Influence of Comminution Methods and Air Exposure in the Production of Melissa officinalis Mother Tincture

Complement Med Res. 2023;30(1):45-55. doi: 10.1159/000528219. Epub 2022 Nov 24.

Abstract

Introduction: During the processing of fresh plants, prolonged exposure to the air can cause rapid oxidative changes, and this is further accelerated if they have large surface areas. These changes can ultimately lead to losses in valuable ingredients and deterioration of the final product. Consequently, in the food, cosmetics, and pharmaceutical industries, oxidation and the use of antioxidant conservatives are major considerations during processing and production. However, similar considerations are not currently made for herbal medicines. The differences in the UV-Vis spectra of several commercial herbal mother tinctures were investigated here to determine if the oxidation process occurred and should thus be considered during their production.

Methods: The impact of air exposure on comminuted fresh Melissa officinalis and on the quality of the resulting mother tincture was evaluated using UV-Vis spectrophotometric analysis, antioxidant tests (potassium permanganate and FOLIN-Ciocalteu), and high-performance thin-layer chromatography.

Results: A time-dependent decrease in phenolic compounds, UV absorbance, and antioxidant capacity of the Melissa officinalis mother tincture were observed. Specifically, the antioxidant capacity of ground Melissa officinalis in the resulting herbal mother tincture was reduced by 40.47% and 55.52% after 5 and 30 min of air exposure, respectively.

Conclusions: The results indicate that the Melissa officinalis mother tincture is affected if its comminuted starting material is exposed to air during the manufacturing process and that this should be considered when producing fresh herbal medicine plant products in the future.

Einleitung: Bei der Verarbeitung von Frischpflanzen kann es bei längerem Kontakt mit der Luft schnell zu oxidativen Veränderungen kommen, die durch große Oberflächen beschleunigt werden. Diese Veränderungen können letzt<X00_Del_TrennDivis>­-</X00_Del_TrennDivis>lich zu Verlusten an wertvollen Inhaltsstoffen und zur Beeinträchtigung des Endprodukts führen. In Verarbeitungs- und Herstellungsprozessen der Lebensmittel-, Kosmetik- und Pharmaindustrie sind Oxidation und der Einsatz von Antioxidationsmitteln daher ein allgegenwärtiges Thema. Im Bereich der pflanzlichen Arzneimittel werden ähnliche Überlegungen derzeit jedoch nicht an­gestellt. In dieser Arbeit wurde anhand UV-Vis-Spektren von verschiedenen kommerziell erhältichen pflanzlichen Urtinkturen untersucht, ob Anzeichen stattgefundener Oxidationsprozesse festzustellen sind und ob dies daher bei der Herstellung berücksichtigt werden sollte. Me­thoden: Die Auswirkungen der Luftexposition auf frisches zerkleinertes Pflanzenmaterial von Melissa officinalis und auf die Qualität der daraus resultierenden Urtinkturen wurden mit Hilfe von UV-Vis-Spektralphotometrie, Antioxidationstests (Kaliumpermanganat und FOLIN-Ciocalteu) und Hochleistungs-Dünnschichtchromatographie (HPTLC) untersucht. Ergebnisse: Es wurde eine zeitabhängige Abnahme der phenolischen Verbindungen, der UV-Absorption und der antioxidativen Kapazität der Melissa officinalis Urtinktur beobachtet. Insbesondere war die antioxidative Kapazität der Melissa officinalis Urtinktur durch 5 bzw. 30 Minuten Luftexposition des frischen gemahlenen Ausgangsmaterials um 40.47 % bzw. 55.52% reduziert. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Melissa officinalis Urtinktur beeinträchtigt wird, wenn das zerkleinerte Frischpflanzenmaterial während des Herstellungsprozesses der Luft ausgesetzt wird, und dass dies bei der Herstellung von Arzneimitteln aus Frischpflanzen in Betracht gezogen werden sollte.

Keywords: Antioxidant assay; Herbal mother tinctures; Oxidation; Polyphenol oxydase; UV-Vis spectrophotometry.

MeSH terms

  • Antioxidants
  • Female
  • Humans
  • Melissa* / chemistry
  • Mothers
  • Phenols / analysis
  • Plants, Medicinal* / chemistry

Substances

  • Antioxidants
  • Phenols

Grants and funding

The research project was funded by Ceres Heilmittel AG.