Сравнение антиоксидантной активности образцов дигидрокверцетина с различным диастереомерным составом

Введение. Флаванонол дигидрокверцетин (ДКВ) известен выраженной антиоксидантной способностью, с которой связывают широкий спектр биологической активности данного соединения. Благодаря наличию двух центров хиральности в положениях 2 и 3 бензопиранонового кольца, для этого флавоноида характерно явление цис-транс-изомерии. Однако сопоставительный анализ антиоксидантной способности диастереомеров ДКВ ранее не осуществляли.

Цель. Оценить влияние диастереомерного состава на восстанавливающие и радикал-связывающие свойства образцов ДКВ.

Материалы и методы. Диастереомерный состав испытуемых образцов ДКВ контролировали в условиях обращенно-фазовой хроматографии с УФ-детектированием. Изучение антиоксидантной емкости осуществляли на модели ингибирования радикал-катионов 2,2'-азино-бис-(3-этилбензотиазолин-6-сульфоновой кислоты) диаммониевой соли (ABTS^+•). Восстанавливающую способность образцов ДКВ оценивали на модели 5-(2,4-дисульфофенил)-3-(2-метокси-4-нитрофенил)-2-(4-нитрофенил)-2H-тетразолия мононатриевой соли (WST-8). Оба испытания проводили под контролем спектрофотомерии в УФ-области.

Результаты и обсуждение. Хроматограммы образцов, полученные при длине волны 288 нм, характеризуются двумя пиками с временами удерживания 18,79 ± 0,08 и 19,87 ± 0,08 мин, которые соответствуют транс- и цис-диастереомерам ДКВ. При добавлении к раствору ABTS^•+ образцов ДКВ, содержащих 0,8, 3,7 и 9,5 % цис-изомера, оптическая плотность при 730 нм по истечении 6 мин снизилась на 0,588 ± 0,008, 0,581 ± 0,017 и 0,602 ± 0,012, соответственно (α 0,05, р 0,2196, r 0,7857), в то время как в растворах WST-8 при 450 нм для аналогичных образцов наблюдали увеличение оптической плотности на 0,178 ± 0,030, 0,222 ± 0,026 и 0,188 ± 0,036, соответственно (α 0,05, р 0,5157, r 0,0284).

Заключение. Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии статистически значимого влияния диастереомерного состава на антиоксидантные свойства образцов ДКВ. Таким образом, наблюдаемые различия в фармакологии цис- и транс-ДКВ следует объяснять селективностью взаимодействия с биологическими мишенями, а не способностью связывать свободные радикалы.

1. Kazakova M. A., Kurkin V. A., Ryzhov V. M., Lyamin A. V., Kozlov A. V. Comparative microbiological and phytochemical study of extracts from leaves of varietal forms of the genus Mentha L. Drug development & registration. 2025;14(1):265–273. (In Russ.) DOI: 10.33380/2305-2066-2025-14-1-1932.

2. Reshetov Ya. E., Ligacheva A. A., Trofimova E. S., Selivanova N. S., Krivoshchekov S. V., Basova E. V., Sherstoboev E. Yu., Avdeeva E. Yu., Kaminsky I. P., Danilets M. G., Belousov M. V. The component composition of the total flavonoid fractions from some Ericaceae family and their effect on the NO-stimulating activity of peritoneal macrophages. Drug development & registration. 2024;13(3):39–51. (In Russ.) DOI: 10.33380/2305-2066-2024-13-3-1813.

3. Luferov A. N., Bobkova N. V., Bokov D. O., Rodin M. N., Sergunova E. V., Kovaleva T. Yu., Rendyuk T. D., Strelyaeva A. V., Antsyshkina A. M., Prostodusheva T. V., Zaichikova S. G., Baeva V. M., Perova I. B., Eller K. I., Bessonov V. V. Identification and quantification of flavonoids and hydroxycinnamic acids in yellow wood anemone (Anemone ranunculoides L.) by UHPLC-DAD-HESI/MS analysis. Drug development & registration. 2024;13(2):106–117. DOI: 10.33380/2305-2066-2024-13-2-1505.

4. Das A., Baidya R., Chkraborty T., Samanta A. K., Roy S. Pharmacological basis and new insights of taxifolin: A comprehensive review. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2021;142;112004. DOI: 10.1016/j.biopha.2021.112004.

