Our study deals with a diterpenoid lactone family isolated from Andrographis paniculata. Our work was to perform extraction method, HPLC analysis and purification starting from commercial products. It led to the isolation of several pure compounds. Then, we investigated the effect of these molecules and the crude extracts towards immunostimulation

Chantal Pichon

Emilie Destandau

Emmanuelle Villedieu

Sabine Berteina-Raboin

Directory of Open Access Journals

Studii şi Cercetări Ştiinţifice  Chimie şi Inginerie Chimică, Biotehnologii, Industrie Alimentară  Scientific Study & Research Chemistry & Chemical Engineering, Biotechnology, Food Industry 2011, 12 (3), pp. 293 – 296    ISSN 1582-540X   © 2011 ALMA MATER Publishing House, “VASILE ALECSANDRI” University of Bacău. All rights reserved.  293SHORT COMMUNICATION        EXTRACTION, ANALYSIS AND BIOLOGICAL ACTIVITIES OF A FAMILY OF DITERPENES♦   EXTRACTION, ANALYSE ET EVALUATION DES ACTIVITES BIOLOGIQUES D’UNE FAMILLE DE DITERPENES  Emmanuelle Villedieu1, Emilie Destandau1, Chantal Pichon2,  Sabine Berteina-Raboin1*  1Institut de Chimie Organique et Analytique, UMR 6005,  Université d’Orléans, BP 6759 Orléans cedex 2, France 2Centre de Biophysique Moléculaire UPR 4301 CNRS, Rue Charles Sadron, 45071 Orléans cedex 2, France   *Corresponding author: sabine.berteina-raboin@univ-orleans  Received: June 30, 2010 Accepted: February 28, 2011   Abstract:   Our study deals with a diterpenoid lactone family isolated from Andrographis paniculata. Our work was to perform extraction method, HPLC analysis and purification starting from commercial products. It led to the isolation of several pure compounds. Then, we investigated the effect of these molecules and the crude extracts towards immunostimulation.  Keywords:   andrographolide, anti-inflammatory, diterpenes, HPLC, plant extract                                                            ♦   Paper presented at the 6th edition of Colloque Franco-Roumain de Chimie Appliquée,  COFrRoCA 2010, 7-10 July 2010, Orléans, France VILLEDIEU, DESTANDAU, PICHON and BERTEINA-RABOIN   294                                                                                                                             St. Cerc. St. CICBIA  2011 12 (3) INTRODUCTION  Andrographis paniculata est une acanthacée d’origine asiatique. Les extraits de cette plante sont connus pour avoir des propriétés biologiques, ils sont d’ailleurs utilisés depuis plus de deux mille ans en médecine traditionnelle asiatique afin de traiter, notamment, des fièvres, infections respiratoires et troubles digestifs. Des études préliminaires ont montrées que l’andrographolide, une lactone diterpénique [1] était responsable de ces activités. Vu l’intérêt que porte cette plante et ses composés, notre équipe a décidé de s’intéresser à la famille des andrographolides à partir de compléments alimentaires de différentes origines. Nous avons mis au point des méthodes d’extraction, d’analyses et de purification des composés. L’activité des extraits bruts ainsi que les molécules isolées a été évaluée sur NFκB [2].   RESULTATS ET DISCUSSION  Extraction et analyses  Cette étude est menée sur des compléments alimentaires commerciaux. Il s’agit de gélules contenant des extraits secs de diverses parties de la plante. Les extraits méthanoliques bruts sont constitués d’une famille de composés analogues qui ont été analysés et caractérisés. Après extraction, une méthode d’analyse par HPLC a été mise au point afin d’évaluer la composition de chaque extrait [3]. La Figure 1 montre le profil HPLC obtenu [Colonne Altima C18 (150 x 4,6 mm, 5µm) à 20 °C. Phase mobile eau désionisée/MeOH, gradient de MeOH de 20 à 100% sur 45 min, débit = 1 mL·min-1. Détection UV à 210 nm, 220 nm, 250 nm et DEDL].   Figure 1. Chromatogramme HPLC d’un extrait methanolique EXTRACTION, ANALYSIS AND BIOLOGICAL ACTIVITIES OF A FAMILY OF DITERPENES  St. Cerc. St. CICBIA  2011 12 (3)                                                                                                                             295  Quatre sources différentes de compléments alimentaires ont été extraites et analysées par HPLC [4]. Il s’avère que les extraits ont des compositions variées en chacun des trois composés majoritaires. Les pourcentages de chaque composé C1 (tR = 22 min), C2 (tR  = 27 min) et C3 (tR = 28 min) ont été évalués par régression linéaire à partir de solutions étalon (Tableau 1).  