Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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