Abdelgadir Alamin

Apport de la chromatographie de partage centrifuge à l'étude phytochimique de 3 plantes utilisées en médecine traditionnelle soudanaise: Ce travail de thèse est une contribution à l’étude phytochimique par Chromatographie de Partage Centrifuge (CPC), de trois plantes utilisées en médecine traditionnelle au Soudan : Aristolochia bracteolata (plante entière), Ziziphus spina-christi (feuilles) et Hydnora abyssinica (rhizomes). Ce travail a permis de mettre au point trois méthodologies de purification par CPC, applicables au fractionnement des acides aristolochiques, des flavonoïdes ou des proanthocyanidols (PAC). Dans ce contexte, la première partie de ce manuscrit est consacrée aux notions générales portant sur la CPC. La deuxième partie porte sur l’étude d’Aristolochia bracteolata. Cette plante est utilisée en médecine traditionnelle, malgré la présence d'acides aristolochiques qui confèrent une néphrotoxicité élevée. Ce travail a permis de mettre au point une méthode innovante pour l’isolement et la purification, avec un très haut niveau de pureté, des acides aristolochiques I, II et IIIa à partir d’un extrait brut, en une étape par CPC en mode d’échange d’ions forts (SIX-CPC). L’acide aristolochique IIIa n’avait jamais été décrit dans cette plante auparavant. Ces résultats ont fait l’objet d’une publication en 2015 dans Separation and Purification Technology. Dans la troisième partie de cette thèse, la CPC a été appliquée à l’isolement de flavonosides présents dans Z. spina-christi. Nous appuyant sur l’expérience du laboratoire dans l’extraction par CPC des flavonosides du Ginkgo biloba, nous proposons une méthodologie de purification utilisant les systèmes de solvant biphasiques EtOAc/n-BuOH/MeOH/H2O et EtOAc/n-BuOH/H2O à différents ratios en fonction de la polarité des flavonosides. Dans la dernière partie, l’étude phytochimique de Hydnora abyssinica a mis en évidence la présence de PACs, polymères de hauts poids moléculaires de flavanols. La méthodologie de fractionnement CPC, précédée d’un pré-fractionnement sur résine LH-20, a permis l’isolement pour la première fois dans cette plante de la katsumadine et du rhodioloside.

Aristolochic acids are biologically active and highly toxic secondary metabolites that recently became an important pharmacological tool for in vivo models of acute kidney disorders. Only aristolochic acid I and a mixture of aristolochic acids I and II are currently commercially available. A method based on the strong-ion exchange displacement mode in centrifugal partition chromatography was developed to extract and purify arictolochic acids, naturally present in Aristolochia bracteolata Lam. (Aristolochiaceae). The extraction and purification of aristolochic acids were performed at a flow rate of 2 mL.min^-1 in the descending mode by using the biphasic solvent system methyl-ter-butylether, acetone, methanol and water (3:1:1:3, v/v/v/v). Trioctylmethylammonium chloride (Aliquat 336 ®) was used as the anion exchanger in the organic stationary phase and sodium iodide as the displacer in the aqueous mobile phase. From 5 g of crude extract of A. bracteolata, 45.5 mg, 77.2 mg and 35.1 mg of aristolochic acids I, II and IIIa were obtained respectively with purities greater than 95% [1]. Acknowledgements: Abdelgadir A. Abdelgadir thanks the French embassy in Sudan and the University of Gezira for Financial support. Keywords: aristolochic acid, centrifugal partition chromatography, ion exchange. References: [1] Abdelgadir A, Boudesocque-Delaye L, Thery-Koné I, Gueiffier A, Ahmed E, Enguehard Gueiffier C. One-step preparative isolation of aristolochic acids by strong ion-exchange centrifugal partition chromatography. Sep Purif Technol 2015; 156: 444 – 449

Background: Aristolochic Acids (AAs) are major components of plants in Aristolochia and have been found to be nephrotoxic, carcinogenic and mutagenic. Herein reported are the isolation, identification and quantity determination methods of Aristolochic Acid-I (AA-I) and Aristolochic Acid-II (AA-II) toxic compounds of Aristolochia bracteolata indigenous to Central Sudan and medicinally used in diverse biological functions including analgesic and diuretic effects, treatment of tumors, malaria and/or fevers. Methods and results: AAs mixture was extracted with methanol from the defatted material of Aristolochia bracteolata whole plant at room temperature and was isolated from the aqueous methanol extract by chloroform. Moreover, Silica-gel column chromatography and Preparative Thin Layer Chromatography (PTLC) using chloroform/methanol gradient mixtures were used to isolate AAs mixtures as a yellow crystalline solid. A preliminary detection of AAs was made by Thin Layer Chromatography (silica-gel, chloroform: methanol (6:1)). The Rf value of the acids mixture was 0.43-0.46. The presence of AAs in plant sample was confirmed by High Performance Liquid Chromatography/Ultraviolet (HPLC/UV) analysis using 1% acetic acid and methanol (40:60) as mobile phase and maximum absorption wave length of 250 nm. Quantitative determination of AA-II (49.03 g/kg) and AA-I (12.98 g/kg) was also achieved by HPLC/UV. Recommendation: It is recommended that the use of Aristolochia bracteolata as a medicinal plant should be extremely limited or strictly prohibited. The chromatograms obtained in this study can serve as fingerprints to identify AAs in plant samples.