5. Okhlopkova Z. M., Ercisli S., Razgonova M. P., Ivanova N. S., Antonova E. E., Egorov Y. A., Kucharova E. V., Golokhvast K. S. Primary Determination of the Composition of Secondary Metabolites in the Wild and Introduced Artemisia martjanovii Krasch: Samples from Yakutia. Horticulturae. 2023;9(12):1329. DOI: 10.3390/horticulturae9121329.

6. Okhlopkova Z. M., Razgonova M. P., Rozhina Z. G., Egorova P. S., Golokhvast K. S. Dracocephalum jacutense Peschkova from Yakutia: Extraction and Mass Spectrometric Characterization of 128 Chemical Compounds. Molecules. 2023;28(11):4402. DOI: 10.3390/molecules28114402.

7. Zaytseva Y., Petruk A., Novikova T. Thidiazuron and LED Lighting Enhance Taxifolin and Rutin Production in Rhododendron mucronulatum Turcz. Microshoot Culture. Journal of Plant Growth Regulation. 2023;42:2933–2942. DOI: 10.1007/s00344-022-10757-4.

8. Li H., Zhang S., Dong Z., Shan X., Zhou J., Zeng W. De Novo Biosynthesis of Dihydroquercetin in Saccharomyces cerevisiae. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2024;72(35):19436–19446. DOI: 10.1021/acs.jafc.4c05546.

9. He Q., Yue M., Liu M., Ren X., Wang H., Chen J., Xiang J., He W., Ye S., Gao S., Xu S., Rao Y., Zhou J. De novo biosynthesis of dihydroquercetin in an engineered Yarrowia lipolytica with enhanced (2S)-eriodictyol. Food Bioscience. 2025;64:105912. DOI: 10.1016/j.fbio.2025.105912.

10. Terekhov R. P., Savina A. D., Pankov D. I., Korochkina M. D., Taldaev A., Yakubovich L. M., Zavadskiy S. P., Zhevlakova A. K., Selivanova I. A. Insights into the stereoisomerism of dihydroquercetin: analytical and pharmacological aspects. Frontiers in Chemistry. 2024;12:1439167. DOI: 10.3389/fchem.2024.1439167.

11. Vega-Villa K. R., Remsberg C. M., Ohgami Y., Yáñez J. A., Takemoto J. K., Andrews P. K., Davies N. M. Stereospecific high-performance liquid chromatography of taxifolin, applications in pharmacokinetics, and determination in tu fu ling (Rhizoma smilacis glabrae) and apple (Malus × domestica). Biomedical Chromatography. 2009;23(6):638–646. DOI: 10.1002/bmc.1165.

12. Vega-Villa K. R., Remsberg C. M., Takemoto J. K., Ohgami Y., Yáñez J. A., Andrews P. K., Davies N. M. Stereospecific pharmacokinetics of racemic homoeriodictyol, isosakuranetin, and taxifolin in rats and their disposition in fruit. Chirality. 2011;23(4):339–348. DOI: 10.1002/chir.20926.

13. Fischer A., Sellner M., Neranjan S., Smieško M., Lill M. A. Potential Inhibitors for Novel Coronavirus Protease Identified by Virtual Screening of 606 Million Compounds. International Journal of Molecular Sciences. 2020;21(10):3626. DOI: 10.3390/ijms21103626.

14. Oi N., Chen H., Kim M. O., Lubet R. A., Bode A. M., Dong Z. Taxifolin Suppresses UV-Induced Skin Carcinogenesis by Targeting EGFR and PI3K. Cancer Prevention Research. 2012;5(9):1103–1114. DOI: 10.1158/1940-6207.CAPR-11-0397.

15. Taldaev A., Terekhov R. P., Selivanova I. A., Pankov D. I., Anurova M. N., Markovina I. Y., Cong Z., Ma S., Dong Z., Yang F., Liao Y. Modification of Taxifolin Properties by Spray Drying. Scientia Pharmaceutica. 2022;90(4):67. DOI: 10.3390/scipharm90040067.

16. Re R., Pellegrini N., Proteggente A., Pannala A., Yang M., Rice-Evans C. Antioxidant Activity Applying an Improved ABTS Radical Cation Decolorization Assay. Free Radical Biology and Medicine. 1999;26:1231–1237. DOI: 10.1016/S0891-5849(98)00315-3.

