Fenolverbindingen van bladeren en bloemen van Hibiscus Roseus: potentiële huidcosmetische toepassingen van een onder-onderzochte soort
Aug 22, 2022
Neem contact oposcar.xiao@wecistanche.comvoor meer informatie
Abstract:Het gebruik van plantenextracten in huidverzorgingscosmetica is een moderne trend vanwege hun rijkdom aan polyfenolen die werken als anti-aging moleculen. hibiscusroos is een meerjarige soort genaturaliseerd in Italië, met prachtige zachtroze bloemen; de fenolische samenstelling en biologische activiteiten zijn nog niet onderzocht. Het doel van deze studie was om de fenolen te karakteriseren en te kwantificeren en om de antioxidant-, zonbeschermingsfactor (SIPF) en anti-collagenase-activiteiten van de ethanolische extracten van H. roseus-bladeren (HL) en bloemen (HE) te evalueren. De belangrijkste gedetecteerde fenolverbindingen waren coumarinezuur, chlorogeenzuur en transferulazuurderivaten, evenals quercetine- en kaempferolflavonoïden. Catechine, epicatechine, kaempferol-3-O-rutinoside, kaempferol-3-O-glucoside, kaempferol-7-O-glucoside, salidroside, oenine en peonidine-3-O-glucoside werden gedetecteerd alleen in HF, terwijl phloridzine exclusief was van HL, dat ook grotere hoeveelheden hydroxykaneelzuurderivaten vertoonde. HF was rijker aan flavonoïden en totale fenolen, en vertoonde ook een grotere antioxidantcapaciteit.bioflavonoïdenDe SPF en anti-collagenase-activiteit van beide extracten waren vergelijkbaar en vergelijkbaar met die van synthetische standaarden. De algemene resultaten tonen aan dat extracten van H. roseus veelbelovende bronnen zijn van bioactieve fenolische verbindingen die mogelijk kunnen worden toegepast als anti-verouderingsmiddelen in huidverzorgingscosmetica.
trefwoorden:anti-collagenase; antioxidant; flavonoïden; bloemen; kruiden cosmetica; hydroxykaneelzuren; LC-MS/MS-MRM; bladeren; huidverzorging; zon bescherming
1. Inleiding
Het gebruik van cosmetica is oud en de geschiedenis ervan vormt parallel met die van de mensheid [1,2]. Huidverzorgingscosmetica zijn enkele van de belangrijkste producten, is de belangrijkste categorie in deze industrie [1,3]. Daarom is de interesse in huidverzorging wijdverbreid, waardoor de vraag naar effectieve producten op basis van natuurlijke bronnen is ontstaan [2].
Het recente bewustzijn over het milieu, de gezondheidszorg en het geringe gebruik van synthetische chemicaliën leidden tot een toenemende belangstelling voor plantaardige cosmetica, die nu een derde van de gehele cosmeticasector uitmaakt [1A]. Het gebruik van plantenextracten en hun fytobestanddelen als actieve ingrediënten is dus een moderne "pro-ecologische" benadering [5,6]. De toenemende vraag naar deze producten kan te wijten zijn aan hun verminderde bijwerkingen, hun brede werkingsspectrum in combinatie met een hoge werkzaamheid en hun over het algemeen lage prijzen [7,8].
Planten zijn rijk aan verschillende klassen van bioactieve stoffen en zijn een van de meest overvloedige bronnen van nieuwe ingrediënten die verantwoordelijk zijn voor de behandeling van vele ziekten [9,10]. Daarnaast zijn planten ook bronnen van natuurlijke vochtinbrengers, smaakstoffen en pigmenten, wat ze zeer interessant maakt voor cosmetische huidtoepassingen [5]. Ten slotte worden plantenextracten over het algemeen als veilig beschouwd en voldoen ze aan de eisen van de regelgevende instanties [10,11].
Van de verbindingen die aanwezig zijn in plantenextracten, hebben fenolen speciale aandacht gekregen als actieve ingrediënten [12,13], vooral omdat ze opvallen als ontstekingsremmende, antimicrobiële en antioxidanten [14,15]. Deze eigenschappen maken ze tot ideale preventieve en helende moleculen voor huidaandoeningen, die worden toegepast in cosmetologie en dermatologie [16]. De merkbare antioxiderende activiteit van fenolen is ook gedeeltelijk verantwoordelijk voor hun anti-verouderingseffecten, die mogelijk te wijten zijn aan hun vermogen om collageenafbraak te verminderen en UV-bescherming te bieden [16]. Daarom is het gebruik van natuurlijke fenolrijke extracten met een hoge antioxidantcapaciteit onderzocht en aangemoedigd voor de vervanging van synthetische antioxidanten in huidproducten [12].
