FR2981274A1 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF COMPLEXES COMPRISING AMYLOSE ASSEMBLED WITH AT LEAST ONE ORGANIC MOLECULE OF INTEREST - Google Patents
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Abstract
La présente concerne un procédé pour la préparation de complexes comprenant de l'amylose assemblé avec au moins une molécule organique d'intérêt. Ce procédé selon l'invention comprend les étapes suivantes : (a) une étape de lipophilisation consistant à greffer une chaîne aliphatique grasse sur ladite molécule organique d'intérêt, pour la préparation d'un dérivé lipophilique de ladite molécule organique d'intérêt, (b) une étape de mise en contact entre (i) ledit dérivé lipophilique de ladite molécule organique d'intérêt portant ladite chaîne aliphatique grasse greffée, issu de ladite étape de lipophilisation (a), et (ii) ledit amylose, et (c) une étape de formation desdits complexes amylose / dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt. La présente invention concerne également les composés chimiques organiques sous forme d'un complexe, comprenant de l'amylose assemblé avec au moins une molécule organique d'intérêt, dans lesquels ladite molécule organique d'intérêt se présente sous une forme dérivée lipophilique, portant une chaîne aliphatique grasse greffée.The present invention relates to a process for the preparation of complexes comprising amylose assembled with at least one organic molecule of interest. This method according to the invention comprises the following steps: (a) a lipophilization step of grafting a fatty aliphatic chain on said organic molecule of interest, for the preparation of a lipophilic derivative of said organic molecule of interest, ( b) a step of bringing into contact between (i) said lipophilic derivative of said organic molecule of interest bearing said grafted fatty aliphatic chain, resulting from said lipophilization step (a), and (ii) said amylose, and (c) a step of forming said amylose / lipophilic derivative complexes of the organic molecule of interest. The present invention also relates to organic chemical compounds in the form of a complex, comprising amylose assembled with at least one organic molecule of interest, in which the said organic molecule of interest is in a lipophilic derivative form, carrying a fatty aliphatic grafted chain.
Description
9812 74 1 DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention se rapporte aux procédés pour la préparation de complexes dont l'amylose constitue la « molécule hôte », ainsi que les complexes issus de ces procédés. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to processes for the preparation of complexes in which amylose constitutes the "host molecule", as well as the complexes resulting from these processes.
ART ANTERIEUR L'amidon est un polysaccharide d'origine végétale. C'est la principale source et réserve glucidique synthétisée par les végétaux supérieurs (céréales, tubercules et légumineuses) au cours de la photosynthèse. L'amidon se présente à l'état natif sous forme de grains d'une taille variant de un micron à une centaine de microns suivant l'origine botanique. L'amidon est constitué de deux fractions : une fraction glucidique très majoritaire (98 à 99 %) et une fraction non glucidique très minoritaire (0,1 à 2 %). La fraction glucidique de l'amidon est principalement constituée d'un mélange de deux polymères a-D glucopyranosyl, à savoir l'amylopectine et l'amylose, en proportions variables en fonction de l'origine de l'amidon. L'amylose représente environ 20 à 30 % de la partie glucidique des amidons. Mais cette quantité peut atteindre jusqu'à 80 % pour certaines variétés de maïs (Zea mays), d'orge (Hordeum vulgare), de riz (Oriza sativa) ou de pois (Pisum sativum). L'amylose est une molécule essentiellement linéaire, composée de 500 à 6000 unités a-D glucopyranosyl, réparties sur 1 à 20 chaînes différentes d'un degré de polymérisation moyen de 500. La masse molaire de l'amylose est généralement comprise entre 2.105 et 2.106 g/mol et dépend de l'origine botanique mais aussi de la méthode de fractionnement utilisée. Une population d'amylose est hétérogène, avec une polydispersité généralement comprise entre 1,3 et 2,1 mais qui atteint parfois des valeurs plus élevées (5-10). PRIOR ART Starch is a polysaccharide of plant origin. It is the main source and carbohydrate reserve synthesized by higher plants (cereals, tubers and legumes) during photosynthesis. The starch is native in the form of grains ranging in size from one micron to one hundred microns depending on the botanical origin. Starch consists of two fractions: a very predominant carbohydrate fraction (98 to 99%) and a very minor non-carbohydrate fraction (0.1 to 2%). The carbohydrate fraction of the starch consists mainly of a mixture of two α-D glucopyranosyl polymers, namely amylopectin and amylose, in variable proportions depending on the origin of the starch. Amylose represents about 20 to 30% of the carbohydrate portion of the starches. But this quantity can reach up to 80% for certain varieties of maize (Zea mays), barley (Hordeum vulgare), rice (Oriza sativa) or peas (Pisum sativum). Amylose is a substantially linear molecule composed of 500 to 6000 αD glucopyranosyl units, distributed over 1 to 20 different chains with an average degree of polymerization of 500. The molar mass of amylose is generally between 2.105 and 2.106 g. / mol and depends on the botanical origin but also on the fractionation method used. An amylose population is heterogeneous, with a polydispersity generally between 1.3 and 2.1 but which sometimes reaches higher values (5-10).
L'amylose est connu pour son aptitude à former des complexes stables avec d'autres molécules, c'est-à-dire une association moléculaire dans laquelle l'amylose constitue une molécule « hôte » (récepteur ou séquestrant) et la ou les molécules d'intérêt forment des molécules « invitées » (substrat ou agent complexant). Les liens entre la molécule « hôte » et la molécule « invitée » sont des interactions faibles (en particulier des liaisons non-covalentes). Les complexes rencontrés consistent très généralement en des complexes dits « d'inclusion » (dits encore tout simplement « clathrate »). La molécule « invitée » est alors encapsulée de façon totale, ou partielle, dans la molécule « hôte ». Plus précisément, l'amylose est susceptible de se complexer avec les molécules hydrophobes (ou lipophiles) du fait de son caractère essentiellement linéaire, et de la présence quasi-exclusive de liaisons de type ct-(1,4). Cette complexation est fondée sur un réarrangement conformationnel qui est induit par l'agent complexant et qui aboutit à une nouvelle conformation hélicoïdale en simples hélices (6 unités glucose par tour), dans laquelle les groupements hydrophiles de la chaîne sont tournés vers l'extérieur et les groupements hydrophobes vers l'intérieur. Il en résulte la formation d'une cavité hélicoïdale hydrophobe dans la simple hélice d'amylose, pouvant être occupée par les composés hydrophobes. Ce phénomène de complexation avec l'amylose est employé dans les techniques dites « d'encapsulation moléculaire ». Amylose is known for its ability to form stable complexes with other molecules, i.e. a molecular association in which amylose is a "host" molecule (receptor or sequestrant) and the molecule (s) of interest form "guest" molecules (substrate or complexing agent). The links between the "host" molecule and the "guest" molecule are weak interactions (in particular non-covalent bonds). The complexes encountered generally consist of so-called "inclusion" complexes (also called simply "clathrate"). The "guest" molecule is then totally or partially encapsulated in the "host" molecule. More specifically, amylose is likely to complex with hydrophobic molecules (or lipophilic) because of its essentially linear character, and the almost exclusive presence of ct- (1,4) type bonds. This complexation is based on a conformational rearrangement which is induced by the complexing agent and which leads to a new helical conformation in simple helices (6 glucose units per revolution), in which the hydrophilic groups of the chain are turned outwards and the hydrophobic groups inwards. This results in the formation of a hydrophobic helical cavity in the simple amylose helix, which can be occupied by the hydrophobic compounds. This phenomenon of complexation with amylose is used in so-called "molecular encapsulation" techniques.
Les techniques d'encapsulation moléculaire avec l'amylose permettent la protection d'une molécule d'intérêt qui est normalement sensible vis-à-vis de l'oxydation, de l'hygroscopie, de l'interaction avec d'autres composants, de la lumière, de l'acidité et l'alcalinité et/ou encore de l'évaporation. Elles permettent d'en faciliter l'utilisation, de masquer le goût et l'odeur, d'augmenter la stabilité et de contrôler le mode de libération (thermique, enzymatique, mécanique). Molecular encapsulation techniques with amylose enable the protection of a molecule of interest that is normally sensitive to oxidation, hygroscopicity, interaction with other components, light, acidity and alkalinity and / or evaporation. They make it easier to use, mask taste and odor, increase stability and control the release mode (thermal, enzymatic, mechanical).
La formation de complexes avec l'amylose permet également d'incorporer et de stabiliser une molécule hydrophobe dans un milieu aqueux. Cette technique peut être utilisée pour l'encapsulation moléculaire de principes actifs d'intérêt dans les domaines pharmaceutique, cosmétique et agro-alimentaire. Un grand nombre de molécules possède ce type de propriété complexante vis-à-vis de l'amylose, notamment les molécules hydrophobes du genre acides gras et alcools gras. Mais de nombreuses autres molécules d'intérêt ne sont pas aptes à former de tels complexes avec l'amylose. C'est notamment le cas pour la plupart des antioxydants, par exemple les composés phénoliques, notamment du fait de leur encombrement, de leur structure et/ou de leur polarité. Or, parmi les antioxydants naturels, les composés phénoliques, et plus particulièrement les acides phénoliques, suscitent un intérêt grandissant. Ces molécules, tout en protégeant de l'oxydation, agissent contre le stress oxydatif (dégâts causés dans l'organisme par l'action des radicaux libres) et contribuent à la prévention de certaines affections comme les maladies cardiovasculaires, les cancers, les problèmes articulaires et les maladies neurovégétatives. La mise en oeuvre de ces composés phénoliques dans les formulations de type émulsions est délicate (molécules fragiles et facilement oxydables) et peut s'accompagner d'une diminution de leur efficacité à protéger les lipides contre l'oxydation, mais aussi contribuer à une perte de leur apport nutritionnel. En effet, dans la phase aqueuse sont souvent produits les premiers radicaux libres (c'est le milieu au travers duquel diffuse l'oxygène en provenance du milieu extérieur). De plus, après ingestion, le pouvoir antioxydant potentiel des composés phénoliques vis-à-vis des lipides et des protéines du système digestif est susceptible d'être limité ou neutralisé, par la formation de nouvelles interactions avec des protéines ou bien avec la matrice alimentaire, au niveau buccal et gastro-intestinal, et en particulier si les fonctions phénoliques se retrouvent bloquées. Compte tenu de ce qui précède, il serait particulièrement intéressant de pouvoir complexer l'amylose avec ces molécules d'intérêt, de manière à protéger ces dernières par phénomène d'encapsulation moléculaire. Il existe par conséquent un besoin pour des nouveaux procédés permettant la préparation de complexes entre, d'une part, l'amylose et, d'autres part, des molécules organiques d'intérêt qui ne sont pas aptes, de façon intrinsèque, à former des complexes avec cette molécule « hôte ». The formation of complexes with amylose also makes it possible to incorporate and stabilize a hydrophobic molecule in an aqueous medium. This technique can be used for the molecular encapsulation of active ingredients of interest in the pharmaceutical, cosmetic and agri-food fields. A large number of molecules possess this type of complexing property with respect to amylose, in particular the hydrophobic molecules of the fatty acid and fatty alcohols type. But many other molecules of interest are not able to form such complexes with amylose. This is particularly the case for most antioxidants, for example phenolic compounds, especially because of their size, their structure and / or their polarity. Among the natural antioxidants, phenolic compounds, and more particularly phenolic acids, are of growing interest. These molecules, while protecting against oxidation, act against oxidative stress (damage caused in the body by the action of free radicals) and contribute to the prevention of certain diseases such as cardiovascular diseases, cancers, joint problems and neurovegetative diseases. The use of these phenolic compounds in the emulsion-type formulations is delicate (fragile and easily oxidizable molecules) and may be accompanied by a decrease in their effectiveness in protecting the lipids against oxidation, but also contribute to a loss. of their nutritional intake. Indeed, in the aqueous phase are often produced the first free radicals (it is the medium through which diffuses the oxygen coming from the external medium). Moreover, after ingestion, the potential antioxidant power of phenolic compounds vis-à-vis lipids and proteins of the digestive system is likely to be limited or neutralized, by the formation of new interactions with proteins or with the food matrix , at the oral and gastrointestinal level, and especially if the phenolic functions are blocked. In view of the foregoing, it would be particularly advantageous to be able to complex amylose with these molecules of interest, so as to protect them by molecular encapsulation phenomenon. There is therefore a need for novel processes for the preparation of complexes between, on the one hand, amylose and, on the other hand, organic molecules of interest which are not intrinsically suitable for forming complexes with this "host" molecule.
