Référence : Molecules 2020. — PMC7070662 · DOI 10.3390/molecules25040837 Type : étude phytochimique · Plante : Consoude officinale · Propriété → Antioxydant Accès : ⭐ libre (open access) → texte intégral traduit. Fidélité : traduction intégrale et fidèle du texte des auteurs. Appels [n] omis ; figures/tableaux « [ ] ».
Dans ce travail, une étude comparative des profils phytochimiques d’extraits de racine de consoude obtenus par différentes méthodes d’extraction a été réalisée. Les profils chimiques des extraits obtenus par extraction par fluide supercritique (SFE), extraction par liquide pressurisé (PLE) et extraction solide/liquide conventionnelle ont été comparés et discutés. La composition phytochimique a été évaluée par chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse à temps de vol avec électrospray (HPLC-ESI-QTOF-MS/MS), permettant d’identifier 39 composés signalés pour la première fois dans la racine de consoude, principalement des acides phénoliques et des acides gras. L’influence de différents paramètres d’extraction sur les profils phytochimiques de la racine de S. officinale a été étudiée pour toutes les techniques appliquées. La PLE et la macération utilisant des solvants à base d’alcool — méthanol ou éthanol aqueux — se sont révélées plus efficaces pour récupérer les composés les plus polaires. Le plus grand nombre de composés phénoliques a été extrait de manière optimale par PLE avec de l’EtOH à 85 % à 63 °C. L’utilisation de la SFE et d’acétone à 100 % pendant 30 min a permis une bonne récupération des composés apolaires. La SFE utilisant 15 % d’EtOH comme cosolvant à 150 bar a produit les meilleures récupérations pour un nombre important d’acides gras. Les principales différences de composition entre les extraits obtenus par différentes techniques d’extraction ont été attribuées au type de solvant. Ces résultats ont ainsi fourni des méthodes complètes de traitement de la racine de consoude permettant de l’enrichir en différents composés phytochimiques et, par conséquent, d’améliorer leur bioaccessibilité.
La consoude (Symphytum officinale L.) est une plante médicinale largement répandue en Europe, mais également présente dans certaines régions d’Asie et d’Amérique du Sud. En médecine traditionnelle, les racines de consoude sont employées par voie topique, principalement pour le traitement des plaies, des affections articulaires et de toutes sortes de lésions musculosquelettiques, en raison des alcaloïdes pyrrolizidiniques qui ont été associés à une hépatotoxicité et à une cancérogénicité. La teneur en alcaloïdes pyrrolizidiniques est la plus élevée dans la racine de consoude. Parmi les composés identifiés dans la racine de consoude comme actifs dans le traitement des entorses, de l’arthrite, des fractures et des hématomes figurent l’allantoïne, l’acide rosmarinique et d’autres dérivés de l’acide hydroxycinnamique, ainsi que des mucopolysaccharides, les vitamines A, B et C, des saponines triterpénoïdes, des tanins, du calcium, du potassium et du sélénium. L’allantoïne active les processus métaboliques dans le tissu sous-cutané et stimule la croissance cellulaire, entraînant une épithélialisation. Elle favorise également fortement la croissance cellulaire dans les os et le tissu conjonctif. Dans la littérature, peu d’articles ont traité de l’extraction des polyphénols de la racine de consoude, en s’appuyant principalement sur l’extraction solide/liquide conventionnelle.
L’extraction solide/liquide conventionnelle utilisant différents solvants constitue la méthode la plus répandue pour isoler les composés bioactifs des matières végétales. Ses principaux inconvénients sont l’utilisation de grandes quantités de solvants organiques, la longueur des durées d’extraction et une sélectivité relativement faible. Pour ces raisons, une nouvelle génération de techniques d’extraction apparaît afin de surmonter ces inconvénients. L’extraction par liquide pressurisé (PLE) fonctionne à des températures élevées, pouvant atteindre 200 °C, et à des pressions supérieures à 1 000 psi, ce qui facilite fortement la pénétration du solvant dans la matrice solide. Les températures élevées augmentent la solubilité du composé cible tout en diminuant la viscosité et la tension superficielle du solvant, améliorant considérablement l’efficacité de l’extraction. De plus, pendant la PLE, les composés cibles sont protégés de l’oxygène et de la lumière, ce qui est très important pour l’extraction de composés bioactifs tels que les polyphénols.
De nos jours, l’extraction par fluide supercritique (SFE) est devenue l’une des techniques d’extraction verte les plus populaires. Le dioxyde de carbone est le fluide supercritique le plus utilisé, parfois modifié par des cosolvants. La popularité du CO₂ supercritique tient à ses faibles paramètres critiques — Tc = 31,1 °C et Pc = 7,38 MPa —, à sa non-toxicité, à son faible prix et à sa disponibilité à un degré élevé de pureté. Les paramètres les plus importants du procédé de SFE — température, pression et cosolvant — peuvent être optimisés afin d’obtenir une efficacité et une sélectivité élevées. Le procédé se caractérise également par l’absence de résidus organiques et de dégradation thermique, ce qui permet d’obtenir des extraits de très haute qualité.