Cistanche kan anti-aging
Natuurlijke producten gewonnen uit planten van de Malvaceae-familie worden wereldwijd gebruikt, en het geslacht Hibiscus heeft veel aandacht gekregen voor de vele farmacologische activiteiten van hun extracten en voor hun hoge fenolische overvloed [17-19]. Hibiscus spp. bevat ongeveer 240 soorten eenjarige of meerjarige bloeiende kruiden, struiken of bomen, die in verschillende delen van de wereld worden verspreid [20]. Hibiscus-extracten zijn in de traditionele geneeskunde toegepast als verzachtende middelen voor de behandeling van veel huidaandoeningen en brandwonden [19,21].cistanche kopenOp basis van deze literatuurgegevens zijn extracten van Hibiscus sp. planten kunnen interessante actieve ingrediënten zijn voor cosmetische formuleringen voor de huid, die de cellen beschermen tegen oxidatieve stress, collageenafbraak en de schadelijke effecten van UV-straling.
Hoewel het geslacht Hibiscus veel soorten omvat, is tot nu toe minder dan 10 procent daarvan onderzocht [17]. Hibiscus roseus Thore (syn. H.palustris L., H.moscheutos subsp. palustris (L.) RT Clausen.) is een ankruidachtige meerjarige soort genaturaliseerd in Italië [22,23]De identificatie en beschrijving van H. roseus staan nog steeds ter discussie. 20,23]. Volgens de literatuur is de soort H. moscheutos subsp. palustris is zeer vroeg in Europa geïntroduceerd, terwijl het in Frankrijk in 1807 door Thore werd beschreven als een nieuwe soort, H. roseus [23]. Deze soort is niet gekarakteriseerd vanwege zijn fenolische samenstelling en is niet onderzocht vanwege zijn biologische activiteiten, waardoor het een potentiële niet-geopenbaarde bron van bioactieve verbindingen voor huidverzorgingsproducten is.
Het volksgebruik in huidbehandelingen en het brede spectrum van bio-activiteiten van Hibiscus-soorten rechtvaardigen het belang van nieuwe studies gericht op dit plantengeslacht [17]. Daarom was het doel van deze studie om de fenolische samenstelling te karakteriseren en om de antioxidantcapaciteit, zonbescherming en collagenaseremmingsactiviteit van de ethanolische extracten van bladeren en bloemen van H. roseus te evalueren. Onze resultaten presenteren voor de eerste keer de fenolische samenstelling en anti-verouderingsgerelateerde biologische activiteiten van H. roseus, wat wijst op het potentieel van deze onder-onderzochte soort in de medicinale en cosmetische toepassingen als antioxidant en anti-verouderingsadditief.
2. Resultaten en discussie
2.1.Fenolische karakterisering en kwantificering
Een doelanalyse, gebaseerd op LC-MS/MS-MRM (vloeistofchromatografie gekoppeld aan tandemmassaspectrometrie die werkt in de modus voor het monitoren van meerdere reacties), werd uitgevoerd om voorlopig de fenolische verbindingen te identificeren die aanwezig zijn in ethanolische extracten van H. roseus sinds de fenolische samenstelling van deze soort is nog niet in de literatuur vermeld. Negentien fenolische verbindingen die eerder in het Hibiscus-geslacht waren beschreven, werden als standaarden gebruikt (aanvullende tabel S1) om de MRM-methode te ontwikkelen, waarbij de selectie van de beste overgangen werd ontworpen door de optimalisatie van de instrumentele parameters en door literatuurgegevens [24].
The main classes of compounds detected in H.roseus leaf and flower extracts were chlorogenic, p-coumaric, and trans-ferulic acids derivatives and flavonoid derivatives (Figure 1,Table 1), similarly to the previous phytochemical characterization of other Hibiscus species[25-29]. Although the phenolic profile was quite similar, some qualitative differences were observed between flowers (HF) and leaves (HL)(Figure 1 and Table 1). While leaves showed richness in p-coumaric acid derivatives (Figure 1, blue line, peaks with Rt from 2 to 9 min), flowers were especially rich in flavonoid derivatives such as catechins, dihydrochalcones, and anthocyanins (Figure 1, red line, Rt>9,3 min, tabel 1).
