių spektrometrijos būdu nustatyta kad augalas kaupia polifenolinius junginius

tokius kaip chlorogeno rūgštis flavonoidus - kempferolio ir kvercetino glikozidus (nikotifloriną

rutiną hiperozidą izokvercitriną kvercitriną afzeliną kvercetiną) [5][16] Kanadinė rykštėnė ţolėje

dideliais kiekiais kaupia rutiną vėlyvoji rykštenė lapuose - chlorogeno rūgštį kvercitriną [17][18]

Didţiausias kiekis flavonoidų kanadinėje rykštenėje buvo nustatytas ţaliavoje surinktoje ţydėjimo

pradţioje (15 ) [18]

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės

Nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi antimutageniniu bakteriostatiniu

aktyvumu prieš S aureus Sfaecalis Bacillus subtilis E coli Klebsiela pneumoniae Pseudomonas

aeruginosabakterijas[6] Taip pat augalų ekstraktai pasiţymi analgetiniu antioksidantiniu

spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu[7][19]

Keletas neklinikinių tyrimų nustatė Svirgaurea diuretinį priešuţdegiminį spazmolitinį

analgetinį antibakterinį ir antigrybelinį poveikį[8]

Liaudies medicinoje vartojamų ekstraktų indikacijos simptominis apatinių šlapimo takų

uţdegimo gydymas diurezės skatinimas inkstų akmenligės prevencija[8] Literatūros šaltiniuose

paţymima kad rykštenės genties augalai buvo naudojami esant šlapimo takų ir prostatos

nusiskundimams eterinis aliejus pasiţymi antimikrobinėmis savybėmis [12]

Farmakologinį aktyvumą daugiausiai lemia preparatų sudėtyje esantys fenoliniai junginiai [5]

Augalo dalyse kaupiami eteriniai aliejai lemia bakteriostatinį analgetinį aktyvumą [14][15]

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos

421 Bendra apžvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje

Antioksidantai ndash tai medţiagos kurių molekulės turi gebą stabilizuoti ar neutralizuoti

laisvuosius radikalus prieš jiems atakuojant organizmo ląsteles [20] Kai kurie antioksidantai

pavyzdţiui glutationas ubikvinolis ir kiti yra gaminami ţmogaus organizme įprasto metabolizmo

metu Kitus antioksidantus ţmogaus organizmas gauna su maistu o kai kurie iš jų yra būtini ţmogaus

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 3: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

3

TURINYS

SANTRAUKA 5

SUMMARY 6

1 SANTRUMPOS 7

2 ĮVADAS 8

3 DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI 9

4 LITERATŪROS APŢVALGA 10

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis 10

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas 10

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis 11

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės 12

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos 12

421 Bendra apţvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje 12

422 Fenoliniai junginiai ndash kvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis 13

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties

bioprieinamumas 15

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis

ţmogaus organizmui 15

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš

augalinės ţaliavos 16

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija 17

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai 18

431 Laisvųjų radikalų apibrėţimas ir poveikis ţmogaus organizmui 18

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas 18

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI 22

51 Tyrimų objektas 22

52 Medţiagos ir reagentai 22

53 Naudota aparatūra 22

4

54 Tyrimo metodika 23

541 Rykštenės genties augalų lapų ir ţiedų ekstraktų paruošimas 23

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba 23

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos 24

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC

reagentą 24

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija 25

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas 25

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS 26

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas 26

62 Metodikos validacija 29

621 Pakartojamumas 30

622 Tarpinis preciziškumas 31

623 Tiesiškumas 32

624 Aptikimo ir nustatymo ribos 32

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje 33

7 IŠVADOS 40

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS 41

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS 42

10 PRIEDAI 46

5

SANTRAUKA

J Mačinsko magistro baigiamasis darbas bdquoEfektyviosios skysčių chromatografijos ndash vario

jonų redukcijos antioksidantinės galios įvertinimas rykštenės (Solidago L) rūšies augaluoseldquo

mokslinis vadovas prof dr Liudas Ivanauskas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos

akademijos Farmacijos fakulteto Analizinės ir toksikologijos chemijos katedra ndash Kaunas

Raktiniai ţodţiai Solidago L rykštenė antioksidantai efektyvioji skysčių chromatografija

pokolonėlinės reakcijos CUPRAC

Darbo tikslas pritaikyti ir optimizuoti rykštenės (Solidago L) ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti rykštenės

ekstraktų antioksidantines savybes

Tyrimo objektas ir metodai rykštenės (Solidago L) genties augalų lapų ir ţiedų

antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant ESC pokolonėlinės reakcijos metodą su CUPRAC

reagentu Buvo naudojami rykštenės preparatų 70 metanoliniai ekstraktai (1100) ekstrahuojama 50

min ultragarso vonelėje 25ordmC temperatūroje Chromatografinis skirstymas buvo atliktas naudojant

150x46 mm 3 microm YMC kolonėlę injekcijos tūris 10 microL Mobilią fazę sudarė 005 trifluoracto

rūgšties vandeninio tirpalo ir acetonitrilo gradientinė sistema tėkmės greitis - 10 mlmin CUPRAC

reagento tėkmės greitis ndash 04 mlmin

Darbo uţdaviniai surinkti ir išanalizuoti literatūros duomenis optimizuoti ir validuoti

rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodiką

analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui

naudojant CUPRAC reagentą Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų

ekstraktų antioksidantinį aktyvumą

Išvados optimalios rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo sąlygos su CUPRAC reagentu yra gaunamos naudojant 10 metrų ilgio PEEK

kilpą (išorinis skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje

ir reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu

aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapų

metanoliname ekstrakte Troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn

12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo

vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC

sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn 27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas duomenų

statistinis reikšmingumas

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

6

SUMMARY

J Mačinskas master thesis ldquoHigh pressure liquid chromatography ndash cupric ion reducing

antioxidant capacity assay on Goldenrod (Solidago L) type plantsrdquo scientific manager prof drL

Ivanauskas Lithuanian University of Health Sciences Medical Academy Faculty of Pharmacy

Department of Analytical and ToxicologicalChemistry - Kaunas

Keywords GoldenrodSolidago L high-performance liquid chromatography - post column

reactions CUPRAC antioxidants

The aim of the study to optimise HPLC- cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC)

assay with post-column detectionand evaluate antioxidant activity in leaves and flowers of Solidago L

type plants

Materials and methods leaves and flowers of Solidago canadensis L Solidago gigantean

Ait and Solidago virgaurea L were collected in different places of Lithuania and dried at 25 degC 01 g

of air-dried S canadensis S gigantea and S virgaurea leafs and flowers were extracted with 10 mL of

methanol water mixture (7030 vv) by ultra-sonication at 25 degC for 50 min The prepared extracts

were passed through a 022 microm filter Chromatographic fractionation of active agents was carried out

with 150x46 mm 3 microm YMC column (injection volume ndash 10 microL elution flow rate ndash 10 mLmin)

The mobile phase of gradient elution system consisted of 005 aqueous trifluoroacetic acid and

acetonitrile the flow rate of CUPRAC solution ndash 04 mlmin

Objective to collect and analyze literature data to optimise and validate HPLC-CUPRAC

assay with post-column detection on methanolic extracts of Goldenrod (Solidago L) type plants

analyzing the coil length temperature and reagent flow rate impact on antioxidant activity to evaluate

antioxidant activity of Goldenrod (Solidago L) type plants methanol extracts using optimized test

methodology

Results the best results of Solidago L herbal extractsrsquo antioxidant activity were achieved

while using 10 m length PEEK coil (OD 158 mm ID 025 mm) with 50oC temperature maintained

(the flow rate of CUPRAC solution was 04 mlmin absorption was measured at 450 nm) Antioxidant

activity was expressed as Trolox equivalent (TEAC) The strongest antioxidant properties were

shownby leaves and flowers of Sgigantea Ait The largest TEAC of chlorogenic acid (25319 plusmn

12371micromolg) and quercitrin (33489 plusmn 18055 micromolg)were observed in leaves of S gigantea Ait

The total antioxidant reducing activity of tested compounds in flowers and leaves of Solidago L was

evaluated as well The strongest antioxidant properties were shown in leaves (66011 plusmn 27936micromolg)

and flowers (32735 plusmn 10403micromolg) of Sgigantea AitThe statistical significance of the data was

evaluated

This research was funded by Lithuanian Science Council(No MIP-502013)

7

1 SANTRUMPOS

ABTS - 22-azino-bis(3-etilbenztiazolin-6-sulfono rūgštis) (angl 22- azino-bis(3-

ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid))

CUPRAC - vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing antioxidant

capacity)

DMD - diodų matricos detektorius (angl Diode array detector)

DPPH ndash 22-difenil-1-pikrilhidrazilo laisvasis radikalas

ESC - efektyvioji skysčių chromatografija

FRAP ndash geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing antioxidant power)

LoD - aptikimo riba (angl Limit of detection)

LoQ - nustatymo riba (angl Limit of quantitation)

PEEK - polietereterketonas (angl Polyetheretherketone)

R2 ndash determinacijos koeficientas

RNS - reaktyvios azoto formos (angl Reactive nitrogen species)

ROS - reaktyvios deguonies formos (angl Reactive oxygen species)

SN - signalo ir bazinės linijos triukšmo santykis (angl Signal to noise ratio)

SSN ndash santykinis standartinis nuokrypis

TEAC ndash trolokso ekvivalento antioksidantinė galia (angl Trolox equivalent antioxidant

capacity)

8

2 ĮVADAS

Pastaruoju metu vis daugiau dėmesio yra skiriama natūraliems antioksidantams ir jų naudai

sveikatai Augalai yra potencialūs natūralių antioksidantų ndash polifenolinių junginių šaltiniai

[1]Nepaisant didelio polifenolinių junginių paplitimo augaliniame pasaulyje susidomėjimas

polifenolinių junginių nauda sveikatai išaugo palyginus nesenai Mokslininkai ir maisto produktų

gamintojai susidomėjo polifenoliniais junginiais dėl jų antioksidantinių savybių ir naudos sveikatai

siekiant išvengti su oksidaciniu stresu susijusių ligų [2]

Šio tyrimo metu buvo siekiama ištirti rykštenės genties augalų (Solidago L) kaupiamų

polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą

Rykšenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3] Lietuvoje

savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys svetimţemės rūšys aukštoji (S altissima L)

kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Rykštenės genties augalai paplitę

Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir Kauno mieste[4]

Farmakologinį rykštenės preparatų aktyvumą daugiausiai lemia jos sudėtyje esantys fenoliniai

junginiai [5] Mokslinių tyrimų metu nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi

antimutageniniu bakteriostatiniu analgetiniu antioksidantiniu spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu

[6][7] Liaudies medicinoje rykštenės augalų preparatai yra vartojami simptominiui apatinių šlapimo

takų uţdegimo gydymui diurezės skatinimui inkstų akmenligės prevencijai [8] Šiuolaikinėje

medicinoje rykštenės ţaliava įeina į vaistinių preparatų maisto papildų ir arbatų mišinių sudėtį

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatogafijos (ESC) metodai kurie šiuo metu populiarėja [9] Šiuose

metoduose apjungiamas ESC skirstymas ir pokolonėlinės reakcijos detekcija ESC pokolonėliniai

metodai įvertina atskirų junginių antioksidantines savybes bei jų indėlį į bendrą kompleksinių mišinių

antioksidantinį aktyvumą[10]

Rykštenės augalinė ţaliava yra potencialus antioksidantų šaltinis todėl verta tirti šio augalo

sudėtyje esančių polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą Optimizuotas ir validuotas ESC

pokolonėlinis metodas su vario jonų redukcijos antioksidantinės galios (CUPRAC) reagentu leistų

patikimai tiksliai bei atkartojamai įvertinti antioksidantų sudėtį ir pasiskirstymą rykštenės (Solidago

L) augalinėje ţaliavoje bei šią ţaliavą standartizuoti

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

Darbo tikslas ndash optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu

metodiką ir ištirti ekstraktų antioksidantines savybes

9

3 DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI

Darbo tikslas

Optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti

ekstraktų antioksidantines savybes

Darbo uţdaviniai

1 Susisteminti mokslinės literatūros duomenis apie rykštenės (Solidago L) genties augalų

kaupiamus antioksidantus jų ekstrakcijos chromatografinio skirstymo ir antioksidantinio

aktyvumo nustatymo metodus

2 Optimizuoti rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo tyrimo metodiką analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės

greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui naudojant CUPRAC reagentą

3 Validuoti optimizuotą rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo tyrimo pokolonėlinę metodiką

4 Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų

antioksidantinį aktyvumą

10

4 LITERATŪROS APŢVALGA

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis

Karalystė Augalai (Plantea)

Skyrius Magnolijūnai (Magnoliophyta)

Klasė Magnolijainiai (Magnoliopsida)

Poklasis Astraţiedţiai (Asteridae)

Šeima Astriniai (Asteraceae)

Gentis Rykštenė (SolidagoL)

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas

Rykštenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3]

Paprastoji rykštenė (Solidago virgaureae L) yra rykštenės (Solidago L) genties augalas

turintis cilindrišką ruoţuotą stiebą kurio apatinė dalis daţnai būna rausvai violetinė lygi arba

plaukuota su trumpais lenktais plaukelias Apatiniai bazaliniai lapai yra atvirkščiai kiaušiniški

pjūkliškai dantytu kraštu siaurėjantys į ilgą sparnuotą lapkotį Stiebiniai lapai yra pakaitiniai maţesni

uţ bazalinius lapus labiau elipsiški šiek tiek dantytu kraštu ir trumpu lapkočiu Abu lapo paviršiai

lygūs arba su šiek tiek plaukuota lapo apatine puse ties gyslomis ţiedynas šluotelė[11]

Kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) stiebai yra

ţalsvai geltoni arba ţalsvai rudos spalvos su mėlynu arba violetiniu atspalviu ir su didesniais ar

maţesniais grioveliais[11][3]Apatinė dalis daţniausiai lygi viršutinė daugiau arba maţiau

plaukuota[11]Stiebai kieti su balkšva šerdimi padengti vaško sluoksniu[11][3]Vėlyvoji rykštenė

uţauga iki 280 cm aukščio[3]Lapai ţali lancetiški su dantytu kraštu 8-12 cm ilgio ir 1-3 cm

pločio[11][3] Lapų gyslotumas plunksniškas vidurinės gyslos yra ţymiai storesnės nei šoninės[3]

Viršutinis paviršius ţalias lygus apatinis pilkšvai ţalias plaukuotas ypač ties gyslomis Ţiedynai

sudaryti iš keleto vienšalių išlenktų graiţų kurie tarpusavyje suformuoja piramidines šluoteles stiebų

viršūnėse Kiekvienas graiţas turi skraistę sudarytą iš linijiškai lancetiškų geltonai ţalios spalvos

paţiedţių kurie viena eile supa panašaus ilgio geltonus lieţuviškus ţiedus Vamzdiški ţiedai yra

geltoni radiališkai išsidėstę ţiedo viduryje tokio paties ilgio ar kiek ilgesni nei lieţuviški ţiedai

Smulkinta ţaliava yra pilkai ţalios spalvos milteliai Vaistinei ţaliavai naudojama vientisa arba

smulkinta išdţiovinta antţeminė augalo dalis surinkta ţydėjimo metu [11]

11

Vėlyvoji rykštenė (Sgigantea Ait) (1 pav) lengvai atskiriama nuo giminingos kanadinės

rykštenės (S canadensis L) rūšies Vėlyvoji rykštenė turi ilgesnes šaknis rusvai baltus vaisius lygesnį

stiebą bei tankesnius ţiedynus [3]

1 pav Vėlyvoji rykštenė (Solidago giganteaAit)(Šaltinis httpptwikipediaorg)

Lietuvoje savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys invazinės rūšys aukštoji

(S altissima L) kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Pastarosios trys

yra oficialiai pripaţintos invazinėmis rūšimis (Valstybės ţinios 2012 Nr 76-3953) Rykštenės genties

augalai paplitę Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir

Kauno mieste Invazinės ryšys auga dirvonuose pakėlėse pagrioviuose durpynų pakraščiuose

kvartalinėse miško linijose[4] Vėlyvoji rykštenė natūraliai auga Šiaurės Amerikoje XVIII amţiuje

introdukuota Europoje 1950 metais vėlyvoji rykštenė jau apėmė didelę dalį savo dabartinio

pasiskirstymo Europoje Augalas paplitęs nuo šiaurės Ispanijos iki pietų Skandinavijos plačiai paplitęs

visoje centrinėje Europoje [3] Šiaurės Amerikoje randama apie 100 skirtingų rykštenės genties augalų

rūšių ir daugiau nei tuzinas rūšių Europoje Azijoje Pietų Amerikoje [12]

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis

Paprastoji rykštenė (Svirgaurea L) kaupia flavonoidus (15) (kvercetiną kempferolį ir jų

glikozidus stragaliną ir rutozidą) antocianidinus triterpeninius saponinus diterpeninius laktonus

fenolines rūgštis (kofeino rūgštį chlorogeno ir vanilino rūgštis) maţus kiekius eterinių aliejų

(kardinenas alfa ir beta pinenai limonenas mikreną) [8] Augaluose randama saponinų daugiausia jų

kaupia vėlyvoji rykštenė (S gigantea Ait) iki 94 proc[13] Šaknyse kaip ir lapuose taip pat randama

12

eterinių aliejų[14][15] Vėlyvosios rykštenės eteriniame aliejuje buvo identifikuoti 95

komponentai[12]

Tiriant polifenolinius junginius kanadinės rykštenės ekstraktų sudėtyje efektyviosios skysčių

chromatografijos ir masių spektrometrijos būdu nustatyta kad augalas kaupia polifenolinius junginius

tokius kaip chlorogeno rūgštis flavonoidus - kempferolio ir kvercetino glikozidus (nikotifloriną

rutiną hiperozidą izokvercitriną kvercitriną afzeliną kvercetiną) [5][16] Kanadinė rykštėnė ţolėje

dideliais kiekiais kaupia rutiną vėlyvoji rykštenė lapuose - chlorogeno rūgštį kvercitriną [17][18]

Didţiausias kiekis flavonoidų kanadinėje rykštenėje buvo nustatytas ţaliavoje surinktoje ţydėjimo

pradţioje (15 ) [18]

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės

Nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi antimutageniniu bakteriostatiniu

aktyvumu prieš S aureus Sfaecalis Bacillus subtilis E coli Klebsiela pneumoniae Pseudomonas

aeruginosabakterijas[6] Taip pat augalų ekstraktai pasiţymi analgetiniu antioksidantiniu

spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu[7][19]

Keletas neklinikinių tyrimų nustatė Svirgaurea diuretinį priešuţdegiminį spazmolitinį

analgetinį antibakterinį ir antigrybelinį poveikį[8]

Liaudies medicinoje vartojamų ekstraktų indikacijos simptominis apatinių šlapimo takų

uţdegimo gydymas diurezės skatinimas inkstų akmenligės prevencija[8] Literatūros šaltiniuose

paţymima kad rykštenės genties augalai buvo naudojami esant šlapimo takų ir prostatos

nusiskundimams eterinis aliejus pasiţymi antimikrobinėmis savybėmis [12]

Farmakologinį aktyvumą daugiausiai lemia preparatų sudėtyje esantys fenoliniai junginiai [5]

Augalo dalyse kaupiami eteriniai aliejai lemia bakteriostatinį analgetinį aktyvumą [14][15]

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos

421 Bendra apžvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje

Antioksidantai ndash tai medţiagos kurių molekulės turi gebą stabilizuoti ar neutralizuoti

laisvuosius radikalus prieš jiems atakuojant organizmo ląsteles [20] Kai kurie antioksidantai

pavyzdţiui glutationas ubikvinolis ir kiti yra gaminami ţmogaus organizme įprasto metabolizmo

metu Kitus antioksidantus ţmogaus organizmas gauna su maistu o kai kurie iš jų yra būtini ţmogaus

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 4: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

4

54 Tyrimo metodika 23

541 Rykštenės genties augalų lapų ir ţiedų ekstraktų paruošimas 23

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba 23

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos 24

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC

reagentą 24

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija 25

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas 25

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS 26

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas 26

62 Metodikos validacija 29

621 Pakartojamumas 30

622 Tarpinis preciziškumas 31

623 Tiesiškumas 32

624 Aptikimo ir nustatymo ribos 32

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje 33

7 IŠVADOS 40

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS 41

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS 42

10 PRIEDAI 46

5

SANTRAUKA

J Mačinsko magistro baigiamasis darbas bdquoEfektyviosios skysčių chromatografijos ndash vario

jonų redukcijos antioksidantinės galios įvertinimas rykštenės (Solidago L) rūšies augaluoseldquo

mokslinis vadovas prof dr Liudas Ivanauskas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos

akademijos Farmacijos fakulteto Analizinės ir toksikologijos chemijos katedra ndash Kaunas

Raktiniai ţodţiai Solidago L rykštenė antioksidantai efektyvioji skysčių chromatografija

pokolonėlinės reakcijos CUPRAC

Darbo tikslas pritaikyti ir optimizuoti rykštenės (Solidago L) ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti rykštenės

ekstraktų antioksidantines savybes

Tyrimo objektas ir metodai rykštenės (Solidago L) genties augalų lapų ir ţiedų

antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant ESC pokolonėlinės reakcijos metodą su CUPRAC

reagentu Buvo naudojami rykštenės preparatų 70 metanoliniai ekstraktai (1100) ekstrahuojama 50

min ultragarso vonelėje 25ordmC temperatūroje Chromatografinis skirstymas buvo atliktas naudojant

150x46 mm 3 microm YMC kolonėlę injekcijos tūris 10 microL Mobilią fazę sudarė 005 trifluoracto

rūgšties vandeninio tirpalo ir acetonitrilo gradientinė sistema tėkmės greitis - 10 mlmin CUPRAC

reagento tėkmės greitis ndash 04 mlmin

Darbo uţdaviniai surinkti ir išanalizuoti literatūros duomenis optimizuoti ir validuoti

rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodiką

analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui

naudojant CUPRAC reagentą Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų

ekstraktų antioksidantinį aktyvumą

Išvados optimalios rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo sąlygos su CUPRAC reagentu yra gaunamos naudojant 10 metrų ilgio PEEK

kilpą (išorinis skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje

ir reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu

aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapų

metanoliname ekstrakte Troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn

12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo

vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC

sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn 27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas duomenų

statistinis reikšmingumas

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

6

SUMMARY

J Mačinskas master thesis ldquoHigh pressure liquid chromatography ndash cupric ion reducing

antioxidant capacity assay on Goldenrod (Solidago L) type plantsrdquo scientific manager prof drL

Ivanauskas Lithuanian University of Health Sciences Medical Academy Faculty of Pharmacy

Department of Analytical and ToxicologicalChemistry - Kaunas

Keywords GoldenrodSolidago L high-performance liquid chromatography - post column

reactions CUPRAC antioxidants

The aim of the study to optimise HPLC- cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC)

assay with post-column detectionand evaluate antioxidant activity in leaves and flowers of Solidago L

type plants

Materials and methods leaves and flowers of Solidago canadensis L Solidago gigantean

Ait and Solidago virgaurea L were collected in different places of Lithuania and dried at 25 degC 01 g

of air-dried S canadensis S gigantea and S virgaurea leafs and flowers were extracted with 10 mL of

methanol water mixture (7030 vv) by ultra-sonication at 25 degC for 50 min The prepared extracts

were passed through a 022 microm filter Chromatographic fractionation of active agents was carried out

with 150x46 mm 3 microm YMC column (injection volume ndash 10 microL elution flow rate ndash 10 mLmin)