RESUME DE L'INVENTION La présente invention porte sur un procédé pour la préparation de complexes comprenant de l'amylose assemblé avec au moins une molécule organique d'intérêt. Ce procédé est caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : (a) une étape de lipophilisation consistant à greffer une chaîne aliphatique grasse sur la molécule organique d'intérêt, pour la préparation d'un dérivé lipophilique de ladite molécule organique d'intérêt, (b) une étape de mise en contact entre (i) ledit dérivé lipophilique de ladite molécule organique d'intérêt portant ladite chaîne aliphatique grasse greffée, issu de ladite étape de lipophilisation (a), et (ii) ledit amylose, et (c) une étape de formation desdits complexes amylose / dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt. Cette stratégie consiste à diminuer considérablement la polarité des molécules d'intérêt, par le greffage d'une chaîne aliphatique grasse. Cette démarche permet notamment de lui conférer une action complexante avec l'amylose, avantageusement par l'emprisonnement de la chaîne aliphatique grasse greffée dans la cavité hélicoïdale de la simple hélice d'amylose ainsi formée. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the preparation of complexes comprising amylose assembled with at least one organic molecule of interest. This method is characterized in that it comprises the following steps: (a) a lipophilization step of grafting a fatty aliphatic chain on the organic molecule of interest, for the preparation of a lipophilic derivative of said organic molecule d interest, (b) a step of bringing into contact between (i) said lipophilic derivative of said organic molecule of interest carrying said grafted fatty aliphatic chain, resulting from said lipophilization step (a), and (ii) said amylose, and (c) a step of forming said amylose / lipophilic derivative complexes of the organic molecule of interest. This strategy consists of considerably reducing the polarity of the molecules of interest by grafting a fatty aliphatic chain. This step makes it possible in particular to give it a complexing action with amylose, advantageously by the imprisonment of the fatty aliphatic chain grafted into the helical cavity of the simple amylose helix thus formed.
De plus, les complexes obtenus ne présentent avantageusement aucune forme cristalline (complexe d'inclusion amorphe), ce qui permet notamment d'éliminer une éventuelle précipitation due à la formation de cristallites entraînant alors une forte instabilité dans la phase aqueuse gélifiée d'une émulsion. La molécule organique d'intérêt est avantageusement choisie parmi les polyphénols, de préférence encore parmi les acides phénoliques. Dans ce cas la molécule organique d'intérêt est avantageusement choisie parmi les acides hydroxycinnamiques ou les esters d'acides hydroxycinnamiques. La molécule organique d'intérêt sous forme d'acide hydroxycinnamique est de préférence choisie parmi les acides féruliques, les acides p-coumariques, les acides o-coumariques, les acides caféiques et les acides sinapiques. In addition, the complexes obtained advantageously do not have any crystalline form (amorphous inclusion complex), which makes it possible in particular to eliminate any precipitation due to the formation of crystallites, which then leads to high instability in the gelled aqueous phase of an emulsion. . The organic molecule of interest is advantageously chosen from polyphenols, more preferably from phenolic acids. In this case, the organic molecule of interest is advantageously chosen from hydroxycinnamic acids or hydroxycinnamic acid esters. The organic molecule of interest in the form of hydroxycinnamic acid is preferably selected from ferulic acids, p-coumaric acids, o-coumaric acids, caffeic acids and sinapic acids.
La molécule organique d'intérêt sous forme d'ester d'acide hydroxycinnamique est choisie de préférence parmi les acides caféoylquiniques, les acides p-coumaroylquiniques, les acides féruloylquiniques et les acides sinapoylquiniques, ou parmi les acides rosmariniques. The organic molecule of interest in the form of hydroxycinnamic acid ester is preferably chosen from among caffeoylquinic acids, p-coumaroylquinic acids, feruloylquinic acids and sinapoylquinic acids, or from rosmarinic acids.
Dans ce dernier cas, l'étape de lipophilisation (a) consiste avantageusement à greffer la chaîne aliphatique grasse sur le groupement quinique de la molécule organique d'intérêt, de préférence encore sur l'une des fonctions hydroxyles du groupement quinique de la molécule organique d'intérêt. In the latter case, the lipophilization step (a) advantageously consists in grafting the fatty aliphatic chain onto the quinic group of the organic molecule of interest, more preferably on one of the hydroxyl functional groups of the quinic group of the organic molecule. interest.
En particulier, la molécule organique d'intérêt consiste avantageusement en du 5-0-caféoylquinique ; l'étape de lipophilisation (a) consiste à greffer la chaîne aliphatique grasse sur le groupement hydroxyle en position 3 ou en position 4 du groupement quinique de ladite molécule organique d'intérêt. In particular, the organic molecule of interest advantageously consists of 5-O-coffeeoylquinique; the lipophilization step (a) consists in grafting the fatty aliphatic chain on the hydroxyl group in position 3 or in position 4 of the quinic group of said organic molecule of interest.
D'autres caractéristiques avantageuses, pouvant être prises indépendamment ou en combinaison, sont développées ci-dessous : - le dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt, issu de l'étape de lipophilisation (a), comporte une chaîne aliphatique grasse greffée comprenant (voir consistant en) un groupement alkyle linéaire (non-ramifié), comportant une longueur de chaîne comprise de préférence entre 12 et 16 atomes de carbone, bornes incluses ; - l'étape de formation des complexes (c) est mise en oeuvre de sorte à obtenir des complexes d'inclusion (avantageusement amorphe), dans lesquels la chaîne aliphatique grasse des dérivés lipophiliques de composés organiques d'intérêt est incluse dans l'une des hélices de l'amylose associé ; - lors de l'étape de mise en contact (b), la molécule d'amylose consiste en de l'amylose seul ou en de l'amylose sous forme d'amidon. La présente invention concerne encore un composé chimique organique sous forme d'un complexe, comprenant de l'amylose assemblé avec au moins une molécule organique d'intérêt ; cette molécule organique d'intérêt se présente sous une forme dérivée lipophilique, portant une chaîne aliphatique grasse greffée. Ce composé chimique organique est avantageusement obtenu par la mise en oeuvre du procédé développé ci-dessus. La molécule organique d'intérêt, portant la chaîne aliphatique grasse greffée, est telle que définie ci-dessus. En particulier, cette molécule organique d'intérêt est avantageusement choisie parmi les acides caféoylquiniques, les acides p-coumaroylquiniques, les acides féruloylquiniques et les acides sinapoylquiniques, ou parmi les acides rosmariniques. Other advantageous characteristics, which can be taken independently or in combination, are developed below: the lipophilic derivative of the organic molecule of interest, resulting from the lipophilization step (a), comprises a fatty aliphatic grafted chain comprising (see consisting) a linear (unbranched) alkyl group, having a chain length of preferably between 12 and 16 carbon atoms, inclusive; the step of forming the complexes (c) is carried out so as to obtain inclusion complexes (advantageously amorphous), in which the fatty aliphatic chain of lipophilic derivatives of organic compounds of interest is included in one of helices of the associated amyloidosis; during the contacting step (b), the amylose molecule consists of amylose alone or of amylose in the form of starch. The present invention also relates to an organic chemical compound in the form of a complex, comprising amylose assembled with at least one organic molecule of interest; this organic molecule of interest is in a lipophilic derivative form, carrying a fatty aliphatic grafted chain. This organic chemical compound is advantageously obtained by carrying out the process developed above. The organic molecule of interest bearing the grafted fatty aliphatic chain is as defined above. In particular, this organic molecule of interest is advantageously chosen from among caffeoylquinic acids, p-coumaroylquinic acids, feruloylquinic acids and sinapoylquinic acids, or from rosmarinic acids.
Dans ce cas, le dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt porte avantageusement la chaîne aliphatique grasse greffée sur son groupement quinique, de préférence sur l'un des oxygènes lié par liaison covalente au groupe cyclohexyle du groupement quinique. De préférence, le dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt consiste en un 5-O-caféoylquinique, dont la chaîne aliphatique grasse greffée est portée par l'atome d'oxygène en position 3 ou en position 4 du groupement quinique. La chaîne aliphatique grasse greffée comporte avantageusement (voir consiste en) un groupement alkyle linéaire (non-ramifié), dont la longueur de chaîne est avantageusement comprise entre 12 et 16 atomes de carbone, bornes incluses. Le composé chimique organique est avantageusement sous forme d'un complexe d'inclusion (avantageusement amorphe), dans lesquels la chaîne aliphatique grasse greffée des dérivés lipophiliques de composés organiques d'intérêt est incluse dans l'une des hélices de l'amylose associé. DESCRIPTION DES FIGURES Figure 1 : Thermogramme analyse enthalpique différentielle (« AED ») de l'amylose seul ; Figure 2 : Thermogramme AED de l'assemblage amylose / acide chlorogénique : (A) montée 1, (B) descente, (C) montée 2 ; Figure 3: Thermogramme AED de l'assemblage amylose / chlorogénate d'hexadécyle : (A) montée 1, (B) descente, (C) montée 2 ; Figure 4 : Thermogramme AED de l'assemblage amylose / acide 3-0- palmitoyle chlorogénique : (A) montée 1, (B) descente, (C) montée 2 ; Figure 5 : Thermogramme AED de l'assemblage amylose / acide 4-0- palmitoyle chlorogénique : (A) montée 1, (B) descente, (C) montée 2 ; Figure 6 : Diagramme de diffraction des rayons X pour (A) l'amylose seul, (B) l'assemblage amylose / acide chlorogénique, (C) l'assemblage amylose/acide 4-0-palmitoyle chlorogénique, (D) l'assemblage amylose/acide 3-0-palmitoyle chlorogénique et (E) l'assemblage amylose / chlorogénate d'hexadécyle ; Figure 7: Spectre RMN 130 à l'état solide (CP-MAS) pour (A) l'amylose seul, (B) l'assemblage amylose / acide chlorogénique, (C) l'assemblage amylose/acide 4-0-palmitoyle chlorogénique, (D) l'assemblage amylose/acide 3-0-palmitoyle chlorogénique et (E) l'assemblage amylose / chlorogénate d'hexadécyle ; Figure 8 : Modèle schématique du complexe amylose / acide 4-0chlorogénique acide. In this case, the lipophilic derivative of the organic molecule of interest advantageously carries the fatty aliphatic chain grafted on its quinic group, preferably on one of the oxygens covalently bonded to the cyclohexyl group of the quinic group. Preferably, the lipophilic derivative of the organic molecule of interest consists of a 5-O-caféoylquinique, whose grafted fatty aliphatic chain is carried by the oxygen atom in the 3-position or in the 4-position of the quinic group. The grafted fatty aliphatic chain advantageously comprises (see consists of) a linear (unbranched) alkyl group, the chain length of which is advantageously between 12 and 16 carbon atoms, inclusive. The organic chemical compound is advantageously in the form of an inclusion complex (advantageously amorphous), in which the fatty aliphatic chain grafted lipophilic derivatives of organic compounds of interest is included in one of the helices of the associated amylose. DESCRIPTION OF THE FIGURES Figure 1: differential scanning calorimetry ("AED") thermogram of amylose alone; Figure 2: AED thermogram of the amylose / chlorogenic acid assembly: (A) mounted 1, (B) descent, (C) mounted 2; Figure 3: AED thermogram of the amylose / hexadecyl chlorogenate assembly: (A) mounted 1, (B) descent, (C) mounted 2; 4: AED thermogram of the amylose / 3-0-chlorogenic palmitoyl acid assembly: (A) mounted 1, (B) down, (C) mounted 2; FIG. 5: AED thermogram of the amylose / 4-0-palmitoyl chlorogenic acid assembly: (A) mounted 1, (B) descent, (C) mounted 2; Figure 6: X-ray diffraction pattern for (A) amylose alone, (B) amylose / chlorogenic acid assembly, (C) amylose / 4-chloro-palmitoyl acid chlorogenic assembly, (D) amylose / chlorogenic 3-0-palmitoyl acid assembly and (E) the amylose / hexadecyl chlorogenate assembly; Figure 7: Solid state NMR 130 spectrum (CP-MAS) for (A) amylose alone, (B) amylose / chlorogenic acid assembly, (C) amylose / 4-0-palmitoyl acid assembly chlorogenic, (D) the chlorogenic amylose / 3-0-palmitoyl acid assembly and (E) the amylose / hexadecyl chlorogenate assembly; Figure 8: Schematic model of the complex amylose / acid 4-0chlorogenic acid.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La présente invention fournit ainsi un nouveau procédé pour la préparation de complexes comprenant l'amylose encapsulant au moins une molécule organique d'intérêt, cette dernière n'étant à l'origine pas apte à former de tels complexes avec l'amylose. Cette invention concerne en particulier un procédé de préparation de complexes dans lequel les étapes suivantes sont mises en oeuvre : (a) une étape de lipophilisation consistant à greffer une chaîne aliphatique grasse sur ladite molécule organique d'intérêt, pour la préparation d'un dérivé lipophilique de ladite molécule organique d'intérêt, (b) une étape de mise en contact entre (i) ledit dérivé lipophilique de ladite molécule organique d'intérêt portant ladite chaîne aliphatique grasse greffée, issu de ladite étape de lipophilisation (a), et (ii) ledit amylose, et (c) une étape de formation desdits complexes amylose / dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt. Molécule organique d'intérêt La molécule organique d'intérêt consiste avantageusement en une molécule bioactive. Cette molécule organique d'intérêt, à l'état natif (avant l'étape de lipophilisation), n'est pas apte à former un complexe avec l'amylose (molécule à l'état natif non-complexable avec l'amylose). DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention thus provides a new process for the preparation of complexes comprising amylose encapsulating at least one organic molecule of interest, the latter not being initially capable of forming such complexes with amyloidosis. In particular, this invention relates to a process for preparing complexes in which the following steps are carried out: (a) a lipophilization step of grafting a fatty aliphatic chain onto said organic molecule of interest, for the preparation of a derivative lipophilic of said organic molecule of interest, (b) a step of bringing into contact between (i) said lipophilic derivative of said organic molecule of interest bearing said grafted fatty aliphatic chain, resulting from said lipophilization step (a), and (ii) said amylose, and (c) a step of forming said amylose / lipophilic derivative complexes of the organic molecule of interest. Organic Molecule of Interest The organic molecule of interest advantageously consists of a bioactive molecule. This organic molecule of interest, in the native state (before the lipophilization step), is not capable of forming a complex with amylose (molecule in the native state non-complexable with amylose).