Dertien van de negentien doelfenolverbindingen werden authentiek geïdentificeerd in de extracten die werden geanalyseerd met LC-MS/MS in de MRM-modus (Tabel 1).cistanchDe MRM is een krachtige manier voor de gelijktijdige bepaling van verschillende componenten, gebaseerd op de massa-tot-ladingverhouding (m/z) van het moleculaire ion (((MH) ) en het bijbehorende dochter-ion. Het maakt het mogelijk de selectiviteit te verhogen en gevoeligheid van LC-MS/MS-analyses [30]Deze methodologie is zeer betrouwbaar en geschikt voor analyses van plantenextracten en andere complexe mengsels die leiden tot de hoogste specificiteit, uitstekende gevoeligheid en een extreem multiplexvermogen dankzij de mogelijkheid om verbindingen te onderscheiden met dezelfde ouderionen maar verschillende fragmenten [31,32] Met behulp van deze methode hebben we een significante vermindering van chromatografische runs, hogere specificiteit en nauwkeurigheid verkregen door een goede scheiding van verbindingen gedetecteerd met dezelfde overgangen, terwijl we een verlies van gevoeligheid vermijden in het geval van verschillende co-eluerende verbindingen of voor verbindingen die in zeer lage concentratie aanwezig zijn [24.334].
Van de 13 fenolische verbindingen die werden geïdentificeerd met behulp van authentieke standaarden (aanvullende tabel S1), waren er tien exclusief aanwezig in bloemextracten (figuur 1 rode lijn, tabel 1 HF): catechine en epicatechine (pieken 16b en 23), chlorogeenzuur (piek 18), peonidine-3-O-glucoside en oenine (pieken 21 en 22), transferulazuur (piek 27), drie kaempferolglycosidederivaten (kaempferol-3-O-rutinoside, kaempferol-7-O- glucoside en kaempferol-3-O-glucoside; pieken 30, 31b en 32), en salidroside (piek 34). Bovendien werd floridzine (piek 33b) alleen gedetecteerd in bladextracten (Figuur 1 blauwe lijn, Tabel 1 HL), terwijl rutine en quercetine -3- O-glucoside (pieken 26b en 28a) werden geïdentificeerd in beide soorten extracten (Figuur 1, Tabel 1HF/HL). Vergelijkbare quercetinederivaten, zoals quercetine-3-O-sambubioside en isoquercitrine, werden eerder waargenomen in H.sabdariffa [26,29,35,36]en in H. rosa-sinensis-extracten [18]. Sommige van deze glycosiden zouden kunnen overeenkomen met de quercetinederivaten die we in H. roseus hebben gedetecteerd. Daarnaast is tiliroside ook eerder gedetecteerd in fenolische extracten van H. sabdariffa bloemen [37,38]. Oenin (malvidine-3-O-glucoside) en peonidine-3-O-glucoside, de twee anthocyanines die hier voor het eerst zijn geïdentificeerd in H. roseus-bloemen, waren anders dan die eerder beschreven in H. sabdariffa-bloemen, delphinidin 3-sambubioside, delphinidin-3-glucoside en cyanidin-3-O-sambubioside [27,35,39,40]. Het is echter belangrijk te vermelden dat het meest bestudeerde deel van de bloemen van H. sabdariffa is de kelk (kelkbladen), niet de bloembladen zoals hier onderzocht voor H.roseus.
Naast de verbindingen die zijn geïdentificeerd en bevestigd door de authentieke doelnormen, werden nog eens 27 verbindingen vermoedelijk geïdentificeerd in H.roseus-blad- en bloemextracten op basis van hun MRM (m/z) en hun dochterionen, waarbij rekening werd gehouden met de verkregen fragmentatieproducten van de voorloper (aanvullende tabel S1). In beide extracten werd met name de aanwezigheid van p-coumarinezuur, trans-ferulzuur en chlorogeenzuurderivaten en quercetinederivaten, evenals floretine- en phloridzinederivaten gevonden (tabel 1).
De kwantificering van de fenolen die in deze extracten werden geïdentificeerd, werd uitgevoerd door HPLC-DAD-analyse (high-performance vloeistofchromatografie gekoppeld aan diode-arraydetectie; tabel 2). Het gehalte aan hydroxykaneelzuurderivaten (THC) was hoger in bladeren dan in bloemen, terwijl grotere hoeveelheden flavonoïden (TFC) werden gevonden in bloemen dan in bladeren (p<0.001,table 2).catechin="" derivatives(tcd),dihydrochalcones(tdc),and="" anthocyanins="" (tac)="" were="" quantified="" only="" in="" flower="" extracts(table=""><0.001).therefore, flowers="" represent="" a="" greater="" source="" of="" phenolics="" compared="" to="" leaves="" (tpc,p="0.02," table="" 2).="">cistanche AustraliëNet als bij extracten van H. sabdariffa, waren de belangrijkste klassen van verbindingen die in bladeren van H. roseus werden gevonden chlorogeen- en p-coumarinezuurderivaten, evenals caffeoylquinine- en p-coumaroylquinic-zuren [26,40,41]. Bovendien werden anthocyanines uitsluitend gerapporteerd in Hibiscus spp. bloemen en kelken, samen met catechinen [19,28,35].
