Desarrollo experimental de condiciones de extracción de té verde comercial con altos contenidos de egcg para aplicación en salud humana
Green tea is obtained from the species Camellia sinensis, which has high contents of catechins, possessing antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer properties. Among the most studied is epigallocatechin-gallate (EGCG) as it is found in greater proportion, considered the most potent bioactive c...
- Autores:
-
Cerón Rojas, Natalia
Osorio Vargas, Daniela
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2024
- Institución:
- Universidad ICESI
- Repositorio:
- Repositorio ICESI
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- spa
- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
- https://hdl.handle.net/10906/130376
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- Palabra clave:
- Té verde
Catequinas
EGCG
Cafeína
Formulación magistral
Estudio de degradación forzada
Trabajos de grado de Química Farmacéutica
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Green tea is obtained from the species Camellia sinensis, which has high contents of catechins, possessing antioxidant, anti-inflammatory, and anticancer properties. Among the most studied is epigallocatechin-gallate (EGCG) as it is found in greater proportion, considered the most potent bioactive compound in green tea, and due to its antimicrobial effects, it can contribute to oral health. Therefore, the objective of the project was to develop experimental extraction and drying conditions for premium green tea leaves to obtain high EGCG contents for application in a magistral formulation. To achieve this, a protocol for the extraction and drying of premium green tea was developed to contain high percentages of EGCG, which was established by standardizing an analytical method for its evaluation; and finally, the incorporation of lyophilized tea into a magistral formulation was evaluated, as well as its stability through a forced degradation study. Finally, the content of EGCG and caffeine was 1.58 mg/g and 82.31 mg/g in the green tea powder, respectively; in the forced degradation studies, no decrease in concentration over time or incorporation of the tea was observed, but after changes in sample preparation before entering the equipment for evaluation, a slight degradation of EGCG was observed. Therefore, the green tea extraction conditions were optimized, and simultaneously, issues in the preparation protocol of the magistral formulation were evidenced. |
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1. Kong, C., Zhang, H., Li, L. & Liu, Z. Effects of green tea extract epigallocatechin - 3 - gallate (EGCG) on oral disease - associated microbes: a review. J Oral Microbiol 14 , (2022). 2. Musial, C., Kuban - Jankowska, A. & Gorska - Ponikowska, M. Beneficial Properties of Green Tea Catechins. Int J Mol Sci 21 , (2020). 3. Pasrija, D. & Anandharamakrishnan, C. Techniques for Extraction of Green Tea Polyphenols: A Review. Food Bioproc Tech 8 , 935 – 950 (2015). 4. Castelló Gómez, M., Fito Suñer, P., Seguí Gil, L. & Betoret Valls, N. Fundamentos de La Extracción Sólido - Líquido. (2020). 5. Plaskova, A. & Mlcek, J. New insights of the application of water or ethanol - water plant extract rich in active compounds in food. Frontiers in Nutrition vol. 10 Preprint at https://doi.org/10.3389/fnut.2023.1118761 (2023). 6. Perva - Uzunalić, A. et al. Extraction of active ingredients from green tea (Camellia sinensis): Extraction efficiency of major catechins and caffeine. Food Chem 96 , 597 – 605 (2006). 7. Bindes, M. M. M., Cardoso, V. L., Reis, M. H. M. & Boffito, D. C. Maximisation of the polyphenols extraction yield from green tea leaves and sequential clarification. J Food Eng 241 , 97 – 104 (2019). 8. Nowak, D. & Jakubczyk, E. The Freeze - Drying of Foods — The Characteristic of the Process Course and the Effect of Its Parameters on the Physical Properties of Food Materials. Foods 9 , (2020). 9. Merck. HPTLC. https://www.merckmillipore.com/CO/es/analytics - sample - preparation/learning - center - thin - layer - chromatography/hptlc/NGub.qB.fCoAAAFVPmJDx07N,nav?ReferrerURL=https%3A %2F%2Fwww.google.com%2F. 10. Measurlabs. UPLC - MS Analysis | Ultra - Performance Liquid Chromatography. https://measurlabs.com/methods/uplc - ms - analysis/. 11. Gormley, M., Creaney, G., Schache, A., Ingarfield, K. & Conway, D. I. Reviewing the epidemiology of head and neck cancer: definitions, trends and risk factors. Br Dent J 233 , 780 – 786 (2022). 12. Majeed, H. & Gupta, V. Adverse Effects of Radiation Therapy. StatPearls (2023). 