Très peu d’informations sont disponibles sur la composition phytochimique de la racine de consoude. Les études antérieures se sont principalement concentrées sur la récupération des composés polyphénoliques. Savić et al. ont mis en évidence la présence d’acides phénoliques, de flavonoïdes et d’allantoïne. Dans une autre étude, les extraits de racine de consoude étaient riches en acides rosmarinique, caféique et salvianoliques. Le profil des composés phénoliques de la racine de consoude a également été décrit par Alkan et al., Neagu et al., Roman et al., Sowa et al. et Tahirovic et al. Afin d’évaluer la racine de S. officinale comme source potentielle de différents composés phytochimiques, il est important d’en déterminer un profil chimique détaillé. Cette recherche s’est concentrée sur la récupération des composés phytochimiques au moyen de trois techniques d’extraction différentes — macération, PLE et SFE — ainsi que sur la comparaison des profils chimiques des différents extraits. Les principaux composés phytochimiques présents dans les extraits de racine de consoude ont été identifiés par chromatographie liquide haute performance couplée à la spectrométrie de masse à temps de vol avec électrospray (HPLC-ESI-QTOF-MS). L’influence de différents paramètres d’extraction sur la récupération des composés phytochimiques de la racine de consoude a été étudiée pour les trois techniques d’extraction.
Les extraits de racine de consoude obtenus par macération, PLE et SFE ont été analysés par HPLC-ESI-QTOF-MS [ ]. L’identification des composés reposait sur l’interprétation des spectres de masse, en tenant compte des données précédemment publiées dans la littérature et des bases de données en libre accès relatives aux profils de fragmentation en spectrométrie de masse.
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Les principaux pics détectés, classés par temps de rétention croissant, sont présentés avec les valeurs m/z expérimentales et calculées, la formule moléculaire, l’erreur en ppm et le profil de fragmentation. Au total, 44 composés appartenant à diverses familles de métabolites ont été provisoirement identifiés dans la racine de consoude, notamment des anthraquinones, des acides organiques, phénoliques et gras ainsi que leurs dérivés. Certains de ces composés avaient déjà été signalés dans la racine de consoude ; toutefois, la haute résolution de la QTOF-MS a permis d’identifier 39 composés phytochimiques qui n’avaient jamais été rapportés dans cette matrice d’échantillon.
D’après les spectres de masse et le profil d’élution, un seul composé a été caractérisé comme acide organique. Le composé élué sous la forme du pic 2, avec un rapport m/z de 191,0197, a été provisoirement attribué à l’acide citrique, qui a donné un fragment à m/z 111,0062 correspondant à la perte de molécules de H₂O et de CO₂ : [M-H-CO₂-2H₂O]⁻. Ce composé est signalé pour la première fois chez S. officinale.
La présence de deux composés de type acide hydroxycinnamique a été observée dans les extraits de racine de consoude. Les composés élués sous la forme des pics 1 et 5 ont donné des ions [M-H]⁻ à m/z 377,0878 et 179,035 et ont été caractérisés respectivement comme un dérivé de l’acide caféique et comme l’acide caféique, d’après leur fragmentation. Les pics de base MS² individuels à m/z 341,1074 et 135,046 résultaient de la perte d’un groupement CO₂ à partir de l’ion déprotoné correspondant. La présence d’acide caféique dans la racine de consoude avait également été précédemment signalée par Roman et al. à l’aide de la HPLC-UV-Vis.
Le pic 3 présentait un ion [M-H]⁻ à m/z 299,0772, indiquant un glucoside d’acide hydroxybenzoïque. Le pic de l’ion moléculaire a produit un pic fragmentaire à m/z 137,0189 correspondant à l’acide p-hydroxybenzoïque après perte du groupement glucose.
Le composé élué sous la forme du pic 4 présentait un ion [M-H]⁻ à m/z 137,0244 et a été considéré comme un acide hydroxybenzoïque. L’ion parent a été soumis à une fragmentation donnant naissance à un ion fils à m/z 108,0215. La perte caractéristique de CO₂ a été observée, donnant [M-H-44]⁻ comme ion caractéristique à m/z 92,0265.
Le composé élué sous la forme du pic 6 présentait un ion pseudomoléculaire à m/z 537,1038 correspondant à la structure des acides salvianoliques H/I ou de l’acide lithospermique A. Il a été provisoirement attribué à l’acide salvianolique H/I en raison de la présence d’un fragment à m/z 339, comme cela a été rapporté dans la littérature. Cette attribution a également été confirmée par d’autres ions fils à m/z 197,0437, 295,0595 et 135,0429.
