Antioxidant and phytochemical characterization of Eryngium kotschyi

J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 18-31, 2020.

Review

In vitro antioxidant capacity and phytochemical characterization of Eryngium kotschyi Boiss.

[Capacidad antioxidante in vitro y caracterización fitoquímica de Eryngium kotschyi Boiss.]

Leyla Paşayeva1*, Esra Köngül Şafak1, Tunahan Arıgün1, Hanifa Fatullayev2, Osman Tugay3

1Department of Pharmacognosy, Faculty of Pharmacy, Erciyes University, Turkey.
2Department of Pharmaceutical Chemistry, Faculty of Pharmacy, Erciyes University, Turkey.
3Department of Pharmaceutical Botany, Faculty of Pharmacy, Selçuk University, Turkey.
Abstract

Context: Eryngium kotschyi is one of the species of Eryngium genus and was endemic to Turkey. It was known, that traditionally uses of this plant in the South-Western part of Turkey for the treatment of various diseases.

Aims: To evaluate the antioxidant capacities of methanol extract and ethyl acetate, n-butanol and water sub-extracts as well as to determine the phytochemical composition and to quantify the major antioxidant compounds in the active sub-extract.

Methods: Besides the total phenolic compounds and total flavonoid compounds, the antioxidant capacity of E. kotschyi was evaluated by DPPH, ABTS+● and FRAP methods and qualitative and quantitative determination of phytochemical constituents in active sub-extract by LC-MS/MS.

Results: The highest total phenolic (173.710 ± 1.088 mg gallic acid equivalent/gextract) and total flavonoid content (86.978 ± 0.650 mg catechin equivalent/gextract) was found in ethyl acetate sub-extract of E. kotschyi (EKE) and this sub-extract showed the highest antioxidant capacity on DPPH (IC50 = 0.264 ± 0.040 mg/mL), ABTS+● (at a concentration of 0.125 mg/mL equivalent to 0.497 µM Trolox) and FRAP (at a concentration of 1 mg/mL equivalent to 1476 ± 5.292 mmol Fe2+) tests. Preliminary examination of the mass spectrums revealed the presence of 24 phytochemical compounds in this sub-extract and 7 of them was quantified. According to quantitative analyses the main compounds of EKE sub-extract were rosmarinic acid (490.820 ± 0.703 µg/mgextract), chlorogenic acid (80.405 ± 0.170 µg/mgextract), isorhamnetin 3-O-rutinoside (72.280 ± 0.33 µg/mgextract), rutin (63.020 ± 0.052 µg/mgextract) and caffeic acid (55.153 ± 0.523 µg/mgextract).

Conclusions: The data suggest that EKE possess utilizable antioxidant properties in vitro. The antioxidant capacity of this sub-extract could be due to high content of phenolic and flavonoid contents.

Keywords: ABTS+●; antioxidant DPPH; Eryngium kotschyi; FRAP; LC-MS/MS.

Resumen

Contexto: Eryngium kotschyi es una de las especies del género Eryngium y era endémica de Turquía. Se sabía que tradicionalmente utiliza esta planta en la parte suroeste de Turquía para el tratamiento de diversas enfermedades.

Objetivos: Evaluar la capacidad antioxidante de extracto de metanol y los sub-extractos en acetato de etilo, n-butanol y agua, así como determinar la composición fitoquímica y cuantificar los principales compuestos antioxidantes en el sub-extracto activo.

Métodos: Además de los compuestos fenólicos totales y los compuestos flavonoides totales, la capacidad antioxidante de E. kotschyi se evaluó mediante los métodos DPPH●, ABTS+● y FRAP y la determinación cualitativa y cuantitativa de los componentes fitoquímicos en el sub-extracto activo por LC-MS / MS.

Resultados: Los contenidos más altos de fenoles totales (173.710 ± 1.088 mg equivalente de ácido gálico/g de extracto) y flavonoides totales (86.978 ± 0.650 mg equivalente de catequina/g de extracto) se encontraron en el sub-extracto de acetato de etilo de E. kotschyi (EKE) y este sub-extracto mostró la mayor capacidad antioxidante en las pruebas de DPPH● (IC50 = 0,264 ± 0,040 mg/mL), ABTS+● (a una concentración de 0,125 mg/mL equivalente a 0,497 µM Trolox) y FRAP (a una concentración de 1 mg/mL equivalente a 1476 ± 5.292 mmol Fe2+) . El examen preliminar de los espectros de masas reveló la presencia de 24 compuestos fitoquímicos en este sub-extracto y 7 de ellos se cuantificaron. De acuerdo con los análisis cuantitativos, los compuestos principales del sub-extracto EKE fueron ácido rosmarínico (490,820 ± 0,703 µg/mg de extracto), ácido clorogénico (80,405 ± 0,170 µg/mg de extracto), isorhamnetin 3-O-rutinoside (72,280 ± 0,33 µg/mg de extracto), rutina (63,020 ± 0,052 µg/mg de extracto) y ácido cafeico (55,153 ± 0,523 µg/mg de extracto).

Conclusiones: Los datos sugieren que EKE posee propiedades antioxidantes utilizables in vitro. La capacidad antioxidante de este sub-extracto podría deberse al alto contenido de contenido fenólico y flavonoide.

Palabras Clave: ABTS+●; antioxidante DPPH; Eryngium kotschyi; FRAP; LC-MS/MS.

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Citation Format: Paşayeva L, Köngül Şafak E, Arıgün T, Fatullayev H, Tugay O (2020) In vitro antioxidant capacity and phytochemical characterization of Eryngium kotschyi Boiss. J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 18–31.

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