Eco-friendly extraction and simultaneous determination of two coumarins in Justicia pectoralis (Acanthaceae)

Abstract Justicia pectoralis (Acanthaceae) is employed in folk medicine for its analgesic, anti-inflammatory and sedative effects and to treat respiratory diseases. It is known for properties of its coumarins, 1,2-benzopyrone and umbelliferone. A green, simple, fast, and inexpensive ultrasound-assisted extractive (UAE) method for extracting umbelliferone and 1,2-benzopyrone from Justicia pectoralis was optimized. Additionally, a HPLC analytical method was developed and validated for the simultaneous determination of both coumarins. The Box-Behnken design and response surface methodology were used to evaluate the UAE process. Ethanol concentration, extraction time, plant-to-solvent ratio were the independent variables studied and the coumarin content was the dependent one. The HPLC-UV/VIS method was validated in terms of recovery, linearity, accuracy, precision and robustness, proving to be valuable for the quality control of Justicia pectoralis extract and in the development of its herbal products. Results show that the optimal UAE conditions were: ethanol concentration of 15% (w/w), extraction time of 34 min and plant-to-solvent ratio of 0.1 g/mL. The predicted values of coumarin contents (22.16 µg/mL - umbelliferone and 163.86 µg/mL - benzopyrone) were determined under the optimal UAE conditions and proved that UAE is an efficient and eco-friendly extractive process for the production of aerial part extracts from Justicia pectoralis. Resumo Justicia pectoralis (Acanthaceae) é utilizada na medicina popular como analgésico, anti-inflamatório, sedativo e no tratamento de doenças respiratórias. É conhecida pelas propriedades de suas cumarinas (1,2-benzopirona e umbeliferona). Um método ecológico, simples, rápido e barato de extração assistida por ultrassom (EAU) destas cumarinas, a partir das partes aéreas de Justicia pectoralis, foi otimizado. Adicionalmente, foi desenvolvido e validado um método analítico por CLAE para a determinação simultânea das duas cumarinas. Um modelo Box-Behnken 33 e a metodologia de superfície de resposta foram utilizados para estimar as melhores condições da EAU. As variáveis independentes estudadas foram: concentração de etanol, tempo de extração e proporção droga/solvente. A concentração das cumarinas foi a variável dependente. O método analítico foi validado quanto aos parâmetros recuperação, linearidade, exatidão, precisão e robustez, demonstrando ser útil para o controle de qualidade do extrato de Justicia pectoralis e no des