En particulier, cette molécule organique d'intérêt ne comporte avantageusement pas, de façon intrinsèque, un groupement ou radical (de préférence une chaîne latérale, avantageusement un groupement latéral alkyle linéaire) capable de se loger dans une simple hélice de l'amylose. La molécule organique d'intérêt est choisie avantageusement parmi les molécules comportant une activité antioxydante, de préférence encore parmi les polyphénols. Par « activité antioxydant », on entend avantageusement une molécule qui diminue, ou empêche, l'oxydation d'autres substances chimiques. On entend encore avantageusement une molécule capable de neutraliser, ou de réduire, les dommages causés par les radicaux libres dans l'organisme. Par « polyphénols », ou « composés phénoliques », on entend en particulier les molécules organiques comportant un ou plusieurs cycles aromatiques (ou cycles benzéniques), portant une ou plusieurs fonctions hydroxyles. In particular, this organic molecule of interest advantageously does not include, intrinsically, a group or radical (preferably a side chain, advantageously a linear alkyl side group) capable of lodging in a simple helix of amylose. The organic molecule of interest is advantageously chosen from among molecules having an antioxidant activity, more preferably from polyphenols. By "antioxidant activity" is advantageously meant a molecule which decreases, or prevents, the oxidation of other chemical substances. A molecule capable of neutralizing or reducing the damage caused by free radicals in the body is still advantageously meant. By "polyphenols", or "phenolic compounds" is meant in particular organic molecules having one or more aromatic rings (or benzene rings), bearing one or more hydroxyl functions.
Tous les végétaux contiennent de tels composés phénoliques mais, comme c'est le cas pour la plupart des substances naturelles qualifiées de métabolites secondaires, leur répartition qualitative et quantitative est inégale selon les espèces, les organes, les tissus et les stades physiologiques. Les composés phénoliques sont connus pour différentes actions : anticancérigène pour certains d'entre eux, et antioxydante permettant de lutter contre le vieillissement cellulaire. Les composés phénoliques peuvent être regroupés en classes qui se différencient d'abord par la complexité du squelette de base (allant d'un simple C6 à des formes très polymérisées extrêmement complexes), ensuite par le degré de modification de ce squelette (degré d'oxydation, etc.), enfin par les liaisons possibles de ces molécules de base avec d'autres molécules (glucides, lipides, protéines, etc.). Ainsi, dans le cas de tels composés phénoliques, la molécule organique d'intérêt est avantageusement choisie parmi les acides phénoliques. All plants contain such phenolic compounds but, as is the case for most natural substances described as secondary metabolites, their qualitative and quantitative distribution is unequal according to species, organs, tissues and physiological stages. Phenolic compounds are known for various actions: anticarcinogen for some of them, and antioxidant to fight against cellular aging. The phenolic compounds can be grouped into classes that are differentiated first by the complexity of the basic skeleton (ranging from a simple C6 to extremely complex highly polymerized forms), then by the degree of modification of this skeleton (degree of oxidation, etc.), finally by the possible links of these basic molecules with other molecules (carbohydrates, lipids, proteins, etc.). Thus, in the case of such phenolic compounds, the organic molecule of interest is advantageously chosen from phenolic acids.
Un acide phénolique (ou « acide-phénol ») est un composé organique possédant au moins une fonction carboxylique et un hydroxyle phénolique. Par « acide phénolique », on entend notamment : (i) les composés dérivés de l'acide benzoïque, à savoir les acides hydroxybenzoïques, et (ii) les composés dérivés de l'acide cinnamique, à savoir les acides hydroxycinnamiques ou les esters d'acides hydroxycinnamiques. Les acides hydroxybenzoïques ont la formule (I) suivante : COOH 2 (I) dans laquelle .Acide- gallique =H, R2- R3 =OH :Acide protocatéchique .Adde vallinique RI=H, :R2-0H' %=OCH3 RI=RD=OCI-l3 syi-ingigue R2:=OH .Acide p-hydroxybeezdfque Les acides hydroxybenzoïques sont dérivés de l'acide benzoïque et ont une formule de base de type C6-C1, parmi lesquels les plus abondants dans le règne végétal sont les acides gallique, protocatéchique, vanillique et syringique. Les acides hydroxycinnamiques ont quant à eux la formule (II) suivante : dans laquelle Adde.térulique Adde p-cournarlique Adde.o-coumahque Ac de cal igue Acide shapciiie Rf=0H 3:= =H, R2=0H R4=0H I=R2=OH R3=R4=h1 Rt=R3.=OCH:3' R-7=0H, :R4=H Ces acides hydroxycinnamiques représentent une classe très importante dont la structure de base (C6-C3) dérive de celle de l'acide cinnamique. Dans cette subdivision, on rencontre en particulier les acides caféique, férulique, p-coumarique et sinapique. Les esters d'acides hydroxycinnamiques (ou hydroxycinnamates) comportent quant à eux généralement un groupe glucose, acide quinique ou acide tartarique. La famille des hydroxycinnamates regroupe en particulier les esters des acides caféique, férulique et p-coumarique avec l'acide quinique, mais également l'acide rosmarinique qui est un ester particulier de l'acide caféique et de l'acide 3-(3,4)-dihydroxyphényl-lactique. A phenolic acid (or "phenol acid") is an organic compound having at least one carboxylic function and one phenolic hydroxyl. By "phenolic acid" is meant in particular: (i) compounds derived from benzoic acid, namely hydroxybenzoic acids, and (ii) compounds derived from cinnamic acid, namely hydroxycinnamic acids or esters of hydroxycinnamic acids. The hydroxybenzoic acids have the following formula (I): ## STR2 # R2 = OH. Hydroxybenzoic acids are derived from benzoic acid and have a basic formula of the C6-C1 type, of which the most abundant in the plant kingdom are the gallic, protocatechic, vanillic and syringic acids. The hydroxycinnamic acids for their part have the following formula (II): ## STR1 ## in which Ade.terulic Adde p-coconutic Adde.o-coumahque Ac caligale Acid shapciiie Rf = 0H 3: = = H, R2 = 0H R4 = 0H I = R2 = OH R3 = R4 = h1 = R3 = OCH: 3 'R-7 = 0H,: R4 = H These hydroxycinnamic acids represent a very important class whose basic structure (C6-C3) derives from that of cinnamic acid. In this subdivision, caffeic, ferulic, p-coumaric and sinapic acids are found in particular. The esters of hydroxycinnamic acids (or hydroxycinnamates) generally comprise a glucose group, quinic acid or tartaric acid. The family of hydroxycinnamates includes in particular the esters of caffeic, ferulic and p-coumaric acids with quinic acid, but also rosmarinic acid, which is a particular ester of caffeic acid and 3- (3, 4) -dihydroxyphényl-lactic acid.
La molécule organique d'intérêt consiste avantageusement en « l'acide chlorogénique » en tant que tel, c'est-à-dire l'ester de l'acide caféique et de l'acide (L)-quinique 3 (désignée encore trans-5-O-caféoyl-Dquinate, ou acide caféylquinique, ou 5-ACQ (ou « 5-CQA » en anglais) ou 5O-caféylquinique). The organic molecule of interest advantageously consists of "chlorogenic acid" as such, that is to say the ester of caffeic acid and (L) -quinic acid 3 (referred to as trans -5-O-caffeoyl-Dquinate, or caffeylquinic acid, or 5-ACQ (or "5-CQA" in English) or 5O-caffeylquinique).
La formule (III) de l'acide chlorogénique est la suivante : HQ 02H 12 o Ô" H (III) Par « acide chlorogénique », on désigne aussi la famille des acides dont la structure chimique est similaire à l'acide chlorogénique précité, et qui regroupe les composés formés par un (ou plusieurs) acide hydroxycinnamique conjugué avec l'acide quinique. La molécule organique d'intérêt englobe ainsi les composés formés d'acides hydroxycinnamiques conjugués à l'acide quinique, formant la « classe (ou famille) des acides chlorogéniques » dont la formule (IV) est la suivante : 0 OH (IV) dans laquelle : RI=R2=0H, R=R4 RI= =H. RI=OCH:7-1, R2=0H,R3=H P,I=R2:=OCH3, R4=H .A de catêaylquinkiue .Addep-coumaroylqu inique Adde'féndoylquinkiue .Adde sinapayîqu:irdque Ainsi, par « famille des acides chlorogéniques », on entend les mono-esters, notamment l'acide caféylquinique (ACQ), l'acide férulylquinique (AFQ), l'acide p-coumarylquinique (APQ), l'acide sinapylquinique, l'acide diméthoxycinnamylquinique. The formula (III) of chlorogenic acid is as follows: ## STR1 ## By "chlorogenic acid" is also meant the family of acids whose chemical structure is similar to the abovementioned chlorogenic acid, and which groups the compounds formed by one or more hydroxycinnamic acid conjugated with quinic acid, The organic molecule of interest thus encompasses the compounds formed of quinic acid conjugated hydroxycinnamic acids, forming the "class (or family chlorogenic acids whose formula (IV) is the following: ## STR2 ## in which: R 1 = R 2 = OH, R = R 4 R 1 = = H, R 1 = OCH: 7-1, R 2 = OH, R 3 = HP, I = R2: = OCH3, R4 = H .A of cataeaylquinkiue .Addep-coumaroylqunicique Adde'fndoylquinkiue.Adde sinapayique: irdque Thus, by "family of chlorogenic acids", we mean the mono-esters, in particular the caffeylquinic acid (ACQ), ferulylquinic acid (FFA), p-coumarylquinic acid (QPA), sinapylquinic acid, dimethic acid oxycinnamylquinique.