Daarentegen werden ferulazuur en zijn derivaten minder gerapporteerd als bestanddelen van Hibis-cus spp. extracten, maar ze kunnen van groot belang zijn voor hun biologische activiteiten [6,42-44]. Inderdaad, ferulinezuurderivaten verkregen uit verschillende Hibiscus-soorten vertoonden belangrijke farmacologische eigenschappen zoals antivirale en angiotensine-converterende enzymremmende activiteiten [43,44]. Bovendien werd ferulazuur beschreven als een actief molecuul in H.mutabilis,H.taivanensis-extracten [45,46], en in H.sabdariffa-kelkextracten [28,38].
Met betrekking tot de potentiële cosmetische toepassingen is bewezen dat ferulazuur de vorming van melanine remt [6,42], terwijl p-coumarinezuurderivaten depigmentatie [47,48], ontstekingsremmende en tyrosinaseremmende activiteiten bezitten [49]. Bovendien benadrukken veel onderzoeken extra rollen van flavonolen en anthocyanines, die kunnen werken als huidbeschermende verbindingen, met name door melanogenese te remmen [50,51] en door hun werking als anti-verouderingsstoffen en door melanoom te voorkomen [52,53]. Bovendien zouden de potentiële toepassingen van H. roseusleaf-extracten voor huidaandoeningen ook kunnen worden versterkt door de aanwezigheid van floridzine, waarvan is aangetoond dat het de expressie van UVB-geïnduceerde pro-inflammatoire cytokinen in aan UV-blootgestelde huid vermindert [54].
2.2.Antioxidant activiteitstesten
Tegenwoordig wordt algemeen aangetoond dat de accumulatie van reactieve zuurstofsoorten (ROS) verantwoordelijk is voor huidverouderingsprocessen, wat leidt tot uitdroging, verlies van onderhuids weefsel en rimpelvorming [55,56]. Daarom is het erg belangrijk voor de cosmetische industrie om natuurlijke potentiële antioxidanten te vinden die kunnen worden toegepast in huidverzorgingsproducten.
Onze resultaten toonden aan dat extracten van H. roseus-bladextracten een lagere antioxidantactiviteit hadden (uitgedrukt als ECso-waarden) dan bloemen (Tabel 3). De antioxidantactiviteiten van extracten van lagere extracten waren inderdaad minstens twee keer groter dan die van de bladextracten in beide testen (Tabel 3). 3). Deze resultaten komen overeen met de fenolische samenstelling en inhoud van deze extracten (Figuur 1, Tabellen 1 en 2), aangezien HF-extracten rijker waren aan fenolische verbindingen (Tabel 2). De correlatieanalyse tussen de ECso-waarden en het gehalte van de verschillende klassen van fenolen bleek inderdaad significant en negatief te zijn voor alle verbindingen behalve THC. Als zodanig dragen grotere hoeveelheden flavonoïden, catechinen, anthocyanines, dihydrochalconen en het totale fenolgehalte bij aan grotere antioxidantcapaciteiten (lagere waarden van EC50-tabel 4).
Onder flavonoïden zijn quercetine en zijn derivaten de meest bekende antioxidanten en vrije radicalenvangers, die ook werken als effectieve remmers van oxidasen en lipoxygenases [57]. Bovendien zijn dihydrochalconen, zoals floretine, ook beschreven als krachtige antioxidanten in 2,2-difenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH)-scavenging en OH-scavenging-assays [58]. Bovendien bleken anthocyanines geïsoleerd uit Hibiscus-extracten belangrijke antioxidanten in menselijke cellen [59].
Extracten van verschillende delen van Hibiscus-soorten hebben een hoge antioxidantcapaciteit laten zien [18,21,27,35,40]. Fracties van ethanolische extracten van H. sabdariffa vertoonden zeer lage EC50-waarden in antioxidanttesten, die gecorreleerd waren aan het hoge gehalte aan protocatechuïnezuur [21,59], chlorogeenzuur, flavonoïden en anthocyanines [24,60]. Bovendien toonde een onderzoek naar H. esculentus het in vitro antioxidantpotentieel aan van quercetinederivaten en catechines die aanwezig zijn in de extracten ervan [61]. Ten slotte was in H.acetosella de antioxidantactiviteit sterk gecorreleerd met het anthocyaninegehalte [62].
