Изображение на обложке

Новый подход к сопоставлению антирадикальных свойств на примере антоцианов

T. E. Nuzhnykh, I. P. Blinova, V. I. Deineka, L. A. Deineka

Аннотация


Предложен новый вариант использования дифенилпикрилгидразила (ДФПГ) для оценки антирадикальных свойств антоцианов. Обычные варианты применения ДФПГ определяют антирадикальную (термодинамическую) емкость исследуемых образцов, ограниченную временем наблюдения - обычно выдержкой реакционной смеси в течение 40 мин. При этом все антиоксиданты анализируемого образца расходуются по многостадийному механизму, при котором первый изначальный антиоксидант превращается в вещество, часто являющееся вторичным антиоксидантом и т.д. – вплоть до снижения восстановительного потенциала компонентов реакционной смеси. В таком случае антиоксидантную активность (как кинетическую характеристику исходного компонента или компонентов) оценить практически невозможно. В предложенном варианте используется большой недостаток ДФПГ, при котором более вероятен преимущественный расход наиболее активных первичных компонентов анализируемой смеси, что позволяет сопоставить антиоксидантную активность компонентов образца, используя ВЭЖХ. Процесс полного расхода ДФПГ обычно занимает небольшое время (менее минуты), но вследствие нерастворимости ДФПГ в воде и водно-органических смесях с большим содержанием воды для разделения веществ исследуемого образца желательно использование гидрофильной хроматографии. В работе показано, что среди антоцианов экстракта плодов черной смородины, представленного 3-глюкозидами и 3-рутинозидами цианидина и дельфинидина, в первую очередь в реакцию вступают производные дельфинидина. Это связано с большей доступностью атомов водорода в производных агликона - дельфинидина, содержащих три гидроксильные группы в кольце В. Поскольку в менее активных антоцианах (на основе цианидина) таких групп только две, то и скорость их окисления становится заметно меньшей, что подтверждает механизм действия ДФПГ – отрыв наиболее активных атомов водорода из структуры антиоксидантна. Тогда логичным становится сопоставление антирадикальной активности производных цианидина с производными пеонидина, имеющими только одну гидроксильную группу в кольце В. Это было выполнено на примере антоцианов плодов клюквы, представленных 3-глюкозидами, 3-галактозидами и 3-арабинозидами этих двух антоцианидинов. Экспериментально установлена более высокая скорость разрушения производных цианидина. Сопоставление полученных результатов с результатами применения классического варианта использования ДФПГ показало существенно большую дифференциацию антоцианов по строению агликона в примененном методе.


Ключевые слова


дифенилпикрилгидразил; ДФПГ; избыток антиоксиданта; антоцианы; гидрофильная хроматография; ОН-группы кольца В

Полный текст:

PDF

Литература


REFERENCES

Pham-Huy L.A., Hua H., Huy P.T.N. Free Radicals, Antioxidants in Disease and Health. Int. J. Biomed. Sci., 2008, vol. 4, pp. 89-96. doi:10.59566/IJBS.2008.4089.

Gulcin I., Mshvildadze V., Gepdiremen A., Elias R. Screening of antioxidant and antiradical activity of monodesmosides and crude extract from Leontice smirnowii Tuber. Phytomedicine, 2006, vol. 13, pp. 343-351. doi:10.1016/j.phymed.2005.03.009.

Altay A., Tohma H., Durmaz L., Taslimi P., Korkmaz M., Gulcin I., Koksal E. Preliminary phytochemical analysis and evaluation of in vitro antioxidant, antiproliferative, antidiabetic and anticholinergics effects of endemic Gypsophila taxa from Turkey. J. Food Biochem., 2019, vol. 43, article 12908. doi:10.1111/jfbc.12908.

Munteanu I.G., Apetrei C. Analytical methods used in determining antioxidant activity: A review. Int. J. Mol. Sci., 2021, vol. 22, 3380. doi:10.3390/ijms22073380.

Balaydın H.T., Gulcin I., Menzek A., Goksu S., Sahin E. Synthesis and antioxidant properties of diphenylmethane derivative bromophenols including a natural product. J. Enzym. Inhib. Med. Chem., 2010, vol. 25, pp. 685-695. doi:10.3109/14756360903514164.

Gulcin I., Alwasel S.H. DPPH Radical Scavenging Assay. Processes, 2023, vol. 11, article 2248. doi:10.3390/pr11082248.

Kedare S.B., Singh R.P. Genesis and development of DPPH method of antioxidant assay. J. Food Sci. Techgol., 2011, vol. 48, pp. 412-422. doi:10.1007/s13197-011-0251-1.

de Menezes B.B., Frescura L.M., Duarte R., Villetti M.A., da Rosa M.B. A critical examination of the DPPH method: Mistakes and inconsistencies in stoichiometry and IC50 determination by UV-Vis spectroscopy. Anal. Chim. Acta, 2021, vol. 117, article 338398. doi:10.1016/j.aca.2021.338398.