Par « famille des acides chlorogéniques », on entend également les di-esters, à savoir notamment l'acide dicaféylquinique, l'acide caféylférulylquinique, l'acide diférulylquinique, l'acide di-p-coumarylquinique, l'acide diméthoxycinnamylquinique. Par « famille des acides chlorogéniques », on entend enfin les formes isomériques. Par exemple, suivant que la liaison se fait en position 3, 4 ou 5 sur les hydroxyles de l'acide quinique, on englobe : - les 3-0-caféylquinique, 4-0-caféylquinique et 5-0-caféylquinique, pour les acides caféylquiniques (ACQ) ; - les 3-0-férulylquinique, 4-0-férulylquinique et 5-0-férulylquinique, pour les acides férulylquiniques ; et - le 3-O-p-coumarylquinique, le 4-O-p-coumarylquinique et le 5-O-pcoumarylquinique, pour les acides p-coumarylquiniques. On rencontre aussi des composés formés de plusieurs acides hydroxycinnamiques conjugués avec un acide quinique, comme les acides 1,3-0-dicaféylquinique, 3,4-0-dicaféylquinique, 3,5-0-dicaféylquinique, etc., ou bien l'acide caféylférulylquinique. L'acide rosmarinique présente quant à lui la formule (V) suivante : 2 9812 74 14 (V) Sur l'étape de lipophilisation 5 L'étape de lipophilisation (a) a pour objectif de fonctionnaliser la molécule organique d'intérêt de sorte à lui conférer des propriétés d'un agent de complexation avec l'amylose. Par « lipophilisation », on entend la réaction chimique consistant à rapporter, par une liaison covalente, une chaîne aliphatique grasse sur un 10 groupement récepteur de la molécule organique d'intérêt. La chaîne aliphatique grasse greffée (ou chaîne latérale aliphatique grasse), rapportée sur la molécule organique d'intérêt, comporte (avantageusement consiste en) avantageusement un groupement (ou radical) organique (avantageusement hydrocarboné) acyclique, linéaire non- 15 branché, saturé. De préférence encore, cette chaîne aliphatique grasse greffée comporte, voire consiste en, une chaîne grasse linéaire saturée non-ramifiée, avantageusement encore un groupement alkyle linéaire non-ramifiée (formule CnH2n+1). 20 Cette chaîne aliphatique grasse greffée comporte avantageusement une longueur de chaîne carbone choisie parmi 12, 14, 16, 18, 20 ou 22 atomes de carbone, et de préférence encore choisie parmi 12 (groupe lauryle ou dodécyle), 14 (groupe myristyle ou tétradécyle) ou 16 (groupe palmityle ou hexadécyle) atomes de carbone. Cette étape de lipophilisation (a) est choisie parmi les protocoles permettant l'obtention d'une molécule organique d'intérêt sur laquelle est rapportée, par une liaison covalente, une unique chaîne aliphatique grasse. Dans la présente description, le produit issu de cette opération de lipophilisation est désigné sous l'appellation de « dérivé lipophilique » (ou de « dérivé lipophile » ou de « dérivé lipophilisé ») de la molécule organique d'intérêt. The term "chlorogenic acid family" also refers to di-esters, namely in particular dicaféylquinique acid, caféylférulylquinique acid, diférulylquinique acid, di-p-coumarylquinic acid and dimethoxycinnamylquinique acid. By "family of chlorogenic acids" is meant finally the isomeric forms. For example, depending on whether the bond is at the 3, 4 or 5 position on the hydroxyls of quinic acid, the following are included: 3-O-Caffeylquinic, 4-O-Caffeylquinic and 5-O-Caffeylquinic, for cafylquinic acids (ACQ); 3-O-ferulylquinic, 4-O-ferulylquinic and 5-O-ferulylquinic for ferulylquinic acids; and 3-O-p-coumarylquinic, 4-O-p-coumarylquinic and 5-O-pcoumarylquinic, for p-coumarylquinic acids. Compounds consisting of several hydroxycinnamic acids conjugated with a quinic acid, such as 1,3-dicaffeylquinic acid, 3,4-o-dicafeylquinic acid, 3,5-o-dicafeylquinic acid, etc., are also encountered. coffeeylferulylquinic acid. The rosmarinic acid has the following formula (V): (V) On the lipophilization step The lipophilization step (a) has the objective of functionalizing the organic molecule of interest so that to give it properties of a complexing agent with amylose. By "lipophilization" is meant the chemical reaction of yielding, by a covalent bond, a fatty aliphatic chain on a receptor moiety of the organic molecule of interest. The grafted fatty aliphatic chain (or fatty aliphatic side chain), referred to the organic molecule of interest, comprises (advantageously consists of) advantageously an acyclic, linear, non-branched, saturated organic (advantageously hydrocarbon) organic group (or radical). More preferably, this grafted fatty aliphatic chain comprises, or even consists of, a linear non-branched saturated fatty chain, advantageously also an unbranched linear alkyl group (formula CnH2n + 1). This grafted fatty aliphatic chain advantageously comprises a carbon chain length chosen from 12, 14, 16, 18, 20 or 22 carbon atoms, and more preferably chosen from 12 (lauryl or dodecyl group), 14 (myristyl or tetradecyl group). ) or 16 (palmityl or hexadecyl group) carbon atoms. This lipophilization step (a) is chosen from the protocols making it possible to obtain an organic molecule of interest to which a single fatty aliphatic chain is reported by a covalent bond. In the present description, the product resulting from this lipophilization operation is referred to as the "lipophilic derivative" (or "lipophilic derivative" or "lipophilized derivative") of the organic molecule of interest.
Pour des molécules organiques d'intérêt appartenant aux polyphénols, on parlera ainsi de « dérivés lipophiliques de polyphénols ». Les procédés de lipophilisation des polyphénols, par greffage de chaînes aliphatiques grasses, sont connus de l'état de la technique. On peut se référer notamment aux documents suivants : Figueroa-Espinoza et Villeneuve, 2005 (J. Agric. Food. Chem., 53 :2779-2787) ; Villeneuve et al. 2007 (Biotechn. Adv. 25 : 515-536), Lopez et al., 2007 (Enz. Microb. Tech., 41 :721-726 ; 01 Corps Gras Lipides, 14 :51-59). Ces réactions de synthèse de tels dérivés lipophiliques de polyphénols sont avantageusement des réactions d'acylation ou d'alkylation. For organic molecules of interest belonging to polyphenols, we will speak of "lipophilic derivatives of polyphenols". The processes for lipophilizing polyphenols, by grafting fatty aliphatic chains, are known from the state of the art. Reference can be made in particular to the following documents: Figueroa-Espinoza and Villeneuve, 2005 (J. Agric., Food Chem., 53: 2779-2787); Villeneuve et al. 2007 (Biotechn Adv 25: 515-536), Lopez et al., 2007 (Enz Microb., Tech., 41: 721-726; 01 Fatty Fat Body, 14: 51-59). These synthetic reactions of such lipophilic derivatives of polyphenols are advantageously acylation or alkylation reactions.
La réaction « d'acylation » peut être définie comme l'établissement d'une liaison covalente entre un groupe acyle et une fonction nucléophile telle qu'une fonction hydroxyle. La réaction « d'alkylation » peut quant à elle être définie comme une réaction chimique constituée du transfert d'un groupement alkyle d'une molécule organique à une autre. La réaction de synthèse, acylation ou alkylation, est choisie suivant la nature du polyphénol, en particulier s'il présente, ou non, une fonction hydroxyle ou carboxyle (groupe des acides phénoliques ou des flavonoïdes et lignanes). 2 9812 74 16 Ainsi, en pratique : - si les donneurs d'acyle sont des alcools gras ou des esters d'alcool gras et que la lipophilisation a lieu sur des acides phénoliques, la réaction sera appelée réaction « d'alkylation » ; 5 - si les donneurs d'acyle sont des acides gras ou des esters d'acides gras et que la lipophilisation a lieu sur d'autres polyphénols et en particulier sur les parties glycosylées des flavonoïdes, la réaction sera appelée réaction « d'acylation ». La présence d'une partie quinique portant des hydroxyles non 10 phénoliques et un groupement carboxyle (ainsi qu'une partie caféique présentant des hydroxyles phénoliques), fait de l'acide chlorogénique un des rares polyphénols qui permet d'envisager la synthèse de dérivés par alkylation et aussi par acylation. La réaction d'alkylation est par exemple décrite dans le document 15 Lopez-Giraldo et al., 2007 (OCL 2007, 14 :51-9 ; et Enz. Micro. Tech. 41 :721-6). La réaction de synthèse enzymatique par acylation est quant à elle par exemple décrite dans le document Lorentz et al., 2010 (Biotechnol Lett 32 : 1955-1960). Ces réactions de lipophilisation de polyphénols sont connues pour 20 permettre la synthèse de molécules présentant non seulement des activités antioxydantes, mais aussi des propriétés pharmacologiques, des activités tensioactives, ou antimicrobiennes, correspondant au concept de composés multifonctionnels. Cette lipophilisation peut être mise en oeuvre par une voie de synthèse 25 chimique ou par une voie de synthèse enzymatique, qui sont classiques en soi. Le protocole est choisi en fonction de la molécule organique d'intérêt à fonctionnaliser, tenant compte notamment du groupement récepteur souhaité tel que développé après. 30 2 9812 74 17 - Synthèse par voie chimique Plusieurs méthodes ont été décrites pour la synthèse par voie chimique de dérivés lipophiliques de composés organiques, notamment de dérivés lipophiliques de polyphénols. 5 Cette synthèse par voie chimique peut, par exemple, être choisie parmi : (i) l'acylation de la molécule organique d'intérêt par des chlorures d'acide gras dans des solvants anhydres (Zhong et Shahidi, 2011, J. Agric. Food. Chem 59(12) pp. 6526-6533 ; Fukami et al., 2008, US-20080058409 ; 10 Xiang et Ning, 2008, Swiss. Soc. Food. Sci. Tech, 41 :1189-1203) ; (ii) l'acylation de la molécule organique d'intérêt par des acides gras et par des alcools gras (saturés, mono-insaturés, ramifiés ou non) sur les fonctions hydroxyles et carboxyles avec ou sans catalyseur (par exemple N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCC) et/ou chlorure de thionyle (50C12)). 15 D'autre part, des réactions de couplage régiosélectif avec des cétones ont aussi été décrites (Poaty et al., 2009, European Food Research and Technology 230: 111-117). 20 - Synthèse par voie enzymatique De façon générale, les principaux inconvénients des méthodes chimiques sont l'obtention de sous-produits, l'utilisation de solvants ou catalyseurs toxiques et la production de mélanges d'esters ou d'isomères portant un nombre variable de chaînes carbonées qu'il faut séparer. De plus, 25 le greffage implique parfois des hydroxyles responsables de l'activité antioxydante (utilisation de chlorure d'acide gras). Les méthodes de protection et de déprotection de groupements hydroxyles sont aussi largement utilisées pour permettre de choisir le site de réaction et le degré d'estérification mais ce sont souvent des étapes complexes et fastidieuses. 30 Les enzymes sont a contrario un outil de synthèse précieux en matière de conditions de réaction douce et de régiosélectivité. De plus, la demande 2 9812 74 18 croissante en produits d'intérêt thérapeutique, agroalimentaire ou cosmétique parallèlement aux exigences en matière de procédés de synthèse respectueux de l'environnement, renforce l'intérêt de l'utilisation des biocatalyseurs. 5 En effet, les enzymes peuvent se substituer aux catalyseurs chimiques et répondre aux exigences du développement industriel durable. Elles peuvent augmenter l'efficacité de production et réduire, pour celles qui agissent à température ambiante, la consommation d'énergie. Beaucoup de procédés industriels fonctionnent à haute température ou haute pression ou 10 dans des conditions hautement acides ou basiques. Au niveau industriel, les avantages de l'utilisation des enzymes, malgré leur coût parfois élevé, sont des étapes de purification simplifiées, ainsi que des conditions expérimentales douces évitant la dégradation des substrats et permettant la réutilisation du biocatalyseur (Villeneuve, 2007). La biocatalyse permet 15 d'envisager la production sélective de structures complexes et originales. Pour la lipophilisation de molécules organiques d'intérêt appartenant aux polyphénols, différentes enzymes peuvent être mises en oeuvre, telles que les lipases, transférases, isomérases, estérases et protéases. Toutefois, les lipases sont les plus fréquemment utilisées pour ce type de 20 biotransformation (Figueroa-Espinoza et Villeneuve, 2005 ; Chebil et al., 2006, J. Agric. Food. Chem. 55 :9496-9502). Par « lipases », on entend les enzymes triacylglycérol hydrolases, classe EC 3.1.1.3 (selon la classification INTERNATIONAL UNION OF BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY), appartenant à la famille 25 des hydrolases d'esters carboxyliques. La lipase provient avantageusement d'un microorganisme (bactérie ou champignon), tels que Aspergillus piger, Candida rugosa, Candida lipolytica, Rhizopus oryzae, Penicillium camembertii, Penicillium roquefortii et Mucor javanicus, Cette enzyme peut aussi provenir de plantes ou d'animaux. 