Authors: Lin Shuying¹, Gao Jianhua¹, Guo Qingquan², Ning Zhengxiang¹
(1. École d'ingénierie alimentaire et biologique, Université de technologie de Chine du Sud, Guangzhou, Guangdong 510640 ; 2. Institut de génie chimique, Université de technologie de Chine du Sud, Guangzhou, Guangdong 510640)
Résumé
La dihydromyricétine (DMY ou DHM) est un flavonoïde important doté d'une activité antioxydante significative. Les changements de solubilité ont été déterminés à l'aide de la méthode de dissolution et de pesée, et les changements de structure chimique ont été étudiés à l'aide de la spectroscopie UV-visible. Les résultats montrent que la solution de dihydromyricétine est sujette à l'oxydation, ce qui la rend relativement instable. Elle reste stable dans des conditions ne dépassant pas 100 °C, avec un temps de chauffage inférieur à 30 minutes et dans des conditions de pH acide à neutre. Cependant, les ions de métaux de transition tels que Al³⁺, Fe³⁺ et Cu²⁺ catalysent l'oxydation de la dihydromyricétine.
Mots clés: Dihydromyricétine; Spectroscopie; Valeur du pH; Structure chimique; Stabilité
1.Introduction
La dihydromyricétine (3,5,7,3’,4’,5’-hexahydroxy-2,3-dihydroflavonol, dihydromyricétine) est un flavonoïde polyphénolique largement présent dans les plantes Vitaceae, en particulier dans le genre Ampelopsis. Dans les jeunes tiges et feuilles des plantes Ampelopsis, la teneur peut atteindre 20 à 28 % du poids sec, avec des concentrations encore plus élevées dans les jeunes feuilles. Il a été démontré que les produits fabriqués à partir de ces feuilles, comme le thé de vigne, ont des effets anti-inflammatoires, antitussifs, expectorants, analgésiques, antibactériens, antihypertenseurs, hypolipidémiants, anticancéreux et hépatoprotecteurs. De plus, la dihydromyricétine présente d’excellentes propriétés de conservation et d’antioxydant, montrant un potentiel en tant que nouveau conservateur et antioxydant naturel avec de vastes perspectives de développement.
Compte tenu des effets uniques de l'Ampelopsis, la recherche sur l'extraction et l'activité physiologique de la dihydromyricétine est devenue de plus en plus active. Les recherches actuelles se concentrent principalement sur deux aspects : les méthodes d'extraction par solvant, notamment l'extraction par solvant organique et par eau, et les méthodes chromatographiques, principalement l'extraction par résine d'adsorption macroporeuse.
Les composés flavonoïdes présentent généralement des spectres d'absorption UV-visible, et la spectroscopie UV-visible peut détecter avec précision et rapidité les changements dans leur structure chimique. Par conséquent, cette étude a principalement utilisé la spectroscopie UV-visible pour examiner les effets du pH, de la température et des ions métalliques sur la stabilité de la structure chimique, la solubilité et la couleur de la dihydromyricétine afin de fournir une base pour son application dans les industries alimentaire, pharmaceutique et cosmétique.
2.Matériels et méthodes
2.1Matériels, instruments et réactifs expérimentaux
· Matériaux : Jeunes feuilles d'Ampelopsis, collectées dans la montagne Baiyun, Guangdong, identifiées selon la littérature.
· Instruments : Spectrophotomètre UV-visible, balance électronique, instrument thermostatique.
· Réactifs : Tous les réactifs chimiques utilisés étaient de qualité analytique.
2.2Méthodes expérimentales
2.2.1Extraction et préparation de la dihydromyricétine
Les jeunes feuilles séchées d'Ampelopsis ont été bouillies avec de l'eau, concentrées et filtrées. La solution a été laissée au repos jusqu'à ce que des particules cristallines jaune pâle précipitent, qui ont ensuite été filtrées sous vide et séchées pour obtenir un produit brut. Ce produit brut a été extrait à l'aide d'un extracteur Soxhlet et la solution de la couche inférieure a été concentrée. La solution concentrée a été diluée avec de l'eau distillée (1:100 en masse), filtrée et laissée au repos, ce qui a conduit à la précipitation de cristaux blancs. Les cristaux ont été recristallisés plusieurs fois pour obtenir de fins cristaux blancs en forme d'aiguilles, identifiés comme de la dihydromyricétine avec une pureté de 95 % telle que déterminée par chromatographie liquide haute performance (HPLC).
2.2.2Détection de la stabilité thermique de la dihydromyricétine en solution aqueuse
0,5 g de dihydromyricétine (pureté > 95 %) a été dissous dans 900 ml d'eau et porté à ébullition. Des échantillons ont été prélevés toutes les 5 minutes jusqu'à 600 minutes, dilués à 25 ml et scannés dans la gamme de longueurs d'onde de 200 à 800 nm.