13. Gramza - Michałowska, A. Caffeine in tea Camellia sinensis — Content, absorption, benefits and risks of consumption. J Nutr Health Aging 18 , 143 – 149 (2014). 14. Ci - Jie, H. et al. Studies on the mechanism of efficient extraction of tea components by aqueous ethanol. Food Chem 194 , 312 – 318 (2016). 15. Choung, M. G. et al. Comparison of extraction and isolation efficiency of catechins and caffeine from green tea leaves using different solvent systems. Int J Food Sci Technol 49 , 1572 – 1578 (2014). 16. Saklar Ayyildiz, S. et al. Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 , 37 – 44 (2018). 17. Kumar, K., Srivastav, S. & Sharanagat, V. S. Ultrasound assisted extraction (UAE) of bioactive compounds from fruit and vegetable processing by - products: A review. Ultrason Sonochem 70 , (2021). 18. Hu, C. J. et al. Studies on the mechanism of efficient extraction of tea components by aqueous ethanol. Food Chem 194 , 312 – 318 (2016). 19. Chang, R. & Goldsby, K. Química. (2013). 20. Kim, J. M. et al. Effect of storage temperature on the antioxidant activity and catechins stability of Matcha (Camellia sinensis). Food Sci Biotechnol 29 , 1261 – 1271 (2020). 21. Grzelczyk, J., Fiurasek, P., Kakkar, A. & Budryn, G. Evaluation of the thermal stability of bioactive compounds in coffee beans and their fractions modified in the roasting process. Food Chem 387 , (2022). 22. Braun, R. J. & Parrott, E. L. Influence of Viscosity and Solubilization on Dissolution Rate. J Pharm Sci 61 , 175 – 178 (1972). 23. Telis, V. R. N., Telis Romero, J., Mazzotti, H. B. & Gabas, A. L. Viscosity of aqueous carbohydrate solutions at different temperatures and concentrations. Int J Food Prop 10 , 185 – 195 (2007). 24. Wilde, P. J. Improving Emulsion Stability Through Selection of Emulsifiers and Stabilizers. Food Science 1 , 1 – 9 (2019). |
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Therefore, the objective of the project was to develop experimental extraction and drying conditions for premium green tea leaves to obtain high EGCG contents for application in a magistral formulation. To achieve this, a protocol for the extraction and drying of premium green tea was developed to contain high percentages of EGCG, which was established by standardizing an analytical method for its evaluation; and finally, the incorporation of lyophilized tea into a magistral formulation was evaluated, as well as its stability through a forced degradation study. Finally, the content of EGCG and caffeine was 1.58 mg/g and 82.31 mg/g in the green tea powder, respectively; in the forced degradation studies, no decrease in concentration over time or incorporation of the tea was observed, but after changes in sample preparation before entering the equipment for evaluation, a slight degradation of EGCG was observed. Therefore, the green tea extraction conditions were optimized, and simultaneously, issues in the preparation protocol of the magistral formulation were evidenced.El té verde se obtiene de la especie Camellia sinensis que posee altos contenidos de catequinas, las cuales tienen propiedades antioxidantes, antinflamatorias y anticancerígenas. Entre las más estudiadas se encuentra la epigalocatequina-galato (EGCG) pues se encuentra en mayor proporción, se considera el bioactivo más potente del té verde y por sus efectos antimicrobianos puede contribuir en la salud bucal. Así pues, el objetivo del proyecto fue desarrollar las condiciones experimentales de extracción y secado para hojas de té verde premium, y así obtener altos contenidos de EGCG para su aplicación en una formulación magistral. Para lograrlo, se realizó un protocolo de extracción y secado de té verde premium que contuviera altos porcentajes de EGCG, lo cual se estableció al estandarizar un método analítico para su valoración; y por último, se evaluó la incorporación del té liofilizado en una formulación magistral, así como también su estabilidad con un estudio de degradación forzada. Finalmente, el contenido de EGCG y cafeína fue de 1.58mg/g y 82.31 mg/g en el polvo de té verde, respectivamente; en los estudios de degradación forzada no se logró observar una disminución de la concentración a lo largo del tiempo ni la incorporación del té, pero después de cambios en la preparación de las muestras antes de ingresarlas al equipo para su valoración, se consiguió observar una leve degradación de EGCG. Por lo tanto, se lograron optimizar las condiciones de extracción de té verde y, a su vez, se consiguió evidenciar inconvenientes en el protocolo de la preparación del magistral.1. RESUMEN EJECUTIVO -- 2. INTRODUCCIÓN -- 2.1. Té verde (Camellia Sinensis) -- 2.1.1. Marcadores del té verde -- 2.1.2. Extracción de té verde -- 2.1.2.1. Tipo