Caratterizzazione chimica di estratti di Melissa officinalis L. e valutazione della loro attività biologica come inibitori enzimatici

The relevance and use in both the pharmacological and cosmetic field of Melissa officinalis L., a species belonging to the Lamiaceae family, goes back to very ancient times. The interest is linked to the phytocomplex of this plant, particularly rich in bioactive compounds such as phenolic compounds and terpenes. The purpose of this thesis is to evaluate the composition, both in qualitative and quantitative terms, of melissa samples by high-performance liquid chromatography analysis coupled to a photodiode series detector and a triple quadrupole mass spectrometer (HPLC-PDA-MS/MS) and then to understand its possible applications by testing its potential inhibitory activity against three enzymes: acetylcholinesterase, elastase and tyrosinase. A set of extracts, provided by Indena S.p.A, were analyzed using HPLC-PDA-MS/MS. This technique has made possible to detect 30 chemical compounds belonging to the classes of hydroxymycin acids and flavonoids (e.g. rosmarinic acid, derivatives of luteolin, apigenin, quercetin).Quantification analyses allowed to characterize these extracts for about 60% of the total. Subsequently, the different enzymatic tests revealed that the samples of M. officinalis under examination are active as inhibitors of the considered enzymes, with different rates of inhibition depending on the enzyme: about 10% for acetylcholinesterase (at the concentration of 128 μg/ml), about 14% for tyrosinase (3.3 μg/ml) and about 40% for elastase (16.7 μg/ml). In addition to the samples the pure standards were also tested (both alone and preparing mixtures of more compounds) to understand which were the most involved in inhibition and the possible interactions among the considered compounds. The results allowed, in some cases, to better understand and explain the activity exerted by the extract by those showed by the tested compounds.

L’importanza e l’utilizzo sia in campo farmacologico che cosmetico della Melissa officinalis L., specie appartenente alla famiglia delle Lamiaceae, risale a tempi molto antichi. L’interesse è legato al fitocomplesso di questa pianta, particolarmente ricco di composti bioattivi come composti fenolici e terpeni. Lo scopo di questo lavoro di tesi è quello di valutare la composizione, sia in termini qualitativi che quantitativi, dei campioni di melissa tramite un’analisi in cromatografia liquida ad alta prestazione accoppiata a un rivelatore a serie di fotodiodi e a uno spettrometro di massa in triplo quadrupolo (HPLC-PDA-MS/MS) e successivamente di comprendere le sue possibili applicazioni testandone la potenziale attività inibitoria nei confronti degli enzimi acetilcolinesterasi, elastasi e tirosinasi. Una serie di campioni, forniti dall’azienda Indena S.p.A, sono quindi stati analizzati tramite HPLC-PDA-MS/MS. Questa tecnica ha permesso di individuare 30 composti appartenenti alle classi degli acidi idrossicinnamici e dei flavonoidi (es. acido rosmarinico, acido caffeico, derivati della luteolina, quercetina, apigenina). Tali composti sono stati quantificati arrivando al 60% del totale dell’estratto. In seguito i diversi test enzimatici svolti hanno rivelato che i campioni di M. officinalis in esame sono attivi come inibitori degli enzimi considerati, con percentuali di inibizione diverse a seconda dell’enzima: circa 10% per l'acetilcolinesterasi (alla concentrazione di 128 μg/ml), circa 14% per la tirosinasi (3,3 μg/ml) e circa 40% per l’elastasi (16,7 μg/ml). Oltre ai campioni sono stati testati anche gli standard puri (sia da soli che preparando delle miscele di più composti) per poter comprendere quali fossero quelli maggiormente coinvolti nell’inibizione e le interazioni tra i composti stessi. I risultati hanno permesso, in alcuni casi, di comprendere meglio e spiegare l’attività inibitoria degli estratti in base a quella riscontrata per i composti considerati.