The mobile phase of gradient elution system consisted of 005 aqueous trifluoroacetic acid and

acetonitrile the flow rate of CUPRAC solution ndash 04 mlmin

Objective to collect and analyze literature data to optimise and validate HPLC-CUPRAC

assay with post-column detection on methanolic extracts of Goldenrod (Solidago L) type plants

analyzing the coil length temperature and reagent flow rate impact on antioxidant activity to evaluate

antioxidant activity of Goldenrod (Solidago L) type plants methanol extracts using optimized test

methodology

Results the best results of Solidago L herbal extractsrsquo antioxidant activity were achieved

while using 10 m length PEEK coil (OD 158 mm ID 025 mm) with 50oC temperature maintained

(the flow rate of CUPRAC solution was 04 mlmin absorption was measured at 450 nm) Antioxidant

activity was expressed as Trolox equivalent (TEAC) The strongest antioxidant properties were

shownby leaves and flowers of Sgigantea Ait The largest TEAC of chlorogenic acid (25319 plusmn

12371micromolg) and quercitrin (33489 plusmn 18055 micromolg)were observed in leaves of S gigantea Ait

The total antioxidant reducing activity of tested compounds in flowers and leaves of Solidago L was

evaluated as well The strongest antioxidant properties were shown in leaves (66011 plusmn 27936micromolg)

and flowers (32735 plusmn 10403micromolg) of Sgigantea AitThe statistical significance of the data was

evaluated

This research was funded by Lithuanian Science Council(No MIP-502013)

7

1 SANTRUMPOS

ABTS - 22-azino-bis(3-etilbenztiazolin-6-sulfono rūgštis) (angl 22- azino-bis(3-

ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid))

CUPRAC - vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing antioxidant

capacity)

DMD - diodų matricos detektorius (angl Diode array detector)

DPPH ndash 22-difenil-1-pikrilhidrazilo laisvasis radikalas

ESC - efektyvioji skysčių chromatografija

FRAP ndash geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing antioxidant power)

LoD - aptikimo riba (angl Limit of detection)

LoQ - nustatymo riba (angl Limit of quantitation)

PEEK - polietereterketonas (angl Polyetheretherketone)

R2 ndash determinacijos koeficientas

RNS - reaktyvios azoto formos (angl Reactive nitrogen species)

ROS - reaktyvios deguonies formos (angl Reactive oxygen species)

SN - signalo ir bazinės linijos triukšmo santykis (angl Signal to noise ratio)

SSN ndash santykinis standartinis nuokrypis

TEAC ndash trolokso ekvivalento antioksidantinė galia (angl Trolox equivalent antioxidant

capacity)

8

2 ĮVADAS

Pastaruoju metu vis daugiau dėmesio yra skiriama natūraliems antioksidantams ir jų naudai

sveikatai Augalai yra potencialūs natūralių antioksidantų ndash polifenolinių junginių šaltiniai

[1]Nepaisant didelio polifenolinių junginių paplitimo augaliniame pasaulyje susidomėjimas

polifenolinių junginių nauda sveikatai išaugo palyginus nesenai Mokslininkai ir maisto produktų

gamintojai susidomėjo polifenoliniais junginiais dėl jų antioksidantinių savybių ir naudos sveikatai

siekiant išvengti su oksidaciniu stresu susijusių ligų [2]

Šio tyrimo metu buvo siekiama ištirti rykštenės genties augalų (Solidago L) kaupiamų

polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą

Rykšenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3] Lietuvoje

savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys svetimţemės rūšys aukštoji (S altissima L)

kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Rykštenės genties augalai paplitę

Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir Kauno mieste[4]

Farmakologinį rykštenės preparatų aktyvumą daugiausiai lemia jos sudėtyje esantys fenoliniai

junginiai [5] Mokslinių tyrimų metu nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi

antimutageniniu bakteriostatiniu analgetiniu antioksidantiniu spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu

[6][7] Liaudies medicinoje rykštenės augalų preparatai yra vartojami simptominiui apatinių šlapimo

takų uţdegimo gydymui diurezės skatinimui inkstų akmenligės prevencijai [8] Šiuolaikinėje

medicinoje rykštenės ţaliava įeina į vaistinių preparatų maisto papildų ir arbatų mišinių sudėtį

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatogafijos (ESC) metodai kurie šiuo metu populiarėja [9] Šiuose

metoduose apjungiamas ESC skirstymas ir pokolonėlinės reakcijos detekcija ESC pokolonėliniai

metodai įvertina atskirų junginių antioksidantines savybes bei jų indėlį į bendrą kompleksinių mišinių

antioksidantinį aktyvumą[10]

Rykštenės augalinė ţaliava yra potencialus antioksidantų šaltinis todėl verta tirti šio augalo

sudėtyje esančių polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą Optimizuotas ir validuotas ESC

pokolonėlinis metodas su vario jonų redukcijos antioksidantinės galios (CUPRAC) reagentu leistų

patikimai tiksliai bei atkartojamai įvertinti antioksidantų sudėtį ir pasiskirstymą rykštenės (Solidago

L) augalinėje ţaliavoje bei šią ţaliavą standartizuoti

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

Darbo tikslas ndash optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu

metodiką ir ištirti ekstraktų antioksidantines savybes

9

3 DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI

Darbo tikslas

Optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti

ekstraktų antioksidantines savybes

Darbo uţdaviniai

1 Susisteminti mokslinės literatūros duomenis apie rykštenės (Solidago L) genties augalų

kaupiamus antioksidantus jų ekstrakcijos chromatografinio skirstymo ir antioksidantinio

aktyvumo nustatymo metodus

2 Optimizuoti rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo tyrimo metodiką analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės

greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui naudojant CUPRAC reagentą

3 Validuoti optimizuotą rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo tyrimo pokolonėlinę metodiką

4 Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų

antioksidantinį aktyvumą

10

4 LITERATŪROS APŢVALGA

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis

Karalystė Augalai (Plantea)

Skyrius Magnolijūnai (Magnoliophyta)

Klasė Magnolijainiai (Magnoliopsida)

Poklasis Astraţiedţiai (Asteridae)

Šeima Astriniai (Asteraceae)

Gentis Rykštenė (SolidagoL)

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas

Rykštenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3]

Paprastoji rykštenė (Solidago virgaureae L) yra rykštenės (Solidago L) genties augalas

turintis cilindrišką ruoţuotą stiebą kurio apatinė dalis daţnai būna rausvai violetinė lygi arba

plaukuota su trumpais lenktais plaukelias Apatiniai bazaliniai lapai yra atvirkščiai kiaušiniški

pjūkliškai dantytu kraštu siaurėjantys į ilgą sparnuotą lapkotį Stiebiniai lapai yra pakaitiniai maţesni

uţ bazalinius lapus labiau elipsiški šiek tiek dantytu kraštu ir trumpu lapkočiu Abu lapo paviršiai

lygūs arba su šiek tiek plaukuota lapo apatine puse ties gyslomis ţiedynas šluotelė[11]

Kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) stiebai yra

ţalsvai geltoni arba ţalsvai rudos spalvos su mėlynu arba violetiniu atspalviu ir su didesniais ar

maţesniais grioveliais[11][3]Apatinė dalis daţniausiai lygi viršutinė daugiau arba maţiau

plaukuota[11]Stiebai kieti su balkšva šerdimi padengti vaško sluoksniu[11][3]Vėlyvoji rykštenė

uţauga iki 280 cm aukščio[3]Lapai ţali lancetiški su dantytu kraštu 8-12 cm ilgio ir 1-3 cm

pločio[11][3] Lapų gyslotumas plunksniškas vidurinės gyslos yra ţymiai storesnės nei šoninės[3]

Viršutinis paviršius ţalias lygus apatinis pilkšvai ţalias plaukuotas ypač ties gyslomis Ţiedynai

sudaryti iš keleto vienšalių išlenktų graiţų kurie tarpusavyje suformuoja piramidines šluoteles stiebų

viršūnėse Kiekvienas graiţas turi skraistę sudarytą iš linijiškai lancetiškų geltonai ţalios spalvos

paţiedţių kurie viena eile supa panašaus ilgio geltonus lieţuviškus ţiedus Vamzdiški ţiedai yra

geltoni radiališkai išsidėstę ţiedo viduryje tokio paties ilgio ar kiek ilgesni nei lieţuviški ţiedai

Smulkinta ţaliava yra pilkai ţalios spalvos milteliai Vaistinei ţaliavai naudojama vientisa arba

smulkinta išdţiovinta antţeminė augalo dalis surinkta ţydėjimo metu [11]

11

Vėlyvoji rykštenė (Sgigantea Ait) (1 pav) lengvai atskiriama nuo giminingos kanadinės

rykštenės (S canadensis L) rūšies Vėlyvoji rykštenė turi ilgesnes šaknis rusvai baltus vaisius lygesnį

stiebą bei tankesnius ţiedynus [3]

1 pav Vėlyvoji rykštenė (Solidago giganteaAit)(Šaltinis httpptwikipediaorg)

Lietuvoje savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys invazinės rūšys aukštoji

(S altissima L) kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Pastarosios trys

yra oficialiai pripaţintos invazinėmis rūšimis (Valstybės ţinios 2012 Nr 76-3953) Rykštenės genties

augalai paplitę Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir

Kauno mieste Invazinės ryšys auga dirvonuose pakėlėse pagrioviuose durpynų pakraščiuose

kvartalinėse miško linijose[4] Vėlyvoji rykštenė natūraliai auga Šiaurės Amerikoje XVIII amţiuje

introdukuota Europoje 1950 metais vėlyvoji rykštenė jau apėmė didelę dalį savo dabartinio

pasiskirstymo Europoje Augalas paplitęs nuo šiaurės Ispanijos iki pietų Skandinavijos plačiai paplitęs

visoje centrinėje Europoje [3] Šiaurės Amerikoje randama apie 100 skirtingų rykštenės genties augalų

rūšių ir daugiau nei tuzinas rūšių Europoje Azijoje Pietų Amerikoje [12]

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis

Paprastoji rykštenė (Svirgaurea L) kaupia flavonoidus (15) (kvercetiną kempferolį ir jų

glikozidus stragaliną ir rutozidą) antocianidinus triterpeninius saponinus diterpeninius laktonus

fenolines rūgštis (kofeino rūgštį chlorogeno ir vanilino rūgštis) maţus kiekius eterinių aliejų

(kardinenas alfa ir beta pinenai limonenas mikreną) [8] Augaluose randama saponinų daugiausia jų

kaupia vėlyvoji rykštenė (S gigantea Ait) iki 94 proc[13] Šaknyse kaip ir lapuose taip pat randama

12

eterinių aliejų[14][15] Vėlyvosios rykštenės eteriniame aliejuje buvo identifikuoti 95

komponentai[12]

Tiriant polifenolinius junginius kanadinės rykštenės ekstraktų sudėtyje efektyviosios skysčių

chromatografijos ir masių spektrometrijos būdu nustatyta kad augalas kaupia polifenolinius junginius

tokius kaip chlorogeno rūgštis flavonoidus - kempferolio ir kvercetino glikozidus (nikotifloriną

rutiną hiperozidą izokvercitriną kvercitriną afzeliną kvercetiną) [5][16] Kanadinė rykštėnė ţolėje

dideliais kiekiais kaupia rutiną vėlyvoji rykštenė lapuose - chlorogeno rūgštį kvercitriną [17][18]

Didţiausias kiekis flavonoidų kanadinėje rykštenėje buvo nustatytas ţaliavoje surinktoje ţydėjimo

pradţioje (15 ) [18]

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės

Nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi antimutageniniu bakteriostatiniu

aktyvumu prieš S aureus Sfaecalis Bacillus subtilis E coli Klebsiela pneumoniae Pseudomonas

aeruginosabakterijas[6] Taip pat augalų ekstraktai pasiţymi analgetiniu antioksidantiniu

spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu[7][19]

Keletas neklinikinių tyrimų nustatė Svirgaurea diuretinį priešuţdegiminį spazmolitinį

analgetinį antibakterinį ir antigrybelinį poveikį[8]

Liaudies medicinoje vartojamų ekstraktų indikacijos simptominis apatinių šlapimo takų

uţdegimo gydymas diurezės skatinimas inkstų akmenligės prevencija[8] Literatūros šaltiniuose

paţymima kad rykštenės genties augalai buvo naudojami esant šlapimo takų ir prostatos

nusiskundimams eterinis aliejus pasiţymi antimikrobinėmis savybėmis [12]

Farmakologinį aktyvumą daugiausiai lemia preparatų sudėtyje esantys fenoliniai junginiai [5]

Augalo dalyse kaupiami eteriniai aliejai lemia bakteriostatinį analgetinį aktyvumą [14][15]

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos

421 Bendra apžvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje

Antioksidantai ndash tai medţiagos kurių molekulės turi gebą stabilizuoti ar neutralizuoti

laisvuosius radikalus prieš jiems atakuojant organizmo ląsteles [20] Kai kurie antioksidantai

pavyzdţiui glutationas ubikvinolis ir kiti yra gaminami ţmogaus organizme įprasto metabolizmo

metu Kitus antioksidantus ţmogaus organizmas gauna su maistu o kai kurie iš jų yra būtini ţmogaus

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 5: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

5

SANTRAUKA

J Mačinsko magistro baigiamasis darbas bdquoEfektyviosios skysčių chromatografijos ndash vario

jonų redukcijos antioksidantinės galios įvertinimas rykštenės (Solidago L) rūšies augaluoseldquo

mokslinis vadovas prof dr Liudas Ivanauskas Lietuvos sveikatos mokslų universiteto Medicinos

akademijos Farmacijos fakulteto Analizinės ir toksikologijos chemijos katedra ndash Kaunas

Raktiniai ţodţiai Solidago L rykštenė antioksidantai efektyvioji skysčių chromatografija

pokolonėlinės reakcijos CUPRAC

Darbo tikslas pritaikyti ir optimizuoti rykštenės (Solidago L) ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti rykštenės

ekstraktų antioksidantines savybes

Tyrimo objektas ir metodai rykštenės (Solidago L) genties augalų lapų ir ţiedų

antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant ESC pokolonėlinės reakcijos metodą su CUPRAC

reagentu Buvo naudojami rykštenės preparatų 70 metanoliniai ekstraktai (1100) ekstrahuojama 50

min ultragarso vonelėje 25ordmC temperatūroje Chromatografinis skirstymas buvo atliktas naudojant

150x46 mm 3 microm YMC kolonėlę injekcijos tūris 10 microL Mobilią fazę sudarė 005 trifluoracto

rūgšties vandeninio tirpalo ir acetonitrilo gradientinė sistema tėkmės greitis - 10 mlmin CUPRAC

reagento tėkmės greitis ndash 04 mlmin

Darbo uţdaviniai surinkti ir išanalizuoti literatūros duomenis optimizuoti ir validuoti

rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodiką

analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui

naudojant CUPRAC reagentą Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų

ekstraktų antioksidantinį aktyvumą

Išvados optimalios rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo sąlygos su CUPRAC reagentu yra gaunamos naudojant 10 metrų ilgio PEEK

kilpą (išorinis skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje

ir reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu

aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapų

metanoliname ekstrakte Troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn

12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo

vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC

sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn 27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas duomenų

statistinis reikšmingumas

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

6

SUMMARY

J Mačinskas master thesis ldquoHigh pressure liquid chromatography ndash cupric ion reducing

antioxidant capacity assay on Goldenrod (Solidago L) type plantsrdquo scientific manager prof drL

Ivanauskas Lithuanian University of Health Sciences Medical Academy Faculty of Pharmacy

Department of Analytical and ToxicologicalChemistry - Kaunas

Keywords GoldenrodSolidago L high-performance liquid chromatography - post column

reactions CUPRAC antioxidants

The aim of the study to optimise HPLC- cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC)

assay with post-column detectionand evaluate antioxidant activity in leaves and flowers of Solidago L

type plants

Materials and methods leaves and flowers of Solidago canadensis L Solidago gigantean

Ait and Solidago virgaurea L were collected in different places of Lithuania and dried at 25 degC 01 g

of air-dried S canadensis S gigantea and S virgaurea leafs and flowers were extracted with 10 mL of

methanol water mixture (7030 vv) by ultra-sonication at 25 degC for 50 min The prepared extracts

were passed through a 022 microm filter Chromatographic fractionation of active agents was carried out

with 150x46 mm 3 microm YMC column (injection volume ndash 10 microL elution flow rate ndash 10 mLmin)

The mobile phase of gradient elution system consisted of 005 aqueous trifluoroacetic acid and

acetonitrile the flow rate of CUPRAC solution ndash 04 mlmin

Objective to collect and analyze literature data to optimise and validate HPLC-CUPRAC

assay with post-column detection on methanolic extracts of Goldenrod (Solidago L) type plants

analyzing the coil length temperature and reagent flow rate impact on antioxidant activity to evaluate

antioxidant activity of Goldenrod (Solidago L) type plants methanol extracts using optimized test

methodology

Results the best results of Solidago L herbal extractsrsquo antioxidant activity were achieved

while using 10 m length PEEK coil (OD 158 mm ID 025 mm) with 50oC temperature maintained

(the flow rate of CUPRAC solution was 04 mlmin absorption was measured at 450 nm) Antioxidant

activity was expressed as Trolox equivalent (TEAC) The strongest antioxidant properties were

shownby leaves and flowers of Sgigantea Ait The largest TEAC of chlorogenic acid (25319 plusmn

12371micromolg) and quercitrin (33489 plusmn 18055 micromolg)were observed in leaves of S gigantea Ait

The total antioxidant reducing activity of tested compounds in flowers and leaves of Solidago L was

evaluated as well The strongest antioxidant properties were shown in leaves (66011 plusmn 27936micromolg)

and flowers (32735 plusmn 10403micromolg) of Sgigantea AitThe statistical significance of the data was

evaluated

This research was funded by Lithuanian Science Council(No MIP-502013)

7

1 SANTRUMPOS

ABTS - 22-azino-bis(3-etilbenztiazolin-6-sulfono rūgštis) (angl 22- azino-bis(3-

ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid))

CUPRAC - vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing antioxidant

capacity)

DMD - diodų matricos detektorius (angl Diode array detector)

DPPH ndash 22-difenil-1-pikrilhidrazilo laisvasis radikalas

ESC - efektyvioji skysčių chromatografija

FRAP ndash geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing antioxidant power)

LoD - aptikimo riba (angl Limit of detection)

LoQ - nustatymo riba (angl Limit of quantitation)

PEEK - polietereterketonas (angl Polyetheretherketone)

R2 ndash determinacijos koeficientas

RNS - reaktyvios azoto formos (angl Reactive nitrogen species)

ROS - reaktyvios deguonies formos (angl Reactive oxygen species)

SN - signalo ir bazinės linijos triukšmo santykis (angl Signal to noise ratio)

SSN ndash santykinis standartinis nuokrypis

TEAC ndash trolokso ekvivalento antioksidantinė galia (angl Trolox equivalent antioxidant

capacity)

8

2 ĮVADAS

Pastaruoju metu vis daugiau dėmesio yra skiriama natūraliems antioksidantams ir jų naudai

sveikatai Augalai yra potencialūs natūralių antioksidantų ndash polifenolinių junginių šaltiniai

[1]Nepaisant didelio polifenolinių junginių paplitimo augaliniame pasaulyje susidomėjimas

polifenolinių junginių nauda sveikatai išaugo palyginus nesenai Mokslininkai ir maisto produktų

gamintojai susidomėjo polifenoliniais junginiais dėl jų antioksidantinių savybių ir naudos sveikatai

siekiant išvengti su oksidaciniu stresu susijusių ligų [2]

Šio tyrimo metu buvo siekiama ištirti rykštenės genties augalų (Solidago L) kaupiamų

polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą

Rykšenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3] Lietuvoje

savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys svetimţemės rūšys aukštoji (S altissima L)

kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Rykštenės genties augalai paplitę

Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir Kauno mieste[4]

Farmakologinį rykštenės preparatų aktyvumą daugiausiai lemia jos sudėtyje esantys fenoliniai

junginiai [5] Mokslinių tyrimų metu nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi

antimutageniniu bakteriostatiniu analgetiniu antioksidantiniu spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu

[6][7] Liaudies medicinoje rykštenės augalų preparatai yra vartojami simptominiui apatinių šlapimo

takų uţdegimo gydymui diurezės skatinimui inkstų akmenligės prevencijai [8] Šiuolaikinėje

medicinoje rykštenės ţaliava įeina į vaistinių preparatų maisto papildų ir arbatų mišinių sudėtį

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatogafijos (ESC) metodai kurie šiuo metu populiarėja [9] Šiuose

metoduose apjungiamas ESC skirstymas ir pokolonėlinės reakcijos detekcija ESC pokolonėliniai

metodai įvertina atskirų junginių antioksidantines savybes bei jų indėlį į bendrą kompleksinių mišinių

antioksidantinį aktyvumą[10]

Rykštenės augalinė ţaliava yra potencialus antioksidantų šaltinis todėl verta tirti šio augalo

sudėtyje esančių polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą Optimizuotas ir validuotas ESC

pokolonėlinis metodas su vario jonų redukcijos antioksidantinės galios (CUPRAC) reagentu leistų

patikimai tiksliai bei atkartojamai įvertinti antioksidantų sudėtį ir pasiskirstymą rykštenės (Solidago

L) augalinėje ţaliavoje bei šią ţaliavą standartizuoti

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

Darbo tikslas ndash optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu

metodiką ir ištirti ekstraktų antioksidantines savybes

9

3 DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI

Darbo tikslas

Optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti

ekstraktų antioksidantines savybes

Darbo uţdaviniai

1 Susisteminti mokslinės literatūros duomenis apie rykštenės (Solidago L) genties augalų

kaupiamus antioksidantus jų ekstrakcijos chromatografinio skirstymo ir antioksidantinio

aktyvumo nustatymo metodus

2 Optimizuoti rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo tyrimo metodiką analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės

greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui naudojant CUPRAC reagentą

3 Validuoti optimizuotą rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo tyrimo pokolonėlinę metodiką

4 Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų

antioksidantinį aktyvumą

10

4 LITERATŪROS APŢVALGA

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis

Karalystė Augalai (Plantea)

Skyrius Magnolijūnai (Magnoliophyta)

Klasė Magnolijainiai (Magnoliopsida)

Poklasis Astraţiedţiai (Asteridae)

Šeima Astriniai (Asteraceae)

Gentis Rykštenė (SolidagoL)

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas

Rykštenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3]

Paprastoji rykštenė (Solidago virgaureae L) yra rykštenės (Solidago L) genties augalas

turintis cilindrišką ruoţuotą stiebą kurio apatinė dalis daţnai būna rausvai violetinė lygi arba

plaukuota su trumpais lenktais plaukelias Apatiniai bazaliniai lapai yra atvirkščiai kiaušiniški

pjūkliškai dantytu kraštu siaurėjantys į ilgą sparnuotą lapkotį Stiebiniai lapai yra pakaitiniai maţesni

uţ bazalinius lapus labiau elipsiški šiek tiek dantytu kraštu ir trumpu lapkočiu Abu lapo paviršiai

lygūs arba su šiek tiek plaukuota lapo apatine puse ties gyslomis ţiedynas šluotelė[11]

Kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) stiebai yra

ţalsvai geltoni arba ţalsvai rudos spalvos su mėlynu arba violetiniu atspalviu ir su didesniais ar

maţesniais grioveliais[11][3]Apatinė dalis daţniausiai lygi viršutinė daugiau arba maţiau

plaukuota[11]Stiebai kieti su balkšva šerdimi padengti vaško sluoksniu[11][3]Vėlyvoji rykštenė

uţauga iki 280 cm aukščio[3]Lapai ţali lancetiški su dantytu kraštu 8-12 cm ilgio ir 1-3 cm

pločio[11][3] Lapų gyslotumas plunksniškas vidurinės gyslos yra ţymiai storesnės nei šoninės[3]