Les composés élués sous la forme des pics 7 et 9 représentaient des isomères de l’acide salvianolique B, avec un ion moléculaire déprotoné à m/z 717,1461. Cette attribution a ensuite été confirmée par comparaison du profil de fragmentation avec celui d’un rapport précédemment publié par Liu et al. Les spectres ESI-MS/MS de l’ion [M-H]⁻ présentaient des fragments issus de la perte neutre de deux molécules de danshensu (DSS ; 198 u) et d’acide caféique (CA ; 180 u), conduisant aux ions fragments à m/z 475,1057 (-CA-CO₂) et 339,0527 (-DSS-CA).
Le pic 10 présentait un ion moléculaire [M-H]⁻ à m/z 719,1618, libérant les principaux ions fragments à m/z 359,075 et 161,0222 correspondant respectivement à l’acide rosmarinique ([M-2H]²⁻) et à son résidu caféoyle déprotoné. Ces caractéristiques coïncident avec celles décrites par Barros et al. pour l’acide sagérinique, un dimère de l’acide rosmarinique. La dimérisation se produit par une union [2+2] des groupements oléfiniques, formant une structure cyclobutane.
Dans les extraits analysés, 34 acides gras ont été détectés, notamment des acides gras insaturés, saturés et hydroxylés. Les dérivés d’acides gras existent naturellement comme constituants des lipides végétaux faisant partie de l’épiderme végétal, mais également comme produits du métabolisme des acides gras, puisqu’ils se forment par oxydation. Parmi ces composés, les acides gras hydroxylés sont biologiquement actifs et présentent des activités antibactériennes, anti-inflammatoires et antiprolifératives.
Le composé élué sous la forme du pic 11 a donné une molécule déprotonée à m/z 187,0976, provisoirement attribuée à l’acide nonanedioïque, un acide gras dicarboxylique saturé à neuf atomes de carbone. Cet acide gras est naturellement présent dans certaines plantes, où il joue un rôle dans l’immunité systémique végétale et participe à l’amorçage des défenses. Son spectre MS² a produit des ions fragments à m/z 125,0974 [M-H-H₂O-COO]⁻ et m/z 97,0658 [M-H-H₂O-COO-CO]⁻, par perte de l’un des groupes acides suivie d’une déshydratation.
Les pics 12, 13 et 16, présentant un ion [M-H]⁻ à m/z 329,2333, ont produit des ions fragments à m/z 211,1256 [M-H-C₆H₁₄O₂]⁻ et 199,131 [M-H-C₇H₁₄O₂]⁻, caractéristiques de l’acide trihydroxy-octadécénoïque.
Les composés élués sous la forme des pics 14 et 15, identifiés par la formule moléculaire C₁₈H₃₂O₅, présentaient un profil MS² comprenant trois ions à m/z 209,119, 171,1031 et 185,1189. Ces composés ont été supposés être des isomères de l’acide trihydroxy-octadécadiénoïque, comme cela a été rapporté dans des études antérieures. La perte de deux molécules d’eau à partir des composés élués sous la forme des pics 12, 13, 16, 14 et 15 suggère la présence de groupes hydroxyle supplémentaires, tandis qu’une différence de masse de 2 uma entre eux indiquait une double liaison supplémentaire.
Les composés élués sous la forme des pics 17, 19, 22 et 23, avec un ion [M-H]⁻ à m/z 313,2384, ont été identifiés comme appartenant à des isomères de l’acide dihydroxy-octadécénoïque par comparaison de leurs profils de fragmentation et des données bibliographiques.
Les composés élués sous la forme des pics 18 et 20 présentaient une masse de 287,2228, avec une formule moléculaire prédite C₁₆H₃₂O₄ et un ion fragment à m/z 269,2123 correspondant à la perte de H₂O ; ils ont été provisoirement identifiés comme des isomères de l’acide dihydroxyhexadécanoïque.
Les composés correspondant aux pics 21, 28 et 29, avec un ion précurseur à m/z 309,2071, ont été provisoirement attribués à des isomères de l’acide hydroperoxy-octadécatriénoïque sur la base de leur profil de fragmentation, qui comprenait des fragments à m/z 99,0813, 209,1183, 185,118, 171,1043 et 137,0981, ainsi que des données de la littérature.
Deux isomères d’hydroperoxydes de l’acide octadécadiénoïque ont été détectés à m/z 311,2228, sous la forme des pics 24 et 25. Le principal fragment MS² était produit par la rupture de la liaison la plus faible de la molécule, à proximité du groupe fonctionnel, suivie de la perte d’une molécule d’eau.
Les deux autres isomères d’acides gras hydroxylés identifiés dans les extraits de racine de consoude étaient des isomères de l’acide dihydroxystéarique, correspondant aux pics 26 et 27. Leurs fragments ont été produits à m/z 297,2433 et 141,1286.
