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estrazione del resveratrolo

Introduzione: il resveratrolo

Resveratrolo

Il resveratrolo è una molecola polifenolica con spiccata attività biologica. Appartenente alla classe delle fitoalessine stilbeniche:

  • Fitoalessine: molecole antimicrobiche, prodotte dalle piante in risposta all’attacco di un patogeno (batterico o fungino)
  • è un idrossilato dello stilbene (struttura C6-C2-C6)

Il resveratrolo si trova in alte concentrazioni nel Polygonum cuspidatum ma si trova anche nella buccia dell’uva, nel cacao e nelle arachidi.

Questa molecola è impiegata in diversi campi: in alimentazione, come integratore alimentare, in cosmetici e in medicinali per le sue proprietà anti-infiammatorie, anti-ossidanti, antitumorali e con attività cardioprotettrice. Queste proprietà sono più marcate nella forma trans rispetto alla corrispondente forma cis.

Polygonum cuspidatum

Questa pianta è originaria dell’Asia orientale ma presente anche in nord America e Europa, è una pianta infestante con steli cavi che la fanno assomigliare al bambù.

Japanese knotweed (Poligonum cuspidatum)

Questa pianta contiene bassi livelli di trans-resveratrolo ma alti livelli del rispettivo glucoside trans-polidatina, circa 5-8 volte quelli del resveratrolo. Queste molecole sono contenute in dosi maggiori nelle radici ma anche in foglie e nel fusto in dosi minori.

Chemical structures of trans-resveratrol (A) and trans-polydatin (B)

L’idrolisi chimica o enzimatica è utili per convertire la polidatina e ottenere quindi più resveratrolo in forma non gluconata.

Estrazione [1]

Questo metodo di estrazione e purificazione del resveratrolo è basato su diversi processi chimico-fisici: si utilizzerà un’estrazione a ricadere, la filtrazione, l’idrolisi, un’estrazione liquido-liquido e l’eluizione.

  1. Estrazione con etanolo al 95%: ridurre in polvere le radici essiccate (circa 100 grammi) e aggiungere etanolo al 95% in rapporto di 1 : 6 = polvere : etanolo. Lasciare riposare la miscela per 12 ore a temperatura ambiente dopodiché estrarre per 1 ora a ricadere alla temperatura di circa 80°C. Questa procedura deve essere ripetuta per tre volte per massimizzare la resa. Unire le tre soluzioni estratte e far evaporare il solvente in un evaporatore rotante sotto vuoto a 65°C.
  2. Dissoluzione in acqua e filtrazione: mettere la polvere ottenuta nel punto precedente e acqua distillata in rapporto di 1:30 in un recipiente sigillato, attraverso un bagno ad ultrasuoni per 20 minuti a 50°C favorire la dissoluzione. Filtrare immediatamente dopo a bassa pressione.
  3. Idrolisi: in questo passaggio la polidatina deve essere idrolizzata a resveratrolo utilizzando acido cloridrico fino ad ottenere una soluzione a pH=1 e scaldare a bagnomaria per 8 ore a ricadere ad una temperatura di 75°C
  4. Estrazione liquido-liquido: in un imbuto separatore unire la soluzione acquosa ottenuta nel punto precedente in pari volume con un solvente di estrazione come il metil terz-butil etere. Ripetere l’estrazione con solvente per tre volte e recuperare la fase organica.
  5. Eluizione: per rimuovere le impurità aggiungere in un imbuto separatore la fase organica e una soluzione acquosa alcalina con pH 8-9 come bicarbonato di sodio al 5% in rapporto 1:1 per almeno due volte, valori di pH superiori a 10 possono ridurre drasticamente la quantità di resveratrolo ottenuto. Eliminare il solvente a basse pressioni.

Analisi HPLC e resa

Per valutare ogni tappa dell’estrazione e valutare la purezza del prodotto finale si può ricorrere alla tecnica dell’HPLC. L’articolo citato riporta un’analisi ad ogni step:

Cromatogramma HPLC . (A) Cromatogramma dell’estratto con etanolo al 95%, (B) and (C) cromatogrammi dei residui acquosi dopo le filtrazioni, (D) cromatogramma della fase acquosa dopo idrolisi per 6 ore. Picco 1polidatina, 3 resveratrolo, 4 emodina, 2 e 5 componenti non note. LINK

Utilizzando questa procedura di estrazione si avrà una resa maggiore di 0.90g/100g con un contenuto di resveratrolo pari a circa il 73.8%

Fonti e letture consigliate

[1] Dong-Geng Wang, Wen-Ying Liu, Guang-Tong Chen "A simple method for the isolation and purification of resveratrol from Polygonum cuspidatum", Journal of Pharmaceutical Analysis, Volume 3, Issue 4, 2013, Pages 241-247, ISSN 2095-1779, https://doi.org/10.1016/j.jpha.2012.12.001.
[2] Yu SH, Zha JP, Zhan WH, Zhang DQ. [Contents comparison of resveratrol and polydatin in the wild Polygonum cuspidatum plant and its tissue cultures]. Zhongguo Zhong Yao Za Zhi. 2006 Apr;31(8):637-41. Chinese. PMID: 16830819.

DrugBank – Link

Baur, Joseph A, and David A Sinclair. “Therapeutic potential of resveratrol: the in vivo evidence.” Nature reviews. Drug discovery vol. 5,6 (2006): 493-506. doi:10.1038/nrd2060
Price, Nathan L et al. “SIRT1 is required for AMPK activation and the beneficial effects of resveratrol on mitochondrial function.” Cell metabolism vol. 15,5 (2012): 675-90. doi:10.1016/j.cmet.2012.04.003