Viršutinis paviršius ţalias lygus apatinis pilkšvai ţalias plaukuotas ypač ties gyslomis Ţiedynai

sudaryti iš keleto vienšalių išlenktų graiţų kurie tarpusavyje suformuoja piramidines šluoteles stiebų

viršūnėse Kiekvienas graiţas turi skraistę sudarytą iš linijiškai lancetiškų geltonai ţalios spalvos

paţiedţių kurie viena eile supa panašaus ilgio geltonus lieţuviškus ţiedus Vamzdiški ţiedai yra

geltoni radiališkai išsidėstę ţiedo viduryje tokio paties ilgio ar kiek ilgesni nei lieţuviški ţiedai

Smulkinta ţaliava yra pilkai ţalios spalvos milteliai Vaistinei ţaliavai naudojama vientisa arba

smulkinta išdţiovinta antţeminė augalo dalis surinkta ţydėjimo metu [11]

11

Vėlyvoji rykštenė (Sgigantea Ait) (1 pav) lengvai atskiriama nuo giminingos kanadinės

rykštenės (S canadensis L) rūšies Vėlyvoji rykštenė turi ilgesnes šaknis rusvai baltus vaisius lygesnį

stiebą bei tankesnius ţiedynus [3]

1 pav Vėlyvoji rykštenė (Solidago giganteaAit)(Šaltinis httpptwikipediaorg)

Lietuvoje savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys invazinės rūšys aukštoji

(S altissima L) kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Pastarosios trys

yra oficialiai pripaţintos invazinėmis rūšimis (Valstybės ţinios 2012 Nr 76-3953) Rykštenės genties

augalai paplitę Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir

Kauno mieste Invazinės ryšys auga dirvonuose pakėlėse pagrioviuose durpynų pakraščiuose

kvartalinėse miško linijose[4] Vėlyvoji rykštenė natūraliai auga Šiaurės Amerikoje XVIII amţiuje

introdukuota Europoje 1950 metais vėlyvoji rykštenė jau apėmė didelę dalį savo dabartinio

pasiskirstymo Europoje Augalas paplitęs nuo šiaurės Ispanijos iki pietų Skandinavijos plačiai paplitęs

visoje centrinėje Europoje [3] Šiaurės Amerikoje randama apie 100 skirtingų rykštenės genties augalų

rūšių ir daugiau nei tuzinas rūšių Europoje Azijoje Pietų Amerikoje [12]

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis

Paprastoji rykštenė (Svirgaurea L) kaupia flavonoidus (15) (kvercetiną kempferolį ir jų

glikozidus stragaliną ir rutozidą) antocianidinus triterpeninius saponinus diterpeninius laktonus

fenolines rūgštis (kofeino rūgštį chlorogeno ir vanilino rūgštis) maţus kiekius eterinių aliejų

(kardinenas alfa ir beta pinenai limonenas mikreną) [8] Augaluose randama saponinų daugiausia jų

kaupia vėlyvoji rykštenė (S gigantea Ait) iki 94 proc[13] Šaknyse kaip ir lapuose taip pat randama

12

eterinių aliejų[14][15] Vėlyvosios rykštenės eteriniame aliejuje buvo identifikuoti 95

komponentai[12]

Tiriant polifenolinius junginius kanadinės rykštenės ekstraktų sudėtyje efektyviosios skysčių

chromatografijos ir masių spektrometrijos būdu nustatyta kad augalas kaupia polifenolinius junginius

tokius kaip chlorogeno rūgštis flavonoidus - kempferolio ir kvercetino glikozidus (nikotifloriną

rutiną hiperozidą izokvercitriną kvercitriną afzeliną kvercetiną) [5][16] Kanadinė rykštėnė ţolėje

dideliais kiekiais kaupia rutiną vėlyvoji rykštenė lapuose - chlorogeno rūgštį kvercitriną [17][18]

Didţiausias kiekis flavonoidų kanadinėje rykštenėje buvo nustatytas ţaliavoje surinktoje ţydėjimo

pradţioje (15 ) [18]

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės

Nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi antimutageniniu bakteriostatiniu

aktyvumu prieš S aureus Sfaecalis Bacillus subtilis E coli Klebsiela pneumoniae Pseudomonas

aeruginosabakterijas[6] Taip pat augalų ekstraktai pasiţymi analgetiniu antioksidantiniu

spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu[7][19]

Keletas neklinikinių tyrimų nustatė Svirgaurea diuretinį priešuţdegiminį spazmolitinį

analgetinį antibakterinį ir antigrybelinį poveikį[8]

Liaudies medicinoje vartojamų ekstraktų indikacijos simptominis apatinių šlapimo takų

uţdegimo gydymas diurezės skatinimas inkstų akmenligės prevencija[8] Literatūros šaltiniuose

paţymima kad rykštenės genties augalai buvo naudojami esant šlapimo takų ir prostatos

nusiskundimams eterinis aliejus pasiţymi antimikrobinėmis savybėmis [12]

Farmakologinį aktyvumą daugiausiai lemia preparatų sudėtyje esantys fenoliniai junginiai [5]

Augalo dalyse kaupiami eteriniai aliejai lemia bakteriostatinį analgetinį aktyvumą [14][15]

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos

421 Bendra apžvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje

Antioksidantai ndash tai medţiagos kurių molekulės turi gebą stabilizuoti ar neutralizuoti

laisvuosius radikalus prieš jiems atakuojant organizmo ląsteles [20] Kai kurie antioksidantai

pavyzdţiui glutationas ubikvinolis ir kiti yra gaminami ţmogaus organizme įprasto metabolizmo

metu Kitus antioksidantus ţmogaus organizmas gauna su maistu o kai kurie iš jų yra būtini ţmogaus

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 6: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

6

SUMMARY

J Mačinskas master thesis ldquoHigh pressure liquid chromatography ndash cupric ion reducing

antioxidant capacity assay on Goldenrod (Solidago L) type plantsrdquo scientific manager prof drL

Ivanauskas Lithuanian University of Health Sciences Medical Academy Faculty of Pharmacy

Department of Analytical and ToxicologicalChemistry - Kaunas

Keywords GoldenrodSolidago L high-performance liquid chromatography - post column

reactions CUPRAC antioxidants

The aim of the study to optimise HPLC- cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC)

assay with post-column detectionand evaluate antioxidant activity in leaves and flowers of Solidago L

type plants

Materials and methods leaves and flowers of Solidago canadensis L Solidago gigantean

Ait and Solidago virgaurea L were collected in different places of Lithuania and dried at 25 degC 01 g

of air-dried S canadensis S gigantea and S virgaurea leafs and flowers were extracted with 10 mL of

methanol water mixture (7030 vv) by ultra-sonication at 25 degC for 50 min The prepared extracts

were passed through a 022 microm filter Chromatographic fractionation of active agents was carried out

with 150x46 mm 3 microm YMC column (injection volume ndash 10 microL elution flow rate ndash 10 mLmin)

The mobile phase of gradient elution system consisted of 005 aqueous trifluoroacetic acid and

acetonitrile the flow rate of CUPRAC solution ndash 04 mlmin

Objective to collect and analyze literature data to optimise and validate HPLC-CUPRAC

assay with post-column detection on methanolic extracts of Goldenrod (Solidago L) type plants

analyzing the coil length temperature and reagent flow rate impact on antioxidant activity to evaluate

antioxidant activity of Goldenrod (Solidago L) type plants methanol extracts using optimized test

methodology

Results the best results of Solidago L herbal extractsrsquo antioxidant activity were achieved

while using 10 m length PEEK coil (OD 158 mm ID 025 mm) with 50oC temperature maintained

(the flow rate of CUPRAC solution was 04 mlmin absorption was measured at 450 nm) Antioxidant

activity was expressed as Trolox equivalent (TEAC) The strongest antioxidant properties were

shownby leaves and flowers of Sgigantea Ait The largest TEAC of chlorogenic acid (25319 plusmn

12371micromolg) and quercitrin (33489 plusmn 18055 micromolg)were observed in leaves of S gigantea Ait

The total antioxidant reducing activity of tested compounds in flowers and leaves of Solidago L was

evaluated as well The strongest antioxidant properties were shown in leaves (66011 plusmn 27936micromolg)

and flowers (32735 plusmn 10403micromolg) of Sgigantea AitThe statistical significance of the data was

evaluated

This research was funded by Lithuanian Science Council(No MIP-502013)

7

1 SANTRUMPOS

ABTS - 22-azino-bis(3-etilbenztiazolin-6-sulfono rūgštis) (angl 22- azino-bis(3-

ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid))

CUPRAC - vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing antioxidant

capacity)

DMD - diodų matricos detektorius (angl Diode array detector)

DPPH ndash 22-difenil-1-pikrilhidrazilo laisvasis radikalas

ESC - efektyvioji skysčių chromatografija

FRAP ndash geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing antioxidant power)

LoD - aptikimo riba (angl Limit of detection)

LoQ - nustatymo riba (angl Limit of quantitation)

PEEK - polietereterketonas (angl Polyetheretherketone)

R2 ndash determinacijos koeficientas

RNS - reaktyvios azoto formos (angl Reactive nitrogen species)

ROS - reaktyvios deguonies formos (angl Reactive oxygen species)

SN - signalo ir bazinės linijos triukšmo santykis (angl Signal to noise ratio)

SSN ndash santykinis standartinis nuokrypis

TEAC ndash trolokso ekvivalento antioksidantinė galia (angl Trolox equivalent antioxidant

capacity)

8

2 ĮVADAS

Pastaruoju metu vis daugiau dėmesio yra skiriama natūraliems antioksidantams ir jų naudai

sveikatai Augalai yra potencialūs natūralių antioksidantų ndash polifenolinių junginių šaltiniai

[1]Nepaisant didelio polifenolinių junginių paplitimo augaliniame pasaulyje susidomėjimas

polifenolinių junginių nauda sveikatai išaugo palyginus nesenai Mokslininkai ir maisto produktų

gamintojai susidomėjo polifenoliniais junginiais dėl jų antioksidantinių savybių ir naudos sveikatai

siekiant išvengti su oksidaciniu stresu susijusių ligų [2]

Šio tyrimo metu buvo siekiama ištirti rykštenės genties augalų (Solidago L) kaupiamų

polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą

Rykšenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3] Lietuvoje

savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys svetimţemės rūšys aukštoji (S altissima L)

kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Rykštenės genties augalai paplitę

Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir Kauno mieste[4]

Farmakologinį rykštenės preparatų aktyvumą daugiausiai lemia jos sudėtyje esantys fenoliniai

junginiai [5] Mokslinių tyrimų metu nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi

antimutageniniu bakteriostatiniu analgetiniu antioksidantiniu spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu

[6][7] Liaudies medicinoje rykštenės augalų preparatai yra vartojami simptominiui apatinių šlapimo

takų uţdegimo gydymui diurezės skatinimui inkstų akmenligės prevencijai [8] Šiuolaikinėje

medicinoje rykštenės ţaliava įeina į vaistinių preparatų maisto papildų ir arbatų mišinių sudėtį

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatogafijos (ESC) metodai kurie šiuo metu populiarėja [9] Šiuose

metoduose apjungiamas ESC skirstymas ir pokolonėlinės reakcijos detekcija ESC pokolonėliniai

metodai įvertina atskirų junginių antioksidantines savybes bei jų indėlį į bendrą kompleksinių mišinių

antioksidantinį aktyvumą[10]

Rykštenės augalinė ţaliava yra potencialus antioksidantų šaltinis todėl verta tirti šio augalo

sudėtyje esančių polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą Optimizuotas ir validuotas ESC

pokolonėlinis metodas su vario jonų redukcijos antioksidantinės galios (CUPRAC) reagentu leistų

patikimai tiksliai bei atkartojamai įvertinti antioksidantų sudėtį ir pasiskirstymą rykštenės (Solidago

L) augalinėje ţaliavoje bei šią ţaliavą standartizuoti

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

Darbo tikslas ndash optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu

metodiką ir ištirti ekstraktų antioksidantines savybes

9

3 DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI

Darbo tikslas

Optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti

ekstraktų antioksidantines savybes

Darbo uţdaviniai

1 Susisteminti mokslinės literatūros duomenis apie rykštenės (Solidago L) genties augalų

kaupiamus antioksidantus jų ekstrakcijos chromatografinio skirstymo ir antioksidantinio

aktyvumo nustatymo metodus

2 Optimizuoti rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo tyrimo metodiką analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės

greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui naudojant CUPRAC reagentą

3 Validuoti optimizuotą rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo tyrimo pokolonėlinę metodiką

4 Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų

antioksidantinį aktyvumą

10

4 LITERATŪROS APŢVALGA

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis

Karalystė Augalai (Plantea)

Skyrius Magnolijūnai (Magnoliophyta)

Klasė Magnolijainiai (Magnoliopsida)

Poklasis Astraţiedţiai (Asteridae)

Šeima Astriniai (Asteraceae)

Gentis Rykštenė (SolidagoL)

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas

Rykštenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3]

Paprastoji rykštenė (Solidago virgaureae L) yra rykštenės (Solidago L) genties augalas

turintis cilindrišką ruoţuotą stiebą kurio apatinė dalis daţnai būna rausvai violetinė lygi arba

plaukuota su trumpais lenktais plaukelias Apatiniai bazaliniai lapai yra atvirkščiai kiaušiniški

pjūkliškai dantytu kraštu siaurėjantys į ilgą sparnuotą lapkotį Stiebiniai lapai yra pakaitiniai maţesni

uţ bazalinius lapus labiau elipsiški šiek tiek dantytu kraštu ir trumpu lapkočiu Abu lapo paviršiai

lygūs arba su šiek tiek plaukuota lapo apatine puse ties gyslomis ţiedynas šluotelė[11]

Kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) stiebai yra

ţalsvai geltoni arba ţalsvai rudos spalvos su mėlynu arba violetiniu atspalviu ir su didesniais ar

maţesniais grioveliais[11][3]Apatinė dalis daţniausiai lygi viršutinė daugiau arba maţiau

plaukuota[11]Stiebai kieti su balkšva šerdimi padengti vaško sluoksniu[11][3]Vėlyvoji rykštenė

uţauga iki 280 cm aukščio[3]Lapai ţali lancetiški su dantytu kraštu 8-12 cm ilgio ir 1-3 cm

pločio[11][3] Lapų gyslotumas plunksniškas vidurinės gyslos yra ţymiai storesnės nei šoninės[3]

Viršutinis paviršius ţalias lygus apatinis pilkšvai ţalias plaukuotas ypač ties gyslomis Ţiedynai

sudaryti iš keleto vienšalių išlenktų graiţų kurie tarpusavyje suformuoja piramidines šluoteles stiebų

viršūnėse Kiekvienas graiţas turi skraistę sudarytą iš linijiškai lancetiškų geltonai ţalios spalvos

paţiedţių kurie viena eile supa panašaus ilgio geltonus lieţuviškus ţiedus Vamzdiški ţiedai yra

geltoni radiališkai išsidėstę ţiedo viduryje tokio paties ilgio ar kiek ilgesni nei lieţuviški ţiedai

Smulkinta ţaliava yra pilkai ţalios spalvos milteliai Vaistinei ţaliavai naudojama vientisa arba

smulkinta išdţiovinta antţeminė augalo dalis surinkta ţydėjimo metu [11]

11

Vėlyvoji rykštenė (Sgigantea Ait) (1 pav) lengvai atskiriama nuo giminingos kanadinės

rykštenės (S canadensis L) rūšies Vėlyvoji rykštenė turi ilgesnes šaknis rusvai baltus vaisius lygesnį

stiebą bei tankesnius ţiedynus [3]

1 pav Vėlyvoji rykštenė (Solidago giganteaAit)(Šaltinis httpptwikipediaorg)

Lietuvoje savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys invazinės rūšys aukštoji

(S altissima L) kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Pastarosios trys

yra oficialiai pripaţintos invazinėmis rūšimis (Valstybės ţinios 2012 Nr 76-3953) Rykštenės genties

augalai paplitę Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir

Kauno mieste Invazinės ryšys auga dirvonuose pakėlėse pagrioviuose durpynų pakraščiuose

kvartalinėse miško linijose[4] Vėlyvoji rykštenė natūraliai auga Šiaurės Amerikoje XVIII amţiuje

introdukuota Europoje 1950 metais vėlyvoji rykštenė jau apėmė didelę dalį savo dabartinio

pasiskirstymo Europoje Augalas paplitęs nuo šiaurės Ispanijos iki pietų Skandinavijos plačiai paplitęs

visoje centrinėje Europoje [3] Šiaurės Amerikoje randama apie 100 skirtingų rykštenės genties augalų

rūšių ir daugiau nei tuzinas rūšių Europoje Azijoje Pietų Amerikoje [12]

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis

Paprastoji rykštenė (Svirgaurea L) kaupia flavonoidus (15) (kvercetiną kempferolį ir jų

glikozidus stragaliną ir rutozidą) antocianidinus triterpeninius saponinus diterpeninius laktonus

fenolines rūgštis (kofeino rūgštį chlorogeno ir vanilino rūgštis) maţus kiekius eterinių aliejų

(kardinenas alfa ir beta pinenai limonenas mikreną) [8] Augaluose randama saponinų daugiausia jų

kaupia vėlyvoji rykštenė (S gigantea Ait) iki 94 proc[13] Šaknyse kaip ir lapuose taip pat randama

12

eterinių aliejų[14][15] Vėlyvosios rykštenės eteriniame aliejuje buvo identifikuoti 95

komponentai[12]

Tiriant polifenolinius junginius kanadinės rykštenės ekstraktų sudėtyje efektyviosios skysčių

chromatografijos ir masių spektrometrijos būdu nustatyta kad augalas kaupia polifenolinius junginius

tokius kaip chlorogeno rūgštis flavonoidus - kempferolio ir kvercetino glikozidus (nikotifloriną

rutiną hiperozidą izokvercitriną kvercitriną afzeliną kvercetiną) [5][16] Kanadinė rykštėnė ţolėje

dideliais kiekiais kaupia rutiną vėlyvoji rykštenė lapuose - chlorogeno rūgštį kvercitriną [17][18]

Didţiausias kiekis flavonoidų kanadinėje rykštenėje buvo nustatytas ţaliavoje surinktoje ţydėjimo

pradţioje (15 ) [18]

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės

Nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi antimutageniniu bakteriostatiniu

aktyvumu prieš S aureus Sfaecalis Bacillus subtilis E coli Klebsiela pneumoniae Pseudomonas

aeruginosabakterijas[6] Taip pat augalų ekstraktai pasiţymi analgetiniu antioksidantiniu

spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu[7][19]

Keletas neklinikinių tyrimų nustatė Svirgaurea diuretinį priešuţdegiminį spazmolitinį

analgetinį antibakterinį ir antigrybelinį poveikį[8]

Liaudies medicinoje vartojamų ekstraktų indikacijos simptominis apatinių šlapimo takų

uţdegimo gydymas diurezės skatinimas inkstų akmenligės prevencija[8] Literatūros šaltiniuose

paţymima kad rykštenės genties augalai buvo naudojami esant šlapimo takų ir prostatos

nusiskundimams eterinis aliejus pasiţymi antimikrobinėmis savybėmis [12]

Farmakologinį aktyvumą daugiausiai lemia preparatų sudėtyje esantys fenoliniai junginiai [5]

Augalo dalyse kaupiami eteriniai aliejai lemia bakteriostatinį analgetinį aktyvumą [14][15]

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos

421 Bendra apžvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje

Antioksidantai ndash tai medţiagos kurių molekulės turi gebą stabilizuoti ar neutralizuoti

laisvuosius radikalus prieš jiems atakuojant organizmo ląsteles [20] Kai kurie antioksidantai

pavyzdţiui glutationas ubikvinolis ir kiti yra gaminami ţmogaus organizme įprasto metabolizmo

metu Kitus antioksidantus ţmogaus organizmas gauna su maistu o kai kurie iš jų yra būtini ţmogaus

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 7: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

7

1 SANTRUMPOS

ABTS - 22-azino-bis(3-etilbenztiazolin-6-sulfono rūgštis) (angl 22- azino-bis(3-

ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid))

CUPRAC - vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing antioxidant

capacity)

DMD - diodų matricos detektorius (angl Diode array detector)

DPPH ndash 22-difenil-1-pikrilhidrazilo laisvasis radikalas

ESC - efektyvioji skysčių chromatografija

FRAP ndash geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing antioxidant power)

LoD - aptikimo riba (angl Limit of detection)

LoQ - nustatymo riba (angl Limit of quantitation)

PEEK - polietereterketonas (angl Polyetheretherketone)

R2 ndash determinacijos koeficientas

RNS - reaktyvios azoto formos (angl Reactive nitrogen species)

ROS - reaktyvios deguonies formos (angl Reactive oxygen species)

SN - signalo ir bazinės linijos triukšmo santykis (angl Signal to noise ratio)

SSN ndash santykinis standartinis nuokrypis

TEAC ndash trolokso ekvivalento antioksidantinė galia (angl Trolox equivalent antioxidant

capacity)

8

2 ĮVADAS

Pastaruoju metu vis daugiau dėmesio yra skiriama natūraliems antioksidantams ir jų naudai

sveikatai Augalai yra potencialūs natūralių antioksidantų ndash polifenolinių junginių šaltiniai

[1]Nepaisant didelio polifenolinių junginių paplitimo augaliniame pasaulyje susidomėjimas

polifenolinių junginių nauda sveikatai išaugo palyginus nesenai Mokslininkai ir maisto produktų

gamintojai susidomėjo polifenoliniais junginiais dėl jų antioksidantinių savybių ir naudos sveikatai

siekiant išvengti su oksidaciniu stresu susijusių ligų [2]

Šio tyrimo metu buvo siekiama ištirti rykštenės genties augalų (Solidago L) kaupiamų

polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą

Rykšenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3] Lietuvoje

savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys svetimţemės rūšys aukštoji (S altissima L)

kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Rykštenės genties augalai paplitę

Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir Kauno mieste[4]

Farmakologinį rykštenės preparatų aktyvumą daugiausiai lemia jos sudėtyje esantys fenoliniai

junginiai [5] Mokslinių tyrimų metu nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi

antimutageniniu bakteriostatiniu analgetiniu antioksidantiniu spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu

[6][7] Liaudies medicinoje rykštenės augalų preparatai yra vartojami simptominiui apatinių šlapimo

takų uţdegimo gydymui diurezės skatinimui inkstų akmenligės prevencijai [8] Šiuolaikinėje

medicinoje rykštenės ţaliava įeina į vaistinių preparatų maisto papildų ir arbatų mišinių sudėtį

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatogafijos (ESC) metodai kurie šiuo metu populiarėja [9] Šiuose

metoduose apjungiamas ESC skirstymas ir pokolonėlinės reakcijos detekcija ESC pokolonėliniai

metodai įvertina atskirų junginių antioksidantines savybes bei jų indėlį į bendrą kompleksinių mišinių

antioksidantinį aktyvumą[10]

Rykštenės augalinė ţaliava yra potencialus antioksidantų šaltinis todėl verta tirti šio augalo

sudėtyje esančių polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą Optimizuotas ir validuotas ESC

pokolonėlinis metodas su vario jonų redukcijos antioksidantinės galios (CUPRAC) reagentu leistų

patikimai tiksliai bei atkartojamai įvertinti antioksidantų sudėtį ir pasiskirstymą rykštenės (Solidago