17. Ilyasov I. R., Beloborodov V. L., Selivanova I. A. Three ABTS^•+ Radical Cation-Based Approaches for the Evaluation of Antioxidant Activity: Fast- and Slow-Reacting Antioxidant Behavior. Chemical Papers. 2018;72:1917–1925. DOI: 10.1007/s11696-018-0415-9.

18. lyasov I., Beloborodov V., Antonov D., Dubrovskaya A., Terekhov R., Zhevlakova A., Saydasheva A., Evteev V., Selivanova I. Flavonoids with Glutathione Antioxidant Synergy: Influence of Free Radicals Inflow. Antioxidants. 2020;9(8):695. DOI: 10.3390/antiox9080695.

19. Terekhov R. P., Taldaev A., Bocharov E. V., Pankov D. I., Savina A. D., Selivanova I. A. Analysis of cis-isomer-enriched dihydroquercetin sample by 1D and 2D NMR spectroscopy. Drug development & registration. 2024;13(2):68–76. DOI: 10.33380/2305-2066-2024-13-2-1751.

20. Terekhov R. P., Melnikov E. S., Nikitin I. D., Tokareva M. A., Rodina T. A., Savina A. D., Pankov D. I., Zhevlakova A. K., Beloborodov V. L., Selivanova I. A. Diastereomers of Spheroidal Form and Commercially Available Taxifolin Samples. Scientia Pharmaceutica. 2024;92(1):5. DOI: 10.3390/scipharm92010005.

21. Karpitskiy D. A., Bessonova E. A., Kartsova L. A., Tikhomirova L. I. Development of approach for flavonoid profiling of biotechnological raw materials Iris sibirica L. by HPLC with high-resolution tandem mass spectrometry. Phytochemical Analysis. 2022;33(6):869–878. DOI: 10.1002/pca.3135.

22. Van Deemter J. J., Zuiderweg F. J., Klinkenberg A. Longitudinal diffusion and resistance to mass transfer as causes of nonideality in chromatography. Chemical Engineering Science. 1956;5(6):271–289. DOI: 10.1016/0009-2509(56)80003-1.

23. González-López N. M., Insuasty-Cepeda D. S., Huertas-Ortiz K. A., Reyes-Calderón J. E., Martínez-Ramírez J. A., Fierro-Medina R., Rivera-Monroy Z. J., García-Castañeda J. E. Gradient Retention Factor Concept Applied to Method Development for Peptide Analysis by Means of RP-HPLC. ACS Omega. 2022;7(49):44817–44824. DOI: 10.1021/acsomega.2c04907.

24. Peristyy A., Nesterenko P. N., Das A., D’Alessandro D. M., Hilder E. F., Arrua R. D. Flow-dependent separation selectivity for organic molecules on metal–organic frameworks containing adsorbents. Chemical Communications. 2016;52:5301–5304. DOI: 10.1039/C6CC00111D

25. Jánovová L., Hroboňová K. Stationary phase type and temperature effect on HPLC separation of lactic acid enantiomers. Acta Chimica Slovaca. 2021;14(1):60–65. DOI: 10.2478/acs-2021-0008

26. Yadrova A. A., Grinevich O. I., Shafigulin R. V., Bulanova A. V. Influence of ionic liquids’ nature on chromatographic retention of benzimidazoles by RP HPLC. Journal of Liquid Chromatography & Related Technologies. 2020;44(3–4):127–139. DOI: 10.1080/10826076.2020.1858315

27. Heinisch S., Rocca J.-L. Sense and nonsense of high-temperature liquid chromatography. Journal of Chromatography A. 2009;1216(4):642–258. DOI: 10.1016/j.chroma.2008.11.079.

28. Ilyasov I. R., Beloborodov V. L., Selivanova I. A., Terekhov R. P. ABTS/PP Decolorization Assay of Antioxidant Capacity Reaction Pathways. International Journal of Molecular Sciences. 2020;21(3):1131. DOI: 10.3390/ijms21031131.

29. Park S.-M., He Y.-C., Gong C., Gao W., Bae Y.-S., Si C., Park K.-H., Choi S.-E. (2022) Effects of taxifolin from enzymatic hydrolysis of Rhododendron mucrotulatum on hair growth promotion. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 2022;10:995238. DOI: 10.3389/fbioe.2022.995238.