De resultaten van ons onderzoek naar ethanolische extracten van H. roseus toonden een antioxiderende activiteit aan die honderd keer hoger was dan die gerapporteerd voor waterige extracten van H. sabdariffl-kelk, waarvoor de EC bijna 45 mg ml- was in een vergelijkbare DPPH in vitro model [56]In tegenstelling tot onze bevindingen waren het totale flavonoïdegehalte en de antioxidantcapaciteit van H. sabdariffa-bladextracten echter hoger dan die van bloemen [63,64]. 2.3.In vitro zonbeschermingsfactor (SPF)
Ultraviolette straling is een van de meest schadelijke omgevingsfactoren die de gezondheid en fysiologie van de huid beïnvloeden, aangezien het een belangrijke extrinsieke oorzaak van huidveroudering is [65,6]Constante blootstelling aan ultraviolette straling verhoogt het risico op pigmentatiestoornissen en huidveroudering [67]. Dit komt voornamelijk door de toename van ROS-niveaus, wat leidt tot de stimulatie van de collagenaseproductie en resulteert in aanzienlijke schade aan de cellulaire functies van de huid [56]. Daarom worden UV-beschermende ingrediënten, waaronder die aanwezig zijn in plantenextracten, op grote schaal toegepast in cosmetica om de penetratie van ultraviolette straling in de huid te voorkomen, maar ook om ROS-productie te voorkomen door als antioxidanten te werken [56,
Een eenvoudige methode om de werkzaamheid van verschillende natuurlijke componenten als UV-filters te verifiëren, is de zonnebeschermingsfactor (SPF)-test, een snelle en betrouwbare in vitro-methode gebaseerd op de screening van de absorptie in het UV-B-spectrumgebied (tussen 290 en 320 nm), nuttig in een vroege fase van de selectie van actieve ingrediënten voor fotobescherming [69].
Het hoge fenolgehalte en de antioxidantactiviteit van H.cistanche voordelenroseus extracts suggest that they may have also an UV absorbing activity. Both leaf and flower extracts of H. roseus at 0.1 mgmL-1 showed comparable SPF results (p>{{0}}.05):2,6±0,15 voor HL en 2,4±0,19 voor HF. Deze resultaten zijn veelbelovend, aangezien een standaard zonnebrandformulering met 8 procent homosalaat (een veel toegepaste chemische zonnebrandcrème) een SPF-waarde van 4 [69,70] vertoonde. De resultaten die hier voor H.roseus werden gevonden, waren vergelijkbaar met die voor andere plantensoorten [68,69,71,72] en zijn belangrijk gezien de lage concentratie van de extracten die zijn gebruikt om dit effect te testen.
Extracten van H. rosa-Sinensis hebben al positieve effecten laten zien tegen beschadiging door ultraviolette straling in de huid van muizen door middel van antioxidantbescherming [73]. Natuurlijke producten die SPF vertonen, samen met hoge antioxidantcapaciteiten en de remming van collagenase en elastase, zijn belangrijke kandidaten om te gebruiken om de huid te beschermen tegen schade door licht en om het verschijnen van rimpels te voorkomen [66,71]. In feite is de associatie tussen goedgekeurde traditionele zon filters en die afgeleiden van natuurlijke bronnen vormen een trend in de cosmetische industrie, aangezien consumenten deze producten als veiliger beschouwen vanwege de bijwerkingen van synthetische UV-filters[72].
Het hogere gehalte aan totale fenolverbindingen van HF-extracten (TPC; Tabel 2) zou kunnen wijzen op hun hogere UV-absorberende activiteit. Zowel blad- als bloemextracten vertoonden echter zeer vergelijkbare resultaten, wat aangeeft dat meer dan het totale gehalte aan fenolen, het fenolische profiel van de extracten gerelateerd zou zijn aan de bescherming tegen UV. Met name het hogere gehalte aan hydroxykaneelzuurderivaten in HL( Tabel 2) kan bijdragen aan het verhogen van hun SPF-waarde, aangezien deze verbindingen een UV-absorptie hebben rond 300-320 nm [74] die dus gecentreerd is in het UV-B-gebied. Omgekeerd hebben flavonoïden en anthocyanines, meestal aanwezig in bloemenextracten, een breder absorptiespectrum waarin ten minste twee banden aanwezig zijn, met de hoofdband in of nabij het zichtbare bereik, rond 350 nm voor flavonolen en 505-550 nm voor anthocyanines [53,69]. Inderdaad, hydroxykaneelzuurderivaten worden geproduceerd door planten, vooral voor hun bescherming tegen UV-straling [75]. Daarom zouden deze hydroxykaneelzuurderivaten in hoge mate kunnen bijdragen aan de opname van UV-B door de menselijke huid [6]. Gezien de aanwezigheid van anthocyanines en flavonoïden die een grensbereik van absorptie van golflengten dekken, waaronder ook de UV-A en zichtbare gebieden, kunnen extracten van H. roseus-bloemen veelbelovend zijn voor verdere analyse en de ontwikkeling van cosmetische producten met zonnebrandcrème. Bovendien zou de hogere antioxidantactiviteit waargenomen voor HF (Tabel 3) de zonbeschermende effecten in mogelijke verdere formuleringen kunnen versterken [69].