L) augalinėje ţaliavoje bei šią ţaliavą standartizuoti

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

Darbo tikslas ndash optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu

metodiką ir ištirti ekstraktų antioksidantines savybes

9

3 DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI

Darbo tikslas

Optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti

ekstraktų antioksidantines savybes

Darbo uţdaviniai

1 Susisteminti mokslinės literatūros duomenis apie rykštenės (Solidago L) genties augalų

kaupiamus antioksidantus jų ekstrakcijos chromatografinio skirstymo ir antioksidantinio

aktyvumo nustatymo metodus

2 Optimizuoti rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo tyrimo metodiką analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės

greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui naudojant CUPRAC reagentą

3 Validuoti optimizuotą rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo tyrimo pokolonėlinę metodiką

4 Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų

antioksidantinį aktyvumą

10

4 LITERATŪROS APŢVALGA

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis

Karalystė Augalai (Plantea)

Skyrius Magnolijūnai (Magnoliophyta)

Klasė Magnolijainiai (Magnoliopsida)

Poklasis Astraţiedţiai (Asteridae)

Šeima Astriniai (Asteraceae)

Gentis Rykštenė (SolidagoL)

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas

Rykštenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3]

Paprastoji rykštenė (Solidago virgaureae L) yra rykštenės (Solidago L) genties augalas

turintis cilindrišką ruoţuotą stiebą kurio apatinė dalis daţnai būna rausvai violetinė lygi arba

plaukuota su trumpais lenktais plaukelias Apatiniai bazaliniai lapai yra atvirkščiai kiaušiniški

pjūkliškai dantytu kraštu siaurėjantys į ilgą sparnuotą lapkotį Stiebiniai lapai yra pakaitiniai maţesni

uţ bazalinius lapus labiau elipsiški šiek tiek dantytu kraštu ir trumpu lapkočiu Abu lapo paviršiai

lygūs arba su šiek tiek plaukuota lapo apatine puse ties gyslomis ţiedynas šluotelė[11]

Kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) stiebai yra

ţalsvai geltoni arba ţalsvai rudos spalvos su mėlynu arba violetiniu atspalviu ir su didesniais ar

maţesniais grioveliais[11][3]Apatinė dalis daţniausiai lygi viršutinė daugiau arba maţiau

plaukuota[11]Stiebai kieti su balkšva šerdimi padengti vaško sluoksniu[11][3]Vėlyvoji rykštenė

uţauga iki 280 cm aukščio[3]Lapai ţali lancetiški su dantytu kraštu 8-12 cm ilgio ir 1-3 cm

pločio[11][3] Lapų gyslotumas plunksniškas vidurinės gyslos yra ţymiai storesnės nei šoninės[3]

Viršutinis paviršius ţalias lygus apatinis pilkšvai ţalias plaukuotas ypač ties gyslomis Ţiedynai

sudaryti iš keleto vienšalių išlenktų graiţų kurie tarpusavyje suformuoja piramidines šluoteles stiebų

viršūnėse Kiekvienas graiţas turi skraistę sudarytą iš linijiškai lancetiškų geltonai ţalios spalvos

paţiedţių kurie viena eile supa panašaus ilgio geltonus lieţuviškus ţiedus Vamzdiški ţiedai yra

geltoni radiališkai išsidėstę ţiedo viduryje tokio paties ilgio ar kiek ilgesni nei lieţuviški ţiedai

Smulkinta ţaliava yra pilkai ţalios spalvos milteliai Vaistinei ţaliavai naudojama vientisa arba

smulkinta išdţiovinta antţeminė augalo dalis surinkta ţydėjimo metu [11]

11

Vėlyvoji rykštenė (Sgigantea Ait) (1 pav) lengvai atskiriama nuo giminingos kanadinės

rykštenės (S canadensis L) rūšies Vėlyvoji rykštenė turi ilgesnes šaknis rusvai baltus vaisius lygesnį

stiebą bei tankesnius ţiedynus [3]

1 pav Vėlyvoji rykštenė (Solidago giganteaAit)(Šaltinis httpptwikipediaorg)

Lietuvoje savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys invazinės rūšys aukštoji

(S altissima L) kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Pastarosios trys

yra oficialiai pripaţintos invazinėmis rūšimis (Valstybės ţinios 2012 Nr 76-3953) Rykštenės genties

augalai paplitę Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir

Kauno mieste Invazinės ryšys auga dirvonuose pakėlėse pagrioviuose durpynų pakraščiuose

kvartalinėse miško linijose[4] Vėlyvoji rykštenė natūraliai auga Šiaurės Amerikoje XVIII amţiuje

introdukuota Europoje 1950 metais vėlyvoji rykštenė jau apėmė didelę dalį savo dabartinio

pasiskirstymo Europoje Augalas paplitęs nuo šiaurės Ispanijos iki pietų Skandinavijos plačiai paplitęs

visoje centrinėje Europoje [3] Šiaurės Amerikoje randama apie 100 skirtingų rykštenės genties augalų

rūšių ir daugiau nei tuzinas rūšių Europoje Azijoje Pietų Amerikoje [12]

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis

Paprastoji rykštenė (Svirgaurea L) kaupia flavonoidus (15) (kvercetiną kempferolį ir jų

glikozidus stragaliną ir rutozidą) antocianidinus triterpeninius saponinus diterpeninius laktonus

fenolines rūgštis (kofeino rūgštį chlorogeno ir vanilino rūgštis) maţus kiekius eterinių aliejų

(kardinenas alfa ir beta pinenai limonenas mikreną) [8] Augaluose randama saponinų daugiausia jų

kaupia vėlyvoji rykštenė (S gigantea Ait) iki 94 proc[13] Šaknyse kaip ir lapuose taip pat randama

12

eterinių aliejų[14][15] Vėlyvosios rykštenės eteriniame aliejuje buvo identifikuoti 95

komponentai[12]

Tiriant polifenolinius junginius kanadinės rykštenės ekstraktų sudėtyje efektyviosios skysčių

chromatografijos ir masių spektrometrijos būdu nustatyta kad augalas kaupia polifenolinius junginius

tokius kaip chlorogeno rūgštis flavonoidus - kempferolio ir kvercetino glikozidus (nikotifloriną

rutiną hiperozidą izokvercitriną kvercitriną afzeliną kvercetiną) [5][16] Kanadinė rykštėnė ţolėje

dideliais kiekiais kaupia rutiną vėlyvoji rykštenė lapuose - chlorogeno rūgštį kvercitriną [17][18]

Didţiausias kiekis flavonoidų kanadinėje rykštenėje buvo nustatytas ţaliavoje surinktoje ţydėjimo

pradţioje (15 ) [18]

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės

Nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi antimutageniniu bakteriostatiniu

aktyvumu prieš S aureus Sfaecalis Bacillus subtilis E coli Klebsiela pneumoniae Pseudomonas

aeruginosabakterijas[6] Taip pat augalų ekstraktai pasiţymi analgetiniu antioksidantiniu

spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu[7][19]

Keletas neklinikinių tyrimų nustatė Svirgaurea diuretinį priešuţdegiminį spazmolitinį

analgetinį antibakterinį ir antigrybelinį poveikį[8]

Liaudies medicinoje vartojamų ekstraktų indikacijos simptominis apatinių šlapimo takų

uţdegimo gydymas diurezės skatinimas inkstų akmenligės prevencija[8] Literatūros šaltiniuose

paţymima kad rykštenės genties augalai buvo naudojami esant šlapimo takų ir prostatos

nusiskundimams eterinis aliejus pasiţymi antimikrobinėmis savybėmis [12]

Farmakologinį aktyvumą daugiausiai lemia preparatų sudėtyje esantys fenoliniai junginiai [5]

Augalo dalyse kaupiami eteriniai aliejai lemia bakteriostatinį analgetinį aktyvumą [14][15]

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos

421 Bendra apžvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje

Antioksidantai ndash tai medţiagos kurių molekulės turi gebą stabilizuoti ar neutralizuoti

laisvuosius radikalus prieš jiems atakuojant organizmo ląsteles [20] Kai kurie antioksidantai

pavyzdţiui glutationas ubikvinolis ir kiti yra gaminami ţmogaus organizme įprasto metabolizmo

metu Kitus antioksidantus ţmogaus organizmas gauna su maistu o kai kurie iš jų yra būtini ţmogaus

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 8: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

8

2 ĮVADAS

Pastaruoju metu vis daugiau dėmesio yra skiriama natūraliems antioksidantams ir jų naudai

sveikatai Augalai yra potencialūs natūralių antioksidantų ndash polifenolinių junginių šaltiniai

[1]Nepaisant didelio polifenolinių junginių paplitimo augaliniame pasaulyje susidomėjimas

polifenolinių junginių nauda sveikatai išaugo palyginus nesenai Mokslininkai ir maisto produktų

gamintojai susidomėjo polifenoliniais junginiais dėl jų antioksidantinių savybių ir naudos sveikatai

siekiant išvengti su oksidaciniu stresu susijusių ligų [2]

Šio tyrimo metu buvo siekiama ištirti rykštenės genties augalų (Solidago L) kaupiamų

polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą

Rykšenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3] Lietuvoje

savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys svetimţemės rūšys aukštoji (S altissima L)

kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Rykštenės genties augalai paplitę

Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir Kauno mieste[4]

Farmakologinį rykštenės preparatų aktyvumą daugiausiai lemia jos sudėtyje esantys fenoliniai

junginiai [5] Mokslinių tyrimų metu nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi

antimutageniniu bakteriostatiniu analgetiniu antioksidantiniu spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu

[6][7] Liaudies medicinoje rykštenės augalų preparatai yra vartojami simptominiui apatinių šlapimo

takų uţdegimo gydymui diurezės skatinimui inkstų akmenligės prevencijai [8] Šiuolaikinėje

medicinoje rykštenės ţaliava įeina į vaistinių preparatų maisto papildų ir arbatų mišinių sudėtį

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatogafijos (ESC) metodai kurie šiuo metu populiarėja [9] Šiuose

metoduose apjungiamas ESC skirstymas ir pokolonėlinės reakcijos detekcija ESC pokolonėliniai

metodai įvertina atskirų junginių antioksidantines savybes bei jų indėlį į bendrą kompleksinių mišinių

antioksidantinį aktyvumą[10]

Rykštenės augalinė ţaliava yra potencialus antioksidantų šaltinis todėl verta tirti šio augalo

sudėtyje esančių polifenolinių junginių antioksidantinį aktyvumą Optimizuotas ir validuotas ESC

pokolonėlinis metodas su vario jonų redukcijos antioksidantinės galios (CUPRAC) reagentu leistų

patikimai tiksliai bei atkartojamai įvertinti antioksidantų sudėtį ir pasiskirstymą rykštenės (Solidago

L) augalinėje ţaliavoje bei šią ţaliavą standartizuoti

Šis mokslinis darbas finansuotas Lietuvos Mokslo Tarybos (Nr MIP-502013)

Darbo tikslas ndash optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu

metodiką ir ištirti ekstraktų antioksidantines savybes

9

3 DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI

Darbo tikslas

Optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti

ekstraktų antioksidantines savybes

Darbo uţdaviniai

1 Susisteminti mokslinės literatūros duomenis apie rykštenės (Solidago L) genties augalų

kaupiamus antioksidantus jų ekstrakcijos chromatografinio skirstymo ir antioksidantinio

aktyvumo nustatymo metodus

2 Optimizuoti rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo tyrimo metodiką analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės

greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui naudojant CUPRAC reagentą

3 Validuoti optimizuotą rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo tyrimo pokolonėlinę metodiką

4 Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų

antioksidantinį aktyvumą

10

4 LITERATŪROS APŢVALGA

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis

Karalystė Augalai (Plantea)

Skyrius Magnolijūnai (Magnoliophyta)

Klasė Magnolijainiai (Magnoliopsida)

Poklasis Astraţiedţiai (Asteridae)

Šeima Astriniai (Asteraceae)

Gentis Rykštenė (SolidagoL)

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas

Rykštenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3]

Paprastoji rykštenė (Solidago virgaureae L) yra rykštenės (Solidago L) genties augalas

turintis cilindrišką ruoţuotą stiebą kurio apatinė dalis daţnai būna rausvai violetinė lygi arba

plaukuota su trumpais lenktais plaukelias Apatiniai bazaliniai lapai yra atvirkščiai kiaušiniški

pjūkliškai dantytu kraštu siaurėjantys į ilgą sparnuotą lapkotį Stiebiniai lapai yra pakaitiniai maţesni

uţ bazalinius lapus labiau elipsiški šiek tiek dantytu kraštu ir trumpu lapkočiu Abu lapo paviršiai

lygūs arba su šiek tiek plaukuota lapo apatine puse ties gyslomis ţiedynas šluotelė[11]

Kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) stiebai yra

ţalsvai geltoni arba ţalsvai rudos spalvos su mėlynu arba violetiniu atspalviu ir su didesniais ar

maţesniais grioveliais[11][3]Apatinė dalis daţniausiai lygi viršutinė daugiau arba maţiau

plaukuota[11]Stiebai kieti su balkšva šerdimi padengti vaško sluoksniu[11][3]Vėlyvoji rykštenė

uţauga iki 280 cm aukščio[3]Lapai ţali lancetiški su dantytu kraštu 8-12 cm ilgio ir 1-3 cm

pločio[11][3] Lapų gyslotumas plunksniškas vidurinės gyslos yra ţymiai storesnės nei šoninės[3]

Viršutinis paviršius ţalias lygus apatinis pilkšvai ţalias plaukuotas ypač ties gyslomis Ţiedynai

sudaryti iš keleto vienšalių išlenktų graiţų kurie tarpusavyje suformuoja piramidines šluoteles stiebų

viršūnėse Kiekvienas graiţas turi skraistę sudarytą iš linijiškai lancetiškų geltonai ţalios spalvos

paţiedţių kurie viena eile supa panašaus ilgio geltonus lieţuviškus ţiedus Vamzdiški ţiedai yra

geltoni radiališkai išsidėstę ţiedo viduryje tokio paties ilgio ar kiek ilgesni nei lieţuviški ţiedai

Smulkinta ţaliava yra pilkai ţalios spalvos milteliai Vaistinei ţaliavai naudojama vientisa arba

smulkinta išdţiovinta antţeminė augalo dalis surinkta ţydėjimo metu [11]

11

Vėlyvoji rykštenė (Sgigantea Ait) (1 pav) lengvai atskiriama nuo giminingos kanadinės

rykštenės (S canadensis L) rūšies Vėlyvoji rykštenė turi ilgesnes šaknis rusvai baltus vaisius lygesnį

stiebą bei tankesnius ţiedynus [3]

1 pav Vėlyvoji rykštenė (Solidago giganteaAit)(Šaltinis httpptwikipediaorg)

Lietuvoje savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys invazinės rūšys aukštoji

(S altissima L) kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Pastarosios trys

yra oficialiai pripaţintos invazinėmis rūšimis (Valstybės ţinios 2012 Nr 76-3953) Rykštenės genties

augalai paplitę Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir

Kauno mieste Invazinės ryšys auga dirvonuose pakėlėse pagrioviuose durpynų pakraščiuose

kvartalinėse miško linijose[4] Vėlyvoji rykštenė natūraliai auga Šiaurės Amerikoje XVIII amţiuje

introdukuota Europoje 1950 metais vėlyvoji rykštenė jau apėmė didelę dalį savo dabartinio

pasiskirstymo Europoje Augalas paplitęs nuo šiaurės Ispanijos iki pietų Skandinavijos plačiai paplitęs

visoje centrinėje Europoje [3] Šiaurės Amerikoje randama apie 100 skirtingų rykštenės genties augalų

rūšių ir daugiau nei tuzinas rūšių Europoje Azijoje Pietų Amerikoje [12]

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis

Paprastoji rykštenė (Svirgaurea L) kaupia flavonoidus (15) (kvercetiną kempferolį ir jų

glikozidus stragaliną ir rutozidą) antocianidinus triterpeninius saponinus diterpeninius laktonus

fenolines rūgštis (kofeino rūgštį chlorogeno ir vanilino rūgštis) maţus kiekius eterinių aliejų

(kardinenas alfa ir beta pinenai limonenas mikreną) [8] Augaluose randama saponinų daugiausia jų

kaupia vėlyvoji rykštenė (S gigantea Ait) iki 94 proc[13] Šaknyse kaip ir lapuose taip pat randama

12

eterinių aliejų[14][15] Vėlyvosios rykštenės eteriniame aliejuje buvo identifikuoti 95

komponentai[12]

Tiriant polifenolinius junginius kanadinės rykštenės ekstraktų sudėtyje efektyviosios skysčių

chromatografijos ir masių spektrometrijos būdu nustatyta kad augalas kaupia polifenolinius junginius

tokius kaip chlorogeno rūgštis flavonoidus - kempferolio ir kvercetino glikozidus (nikotifloriną

rutiną hiperozidą izokvercitriną kvercitriną afzeliną kvercetiną) [5][16] Kanadinė rykštėnė ţolėje

dideliais kiekiais kaupia rutiną vėlyvoji rykštenė lapuose - chlorogeno rūgštį kvercitriną [17][18]

Didţiausias kiekis flavonoidų kanadinėje rykštenėje buvo nustatytas ţaliavoje surinktoje ţydėjimo

pradţioje (15 ) [18]

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės

Nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi antimutageniniu bakteriostatiniu

aktyvumu prieš S aureus Sfaecalis Bacillus subtilis E coli Klebsiela pneumoniae Pseudomonas

aeruginosabakterijas[6] Taip pat augalų ekstraktai pasiţymi analgetiniu antioksidantiniu

spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu[7][19]

Keletas neklinikinių tyrimų nustatė Svirgaurea diuretinį priešuţdegiminį spazmolitinį

analgetinį antibakterinį ir antigrybelinį poveikį[8]

Liaudies medicinoje vartojamų ekstraktų indikacijos simptominis apatinių šlapimo takų

uţdegimo gydymas diurezės skatinimas inkstų akmenligės prevencija[8] Literatūros šaltiniuose

paţymima kad rykštenės genties augalai buvo naudojami esant šlapimo takų ir prostatos

nusiskundimams eterinis aliejus pasiţymi antimikrobinėmis savybėmis [12]

Farmakologinį aktyvumą daugiausiai lemia preparatų sudėtyje esantys fenoliniai junginiai [5]

Augalo dalyse kaupiami eteriniai aliejai lemia bakteriostatinį analgetinį aktyvumą [14][15]

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos

421 Bendra apžvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje

Antioksidantai ndash tai medţiagos kurių molekulės turi gebą stabilizuoti ar neutralizuoti

laisvuosius radikalus prieš jiems atakuojant organizmo ląsteles [20] Kai kurie antioksidantai

pavyzdţiui glutationas ubikvinolis ir kiti yra gaminami ţmogaus organizme įprasto metabolizmo

metu Kitus antioksidantus ţmogaus organizmas gauna su maistu o kai kurie iš jų yra būtini ţmogaus

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 9: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

9

3 DARBO TIKSLAS IR UŢDAVINIAI

Darbo tikslas

Optimizuoti ir validuoti rykštenės (Solidago L) metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo nustatymo atliekant ESC pokolonėlines reakcijas su CUPRAC reagentu metodiką ir ištirti

ekstraktų antioksidantines savybes

Darbo uţdaviniai

1 Susisteminti mokslinės literatūros duomenis apie rykštenės (Solidago L) genties augalų

kaupiamus antioksidantus jų ekstrakcijos chromatografinio skirstymo ir antioksidantinio

aktyvumo nustatymo metodus

2 Optimizuoti rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų antioksidantinio

aktyvumo tyrimo metodiką analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės

greičio įtaką antioksidantiniam aktyvumui naudojant CUPRAC reagentą

3 Validuoti optimizuotą rykštenės (Solidago L) genties augalų metanolinių ekstraktų

antioksidantinio aktyvumo tyrimo pokolonėlinę metodiką

4 Pagal pagrįstą metodiką įvertinti rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų

antioksidantinį aktyvumą

10

4 LITERATŪROS APŢVALGA

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis

Karalystė Augalai (Plantea)

Skyrius Magnolijūnai (Magnoliophyta)

Klasė Magnolijainiai (Magnoliopsida)

Poklasis Astraţiedţiai (Asteridae)

Šeima Astriniai (Asteraceae)

Gentis Rykštenė (SolidagoL)

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas

Rykštenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3]

Paprastoji rykštenė (Solidago virgaureae L) yra rykštenės (Solidago L) genties augalas

turintis cilindrišką ruoţuotą stiebą kurio apatinė dalis daţnai būna rausvai violetinė lygi arba

plaukuota su trumpais lenktais plaukelias Apatiniai bazaliniai lapai yra atvirkščiai kiaušiniški

pjūkliškai dantytu kraštu siaurėjantys į ilgą sparnuotą lapkotį Stiebiniai lapai yra pakaitiniai maţesni

uţ bazalinius lapus labiau elipsiški šiek tiek dantytu kraštu ir trumpu lapkočiu Abu lapo paviršiai

lygūs arba su šiek tiek plaukuota lapo apatine puse ties gyslomis ţiedynas šluotelė[11]

Kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) stiebai yra

ţalsvai geltoni arba ţalsvai rudos spalvos su mėlynu arba violetiniu atspalviu ir su didesniais ar

maţesniais grioveliais[11][3]Apatinė dalis daţniausiai lygi viršutinė daugiau arba maţiau

plaukuota[11]Stiebai kieti su balkšva šerdimi padengti vaško sluoksniu[11][3]Vėlyvoji rykštenė

uţauga iki 280 cm aukščio[3]Lapai ţali lancetiški su dantytu kraštu 8-12 cm ilgio ir 1-3 cm

pločio[11][3] Lapų gyslotumas plunksniškas vidurinės gyslos yra ţymiai storesnės nei šoninės[3]

Viršutinis paviršius ţalias lygus apatinis pilkšvai ţalias plaukuotas ypač ties gyslomis Ţiedynai

sudaryti iš keleto vienšalių išlenktų graiţų kurie tarpusavyje suformuoja piramidines šluoteles stiebų

viršūnėse Kiekvienas graiţas turi skraistę sudarytą iš linijiškai lancetiškų geltonai ţalios spalvos

paţiedţių kurie viena eile supa panašaus ilgio geltonus lieţuviškus ţiedus Vamzdiški ţiedai yra

geltoni radiališkai išsidėstę ţiedo viduryje tokio paties ilgio ar kiek ilgesni nei lieţuviški ţiedai

Smulkinta ţaliava yra pilkai ţalios spalvos milteliai Vaistinei ţaliavai naudojama vientisa arba

smulkinta išdţiovinta antţeminė augalo dalis surinkta ţydėjimo metu [11]

11

Vėlyvoji rykštenė (Sgigantea Ait) (1 pav) lengvai atskiriama nuo giminingos kanadinės

rykštenės (S canadensis L) rūšies Vėlyvoji rykštenė turi ilgesnes šaknis rusvai baltus vaisius lygesnį

stiebą bei tankesnius ţiedynus [3]

1 pav Vėlyvoji rykštenė (Solidago giganteaAit)(Šaltinis httpptwikipediaorg)

Lietuvoje savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys invazinės rūšys aukštoji

(S altissima L) kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Pastarosios trys

yra oficialiai pripaţintos invazinėmis rūšimis (Valstybės ţinios 2012 Nr 76-3953) Rykštenės genties

augalai paplitę Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir

Kauno mieste Invazinės ryšys auga dirvonuose pakėlėse pagrioviuose durpynų pakraščiuose

kvartalinėse miško linijose[4] Vėlyvoji rykštenė natūraliai auga Šiaurės Amerikoje XVIII amţiuje

introdukuota Europoje 1950 metais vėlyvoji rykštenė jau apėmė didelę dalį savo dabartinio

pasiskirstymo Europoje Augalas paplitęs nuo šiaurės Ispanijos iki pietų Skandinavijos plačiai paplitęs

visoje centrinėje Europoje [3] Šiaurės Amerikoje randama apie 100 skirtingų rykštenės genties augalų

rūšių ir daugiau nei tuzinas rūšių Europoje Azijoje Pietų Amerikoje [12]