30. Zeouk I., Sifaoui I., Jalloul A. B., Bekhti K., Bazzocchi I. L., Piñero J. E., Jiménez I. A., Lorenzo-Morales J. Isolation, identification, and activity evaluation of antioxidant components from Inula viscosa: A bioguided approach. Bioorganic Chemistry. 2022;119:105551. DOI: 10.1016/j.bioorg.2021.105551.

31. Dobiasová S., Řehořová K., Kučerová D., Biedermann D., Káňová K., Petrásková L., Koucká K., Václavíková R., Valentová K., Ruml T., Macek T., Křen V., Viktorová J. Multidrug Resistance Modulation Activity of Silybin Derivatives and Their Anti-Inflammatory Potential. Antioxidants. 2020;9(5):455. DOI: 10.3390/antiox9050455.

32. Heider E. M., Harper J. K., Grant D. M., Hoffman A., Dugan F., Tomer D. P., O’Neill K. L. Exploring unusual antioxidant activity in a benzoic acid derivative: a proposed mechanism for citrinin. Tetrahedron. 2006;62(6):1199–1208. DOI: 10.1016/j.tet.2005.10.066.

33. Topal F., Nar M., Gocer H., Kalin P., Kocyigit U. M., Gülçin İ., Alwasel S. H. Antioxidant activity of taxifolin: an activity–structure relationship. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry. 2015;31(4):674–683. DOI: 10.3109/14756366.2015.1057723.

34. An H.-J., Yoon Y.-K., Lee J.-D., Jeong N.-H. Antioxidant and antimicrobial properties of dihydroquercetin esters. Brazilian Journal of Pharmaceutical Sciences. 2022;58:e190800. DOI: 10.1590/s2175-97902022e190800.

35. Huynh T. T. H., Wongmaneepratip W., Vangnai K. Relationship between Flavonoid Chemical Structures and Their Antioxidant Capacity in Preventing Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Formation in Heated Meat Model System. Foods. 2024;13(7):1002. DOI: 10.3390/foods13071002.

36. Das A., Ghosh B., Dasgupta S., Seal I., Sil S., Roy S. Inhibition of stemness and EMT by taxifolin ruthenium-p-cymene complex via downregulating the SOX2 and OCT4 expression on lung cancer. Arabian Journal of Chemistry. 2023;16(8):104995. DOI: 10.1016/j.arabjc.2023.104995.

37. Li X., Xie H., Jiang Q., Wei G., Lin L., Li C., Ou X., Yang L., Xie Y., Fu Z., Liu Y., Chen D. The mechanism of (+) taxifolin’s protective antioxidant effect for •OH-treated bone marrow-derived mesenchymal stem cells. Cellular & Molecular Biology Letters. 2017;22:31. DOI: 10.1186/s11658-017-0066-9.

38. Vu D. T., Falch E., Elvevoll E. O., Jensen I.-J. Enzymatic Hydrolysis of Orange-Footed Sea Cucumber (Cucumaria frondosa)—Effect of Different Enzymes on Protein Yield and Bioactivity. Foods. 2023;12(19):3685. DOI: 10.3390/foods12193685.

39. Lebedev V. G., Lebedeva T. N., Vidyagina E. O., Sorokopudov V. N., Popova A. A., Shestibratov K. A. Relationship between Phenolic Compounds and Antioxidant Activity in Berries and Leaves of Raspberry Genotypes and Their Genotyping by SSR Markers. Antioxidants. 2022;11(10):1961. DOI: 10.3390/antiox11101961.

40. Baković M., Perković L., Matijević G., Martić A., Vujović T., Ekić S., Fumić M., Jurić S., Čož-Rakovac R., Roje M., Jokić S., Jerković I. Bioprospecting of Five Ocimum sp. Cultivars from Croatia: New Potential for Dietary and Dermatological Application with Embryotoxicity Tests. Pharmaceuticals. 2023;16(7):981. DOI: 10.3390/ph16070981.

41. Mota J. C., Almeida P. P., Freitas M. Q., Stockler-Pinto M. B., Guimarães J. T. Far from being a simple question: The complexity between in vitro and in vivo responses from nutrients and bioactive compounds with antioxidant potential. Food Chemistry. 2023;402:134351. DOI: 10.1016/j.foodchem.2022.134351.