Optimization of flavonoid extraction conditions from the leaves and stems of medicinal rosemary (Rosmarinus officinalis L.)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Introduction. Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) is of significant interest as a source of biologically active compounds, particularly flavonoids and phenolic acids, which possess a pronounced hepatoprotective potential. The pharmaceutical markets of the Republic of Algeria and the Russian Federation have a need for affordable hepatoprotective agents based on herbal raw materials, which determines the relevance of developing domestic herbal preparations.

Objective: to optimize the conditions for the extraction of flavonoid compounds from the leaves and stems of rosemary officinalis for the development of a phytopreparation intended for the prevention and treatment of liver diseases.

Materials and methods. The object of the study was leaves and stems of medicinal rosemary (Rosmarinus officinalis L.), which are part of the shoots. The raw material was provided by the Algerian company “Tazmert” (batch No.ROS-2024-03, expiration date until 03.2026, moisture content 10%). The study investigated the influence of key technological parameters on the extraction process of flavonoids. For the quantitative determination of the total flavonoid content, a differential spectrophotometry method based on the reaction with aluminum chloride was used; measurements were taken at a wavelength of 400 nm with recalculation based on cynaroside.

Results. It was found that the maximum yield of flavonoids (1.76±0.06% in terms of cynaroside) is achieved under the following optimal conditions: a grinding degree of 1-2 mm, 75% ethyl alcohol, a plant material:extractant ratio of 1:100, and an extraction time of 45 minutes. The metrological evaluation confirmed the high reproducibility of the method (RSD did not exceed 2.66%, relative error was 3.3%).

Conclusion. The established optimal extraction conditions enable a yield of total flavonoids of 1.76 ± 0.06% (in terms of cynaroside), which opens prospects for the development of a new effective herbal medicine with hepatoprotective properties. The obtained results create a scientific basis for standardization of rosemary extract production technology and development of domestic medicinal products.

About the authors

Sofia Sahraoui

Belgorod State National Research University

Author for correspondence.
Email: sofiasahraoui95@gmail.com
ORCID iD: 0009-0003-2146-762X

second year postgraduate student, scientific specialty 3.4.1. Industrial pharmacy and technology of drug production, Institute of Pharmacy, Chemistry and Biology

Russian Federation, Pobedy str., 85, Belgorod, 308015

Elena Theodorovna Zhilyakova

Belgorod State National Research University

Email: EZhilyakova@bsu.edu.ru
ORCID iD: 0000-0002-8685-1601

Doctor of Pharmaceutical Sciences, Professor, Head of the Department of Pharmaceutical Technology, Institute of Pharmacy, Chemistry and Biology

Russian Federation, Pobedy str., 85, Belgorod, 308015

Anastasia Yuryevna Malyutina

Belgorod State National Research University

Email: malyutina_a@bsuedu.ru
ORCID iD: 0000-0001-6170-2151

Candidate of Pharmaceutical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Pharmaceutical Technology at the Institute of Pharmacy, Chemistry, and Biology