30 L'étape de lipophilisation (a), du procédé selon l'invention, peut en particulier être mise en oeuvre avec l'une des enzymes suivantes. The "acylation" reaction may be defined as the establishment of a covalent bond between an acyl group and a nucleophilic function such as a hydroxyl function. The "alkylation" reaction can be defined as a chemical reaction consisting of the transfer of an alkyl group from one organic molecule to another. The synthesis reaction, acylation or alkylation, is chosen according to the nature of the polyphenol, in particular whether or not it has a hydroxyl or carboxyl function (group of phenolic acids or flavonoids and lignans). Thus, in practice: if the acyl donors are fatty alcohols or fatty alcohol esters and the lipophilization takes place on phenolic acids, the reaction will be called the "alkylation" reaction; If the acyl donors are fatty acids or esters of fatty acids and the lipophilization takes place on other polyphenols and in particular on the glycosylated portions of the flavonoids, the reaction will be called an "acylation" reaction . The presence of a quinic portion bearing non-phenolic hydroxyls and a carboxyl group (as well as a caffeic part having phenolic hydroxyls) makes chlorogenic acid one of the rare polyphenols which makes it possible to envisage the synthesis of derivatives by alkylation and also by acylation. The alkylation reaction is described, for example, in Lopez-Giraldo et al., 2007 (OCL 2007, 14: 51-9, and Enz Micro Tech 41: 721-6). The enzymatic synthesis reaction by acylation is, for example, described in the document Lorentz et al., 2010 (Biotechnol Lett 32: 1955-1960). These lipophilization reactions of polyphenols are known to allow the synthesis of molecules having not only antioxidant activities, but also pharmacological properties, surfactant activities, or antimicrobial activities, corresponding to the concept of multifunctional compounds. This lipophilization can be carried out by a chemical synthesis route or by an enzymatic synthesis route, which are conventional in themselves. The protocol is chosen according to the organic molecule of interest to be functionalized, taking into account in particular the desired receptor group as developed after. Chemical Synthesis Several methods have been described for the chemical synthesis of lipophilic derivatives of organic compounds, especially lipophilic derivatives of polyphenols. This chemical synthesis may, for example, be selected from: (i) acylation of the organic molecule of interest by fatty acid chlorides in anhydrous solvents (Zhong and Shahidi, 2011, J. Agric. Food, Chem 59 (12) pp. 6526-6533, Fukami et al., 2008, US-20080058409, Xiang and Ning, 2008, Swiss Food, Inc., Sci., Tech., 41: 1189-1203); (ii) the acylation of the organic molecule of interest by fatty acids and fatty alcohols (saturated, monounsaturated, branched or unbranched) on the hydroxyl and carboxyl functions with or without a catalyst (for example N, N ' dicyclohexylcarbodiimide (DCC) and / or thionyl chloride (50C12)). On the other hand, regioselective coupling reactions with ketones have also been described (Poaty et al., 2009, European Food Research and Technology 230: 111-117). In general, the main drawbacks of the chemical methods are the production of by-products, the use of toxic solvents or catalysts and the production of mixtures of esters or isomers bearing a variable number of solvents. carbon chains that must be separated. In addition, the grafting sometimes involves hydroxyls responsible for the antioxidant activity (use of fatty acid chloride). The methods of protecting and deprotecting hydroxyl groups are also widely used to allow the choice of the reaction site and the degree of esterification but these are often complex and time-consuming steps. Enzymes, on the other hand, are a valuable synthesis tool for mild reaction conditions and regioselectivity. In addition, the increasing demand for products of therapeutic, agri-food or cosmetic interest, in parallel with the requirements for environmentally friendly synthesis processes, reinforces the interest of the use of biocatalysts. In fact, enzymes can replace chemical catalysts and meet the requirements of sustainable industrial development. They can increase production efficiency and reduce energy consumption for those operating at room temperature. Many industrial processes operate at high temperature or high pressure or under highly acidic or basic conditions. At the industrial level, the advantages of using enzymes, despite their sometimes high cost, are simplified purification steps, as well as mild experimental conditions avoiding the degradation of substrates and allowing the reuse of the biocatalyst (Villeneuve, 2007). Biocatalysis makes it possible to envisage the selective production of complex and original structures. For the lipophilization of organic molecules of interest belonging to polyphenols, various enzymes can be used, such as lipases, transferases, isomerases, esterases and proteases. However, lipases are the most frequently used for this type of biotransformation (Figueroa-Espinoza and Villeneuve 2005, Chebil et al., 2006, J. Agric. Food Chem 55: 9496-9502). By "lipases" is meant the enzymes triacylglycerol hydrolases, class EC 3.1.1.3 (according to the classification INTERNATIONAL UNION OF BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY), belonging to the family 25 of carboxylic ester hydrolases. The lipase advantageously comes from a microorganism (bacterium or fungus), such as Aspergillus piger, Candida rugosa, Candida lipolytica, Rhizopus oryzae, Penicillium camembertii, Penicillium roquefortii and Mucor javanicus. This enzyme can also come from plants or animals. The lipophilization step (a) of the process according to the invention may in particular be carried out with one of the following enzymes.
Novozym 435 est une préparation industrielle produite par Novozymes (Dk) et commercialisée par Sigma, résultant de l'immobilisation de l'isoforme B de la lipase de Candida antarctica sur une résine acrylique macroporeuse. Cette préparation se présente sous forme de microbilles blanches de diamètre compris entre 0,3 et 0,9 mm. Elle est fournie avec une activité de 7000 U/g (1 unité est définie comme étant la quantité d'enzyme qui permet la transformation d'une pmole d'acide laurique en laurate de propyle par minute en conditions standards et équimolaires). Sa teneur en eau est de 1 à 2 % (p/p) et sa teneur en protéines enzymatiques est comprise entre 1 et 10 %. Novozym 435 is an industrial preparation produced by Novozymes (Dk) and marketed by Sigma, resulting from the immobilization of the B isoform of Candida antarctica lipase on a macroporous acrylic resin. This preparation is in the form of white microbeads with a diameter of between 0.3 and 0.9 mm. It is provided with an activity of 7000 U / g (1 unit is defined as the amount of enzyme which allows the conversion of a pmol of lauric acid into propyl laurate per minute under standard and equimolar conditions). Its water content is 1 to 2% (w / w) and its enzymatic protein content is between 1 and 10%.
Lipozyme RM est une préparation produite et commercialisée par Novozymes (Dk) résultant de l'immobilisation de la lipase de Mucor miehei sur une résine macroporeuse échangeuse d'anions. Cette préparation se présente sous forme de microbilles brunes de diamètre compris entre 0,2 et 0,6 mm. Elle est fournie avec une activité minimale de 42 U/g (1 unité correspond à la quantité d'enzyme qui permet la libération d'une pmole d'acide oléique par minute à pH 8,0 à 40°C lors de l'hydrolyse de la trioléine). La lipase de Pseudomonas cepacia immobilisée sur terre de diatomée est une préparation produite par Amano Enzymes (UK) et commercialisée par Sigma. Cette préparation se présente sous forme de microbilles beiges et est fournie avec une activité minimale de 500 U/g (1 unité correspond à la quantité d'enzyme qui permet la libération d'une pmole d'acide oléique par minute à pH 8,0 à 40°C lors de l'hydrolyse de la trioléine). Lipozyme TL est une préparation produite et commercialisée par Novozymes (Dk) résultant de l'immobilisation de la lipase de Thermomyces lanuginosa sur des billes de silice. Cette préparation se présente sous forme de microbilles blanches. De manière générale, pour un ester d'acide phénolique, l'étape de lipophilisation (a) du type « alkylation » est avantageusement réalisée par estérification directe à partir d'alcool gras en présence de Novozym 435 (Résine acrylique lipase de Candida antarctica - SIGMA), avec ou sans solvant. Lipozyme RM is a preparation produced and marketed by Novozymes (Dk) resulting from the immobilization of Mucor miehei lipase on a macroporous anion exchange resin. This preparation is in the form of brown microbeads with a diameter of between 0.2 and 0.6 mm. It is provided with a minimum activity of 42 U / g (1 unit corresponds to the amount of enzyme which allows the release of one pmole of oleic acid per minute at pH 8.0 at 40 ° C during hydrolysis triolein). The lipase of Pseudomonas cepacia immobilized on diatomaceous earth is a preparation produced by Amano Enzymes (UK) and marketed by Sigma. This preparation is in the form of beige microbeads and is provided with a minimum activity of 500 U / g (1 unit corresponds to the amount of enzyme which allows the release of one pmole of oleic acid per minute at pH 8.0 at 40 ° C during hydrolysis of triolein). Lipozyme TL is a preparation produced and marketed by Novozymes (Dk) resulting from the immobilization of Thermomyces lanuginosa lipase on silica beads. This preparation is in the form of white microbeads. In general, for a phenolic acid ester, the lipophilization step (a) of the "alkylation" type is advantageously carried out by direct esterification from fatty alcohol in the presence of Novozym 435 (Candida antarctica lipase acrylic resin - SIGMA), with or without a solvent.
La capacité de Novozym 435 à catalyser l'alkylation de l'acide chlorogénique avec des alcools gras saturés et insaturés de longueurs de chaîne variables (C8 à C18) a été étudiée. Des esters d'acide chlorogénique ont en effet été synthétisés par estérification directe (Guyot et al., 2000, Eur. J. Sci. Technol. 102 :93-96) et par transestérification (Lopez-Giraldo et al., 2007) en présence de Novozym 435. La bioconversion et le temps de réaction sont améliorés au moyen d'une stratégie chemo-enzymatique qui consiste en une méthylation de l'acide chlorogénique suivie d'une transestérification du chlorogénate de méthyle en milieu fondu (Lopez-Giraldo et al., 2007). Dans le cadre d'une telle réaction d'alkylation, le donneur d'alcool consiste avantageusement en un alcool gras saturé, linéaire (non-ramifié), dont la longueur de chaîne carbone est choisie de préférence parmi C12, C14 ou C16. The ability of Novozym 435 to catalyze the alkylation of chlorogenic acid with saturated and unsaturated fatty alcohols of varying chain lengths (C8-C18) was investigated. Indeed, chlorogenic acid esters have been synthesized by direct esterification (Guyot et al., 2000, Eur J Sci Technol 102: 93-96) and transesterification (Lopez-Giraldo et al. The bioconversion and the reaction time are improved by means of a chemo-enzymatic strategy which consists of a methylation of the chlorogenic acid followed by a transesterification of methyl chlorogenate in a molten medium (Lopez-Giraldo et al. al., 2007). In the context of such an alkylation reaction, the alcohol donor advantageously consists of a saturated, linear (unbranched) fatty alcohol, the carbon chain length of which is preferably chosen from C12, C14 or C16.
Par « réaction d'acylation », on entend notamment (i) une réaction de transacylation ou (ii) une réaction d'acylation directe. Pour une réaction de « transacylation », le donneur d'acyle est avantageusement choisi parmi les esters d'acides gras, de préférence soit des esters méthylique ou éthylique, soit des esters vinyliques. By "acylation reaction" is meant in particular (i) a transacylation reaction or (ii) a direct acylation reaction. For a "transacylation" reaction, the acyl donor is advantageously chosen from fatty acid esters, preferably either methyl or ethyl esters, or vinyl esters.
De préférence encore, ces esters d'acides gras comprennent un groupement carboxyle consistant en une chaîne grasse linéaire saturée dont la longueur est de préférence choisie parmi C12, C14 ou C16. Ces esters d'acides gras sont ainsi avantageusement choisis parmi le laurate d'éthyle (C12), le palmitate d'éthyle (C16) et le stéarate d'éthyle (C18). Pour une réaction « d'acylation directe », le donneur d'acyle est avantageusement choisi parmi les acides gras saturés linéaires, et particulier l'acide laurique (C12), l'acide myristique (C14) et l'acide palmitique (C16). De telles réactions de biosynthèse sont encore détaillées ci-après dans la partie Exemple, pour l'obtention de trois dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique, à savoir le chlorogénate d'hexadécyle (obtenu par alkylation), et les acides 4-0-palmitoyle chlorogénique et 3-0-palmitoyle chlorogénique (obtenus par acylation). More preferably, these fatty acid esters comprise a carboxyl group consisting of a linear saturated fatty chain whose length is preferably selected from C12, C14 or C16. These fatty acid esters are thus advantageously chosen from ethyl laurate (C12), ethyl palmitate (C16) and ethyl stearate (C18). For a "direct acylation" reaction, the acyl donor is advantageously chosen from linear saturated fatty acids, and in particular lauric acid (C12), myristic acid (C14) and palmitic acid (C16). . Such biosynthetic reactions are further detailed hereinafter in the Example section, for obtaining three lipophilic derivatives of chlorogenic acid, namely hexadecyl chlorogenate (obtained by alkylation), and 4-0- chlorogenic palmitoyl and chlorogenic 3-O-palmitoyl (obtained by acylation).
Sur le dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt Le dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt, obtenu à l'issue de l'étape de lipophilisation (a) décrite ci-dessus, comporte un coeur constitué par la molécule organique d'intérêt décrite précédemment, portant une chaîne latérale aliphatique grasse greffée. On the lipophilic derivative of the organic molecule of interest The lipophilic derivative of the organic molecule of interest, obtained at the end of the lipophilization step (a) described above, comprises a core constituted by the organic molecule of interest described above, carrying a fatty aliphatic side chain grafted.
