Analysis of polyphenols and antioxidant activity of natural products
-
Upload
minaleshewa-atlabachew -
Category
Documents
-
view
498 -
download
2
Transcript of Analysis of polyphenols and antioxidant activity of natural products
10/21/2012 1Minaleshewa Atlabachew
������������������
• ���������
• � ���������
• ��� �������������� �����
� ����������� ������ ����������� �����
� ������������� �����
• �������
• ������ �������������
• ��������
10/21/2012 2Minaleshewa Atlabachew
�� ���������• �� � ���������������������������������� �! ��
���������� ����"����
• #��� ������� ���� ������������������������
������� ������ ����������������
• $�� � ���������%are biosynthetically derived from primary metabolites. They are more limited in primary metabolites. They are more limited in distribution being found usually in specific families. They are not necessary for growth and development, but may serve as pollination attractants, environmental adaptations, or protection.
10/21/2012 3Minaleshewa Atlabachew
• & ������������� ����������� ����������� � ������'������������������(�! ��������������#�����������������������(����������������������
• � ������ ��������)���� ������ ����������������(�� ������������� �������(�� ������������� �������
• � �������������� �������'�����������������������������*#+�,(�� �������������������'�! �(��������������
10/21/2012 4Minaleshewa Atlabachew
� -�'������ ���������'����������������������� ���� ����
����(���� ���������*�������,�� �������
� #��������� #�������������� ���������� ���(.�����
���������������������������*�. +",�
• #��������(�����������(�� ����������������������
��/�! �����������������
� ��������� ��������
� $�� � ���������
� ���� ����� ������� �! ������� ������)�� ����
� "������������������������������'�! �
10/21/2012 5Minaleshewa Atlabachew
�����������
��������
������������� ��
������� ��
����� ������ � � ��������� ������������� ���
10/21/2012 6
����� ������ � � ���������
� ��������� �� ��������
������� ��� ��������
� �� � �� �� ���������� �
������ ������
������������� ���
������ � ����� ����������
������� ����������������
������������ ���� ��������
�������� ��� ��� �� �����
�
Minaleshewa Atlabachew
• �������
�������������������
�(�� �� ���)��! ������������������
��((��������� ��������
� �((�����������/����(����� ������� �������� �((�����������/����(����� ������� �������
���������������
� ������������������ �����(�������������! ���
10/21/2012 7Minaleshewa Atlabachew
• ��������
• (�������� ����������������������� �� ����������
��,
• ������ ��*�����((��������! ������,
�& ����� �� ����������(��
����� ����! ������������� ������������ �����
��������� ����������������������������
10/21/2012 8Minaleshewa Atlabachew
�� �����������(�������
10/21/2012 9Minaleshewa Atlabachew
�����������
MiscellaneousSimple phenolsPolyphenols
0��������1����Tannins �������
����$�����
LiganasCumarinsLignins ResveratrolFlavones
10/21/2012 10
ResveratrolFlavonesFlavonolsFlavan-3-olIsoflavonesFlavanolsAnthocyanins
Minaleshewa Atlabachew
• ���� ���( ��������������� ��������
• ���� ���(���� ����������������� ��������
• ���� ���((�����������������(����������
�#��(�����! ���������������/����������
#���������
�#��(�����! ���������������/����������
! ������������������������������
�������
10/21/2012 11Minaleshewa Atlabachew
#������������(������
����������� ������
������� ������ ������ ��� ������� ����10/21/2012 12Minaleshewa Atlabachew
���� �����������
• ������� ���(����������������� ����
• ������������������� ������������
• ����������������������� �������������������
� ����������������
� #� �'�(���(�� �����(���� � ����)
� �������������((�������(���������������
���� �������������(��! �� �������������
10/21/2012 13Minaleshewa Atlabachew
��� ���
Sample pre-treatment
!��� ��
Extraction
Freeze-drying, Air drying, Oven drying,Grinding, Homogenization
Solid-liquid extraction Conventional ModernPercolation UAE, MAE, SFE, PLE, Maceration PHWE , Soxhlet, Refluxing, Infusion
10/21/2012 14UV , Electo.Chem., FLU, MS, MS/MS, NMR
Instrumental analysis
Clean- up -Isolation
Soxhlet, Refluxing, Infusion
CC-fractionation, Filtration, Evaporation, LLE, SPE, SPME, SDME
LCLC GC FID, ECD MS, MS/MS
UV, EC, FLU, TLC MS
� �����
Minaleshewa Atlabachew
2)�������� ����
• �������)�������*��3��)�������,
• �4�����������! ����������������� �(
��������������5& ��������������������
��������� ��������������� ������
• �4�����������������������(�#������
• 6 �����4�������������� ���������
����������������
10/21/2012 15Minaleshewa Atlabachew
-����������
• ��'�� ! ���������
• ���������������! ���
�����(�! ����
1-50 g
������
• ��������������� 3
• ��� �����/���.�
• #�� ����7����
• -���������8���������
10/21/2012 16
Percolator
1-50 g
�������Minaleshewa Atlabachew
9�& ��������
"��� � ������� #���� �� � �������
FiltrationSolvent
Up to 72 hr
½ h -24 h
Pooled
Solvent renewed
10/21/2012 17
Sample
Sample
Up to 72 hr Solvent renewedtwo-three
ShackenStirred
UniversalProlonged ext. time improves efficiency but
Solvent
Solvent
Minaleshewa Atlabachew
���)����
• -������������ ��
• 0������������� ���������������
• �4����� ��������������������������
• #�� �8���$:�
• ;��� �8����.��� 3• ;��� �8����.��� 3
• -������� ���������������� ����
• �����((������������ �(�)�������
• ����� ������������ �����*#������,� ��������/������ ���������������(����
• �������������������
10/21/2012 18Heat Minaleshewa Atlabachew
5�+�! ������(����
• -������ ��(! ����
• & ���((������
• ��4������ ���� ��������� �
• #��< �((��(��������)�������Heat • #��< �((��(��������)�������
• 3�� ������
& ����������� ���������������������
��������((����������������
10/21/2012 19
Heat
Minaleshewa Atlabachew
��� ����������� �����• =����� ������ ���� ��������������� �������((��(��
� ������ ������
� 3�� ���� �����/�������� �(� ����������
� ���� ���)���������� �
� 0�� ����(����(����
� 3�� ���(�����
� >���������������� ��������/�����������(����������� >���������������� ��������/�����������(����������
� �����
� ! ������������)���������� �
� ������������������ �����
� ����������������������������������! ��������������(�
����� ������������������
� -��� ����
� >�������������10/21/2012 20Minaleshewa Atlabachew
-�? �����������������)�������*?-2,
• ? ������������
�����������������
US irradiation
�����������������
• ������� (���������
� >�������� �2
� >�������������! ���
10/21/2012 21
Recently , UAE is widely used for all types of phenolic cpds
Minaleshewa Atlabachew
���@�
• 2((�������(�)���������������
• ��������#�� �8*�.�1�� ��,
• #�� ��������8*7��A���,
• ?��! ��*9���! ����� ��! ��,
• �)�������������8�4������������(��������• �)�������������8�4������������(��������
� 9�������������� ��������������������$�����
�������������������� �������
� >������������ �������������
� ��)��� �(����������)����
10/21/2012 22Minaleshewa Atlabachew
$% & ����� �� ������ '�������• & -2�������������� ������ �������������
�� �����(& ���! ���>�������*$:.� & +/
(��4�����,
� �����������
� 5����������
Heating � 5����������
10/21/2012 23
�Only polar solvents are used for MAE
�expansion and rupture of cell walls
�Weakening van der Waals forces between solute & matrix
� liberation of phenolics
Minaleshewa Atlabachew
-������ ��������������� ��(& -2
� >�������(
� �)���������� �*�������B$�� ��,
� ���������� �
� � ������)������������*(���������� ����)���
��������,���������,�
• +! ����
� 3����((������(�� ������)��������������
� ����� ���� �������� ����������������
��� ��������*"���.��,
10/21/2012 24Minaleshewa Atlabachew
���@�C �� ������! ������������
10/21/2012 25
D���� � Plant flavonoids-4����������
24 20 6 0.5 0.1 h
Minaleshewa Atlabachew
!% "���� !������ (���� '������� �"(')*+%��
• ������������������(����������)������� ������
• �� $ ������ ���� � �������������! ����02����� �! ����������� ��������*7���AE�,�����������*F7��� ,
� ������� �����������
� ����! �)�����
� >������������ >�����������
• 3! ��������� 5 �((����
• +� ��������� ������� �! ��
• #�������
• & ��(������������������G��������/����
10/21/2012 26
SF
Minaleshewa Atlabachew
2)����������������
• 3! ��� ����
���� � �����
• #�� ��:��A��
• ��������8$.�:. & ��
• #�� �*$���:�� ��,
• #������ ���"
• ������$�.� �
• �.�A�� 3
10/21/2012 27& ��(���
�������(���
Liquid solvent
Minaleshewa Atlabachew
-������ ��������������� ��• ���������
• 9����� ������ ���)�����������
• 0���������)�������
• >�������)���������� �
• >������(�� $
• ��������(���(� � ��������• ��������(���(� � ��������
• 3����� ������������ �� ��� ������
• -��� �����.����
• & ���� �/��� �������*)������< ��� ���/����,
• +� ����������� �����)�������
• 2)�������
10/21/2012 28
DisadvantageMinaleshewa Atlabachew
#% ,������-� .�/��� '������� ,.'01"'
• �! �'������������������� ��������! �����������
��
• #*.�� $����,����*��� �.& ��,
� #�� ������������������((����������6 ��'���� ���� #�� ������������������((����������6 ��'���� ���
���6 ����(����� ���������������
� ��������(���� ���������������< ��(������
10/21/2012 29Minaleshewa Atlabachew
2)����������������
�100 atm to 200 atm
10/21/2012 30
5���� ��G������� ��
�Multiple extraction ( for static)Minaleshewa Atlabachew
���@�
�+� ���� ���((����)�������
�A�������
�9������ �)�����+$� *>�+���������+7�� ,
�#������� �)�����*+$� H>�+H5& �� G�+7�� ,
�5& �� ����4����5& �� ���������)��������5& �� ����4����5& �� ���������)�������
����������
�#�� �8���7�� ��I������� �
�+� ���#�� ������ ����
10/21/2012 31Minaleshewa Atlabachew
2������������+�6 ����2)��*�+6 2,G*�+6 2,
• ������� �������������������4��
• �����/����������/��! ����������������� ��������
���������������������������
• #�� �8����7F:J�< ��������8��������
� #���������������� �����-�2� #���������������� �����-�2�$����
� �������(! ������������������������4�����
� 5���������������������� �������*"��$:,
� (�! ������������������������(������
��������)�������
� 0���� ��������������*����$��J�,�A����
10/21/2012 32Minaleshewa Atlabachew
�������• ������(���������� ����������(���������������
��4�����
• ������(� ����0������������������������
• ����������� ��
• 3���������� ������������������������������
��������� ����������������������)������� �������
•• 2��������� >����������
10/21/2012 33Minaleshewa Atlabachew
���@�• 332 ���� � �������������'��+$��$ ����������
� #��� ���������������
• ��2 *�"���"����� �������������������)���� �,
� ���� ������������� �����
• & ����������� ����������� ��������� ��& ����������� ����������� ��������� ��
�K ��������G��������������������� �����
����������� ����)�������*��& 2,
���� ������ ����)�������*�5& 2,
10/21/2012 34Minaleshewa Atlabachew
& ����������� ����������� ���
10/21/2012 35Minaleshewa Atlabachew
��& 2
• ��& 2�D��& �
• 5�������/����
• ��� ���������������
- Hexyl acetate
SDME-in syringe derivatizationSDME-GC-MS
10/21/2012 36
SDME-in syringe derivatization
GC/MS Minaleshewa Atlabachew
• �����(��& 2�������������������(������������/��! ���
����������������/�� � ������'���������� �����
����(�� �����������/�� � �������4����� ������$.�:���(�7��A�� ��
• ����������(������������������������������������
��������������� �)�������
• ���������'�*��� ��������� ��������)����������������
����)��G������ ��������)������������ ��������)���G����)��G������ ��������)������������ ��������)���G
����������/���,
• �����(�5& 2����� �����(� ������������'�*��)��
�������, ������������������(�� �������� �������
���(������ ���������! ����������� �
• �+(�������������������������������! ���������
����������� ��� �������������� ����������������
�4���������
10/21/2012 37Minaleshewa Atlabachew
K ����(������
D�
2������������
�����
Derivatization
Individual Determination
+�3�
� �����
10/21/2012 38
�����
2)�����
Minaleshewa Atlabachew
-��� �� ���
• 9�������������(����������)�������
• & ���������� ����������� ���(���2
• ���������� �����)�������*������������
�������� �������& 2,
��� ��������������� �����)�������• ��� ��������������� �����)�������
10/21/2012 39Minaleshewa Atlabachew
D��������� ������
#����������
L 1��% � 234 �� ����� �� �� � �� /������ � 51')
L 6����� � �� (���� #���0!������� 784 ��
#���(�����
L 6����� � �� 1�!� ������ ���
L 1944 ��� ������ �� ������ /������ �!')(�������
L 1944 ��� ������ �� ������ /������ �!')
#����������
L ������ ��� � �� �����
L 1���,������� 1��������� �� ������� � �� ��� ��� � �� (������� ��� � ���� 1���% 1 9*4 ��
L �1'*7%��
10/21/2012 40Minaleshewa Atlabachew
• #������������ ���������� ������
• #��������! ! ���(������ ���� ������������� �����
• ����� ������� ������������(����)�����������$"�
�� ����)�������������������� �(�4��������(��
��������� �����? ������ ���������4��������
• $�#��(�����!������ ���� *0�>,�(����:� ����� ����• $�#��(�����!������ ���� *0�>,�(����:� ����� ����
�(�����#��� ���� ���� �)����(������ ������� ���
�������� �����
•• �������������������� ������������� �� ����� ���������
������������ ��� ����� ���� ����������������������� ����
�������������� �������������������� ���������������
����������������������������������������������
10/21/2012 41Minaleshewa Atlabachew
#��������������� ������
• ?��� ���� �������������'��;���! M
• ?��� ���������'� �������9�-�� ����� ��
�! M
10/21/2012 42Minaleshewa Atlabachew
-���)����������• ; �� �� ���������� <• �����������(�����)��������'������ ��������� ��2�
���������������������������������������� �������
������� ��/��������� ����������������������������'
• #��� �����������������(������)����������������������
(�����������(�����������
• +� �����������(��������������)� ���������������������
��� ���������� �(�� �! ����������(������
• #����(������������ ��)���/����������������������������
�5�-���������������� �����������������
10/21/2012 43Minaleshewa Atlabachew
• -���)������� �������'��������������������������
(������������� �(��������������������)����
�������)������������)�������������������)�������
� �������� ������������ ������������������
• #����������� ���(����������������� ����� �������
����)��������(�������� �����������������! ���������
� ���(�����(������������((�����(�����(����
������� ������������(���������������������� �����
������������ �������������������� ��������
10/21/2012 44DPPH (2, 2 -diphenyl-1-pycryl-hydrazyl)Minaleshewa Atlabachew
& 2#+� 5�� �� 52>-# � ��
• ;���������)�������������� ������������������
� ��������� �����������)�������������((��
10/21/2012 45Minaleshewa Atlabachew
���������#�����������3�)�������� �������4�������� �
4�������(��������������� ������ �� �
� ���������������������� ����������� �
��������������� �����((���� ������� ��! ���
��������
� �)���������� ��� �)���������� ��
� ����������� ����
� �)�������������
�#���������� ����������������)�������������4��
�������������������(��������� ������
� ����� �������� �/�������������4����������
���������10/21/2012 46Minaleshewa Atlabachew
10/21/2012 47Minaleshewa Atlabachew