Russian Federation, Pobedy str., 85, Belgorod, 308015

References

  1. Сахрауи С., Жилякова Е.Т. Сравнительный анализ фармацевтических рынков препаратов для лечения заболеваний печени в Республике Алжир и Российской Федерации. Фармация. 2025; 3: 56–61. [Sakhraoui S., Zhilyakova E.T. Comparative analysis of pharmaceutical markets of drugs for treatment of liver diseases in the Republic of Algeria and the Russian Federation. Pharmacia. 2025; 3: 56–61. doi: 10.29296/25419218-2025-03-08 (in Russian)].
  2. Минушкин О.Н. Гепатопротекторы в лечении некоторых заболеваний печени. Медицинский совет. 2016; 14: 20–5. [Minushkin O.N. Hepatoprotectors in the treatment of some liver diseases. Meditsinskiy sovet. 2016; 14: 20–5 (in Russian)].
  3. Петрухина Д.А., Плетнева И.В., Сысуев Б.Б. Современные лекарственные средства (ассортимент) и тенденции в совершенствовании лекарственных форм гепатопротекторных средств (обзор). Разработка и регистрация лекарственных средств. 2021; 10 (3): 38–46. [Petrukhina D.A., Pletneva I.V., Sysuev B.B. Modern medicines (assortment) and trends in improving dosage forms of hepatoprotective agents (review). Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv. 2021; 10 (3): 38–46. doi: 10.33380/2305-2066-2021-10-3-38-46 (in Russian)].
  4. Аптечные продажи ЛС – гепатопротекторов. Мониторинг фармацевтического рынка. 2019. Доступно на: http://mosapteki.ru/material/aptechnye-prodazhi-ls-gepatoprotektorov-3733 [Aptechnye prodazhi LS – gepatoprotektorov. Monitoring farmatsevticheskogo rynka. 2019. Available at: http://mosapteki.ru/material/aptechnye-prodazhi-ls-gepatoprotektorov-3733 (in Russian)].
  5. Муравьева Д.А., Самылина И.А., Яковлев Г.П. Фармакогнозия: учебник. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Медицина, 2007; 656. [Muravyeva D.A., Samylina I.A., Yakovlev G.P. Pharmacognosy: textbook. 4th ed., revised and supplemented. Moscow: Meditsina, 2007; 656 (in Russian)].
  6. Буеверов А.О. Место гепатопротекторов в лечении заболеваний печени. Клинические перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. 2001; 4: 23–8. [Bueverov A.O. The place of hepatoprotectors in the treatment of liver diseases. Klinicheskie perspektivy gastroenterologii, gepatologii. 2001; 4: 23–8 (in Russian)].
  7. Ивашкин В.Т., Маевская М.В., Павлов Ч.С. и др. Клинические рекомендации Российской гастроэнтерологической ассоциации по диагностике и лечению неалкогольной жировой болезни печени. Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. 2016; 26 (2): 24–42. [Ivashkin V.T., Maevskaya M.V., Pavlov Ch.S. et al. Clinical guidelines of the Russian Gastroenterological Association for the diagnosis and treatment of non-alcoholic fatty liver disease. Rossiyskiy zhurnal gastroenterologii, gepatologii, koloproktologii. 2016; 26 (2): 24–42. doi: 10.22416/1382-4376-2016-26-2-24-42 (in Russian)].
  8. Лоранская И.Д., Лавриненко В.В. Гепатопротекторы: рациональные аспекты применения. Лечащий врач. 2018; 2: 56–60. [Loranskaya I.D., Lavrinenko V.V. Hepatoprotectors: rational aspects of use. Lechashchiy vrach. 2018; 2: 56–60 (in Russian)].
  9. Аляев Ю.Г., Амосов А.В., Газимиев М.А., Григорян В.А. Эффективность применения фитопрепарата Канефрон Н в комплексной терапии инфекций мочевыводящих путей. Урология. 2011; 5: 32–5. [Alyaev Yu.G., Amosov A.V., Gazimiev M.A., Grigoryan V.A. Efficacy of Canephron N herbal preparation in complex therapy of urinary tract infections. Urologiya. 2011; 5: 32–5 (in Russian)].
  10. Инструкция по применению биологически активной добавки к пище «Розмарина экстракт ВИС». Регистрационное удостоверение №RU.77.99.88.003.Е.004425.12.14 от 22.12.2014. [Instructions for use of dietary supplement "Rosemary extract VIS". Registration certificate No.RU.77.99.88.003.E.004425.12.14 dated 22.12.2014 (in Russian)].
  11. Guimarães N.S.S., Ramos V.S., Prado-Souza L.F.L., Lopes R.M., Arini G.S., Feitosa L.G.P., Silva R.R., Nantes I.L., Damasceno D.C., Lopes N.P., Rodrigues T. Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) Glycolic Extract Protects Liver Mitochondria from Oxidative Damage and Prevents Acetaminophen-Induced Hepatotoxicity. Antioxidants. 2023; 12 (3): 628. doi: 10.3390/antiox12030628
  12. Irakli M., Skendi A., Bouloumpasi E., Christaki S., Biliaderis C.G., Chatzopoulou P. Sustainable Recovery of Phenolic Compounds from Distilled Rosemary By-Product Using Green Extraction Methods: Optimization, Comparison, and Antioxidant Activity. Molecules. 2023; 28 (18): 6669. doi: 10.3390/molecules28186669
  13. Elufioye T.O., Habtemariam S. Hepatoprotective effects of rosmarinic acid: Insight into its mechanisms of action. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2019; 112: 108600. doi: 10.1016/j.biopha.2019.108600
  14. Государственная фармакопея Российской Федерации. XV издание. Розмарина лекарственного листья. Доступно на: https://pharmacopoeia.regmed.ru/pharmacopoeia-projects/izdanie-15/rozmarina-lekarstvennogo-listya/?vers=6424 [Accessed 21.05.2024] [Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiyskoy Federatsii. XV izdaniye. Rozmarina lekarstvennogo listya. (in Russian)].