Mishra K., Ojha H., Kumar N. Chaudhury Estimation of antiradical properties of antioxidants using DPPH_ assay: A critical review and results. Food Chem., 2012, vol. 130, pp. 1036-1043. doi:10.1016/j.foodchem.2025.01.141.

Noipa T., Srijaranai S., Tuntulani T., Ngeontae W. New approach for evaluation of the antioxidant capacity based on scavenging DPPH free radical in micelle systems. Food Res. Int., 2011, vol. 44, pp. 798-806. doi: 10.1016/j.foodres.2011.01.034.

Zhang Y.-P., Shi S.-Y., Xiong X., Chen X.-Q., Pe M.-J. Comparative evaluation of three methods based on high-performance liquid chromatography analysis combined with a 2,2′-diphenyl-1-picrylhydrazyl assay for the rapid screening of antioxidants from Pueraria lobata flowers. Anal. Bioanal. Chem., 2012, vol. 402, pp. 2965-2976. doi:10.1007/s00216-012-5722-3.

Zhang Y.P., Shi S.Y., Wang Y.X., Huang K.L. (2011) Target-guided isolation and purification of antioxidants from Selaginella sinensis by offline coupling of DPPH-HPLC and HSCCC experiments. J Chromatogr. B, 2012, vol. 879, pp. 191-196. doi: 10.1016/j.jchromb.2010.12.004.

Chandrasekar D., Madhusudhana K., Ramakrishna S., Diwan P.V. Determination of DPPH free radical scavenging activity by reversed-phase HPLC: a sensitive screening method for polyherbal formulations. J. Pharm. Biomed. Anal., 2006, vol. 40, pp. 460-464. doi: 10.1016/j.jpba.2005.07.042.

Shi S.Y., Zhao Y., Zhou H.H., Zhang Y.P., Jiang X.Y., Huang K.L. Identification of antioxidants from Taraxacum mongolicum by high-performance liquid chromatography-diode array detection radical scavenging detection-electrospray ionization mass spectrometry and nuclear magnetic resonance experiments. J. Chromatogr. A, 2008, vol. 1209, pp. 145-152. doi:10.1016/j.chroma.2008.09.004.

Tena N., Martín J., Asuero A.G. State of the Art of Anthocyanins: Antioxidant Activity, Sources, Bioavailability, and Therapeutic Effect in Human Health. Antioxidants, 2020, vol. 9, article 451. doi:10.3390/antiox9050451.

Jackman R.L., Tada R.Y., Tung M.A., Alex Speers R. Anthocyanins as food colorants – a review. J. Food. Biochem., 1987, vol. 11, pp. 201-247. doi:10.1111/j.1745-4514.1987.tb00123.x.

Deineka V.I., Saenko I.I., Deineka L.A., Blinova I.P. Hydrophilic Interaction Chromatography as an Alternative to Reversed-Phase HPLC in Determining Anthocyanins and Betacyanins. J. Anal. Chem., 2016, vol. 71, pp. 297-301. doi:10.1134/S1061934816030035.

Šimerdová B., Bobríková M., Lhotská I.; Kaplan J., Křnová, A., Šatínský D. Evaluation of Anthocyanin Profiles in Various Blackcurrant Cultivars over a Three-Year Period Using a Fast HPLC-DAD Method. Foods, 2021, vol. 10, article 1745. doi:10.3390/ foods10081745.

Jurikova T., Skrovankova S., Mlcek J., Balla S., Snopek L. Bioactive Compounds, Antioxidant Activity, and Biological Effects of European Cranberry (Vaccinium oxycoccos). Molecules, 2019, vol. 24, article 24. doi:10.3390/molecules24010024.

Lee J., Durst R.W., Wrolstad R.E. Determination of Total Monomeric Anthocyanin Pigment Content of Fruit Juices, Beverages, Natural Colorants, and Wines by the pH Differential Method: Collaborative Study. J. AOAC Int., 2005, vol. 88, pp. 1269-1278. doi:10.1093/jaoac/88.5.1269.

Theofanous A., Sarli I., Fragou F., Bletsa E., Deligiannakis Y., Louloudi M. Antioxidant Hydrogen-Atom-Transfer to DPPH Radicals by Hybrids of {Hyaluronic-Acid Components}@SiO2. Langmuir, 2022, vol. 38, pp. 12333-12345. doi:10.1021/acs.langmuir.2c02021.

Kähkönen M.P., Heinonen M. Antioxidant Activity of Anthocyanins and Their Aglycons. J. Agric. Food Chem., 2003, vol. 51, pp. 628-633. doi:10.1021/jf025551i.




DOI: https://doi.org/10.15826/analitika.2026.30.1.006

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.