Dobijanje, karakterizacija i optimizacija hipolipemijskih ekstrakata matičnjaka (Melissa officinalis) i grčkog semena (Trigonella foenum-graecum) natkritičnim ugljenik (IV)-oksidom

Abstract

Sintetski hipolipemici danas se sve više zamenjuju prirodnim hipolipemicima, usled utvrđenih nedostataka, nus-pojava i sporednih efekata sintetičkih lekova. Shodno tome, podstaknuta je povećana upotreba biljaka, odnosno njihovih aktivnih komponenata- sa hipolipemijskom aktivnošću. Zamena sintetskih jedinjenja prirodnim aktivnim komponentama usmerava istraživanja u pravcu ispitivanja različitih biljnih materijala i identifikovanja novih jedinjenja sa hipolipemijskim dejstvom koji se mogu iz njih izolovati. Zbog toga se veliki napori ulože u cilju dobijanja i izolovanja prirodnih hipolipemika, kao i za razvoj efikasnih i selektivnih tehnika ekstrakcije. Ekstrakciju konvencionalnim rastvaračima karakterišu niska selektivnost i visoke temperature, što može dovesti do degradacije željenih jedinjenja. Primenom natkritične ekstrakcije (NKE) koja se odvija na nižim temperaturama, sprečava se degradacija jedinjenja i dobija na kvalitetu ekstrakata shodno većoj koncentraciji komponenata sa željenim farmakološkim dejstvom. NKE je mnogo selektivnija od konvencionalnih načina ekstrakcije. Selektivnost prema pojedinim grupama jedinjenja se postiže podešavanjem uslova ekstrakcije (temperature i pritiska). Usled lake i potpune separacije natkritičnog fluida smanjenjem pritiska, ovaj vid ekstrakcije omogućava dobijanje ekstrakata bez tragova rastvarača (npr. za primenu u prehrambenoj, kozmetičkoj i farmaceutskoj industriji). Cilj ovog rada je bilo proučavanje frakcija ekstrakata matičnjaka (Melissae officinalis L., Lamiaceae) i grčkog semena (Trigonella foenum-graecum L., Fabaceae) bogatih supstancama sa hipolipemijskom aktivnosti, izolovanih primenom različitih metoda ekstrakcije, kao i optimizacija procesa njihovog dobijanja. Za dobijanje ekstrakata bogatih supstancama sa hipolipemijskim dejstvom, primenjena je subkritična (SKE) i NKE sa ugljenik (IV)-oksidom, hidrodestilacija i ekstrakcija etanolom. Na osnovu hemijskog profila dobijenih ekstrakata, identifikovane su supstance koje su u literaturi okarakterisane kao nosioci hipolipemijske aktivnosti i određivan je njihov sadržaj. Za identifikaciju i kvantifikaciju aktivnih komponenti u dobijenim ekstraktima korišćene su gasna hromatografija sa masenom spektrometrijom (GC/MS) i tečna hromatografije (HPLC). Cilj disertacije je bio ispitivanje kinetike izolacije ekstrakata bogatih komponenatama nosiocima hipolipemijskog dejstva, kao i analizi i optimizaciji različitih procesa ekstrakcije, pri čemu je glavni naglasak dat analizi kinetike procesa NKE, ispitivanjem uticaja variranja procesnih parametara (pritiska i temperature) subkritične i NKE i odgovarajućeg predtretmana biljnog materijala na prinos totalnog ekstrakta i u njemu sadržaj komponenata nosilaca hipolipemijskog dejstva...

Synthetic hypolipemics nowdays have being replaced by natural ones due to the noticed deficiencies and side effects of synthetic drugs. Great effort is being devoted to the search for alternative and cheaper sources of natural hypolipemics, as well as to the development of efficient, selective and more convenient extraction techniques. Extraction with conventional solvents is characterized by poor selectivity and requires high temperatures, which could result in degradation of the desired compounds, and obtained extracts usually have solvent residues which is not convenient in medicinal use. Supercritical extraction (SCE) shows higher selectivity compared to conventional techniques of extraction. Selectivity of SCE towards some groups of compounds can be tuned by changing extraction conditions (pressure and temperature). According to easy and total separation of supercritical fluid from the extract achieved by lowering pressure, SCE presents type of extraction which allows obtaining extracts without residual solvents (for example for application in pharmaceutical, food and cosmetics industry). The aim of this study was the isolation of extracts of lemon balm (Melissae officinalis) and fenugreek (Trigonella foenum-graecum) rich in compounds that possess hypolipidemic activity according to literature data, using different extraction processes. The extracts rich in hypolipidemic substances were obtained by supercritical carbon dioxide extraction (SCE-CO2), hydrodistillation and ethanol extraction from plant material. Characterization and analysis of the obtained extracts as well as determination of contents of the components identified by the literature data as carriers of hypolipidemic activity, were performed . Identification and quantification of the active components in the extracts were performed using gas chromatography mass spectrometry (GC / MS) and liquid chromatography (HPLC). The research was based on the kinetic analysis and optimization of different extraction processes for obtaining extracts rich in components with hypolidemic activity. Kinetics of subcritical and supercritical extractions were analyzed, whereby, the influence of process parameters (pressure and temperature) as well as appropriate pretreatment of plant material on the yield of total extract and hypolipidemic compunds was examined...