Les composés élués sous la forme des pics 30, 31, 37, 38 et 39 présentaient une masse de 295,2279 et des ions fragments à m/z 277,2177 et 171,1026, résultant respectivement d’une perte neutre d’eau et de la rupture de la liaison C-C adjacente au groupe hydroxyle. Ces composés ont été provisoirement identifiés comme des isomères de l’acide hydroxy-octadécadiénoïque.
Les composés élués sous la forme des pics 32, 33, 34 et 35, avec un ion précurseur à m/z 293,2122, ont été caractérisés comme des isomères de l’acide oxo-octadécadiénoïque. Les spectres MS² présentaient des ions caractéristiques à m/z 185,1158 et 113,0973, formés par rupture de la double liaison adjacente au groupe carbonyle. En outre, un autre ion fragment à m/z 125,0947 résultait de la perte de CH₃COOH à partir de l’ion à m/z 185,1158.
Deux isomères de l’acide ricinoléique ont été détectés à m/z 297,2435, sous la forme des pics 36 et 40, produisant des ions MS/MS à m/z 155,1079, 279,2334 et 171,1025. Les spectres des ions produits à partir de m/z 297 des deux isomères de l’acide ricinoléique présentaient un fragment à m/z 279, correspondant à une perte neutre de H₂O.
Les composés correspondant aux pics 41 et 42, avec des ions précurseurs [M-H]⁻ à m/z 277,2173, ont été identifiés sans ambiguïté comme des isomères de l’acide linolénique sur la base de notre étude antérieure. De plus, deux acides gras, l’un mono-insaturé et l’autre polyinsaturé, correspondant aux pics 43 et 44, ont été proposés comme étant respectivement l’acide palmitoléique et l’acide linoléique, d’après leurs masses à haute résolution — m/z 253,2173 et 279,233 — et les formules moléculaires prédites.
En ce qui concerne les autres composés phytochimiques, une anthraquinone a été trouvée dans l’extrait. Le composé élué sous la forme du pic 8 présentait un ion [M-H]⁻ à m/z 311,0561 et a été considéré comme une acétyl-monométhyl-trihydroxyanthraquinone. Ce composé avait déjà été décrit dans la littérature. Cette attribution était étayée par l’ion fragment produit dans les spectres MS/MS à m/z 267,0667, résultant de la perte d’un groupement CO₂ à partir de l’ion déprotoné correspondant.
Différentes techniques d’extraction et approches analytiques ont précédemment été appliquées à l’extraction des composés phytochimiques de la racine de consoude. Trifan et al. ont utilisé la HPLC-DAD-QTOF-MS/MS pour caractériser un extrait de racine de consoude obtenu par macération dans de l’éthanol à 65 %. Les auteurs ont révélé la présence d’acide rosmarinique, qui constituait l’acide phénolique prédominant, ainsi que d’acide caféique et d’acides salvianoliques A, B, C et I.
Dans une autre étude, des extraits aqueux de racine de consoude ont été caractérisés par analyse UHPLC-DAD-HESI-MS. Les extraits étaient riches en acides phénoliques, en flavonoïdes et en allantoïne. En outre, le profil des composés phénoliques de la racine de consoude a été décrit par HPLC-DAD et HPLC-ED. Dans l’étude de Neagu et al., l’extraction des composés phytochimiques de la racine de consoude a été réalisée par macération dans de l’éthanol à 50 % et du méthanol à 50 %.
Vladić et al. ont comparé la teneur en polyphénols d’extraits obtenus par des techniques d’extraction conventionnelles et modernes — extraction à l’eau subcritique et extraction assistée par ultrasons — et ont constaté que l’extraction à l’eau subcritique était beaucoup plus efficace pour extraire les polyphénols de la racine de S. officinale. Des profils polyphénoliques ont également été observés dans des extraits méthanoliques et aqueux de racine de consoude obtenus par extraction Soxhlet et par décoction. Chin et al. ont extrait les tanins des tissus des racines latérales et de la racine principale de consoude par extraction assistée par ultrasons.
D’après la littérature disponible, aucune étude n’a décrit l’utilisation de la PLE et de la SFE pour récupérer les composés phytochimiques de la racine de S. officinale. Le couplage de la technique HPLC avec la QTOF-MS à haute résolution a permis d’identifier un grand nombre de composés phytochimiques dans les extraits obtenus.
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Les rendements d’extraction obtenus avec les techniques d’extraction appliquées dans différentes conditions opératoires sont présentés. Le rendement d’extraction (EY) était exprimé comme la masse d’extrait sec obtenu, en grammes, par gramme de matière végétale sèche, c’est-à-dire en pourcentage.
