Comparaison de méthodes d’extraction de composés phénoliques à partir d’une plante halophile Lorène GOURGUILLON1,2, Emilie DESTANDAU3, Eric LESELLIER3,

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1 Comparaison de méthodes d’extraction de composés phénoliques à partir d’une plante halophile
Lorène GOURGUILLON1,2, Emilie DESTANDAU3, Eric LESELLIER3, Annelise LOBSTEIN1 1 Université de Strasbourg, Faculté de pharmacie, Laboratoire de pharmacognosie et molécules naturelles bioactives (UMR 7200), France 2 BiotechMarine, ZI BP72, Pontrieux, France 3 Université d’Orléans, Institut de chimie organique et analytique (ICOA UMR 7311), France Contexte : Les halophytes sont des plantes qui se développent sur les littoraux, ce qui implique une résistance à un stress salin élevé, mais aussi à une forte exposition au vent et aux rayonnements solaires. Cette capacité est liée à une adaptation de leur métabolisme. L’espèce étudiée est une Astéracée riche en polyphénols dont les dérivés d'acide caféique et les flavonoïdes identifiés par déréplication (données bibliographiques, LC-HRMS, spectres UV). De nombreuses activités biologiques ont déjà été décrites pour ces composés phénoliques, notamment des effets anti-inflammatoire et antioxydant. Ces composés polaires sont classiquement extraits par macération hydro-alcoolique ou hydro-acétonique et enrichis par extraction liquide/liquide à l’acétate d’éthyle. Ainsi le but de cette étude est de comparer plusieurs techniques permettant une extraction des polyphénols rapide, efficace, sélective et surtout respectueuse de l’environnement. Trois méthodes ont ainsi été comparées : MAE (Microwave Assisted Extraction), ASE (Accelerated Solvent Extraction) and SFE (Supercritical Fluid Extraction). Pour chaque extrait obtenu, des analyses HPLC-DAD-DEDL ont été réalisées et des rendements en masse ont été calculés. Poudre de plante Solvant 6 voies co-solvants Four avec une cellule extraction Caroussel 12 réacteurs 12 flacons de collecte Flacon poubelle Flacon de collecte Four avec 10 cellules extractions ASE (ASE 150 Dionex; cellules 5mL) Paramètres testés : Solvant (EtOH 80% , AcOEt) Durée d’extraction (5, 10, 20min) et nombre de cycles (1, 3) Température (40°C, 65°C, 100°C) Volume de solvant frais pour chaque cycle Conditions optimales : EtOH80% ; 3X 20min à 65°C; 100% flush SFE (CO2) (MV-10 ASFE Waters; cellules 5 ml) Paramètres testés : Durée d’extraction (30min, 1h, 1h30) Température (30°C, 60°C) Nature du co-solvant (MeOH, EtOH, EtOH/H20 80/20 Quantité de co-solvant (5%, 10%, 20%) Conditions optimales : 1h; 10% EtOH80%; 30°C MAE (Microsynth Millestone; cellule 5mL) Paramètres testés : Solvant (EtOH 80%, AcOEt) Durée d’extraction (15s, 30s, 45s) Nombre de cycles (1, 2, 3) Puissance des micro-ondes(200W, 500W, 1000W) Conditions optimales : EtOH80% 3x 30s à 1000W Macération ASE MAE SFE Etape de traitement échantillon Filtration Evaporation Préparation cartouche Durée extraction 2 jours 60min 1,5min Température d’extraction ambiante 65°C 120°C 30°C Consommation solvant par prise d’essai de 1g 75mL 30mL(co-solvant) Solvant EtOH 80% 90% CO2 10% EtOH/H2O 80/20 Rendement d’extraction globaux par masse de plante sèche 17% 20% 18% 15% Extraction des composés phénoliques (analyses HPLC) Equivalente (d’après l’intensité et le nombre de pics chromatographiques) 38 36 34 32 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 1 200 000 800 600 400 RT [min] - mV 500 300 100 mAU Dérivés flavonoïdes Dérivés d’acide caféique Chromatogramme HPLC d’un extrait SFE (90% CO % EtOH/eau (80/20) Kinetex C18(100 x 3mm 2,6µm 100Å) – phases mobiles : A - eau + 0,05% acide formique B - acétonitrile + 0,05% acide formique. Débit 0,5mL/min. Gradient : A 0min 5% B, 5min 10%B, 10min 20%B, 15min 40%B, puis 100% de 25min à 38min a- HPLC-DEDL (T°nébullisation 90°C ; T°évaporation 110°C ; débit gaz : 1,6mL/min) b- HPLC-DAD (210nm) a b Conclusion: Les différents paramètres testés pour la MAE et l’ASE n’influent pas sur l’extraction des composés d’intérêt. Dans tous les cas, ces techniques permettent de les extraire facilement et rapidement. L’ensemble des paramètres testés en SFE se sont révélés plus décisifs, notamment l’ajout de quelques pourcents de co-solvant hydro-alcolique qui permet d’extraire les composés polyphénoliques les plus polaires comme les acides phénoliques. L’extraction peut donc être sélective en fonction de la composition du fluide d’extraction. Ainsi la SFE, surtout décrite dans la littérature pour l’extraction de métabolites végétaux apolaires, se révèle être une méthode de choix pour l’extraction des composés polaires de l’halophyte étudiée. De plus cette technique de chimie verte qui nécessite peu de solvant est transposable à plus grande échelle : elle pourra donc être utilisée dans l’industrie pour l’extraction de composés à haute valeur ajoutée et ce, en respectant l’environnement. UMR 7200 Les auteurs remercient chaleureusement la société WATERS (Hélène Boiteux) pour le prêt de l’extracteur supercritique MV-10 ASFE