Le dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt porte ainsi avantageusement une unique chaîne latérale aliphatique grasse. Par « chaîne latérale », on entend une partie de molécule rattachée au coeur ou à la chaîne principale de la structure, c'est-à-dire à la molécule organique d'intérêt. The lipophilic derivative of the organic molecule of interest thus advantageously carries a single fatty aliphatic side chain. By "side chain" is meant a part of molecule attached to the core or the main chain of the structure, that is to say to the organic molecule of interest.
La chaîne aliphatique grasse greffée (ou chaîne latérale aliphatique grasse), rapportée sur la molécule organique d'intérêt, comporte avantageusement (éventuellement consiste en) un groupement (ou radical) organique acyclique, linéaire (non-branché), saturé. De préférence encore, cette chaîne aliphatique grasse greffée comporte, voire consiste en, une chaîne grasse linéaire saturée non-ramifiée, avantageusement un groupement alkyle linéaire. Cette chaîne aliphatique grasse greffée comporte de préférence une longueur de chaîne carbone choisie parmi 12, 14, 16, 18, 20 ou 22 atomes de carbone, et de préférence encore choisie parmi 12 (groupe lauryle ou dodécyle), 14 (groupe myristyle ou tétradécyle) ou 16 (groupe palmityle ou hexadécyle) atomes de carbone. Selon un mode de réalisation particulier, la molécule organique d'intérêt sous forme d'ester d'acide hydroxycinnamique est choisie parmi les acides caféoylquiniques, les acides p-coumaroylquiniques, les acides féruloylquiniques et les acides sinapoylquiniques, ou parmi les acides rosmariniques. The grafted fatty aliphatic chain (or fatty aliphatic side chain), referred to the organic molecule of interest, advantageously comprises (optionally consists of) an acyclic organic group (or radical), linear (not connected), saturated. More preferably, this fatty aliphatic grafted chain comprises, or even consists of, a linear non-branched saturated fatty chain, advantageously a linear alkyl group. This grafted fatty aliphatic chain preferably comprises a carbon chain length chosen from 12, 14, 16, 18, 20 or 22 carbon atoms, and more preferably chosen from 12 (lauryl or dodecyl group), 14 (myristyl or tetradecyl group). ) or 16 (palmityl or hexadecyl group) carbon atoms. According to a particular embodiment, the organic molecule of interest in the form of hydroxycinnamic acid ester is chosen from among caffeoylquinic acids, p-coumaroylquinic acids, feruloylquinic acids and sinapoylquinic acids, or from rosmarinic acids.
Pour les molécules organiques comportant un groupement quinique (avantageusement acides caféoylquiniques, acides p-coumaroylquiniques, acides féruloylquiniques et acides sinapoylquiniques), le dérivé lipophilique d'une telle molécule organique d'intérêt porte avantageusement la chaîne aliphatique grasse greffée sur son groupement quinique. Dans ce cas, la chaîne aliphatique grasse greffée est portée de préférence encore par l'un des oxygènes lié par liaison covalente au groupe cyclohexyle du groupement quinique. De préférence encore, le dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt consiste en un coeur 5-O-caféoylquinique (correspondant à la molécule acide chlorogénique), dont la chaîne aliphatique grasse greffée est portée par l'atome d'oxygène en position 3 ou en position 4 du groupement quinique. Le dérivé lipophilique d'une telle molécule organique d'intérêt est ainsi choisi parmi l'acide 3-0-lauroyle chlorogénique, l'acide 3-0-myristoyle chlorogénique, l'acide 3-0-palmitoyle chlorogénique, l'acide 4-0-lauroyle chlorogénique, l'acide 4-0-myristoyle chlorogénique ou l'acide 4-0- palmitoyle chlorogénique. Par exemple, pour une chaîne latérale aliphatique grasse en C16, le 20 dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt consiste avantageusement en un acide 3-0-palmitoyle chlorogénique ou un acide 4- 0-palmitoyle chlorogénique. La formule chimique (VI) de l'acide 4-0-palmitoyle chlorogénique est rappelée ci-dessous : 25 OH OH O IOO OH HO OH O C H3 (VI) La formule chimique (VII) de l'acide 3-0-palmitoyle chlorogénique est quant à elle rappelée ci-dessous : 3 0 I OH (13 Parmi les acides rosmariniques, les dérivés lipophiliques de telles molécules organiques d'intérêt présentent quant à eux avantageusement la formule (VIII) ci-dessous : HO OH (VIII) dans laquelle R, correspondant à la chaîne aliphatique grasse greffée, comprend (ou consiste en) un groupement alkyle (formule CnH2n+1) dont la longueur de la chaîne carbone est avantageusement choisie parmi C12 (rosmarinate de dodécyle), C14 (rosmarinate de tétradécyle) ou C16 (rosmarinate d'hexadécyle). Les dérivés lipophiliques de l'acide rosmarinique sont par exemple obtenus par catalyse au moyen d'une lipase Candida antarctica B (i) estérification directe ou (ii) transestérification par voie chimio-enzymatique. Selon un autre mode de réalisation particulier, la molécule organique d'intérêt est choisie parmi les acides hydroxycinnamiques, et son dérivé lipophilique présente avantageusement la formule (IX) ci-dessous : R5 (IX) dans laquelle la molécule organique d'intérêt consiste : R2-0H R4-0H R3-R4-11 Rt-R7'-OCH3., R2-0H, R4-H Acide féal:ligue Acide p-coumadque Acide o-cournarique Aude cafélque Acide sinapigue et dans laquelle R5, correspondant à la chaîne aliphatique grasse greffée, comprend (ou consiste en) un groupement alkyle (formule CnH2n+1) dont la longueur de la chaîne carbone est avantageusement choisie parmi C12, 014 ou 016. Selon encore un autre mode de réalisation particulier, la molécule organique d'intérêt est choisie parmi les acides hydroxybenzoïques, et son dérivé lipophilique présente avantageusement la formule (X) ci-dessous : COOR4 (X) dans laquelle la molécule organique d'intérêt consiste : =OH .Adde: gathgue Ri-H, R=OCH. .Acide protocatéchique RI-Ra-OCH3 Adde veiffigue Ri =-R3-.H, R2=01-1 .Acide sWineue Acide p-hydronbenzffigue et dans laquelle R4, correspondant à la chaîne aliphatique grasse greffée, comprend (ou consiste en) un groupement alkyle (formule CnH2n+1) dont la longueur de la chaîne carbone est avantageusement choisie parmi C12, 014 ou 016. For organic molecules comprising a quinic group (advantageously caffeoylquinic acids, p-coumaroylquinic acids, feruloylquinic acids and sinapoylquinic acids), the lipophilic derivative of such an organic molecule of interest advantageously carries the fatty aliphatic chain grafted on its quinic group. In this case, the grafted fatty aliphatic chain is preferably carried by one of the oxygens covalently bonded to the cyclohexyl group of the quinic group. More preferably, the lipophilic derivative of the organic molecule of interest consists of a 5-O-caféoylquinic core (corresponding to the chlorogenic acid molecule), whose grafted fatty aliphatic chain is carried by the oxygen atom in the 3-position. or in position 4 of the quinic group. The lipophilic derivative of such an organic molecule of interest is thus chosen from chlorogenic 3-O-lauroyl acid, chlorogenic 3-O-myristoyl acid, chlorogenic 3-O-palmitoyl acid and 4-chlorogenic acid. Chlorogenic lauroyl, chlorogenic 4-O-myristoyl acid or chlorogenic palmitoyl 4-O-acid. For example, for a C16 fatty aliphatic side chain, the lipophilic derivative of the organic molecule of interest is advantageously a chlorogenic 3-O-palmitoyl acid or a chlorogenic 4-palmitoyl acid. The chemical formula (VI) of chlorogenic 4-O-palmitoyl acid is given below: ## STR2 ## The chemical formula (VII) of 3-O-palmitoyl acid As for the chlorogenic acid, it is recalled below: Among the rosmarinic acids, the lipophilic derivatives of such organic molecules of interest advantageously have the following formula (VIII): HO OH (VIII) in which R, corresponding to the grafted fatty aliphatic chain, comprises (or consists of) an alkyl group (formula CnH2n + 1) whose length of the carbon chain is advantageously chosen from C12 (dodecyl rosmarinate), C14 (tetradecyl rosmarinate) or C16 (hexadecyl rosmarinate) The lipophilic derivatives of rosmarinic acid are for example obtained by catalysis using a lipase Candida antarctica B (i) direct esterification or (ii) transesterification by chemo-enzymatic route. another mode of reality In particular, the organic molecule of interest is chosen from hydroxycinnamic acids, and its lipophilic derivative advantageously has the formula (IX) below: R 5 (IX) in which the organic molecule of interest consists of: R2-OH R4- R3-R4-11 R3-R7'-OCH3., R2-0H, R4-H Folic acid: ligue p-coumadque acid O-cournaric acid Aude cafélque Sinapic acid and in which R5, corresponding to the fatty aliphatic chain grafted, comprises (or consists of) an alkyl group (formula CnH2n + 1) whose length of the carbon chain is advantageously chosen from C12, O14 or O16. According to yet another particular embodiment, the organic molecule of interest is chosen from the hydroxybenzoic acids, and its lipophilic derivative advantageously has the formula (X) below: COOR4 (X) in which the organic molecule of interest consists of: = OH .Adde: gathgue Ri-H, R = OCH. Protocatechic acid RI-Ra-OCH3 Reactive acid Ri = -R3-.H, R2 = 01-1. Acid sWineue p-Hydronbenzffigue acid and wherein R4, corresponding to the grafted fatty aliphatic chain, comprises (or consists of) a alkyl group (formula CnH2n + 1) in which the length of the carbon chain is advantageously chosen from C12, O14 or O16.
Sur l'amylose Les complexes selon l'invention peuvent être directement préparés à partir de l'amidon. Cependant, les complexes selon l'invention sont avantageusement préparés à partir d'amylose seul, notamment si l'on souhaite s'affranchir de la présence de l'amylopectine. L'amylose peut être extrait à partir de grains d'amidons dispersés dans l'eau par reprécipitation sélective en présence d'alcool (butanol par exemple). On Amylose The complexes according to the invention can be directly prepared from starch. However, the complexes according to the invention are advantageously prepared from amylose alone, especially if it is desired to overcome the presence of amylopectin. The amylose can be extracted from starch grains dispersed in water by selective reprecipitation in the presence of alcohol (butanol for example).
L'amylose peut également être synthétisé in vitro par voie enzymatique soit à partir d'ADP-glucose avec la 1,4-a-D-glucan 4- a-Dglucosyltransferase (Granule Bound Starch Synthase, GBSS), soit à partir de saccharose avec une amylosaccharase recombinante qui permet d'obtenir de l'amylose de DP de 35-58 hautement cristalline. Amylose can also be synthesized in vitro enzymatically either from ADP-glucose with 1,4-α-D-glucan 4-a-Dglucosyltransferase (Granule Bound Starch Synthase, GBSS), or from sucrose with a recombinant amylosaccharase which makes it possible to obtain highly crystalline 35-58 DP amylose.
La 1,4-a-D-glucan : ortophosphate, a-glucosyl transferase (starch phosphorylase) est aussi utilisée pour produire de l'amylose à partir de glucose-1-phosphate. L'amylose peut encore être obtenu à partir d'amidon avec une enzyme débranchant : isoamylase ou pullulanase. 1,4-α-D-glucan: ortophosphate, α-glucosyl transferase (starch phosphorylase) is also used to produce amylose from glucose-1-phosphate. Amylose can still be obtained from starch with a debranching enzyme: isoamylase or pullulanase.
Les caractéristiques de l'amylose pour la formation de tels complexes sont encore précisées dans le document Godet et al., 1995 (Carbohydrate Polymers 27 :47-52). The characteristics of amylose for the formation of such complexes are further specified in Godet et al., 1995 (Carbohydrate Polymers 27: 47-52).