Lors de la macération, le rendement dépendait fortement du solvant. D’une part, les mélanges de solvants — méthanol, éthanol ou acétone/eau — ont donné des efficacités d’extraction supérieures à celles des solvants purs. Le mélange méthanol-eau était le solvant le plus approprié pour l’extraction des analytes cibles, produisant le rendement d’extraction le plus élevé, soit 21,63 %. D’autre part, l’utilisation d’acétone pure réduisait considérablement l’efficacité de l’extraction, qui atteignait 0,58 %, probablement en raison de la constante diélectrique plus faible du solvant et, par conséquent, de la faible récupération des composés les plus polaires. De plus, aucune différence significative d’efficacité d’extraction n’a été observée entre 30 min, 60 min et 12 h.
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La PLE était plus efficace que la SFE et la macération, produisant des rendements significativement supérieurs en moins de temps. Les températures élevées et les concentrations intermédiaires d’éthanol ont produit le rendement d’extraction le plus élevé — PLE 9, 49,92 % —, soit un rendement deux fois supérieur à celui obtenu par macération dans les meilleures conditions, M 4. Avec la PLE, la cinétique de désorption est fortement accélérée. L’application de températures élevées augmente la solubilité des analytes et les vitesses de transfert de masse. De plus, la diminution de la polarité du solvant dans ces conditions expérimentales a permis le transfert d’un grand nombre de composés dans le solvant, augmentant ainsi le rendement d’extraction.
La limitation associée aux températures élevées tient à la dégradation possible de certains composés. L’hydrolyse, l’oxydation, la méthylation, l’isomérisation, la décarboxylation, l’énolisation et les autres réactions de décomposition se produisant pendant l’extraction par liquide pressurisé dépendent à la fois de la température appliquée, de la structure des molécules et de la durée du procédé. D’une part, certains auteurs ont signalé la formation de composés indésirables résultant de la thermo-oxydation, de la caramélisation et des réactions de Maillard. D’autre part, à des températures d’extraction plus élevées, de nouveaux composés bioactifs possédant des propriétés antioxydantes, antibactériennes et antihypertensives importantes peuvent être produits par thermo-oxydation, caramélisation et réactions de Maillard.
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L’efficacité de la SFE était inférieure à celle des deux autres techniques. Parmi toutes les conditions de SFE appliquées, l’extraction à 40 °C et 300 bar avec 7 % d’éthanol comme modificateur a permis la récupération la plus élevée. Selon Hamburger et al., une augmentation de la pression favorisait l’augmentation de la densité du CO₂ supercritique, renforçant son pouvoir solvant et entraînant un rendement d’extraction supérieur. La comparaison de toutes les techniques d’extraction a montré que le rendement le plus faible était obtenu par SFE avec l’ajout de 7 % d’éthanol comme cosolvant à 150 bar et 40 °C.
En outre, l’efficacité d’extraction a été comparée à partir des aires des pics des composés identifiés. L’efficacité d’extraction de chaque technique, dans différentes conditions opératoires, a été représentée pour tous les composés individuels identifiés [ ]. Les aires des pics des composés identifiés dans les extraits de racine de S. officinale étaient exprimées sous la forme moyenne ± écart-type des trois répétitions analytiques [ ]. Les différences significatives entre les techniques d’extraction quant aux teneurs en composés individuels ont été analysées statistiquement [ ]. Les résultats de l’analyse indiquaient l’existence de différences statistiquement significatives dans la récupération des composés entre les extraits obtenus par macération, PLE et SFE.
La caractérisation des extraits a été réalisée uniquement pour certains extraits obtenus par macération et pour les extraits les plus efficaces obtenus par PLE et SFE — M 4 à 6 et 10 à 15, PLE 1 à 9 et SFE 1 à 4. Comme observé [ ], le plus grand nombre de composés identifiés a été constaté dans les extraits obtenus par PLE.
Les résultats ont montré que la récupération de l’acide citrique était similaire dans tous les extraits testés, ce qui suggère une influence mineure de la technique d’extraction. Le macérat obtenu avec de l’éthanol à 75 % pendant 30 min était le plus riche en acide citrique.
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Les acides phénoliques et leurs dérivés n’étaient pas extraits par macération dans l’acétone ni par SFE, ce qui suggère que des solvants plus polaires, tels que l’éthanol et le méthanol, sont nécessaires à l’extraction des composés phénoliques. Concernant les différents acides phénoliques, la récupération de l’isomère 1 de l’acide salvianolique B était la plus élevée dans les extraits obtenus par PLE et dans les macérats préparés avec de l’EtOH et du MeOH à 75 % [ ]. La teneur la plus élevée a été observée dans l’extrait obtenu par PLE avec de l’EtOH à 85 % à 63 °C. Dans cet extrait, la teneur en isomère 2 de l’acide salvianolique B était plus de quatre fois supérieure à celle mesurée dans tous les autres extraits. Des résultats similaires concernant la teneur en acide salvianolique B dans des macérats de S. officinale obtenus avec de l’EtOH à 65 % avaient été précédemment rapportés. Des aires de pics légèrement plus faibles ont été observées pour le dérivé de l’acide caféique dans les mêmes conditions expérimentales [ ]. Pour les autres composés phénoliques, la PLE utilisant de l’éthanol à 85 % à 63 °C était la méthode la plus appropriée.