  15. Самылина И.А., Сорокина А.А. Сравнительный анализ номенклатуры лекарственного растительного сырья, используемого в отечественной и мировой фармакопейной практике. Фармация и фармакология. 2019; 7 (4): 240–55. [Samylina I.A., Sorokina A.A. Comparative analysis of the nomenclature of medicinal plant raw materials used in domestic and world pharmacopoeial practice. Farmatsiya i farmakologiya. 2019; 7 (4): 240–55. doi: 10.19163/2307-9266-2019-7-4-240-255 (in Russian)].
  16. Маланкина Е.Л. Розмарин лекарственный: особенности выращивания и использования. Картофель и овощи. 2015; 6: 32–4. [Malankina E.L. Medicinal rosemary: features of cultivation and use. Kartofel i ovoshchi. 2015; 6: 32–4 (in Russian)].
  17. Шарова О.В., Куркин В.А. Фармакогностическое изучение розмарина лекарственного. Известия Самарского научного центра РАН. 2013; 15 (3–6): 1917–20. [Sharova O.V., Kurkin V.A. Pharmacognostic study of medicinal rosemary. Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAN. 2013; 15 (3–6): 1917–20 (in Russian)].
  18. Sharma Y., Velamuri R., Fagan J., Schaefer J. Full-Spectrum Analysis of Bioactive Compounds in Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) as Influenced by Different Extraction Methods. Molecules. 2020; 25 (20): 4599. doi: 10.3390/molecules25204599
  19. Ковалева Е.Л., Шелестова В.В., Фролова Л.Н. и др. Современные требования к контролю качества лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов по показателю «Измельченность». Ведомости Научного центра экспертизы средств медицинского применения. 2020; 10 (4): 218–27. [Kovaleva E.L., Shelestova V.V., Frolova L.N. i dr. Sovremennyye trebovaniya k kontrolyu kachestva lekarstvennogo rastitelnogo syrya i lekarstvennykh rastitelnykh preparatov po pokazatelyu «Izmelchennost». Vedomosti Nauchnogo tsentra ekspertizy sredstv meditsinskogo primeneniya. 2020; 10 (4): 218–27 (in Russian)]. doi: 10.30895/1991-2919-2020-10-4-218-227
  20. Ragab M., Abdelhamid O., Said A. Protective effect of rosemary on liver cirrhosis induced experimentally in rats. World Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. 2020; 9 (1): 1485–505. doi: 10.20959/wjpps20201-15370
  21. Рябов Н.А., Рыжов В.М., Куркин В.А. Методика количественного определения суммы флавоноидов в почках дуба черешчатого Quercus robur L. Фармация и фармакология. 2021; 9 (5): 356–66. [Ryabov N.A., Ryzhov V.M., Kurkin V.A. Metodika kolichestvennogo opredeleniya summy flavonoidov v pochkakh duba chereshchatogo Quercus robur L. Farmatsiya i farmakologiya. 2021; 9 (5): 356–66. doi: 10.19163/2307-9266-2021-9-5-356-366 (in Russian)]
  22. Общая фармакопейная статья ОФС.1.2.3.0018.15 «Определение содержания флавоноидов в лекарственном растительном сырье». В: Государственная фармакопея Российской Федерации. XV издание. Том I. Доступно на: https://meganorm.ru/Data/542/54241.pdf [Accessed 20.07.2025] [Obshchaya farmakopeinaya statya OFS.1.2.3.0018.15 «Opredeleniye soderzhaniya flavonoidov v lekarstvennom rastitelnom syrye». V: Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiyskoy Federatsii. XV izdaniye. Tom I. (in Russian)].
  23. Джавахян М.А., Токарева М.Г., Фадеев Н.Б., Дул В.Н., Прожогина Ю.Э., Каленикова Е.И. Разработка и валидация методики количественного определения суммы флавоноидов в жидком и сухом экстрактах растительной композиции. Вопросы обеспечения качества лекарственных средств. 2021; 1: 12–22. [Dzhavakhyan M.A., Tokareva M.G., Fadeev N.B., Dul V.N., Prozhogina Yu.E., Kalenikova E.I. Razrabotka i validatsiya metodiki kolichestvennogo opredeleniya summy flavonoidov v zhidkom i sukhom ekstraktakh rastitelnoy kompozitsii. Voprosy obespecheniya kachestva lekarstvennykh sredstv. 2021; 1: 12–22. doi: 10.34907/JPQAI.2021.26.35.003 (in Russian)].
  24. Общая фармакопейная статья. Статистическая обработка результатов физических, физико-химических и химических испытаний. В: Государственная фармакопея Российской Федерации. XV издание. Раздел 11. Доступно на: https://pharmacopoeia.regmed.ru/pharmacopoeia/izdanie-15/1/1-1/statisticheskaya-obrabotka-rezultatov-fizicheskikh-fiziko-khimicheskikh-i-khimicheskikh-ispytaniy/ [Accessed 20.07.2025] [Obshchaya farmakopeinaya statya. Statisticheskaya obrabotka rezultatov fizicheskikh, fiziko-khimicheskikh i khimicheskikh ispytaniy. V: Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiyskoy Federatsii. XV izdaniye. Razdel 11. (in Russian)].
  25. Общая фармакопейная статья. Валидация аналитических методик. В: Государственная фармакопея Российской Федерации. XV издание. Глава 1.1. Доступно на: https://pharmacopoeia.regmed.ru/pharmacopoeia/izdanie-15/1/1-1/validatsiya-analiticheskikh-metodik/ [Accessed 08.03.2025]. [Obshchaya farmakopeinaya statya. Validatsiya analiticheskikh metodik. V: Gosudarstvennaya farmakopeya Rossiyskoy Federatsii. XV izdaniye. Glava 1.1. (in Russian)].

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».