2.4. Collagenase-remmingsactiviteit
Both H.roseus extracts showed high collagenase inhibitory activity (>80%)at0.25mg mL-1, which is comparable to that of the synthetic inhibitor 1,10-phenanthroline 1M (Figure 2). The IC50 value of both extracts were very similar( >{{0}}.05),IC50bloemenextracten =0.14 ± 0.02 mg ml-1 en IC50leaf extracten =0,13±0,01 mg ml-1, ondanks hun verschillen in fenolische samenstelling en inhoud (tabellen 1 en 2). Dit kan te wijten zijn aan de synergetische interacties tussen de fenolen en collagenase, die een belangrijke rol zouden kunnen spelen in het remmingsmechanisme. Bovendien kunnen andere verbindingen die mogelijk aanwezig zijn in de H. roseus-extracten en die hier niet zijn geanalyseerd, deelnemen aan de anti-collagenase-activiteit, waaronder vitamine E en ascorbinezuur [71,7]. Bovendien vertoonden de twee geteste standaardverbindingen, chlorogeenzuur en quercetine, waarvan de derivaten aanwezig zijn in blad- en bloemextracten van H. roseus (tabel 1), een zeer hoge collagenaseremming, met ICso-waarden van 5,8 ± 0,5 en 5,6 ± 0,7 µg ml -l respectievelijk. Daarom kunnen deze verbindingen verantwoordelijk zijn voor de waargenomen anti-collagenase-activiteit. Het is relevant op te merken dat verschillende klassen van fenolen, die ook aanwezig zijn in onze plantenextracten, al anti-verouderingsactiviteit hebben laten zien door de remming van collageenafbraak en bij te dragen aan de bevochtiging van de huid [78]. Het is bijvoorbeeld bewezen dat ferulinezuur en zijn derivaten de huid hydrateren en de synthese van collageenvezels stimuleren, dat wordt gebruikt in cosmetica zoals anti-rimpelcrèmes [6]. Bovendien zijn flavonolen, in het bijzonder quercetinederivaten, sterke remmers van het collagenase-enzym [79].
Onze resultaten tonen het veelbelovende effect van H. roseus-extracten tegen de afbraak van collageen, dat een van de grootste eiwitten is die verantwoordelijk is voor verlies aan elasticiteit en integriteit van de huid en voor de vorming van rimpels [80,81]. Het collagenase-enzym remt het behoud van huidelasticiteit en treksterkte [82]. Verschillende onderzoeken hebben inderdaad het belang aangetoond van natuurlijke antioxidanten vanwege hun werkzaamheid bij het vertragen van vroegtijdige veroudering door de remming van collagenase-activiteit [78,83].
Eerdere studies die de effecten van Hibiscus-soorten op de stimulatie van collageenproductie en op de remming van collagenase-activiteit evalueerden, zijn uitgevoerd [56,84,85]. De remming van collagenase-activiteit van waterige extracten van H. sabdariffa is recentelijk in de literatuur beschreven [56]. Net als onze bevindingen hebben de auteurs de effecten van collagenaseremming niet waargenomen bij lage concentraties van de extracten, maar alleen bij significant hoge concentraties [56]. In een ander onderzoek was de ICso-waarde bij collagenaseremming van ethanolextracten van H. sabdariffin 0,75±0,04 mg ml-1[65], wat een activiteit is die bijna zes keer lager dan die hier beschreven voor H. roseus.
3. Materialen en methoden
3.1.Plantaardig materiaal
Tien Hibiscus roseus Thore-planten, gekocht bij een commerciële kwekerij in Florence (Italië), werden geplant in 10-literpotten gevuld met zandgrond (zand/turf,60:40,v/v) en onderhouden in de kas van het Department of Agriculture, Food, Environment and Forestry (DAGRI)—de Universiteit van Florence (UNIFD, Sesto Fiorentino (Italië, 43949/N,1137/E) De planten werden van januari tot juli 2019 handmatig in de kas gekweekt irrigatie op de potwatercapaciteit. Van deze tien verschillende planten werden eind juli tijdens de bloeiperiode bladeren en bloemen in twee groepen verzameld en onmiddellijk bewaard bij -80 graad tot de extractie. 3.2. Ultrasone-geassisteerde extractie
Gevriesdroogde monsters (900 mg) van H.roseus-bloemen (HF) en bladeren (HL) werden vermalen in vloeibare stikstof en geëxtraheerd met 3 × 15,0 ml ethanol 75 procent (pH 2,5 aangepast met HCOOH) door een echografie-ondersteunde extractie (VAE). De VAE werd uitgevoerd in een ultrasoon bad (BioClass@CP104) met een constante frequentie van 39 kHz en een ingangsvermogen van 100 W, gedurende 30 minuten bij 5 graden. Na centrifugatie (5 min,9000 rpm,5 graden; ALC@4239R, Milaan, Italië) werden de supernatanten verdeeld met 3 x 15 ml n-hexaan om lipofiele verbindingen te verwijderen die de analyse zouden kunnen verstoren. De ethanolische fase werd gereduceerd tot droog, gewogen op een digitale analytische balans (Precisa[125A), en het residu werd opnieuw gesuspendeerd met methanol/water aangezuurde oplossing (1:1 v/v, pH 2,5 aangepast met HCOOH). Het extractieproces werd in drievoud uitgevoerd.