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis

Paprastoji rykštenė (Svirgaurea L) kaupia flavonoidus (15) (kvercetiną kempferolį ir jų

glikozidus stragaliną ir rutozidą) antocianidinus triterpeninius saponinus diterpeninius laktonus

fenolines rūgštis (kofeino rūgštį chlorogeno ir vanilino rūgštis) maţus kiekius eterinių aliejų

(kardinenas alfa ir beta pinenai limonenas mikreną) [8] Augaluose randama saponinų daugiausia jų

kaupia vėlyvoji rykštenė (S gigantea Ait) iki 94 proc[13] Šaknyse kaip ir lapuose taip pat randama

12

eterinių aliejų[14][15] Vėlyvosios rykštenės eteriniame aliejuje buvo identifikuoti 95

komponentai[12]

Tiriant polifenolinius junginius kanadinės rykštenės ekstraktų sudėtyje efektyviosios skysčių

chromatografijos ir masių spektrometrijos būdu nustatyta kad augalas kaupia polifenolinius junginius

tokius kaip chlorogeno rūgštis flavonoidus - kempferolio ir kvercetino glikozidus (nikotifloriną

rutiną hiperozidą izokvercitriną kvercitriną afzeliną kvercetiną) [5][16] Kanadinė rykštėnė ţolėje

dideliais kiekiais kaupia rutiną vėlyvoji rykštenė lapuose - chlorogeno rūgštį kvercitriną [17][18]

Didţiausias kiekis flavonoidų kanadinėje rykštenėje buvo nustatytas ţaliavoje surinktoje ţydėjimo

pradţioje (15 ) [18]

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės

Nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi antimutageniniu bakteriostatiniu

aktyvumu prieš S aureus Sfaecalis Bacillus subtilis E coli Klebsiela pneumoniae Pseudomonas

aeruginosabakterijas[6] Taip pat augalų ekstraktai pasiţymi analgetiniu antioksidantiniu

spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu[7][19]

Keletas neklinikinių tyrimų nustatė Svirgaurea diuretinį priešuţdegiminį spazmolitinį

analgetinį antibakterinį ir antigrybelinį poveikį[8]

Liaudies medicinoje vartojamų ekstraktų indikacijos simptominis apatinių šlapimo takų

uţdegimo gydymas diurezės skatinimas inkstų akmenligės prevencija[8] Literatūros šaltiniuose

paţymima kad rykštenės genties augalai buvo naudojami esant šlapimo takų ir prostatos

nusiskundimams eterinis aliejus pasiţymi antimikrobinėmis savybėmis [12]

Farmakologinį aktyvumą daugiausiai lemia preparatų sudėtyje esantys fenoliniai junginiai [5]

Augalo dalyse kaupiami eteriniai aliejai lemia bakteriostatinį analgetinį aktyvumą [14][15]

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos

421 Bendra apžvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje

Antioksidantai ndash tai medţiagos kurių molekulės turi gebą stabilizuoti ar neutralizuoti

laisvuosius radikalus prieš jiems atakuojant organizmo ląsteles [20] Kai kurie antioksidantai

pavyzdţiui glutationas ubikvinolis ir kiti yra gaminami ţmogaus organizme įprasto metabolizmo

metu Kitus antioksidantus ţmogaus organizmas gauna su maistu o kai kurie iš jų yra būtini ţmogaus

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 10: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

10

4 LITERATŪROS APŢVALGA

41 Rykštenės augalų apibūdinimas biologinės savybės ir cheminė sudėtis

Karalystė Augalai (Plantea)

Skyrius Magnolijūnai (Magnoliophyta)

Klasė Magnolijainiai (Magnoliopsida)

Poklasis Astraţiedţiai (Asteridae)

Šeima Astriniai (Asteraceae)

Gentis Rykštenė (SolidagoL)

411 Rykštenės genties augalų morfologija ir paplitimas

Rykštenės (Solidago L) genties augalai ndash astrinių šiemos (Asteraceae) daugiamečiai ţoliniai

augalai su vienmečiais antţeminiais ūgliais Šiai genčiai priklauso apie 120 rūšių augalų[3]

Paprastoji rykštenė (Solidago virgaureae L) yra rykštenės (Solidago L) genties augalas

turintis cilindrišką ruoţuotą stiebą kurio apatinė dalis daţnai būna rausvai violetinė lygi arba

plaukuota su trumpais lenktais plaukelias Apatiniai bazaliniai lapai yra atvirkščiai kiaušiniški

pjūkliškai dantytu kraštu siaurėjantys į ilgą sparnuotą lapkotį Stiebiniai lapai yra pakaitiniai maţesni

uţ bazalinius lapus labiau elipsiški šiek tiek dantytu kraštu ir trumpu lapkočiu Abu lapo paviršiai

lygūs arba su šiek tiek plaukuota lapo apatine puse ties gyslomis ţiedynas šluotelė[11]

Kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) stiebai yra

ţalsvai geltoni arba ţalsvai rudos spalvos su mėlynu arba violetiniu atspalviu ir su didesniais ar

maţesniais grioveliais[11][3]Apatinė dalis daţniausiai lygi viršutinė daugiau arba maţiau

plaukuota[11]Stiebai kieti su balkšva šerdimi padengti vaško sluoksniu[11][3]Vėlyvoji rykštenė

uţauga iki 280 cm aukščio[3]Lapai ţali lancetiški su dantytu kraštu 8-12 cm ilgio ir 1-3 cm

pločio[11][3] Lapų gyslotumas plunksniškas vidurinės gyslos yra ţymiai storesnės nei šoninės[3]

Viršutinis paviršius ţalias lygus apatinis pilkšvai ţalias plaukuotas ypač ties gyslomis Ţiedynai

sudaryti iš keleto vienšalių išlenktų graiţų kurie tarpusavyje suformuoja piramidines šluoteles stiebų

viršūnėse Kiekvienas graiţas turi skraistę sudarytą iš linijiškai lancetiškų geltonai ţalios spalvos

paţiedţių kurie viena eile supa panašaus ilgio geltonus lieţuviškus ţiedus Vamzdiški ţiedai yra

geltoni radiališkai išsidėstę ţiedo viduryje tokio paties ilgio ar kiek ilgesni nei lieţuviški ţiedai

Smulkinta ţaliava yra pilkai ţalios spalvos milteliai Vaistinei ţaliavai naudojama vientisa arba

smulkinta išdţiovinta antţeminė augalo dalis surinkta ţydėjimo metu [11]

11

Vėlyvoji rykštenė (Sgigantea Ait) (1 pav) lengvai atskiriama nuo giminingos kanadinės

rykštenės (S canadensis L) rūšies Vėlyvoji rykštenė turi ilgesnes šaknis rusvai baltus vaisius lygesnį

stiebą bei tankesnius ţiedynus [3]

1 pav Vėlyvoji rykštenė (Solidago giganteaAit)(Šaltinis httpptwikipediaorg)

Lietuvoje savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys invazinės rūšys aukštoji

(S altissima L) kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Pastarosios trys

yra oficialiai pripaţintos invazinėmis rūšimis (Valstybės ţinios 2012 Nr 76-3953) Rykštenės genties

augalai paplitę Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir

Kauno mieste Invazinės ryšys auga dirvonuose pakėlėse pagrioviuose durpynų pakraščiuose

kvartalinėse miško linijose[4] Vėlyvoji rykštenė natūraliai auga Šiaurės Amerikoje XVIII amţiuje

introdukuota Europoje 1950 metais vėlyvoji rykštenė jau apėmė didelę dalį savo dabartinio

pasiskirstymo Europoje Augalas paplitęs nuo šiaurės Ispanijos iki pietų Skandinavijos plačiai paplitęs

visoje centrinėje Europoje [3] Šiaurės Amerikoje randama apie 100 skirtingų rykštenės genties augalų

rūšių ir daugiau nei tuzinas rūšių Europoje Azijoje Pietų Amerikoje [12]

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis

Paprastoji rykštenė (Svirgaurea L) kaupia flavonoidus (15) (kvercetiną kempferolį ir jų

glikozidus stragaliną ir rutozidą) antocianidinus triterpeninius saponinus diterpeninius laktonus

fenolines rūgštis (kofeino rūgštį chlorogeno ir vanilino rūgštis) maţus kiekius eterinių aliejų

(kardinenas alfa ir beta pinenai limonenas mikreną) [8] Augaluose randama saponinų daugiausia jų

kaupia vėlyvoji rykštenė (S gigantea Ait) iki 94 proc[13] Šaknyse kaip ir lapuose taip pat randama

12

eterinių aliejų[14][15] Vėlyvosios rykštenės eteriniame aliejuje buvo identifikuoti 95

komponentai[12]

Tiriant polifenolinius junginius kanadinės rykštenės ekstraktų sudėtyje efektyviosios skysčių

chromatografijos ir masių spektrometrijos būdu nustatyta kad augalas kaupia polifenolinius junginius

tokius kaip chlorogeno rūgštis flavonoidus - kempferolio ir kvercetino glikozidus (nikotifloriną

rutiną hiperozidą izokvercitriną kvercitriną afzeliną kvercetiną) [5][16] Kanadinė rykštėnė ţolėje

dideliais kiekiais kaupia rutiną vėlyvoji rykštenė lapuose - chlorogeno rūgštį kvercitriną [17][18]

Didţiausias kiekis flavonoidų kanadinėje rykštenėje buvo nustatytas ţaliavoje surinktoje ţydėjimo

pradţioje (15 ) [18]

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės

Nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi antimutageniniu bakteriostatiniu

aktyvumu prieš S aureus Sfaecalis Bacillus subtilis E coli Klebsiela pneumoniae Pseudomonas

aeruginosabakterijas[6] Taip pat augalų ekstraktai pasiţymi analgetiniu antioksidantiniu

spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu[7][19]

Keletas neklinikinių tyrimų nustatė Svirgaurea diuretinį priešuţdegiminį spazmolitinį

analgetinį antibakterinį ir antigrybelinį poveikį[8]

Liaudies medicinoje vartojamų ekstraktų indikacijos simptominis apatinių šlapimo takų

uţdegimo gydymas diurezės skatinimas inkstų akmenligės prevencija[8] Literatūros šaltiniuose

paţymima kad rykštenės genties augalai buvo naudojami esant šlapimo takų ir prostatos

nusiskundimams eterinis aliejus pasiţymi antimikrobinėmis savybėmis [12]

Farmakologinį aktyvumą daugiausiai lemia preparatų sudėtyje esantys fenoliniai junginiai [5]

Augalo dalyse kaupiami eteriniai aliejai lemia bakteriostatinį analgetinį aktyvumą [14][15]

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos

421 Bendra apžvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje

Antioksidantai ndash tai medţiagos kurių molekulės turi gebą stabilizuoti ar neutralizuoti

laisvuosius radikalus prieš jiems atakuojant organizmo ląsteles [20] Kai kurie antioksidantai

pavyzdţiui glutationas ubikvinolis ir kiti yra gaminami ţmogaus organizme įprasto metabolizmo

metu Kitus antioksidantus ţmogaus organizmas gauna su maistu o kai kurie iš jų yra būtini ţmogaus

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 11: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

11

Vėlyvoji rykštenė (Sgigantea Ait) (1 pav) lengvai atskiriama nuo giminingos kanadinės

rykštenės (S canadensis L) rūšies Vėlyvoji rykštenė turi ilgesnes šaknis rusvai baltus vaisius lygesnį

stiebą bei tankesnius ţiedynus [3]

1 pav Vėlyvoji rykštenė (Solidago giganteaAit)(Šaltinis httpptwikipediaorg)

Lietuvoje savaime auga paprastoji rykštenė (SVirgaurea L) ir trys invazinės rūšys aukštoji

(S altissima L) kanadinė (S canadensis L) ir vėlyvoji (Sgigantea Ait) rykštenės Pastarosios trys

yra oficialiai pripaţintos invazinėmis rūšimis (Valstybės ţinios 2012 Nr 76-3953) Rykštenės genties

augalai paplitę Vilniaus Kauno Tauragės Rokiškio Trakų Pagėgių Šakių rajonuose Vilniaus ir

Kauno mieste Invazinės ryšys auga dirvonuose pakėlėse pagrioviuose durpynų pakraščiuose

kvartalinėse miško linijose[4] Vėlyvoji rykštenė natūraliai auga Šiaurės Amerikoje XVIII amţiuje

introdukuota Europoje 1950 metais vėlyvoji rykštenė jau apėmė didelę dalį savo dabartinio

pasiskirstymo Europoje Augalas paplitęs nuo šiaurės Ispanijos iki pietų Skandinavijos plačiai paplitęs

visoje centrinėje Europoje [3] Šiaurės Amerikoje randama apie 100 skirtingų rykštenės genties augalų

rūšių ir daugiau nei tuzinas rūšių Europoje Azijoje Pietų Amerikoje [12]

412 Rykštenės genties augalų cheminė sudėtis

Paprastoji rykštenė (Svirgaurea L) kaupia flavonoidus (15) (kvercetiną kempferolį ir jų

glikozidus stragaliną ir rutozidą) antocianidinus triterpeninius saponinus diterpeninius laktonus

fenolines rūgštis (kofeino rūgštį chlorogeno ir vanilino rūgštis) maţus kiekius eterinių aliejų

(kardinenas alfa ir beta pinenai limonenas mikreną) [8] Augaluose randama saponinų daugiausia jų

kaupia vėlyvoji rykštenė (S gigantea Ait) iki 94 proc[13] Šaknyse kaip ir lapuose taip pat randama

12

eterinių aliejų[14][15] Vėlyvosios rykštenės eteriniame aliejuje buvo identifikuoti 95

komponentai[12]

Tiriant polifenolinius junginius kanadinės rykštenės ekstraktų sudėtyje efektyviosios skysčių

chromatografijos ir masių spektrometrijos būdu nustatyta kad augalas kaupia polifenolinius junginius

tokius kaip chlorogeno rūgštis flavonoidus - kempferolio ir kvercetino glikozidus (nikotifloriną

rutiną hiperozidą izokvercitriną kvercitriną afzeliną kvercetiną) [5][16] Kanadinė rykštėnė ţolėje

dideliais kiekiais kaupia rutiną vėlyvoji rykštenė lapuose - chlorogeno rūgštį kvercitriną [17][18]

Didţiausias kiekis flavonoidų kanadinėje rykštenėje buvo nustatytas ţaliavoje surinktoje ţydėjimo

pradţioje (15 ) [18]

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės

Nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi antimutageniniu bakteriostatiniu

aktyvumu prieš S aureus Sfaecalis Bacillus subtilis E coli Klebsiela pneumoniae Pseudomonas

aeruginosabakterijas[6] Taip pat augalų ekstraktai pasiţymi analgetiniu antioksidantiniu

spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu[7][19]

Keletas neklinikinių tyrimų nustatė Svirgaurea diuretinį priešuţdegiminį spazmolitinį

analgetinį antibakterinį ir antigrybelinį poveikį[8]

Liaudies medicinoje vartojamų ekstraktų indikacijos simptominis apatinių šlapimo takų

uţdegimo gydymas diurezės skatinimas inkstų akmenligės prevencija[8] Literatūros šaltiniuose

paţymima kad rykštenės genties augalai buvo naudojami esant šlapimo takų ir prostatos

nusiskundimams eterinis aliejus pasiţymi antimikrobinėmis savybėmis [12]

Farmakologinį aktyvumą daugiausiai lemia preparatų sudėtyje esantys fenoliniai junginiai [5]

Augalo dalyse kaupiami eteriniai aliejai lemia bakteriostatinį analgetinį aktyvumą [14][15]

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos

421 Bendra apžvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje

Antioksidantai ndash tai medţiagos kurių molekulės turi gebą stabilizuoti ar neutralizuoti

laisvuosius radikalus prieš jiems atakuojant organizmo ląsteles [20] Kai kurie antioksidantai

pavyzdţiui glutationas ubikvinolis ir kiti yra gaminami ţmogaus organizme įprasto metabolizmo

metu Kitus antioksidantus ţmogaus organizmas gauna su maistu o kai kurie iš jų yra būtini ţmogaus

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 12: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

12

eterinių aliejų[14][15] Vėlyvosios rykštenės eteriniame aliejuje buvo identifikuoti 95

komponentai[12]

Tiriant polifenolinius junginius kanadinės rykštenės ekstraktų sudėtyje efektyviosios skysčių

chromatografijos ir masių spektrometrijos būdu nustatyta kad augalas kaupia polifenolinius junginius

tokius kaip chlorogeno rūgštis flavonoidus - kempferolio ir kvercetino glikozidus (nikotifloriną

rutiną hiperozidą izokvercitriną kvercitriną afzeliną kvercetiną) [5][16] Kanadinė rykštėnė ţolėje

dideliais kiekiais kaupia rutiną vėlyvoji rykštenė lapuose - chlorogeno rūgštį kvercitriną [17][18]

Didţiausias kiekis flavonoidų kanadinėje rykštenėje buvo nustatytas ţaliavoje surinktoje ţydėjimo

pradţioje (15 ) [18]

413 Rykštenės genties augalų farmakologinės savybės

Nustatyta kad Solidago L augalų ekstraktai pasiţymi antimutageniniu bakteriostatiniu

aktyvumu prieš S aureus Sfaecalis Bacillus subtilis E coli Klebsiela pneumoniae Pseudomonas

aeruginosabakterijas[6] Taip pat augalų ekstraktai pasiţymi analgetiniu antioksidantiniu

spazmolitiniu sedaciniu aktyvumu[7][19]

Keletas neklinikinių tyrimų nustatė Svirgaurea diuretinį priešuţdegiminį spazmolitinį

analgetinį antibakterinį ir antigrybelinį poveikį[8]

Liaudies medicinoje vartojamų ekstraktų indikacijos simptominis apatinių šlapimo takų

uţdegimo gydymas diurezės skatinimas inkstų akmenligės prevencija[8] Literatūros šaltiniuose

paţymima kad rykštenės genties augalai buvo naudojami esant šlapimo takų ir prostatos

nusiskundimams eterinis aliejus pasiţymi antimikrobinėmis savybėmis [12]

Farmakologinį aktyvumą daugiausiai lemia preparatų sudėtyje esantys fenoliniai junginiai [5]

Augalo dalyse kaupiami eteriniai aliejai lemia bakteriostatinį analgetinį aktyvumą [14][15]

42 Antioksidantai jų poveikis bei įvertinimo metodikos

421 Bendra apžvalga ir papitimas augaliniame pasaulyje

Antioksidantai ndash tai medţiagos kurių molekulės turi gebą stabilizuoti ar neutralizuoti

laisvuosius radikalus prieš jiems atakuojant organizmo ląsteles [20] Kai kurie antioksidantai

pavyzdţiui glutationas ubikvinolis ir kiti yra gaminami ţmogaus organizme įprasto metabolizmo

metu Kitus antioksidantus ţmogaus organizmas gauna su maistu o kai kurie iš jų yra būtini ţmogaus

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 13: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

13

mityboje (vitaminai C E β-karotenas) [21] Didelis kiekis antioksidantinėmis savybėmis pasiţyminčių

medţiagų natūraliai aptinkamas augaliniuose šaltiniuose[21] Augaluose antioksidantai yra antriniai

metabolitai [22] Antioksidantai padeda augalams gintis nuo ţalingo ultravioletinių spindulių ar kitų

ţalingų veiksnių poveikio Taip pat kai kurie antioksidantai lemia vaisių ar kitų augalo dalių spalvą

skonį[2]

Dideli kiekiai antioksidantų aptinkami darţovėse vaisiuose medicininiuose augaluose jų

sultyse ţaliojoje juodojoje arbatoje prieskoniniuose augaluose[21][23] Dideli kiekiai antioksidantų

randami raudonajame vyne jų kiekis priklauso nuo vynuogių rūšies aplinkos faktorių vyno gamybos

proceso [22]

422 Fenoliniai junginiaindashkvercetino glikozidai ir chlorogeno rūgštis

Augalų fenoliai yra aromatiniai hidroksilinti junginiai daţniausiai sutinkami darţovėse

vaisiuose ir kituose augalinės kilmės maisto šaltiniuose Fenoliniai junginiai sudaro didţiausią grupę

antrinių augalų produktų kurie gaminami aukštesniuose augaluose Šių junginių struktūroje yra bent

vienas aromatinis ţiedas su maţiausiai viena hidroksilo grupe Jie yra sutinkami daugybėje augalinių

vaistinių ţaliavų[24] Yra ţinoma daugiau nei 8000 natūralių fenolinių junginių [2]

Fenoliniai junginiai skirstomi į 15 pagrindinių grupių pagal struktūrą Pagrindinės fenolinių

junginių klasės apima fenolius (rezorcinolis) fenolines rūgštis (p-hidroksibenzoinė rūgštis)

acetofenonus ir fenilaceto rūgštis hidroksicinamono rūgštis (kofeino rūgštis) hydroksiantrochinonus

stlibenus (resveratrolis) flavonoidus (kvercetinas) lignanus biflavonoidus ligninus ir kt[24]

Fenolinės rūgštys skirstomos į hidroksibenzoines ir hidroksicinamono rūgštis

Hidroksibenzoinės rūgštys turi C6-C1 struktūrą ir apima galo p-hidroksibenzoinę vanilino ir kitas

rūgštis Tuo tarpu hidroksicinamono rūgštys savo struktūroje turi trijų anglies atomų šoninę grandinę

(C6-C3) Šiai grupei priskiriamos kofeino p-kumarino ir kitos fenolinės rūgštys Fenolinių junginių

antioksidantinis aktyvumas priklauso nuo hidroksilo grupių skaičiaus ir pozicijos molekulėje

Nustatyta kad hidroksicinamono rūgštys dėl struktūros ypatybių pasiţymi didesniu antioksidantiniu

aktyvumu nei hidroksibenzoinės rūgštys [25][2] Pagrindiniai polifenolinių junginių maistiniai šaltiniai

yra vaisiai gėrimai (vaisių sultys vynas arbatos) darţovės [18]

Chlorogeno rūgštis (2 pav) yra daţniausiai pasitaikanti hidroksicinamono rūgštis Kava yra

pagrindinis chlorogeno rūgšties šaltinis kasdienėje mityboje Kiti chlorogeno rūgšties šaltiniai yra

obuoliai kriaušės įvairios uogos [26]

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 14: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

14

2 pav Chlorogeno rūgštis(Šaltinis httpwwwwikiwandcomenChlorogenic_acid)

Flavonoidai yra pati gausiausia polifenolinių junginių grupė kurioje yra daugiau nei 4000

įdentifikuotų junginių Jos struktūrinį pagrindą sudaro C6-C3-C6 flavono skeletas Flavonoidai pagal

struktūrą skirstomi į grupes atsiţvelgiant į flavono skeleto neprisotinimą ir oksidaciją Daţnai

flavonoidai egzistuoja glikozidų pavidalu kurių struktūroje prie hidroksilo grupių jungiasi įvairūs

cukrai (gliukozė rutinozė ir kt) [24][27]

Flavonoidai ţmogaus mityboje dideliais kiekiais randami darţovėse vaisiuose [28]

Flavonoidai augaluose turi daug biologinių funkcijų Jie apsaugo nuo ultravioletinės saulės

spinduliuotės įvairių patogenų veikia kaip signalinės molekulės dalyvauja auksino transporte augalų

reprodukcinėje sistemoje suteikia ţiedams spalvą ir taip vilioja apdulkintojus [29]

Kvercetinas (3 pav) yra daţniausiai pasitaikantis bioflavonoidas darţovėse ir vaisiuose ir yra

daţniausiai glikozilintas [28]

