Antioxidant properties of the dihydroquercetin with alpha-tocopherol combi-nations in free radical oxidation

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Introduction. A significant factor in the manifestation of the compound antioxidant ability is a pattern of its interaction with other antioxidants, which affects the demonstrated final antioxidant effect. Flavonoids display different antioxidant capacities along with a wide range of biological activity, dihydroquercetin in particular. The role of the regenerating component in the cycles of mutual transformations in antioxidant systems is assumed for dihydroquercetin as it's a compound with a high profile of antiradical capacity. Here we focused on the nature of the antioxidant activity presentation in a composition consisting of dihydroquercetin and the essential antioxidant α-tocopherol. The combination was studied in a wide ratio range of the dihydroquercetin-α-tocopherol composition components from 1:1 to 1:20, based on the assumption that the concentration of the second component in living systems is excessive.

Aim. The work aimed to determine the nature of the dihydroquercetin-α-tocopherol composition antioxidant activity in vitro, both in general and in terms of the individual component’s action.

Material and methods. The antioxidant effects of the composition were studied within the framework of decolorization and kinetic methods based on the inhibition of model radical cations of 2,2'-azino-bis-(3-ethylbenzthiosoline-6-sulfonic acid) diammonium salt. To determine the nature of the individual components' action, high-resolution mass spectrometry was used, based on the analysis of the spectra of which kinetic curves of the consumption of the components of the composition were constructed.

Results. A study of the interaction of dihydroquercetin with α-tocopherol by the decolorization method showed that a slight subadditive effect was observed for all ratios of the components of the compositions. The kinetic method revealed a two-stage nature of the antioxidant activity manifestation of the composition, with the first stage of the induction period being attributed to the α–tocopherol action, and the second to dihydroquercetin. In support of the hypothesis expressed, it was shown by high-resolution mass spectrometry that a decrease in the concentration of dihydroquercetin in the composition begins only after almost complete α-tocopherol consumption.

Conclusions. α-Tocopherol prevents the oxidation of dihydroquercetin by radical cations ABTS•+ when acting together in the composition, and regeneration of one antioxidant by another does not occur.

About the authors

I. R. Ilyasov

A.P. Nelyubin Faculty of Pharmacy, Sechenov First Moscow State Medical University

Author for correspondence.
Email: igor@ilyasov.net

Ph.D. (Pharm.), Associate Professor at the Department of Chemistry

Russian Federation, Moscow

A. V. Braun

27th Scientific Center of the Ministry of Defense of the Russian Federation

Email: avbraun@yandex.ru

Ph.D. (Chem.)

Russian Federation, Moscow

V. V. Olicheva

A.P. Nelyubin Faculty of Pharmacy, Sechenov First Moscow State Medical University

Email: olicheva_v_v@student.sechenov.ru

Student

Russian Federation, Moscow

O. V. Fateenkova

A.P. Nelyubin Faculty of Pharmacy, Sechenov First Moscow State Medical University

Email: fateenkova-olga@mail.ru

Post-graduate Student, Department of Chemistry

Russian Federation, Moscow

V. N. Fateenkov

27th Scientific Center of the Ministry of Defense of the Russian Federation

Email: fv08364@gmail.com

Ph.D. (Military Sciences), Associate Professor

Russian Federation, Moscow

A. K. Zhevlakova

A.P. Nelyubin Faculty of Pharmacy, Sechenov First Moscow State Medical University

Email: azh-68@mail.ru

Senior Lecturer at the Department of Chemistry

Russian Federation, Moscow

I. V. Voskoboynikova

JSC "FPC FarmVILAR"

Email: voskoboynikova@pharmvilar.ru

Ph.D. (Pharm.); General Director

Russian Federation, Moscow

V. K. Kolkhir

All-Russian Scientific Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants (VILAR)

Email: kolkhir@pharmvilar.ru

Dr.Sc. (Med.), Chief Researcher, Department of Experimental and Clinical Pharmacology

Russian Federation, Moscow

V. L. Beloborodov

A.P. Nelyubin Faculty of Pharmacy, Sechenov First Moscow State Medical University

Email: vlbe@list.ru

Dr.Sc. (Pharm.), Professor, Head of the Department of Chemistry

Russian Federation, Moscow

References

  1. Chen X., Li H., Zhang B. et al. The synergistic and antagonistic antioxidant interactions of dietary phytochemical combinations. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 2022; 62(20): 5658–5677.
  2. Durak A., Gawlik-Dziki U., Kowalska I. Coffee with ginger – Interactions of biologically active phytochemicals in the model system. Food Chemistry. 2015; 166: 261–269.
  3. Freeman B.L., Eggett D.L., Parker T.L. Synergistic and An-tagonistic Interactions of Phenolic Compounds Found in Na-vel Oranges. Journal of Food Science. 2010; 75(6): C570–C576.
  4. Stinco C.M. Heredia F.J., Vicario I.M. et al. In vitro antioxidant capacity of tomato products: Relationships with their lycopene, phytoene, phytofluene and alpha-tocopherol contents, evaluation of interactions and correlation with reflectance measurements. LWT  Food Science and Technology. 2016; 65: 718–724.
  5. Sunil C., Xu B. An insight into the health-promoting effects of taxifolin (dihydroquercetin). Phytochemistry. 2019; 166: 112066.
  6. Tavadyan L.A., Minasyan S.H. Synergistic and antagonistic co-antioxidant effects of flavonoids with trolox or ascorbic ac-id in a binary mixture. J Chem Sci. 2019; 131(5): 40.
  7. Péter S., Friedel A., Roos F.F. et al. A Systematic Review of Global Alpha-Tocopherol Status as Assessed by Nutritional Intake Levels and Blood Serum Concentrations. International Journal for Vitamin and Nutrition Research. 2015; 85(5–6): 261–281.
  8. Re R., Pellegrini N., Proteggente A., et al. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radic Biol Med. 1999; 26(9–10): 1231–1237.
  9. Ilyasov I., Beloborodov V., Antonov D., et al., Flavo-noids with Glutathione Antioxidant Synergy: Influence of Free Radicals Inflow: 8. Antioxidants. Multidisci-plinary Digital Publishing Institute. 2020; 9(8): 695.
  10. Ilyasov I.R., Beloborodov V.L., Selivanova I.A. Three ABTS•+ radical cation-based approaches for the evaluation of antioxi-dant activity: fast- and slow-reacting antioxidant behavior. Chem. Pap. 2018; 72(8): 1917–1925.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1

Download (58KB)
3. Fig. 2

Download (73KB)

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».