2.2.3Détection des effets du pH sur la stabilité de la dihydromyricétine1,0 à 1,5 g de dihydromyricétine (pureté > 95 %) ont été dissous dans des solutions aqueuses ayant différentes valeurs de pH, chauffés à 100 °C pendant 5 minutes pour se dissoudre, puis refroidis à température ambiante. Après 72 heures, l'état cristallin, la couleur et la couleur du surnageant ont été observés. Les échantillons ont été filtrés sous vide et la masse du résidu a été mesurée pour calculer la solubilité de la dihydromyricétine dans différentes conditions de pH. Le surnageant a été scanné dans la plage de longueurs d'onde de 220 à 800 nm pour comparer la stabilité à différents niveaux de pH.
2.2.4Détection des effets des ions métalliques sur la stabilité de la dihydromyricétine
Environ 0,05 g de dihydromyricétine (pureté > 95 %) a été dissous dans 2 000 ml d'eau distillée. Des échantillons de 50 ml ont été prélevés et 1 ml de solution d'ions métalliques à 0,1 mol/l a été ajouté. Le mélange a été laissé au repos pendant 6 heures, puis balayé dans la plage de longueurs d'onde de 200 à 800 nm.
3. Résultats et discussion
3.1 Stabilité thermique de la dihydromyricétine en solution aqueuse
La stabilité thermique de la dihydromyricétine est étroitement liée au temps. Comme le montre la figure 1a, après avoir chauffé une solution de dihydromyricétine à 100 °C pendant 30 minutes, aucun changement n'a été observé dans le spectre UV-visible. Cependant, après 35 minutes de chauffage, des changements significatifs se sont produits. Le pic d'absorption à 294 nm et l'épaulement autour de 324 nm sont restés inchangés, mais les hauteurs de pic ont diminué et une absorption supplémentaire dans la plage de 350 à 400 nm a commencé à apparaître. La couleur de la solution s'est visiblement assombrie, indiquant que la configuration de la dihydromyricétine était en train de changer, probablement en raison de l'oxydation.
Des recherches plus poussées ont révélé que le point de fusion de la dihydromyricétine se situe autour de 245 °C. Au-delà de cette température, une décomposition se produit. Cependant, dans des conditions sèches et en dessous de cette température, la dihydromyricétine présente une bonne stabilité thermique.
3.2 Effet du pH sur la stabilité de la dihydromyricétine
Comme le montrent les figures 2 à 4, le spectre UV-visible de la dihydromyricétine change considérablement avec l'augmentation du pH. Dans des conditions acides (pH 2,0-3,5), la dihydromyricétine présente un pic d'absorption caractéristique à 294 nm avec un épaulement autour de 324 nm. Aucune absorption significative n'est observée dans la région de la lumière visible, ce qui indique que la configuration de la dihydromyricétine est stable dans des conditions acides. Dans des conditions neutres, le pic d'absorption à 294 nm diminue, tandis que l'épaulement à 324 nm augmente, indiquant des changements partiels dans la configuration de la dihydromyricétine. Dans des conditions alcalines, le pic d'absorption à 294 nm disparaît, l'épaulement à 324 nm augmente et un nouveau pic d'absorption apparaît autour de 498 nm, indiquant un changement significatif dans la configuration de la dihydromyricétine.
Sur la base de ces résultats, il est recommandé d'utiliser et de stocker la dihydromyricétine dans des conditions acides à neutres (pH < 7,0) pour conserver ses propriétés antioxydantes.
3.3 Effet des ions métalliques sur la stabilité de la dihydromyricétine
Les ions métalliques présents dans les matières premières alimentaires et dans leur transformation peuvent affecter la stabilité de la dihydromyricétine. L’étude a révélé que la dihydromyricétine réagit différemment à divers ions métalliques. Les ions de métaux de transition tels que Al³⁺, Fe³⁺ et Cu²⁺ modifient considérablement le spectre d’absorption de la dihydromyricétine, entraînant des modifications de sa structure en raison de réactions oxydatives.
4. Conclusion
1. Le DMY ou le DHM devient instable dans les solutions aqueuses avec l'augmentation du temps et de la température, subissant une oxydation irréversible. Il est recommandé d'éviter un chauffage excessif pendant l'extraction et le traitement, en maintenant le temps d'ébullition en dessous de 30 minutes.
2. Le pH est un facteur crucial affectant la stabilité de la dihydromyricétine. Des conditions acides à neutres (pH < 7,0) conviennent à l'application et à la conservation de la dihydromyricétine.
3. Les ions métalliques comme Al³⁺, Fe³⁺ et Cu²⁺ doivent être évités pendant l'extraction et l'application de la dihydromyricétine en raison de leurs effets catalytiques sur l'oxydation de la dihydromyricétine.
Références:
1. Zhang Yousheng, Yang Weili, Xiong Haoping. « Détermination de la myricétine dans les plantes Ampelopsis par RP-HPLC. » Chinese Herbal Medicine, 2001.
2. He Guixia, Pei Gang, Zhou Tianda, et al. « Détermination de la teneur totale en flavonoïdes et en dihydromyricétine dans Ampelopsis. » China Journal of Chinese Materia Medica, 2000.
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