Tableau 1. Pourcentages de chaque composé obtenus par régression linéaire [log C = f(log réponse)] Brut  % C1  % C2  % C3 1  57 28 19 2  46 44 10 3  43 34 23 4  61 26  3  Une analyse LC-MS du brut 1 a été effectuée. A l’aide de la littérature [3], nous avons pu identifier la nature des trois composés majoritaires. Les composés ont pu être purifiés par chromatographie sur gel de silice. Chacun d’entre eux a été caractérisé en RMN, MS et HPLC. Le composé C3 a été peracétylé par une méthode classique à l’anhydride acétique afin de vérifier la nature du sucre et de confirmer qu’il s’agissait d’un β-D-glucoside. Lors de la purification, il a aussi été isolé une fraction d’un mélange d’andrographiside et didéhydroandrographiside (2/1) à tR = 24 et 24,6 min.         C1. Andrograholide  C2. Didéhydroandrographolide  C3. Néoandrographiside  Les rendements de purification obtenus sont similaires aux pourcentages obtenus par régression linéaire ce qui montre que les extraits sont relativement riches en andrographolides.  Evaluations des activités biologiques  Il a été reporté que les andrographolides avaient une activité anti-inflammatoire. Afin de vérifier si le composé majoritaire était le composé le plus actif, nous avons alors étudié l’inhibition de l’inflammation par les échantillons sur des cellules A549. L’inflammation est induite par le TNFα (20 ng·mL-1) sur 105 cellules dans 1 mL de DMEM. Le milieu cellulaire a été traité par les extraits bruts ainsi que les composés purifiés (25 µg·mL-1). Au bout de 24 h d’incubation, on peut doser la quantité de luciférase exprimée, et ainsi calculer le pourcentage d’inhibition de l’inflammation. Les O HOHOO O HO HOHOOOOHO HO HOHOOVILLEDIEU, DESTANDAU, PICHON and BERTEINA-RABOIN   296                                                                                                                             St. Cerc. St. CICBIA  2011 12 (3) résultats sont donnés en pourcentage d’inhibition, après avoir déduit le niveau basal (témoin négatif sans induction de l’inflammation) et en utilisant une référence non traitée (Figures 2 et 3).   Figure 2. Variation de la réponse anti-inflammatoire en fonction de la dose  Figure 3. Inhibition de l’inflammation pour les bruts 1 – 4   D’après les résultats, il apparaît que le composé majoritaire est le plus actif. Cependant, si on compare la composition des extraits bruts avec leurs activités inhibitrices, on constate qu’elles ne suivent pas la concentration en andrographolide. En fait, plus l’extrait est riche en C3 moins l’extrait inhibe l’inflammation. Un mélange de composés purifiés suivant la composition évaluée précédemment donne les mêmes résultats que les extraits, ce qui montre que seuls les activités des extraits sont dues uniquement aux diterpènes. Ces résultats pourraient évoquer une synergie dans l’activité des composés, d’autres expériences doivent être menées sur cette piste.   CONCLUSION   Plusieurs composés d’une même famille ont été extraits et purifiés à partir de sources commerciales. L’andrographolide, composé majoritaire de la plante, s’est révélé être le composé le plus actif. En fonction de la composition des extraits bruts, il est possible d’obtenir une réponse anti-inflammatoire variable, mais qui ne suit pas le pourcentage d’andrographolide. Vu l’activité anti-inflammatoire intéressante qui apparaît, une pharmacomodulation de l’andrographolide est envisagée.    REFERENCES  1.  Pamanick, S., Banerjee, S., Achari, B., Das, B., Sen, A.K., Mukhopadhyay, S., Neuman, A., Prange, T.: J. Nat. Prod., 2006, 69, 403-405; 2.  Xia, Y-F., Ye, B-Q., Li, Y-D., Wang, J-G., He, X-J., Lin, X., Yao, X., Ma, D., Slungaard, A., Hebbel, R.P., Key, N.S., Geng, J-G.: J. Immunol., 2004, 173, 4207-4217; 3.  Li, W., Fitzloff, J.F.: J. Liq. Chrom. & Rel. Technol., 2002, 25 (9), 1335-1343; 4.  Du, Q., Jerz, G., Winterhalter, P.: J. Chrom. A, 2003, 984, 147-151. 

EXTRACTION, ANALYSIS AND BIOLOGICAL ACTIVITIES OF A FAMILY OF DITERPENES

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Directory of Open Access Journals