Etape de mise en contact et étape de formation des complexes L'étape de mise en contact et de formation des complexes sont avantageusement mis en oeuvre selon un protocole classique en soi. Par exemple, les étapes de mise en contact et de formation consistent en un protocole hydro-thermique sous agitation tel que décrit par exemple dans la partie Exemple ci-après. 2 9812 74 27 Plus précisément, les complexes d'amylose peuvent être préparés à partir de l'amidon. Au cours du refroidissement qui suit la gélatinisation, l'ajout du dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt entraîne la formation des complexes à partir de l'amylose dispersé. 5 Les complexes d'amylose sont encore avantageusement préparés à partir d'amylose seul. Dans ce cas, la formation d'un grand nombre de complexes d'amylose nécessite une dispersion préalable de l'amylose dans une phase aqueuse (avantageusement pour former un hydrocolloïde) suivie de l'ajout du dérivé 10 lipophilique de la molécule organique d'intérêt, puis d'une précipitation. La dispersion de l'amylose peut être réalisée à froid dans une solution d'hydroxyde de sodium suivie d'une dialyse contre de l'eau ou une neutralisation (Buléon et al., 1990). Elle peut également être réalisée à chaud et sous pression (température supérieure à 160 °C) (Biais et al., 2006) ou en 15 présence de DMSO (Biliaderis et al., 1985 ; Karkalas et al., 1995 ; Godet et al., 1993,1995). L'ajout du dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt dans l'amidon gélatinisé ou dans la dispersion d'amylose se fait généralement à une température comprise entre 90°C et 100°C. 20 Complexe amylose/dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt Le composé chimique organique sous forme de complexe, obtenu à 25 l'issue du procédé de préparation développé ci-dessus, comprend de l'amylose assemblé avec le dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt ou avec le dérivé lipophilique d'au moins deux molécules organiques d'intérêt différentes. Ce composé chimique organique consiste ainsi en un complexe dans 30 lequel l'amylose constitue une « molécule hôte » (récepteur ou séquestrant), et les dérivés lipophiliques associés correspondent aux « molécules invitées » (substrat ou agent complexant). L'amylose assure ainsi l'encapsulation moléculaire du dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt. Le composé chimique organique obtenu consiste avantageusement en un complexe d'inclusion (dits encore tout simplement « clathrate »), dans lequel la chaîne aliphatique grasse greffée des dérivés lipophiliques de la molécule organique d'intérêt est incluse dans l'une des hélices de l'amylose associé. De préférence, ce complexe d'inclusion est amorphe, ou majoritairement amorphe. L'absence, ou la quasi-absence, de forme cristalline permet notamment d'éliminer le risque d'une éventuelle précipitation due à la formation de cristallites entraînant alors une forte instabilité dans la phase aqueuse gélifiée d'une émulsion. La caractérisation des assemblages amylose / dérivé lipophilique de la molécule organique d'intérêt, s'effectue avantageusement par trois techniques différentes que sont l'analyse enthalpique différentielle (AED), la diffraction des rayons X (DRX) et la RMN du solide. La formation d'un complexe d'inclusion est avantageusement mise en évidence, d'une part, par la présence de l'endotherme de fusion en analyse enthalpique différentielle et par le caractère réversible de la formation au cours du refroidissement et, d'autre part, par la présence d'un singulet intense à 102,6ppm en RMN du solide. En pratique, l'Exemple ci-après démontre que les dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique sont aptes à former de tels complexes (avantageusement des complexes d'inclusion), avec l'amylose. Ces résultats sont tout à fait transposables à toute autre molécule organique d'intérêt tel que défini précédemment. Pour chacune de ces molécules organiques d'intérêt, il suffit de déterminer le groupement récepteur optimal pour la fixation de la chaîne aliphatique grasse, et éventuellement la longueur de cette dernière, qui permet la complexation de ce dérivé lipophilisé avec l'amylose. 2 9812 74 29 Le composé chimique organique sous forme de complexe peut être isolé sous une forme solide, par exemple une poudre (si précipitation) ou un film (pour un gel) (notamment en fonction de la température utilisée pour solubiliser l'amylose, et de la formation de complexes amorphes ou 5 cristallins). Ces formes solides sont par exemple décrites dans le document Doublier et al., 1989 (Carbohydrate Research 193 :215-226). Composition intégrant le composé chimique organique 10 Le composé chimique sous forme de complexe, selon l'invention, est avantageusement destiné à être intégré dans une composition, par exemple une composition alimentaire, une composition pharmaceutique ou une composition cosmétique. Le composé chimique sous forme de complexe peut être (i) préparé 15 préalablement puis introduit dans la composition ou (ii) préparé directement au sein de cette composition. Cette composition consiste par exemple en une émulsion (le composé chimique sous forme de complexe se retrouve alors avantageusement dans la phase aqueuse), en une solution aqueuse ou en un hydrogel. 20 Cette composition peut également consister en un milieu solide, par exemple un produit alimentaire. Par exemple, la composition selon l'invention, contenant le composé organique sous forme complexe, peut être introduite dans un aliment ou peut consister en un aliment. L'invention est en particulier applicable aux 25 compositions contenant de l'amylose, par exemple les pâtes ou les produits de panification. Le composé organique sous forme de complexe peut être incorporé à un moment approprié au cours de la préparation de la composition. De manière alternative, le composé organique peut être formé directement au sein et au cours du procédé de préparation de la composition 30 alimentaire. Contacting step and step of forming the complexes The step of contacting and forming the complexes is advantageously carried out according to a conventional protocol per se. For example, the contacting and forming steps consist of a hydro-thermal stirring protocol as described for example in the Example section below. More specifically, amylose complexes can be prepared from starch. During the cooling following the gelatinization, the addition of the lipophilic derivative of the organic molecule of interest results in the formation of the complexes from the dispersed amylose. The amylose complexes are still advantageously prepared from amylose alone. In this case, the formation of a large number of amylose complexes requires a prior dispersion of the amylose in an aqueous phase (advantageously to form a hydrocolloid) followed by the addition of the lipophilic derivative of the organic molecule. interest, then a precipitation. The dispersion of the amylose can be carried out in a cold solution of sodium hydroxide followed by dialysis against water or neutralization (Buléon et al., 1990). It can also be carried out under hot conditions (higher than 160 ° C.) (Biais et al., 2006) or in the presence of DMSO (Biliaderis et al., 1985, Karkalas et al., 1995, Godet et al. 1993,1995). The addition of the lipophilic derivative of the organic molecule of interest in the gelatinized starch or in the amylose dispersion is generally carried out at a temperature of between 90 ° C. and 100 ° C. Amylose / lipophilic derivative complex of the organic molecule of interest The organic chemical compound in the form of a complex, obtained at the end of the preparation process developed above, comprises amylose assembled with the lipophilic derivative of the molecule. organic compound of interest or with the lipophilic derivative of at least two organic molecules of different interest. This organic chemical compound thus consists of a complex in which amylose constitutes a "host molecule" (receptor or sequestering agent), and the associated lipophilic derivatives correspond to "guest molecules" (substrate or complexing agent). Amylose thus ensures the molecular encapsulation of the lipophilic derivative of the organic molecule of interest. The organic chemical compound obtained advantageously consists of an inclusion complex (also called simply "clathrate"), in which the fatty aliphatic chain grafted lipophilic derivatives of the organic molecule of interest is included in one of the propellers of the amyloidosis associated. Preferably, this inclusion complex is amorphous, or predominantly amorphous. The absence, or near-absence, of crystalline form makes it possible in particular to eliminate the risk of possible precipitation due to the formation of crystallites, which then leads to high instability in the gelled aqueous phase of an emulsion. The characterization of the amylose / lipophilic derivative assemblies of the organic molecule of interest is advantageously carried out by three different techniques, namely differential scanning calorimetry (DSC), X-ray diffraction (XRD) and solid NMR. The formation of an inclusion complex is advantageously demonstrated, on the one hand, by the presence of the fusion endotherm in differential enthalpy analysis and by the reversibility of the formation during cooling, and on the other hand on the other hand, by the presence of an intense singlet at 102.6 ppm in solid NMR. In practice, the Example below demonstrates that the lipophilic derivatives of chlorogenic acid are capable of forming such complexes (advantageously inclusion complexes) with amylose. These results are entirely transposable to any other organic molecule of interest as defined above. For each of these organic molecules of interest, it is sufficient to determine the optimal receptor group for the attachment of the fatty aliphatic chain, and possibly the length of the latter, which allows the complexation of this lipophilized derivative with amylose. The organic chemical compound in the form of a complex can be isolated in a solid form, for example a powder (if precipitation) or a film (for a gel) (in particular depending on the temperature used to solubilize the amylose, and formation of amorphous or crystalline complexes). These solid forms are for example described in Doublier et al., 1989 (Carbohydrate Research 193: 215-226). Composition incorporating the organic chemical compound The chemical compound in the form of a complex according to the invention is advantageously intended to be incorporated in a composition, for example a food composition, a pharmaceutical composition or a cosmetic composition. The chemical compound in the form of a complex may be (i) prepared beforehand and then introduced into the composition or (ii) prepared directly within this composition. This composition consists, for example, of an emulsion (the chemical compound in the form of a complex is then advantageously found in the aqueous phase), an aqueous solution or a hydrogel. This composition may also consist of a solid medium, for example a food product. For example, the composition according to the invention, containing the organic compound in complex form, can be introduced into a food or can consist of a food. The invention is particularly applicable to compositions containing amylose, for example pasta or bakery products. The organic compound in complex form can be incorporated at a suitable time during the preparation of the composition. Alternatively, the organic compound can be formed directly within and during the method of preparing the food composition.
Le composé chimique selon l'invention peut également être employé dans une application pharmaceutique ou une application cosmétique, seul ou dans une composition contenant notamment tout autre substance active souhaitée et/ou excipent approprié. The chemical compound according to the invention can also be used in a pharmaceutical application or a cosmetic application, alone or in a composition containing in particular any other desired active substance and / or appropriate excipent.
Intérêt de la formation de complexes avec l'amylose La formation de complexes avec l'amylose permet d'assurer l'encapsulation moléculaire des molécules organiques d'intérêt associées. Interest of the formation of complexes with amylose The formation of complexes with amylose makes it possible to ensure the molecular encapsulation of the organic molecules of interest associated.
Une telle encapsulation moléculaire permet notamment : - de protéger les molécules organiques d'intérêt contre l'oxydation, - d'envisager une libération des molécules organiques d'intérêt, tout en conservant la chaîne aliphatique grasse au sein de l'hélice d'amylose, par digestion enzymatique, en particulier sous l'action des amylases pancréatiques ou des lipases intestinales, ou par attaque acide (lors de la digestion ou de la prédigestion), - de masquer le goût des molécules organiques d'intérêt, - de garantir la stabilité des molécules organiques d'intérêt, ou - d'augmenter la biodisponibilité de ces molécules organiques d'intérêt. En particulier, l'oxydation constitue probablement l'un des paramètres majeurs à l'origine de l'altération des produits alimentaires. Les dégradations oxydatives qui en résultent affectent les qualités nutritionnelles et sensorielles des produits et peuvent avoir des répercussions sur la santé du consommateur. La valorisation d'antioxydants d'origine végétale à des fins alimentaires représente ainsi un enjeu majeur pour la recherche et pour l'industrie. L'encapsulation moléculaire de l'acide chlorogénique, voir d'autres composés phénoliques, par l'amylose présente la particularité d'assurer d'une part, la protection du ligand contre l'oxydation et, d'autre part, d'envisager une libération ciblée de la molécule organique d'intérêt par digestion enzymatique (sous l'action des amylases pancréatiques ou des lipases intestinales) ou sous l'action d'une attaque acide. Such a molecular encapsulation makes it possible in particular: to protect the organic molecules of interest against oxidation, to envisage a release of the organic molecules of interest, while preserving the fatty aliphatic chain within the amylose helix by enzymatic digestion, in particular under the action of pancreatic amylases or intestinal lipases, or by acid attack (during digestion or predigestion), - to mask the taste of the organic molecules of interest, - to guarantee the stability of the organic molecules of interest, or - to increase the bioavailability of these organic molecules of interest. In particular, oxidation is probably one of the major parameters at the origin of the deterioration of food products. The resulting oxidative degradations affect the nutritional and sensory qualities of the products and may have repercussions on the health of the consumer. The promotion of antioxidants of plant origin for food is a major challenge for research and industry. The molecular encapsulation of chlorogenic acid, see other phenolic compounds, by amylose has the particularity of ensuring on the one hand, the protection of the ligand against oxidation and, on the other hand, to consider a targeted release of the organic molecule of interest by enzymatic digestion (under the action of pancreatic amylases or intestinal lipases) or under the action of an acid attack.