de solvente para la extracción de té verde -- 2.1.2.2. Relación material vegetal/volumen de solvente -- 2.1.2.3. Tamaño de partícula de material vegetal -- 2.1.2.4. Temperatura y tiempo de extracción -- 2.1.3. Secado de té verde -- 2.1.4. Valoración de marcadores de té verde -- 2.2. Aplicaciones en salud humana -- 2.2.1. Cáncer de cuello y cabeza (HNC) -- 3. OBJETIVOS -- 3.1. OBJETIVO GENERAL -- 3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS -- 3.2.1. Objetivo específico 1 -- 3.2.2. Objetivo específico 2 -- 3.2.3. Objetivo específico 3 -- 4. METODOLOGÍA -- 4.1. Reactivos y materiales -- 4.2. Ensayos preliminares: Optimización de los procesos de extracción -- 4.3. Extracción de té verde -- 4.4. Secado del extracto de té verde -- 4.5. Estudio de degradación forzada de la formulación magistral -- 5. RESULTADOS Y DISCUSIÓN -- 5.4. Estudio de degradación forzada con corrección en el protocolo de la formulación magistral -- 6. CONCLUSIONES -- 7. AGRADECIMIENTOS -- 8. REFERENCAS BILIOGRÁFICASTrabajo de Grado para obtener el título del Programa de Química FarmacéuticaProfesional33 páginasDigitalapplication/pdfspaUniversidad IcesiBarberi de Ingeniería, Diseño y Ciencias AplicadasQuímica FarmacéuticaSantiago de CaliEL AUTOR, expresa que la obra objeto de la presente autorización es original y la elaboró sin quebrantar ni suplantar los derechos de autor de terceros, y de tal forma, la obra es de su exclusiva autoría y tiene la titularidad sobre éste. PARÁGRAFO: en caso de queja o acción por parte de un tercero referente a los derechos de autor sobre el artículo, folleto o libro en cuestión, EL AUTOR, asumirá la responsabilidad total, y saldrá en defensa de los derechos aquí autorizados; para todos los efectos, la Universidad Icesi actúa como un tercero de buena fe. Esta autorización, permite a la Universidad Icesi, de forma indefinida, para que en los términos establecidos en la Ley 23 de 1982, la Ley 44 de 1993, leyes y jurisprudencia vigente al respecto, haga publicación de este con fines educativos Todo persona que consulte ya sea la biblioteca o en medio electróico podrá copiar apartes del texto citando siempre la fuentes, es decir el título del trabajo y el autohttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Desarrollo experimental de condiciones de extracción de té verde comercial con altos contenidos de egcg para aplicación en salud humanabachelor thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTrabajo de gradoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/bachelorThesisTodo PúblicoTé verdeCatequinasEGCGCafeínaFormulación magistralEstudio de degradación forzadaTrabajos de grado de Química FarmacéuticaGreen teaCatechinsEGCGCaffeineMagistral formulationForced degradation study1. Kong, C., Zhang, H., Li, L. & Liu, Z. Effects of green tea extract epigallocatechin - 3 - gallate (EGCG) on oral disease - associated microbes: a review. J Oral Microbiol 14 , (2022).2. Musial, C., Kuban - Jankowska, A. & Gorska - Ponikowska, M. Beneficial Properties of Green Tea Catechins. Int J Mol Sci 21 , (2020).3. Pasrija, D. & Anandharamakrishnan, C. Techniques for Extraction of Green Tea Polyphenols: A Review. Food Bioproc Tech 8 , 935 – 950 (2015).4. Castelló Gómez, M., Fito Suñer, P., Seguí Gil, L. & Betoret Valls, N. Fundamentos de La Extracción Sólido - Líquido. (2020).5. Plaskova, A. & Mlcek, J. New insights of the application of water or ethanol - water plant extract rich in active compounds in food. Frontiers in Nutrition vol. 10 Preprint at https://doi.org/10.3389/fnut.2023.1118761 (2023).6. Perva - Uzunalić, A. et al. Extraction of active ingredients from green tea (Camellia sinensis): Extraction efficiency of major catechins and caffeine. 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Majeed, H. & Gupta, V. Adverse Effects of Radiation Therapy. StatPearls (2023).13. Gramza - Michałowska, A. Caffeine in tea Camellia sinensis — Content, absorption, benefits and risks of consumption. J Nutr Health Aging 18 , 143 – 149 (2014).14. Ci - Jie, H. et al. Studies on the mechanism of efficient extraction of tea components by aqueous ethanol. Food Chem 194 , 312 – 318 (2016).15. Choung, M. G. et al. Comparison of extraction and isolation efficiency of catechins and caffeine from green tea leaves using different solvent systems. Int J Food Sci Technol 49 , 1572 – 1578 (2014).16. Saklar Ayyildiz, S. et al. Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 , 37 – 44 (2018).17. Kumar, K., Srivastav, S. & Sharanagat, V. S. Ultrasound assisted extraction (UAE) of bioactive compounds from fruit and vegetable processing by - products: A review. 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