Tahirovic et al. ont également identifié l’acide caféique, à une concentration inférieure à celle des autres acides phénoliques, dans des macérats de racine de consoude obtenus avec de l’eau. La présence d’acide caféique dans des macérats préparés avec de l’EtOH à 70 % pendant sept jours a également été confirmée par Roman et al. En revanche, la récupération de l’acide hydroxybenzoïque était plus efficace par PLE avec de l’EtOH à 85 % à 176 °C, tandis que l’acide sagérinique était mieux extrait par PLE avec de l’EtOH à 100 % à 120 °C.
De plus, la comparaison des aires des pics des composés phénoliques dans les extraits obtenus par PLE à différentes températures a montré qu’une augmentation de la température d’extraction entraînait une diminution de l’efficacité d’extraction. En revanche, concernant la macération avec différents mélanges à base d’alcool et différentes durées d’extraction, aucune différence significative de teneur en composés phénoliques n’a été observée entre les extraits.
La teneur en acétyl-monométhyl-trihydroxyanthraquinone différait significativement entre tous les extraits et atteignait ses valeurs les plus élevées dans les extraits obtenus par PLE avec de l’EtOH à 100 % à 120 °C et de l’EtOH à 85 % à 63 °C. Le macérat optimal pour ce composé, M 12, présentait une récupération quatre fois plus faible, tandis que, d’une manière générale, tous les extraits obtenus par SFE étaient très pauvres en cette anthraquinone.
Les acides gras étaient les composés les plus abondants dans les extraits de racine de S. officinale. Comme indiqué [ ], les extraits obtenus par SFE et par macération dans l’acétone présentaient des récupérations nettement supérieures aux valeurs relevées pour les autres extraits. Des valeurs légèrement inférieures ont été obtenues par PLE avec de l’éthanol à 100 % à 120 °C.
Dans l’étude menée par Mani et al., l’acétone a été utilisée avec succès pour extraire les lipides de l’amande des graines de moringa. Les résultats étaient comparables à ceux obtenus avec des solvants apolaires tels que l’hexane et l’éther de pétrole.
Certains acides gras, notamment les isomères de l’acide dihydroxy-octadécénoïque, les isomères de l’acide hydroperoxy-octadécatriénoïque, les isomères de l’acide hydroxy-octadécadiénoïque, les isomères de l’acide dihydroxy-octadécénoïque et les isomères de l’acide dihydroxyhexadécanoïque, n’ont pas été détectés dans certaines conditions d’extraction particulières.
L’acide linoléique était le composé le plus abondant et a été détecté dans tous les extraits [ ]. Les autres acides gras prédominants étaient l’acide linolénique, suivi de l’acide hydroxy-octadécadiénoïque, de l’acide trihydroxy-octadécénoïque et de l’acide palmitoléique.
L’extraction avec de l’acétone à 100 % pendant 30 min — M 13 — a permis la meilleure récupération de l’isomère 1 de l’acide trihydroxy-octadécadiénoïque, de l’isomère 1 de l’acide linolénique et de l’acide linoléique, tandis que l’isomère 1 de l’acide hydroxy-octadécadiénoïque et l’acide palmitoléique étaient présents à leur concentration la plus élevée dans l’extrait obtenu par SFE à 7 % et 150 bar.
Les isomères 1 et 3 de l’acide trihydroxy-octadécénoïque étaient mieux extraits par SFE avec 15 % d’EtOH comme cosolvant à 150 bar [ ]. L’acide nonanedioïque était présent en faible quantité et n’était extrait que par PLE 5 et par SFE [ ]. En réalité, concernant les dérivés d’acides gras, l’extraction au moyen de mélanges binaires à base d’eau s’est révélée peu efficace pour récupérer ces composés.
Tous les produits chimiques étaient de qualité analytique. Le méthanol, l’éthanol et l’acétone utilisés pour l’extraction ont été achetés auprès de Fisher Scientific, Madrid, Espagne. Le filtre en cellulose et le sable marin utilisés pour la PLE et la SFE ont été achetés auprès de Fisher Scientific, Madrid, Espagne. Pour la préparation de la phase mobile, l’acide formique et l’acétonitrile ont été achetés respectivement auprès de Fluka, Sigma-Aldrich, Steinheim, Allemagne, et de Fisher Scientific, Madrid, Espagne. Le carbonate de sodium provenait de Panreac, Barcelone, Espagne. À des fins analytiques, l’acide gallique utilisé comme étalon interne a été obtenu auprès de Sigma-Aldrich, Steinheim, Allemagne. De l’eau doublement désionisée, d’une conductivité inférieure à 18,2 MΩ, a été obtenue à l’aide d’un système Milli-Q, Millipore, Bedford, Massachusetts, États-Unis.
