Optimization of ultrasound-assisted extraction of bioactive alkaloids from Stephania cambodica using response surface methodology

Optimisation de l'extraction assistée par ultrasons des alcaloïdes bioactifs de Stephania cambodica par la méthodologie des surfaces de réponses

Chhavarath Dary (1) , Béatrice Baghdikian (1, 2) , Sothea Kim , Fathi Mabrouki (1, 2) , Sovanmoly Hul , Florian Jabbour (3) , Evelyne Ollivier (1, 2) , Sok-Siya Bun (1, 2)

1 Laboratory of Pharmacognosy and Ethnopharmacology
2 IMBE - Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale
3 ISYEB - Institut de Systématique, Evolution, Biodiversité

Palmatine Roemerine Scanning electron microscopy Tetrahydropalmatine UHPLC Ultrasound a b s t r a c t An ultrasound-assisted extraction (UAE) was optimized for the extraction of three bioac-tive alkaloids, namely, palmatine, roemerine, and tetrahydropalmatine from the tuber of Stephania cambodica. The performance of UAE and microwave-assisted extraction (MAE) was compared with that of percolation. UAE and MAE are also more environmentally friendly and use less toxic chemicals. MAE was as efficient as UAE for the extraction of tetrahydropalmatine; however, UAE significantly enhanced extraction yields of palmatine and roemerine. The influence of effective variables viz. liquidesolid ratio, percentage of ethanol, and time on UAE was then investigated using response surface methodology. The optimal UAE conditions were found to be ethanol 52%, time 9 min, and liquidesolid ratio 26.6:1 mL/g. Structural change was conducted by scanning electron microscopy. These findings suggest that UAE is a practical extractive procedure for preparation of alkaloid-rich extract for pharmacological investigation and for analytical control of S. cambodica tuber.

L'extraction assistée par ultrasons (UAE) a été optimisée pour extraire trois alcaloïdes bioactifs : palmatine, roémérine et tétrahydropalmatine du tubercule de Stephania cambodica. L'efficacité de l'extraction assistée par ultrasons et par micro-ondes (MAE) a été comparée à celle de la percolation. La MAE est plus efficace que l'UAE pour l'extraction de la tétrahydropalmatine, mais l'UAE a augmenté significativement le rendement de la palmatine et de la roémérine. Les effets des variables indépendantes : ratio liquide/solide, pourcentage d'éthanol et temps d'extraction ont été etudiés par la méthodologie des surfaces de réponses. Les conditions d'extraction optimales suivantes ont été déterminées : éthanol, 52%, temps, 9 min, et ratio liquide/solide 26.6:1 mL/g. Le changement structural a été examiné par microscopie électronique à balayage. D'après les résultats de ce travail, l'UAE est une méthode d'extraction pratique pour la préparation d'extraits riches en alcaloïdes et le contrôle qualité de cette plante.

Domaines: Chimie; Chimie analytique; Sciences du Vivant [q-bio]; Biologie végétale

Chhavarath Dary, Béatrice Baghdikian, Sothea Kim, Fathi Mabrouki, Sovanmoly Hul, et al.. Optimisation de l'extraction assistée par ultrasons des alcaloïdes bioactifs de Stephania cambodica par la méthodologie des surfaces de réponses. Comptes Rendus. Chimie, 2017, 20 (11-12), pp.996-1005. ⟨10.1016/j.crci.2017.09.004⟩. ⟨hal-01765165⟩