Encapsulation of the Piperine Present in Piper tuberculatum Species Using Multilamellar Vesicles and Determination of its Antioxidant Power

• Autores: Lina M. Reyes Solís, Rubén A. Sánchez, Jaime Restrepo Osorio
• Localización: Revista de Ciencias Universidad del Valle, ISSN-e 2248-4000, ISSN 0121-1935, Vol. 21, Nº. 2, 2017, págs. 11-28
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Encapsulación de la piperine presente en la especie Piper tuberculatum utilizando vesículas multilamelares y determinación de su poder antioxidante
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    Resumen La piperina, alcaloide presente en la especie vegetal pipilongo (Piper tuberculatum) a la cual se le asocian propiedades antioxidantes, fue encapsulada en vesículas multilamelares (MLV). Para ello se realizó la validación de la metodología de extracción a través de curvas de calibración de piperina estándar por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) utilizando una columna C18, fase móvil MetOH:H2O (70:30) y detectada por UV a 340 nm con una tasa de flujo de 0.7 mL/min. El rango lineal y linealidad fueron halladas entre 1 a 300 ppm, con R2 de 0.995. En la extracción del fruto de pipilongo se estudió el efecto de dos factores, disolventes y potencia de ultrasonido, para la optimización de condiciones y mayor extracción de piperina en pipilongo. La máxima concentración de piperina (246.50 ppm) fue encontrada en las condiciones de ultrasonido (US 20 KHz a 175W, 40 min) utilizando etanol como disolvente de extracción. Del extracto, se aisló la piperina utilizando una solución de KOH 10% etanólico. Fue purificada y caracterizada mediante punto de fusión, IR, GC-MS y RMN 1H. Una vez obtenido el extracto, se procedió a la formación de liposomas. Las vesículas de fosfatidilcolina y colesterol fueron preparadas con extracto y con piperina a diferentes concentraciones e hidratadas con buffer PBS a pH 7.40. El tamaño promedio de las partículas formadas, medido por dispersión de luz dinámica (DLS), estuvo en un rango de 299.7-531.9 nm. Para el estudio de la actividad antioxidante, se preparó una solución de DPPH 0.2 mM y se llevó a reacción con los liposomas de extracto y de piperina y sus correspondientes formas libres durante 60 min, medidos a 520 nm. El IC50 calculado para el extracto y la piperina fueron 2.8±0.2 y 21333±1499 ppm, respectivamente. Estos valores de IC50 fueron comparados frente a un estándar de referencia preparado bajo las mismas condiciones, quercetina (IC50 2.5±0.1 ppm). El ensayo con DPPH mostró que la forma liberada posee mayor actividad antioxidante mientras que en la encapsulación atenúa y estabiliza esta capacidad.

  • English

    Abstract The piperine is an alkaloid present in the vegetal species pipilongo (Piper tuberculatum). Antioxidant properties are associated to this plant. It was encapsulated in multilamellar vesicles (MLV). For that, the validation of the extraction methodology through calibration curves of standard piperine by high resolution liquid chromatography (HPLC) was performed, using a column of C18, mobile phase MetOH: H2O (70:30) and detected by UV to 340nm with a fluency rate of 0.7 mL/ min. The lineal and non-lineal ranges were found between 1 and 300 ppm, with R2 of 0.995. During the extraction of the pipilongo fruit, the effect of two factors, solvents and ultrasound power, was studied, for the optimization of conditions and higher extraction of piperine in pipilongo. The maximum concentration of piperine (246.50 ppm) was found, using ethanol as extraction solvent. The piperine was isolated from its extract, using a solution of KOH with 10 % ethanol. It was purified and characterized by melting point, IR, GC-MS y RMN 1H. Once the extract was obtained, it was proceeded to the formation of liposomes. The phosphatidylcholine and cholesterol vesicles were prepared with extract and with piperine at different concentrations and hydrated with buffer pH 7.40. The average size of the particles formed, measured by dynamic light scattering (DLS), was in a range of 299.7-531.9 nm. For the study of antioxidant activity, a solution of DPPH 0.2 mM was prepared and a reaction was carried out with the extract and piperine liposomes and their corresponding free forms. The IC50 calculated for the extract and piperine were 2.8±0.2 and 21333±1499 ppm, respectively. These values of IC50 were compared against a standard of reference Quercetin, prepared under the same conditions. The test with DPPH showed that the released form possesses greater antioxidant activity while in encapsulation form, it attenuates and stabilizes this capacity.