Des échantillons commerciaux de racines sèches de S. officinale L. ont été achetés dans un magasin local de produits diététiques à Novi Sad, en Serbie. Les racines ont été finement broyées en une poudre homogène à l’aide d’un broyeur ultracentrifuge ZM 200, Retsch GmbH, Haan, Allemagne, équipé d’un rotor à 12 dents et d’un tamis annulaire à ouverture trapézoïdale de 1 mm, fonctionnant à 6 000 tr/min. La poudre de racine de consoude obtenue a été conservée à température ambiante et à l’obscurité jusqu’à son utilisation.
Pour le procédé de macération, une méthode générale consistant à placer 5 g de poudre de racine de consoude dans un récipient bouché avec 20 mL de solvant a été appliquée. Le méthanol, l’éthanol et l’acétone ont été utilisés sous forme absolue ainsi qu’en mélanges avec de l’eau selon différents rapports — 100:0, 75:25 et 50:50, v/v. Le mélange a été laissé à macérer pendant 30 min, 60 min ou 12 h sous agitation à température ambiante, puis centrifugé pendant 15 min à 7 000 tr/min au moyen d’une centrifugeuse Heraeus Sepatech Labofuge 200, Thermo Fisher Scientific Inc., Waltham, Massachusetts, États-Unis. Le surnageant a été séparé et évaporé à l’aide d’un évaporateur rotatif sous vide modèle R-200 couplé à un bain chauffant modèle B-490, tous deux fabriqués par Büchi Labortechnik, 9230 Flawil, Suisse. Les extraits ont été conservés à −20 °C jusqu’aux analyses. Toutes les extractions ont été réalisées en trois exemplaires.
La PLE a été réalisée au moyen d’un extracteur accéléré par solvant Dionex ASE 350, Dionex Corp., Sunnyvale, Californie, États-Unis. Les cellules étaient équipées, dans leur partie inférieure, d’un fritté en acier inoxydable et d’un filtre en cellulose afin d’empêcher le passage de particules en suspension dans le flacon collecteur.
Les expériences de PLE ont été menées en mode statique à 1 500 psi pendant 20 min, avec différents mélanges éthanol:eau contenant de 0 % à 100 % d’éthanol et à des températures comprises entre 40 et 200 °C, afin de couvrir une large gamme de constantes diélectriques. La racine de consoude séchée, à raison de 6 g, a été mélangée à 12 g de sable puis introduite dans une cellule d’extraction en acier inoxydable de 34 mL. Les conditions d’extraction décrites ci-dessus ont été appliquées et les extraits ont été recueillis dans des flacons.
Le solvant résiduel a été évaporé à l’aide d’un concentrateur sous vide Savant SC250EXP SpeedVac, Thermo Scientific, Sunnyvale, Californie, États-Unis. Les extraits secs ont été conservés à −20 °C, à l’abri de la lumière, jusqu’à l’analyse.
La SFE a été réalisée à l’aide d’un système Waters Prep Supercritical Fluid Extraction SFE-100, Waters®, TharSFC, Thar Technologies, Inc., Pittsburgh, Pennsylvanie, États-Unis, équipé d’une pompe P-50 à CO₂ haute pression, d’une pompe P-50 à cosolvant haute pression, d’un régulateur automatisé de contre-pression, d’un échangeur thermique basse pression, d’un échangeur thermique haute pression, d’une cuve d’extraction haute pression et d’une cuve de collecte haute pression.
Toutes les extractions par SFE ont été réalisées à 40 °C en mode dynamique, avec un débit total de solvant de 22 g/min — CO₂ additionné d’éthanol à 7 % ou à 15 % — et à des pressions de 150 et 300 bar. La racine de consoude, à raison de 5 g, a été mélangée à du sable marin selon un rapport de 1:2 en masse, placée dans la cellule d’extraction et mise sous pression avec du CO₂.
L’extrait était continuellement transféré de la cuve d’extraction vers un collecteur de fractions. Le régulateur de contre-pression permettait une dépressurisation contrôlée afin de séparer les composés d’intérêt. La durée totale de chaque extraction était de 120 min. Les extraits recueillis ont été concentrés dans un bain-marie à 40 °C à l’aide d’un évaporateur rotatif. Toutes les extractions ont été réalisées en trois exemplaires.
Les extraits ont été reconstitués dans différentes quantités du solvant d’extraction, selon la quantité d’extrait sec, jusqu’à une concentration de 1 000 mg/L. Les extraits finaux ont été filtrés sur des filtres en nylon pour seringue de 0,2 μm, Millipore, Bedford, Massachusetts, États-Unis.