3.3.LC-MS-analyse: fenolprofiel van de extracten
De LC-MS-analyse werd uitgevoerd met behulp van een ABSciex API3000 triple quadrupool massaspectrometer (AB Sciex LC, Framingham, MA, VS) gekoppeld aan een Agilent 1100 HPLC-systeem met binaire pomp en autosampler (Agilent Technologies, Inc, Santa Clara, CA, VS. ). Acquisitie en gegevensreductie werden uitgevoerd met behulp van Analyst 1.6.2-software (AB Sciex LLC, Framingham, MA, VS).
De HPLC-scheiding werd uitgevoerd op een Agilent Phenyl Column (3 x 1 0 mm; 2,7 um), en de eluens waren (A) aangezuurd water (bij pH 2,5 aangepast met HCOOH) en (B)acetonitril/ water (90/10, bij pH 2,5 aangepast met HCOOH). Een gradiëntoplosmiddelsysteem werd als volgt gebruikt: 0-3 min,5 procent B;3-18 min,5-40 procent B; 18-28 min,40 procent B;28-38min, 40-80 procent B; 38-43min, 80 procent B,43-45min, 80-5 procent B, bij een stroomsnelheid van 0,4 mlmin-1. De MS-analyse werd uitgevoerd onder de volgende experimentele omstandigheden: Atmosferische druk Chemische ionisatie (APCI) met behulp van de verwarmde vernevelaarinterface; Naaldstroom （NC）,-5 μA; Vernevelaar Gas （lucht）,10 willekeurige eenheden）; Hulpgas lucht）,3L min-l; Hulpgastemperatuur (TEM), 550 graden; Gordijngas (CUR, stikstof), 6 (willekeurige eenheden); Botsingsgas (CAD, stikstof), 9 (willekeurige eenheden, overeenkomend met 2.6 × 10 ~ Torr-botsingsceldruk).
De identificatie van de verschillende fenolische componenten werd uitgevoerd met behulp van een gerichte aanpak, met behulp van een meervoudige reactiemonitoring (MRM) -methode, geoptimaliseerd met standaarden voor 19 doelverbindingen (gekozen op basis van eerdere studies van de polyfenolische samenstelling van Hibiscus spp. [25,35] ): twee flavan-3-olen (catechine en epicatechine), zeven flavonolen (quercetagetine-7-O-glucoside, rutine, quercetine-3-O-glucoside, kaempferol-3-O. rutinoside , kaempferol-7-O-glucoside, kaempferol-3-O-glucoside en quercetine), één cinnamaatester (chlorogeenzuur), twee hydroxykaneelzuren (p-coumarinezuur en transferulazuur), twee dihydrochalconen ( phloridzine en phloretin), één oxyflavon (salidroside) en vier anthocyanines (myrtilline, kuromanin, peonidine-3-O-glucoside en oenine). De retentietijd en de relatieve MRM-overgangen (kwantificator en kwalificatie) werden gerapporteerd in aanvullende tabel S1. Bovendien zijn aanvullende voorlopige identificaties voorgesteld met behulp van een ongerichte benadering, waarbij de quadrupool wordt gescand van m/z 100 tot 100 Da.
3.4.HPLC-DAD-analyse: kwantificering van fenolen
HPLC-DAD-analyse werd uitgevoerd om de verschillende klassen van fenolen (hydroxykaneelzuurderivaten, catechines, dihydrochalconen, flavonoïden en anthocyanines) in de extracten te kwantificeren. Hoeveelheden van de monsters （15 μL） werden geïnjecteerd in een Perkin Elmer Flexar-vloeistofchromatograaf uitgerust met een quaternaire 200Q/410-pomp en een LC 200 diode-arraydetector (DAD) (allemaal van Perkin Elmer", Bradford, CT, VS). De chromatografische omstandigheden waren dezelfde als die gebruikt voor HPLC-MS/MS-analyses (paragraaf 3.3) .
