Utilização de β-ciclodextrina como adjuvante na extração de flavonoides das inflorescências de Achyrocline satureioides por água no estado subcrítico

Abstract

Achyrocline satureioides tem sido utilizada na medicina popular devido às suas propriedades farmacológicas, incluindo atividades antioxidante, anti-inflamatória e anticancer, atribuídas principalmente às agliconas flavonoídicas quercetina (QCT), luteolina (LUT), 3-O-metilquercetina (3OMQ) e achyrobichalcona (ACB). A extração por água no estado subcrítico (SWE), ou extração por água quente pressurizada (PHWE), emerge como uma alternativa sustentável para a obtenção desses compostos, evitando o uso de solventes orgânicos. No entanto, o uso de altas temperaturas pode ser uma desvantagem devido à possibilidade de degradação dos compostos de interesse. A presente dissertação propõe, pela primeira vez, a utilização de ciclodextrina na extração com água no estado subcrítico (SWE/β-CD) para aumentar a eficiência extrativa de flavonoides de Achyrocline satureioides. O corpo do trabalho é constituído por uma revisão da literatura científica na forma de artigo científico sobre a extração de flavonoides com água no estado subcrítico e outro artigo contendo resultados experimentais sobre SWE/β-CD dos flavonoides, que inicia com a otimização da extração utilizando um modelo experimental do tipo Box-Behnken Design (BBD). As condições extrativas otimizadas indicaram a concentração máxima de β-CD testada 3% (m/v) e diferentes condições de temperatura e tempo de extração para os diferentes flavonoides QCT e 3OMQ (100 oC e 30 min) e para LUT e ACB (220 oC, 0 min). Quando os resultados obtidos nas condições otimizadas SWE/β-CD foram comparados aos resultados de dois outros métodos, Soxhlet e maceração dinâmica, o primeiro mostrou-se altamente eficaz na extração das agliconas flavonoídicas QCT, LUT, 3OMQ e ACB, confirmando a hipótese central do estudo. Esses promissores resultados evidenciam o potencial de aplicação do novo método proposto para a extração de outros analitos de baixa hidrossolubilidade a partir da biodiversidade, inclusive em maior escala, tendo em vista sua compatibilidade ambiental.

Achyrocline satureioides has been used in folk medicine due to its pharmacological properties, including antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer activities, mainly attributed to the aglycones quercetin (QCT), luteolin (LUT), 3-O-methylquercetin (3OMQ), and achyrobichalcone (ACB). Subcritical water extraction (SWE) or pressurized hot water extraction (PHWE) emerges as a sustainable alternative for obtaining these compounds, avoiding the use of organic solvents. However, the use of high temperatures may be a disadvantage due to the potential degradation of the compounds of interest. This dissertation proposes, for the first time, the use of cyclodextrin in subcritical water extraction (SWE/β-CD) to enhance the extractive efficiency of flavonoids from Achyrocline satureioides. The body of work consists of a literature review in the form of a scientific article on flavonoid extraction with subcritical water and another article containing experimental results on SWE/β-CD of flavonoids, which begins with the optimization of the extraction using an experimental Box-Behnken Design (BBD) model. The optimized extractive conditions indicated the maximum concentration of β-CD tested at 3% (w/v) and different temperature and extraction time conditions for the different flavonoids QCT and 3OMQ (100 °C and 30 min) and for LUT and ACB (220 °C, 0 min). When the results obtained in the optimized SWE/β-CD condition were compared to the results of two other methods, Soxhlet and dynamic maceration, the former proved to be highly effective in the extraction of the flavonoid aglycones QCT, LUT, 3OMQ, and ACB, confirming the central hypothesis of the study. These promising results highlight the potential application of the proposed new method for the extraction of other low water-soluble analytes from biodiversity, including on a larger scale, considering its environmental compatibility.