Optimizacija ekstrakcije i biološka aktivnost ekstrakata zeleni hmeljaste vije (Medicago lupulina L.) u polipropilenglikolu

master's thesis

• Title (english): Optimization of extraction and biological activity of black medick (Medicago lupulina L.) polypropylene glycol extracts
• Author: Marko Kalvarešin
• Mentor: Marijana Zovko Končić (mentor)
• Committee member: Marijana Zovko Končić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Maja Bival Štefan (član povjerenstva)
• Committee member: Jasna Jablan (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Pharmacy and Biochemistry; (Department of pharmacognosy); Zagreb
• Defense date and country: 2020-11-17, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: BIOMEDICINE AND HEALTHCARE; Pharmacy; Pharmacy

Abstract

Starenje kože progresivan je proces kojeg je moguće usporiti primjenom kozmetičkih pripravaka.
Biljni polifenolni ekstrakti pokazuju širok spektar bioloških učinaka na koži, dobru podnošljivost te ekološku
prihvatljivost, što ih čini idealnim kandidatom za izradu „ anti-aging " kozmetike. Cilj ovog istraživanja bio
je optimizirati ultrazvučnu ekstrakciju zeleni hmeljaste vije u polipropilenglikolu, ekološki prihvatljivom
otapalu niske toksičnosti sa svojstvima humektansa. Također su provedena in vitro biološka ispitivanja s
ciljem vrjednovanja terapijskog i kozmetičkog potencijala ekstrakata. Provođenje ekstrakcije te odabir
ekstrakcij skih parametara prethodno su planirani koristeći Box-Behnkenov dizajn. Kao ekstrakcijski
parametri odabrani su maseni udio PPG, temperatura te vrijeme ekstrakcije. Sadržaj kumestrola u ekstraktima
kvantificiran je pomoću HPLC-a, dok je sadržaj ukupnih polifenola izmjeren spektrofotometrijski.
Višestrukom regresijskom analizom dobivena je polinomna jednadžba koja opisuje utjecaj ekstrakcijskih
parametara na sadržaj kumestrola te ukupnih polifenola. Rješavanjem jednadžbe dobiveni su optimalni
ekstrakcijski uvjeti: 50 % PPG, 80 °C, 3 5 min za kumestrol te 1 0% PPG, 70 °C, 20 min za ukupne polifenole.
Naposlijetku su provedena četiri biološka testa: P-karoten linoleatna analiza, ispitivanje inhibicijskog
djelovanja na lipoksigenazu, ispitivanje inhibicijskog djelovanja na elastazu te ispitivanje inhibicijskog
djelovanja na tirozinazu. Rezultati testova upućuju na izraženo antioksidacijsko te blago protuupalno
djelovanje ekstrakta, pokazujući time potencijal za dermatološku i kozmetičku primjenu.

Abstract (english)

Skin aging is a progressive process which can be delayed by applying cosmetic products. Plant
polyphenolic extracts show a wide range of biological effects on the skin, good tolerabi lity and environmental
acceptability, which makes them an ideal candidate for the preparation of anti-aging cosmetics. The aim of
this study was to optimize ultrasound-assisted extraction of black medick aerial parts using polypropylene
glycol, an environmentally friendly low-toxicity solvent with humectant properties. Furthermore, several in
vitro biological tests have been preformed in order to evaluate therapeutic and cosmetic potential of the
extracts. The extraction and selection of extraction parameters were previously planned using Box-Behnken
design. Mass fraction of PPG, temperature and time were selected as extraction parameters. Coumestrol
content in extracts was quantified using HPLC, while the total polyphenolic content was measured
spectrophotometrically. Multiple regression analysis y ielded a polinomal equation describing the influence
of extraction parameters on coumestrol and total polyphenol content. By solving the equation, optimal
extraction conditions were obtained: 50% PPG, 80 °C, 3 5 min for coumestrol and 1 0% PPG, 70 °C, 20 min
for total polyphenols. Finally, four biological tests were performed: 􀂚-carotene linoleate analysis,
l ipoxygenase inhibition assay, elastase inhibition assay and tyrosinase inhibition assay. The test results
indicate a pronounced antioxidant and mild anti-inflammatory activity of the extract, thus showing the
potential for dermatological and cosmetic use.

• Keywords: hrneljasta vija; kumestrol; polifenoli; lipoksigenaza; tirozinaza; elastaza; antioksidansi
• Keywords (english): black medick; coumestrol; polyphenols; lipoxygenase; tyrosinase; elastase; antioxidants
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:163:241483
• Study programme: Title: Pharmacy; Study programme type: university; Study level: integrated undergraduate and graduate; Academic / professional title: magistar/magistra farmacije (magistar/magistra farmacije)
• Type of resource: Text
• File origin: Reformatted digital
• Access conditions: Open access; Embargo expiration date: 2022-11-17
• Created on: 2022-09-05 14:22:02