De chromatogrammen werden verkregen bij 280,330,350 en bij 520 nm (voor de kwantificering van anthocyanines). De identificatie en kwantificering van de fenolische verbindingen werden uitgevoerd op basis van de retentietijd, UV-spectrale kenmerken en vergelijking met standaarden, evenals op basis van literatuurgegevens [25] en in de eerdere LC-MS-analyse. Vijfpuntskalibratiecurven met verschillende standaarden (chlorogeenzuur, p-coumarinezuur, rutine, epicatechine, naringine en peonidine-3-O-glucoside, allemaal van Sigma-Aldrich"-Merck KGaA, Darmstadt, Duitsland) werden gebruikt om kwantificeer de verschillende polyfenolen die in de extracten zijn gedetecteerd en geïdentificeerd. Als er geen commerciële standaard beschikbaar was, werd de kwantificering uitgevoerd met behulp van de ijkcurve van standaarden uit dezelfde fenolklasse, wat een geschat gehalte opleverde. De lineariteit van de curven werd bepaald door de coëfficiënt determinatie (R4), hoger dan 0,99 voor alle normen.
Alle extracten werden in drievoud geanalyseerd en de kwantitatieve resultaten van de fenolen werden gegeven in mg gl droog gewicht (mg gl DW), uitgedrukt als totaal gehalte aan hydroxykaneelzuurderivaten (THC), totaal flavonoïdengehalte (TFC), totaal catechinederivaten gehalte (TCD), totaal gehalte aan dihydrochalconen (IDC), totaal gehalte aan anthocyanines (TAC) en totaal fenolgehalte (TPC), die werden geschat als de som van de afzonderlijke geïdentificeerde verbindingen die tot elke klasse behoren.
3.5.Antioxidant activiteitstesten
De antioxidantactiviteitstest werd uitgevoerd met behulp van twee verschillende methoden: DPPH (2,2-difenyl-1-picrylhydrazyl) en de Hydroxyl Radical (OH)-Scavenging (HRS)-assays.
De methode van Khandi en Charles [{{0}}] werd toegepast voor de DPPH-assay. In het kort werden verdunde monsters van de extracten (0,5 ml) toegevoegd aan 0,5 ml DPPH-oplossing (0,1 mM in methanol; Sigma-Aldrich@,St. Louis, MI, VS), en men liet het mengsel 40 min in het donker bij kamertemperatuur reageren. Deze tijd (40} min) werd bepaald op basis van de kinetische analyseresultaten van elk extract en de standaarden chlorogeenzuur en rutine. Na de reactietijd werd de absorptie gemeten bij 518 nm met behulp van een PerkinElmer§ Lambda 25UV/VIS-spectrofotometer. De absorptievermogens van blanco (0,5 ml methanol en 0,5 ml monsters) en van de negatieve controle (0,5 ml methanol en 0,5 ml DPPH-oplossing) werden ook beoordeeld. Alle analyses werden in drievoud uitgevoerd. Het percentage antioxidantactiviteit werd als volgt berekend (1).
4. Conclusies
Secundaire metabolieten zijn potentiële actieve ingrediënten voor cosmetische nieuwe formuleringen. Van deze kunnen fenolverbindingen die uit planten worden geëxtraheerd, geweldige antioxiderende en anti-verouderingseigenschappen hebben, omdat ze effectief zijn bij de remming van dermale enzymen (bijv. Collagenase) en bij UV-absorptie. Daarom kunnen onvoldoende onderzochte plantenextracten, zoals die van H. roseus, niet-geopenbaarde bronnen van bioactieve moleculen zijn.
We hebben aangetoond dat de bladeren en bloemen van H.roseus rijk zijn aan hydroxykaneelzuurderivaten en flavonoïden, met bloemen met grotere hoeveelheden kaempferolglycosiden, catechinen, dihydrochalconen en anthocyanines, al deze verbindingen zijn nog niet beschreven in de literatuur voor deze soort . Het grote antioxiderende vermogen, vooral van bloemenextracten, samen met de bescherming tegen de zon en de anti-collagenase-activiteit van zowel blad- als bloemenextracten, wijzen op het veelbelovende gebruik van deze slecht onderzochte soort in huidverzorgingstoepassingen. Concluderend toonden onze resultaten het potentieel aan van H. roseus-bloemen en -bladeren als bronnen van fenolen, evenals de activiteit van hun extracten als anti-verouderingsmiddelen die kunnen worden gebruikt als ingrediënten voor functionele cosmetische producten.
Dit artikel is afkomstig uit Plants 2021, 10, 522. https://doi.org/10.3390/plants10030522 https://www.mdpi.com/journal/plants
