Isolierung, Strukturaufklärung und Eigenschaften von polyphenolischen Verbindungen aus Aspalathus linearis und Rheum rhaponticum

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde der Gartenrhabarber (Rheum rhaponticum) sowie der Rooibostee (Aspalathus linearis) auf Polyphenole untersucht. Nach Extraktion des Pflanzenmaterials wurden die MLCCC sowie die präparative HPLC zur Substanzisolierung genutzt. Durch verschiedene NMR-Techniken (1H, 13C, HMBC, HMQC) und der HR-MS konnten die Strukturen der Reinstsubstanzen eindeutig verifiziert werden. Aus dem Gartenrhabarber wurden Stilbene, Stilbenglycoside und Flavonoide isoliert. Im fermentierten und unfermentierten Rooibostee konnten Flavanon-C-glycoside, Dihydrochalcone, Flavon-C-glycoside, Flavonol-O-glycoside, Hydroxybenzoesäuren, Hydroxyzimtsäuren, Flavone, Flavonole und Flavanole hinsichtlich ihrer Struktur aufgeklärt werden. Die Zusammensetzung der Polyphenole vom unfermentierten Tee wird während der Fermentation durch die Folgereaktionen der Dihydrochalcone verändert. Durch Modellinkubationen konnte einerseits die Reaktion von Aspalathin zu den korrespondierenden Flavanon-C-glycosiden und Flavon-C-glycosiden nachgewiesen werden. Andererseits wurde der erste Reaktionsschritt von Aspalathin zu höhermolekularen Bräunungsprodukten näher charakterisiert. Erstmalig wurden die aus dem Rooibostee isolierten Flavonoide hinsichtlich ihres antioxidativen Potenzials untersucht. Hierzu wurden drei verschiedene Testsysteme (TEACAssay, Fremy's-Salz-Test, LDL-Oxidationstest) verwendet. Durch eine Entkopplung des LDL-Oxidationstests wurde dieser ex vivo-Assay weiter an die Situation in vivo angenähert. Die antioxidativen Testsysteme wurden zur Entwicklung eines Screening-Verfahrens genutzt. Die verschiedenen Extrakte des Rooibostees wurden hierbei durch HPLC-DAD aufgetrennt und anschließend fraktioniert. Die einzelnen Fraktionen wurden in das jeweilige Testsystem eingebracht. Der TEAC-Test stellte sich hierbei als das für ein Screening-Verfahren geeignete System heraus. Diese Methode kann vor allem dann genutzt werden, wenn das antioxidative Potenzial von Naturstoffextrakten vor einer gezielten Substanzisolierung abgeschätzt werden soll.

In the present dissertation garden rhubarb (Rheum rhaponticum) as well as rooibos tea (Aspalathus linearis) were reinvestigated for polyphenols. After extraction of plant materials, MLCCC and preparative HPLC were used for isolation of substances. The structures of these compounds were unequivocally verified by different NMR-experiments (1H, 13C, HMBC, HMQC) and HR-MS. From garden rhubarb stilbenes, stilbene-glycosides and flavonoids were isolated. In fermented and unfermented rooibos the following polyphenols were identified: flavanone-C-glycosides, dihydrochalcones, flavone-C-glycosides, flavonole-O-glycosides, hydroxy benzoic acids, hydroxycinnamic acids, flavones, flavonols and flavanols. The composition of polyphenols from unfermented rooibos tea is significantly altered by consecutive reactions of the dihydrochalcones during fermentation. The conversion of aspalathin to corresponding flavanone-C-glycosides and flavone-C-glycosides were verified by model incubations. The first important step during the formation of higher molecular browning products by aspalathin was characterized. The antioxidant potential of isolated flavonoids from rooibos tea was determined for the first time. Herein, three different assays were used (TEAC-assay, fremy's salt assay and LDLoxidation). The decoupled LDL-oxidation assay was used to approach the LDL-oxidation assay more related to the situation in vivo. The different assays (TEAC-assay, fremy's salt assay and LDL-oxidation) were further used for the development of a screening assay to determine the antioxidant capacity of compounds from unknown plant extracts before isolation of substances. Here, the different extracts of rooibos were separated by HPLC-DAD and fractionated. Each collected fraction was introduced into the different assays. The TEAC-assay was proven as the appropriate system for a screening assay.