Afin de définir le profil phytochimique des extraits de racine de consoude, une analyse HPLC-ESI-QTOF-MS a été réalisée. La séparation des composés a été effectuée à l’aide d’un système de chromatographie liquide à résolution rapide Agilent 1200 Series Rapid Resolution LC, Agilent Technologies, Palo Alto, Californie, États-Unis, couplé à un spectromètre de masse quadripolaire à temps de vol avec électrospray, précédemment décrit par Nastić et al.
La phase mobile était composée d’acide formique à 0,1 % dans l’eau comme éluant A et d’acétonitrile comme éluant B. Le gradient de solvant évoluait selon les conditions suivantes : 0 min, 5 % de B ; 15 min, 65 % de B ; 36 min, 95 % de B ; 40 min, 5 % de B ; puis un cycle de conditionnement de 5 min dans les conditions initiales.
L’étalonnage externe du spectromètre de masse a été réalisé au moyen d’une pompe à seringue Cole Palmer 74900-00-05, Vernon Hills, Illinois, États-Unis, directement raccordée à l’interface et équipée d’une seringue Hamilton, Reno, Nevada, États-Unis, contenant des agrégats de formiate de sodium — hydroxyde de sodium à 5 mM dans un mélange eau:2-propanol 1:1, v/v, contenant 0,2 % d’acide formique —, en mode de régression quadratique d’étalonnage de haute précision (HPC). La solution d’étalonnage a été injectée au début de chaque analyse et tous les spectres ont été étalonnés avant l’identification des composés.
Le logiciel Origin, version Origin Pro 8.5, Northampton, Massachusetts, États-Unis, a été utilisé pour réaliser une analyse de variance à un facteur (ANOVA), avec un niveau de confiance de 95 % — p ≤ 0,05 —, afin d’analyser les différences statistiquement significatives entre les techniques d’extraction quant aux teneurs en composés phytochimiques.
Dans le présent travail, l’efficacité de trois techniques d’extraction différentes — macération, PLE et SFE — pour récupérer les composés phytochimiques de la racine de consoude a été comparée. Une caractérisation détaillée des profils phytochimiques des extraits de racine de consoude a été réalisée par HPLC-ESI-QTOF-MS/MS.
Dans les extraits analysés, 44 métabolites de la consoude ont été séparés et identifiés, dont 39 composés nouvellement découverts. Plus de 50 % de ces composés correspondaient à des acides gras, suivis par les acides organiques et phénoliques ainsi que leurs dérivés.
Différentes conditions d’extraction ont été testées afin d’obtenir la récupération la plus efficace possible des composés phytochimiques de la racine de S. officinale. La PLE a permis une récupération élevée d’une large gamme de composés phytochimiques présentant différentes polarités. En général, la PLE est recommandée pour l’extraction des composés les plus polaires, tandis que la SFE se révèle plus efficace pour récupérer les composés les moins polaires.
En outre, l’utilisation de mélanges solide-liquide à base d’acétone a produit des récupérations plus élevées de composés apolaires, tandis que l’emploi de solvants à base d’alcool — éthanol ou méthanol aqueux — a permis une meilleure récupération de tous les composés phénoliques. Les principales différences de composition entre les extraits obtenus par les différentes techniques d’extraction ont été attribuées au type de solvant.
Ce travail a fourni des informations utiles sur les meilleures conditions d’extraction pour chaque composé ou famille de composés de la racine de S. officinale.
Étude phytochimique comparative in vitro portant sur des racines sèches commerciales de Symphytum officinale L., sans population humaine ni modèle animal. Les extractions ont utilisé 5 à 6 g de racine : macération dans 20 mL de méthanol, d’éthanol ou d’acétone, purs ou aqueux, pendant 30 min, 60 min ou 12 h ; PLE à 1 500 psi pendant 20 min, avec 0 à 100 % d’éthanol et à 40–200 °C ; SFE à 40 °C, 150 ou 300 bar, avec 7 ou 15 % d’éthanol, à 22 g/min pendant 120 min. Quarante-quatre métabolites ont été identifiés par HPLC-ESI-QTOF-MS/MS, dont 39 non précédemment signalés dans cette matrice. Le rendement maximal était de 49,92 % par PLE ; le meilleur rendement de macération était de 21,63 %, contre 0,58 % avec l’acétone pure. Le niveau de preuve est analytique et compositionnel : aucune activité antioxydante biologique, efficacité clinique ou bioaccessibilité réelle n’a été mesurée. L’étude rappelle que la racine présente la teneur la plus élevée en alcaloïdes pyrrolizidiniques, associés à une hépatotoxicité et à une cancérogénicité, mais elle n’en mesure ni la teneur ni la toxicité.
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