3 pav Kvercetinas ir jo glikozidai

Kvercetino antioksidantinį poveikį lemia orto-dihidroksi struktūra B ţiede 23-dvigubas ryšys

su 4-okso funkcija C ţiede 35-hidroksi grupės su 4-okso funkcijomis A ir C ţieduose 3-hidroksi

grupė kurią glikozilinus prarandama dalis junginio antioksidantinio aktyvumo [27][2] Taip pat

kvercetinas turėdamas dvi hidroksilo grupes yra pajėgus konjuguoti metalus apsaugant nuo metalų

sukelto laisvų radikalų formavimosi organizme[2]

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 15: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

15

423 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties bioprieinamumas

Antioksidantų poveikį in vivo stipriai įtakoja antioksidantų bioprieinamumas[22] Nemaţai

fenolinių junginių yra nepasisavinami dėl maţo jų tirpumo stabilumo Kai kurie polifenoliai

pasisavinami tik dalinės degradacijos ţarnyne metu kurią vykdo ţarnyno mikroflora Kai kurie

autoriai nurodo kad tokių flavonoidų kaip katechinas kvercetinas ar izoflavonai bioprieinamumas

gali siekti 10-50 proc [22] Fenolinių junginių pasisavinimą sunkina tai kad fenoliniai junginiai

egzistuoja skirtingose cheminėse formose Didţioji dalis fenolinių junginių yra glikozilinti ir

angliavendenių molekulės daro įtaką šių junginių tirpumui vandenyje ir difuzijai per biologines

membranas [22][27]

Kvercetinas sutinkamas ţmogaus mityboje daugiausia glikozidų formoje todėl jo absorbcija

daugiausia priklauso nuo glikozido pobūdţio[30] Spėjama kad kvercetino glikozidai necirkuliuoja

ţmogaus kraujyje dideliais kiekiais dėl jų hidrolizės pasisavinimo metu [31] Kvercetinas į kraują

absorbuojamas per plonąjį ţarnyną Deglikozilinimo procesas gali vykti ţarnyne arba jau patekus

kvercetinui į kraują dalyvaujant glutationo S-transferazei [30]

Nustatyta kad tik trečdalis chlorogeno rygšties yra absorbuojama į kraujo apytakos sistemą

[26]

424 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties poveikis žmogaus

organizmui

Yra atlikta daugybė tyrimų kuriuose įrodytos polifenolinių junginių antioksidantinės

antimikrobinės antivėţinės savybės [24] In vitro in vivo ir epidemiologinių tyrimų metu nustatyta

kad antioksidantai maţina su amţiumi susijusių ligų riziką ir geba padėti išvengti širdies ir

kraujagyslių neurodegeneracinių bei onkologinių ligų[20][2]

Epidemiologinių tyrimu metu buvo pastebėtas ldquoprancūziškas paradoksasrdquo Nors prancūzų

mityba santykinai gausi prisotintų riebalų tačiau Prancūzijoje yra santykinai maţas sergamumas

širdies ir kraujagyslių ligomis Manoma kad tai gali lemti didelis raudonojo vyno suvartojimas

kuriame gausu fenolinių junginių [22] Nustatyta kad Vidurţemio jūros dieta kuri gausi vaisių ir

darţovių padeda sumaţinti širdies ir kraujagyslių ligų riziką Tai aiškinama tuo kad antioksidantai

stabdo maţo tankio lipoproteinų oksidacijos procesą ir taip lėtina aterosklerozės vystymąsi Taip pat

nustatytas antioksidantų poveikis kraujagyslių endoteliui flavonoidai padeda reguliuoti kraujagyslių

toną maţina trombocitų agregaciją didina glutationo lygį ląstelėse [20] Keletas studijų naudojant

skirtingus ţiurkių hipertenzijos modelius parodė kad kvercetinas pasiţymi nuo dozės priklausančiu

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 16: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

16

antihipertenziniu aktyvumu Taip pat didelių dozių kvercetino antihipertenzinis poveikis 1 laipsnio

hipertenzijos pacientams buvo įrodytas naudojant dvigubai aklą placebu kontroliuojamą

randomizuotą tyrimą [32]

Nustatyta kad natūralių antioksidantų kupina ţmogaus mityba padeda išvengti ar atidėti

neurodegeneracinių ligų vystymasį ţmonių ir gyvūnų modeliuose [28] Įrodyta antioksidantų nauda

neurodegeneracinių ligų tokių kaip Alzheimerio ir Parkinsono ligos prevencijoje [20]

Naudojant ląstelių modelius buvo nustatyta kad flavonoidai (rutinas) gali stabdyti vėţinių

ląstelių augimą Šis aktyvumas pasireiškia keliais molekuliniais mechanizmais [33]

Nustatyta kad flavonoidai padeda apsaugoti organizmą nuo kenksmingos hiperglikeminės

būklės Įrodyta flavonoidų nauda 2 tipo cukrinio diabeto ir jo komplikacijų prevencijoje [20]

Naudojant grauţikų modelius su dirbtinai sukeltu viršsvoriu buvo nustatyta kad kvercetinas

veikdamas adipocituose maţina uţdegimą ir didina jautrumą insulinui [31]

Antioksidantai taip pat padeda gydyti menopauzės simptomus ir su tuo susijusius patologinius

procesus [20] Taip pat pastebėta potenciali flavonoidų nauda odai vartojant juos išoriškai

Flavonoidai (kvercetinas ir rutinas) įterpti į emulsijas su vandenine faze ir aplikuoti ant odos jai

suteikia apsaugą nuo ultravioletinių spindulių [34]

425 Fenolinių junginių - kvercetino glikozidų ir chlorogeno rūgšties ekstrakcija iš augalinės

žaliavos

Polifenoliniai junginiai gali būti ekstrahuojami iš švieţios sušaldytos ar išdţiovintos

augalinės ţaliavos Polifenolinių junginių tirpumas tirpikliuose priklauso nuo cheminės junginių

prigimties tirpiklio poliškumo[2]

Polifenolinių junginių ekstrakcijos sąlygos stipriai lemia galutinę ekstrakcijos išeigą Tyrimų

metu nustatyta kad rykštenės genties augalų ekstraktai turintys sudėtyje daugiau flavonoidų ir

chlorogeno rūgšties pasiţymi didesniu antioksidantiniu aktyvumu [35] Todėl tinkamų ekstrakcijos

sąlygų parinkimas tiriant antioksidantines preparatų savybes yra labai svarbus

Fenolinės rūgštys ir flavonoidų glikozidai pasiţymi hidrofilinėmis savybėmis todėl gerai

ekstrahuojasi hidrofiliniais tirpikliais [35] Kvercetino glikozidai yra tirpūs vandenyje todėl lengvai

ekstrahuojasi poliniuose tirpikliuose Tačiau šių junginių tirpumas vandenyje nėra stabilus ir labai

priklauso nuo ekstrakcijos temperatūros ir trukmės [5] Ilga ekstrakcija ir aukšta temperatūra padidina

fenolinių junginių oksidacijos tikimybę kas gali lemti maţesnę ekstrakcijos išeigą [2]

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 17: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

17

Nustatyta kad metanolis yra efektyvus ekstrahentas maţesnės molekulinės masės

polifenoliams ekstrahuoti [2] Taip pat 70 proc ir didesnės koncentracijos metanolis leidţia

inaktyvuoti polifenolių oksidazes kurios yra plačiai paplitusios augaluose[36]

Polifenolinių junginių ekstrakcijai gali būti pritaikomas ultragarsas Šis metodas paremtas tuo

kad akustinės bangos sukelia maţų burbuliukų susidarymą kurie sprogdami ţaloja ląstelių sieneles ir

didina jos pralaiduma ekstrakcinėms medţiagoms taip didindami ekstrakcijos išeigą Nustatyta kad

šis metodas sukelia maţesnę fenolinių junginių degradaciją nei naudojant kietos-skystos fazės

mikrobangų ar subkritinio skysčio ekstrakciją Ekstrakcija ultragarsu yra labai naudinga nes

nereikalauja brangių instrumentų yra efektyvi [37] Tokie ekstrakcijos metodai kaip soksleto

ekstrakcija ar maceracija yra maţiau efektyvūs ir neekologiški dėl reikalingo didelio kiekio organinių

tirpiklių [2]

Polifenolinių junginių ekstrakciją iš rykštenės ţolės plačiau tyrinėjo P Apati Guo Jie Cui

Gui-Youa ir kiti moksilinkai [38][35] Moksliniais tyrimais nustatyta kad polifenolinių junginių

ekstrakcija iš rykštenės ţolės 70 proc metanoliu ekstrahuojant ultragarso vonelėje 50 min 25ordmC

temperatūroje yra efektyvi šių junginių išskyrimui iš rykštenės augalinės ţaliavos [17]

426 Polifenolinių junginių skirstymas efektyviąja skysčių chromatografija

Efektyvioji skysčių chromatografija yra populiariausias ir patikimiausias metodas fenoliniams

junginiams analizuoti sukurta daugybė tyrimo metodikų[2] Atvirkštinių fazių chromatografija yra

labiausiai tinkama polifenolių skirstymui naudojant efektyviąją skysčių chromatografiją todėl

polifenoliniams junginiams tirti daţniausiai yra naudojama C18 atvirkštinių fazių

kolonėlė[5][2]Polifenolinaims junginiams skirstyti gali būti naudojamos izokratinės ir gradientinės

eliuavimo sistemos daţniausiai pritaikant acetonitrilą metanolį organinių rūgščių tirpalus [2]

Nustatyta kad gradientinis polifenolių mišinių skirstymas leidţia gauti gerus junginių skirstymo

rezultatus (Rs gt100 skaičiuojant pagal Snyder metodą) [5] Dėl polifenolinių junginių optinio

aktyvumo patogu naudoti ultravioletinių (UV) spindulių ar diodų matricos detektorius (DMD) [2]

Tiriant efektyviosios skysčių chromatografijos pritaikymą polifenoliniams junginiams tirti

rykštenės ţolėje buvo nustatyta kad atvirkštinių fazių skysčių chromatografija yra patikimas ir

atsikartojantis metodas rutiniškai tirti polifenolinius junginius rykštenės ţolės ekstraktuose Lyginant šį

metodą su kapiliarinės elektroforezės metodu buvo nustatyta kad efektyvioji skysčių chromatografija

yra 10 kartų jautresnė [16]

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 18: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

18

43 Biologinė oksidacija ir antioksidantinio aktyvumo vertinimo metodai

431 Laisvųjų radikalų apibrėžimas ir poveikis žmogaus organizmui

Laisvieji radikalai yra labai trumpos gyvavimo trukmės molekulės[39]Šios molekulės

susidaro vykstant normaliems fiziologiniams oksidaciniams procesams ir yra būtinas energijos

gamybai ląstelėse taip pat uţima svarbų vaidmenį perduodant signalus [39] Tačiau problemos iškyla

kai oksidacijos proceso metu perduodami neporuoti elektronai To pasekoje susidaro laisvieji radikalai

ndash reaktyvios azoto ir deguonies formos įskaitaint superoksido (O2-) peroksilo (ROO) alkoksilo

(RO) hidroksilo (HO) ir nitrito oksido (NO) radikalus Hidroksilo ir alkoksilo laisvieji radikalai yra

labai reaktyvūs ir organizme greitai atakuoja molekules artimose ląstelėse ir sukelia oksidacinę

paţaidą Superoksido anijonas lipidų hidroperoksidazės azoto oksido radikalai yra maţiau reaktyvūs

Reaktyvios deguonies formos (ROS) gali būti ne vien radikalai pavyzdţiui deguonis vandenilio

peroksidas ir hidrochlorido rūgštis (HOCl) [40]

Ţmogaus organizme yra antioksidantinės sistemos kurios atiduoda elektronus ir apsaugo nuo

laisvųjų radikalų paţaidos Jos gali būti skirstomos į gaminamas organizme (endogenines) ir

gaunamas su maistu (egzogenines) Pirmąją sistemą sudaro ţmogaus organizme gaminami fermentai

pavyzdţiui Se-glutationo peroksidazė katalazė superoksido dismutazė lipidų peroksidazės taip pat ir

ne fermentai kaip glutationas melatoninas plazmos proteinų tioliai[40][39]

Esant fiziopatologinėms situacijoms (rūkymas tarša UV radiacija uţdegimas ir tt)

endogeninės antioksidantinės sistemos nepakanka todėl siekiant išvengti oksidacinės paţaidos reikia

organizmui gauti pakankamai egzogeninių antioksidantų [40]Disbalansas tarp antioksidantinės

organizmo sistemos ir padidėjusios laisvųjų radikalų produkcijos skatina senėjimo procesus ir yra

susijęs su įvariomis ţmogaus ligomis tokiomis kaip aterosklerozė hipertenzija opinis kolitas

onkologinės neurodegeneracinės (Parkinsono Alzheimerio) ligos[28][40][39][41]

432 Polifenolinių junginių antioksidantinis vertinimas

Antioksidantinio aktyvumo tyrimai gali būti klasifikuojami į elektronų perdavimo reakcijomis

(EP) arba vandenilio atomo perdavimo (VAP) reakcijomis paremtus metodus [24] VAP reakcijos

paremtos laisvųjų radikalų neutralizavimu atiduodant vandenilio atomą [2] EP reakcijos paremtos

redokso reakcija tarp antioksidanto ir reagento kuris yra oksidantas ir reakcijos metu keičia spalvą [2]

Reakcijų metu galutinis rezultatas vienodas (neutralizuoti ROSRNS laisvieji radikalai) tačiau skiriasi

reakcijos kinetika ir potencialios šalutinės reakcijos VAP ir EP reakcijos daţnai vyksta vienu metu ir

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 19: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

19

dominuojantis mechanizmas priklauso nuo antioksidanto struktūros ir jo savybių (tirpumo

pasiskirstymo koeficiento) bei terpės (tirpiklio tipo pH) Antioksidantai prieš įvairius prooksidantus

elgiasi skirtingai todėl nėra vieno universalaus metodo galinčio tiksliai įvertinti tiriamajame bandinyje

esančių junginių suminį antioksidantinį poveikį prieš visus in vivo aptinkamus prooksidantus

atspindėti antioksidantų tarpusavio sąveikas ar jų elgesį kompleksinėse antioksidantinėse

sistemose[10]

Antioksidantams augalinėje ţaliavoje tirti naudojami spektrofotometriniai arba modifikuoti

efektyviosios skysčių chromatografijos (ESC) metodai kurie šiuo metu sparčiai populiarėja

[9]Daţniausiai naudojami EP reakcijomis pagrįsti antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

[10]EP reakcijomis paremti antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodai apima ABTS CUPRAC

DPPH FRAP metodus kurie naudoja skirtingus chromogeninius redokso reakcijos reagentus su

skirtingais standartiniais redokso potencialais[24]

FRAP metodas Geleţies redukcijos antioksidantinė galia (anglFerric reducing-antioxidant

power) Šis tyrimo metodas paremtas antioksidantų gebos redukuoti geleţies joną nustatymu Tyrimo

metu vyksta geleţies ir 235-trifenil-134-triaza-2-azoniacyklopenta-14-dieno chlorido (TPTZ)

komplekso redukcija rūgštinėje terpėje Reakcijos rezultatai fiksuojami matuojant šviesos absorbcijos

pokyti 593 nm šviesos bangos ilgyje [41]

DPPH radikalų surišimo metodas Šis metodas paremtas DPPH reagento (11-difenil-2-

pikrilhidrazilo) kuris yra stabilus laisvasis radikalas reakcija su antioksidantu Reakcijos metu

vykstantys elektronų mainai sukelia reagento struktūros pokyčius [41]Violetinės spalvos DPPH

radikalai yra redukuojami antiradikaliniu aktyvumu pasiţyminčių junginių į blankiai geltoną hidraziną

DPPH radikalų surišimo galia organinėje terpėje vertinama matuojant absorbcijos sumaţėjimą prie

fiksuoto bangos ilgio (515-528 nm intervale) kai absorbcija tampa stabili arba fiksuojant elektronų

sukinio rezonansą [10] Šis metodas skirtas vertinti tik organiniuose tirpikliuose (ypač alkoholiuose)

tirpių antioksidantų antiradikalinį aktyvumą [24]

ABTS metodas Šis antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodas paremtas spalvos

išblukimo matavimu reakcijos metu tarp antioksidanto ir ţalsvai melsvo ABTS (22-azino-bis(3-

etilbenztiazolino-6-sulfonio rūkšties) radikalo Antioksidantas redukuoja reagentą ko pasekoje

išnyksta reagento spalva ABTS reagentas yra stabilus radikalas kuris gali būti paruošiamas keliais

skirtingais būdais [41]

CUPRAC metodas Vario jonų redukcijos antioksidantinė galia (angl Cupric ion reducing

antioxidant capacity)Šis metodas pagrįstas vario-neokuproino komplekso (II) redukcija į vienvalentę

formą Metodas yra gana naujas pirmą kartą paskelbtas turkų mokslininkų K Guumlccedilluuml M Altun M

Oumlzyuumlrek S E Karademir R Apak [24]Vykstant CUPRAC redokso reakcijai polifenoliniai

antioksidantai verčiami į juos atitinkančius chinolonus Tuo tarpu Cu(II)-neokuproino reagentas kaip

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 20: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

20

oksidantas virsta Cu(I)-neokuproino chromogenu kuris absorbuoja 450 nm šviesos bangos ilgio

elektromagnetinę spinduliuotę[42]CUPRAC metodas atliekamas neutralioje terpėje yra tinkamas

hidrofiliniams ir lipofiliniams antioksidantams daţniausiai pasitaikantiems flavonoidams

vertinti[24]CUPRAC reagentas yra stabilus tinkamas tirti tiolio tipo antioksidantus (skirtingai nei

FRAP metodas) selektyvus nes turi nedidelį redokso potencialą todėl paprasti cukrūs ar citrinos

rūgštis kurie nėra tikri antioksidantai nereaguoja su šiuo reagentu Metodo trūkumas yra tai kad

CUPRAC reagentas nereaguoja su izoliuotomis angliavandenilių dvigubomis jungtimis [43]

Paprasti antioksidantiniai testai naudojant spektrofotometrą tinka tik bendram ekstrakto

antioksidantiniam aktyvumui nustatyti Tokie testai neleidţia identifikuoti atskirų ekstrakto junginių

tapatybės ir indėlio bendram ekstrakto antioksidantiniam aktyvumui Todėl nuo 1996 metų buvo

pradėti vystyti ir taikyti modifikuoti DPPH ABTS antioksidantinio aktyvumo nustatymo metodai

vienoje sistemoje su efektyviąja skysčių chromatografija kuri leidţia išskirstyti individualius

antioksidantus prieš jų reakciją su reagentu [9] Tai leidţia įdentifikuoti ir kiekybiškai įvertinti

antioksidantus bei jų indėlį bendram ekstrakto antioksidantiniui aktyvumui[44]Šiuo metu šiuos

metodus naudoja ir vysto įvairios mokslininkų grupės [9]

Modifikuotas ESC-CUPRAC (4 pav) antiradikalinio aktyvumo nustatymo metodas yra

greitas nebrangus universalus naudoja stabilų reagentą kuris nėra jautrus orui saulės poveikiui

tirpiklio rūšiai [45] Šį metodą savo tyrimuose sėkmingai pritaikė S Ccedilelik MOumlzyuumlrek L Yildiz ir kiti

mokslininkai tirdami augalinius ekstraktus [45][36][46] Buvo nustatyta kad tyrimo rezultatus gali

lemti reagento tėkmės greitis koncentracija temperatūra prie kurios vyksta reakcija reakcijos laikas

[47][48] Reakcijos laikas priklauso nuo reagento tėkmės greičio ir reakcijos kolonėlės tūrio [48]

Modifikuotas ESC-CUPRAC metodas yra santykinai greitas Nustatyta kad visi antioksidantai

pasiekia apie 80 viso antioksidantinio aktyvumo per maţiau nei 1 minutę reakcijos kilpoje Tai

leidţia atlikti tikslius antioksidantinio aktyvumo skaičiavimus reakcijai pasibaigus [46]

4 pav ESC-CUPRAC sistemos schema

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 21: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

21

Paprastai visi antioksidantinio aktyvumo tyrimai lygina tiriamųjų junginių antioksidantinį

aktyvumą su gerai ţinomų antioksidantų (trolokso vitamino C) antiradikaliniu aktyvumu Daţniausiai

antioksidantinis aktyvumas išreiškiamas troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

vienetais [41]

Rykštenės ekstraktų antioksidantines savybes tyrė P Apati MMarksa ir kiti mokslininkai

PApati nustatė kad metanoliniai kanadinės rykštenės (S canadensis L) ţolės ekstraktai DPPH tyrimo

metu pasiţymi reikšmingomis antioksidantinėmis savybėmis atiduodant vandenilio atomus Taip pat

buvo nustatytas ir įvertintas etanolinių ekstraktų aktyvumas apsaugant lipidines membranas nuo

peroksidacijos bei flavanoidų glikozidų aktyvumas indukuojant glutationo S-transferazę kurios

aktyvumas daro įtaką fermentinei antioksidantinei sistemai ţmogaus organizme Antioksidantinių

kanadinės rykštenės tyrimų metu buvo nustatyta kad vandenilio donorinės ir redukcinė jėgos

daugiausia koreliuoja su chlorogeno rūgšties koncentracija preparate kai tuo tarpu chelatinė ir

superoksidus sujungiančios savybės koreliuoja su rutino kiekiu preparate [16] Tuo tarpu MMarksa

tiriant rykštenės metanolinių ekstraktų antioksidantinį aktyvumą optimizavo ESC-ABTS ir ESC-DPPH

metodikas[49]

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 22: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

22

5 TYRIMŲ OBJEKTAS IR METODAI

51 Tyrimų objektas

Rykštenės (Solidago L) genties augalų lapai ir ţiedai Tyrimams naudota paprastosios

rykštenės (S virgaurea L) kanadinės rykštenės (S canadensis L) ir vėlyvosios rykštenės (Sgigantea

Ait) lapai ir ţiedai surinkti natūraliose augimvietėse Vilniaus mieste ir Vilniaus rajone (Santariškių

Riešės Trakų Vokės Nemenčinės teritorijose) ţydėjimo pradţioje Ţaliava buvo išdţiovinta

šildomoje dţiovykloje 25degC temperatūroje ir saugoma tamsioje sausoje vėsioje gerai vėdinamoje

patalpoje

52 Medţiagos ir reagentai

Naudoti reagentai tirpikliai ir standartai yra analitinio švarumo Chromatografinėje analizėje

mobiliai fazei sudaryti buvo naudotas acetonitrilas (ACN) ir 99 švarumo trifluoracto rūgštis (TFA)

(Buchs Šveicarija) Išgrynintas vanduo (182 mΩcm-1

) buvo ruošiamas naudojant vandens valymo

sistemą bdquoMilliporeldquo (Bedford JAV) Taip pat buvo naudotas chemiškai išvalytas 999 metanolis

(Roth Vokietija) ir 963 etanolis (Stumbras Lietuva) Buvo naudoti šie referentiniai standartai

troloksas (98) įsigytas iš bdquoFlukaChemikaldquo (Buchs Šveicarija) chlorogeno rūgštis (9533)

hiperozidas (9351) izokvercitrinas (9416) rutintrihidratas (9711) įsigyti iš bdquoHWI

AnalytikGMBHldquo kvercitrinas (985) įsigytas iš bdquoExtrasyntheseldquo (Prancūzija) Šių medţiagų tirpalai

buvo ruošiami naudojant 70 etanolį CUPRAC reagentui sudaryti buvo naudojamas vario (II)

chlorido dihidratas gautas iš bdquoAlfa Aesar GmbH amp Co KGldquo (Karlsruhe Vokietija) neokuproinas

įsigytas iš bdquoSigma-Aldrich Chemieldquo (Vokietija) Buferinei sistemai sudaryti buvo naudojamas amonio

acetatas įsigytas iš bdquoSigma-Aldrichldquo (Belgija)

53 Naudota aparatūra

Ekstrakcija atlikta naudojant ultragarso vonelę BioSonic UC100 (New Jersey JAV)Ekstraktų

filtravimui buvo naudoti 022 microm nailono mikrofiltrai (diametras - 13mm įsigyti iš bdquoCarl Roth GmbH

amp Co KGldquo (Vokietija)

Rykštenės (Solidago L) genties augalų ekstraktų antioksidantinio aktyvumo tyrimo metodika

buvo optimizuota ir validuota analizuojant kilpos ilgio temperatūros ir reagento tėkmės greičio įtaką

antioksidantiniam aktyvumui naudojant chromatografą Waters 26905 (Waters Corporation Milford

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 23: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

23

JAV) su YMC-Pack ODS-A (150x46 mm ID S-3microm) kolonėle (YMC Europe Gmbh Vokietija)

Gilson 805 degazatoriumi Waters temperatūriniu moduliu (Waters Corporation Milford JAV)

Junginių įdentifikavimui buvo naudotas diodų matricos detektorius Waters 996 PDA (Waters

Corporation Milford JAV) (2100-4000 nm) CUPRAC reagentas į sistemą buvo tiekiamas naudojant

Gilson 305 pompą (Midleton JAV) Reakcija vyko polietereterketono (PEEK) (išorinis skersmuo-

158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) 3 5 ir 10 metrų ilgio reakcijos kilpose naudojant termostatą

Waters PCR module (Milford JAV) Pokolonėlinės reakcijos UV detektorius ndash Waters 2487 UVVIS

(Waters Corporation Milford JAV) pH rodiklis gaminant buferinį amonio acetato tirpalą buvo

išmatuotas pHndashmetru bdquoKnickldquo (Vokietija)

54 Tyrimo metodika

541 Rykštenės genties augalų lapų ir žiedų ekstraktų paruošimas

Buvo nustatytas visų surinktų ir paruoštų ekstraktų gamybai ţaliavų likutinis drėgmės kiekis

Po to buvo gaminami smulkintos ir dţiovintos ţaliavos 1100 metanoliniai ekstraktai Atsveriama 01 g

(tiksli masė) smulkintos ţaliavos uţpilama 10 ml 70 proc vandeniniu metanolio tirpalu ir

ekstrahuojama 50 minučių ultragarso vonelėje BioSonic UC100 (Mavay JAV) 25ordmC temperatūroje

Gauti lapų ir ţiedų ekstraktai buvo filtruojami pro popierinį filtrą į 25 ml kolbutes ir siekiant didesnio

švarumo perfiltruojami švirkštiniais mikrofiltrais

542 Standartinių tirpalų bei reagento gamyba

CUPRAC reagento gamyba Reagentas buvo gaunamas sumaišius 10-2

M CuCl2x2H2O

druskos 75x10-3

M neokuproino ir acetaninio buferio kurio pH=7 tirpalus santykiu 111

Sumaišytas tirpalas buvo saugomas nuo šviesos poveikio CuCl2 tirpalas buvo gaminamas 017 g

CuCl2x2H2O druskos tirpinant išgrynintame vandenyje ir skiedţiant matavimo kolboje iki 100 ml

Neokuproino tirpalas buvo gaminamas tipinant 01566 g neokuproino 95 proc etanolyje ir skiedţiant

matavimo kolboje išgrynintu vandeniu iki 100 ml Acetatinio buferio vandenilio jonų rodiklis yra 7

tada kai amonio acetato koncentracija yra 10-2

M Gaminant acetatinį buferį buvo atsverta 0077 g

amonio acetato tirpinama vandenyje ir praskiesta vandeniu matavimo kolboje iki 1000 ml Buferio

vandenilio jonų rodiklis buvo patikrintas pH-metru (pH 7)

Standartinių antioksidantų tirpalų gamyba Standartinis antioksidantų tirpalas buvo

ruošiamas tirpinant chlorogeno rūgštį rutiną hiperozidą izokvercitriną ir kvercitriną 70 etanolyje

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 24: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

24

Trolokso tirpalas buvo ruošiamas troloksą tirpinant taip pat 70 etanolyje Sudarant trolokso

kalibracijos kreivę buvo ruošiami skirtingų koncentracijų trolokso tirpalai nuo 000118 iki 0605

mgml

543 Efektyviosios skysčių chromatografijos metodo sąlygos

Polifenolinių junginių chromatografiniui skirstymui rykštenės augalinėje ţaliavoje buvo

naudojama MMarksos ir kt optimizuota ir validuota ESC skirstymo metodika[49]

Junginių skirstymas buvo atliekamas naudojant ankstesnėje dalyje nurodytą aparatūrą

Injekcijos tūris - 10microl mobilios fazės greitis ndash 10mlmin Kolonėlė buvo laikoma termostate kuris

tyrimo metu palaikė pastovią 25ordmC temperatūrą Tyrimo metu buvo naudota mobilios fazės gradientinė

sistema sudaryta iš 005 trifluoracto rūgšties tirpalo vandenyje ir acetonitrilo Mobilios fazės sudėtis

skirtingais laiko intervalais nurodyta 1 lentelėje Junginių identifikavimas atliktas pagal analičių ir

standartinių junginių sulaikymo laikų bei UV absorbcijos spektrų 210 ndash 400 nm intervalo ribose

sutapimus Identifikavimui buvo naudojamas diodų matricos detektorius (DMD)

1 lentelė ESC mobilios fazės gradientinės sistemos sudėtis

Laikas (min) Tėkmės greitis

(mlmin)

Komponentų koncentracija ()

Trifluoracto rūgštis

(005) Acetonitrilas

0 1 95 5

5 1 88 12

50 1 70 30

51 1 10 90

56 1 10 90

57 1 95 5

544 Pokolonėlinis antioksidantinio aktyvumo tyrimas naudojant CUPRAC reagentą

Efektyviosios skysčių chromatografijos būdu išskirstyti junginiai toliau dalyvavo

pokolonėlinėje reakcijoje Prie sistemos buvo prijungta Gilson 305 pompa kuri į sistemą tiekė

CUPRAC reagentą 04 mlmin greičiu Reagentui trišakyje susimaišius su iš chromatografavimo

kolonėlės ištekėjusia mobilia faze mišinys buvo leidţiamas per PEEK reakcijos kilpą kurioje vyko

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 25: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

25

pokolonėlinė reakcija Siekiant reguliuoti reakcijos temperatūrą kolonėlė buvo įdėta į termostatą

Waters PCR module Reakcijos rezultatams nustatyti buvo naudojamas UV detektorius ndash Waters 2487

UVVIS kuris reakcijos rezultatus matavo 450 nm šviesos bangos ilgyje

545 Antioksidantinio tyrimo metodikos validacija

Metodo tinkamumas vertinamas pagal pagrindinius specifinius reikalavimus pritaikytus

numatytam metodui

1 Rezultatų glaudumas (atkartojamumas tarpinis preciziškumas)

2 Aptikimo (LoD) ir nustatymo ribos (LoQ)

3 Tiesiškumas

546 Tyrimų duomenų statistinis įvertinimas

Eksperimentiniai duomenys apdoroti naudojant statistinius duomenų analizės paketus SPSS

200 (SPSS Inc JAV) ir Microsoft Office Excel (Microsoft JAV) Visi eksperimentai buvo kartoti tris

kartus ir duomenys išreikšti vidurkiais plusmn standartinė paklaida Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp

skirstinių buvo nustatyti naudojant kelių nepriklausomų imčių vidurkių palyginimo dispersinės

analizės (angl One-Way ANOVA) testus Statistiškai reikšmingi skirtumai tarp skirstinių buvo nustatyti

pagal Tukey kriterijų Pasirinktas reikšmingumo lygmuo α=005

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 26: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

26

6 REZULTATAI IR JŲ APTARIMAS

61 Pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu metodo optimizavimas

Optimizuojant pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką buvo

analizuojama kilpos ilgio temperatūros ir CUPRACreagento tėkmės greičio įtaka antioksidantinio

aktyvumo nustatymui rykštenės preparatuose Metodika buvo optimizuojama atsišvelgiant į signalo ir

bazinės linijos triukšmo santykį (SN)

Pirmiausia buvo optimizuojama reakcijos kilpos ilgio ir temperatūros įtaka standartinių

antoksidantų SN santykiui Literatūros šaltiniuoe nurodoma kad šie parametrai yra svarbūs reakcijos

rezultatams reakcijos kilpos parametrai gali įtakoti chromatogramų smailių aukščius ir bazinės linijos

triukšmą Tuo tarpu temperatūra turi įtakos reakcijos kinetikai gali keisti reakcijų mechanizmą[49]

ESC junginių skirstymas vyko pagal anksčiau nurodytas sąlygas CUPRAC reagento tėkmės greitis

buvo pasirinktas 05 mlmin kuris buvo nurodytas kaip geriausias R Raudonio ir kt apţvalginiame

straipsnyje [44] CUPRAC reagento tirpalo absorbcijos pokytis įvykus reakcijai su antioksidantu buvo

matuojamas esant 450 nm šviesos bangos ilgiui Buvo tiriamos trijų skirtingų ilgių PEEK (išorinis

skersmuo - 158 mm vidinis skersmuo - 025 mm) kilpos ndash 3 5 ir 10 metrų ilgio Tyrimas buvo

atliekamas penkiuose skirtinguose temperatūriniuose reţimuose - 25 35 45 50 ir 55ordmC

Ištyrus kilpos ilgio ir temperatūros įtaką chlorogeno rūkšties signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykiui (SN) nustatyta kad geriausias statistiškai reikšmingas (plt005) SN santykis

gaunamas naudojant 10 metrų PEEK kilpą 50ordmC temperatūroje (5 pav)

5 pav Chlorogeno rūgšties SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Naudojant 10 metrų ilgio kilpą ir 50ordmC temperatūrą rutino SN santykis (6 pav) yra

statistiškai reikšmingai (plt005) didţiausias nei naudojant kitas tyrimo sąlygas Temperatūros

maţinimas reikšmingai maţina SN reikšmę visose tirtose kilpose

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 27: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

27

6 pav Rutino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Tuo tarpu hiperozido SN santykiui būdingos panašios priklausomybės nuo kilpos ilgio ir

temperatūros tendencijos (7 pav) Didţiausa SN reikšmė gaunama naudojant 10 metrų ilgio reakcijos

kilpą 50ordmC temperatūroje Temperatūros didinimas ir maţinimas statistiškai reikšmingai (plt005)

maţina SN santykį visose tirtose kilpose Ir rutino ir hiperozido atveju 10 metrų kilpos naudojimas

leidţia gauti reikšmingai didesnes (plt005) SN reikšmes temperatūrose iki 50ordmC nei naudojant kito

ilgio kilpas

7 pav Hiperozido SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Įvertinus izokvercitrino ir kvercitrino SN priklausomybę nustatyta kad 10 metrų kilpos

naudojimas 50ordmC temperatūroje leidţia gauti statistiškai reikšmingai (plt005) didesnės SN reikšmes

nei naudojant kito ilgio reakcijos kilpas toje pačioje ir kitose temperatūrose (8 ir 9 pav)

8 pav Izokvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

0

10

20

30

40

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

200

400

600

800

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

50

100

150

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

s

Temperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 28: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

28

9 pav Kvercitrino SN priklausomybė nuo kilpos ilgio ir temperatūros

Iš gautų duomenų matyti kad optimaliausias kilpos ilgis yra 10 metrų o reakcijos

temperatūra - 50ordmC 55ordmC temperatūros naudojimas sumaţina SN santykį Tai gali lemti didelis

bazinės linijos triukšmas ir maţesnis atsakas dėl iš dalies suskilusių tiriamųjų medţiagų Tuo tarpu

ţema temperatūra nesukelia didelio atsako dėl lėtos redokso reakcijos kinetikos[49]Naudojant 3 metrų

reakcijos kilpą daţniausiai gaunamos santykinai maţos SN reiškmės Tai gali lemti silpnas signalas

dėl per trumpo reakcijos laiko ir nespėjusių sureaguoti su reagentu tiriamųjų medţiagų

Naudojant 10 metrų ilgio PEEK reakcijos kilpą ir 50ordmC temperatūrą buvo tiriama CUPRAC

reagento tėkmės greičio įtaka standartinių antioksidantų SN santykiui Iš gautų duomenų (10 pav)

nustatyta kad geriausios tyrimo sąlygos gaunamos reagentą leidţiant 04 mlmin greičiu tačiau visų

junginių atveju gauti duomenys statistiškai nereikšmingi (pgt005)

10 pav Standartinių antioksidantų SN priklausomybė nuo reagento tėkmės greičio

Apibendrinant visus gautus duomenis galima teigti kad geriausi antioksidantinio aktyvumo

tyrimo rezultatai gaunami naudojant 10 metrų ilgio PEEK kilpą (išorinis skersmuo- 158 mm vidinis

0

20

40

60

80

25 35 45 50 55

SN

san

tyki

sTemperatūra ordmC

3 metrai

5 metrai

10 metrų

0

100

200

300

400

500

600

700

02 03 04 05 06

SN

san

tyki

s

CUPRAC reagento tėkmės greitis mlmin

Chlorogeno rūgštis

Rutinas

Hiperozidas

Izokvercitrinas

Kvercitrinas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 29: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

29

skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje o CUPRAC reagentą į sistemą tiekiant 04

mlmin greičiu Tai reiškia kad taikant šią metodiką galima gauti didţiausią tyrimo tikslumą

maţiausias detekcijos ir kiekybinio nustatymo ribas Taikant šią metodiką efektyviosios skysčių

chromatografijos būdu išskirstyti junginiai pokolonėlinėje reakcijoje gerai sureaguoja su CUPRAC

reagentu gaunamos kokybiškos junginius atitinkančios antioksidantinio aktyvumo tyrimo

chromatogramos (11 pav) Antioksidantinio aktyvumo chromatogramos smailės (450 nm) atitinka

junginių chromatografinio išskirstymo smailes (360 nm)

Šis tyrimas kuriame buvo optimizuotas ESC-CUPRAC metodas rykštenės (Solidago L)

genties augalinių ţaliavų antioksidantiniams tyrimams buvo pristatytas tarptautinėje konferencije

bdquoThe 5th International Conference on Pharmaceutical Sciences and Pharmacy Practiseldquo 2014 metų

lapkričio 22 dieną Lietuvos sveikatos mokslų universitete Farmacijos fakultete (1 priedas)

11pav Standartinio antioksidantų tirpalo ESC-CUPRAC chromatogramos naudojant

optimalias sąlygas(1-chlorogeno rūgštis 2-rutinas 3-hiperozidas 4-izokvercitrinas 5-kvercitrinas)

62 Metodikos validacija

Optimizuotas metodas buvo validuotas atsiţvelgiant į pakartojamumo tarpinio preciziškumo

tiesiškumo kriterijus taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatytymo ribos

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 30: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

30

621 Pakartojamumas

Pakartojamumas (angl Repeatability) išreiškia tyrimo metodikos tikslumą tomis pačiomis

veikimo sąlygomis per trumpą laiko tarpą tyrimą atliekant tą pačią dieną esant tai pačiai įrangai ir

dirbant tam pačiam analitikui Tinkamumo kriterijus yra variacijos koeficientas kuris kiekybiniam

nustatymui neturėtų viršyti 5

Tyrimo metu pakartojamumas buvo vertinamas skaičiuojant sulaikymo laikus ir smailių

plotus viena po kitos tiriant 5 vienodas tiriamųjųantioksidantų tirpalųinjekcijas (12 pav)

Pakartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai sulaikymo laikui skiriasi nedaug tačiau

nėra didesni nei 5 (2 lentelė) Daugiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 037

Tuo tarpu akartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai (SSN) smailės plotui yra

didesni tačiau nėra didesni nei 5 Didţiausias santykinis standartinis nuokrypis smailės plotui

nustatytas chlorogeno rūgščiai ir siekia 18

Apibendrinant gautus rezultatus galima teigti kad tiriamųjų tirpalų santykinis standartinis

nuokrypis sulaikymo trukmei irsmailės plotui neviršija 5 ribos ir rezultatų atkartojamumas atitinka

reikalavimus Remiantis šiuo kriterijumi optimizuotas metodas yra tinkamas kiekybiniui antioksidantų

vertinimui su CUPRAC reagentu

12pavTiriamųjų standartinių antioksidantų tirpalo tkartojamumo chromatogramos

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 31: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas

31

2 lentelė Standartinių antioksidantų atkartojamumo santykiniai standartiniai nuokrypiai

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 037 18

Rutinas 015 15

Hiperozidas 014 17

Izokvercitrinas 014 18

Kvercitrinas 016 14

Troloksas 013 16

622 Tarpinis preciziškumas

Tarpinis preciziškumas (angl Intermediate precision) yra variacijos keoficientas kuris

kiekybiniui metodui neturi viršyti 10 Tarpiniui preciziškumui įvertinti 2 dienas buvo tiriamos

standartinių antioksidantų tirpalų vienodos injekcijos po 5 injekcijas kasdien Buvo skaičiuojamos

SSN reikšmės smailės plotui ir sulaikymo laikui Gauti rezultatai pateikti 3 lentelėje

Tarpinio preciziškumo santykinis standartinis nuokrypis tirtų junginių sulaikymo laikui

skiriasi nedaug ir neviršija 10 Labiausiai varijuoja chlorogeno rūgšties sulaikymo laikas ndash 135

maţiausiai trolokso ndash 014

3 lentelė Standartinių antioksidantų tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

Junginys Santykinis standartinis nuokrypis (SSN)

Sulaikymo laikui Smailės plotui

Chlorogeno rūgštis 135 06

Rutinas 073 35

Hiperozidas 073 19

Izokvercitrinas 069 14

Kvercitrinas 054 31

Troloksas 014 29

Vertinant tarpinio preciziškumo santykinius standartinius nuokrypius smailės plotui galima

pabrėţti kad labiausiai varijuoja rutino smailės plotas ndash 35 Tarpinio preciziškumo SSN reikšmės

neviršija 10 todėl tyrimo metodika atitinka keliamus reikalavumus ir yra tinkama atlikti kiekybinius

antioksidantų tyrimus

32

623 Tiesiškumas

Tiesiškumas (angl Linearity) yra gebėjimas gauti detektoriaus atsako įverčius

chromatogramose kurie tiesiogiai proporcingi analitės kiekinei koncentracijai mėginyje [50]

Tiesiškumas įvertinamas kalibravimo kreivės sudarymo metodu nustatomas koreliacijos koeficientas

R2

Antioksidantinis aktyvumas buvo išreiškimas troloksui ekvivalentiškuantioksidantiniu

aktyvumu (TEAC)micromolg vienetais todėl antioksidantų koncentracijos buvo skaičiuojamos pagal

trolokso standartinę kalibracijos kreivę Kreivė buvo sudaryta tiriant skirtingų trolokso koncentracijų

smailių plotus Tiesioginė priklausomybė tarp trolokso kiekio ir smailės ploto buvo nustatyta pagal

koreliacijos faktoriaus dydį Gauta trolokso koreliacijos kreivė buvo išreikšta tokia formule

Y=206107+961x10

4 Koreliacijos faktoriaus dydis R

2=0999 Koreliacijos kreivės tiesiškumo ribos

yra 000118-0605 mgml

624 Aptikimo ir nustatymo ribos

Riba (angl Range) yra tarpas tarp viršutinės ir apatinės koncentracijos kuriame yra įrodyta

kad analizės procedūros yra tinkamos naudojimui Jos reikalingos numatyti analitės koncentracijų

tiriamame mėginyje intervalą tinkamą metodikos taikymui kiekybiniuose tyrimuose

Aptikimo riba (angl Detection Limit) yra maţiausias kiekis analitės mėginyje kurį dar

įmanoma aptikti

Kiekybinio nustatymo riba (angl Quantitation Limit) yra maţiausias analitės kiekis kuris gali

būti kiekybiškai nustatomas tinkamo tikslumo ribose

Validacijos metu ribos buvo apskaičiuojamos iš chromatoramų signalo ir bazinės linijos

triukšmo santykio Apskaičiuotos ribos nurodytos 4 lentelėje

4 lentelė Tirtų antioksidantų nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Junginys Aptikimo riba (LoD) microgml Kiekybinio nustatymo riba (LoQ)

microgml

Chlorogeno rūgštis 695 2318

Rutinas 063 204

Hiperozidas 0034 0113

Izokvercitrinas 0217 0723

Kvercitrinas 082 273

Troloksas 613 1857

33

63 Antioksidantinio aktyvumo kiekybinis įvertinimas augalinėje ţaliavoje

Tyrimo metu buvo kiekybiškai įvertinti trijų rykštenės rūšių (Scanadensis L S virgaurea L

S gigantea Ait) lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių veikliųjų junginių pasiţyminčių

antioksidantinėmis savybėmis antiradikalinis aktyvumas Tyrimai buvo atlikti su 24 ėminiais (S

canadensis ndash 6 S virgaurea ndash 6 S gigantea ndash 12) 12 iš jų buvo lapų preparatai kiti 12- ţiedų

Buvo nustatytas augalinės rykštenės ţaliavos likutinis drėgmės kiekis Europos farmakopėja

nurodo kad likutinis drėgmės kiekis šioje ţaliavoje negali viršyti 10 Šio testo rezultatai pateikti 5

lentelėje Nustatyta kad visos tirtos augalinės ţaliavos atitinka Europos farmakopėjos nuodţiūvio

reikalavimus nuodţiūvis neviršija 10

5 lentelė Rykštenės augalinėje žaliavoje nustatytas likutinis drėgmės kiekis

Ţaliavos

numeris

Rūšis Nustatytas likutinis drėgmės kiekis

ţaliavoje proc

Lapai Ţiedai

1 S canadensis 902 817

2 S canadensis 903 80

3 S canadensis 896 78

4 S virgaurea 89 843

5 S virgaurea 944 809

6 S virgaurea 95 817

7 S gigantea 891 769

8 S gigantea 923 797

9 S gigantea 915 725

10 S gigantea 868 772

11 S gigantea 964 785

12 S gigantea 902 823

Antioksidantiniui aktyvumui vertinti buvo naudojamas trolokso kalibracijos grafikas

sudarytas naudojant vienodas antioksidantinio aktyvumo tyrimo sąlygas Kiekybiniui antioksidantinio

aktyvumo įvertinimui apskaičiuotos troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios (TEAC)

reikšmės Jos buvo išreikštos micromolg matavimo vienetais Tai trolokso tirpalo koncentracija (micromol)

turinti ekvivalentišką antiradikalinį aktyvumą kaip ir 1 micromol tiriamo bandinio

Siekiant tiksliau palyginti skirtingų rykštenės rūšių ir atskirų junginių (chlorogeno rūgšties

rutino hiperozido izikvercitrino kvercitrino) įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo sudarytos

stulpelinės diagramos

34

Kiekybiškai įvertinus atskirų antioksidantų antiradikalinį aktyvumą rykštenės augalų lapų

metanoliniuose ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi

chlorogeno rūgštis ir kvercitrinas esantys vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) lapuose troloksui

ekvivalentiškos antioksidantinės galios buvo lygios atitinkamai 25319 plusmn 12371 ir 33489plusmn18055

micromolg (13 pav) Rutino antioksidantinis aktyvumas yra didesnis kanadinėje rykštenės (S canadensis

L) ir paprasios rykštenės (S virgaurea L) lapuose nei vėlyvosios rykštenės (Sgigantea Ait) lapuose

Rutino antioksidantinis aktyvumas paprastosios rykštenės lapų ekstrakte yra statistiškai reikšmingai

didesnis (plt005) nei vėlyvosios rykštenės lapų ekstrakte Tuo tarpu hiperozido ir izokvercitrino

antioksidantinis aktyvumas buvo nedidelis visų tirtų rūšių lapuose ir TEAC reikšmės nesiekė 30

micromolg Kvercitrino ir izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapų

ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei kitų rykštenės rūšių lapų ekstraktuose

Tuo tarpu chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės lapuose nėra

statistiškai reikšmingai didesnis nei kitų rūšių lapuose (pgt005) Tai lemia didelės santykinės TEAC

reikšmių paklaidos Kadangi augalai buvo rinkti skirtingose vietovėse galima manyti kad didelį

standartinį nuokrypį lemia aplinkos faktoriai tokie kaip dirvoţemis drėgmės kiekis saulės

apšvietimas ir kt Lyginant kitų duomenų statistinį reikšmingumą statistiškai reikšmingo skirtumo

nenustatyta (pgt005)

13 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapuose

išreikštas micromolg

Tiriant antioksidantinį aktyvumą rykštenės preparatų ţieduose nustatytas maţesnis ţiedų

antioksidantinis aktyvumas lyginant su lapų antioksidantiniu aktyvumu Stipriausiomis

antioksidantinėmis savybėmis ţieduose pasiţymi velyvosios rykštenės sudėtyje esantis kvercitrinas

(14 pav) Jo troloksui ekvivalentiška antioksidantinė galia siekia 1113 plusmn 8704 micromolg tačiau

129929784

35

1446 12938

742 547

25319

2095 2112 2997

33489

0

100

200

300

400

500

600

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

35

statistiškai reikšmingo skirtumo tarp rūšių nebuvo nustatyta (pgt005) Tai lemia santykinai didelė

kvercitrino standartinė paklaida kurią gali lemti aplinkos faktoriai

14 pav Antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žieduose

išreikštas micromolg

Tuo tarpu izokvercitrino kiekis vėlyvosios rykštenės ţiedų ekstraktuose yra statistiškai

reikšmingai didesnis (plt005) nei kanadinės rykštenės ţiedų ekstraktuose Didţiausias rutino

antioksidantinis aktyvumas nustatytas kanadinėje rykštenėje tačiau statistiškai reikšmingo skirtumo

lyginant su kitų rūšių ekstraktais nenustatyta (pgt005)

Vertinant chlorogeno rūgšties antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose pastebėta kad visų rykštenės rūšių antioksidantinis chlorogeno rūgšties

aktyvumas lapų ekstraktuose yra statistiškai reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų (15 pav)

Didţiausia troloksui ekvivalentiškos antioksidantinės galios reikšmė chlorogeno rūgščiai buvo

nustatyta Sgigantea Ait lapų ekstrakte ir siekė 25319 plusmn 12371micromolg Maţiausias chlorogeno

rūgšties antioksidantinis aktyvumas nustatytas S virgaurea L rūšies ţiedų metanoliniame ekstrakte

(3516 plusmn 4448micromolg)

6481

10752

5779

1391 481

35164946

2625 1762

583884

8289

363

1113

0

50

100

150

200

250

Chlorogeno rūgštis

Rutinas Hiperozidas Izokvercitrinas Kvercitrinas

TEA

C micro

mo

lg

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

36

15 pav Chlorogeno rūgšties antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir

žiedų metanoliniuose ekstraktuose

Tuo tarpu vertinant rutino antioksidantinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir lapų

metanoliniuse ekstraktuose buvo nustatyta kad didţiausiu rutino antioksidantiniu aktyvymu pasiţymi

paprastosios rykštenės ir kanadinės rykštenės lapų ekstraktai Jų troloksui ekvivalentiškos

antioksidantinės galios reikšmės buvo atitinkamai 12938plusmn 5056 ir 9785 plusmn 431 micromolg (16 pav) Taip

pat pastebima kad rutino antioksidantinis aktyvumas vėlyvosios rykštenės ţieduose ir lapuose yra

maţesnis nei kitų rykštenės rūšių mėginiuose Statistiškai reikšmingų rutino antioksidantinio aktyvumo

skirtumų tarp skirtingų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų metanolinių ekstraktų nenustatyta (pgt005) Tai

lemia didelės standartinės paklaidos kurios galėjo atsirasti dėl skirtingų augalų augimo sąlygų

16 pav Rutino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

1299214462

25319

64813516

58

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

9785

12938

2095

7905

49463884

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

37

Vertinant kvercetino glikozido hiperozido antioksidantinį aktyvumą buvo nustatyta kad visų

rūšių rykštenės ekstraktuoe didesnis antioksidantinis aktyvumas buvo ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose nei lapų Statistiškai reikšmingas skirtumas nustatytas tarp S gigantea Ait lapuose ir

ţieduose esančio hiperozido antioksidantinio aktyvumo (plt005) Didţiausias antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas S gigantea ţiedų metanoliniame ekstrakte TEAC reikšmė siekė 8289plusmn

4615micromolg (17 pav) Tuo tarpu hiperozido antioksidantinis aktyvumas S canadensis L ir S

virgaurea L lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatytas nebuvo

17 pav Hiperozido antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Nustačius izokvercitrino antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad visų tirtų rykštenės

rūšių ţiedų metanoliniai ekstraktai pasiţymi didesniu izokvercitrino antioksidantiniu aktyvumu

lyginant su lapų ekstraktų antioksidantiniu aktyvumu Buvo nustatyta kad izokvercitrinas kanadinės ir

paprastosios rykštenės ţiedų metanoliniuose ekstraktuose pasiţymi statistiškai reikšmingai didesniu

antioksidantiniu aktyvumu nei lapų ekstraktai (plt005) Didţiausias antioksidantinis izokvercitrino

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvios rykštenės ţiedų metanoliniame ekstrakte troloksui ekvivalentiška

antioksidantinė galia siekė 363 plusmn 1428 micromolg (18 pav)

2112

5789

2625

8289

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

38

18 pav Izokvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių lapų ir žiedų

metanoliniuose ekstraktuose

Įvertinus kvercitrino įtakojamą antioksidantinį aktyvumą buvo pastebėta kad vėlyvosios

rykštenės metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai pasiţymi daug didesniu kvercitrino antioksidantiniu

aktyvumu nei kitų rykštenės rūšių lapų ir ţiedų ekstraktai Didţiausias kvercitrino antioksidantinis

aktyvumas buvo nustatytas vėlyvosios rykštenės lapuose Šio mėginio TEAC reikšmė siekė 33489 plusmn

18055 micromolg Tuo tarpu kanadinės ir paprastosios rykštenės kvercitrino antioksidantinis aktyvumas

lapų ir ţiedų ekstraktuose nebuvo ţymus (19 pav) Buvo nustatytas statistiškai reikšmingas skirtumas

tarp kvercitrino antiradikalinio aktyvumo vėlyvosios rykštenės lapų ir ţiedų metanoliniuose

ekstraktuose (plt005)

19 pav Kvercitrino antioksidantinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių žiedų ir lapų

metanoliniuose ekstraktuose

35742

2997

13911762

363

0

10

20

30

40

50

60

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

547

33489

48

11131

0

100

200

300

400

500

600

Scanadensis Svirgaurea Sgigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

39

Vertinant tirtų antioksidantų suminį antiradikalinį aktyvumą skirtingų rykštenės rūšių ţiedų ir

lapų metanoliniuose ekstraktuose nustatyta kad didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (Solidago giganteaAit) lapai ir ţiedai kurių TEAC sumos atitinkamai

buvo lygios 66011plusmn27936 ir 32735plusmn10403micromolg (20 pav) Tuo tarpu maţiausiu antiradikaliniu

aktyvumu pasiţymėjo paprastosios rykštenės (Solidago virgaurea L) ţiedų metanolinis ekstraktas

(13117plusmn 3967micromolg) Vertinant gautų duomenų statistinį reikšmingumą nustatyta kad paprastosios

rykštenės ir vėlyvosios rykštenės lapų ekstraktų suminis antioksidantinis aktyvumas yra statistiškai

reikšmingai (plt005) didesnis nei ţiedų metanolinių ekstraktų Vertinant statistinį duomenų

reikšmingumą tarp rūšių nustatyta kad vėlyvosios rykštenės lapų metanoliniame ekstrakte esančių

antioksidantų suminis antiradikalinis aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei

kanadinės rykštenės (S canadensis L) lapų ekstrakte esančių antioksidantų suminis antiradikalinis

aktyvumas Tuo tarpu vėlyvosios rykštenės ţiedų metanolinio ekstrakto suminis antioksidantinis

aktyvumas yra statistiškai reikšmingai didesnis (plt005) nei paprastosios rykštenės ţiedų metanolinio

ekstrakto

20 pav Suminis tirtų antioksidantų antiradikalinis aktyvumas skirtingų rykštenės rūšių

žiedų ir lapų metanoliniuose ekstraktuose

Apibendrinus visus gautus duomenis galima teigti kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S gigantea Ait) metanoliniai ţiedų ir lapų ekstraktai Geriausia

augalinė ţaliava antioksidantams išskirti yra šio augalo lapai

Šio tyrimo rezultatai buvo pristatyti tarptautinėje konferencijoje bdquoThe Vital Nature Signldquo

2015 metų geguţės 14 dieną Kaune Vytauto Didţiojo universitete (2 priedas)

2312728824

66011

2172313116

32735

000

10000

20000

30000

40000

50000

60000

70000

80000

90000

100000

S canadensis S virgaurea S gigantea

TEA

C micro

mo

lg

Lapai Žiedai

40

7 IŠVADOS

1 Tyrimo metu buvo susisteminta mokslinė literatūra apie Solidago L genties augalus

juose kaupiamus antioksidantus jų poveikį organizmui išskyrimo ir ESC skirstymo būdus Buvo

aptarti antioksidantinio aktyvumo nustatymo būdai išanalizuotas ESC pokolonėlinės reakcijos su

CUPRAC reagentu tyrimo metodas išanalizuoti kitų mokslininkų atlikti darbai

2 Optimizuojant ESC pokolonėlinės reakcijos su CUPRAC reagentu tyrimo metodiką

nustatyta kad geriausi rezultatai gaunami naudojant 10 metrų PEEK reakcijos kilpą (išorinis skersmuo

- 158 mm vidinis skersmuo- 025 mm) termostatuojant 50ordmC temperatūroje ir CUPRAC reakcijos

reagentą į sistemą tiekiant 04 mlmin greičiu Buvo įvertintas optimizavimo rezultatų statistinis

reikšmingumas

3 Optimizuota metodika buvo validuota atsiţvelgiant į atkartojamumo tarpinio

preciziškumo ir tiesiškumo kriterijus Taip pat buvo nustatytos aptikimo ir kiekybinio nustatymo ribos

Validuojant tyrimo metodiką paaiškėjo kad ji yra tinkama kiekybiniui antioksidantų nustatymui

rykštenės augalinėje ţaliavoje

4 Optimizuota ir validuota tyrimo metodika buvo pritaikyta rykštenės (Solidago L) genties

augalų lapų ir ţiedų metanoliniuose ekstraktuose esančių antioksidantų antiradikalinio aktyvumo

nustatymui Nustatyta kad didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymi vėlyvosios rykštenės lapų ir

ţiedų metanoliniai ekstraktai Didţiausiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo chlorogeno rūgštis ir

kvercitrinas vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapų metanoliname ekstrakte Troloksui

ekvivalentiška antioksidantinė galia buvo atitinkamai lygi 25319 plusmn 12371 ir 33489 plusmn 18055 micromolg

Didţiausiu suminiu antioksidantiniu aktyvumu pasiţymėjo vėlyvosios rykštenės (Solidago gigantea

Ait) lapų ir ţiedų metanoliniai ekstraktai kurių TEAC sumos atitinkamai buvo lygios 66011 plusmn

27936 ir 32735 plusmn 10403micromolg Buvo įvertintas gautų duomenų statistinis reikšmingumas

pasirinktas duomenų reikšmingumo lygmuo α=005Vertinant antioksidantines savybes vėlyvosios

rykštenės lapai yra geriausia augalinė ţaliava lyginant su kitomis tirtomis ţaliavomis

41

8 PRAKTINĖS REKOMENDACIJOS

1 Šio darbo metu optimizuotas ir validuotas ESC-CUPRAC metodas gali būti taikomas

tiriant visose rykštenės (Solidago L) genties augaluose esančių antioksidantų antiradikalines savybes

2 Gauti tyrimo rezultatai parodė kad stipriausiomis antioksidantinėmis savybėmis

pasiţymi vėlyvosios rykštenės (S giganteaAit) lapai ir ţiedai Į tai būtina atsiţvelgi norint kultivuoti

ir pritaikyti šios genties augalus medicinos praktikoje kaip antioksidantų šaltinį

3 Tyrimo metu buvo gauti rezultatai pasiţymintys didele santykine paklaida todėl norint

pritaikyti vėlyvosios rykštenės augalinę ţaliavą kaip antioksidantų šaltinį medicinos praktikoje būtina

atlikti išsamesnius tyrimus siekiant išsiaiškinti antioksidantų kaupimo dėsningumus

42

9 LITERATŪROS SĄRAŠAS

1 Huda-Faujan N Noriham A Norrakiah AS Babji AS Antioxidant activity of plants

methanolic extracts containing phenolic compounds African J Biotechnol American Chemical

Society 200947(3)484ndash9

2 Dai J Mumper RJ Plant phenolics Extraction analysis and their antioxidant and

anticancer properties Molecules 2010 p 7313ndash52

3 Weber E Jakobs G Biological flora of central Europe Solidago gigantea Aiton Flora

2005200109ndash18

4 Viltrakytė J Kapavičienė B Invazinių rykštenės rūšių geografinis ir ekologinis

paplitimas Lietuvoje Studentų Mokslinė Praktika 201360ndash2

5 Apati P Szentmihaacutelyi K Balaacutezs a Baumann D Hamburger M Kristoacute TS et al HPLC

Analysis of the flavonoids in pharmaceutical preparations from canadian goldenrod (Solidago

canadensis) Chromatographia 20025665ndash8

6 Demir H Acik L Bali EB Koc Y Kaynak G Antioxidant and antimicrobial activities of

Solidago virgaurea extracts African J Biotechnol 20098(2)274ndash9

7 Frey FM Meyers R Antibacterial activity of traditional medicinal plants used by

Haudenosaunee peoples of New York State BMC Complement Altern Med BioMed Central Ltd

2010 m10(1)64 Prieiga per internetą httpwwwbiomedcentralcom1472-68821064

8 EMEA Assessment Report on Solidago Virgaurea L Prieiga per internetą

httpwwwemaeuropaeu

9 Bartoszek A Kusznierewicz B Namieśnik J HPLC-coupled post-column derivatization

aims at characterization and monitoring of plant phytocomplexes not at assessing their biological

properties J Food Compos Anal Elsevier Inc 201433220ndash3 Prieiga per internetą

httplinkinghubelseviercom

10 Raudonis R Skysčių chromatografijos pokolonėlinių metodų optimizavimas augalinių

antioksidantų tyrimams Daktaro disertacija Lietuvos sveikatos mokslų universitetas Kaunas 2012

11 European Pharmacopoeia 70 2008 p 1141ndash3

12 Amtmann M The chemical relationship between the scent features of goldenrod

(Solidago canadensis L) flower and its unifloral honey J Food Compos Anal Elsevier Inc

201023(1)122ndash9

13 Luciana D Mihaela Z Mariana M Simona V Angela A The thin layer chromatography

analysis of saponins belonging to 2013XXI56ndash60

14 Mishra D Joshi S Bisht G Pilkhwal S Chemical composition and antimicrobial activity

of Solidago canadensis Linn root essential oil JBasic ClinPharm 2010187ndash90

43

15 Mishra D Joshi S Sah S Bisht G Chemical composition analgesic and antimicrobial

activity of Solidago canadensis L essential oil from India J Pharm Res 20114(1)63ndash6

16 Apaacuteti PAacuteLG Antioxidant constituents in Solidago canadensis L and its traditional

phytopharmaceuticals Daktaro disertacija Hungarian Academy of Sciences Budapest 2003 m

17 Radušienė J Marksa M Ivanauskas L Jakštas V Karpavičienė B Assessment of

phenolic compound accumulation in two widespread goldenrods Ind Crop Prod Elsevier BV

201563158ndash66

18 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Vinkler P Szőke Eacute Keacutery Aacute Nutritional value and

phytotherapeutic relevance of solidaginis herba extracts obtained by different technologies Acta

Aliment 200532(1)41ndash51

19 Barbara Kołodziej Antibacterial and antimutagenic activity of extracts aboveground

parts of three Solidago species Solidago virgaurea L Solidago canadensis L and Solidago gigantea

Ait J Med Plants Res 20115(31)6770ndash9

20 Rahman K Review Studies on free radicals antioxidants and co-factors Clinical

interventions in aging 20072(2) 219ndash36

21 Lobo V Patil A Phatak A Chandra N Free radicals antioxidants and functional foods

Impact on human health Pharmacognosy Reviews 2010 4(8) 118ndash126

22 Ndhlala AR Moyo M Van Staden J Natural antioxidants Fascinating or mythical

biomolecules Molecules 2010 15(10)6905ndash30

23 Khalaf NA Shakya AK Al-Othman A El-Agbar Z Farah H Antioxidant activity of

some common plants Turkish J Biol 200832(1)51ndash5

24 Apak R Guumlccedilluuml K Demirata B Oumlzyuumlrek M Ccedilelik SE Bektaşoǧlu B ir kt Review

Comparative evaluation of various total antioxidant capacity assays applied to phenolic compounds

with the CUPRAC assay Molecules 200712 1496ndash547

25 Balasundram N Sundram K Samman S Phenolic compounds in plants and agri-

industrial by-products Antioxidant activity occurrence and potential uses Food Chem 200699191ndash

203

26 Olthof MR Hollman PC Katan MB Chlorogenic acid and caffeic acid are absorbed in

humans J Nutr 2001131(1)66ndash71

27 Zielińska M Guumllden M Seibert H Effects of quercetin and quercetin-3-O-glycosides on

oxidative damage in rat C6 glioma cells Environ Toxicol Pharmacol 20031347ndash53

28 Wagner C Fachinetto R Dalla Corte CL Brito VB Severo D de Oliveira Costa Dias G

et al Quercitrin a glycoside form of quercetin prevents lipid peroxidation in vitro Brain Res

20061107192ndash8

44

29 Falcone Ferreyra ML Rius SP Casati P Flavonoids biosynthesis biological functions

and biotechnological applications Frontiers in Plant Science 20123(222)1-15

30 Apaacuteti P Houghton PJ Kite G Steventon GB Keacutery A In-vitro effect of flavonoids from

Solidago canadensis extract on glutathione S-transferase J Pharm Pharmacol 200658251ndash6

31 Chuang C Martinez K Xie G Kennedy A Bumrungpert A Overman A ir kt Quercetin

is equally or more effective than resveratrol in attenuating tumor necrosis factor-a ndash mediated

inflammation and insulin resistance in primary human adipocytes 1 ndash 3 Biotechnology Am Soc

Nutrition 201092(6)1511ndash21

32 Perez-Vizcaino F Duarte J Jimenez R Santos-Buelga C Osuna A Antihypertensive

effects of the flavonoid quercetin Pharmacological Reports 20096167ndash75

33 Cossarizza A Gibellini L Pinti M Nasi M Montagna JP De Biasi S ir kt Quercetin

and cancer chemoprevention Evidence-based Complementary and Alternative Medicine 2011

34 Choquenet B Couteau C Paparis E Coiffard LJM Quercetin and rutin as potential

sunscreen agents Determination of efficacy by an in vitro method J Nat Prod 200871(6)1117ndash8

35 Apaacuteti P Szentmihaacutelyi K Kristoacute ST Papp I Vinkler P Szoke Eacute ir kt Herbal remedies

of Solidago - Correlation of phytochemical characteristics and antioxidative properties J Pharm

Biomed Anal 2003321045ndash53

36 Yildiz L Başkan KS Tuumltem E Apak R Combined HPLC-CUPRAC (cupric ion

reducing antioxidant capacity) assay of parsley celery leaves and nettle Talanta 200877304ndash13

37 Garcia-Salas P Morales-Soto A Segura-Carretero A Fernaacutendez-Gutieacuterrez A Phenolic-

compound-extraction systems for fruit and vegetable samples Molecules 2010158813ndash26

38 GUO Jie CUI Gui-Youa Ultrasonic Wave-Assisted Extraction of Total Phenols from

Solidago Canadensis L Chinese J Spectrosc Lab 201001

39 Devasagayam TPA Tilak JC Boloor KK Sane KS Free Radicals and Antioxidants in

Human Health  Current Status and Future Prospects Research 200452794-804

40 Pietta PG Flavonoids as antioxidants Journal of Natural Products 2000631035ndash42

41 Alam MN Bristi NJ Rafiquzzaman M Review on in vivo and in vitro methods

evaluation of antioxidant activity Saudi Pharm J 201321(2)143ndash52

42 Bektaşoǧlu B Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Hydroxyl radical detection with a

salicylate probe using modified CUPRAC spectrophotometry and HPLC Talanta 20087790ndash7

43 Apak R Guumlccedilluuml K Ozyuumlrek M Karademir SE Novel total antioxidant capacity index for

dietary polyphenols and vitamins C and E using their cupric ion reducing capability in the presence of

neocuproine CUPRAC method J Agric Food Chem 2004527970ndash81

44 Raudonis R Raudonė L Janulis V Viškelis P Antiradikalinio ir redukcinio aktyvumo

nustatymo metodai ( apţvalga ) Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialo sodininkystės ir

45

darţininkystės instituto ir Aleksandr Stulginiskio universiteto mokslo darbai Sodininkystė ir

darţininkystė 201231(3ndash4)15-35

45 Ccedilelik SE Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Apak R Determination of antioxidants by a novel on-

line HPLC-cupric reducing antioxidant capacity (CUPRAC) assay with post-column detection Anal

Chim Acta 201067479ndash88

46 Esin Ccedilelik S Oumlzyuumlrek M Guumlccedilluuml K Ccedilapanoǧlu E Apak R Identification and anti-oxidant

capacity determination of phenolics and their glycosides in elderflower by on-line HPLC-CUPRAC

method Phytochem Anal 201425147ndash54

47 Kusznierewicz B Piasek a Bartoszek a Namiesnik J Application of a commercially

available derivatization instrument and commonly used reagents to HPLC on-line determination of

antioxidants J Food Compos Anal Elsevier Inc 201124(7)1073ndash80

48 Kusznierewicz B Piasek A Bartoszek A Namiesnik J The optimisation of analytical

parameters for routine profiling of antioxidants in complex mixtures by HPLC coupled post-column

derivatisation Phytochem Anal 201122392ndash402

49 Marksa M Radušienė J Jakštas V Ivanauskas L Marksienė R Development of an

HPLC post- column antioxidant assay for Solidago canadensis radical scavengers Nat Prod

Res Former Nat Prod Lett 2015Balandis37ndash41

50 ICH Topic Q2 (R1) Validation of analitical procedures text and methodology

CPMPICH38195 Prieiga per internetą httpwwwemaeuropaeu

46

10 PRIEDAI

1 priedas Konferencijos bdquo5th International Conference on Pharmaceutical sciences and

Phamacy Practiseldquodalyvio sertifikatas

47

2 priedas Tarptautinės konferencijos The Vital Nature Sign santrumpų leidinio viršelis

ir santrumpų leidinyje išspausdintos pateiktos tezės

Page 32: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 33: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 34: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 35: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 36: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 37: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 38: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 39: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 40: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 41: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 42: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 43: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 44: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 45: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 46: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas
Page 47: EFEKTYVIOSIOS SKYSČIŲ CHROMATOGRAFIJOS – VARIO JONŲ · lietuvos sveikatos mokslŲ universitetas farmacijos fakultetas analizinĖs ir toksikologinĖs chemijos katedra justas maČinskas