EXEMPLE Matériels et méthodes Matériels biologique et chimique La lipase utilisée est Lipozym RM issue de M. miehei immobilisée sur une résine échangeuse d'ion et acheté auprès de la société NOVOZYMES (Dk). Tous les solvants et les réactifs utilisés ont été obtenus de sources commerciales et étaient soit de qualité HPLC ou analytique. Le palmitate de vinyle et des plaques de gel de silice ont été achetés chez Sigma-Aldrich, France. L'acide chlorogénique a été acheté chez Acros, en France, avec une pureté de 99%. L'amylose de pomme de terre (type III), essentiellement libre d'amylopectine, a été obtenu auprès de Sigma (France) et utilisé tel que reçu. Synthèse enzymatique des dérivés lipophiliques acyles de l'acide chlorogénique Deux dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique, à savoir l'acide 3- 0-palmitoyle chlorogénique et l'acide 4-0-palmitoyle chlorogénique, ont été synthétisés par voie enzymatique selon un procédé similaire à celui décrit dans le document Lorentz et al., 2010, précité, moyennant quelques modifications. EXAMPLE Materials and Methods Biological and Chemical Materials The lipase used is Lipozym RM from M. miehei immobilized on an ion exchange resin and purchased from NOVOZYMES (Dk). All solvents and reagents used were obtained from commercial sources and were either HPLC grade or analytical grade. Vinyl palmitate and silica gel plates were purchased from Sigma-Aldrich, France. Chlorogenic acid was purchased from Acros, France, with a purity of 99%. The amyloidosis of potato (type III), essentially free of amylopectin, was obtained from Sigma (France) and used as received. Enzymatic synthesis of acylated lipophilic derivatives of chlorogenic acid Two lipophilic derivatives of chlorogenic acid, namely chlorogenic 3-0-palmitoyl acid and chlorogenic 4-O-palmitoyl acid, were synthesized enzymatically according to a procedure. similar process to that described in Lorentz et al., 2010, supra, with some modifications.
Pour cela, l'acide chlorogénique, le palmitate de vinyle et le Lipozym RM ont été séchés pendant au moins deux jours sous P2O5, avant utilisation. For this, chlorogenic acid, vinyl palmitate and Lipozym RM were dried for at least two days under P2O5, before use.
L'activité de l'eau (aw) du milieu réactionnel a été déterminée en utilisant un dispositif AqualabLite® (Decagon Devices Inc, Etats-Unis). L'activité de l'eau initiale de tous les milieux réactionnels ont été en dessous de 0,2. The activity of the water (aw) of the reaction medium was determined using an AqualabLite® device (Decagon Devices Inc, USA). The initial water activity of all reaction media was below 0.2.
Les réactions d'acylation ont été réalisées dans des tubes Eppendorf de 50 mL dans l'obscurité. Le mélange réactionnel présente un rapport molaire (palmitate de vinyle/acide chlorogénique) de 40 dans 10 mL de 2-méthyl-2-butanol (2M2B). La concentration initiale de l'acide chlorogénique était de 28 mM. Acylation reactions were performed in 50 ml Eppendorf tubes in the dark. The reaction mixture has a molar ratio (vinyl palmitate / chlorogenic acid) of 40 in 10 mL of 2-methyl-2-butanol (2M2B). The initial concentration of chlorogenic acid was 28 mM.
Le palmitate de vinyle et l'acide chlorogénique ont d'abord été solubilisés pendant 12 h dans 1 mL de 2M2B et agités à 1000 rpm à 60 °C dans un dispositif Eppendorf Thermomixer (Roucaire, Courtabeuf, France). La réaction a été initiée par addition de 40 g/L d'enzyme et 200 g/L de tamis moléculaires (3A), préalablement séché pendant une nuit à 200°C. 2M2B a également été préalablement séché sur tamis moléculaires (3A). Des échantillons ont été retirés à différents moments pour surveiller la réaction par chromatographie sur couche mince (« CCM » ou « TLC » en anglais) et chromatographie en phase liquide à haute performance (« HPLC »), et purifié comme décrit dans Lorentz et al. (2010). The vinyl palmitate and the chlorogenic acid were first solubilized for 12 h in 1 mL of 2M2B and stirred at 1000 rpm at 60 ° C in an Eppendorf Thermomixer device (Roucaire, Courtabeuf, France). The reaction was initiated by addition of 40 g / L of enzyme and 200 g / L of molecular sieves (3A), previously dried overnight at 200 ° C. 2M2B was also previously dried on molecular sieves (3A). Samples were removed at different times to monitor the reaction by thin layer chromatography ("TLC" or "TLC" in English) and high performance liquid chromatography ("HPLC"), and purified as described in Lorentz et al. . (2010).
En fin de synthèse, l'enzyme immobilisée est séparée du milieu de synthèse par filtration à travers un filtre en verre (1,6 pm). La purification des produits est réalisée par chromatographie, soit sur couche mince préparative (CCM) ou sur colonne soit sur gel de silice ou bien de Sephadex. Par exemple, les milieux réactionnels, préalablement filtrés afin d'éliminer l'enzyme, sont concentrés par évaporation sous pression réduite puis déposés sur une plaque de silice préparative 20 x 20 cm. La plaque est développée à l'aide d'un l'éluant puis révélée aux UV ou aux vapeurs d'iode afin de localiser la zone de migration du composé synthétisé. La silice localisée dans cette zone est alors décollée du support, puis le composé est désorbé dans 5 mL d'un mélange méthanol/chloroforme (50/50 v/v) sous agitation à 250 rpm pendant 10 min, ceci à deux reprises. Le mélange est alors filtré puis évaporé à sec. At the end of the synthesis, the immobilized enzyme is separated from the synthesis medium by filtration through a glass filter (1.6 μm). The purification of the products is carried out by chromatography, either on a preparative thin layer (TLC) or on a column or on silica gel or Sephadex. For example, the reaction media, previously filtered in order to remove the enzyme, are concentrated by evaporation under reduced pressure and then deposited on a 20 x 20 cm preparative silica plate. The plate is developed using an eluent and then revealed with UV or iodine vapors in order to locate the migration zone of the synthesized compound. The silica located in this zone is then detached from the support, and the compound is then desorbed in 5 ml of a methanol / chloroform mixture (50/50 v / v) with stirring at 250 rpm for 10 min, this twice. The mixture is then filtered and then evaporated to dryness.
Synthèse enzymatique du dérivé lipophilique alkyle de l'acide chlorogénique La synthèse enzymatique du chlorogénate d'hexadécyle a été réalisée d'après les conditions mises au point par Lopez-Giraldo et al. (2007). A l'abri de la lumière, 1,5 g d'acide chlorogénique et 260 g d'hexadécanol sont introduits dans un ballon pendant 2 h dans un bain marie à 55°C et sous agitation à 250 rpm, afin de permettre la solubilisation de l'acide chlorogénique dans l'hexadécanol. La réaction est démarrée par l'addition de Novozym 435, préalablement équilibré pendant 15 jours avec une solution de sel saturé de NaOH à une valeur théorique d'a, de 0,05. La quantité de catalyseur employée est de 5 % (p/p) (calculée sur une base pondérale prenant en compte la totalité des substrats impliqués). Dans le but d'orienter les réactions vers la synthèse, l'eau produite par la réaction est adsorbée sur tamis moléculaire 4 A (30 mg/mL de milieu réactionnel). La purification du chlorogénate d'hexadécyle a été réalisée par chromatographie sur colonne sur gel de silice. La méthode est celle décrite par Lopez-Giraldo et al. (2007). Une première étape de séparation par extraction liquide-liquide est effectuée à l'aide de 500 mL d'un mélange hexane/acétonitrile (1/3 v/v). La phase hexanique, qui contient la majorité de l'alcool gras, est éliminée, tandis que la phase acétonitrile, contenant principalement l'ester, est lavée encore 3 fois par 100 mL d'hexane. Après ces lavages, la phase acétonitrile est évaporée à 40°C sous pression réduite à l'aide d'un évaporateur rotatif. Le résidu sec est dissous dans 60 mL d'un mélange toluène/acétate d'éthyle (70/30, v/v) et déposé sur une colonne en verre (40 x 2,5 cm) de silice (préalablement séchée à 100°C pendant 48 h). Enzymatic Synthesis of the Alkyl Lipophilic Derivative of Chlorogenic Acid The enzymatic synthesis of hexadecyl chlorogenate was carried out according to the conditions developed by Lopez-Giraldo et al. (2007). In the absence of light, 1.5 g of chlorogenic acid and 260 g of hexadecanol are introduced into a flask for 2 h in a water bath at 55 ° C. and with stirring at 250 rpm in order to allow solubilization. chlorogenic acid in hexadecanol. The reaction is started by the addition of Novozym 435, previously equilibrated for 15 days with a salt solution saturated with NaOH at a theoretical value of 0.05. The amount of catalyst used is 5% (w / w) (calculated on a weight basis taking into account all the substrates involved). In order to direct the reactions towards the synthesis, the water produced by the reaction is adsorbed on a 4 A molecular sieve (30 mg / ml of reaction medium). The purification of the hexadecyl chlorogenate was carried out by column chromatography on silica gel. The method is that described by Lopez-Giraldo et al. (2007). A first liquid-liquid extraction separation step is carried out using 500 ml of a hexane / acetonitrile mixture (1/3 v / v). The hexane phase, which contains the majority of the fatty alcohol, is removed, while the acetonitrile phase, mainly containing the ester, is washed a further 3 times with 100 ml of hexane. After these washes, the acetonitrile phase is evaporated at 40 ° C under reduced pressure using a rotary evaporator. The dry residue is dissolved in 60 ml of a toluene / ethyl acetate mixture (70/30, v / v) and deposited on a glass column (40 × 2.5 cm) of silica (previously dried at 100 ° C. C for 48 h).
L'élution est réalisée avec 1,5 L de mélange toluène/acétate d'éthyle (70/30, v/v). Les fractions contenant l'ester sont recueillies et le solvant évaporé à 40°C sous pression réduite. Elution is carried out with 1.5 L of toluene / ethyl acetate (70/30, v / v). The fractions containing the ester are collected and the solvent evaporated at 40 ° C under reduced pressure.
Préparation des assemblages avec l'amylose Les différentes solutions (acide chlorogénique, dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique sous forme acylée et alkylée) sont mélangées avec l'amylose pour déterminer leur éventuelle activité complexante envers ce dernier. Les assemblages amylose/acide chlorogénique (ou avec chlorogénate d'hexadécyle ou dérivés acylés en C16 de l'acide chlorogénique) ont été réalisés à partir de gels d'amylose à 1%. Le protocole de construction des assemblages est initialement adapté de celui de Biais et a., 2006 (Carbohydrate Polymers 66(3) : 306-315). Cinq millilitres d'une solution d'acide chlorogénique (ou de dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique) sont préparés comme suit : 10 mg de « molécule d'intérêt » (acide chlorogénique, chlorogénate d'hexadécyle ou dérivés acylés en C16 de l'acide chlorogénique) sont introduits dans un volume de 5 mL d'eau préalablement dégazée (15 min pour éviter les phénomènes d'oxydation). Cette solution est ensuite placée dans un flacon hermétique et chauffée à 90°C pendant 30 min (dans un bain d'huile de silicone) avec agitation magnétique, puis retour à température ambiante. Preparation of assemblies with amylose The various solutions (chlorogenic acid, lipophilic derivatives of acylated and alkylated chlorogenic acid) are mixed with the amylose to determine their possible complexing activity towards the latter. The amylose / chlorogenic acid (or with hexadecyl chlorogenate or C16 acyl derivatives of chlorogenic acid) assemblies were made from 1% amylose gels. The construction protocol of the assemblies is initially adapted from that of Biais et al., 2006 (Carbohydrate Polymers 66 (3): 306-315). Five milliliters of a solution of chlorogenic acid (or lipophilic derivatives of chlorogenic acid) are prepared as follows: 10 mg of "molecule of interest" (chlorogenic acid, hexadecyl chlorogenate or C16 acyl derivatives) chlorogenic acid) are introduced into a volume of 5 ml of previously degassed water (15 min to avoid oxidation phenomena). This solution is then placed in an airtight bottle and heated at 90 ° C. for 30 minutes (in a bath of silicone oil) with magnetic stirring and then returned to ambient temperature.
Deux cents milligrammes d'amylose sont introduits dans un flacon hermétique contenant 20 mL d'eau préalablement dégazée à l'azote. Cette solution est chauffée à 160°C pendant 45 minutes avec une forte agitation magnétique, puis refroidit à 90°C. En parallèle 2,5 mL du filtrat de la solution d'acide chlorogénique (ou de dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique) sont chauffés à 90°C. Two hundred milligrams of amylose are introduced into an airtight bottle containing 20 ml of water previously degassed with nitrogen. This solution is heated at 160 ° C for 45 minutes with strong magnetic stirring and then cooled to 90 ° C. In parallel, 2.5 ml of the filtrate of the chlorogenic acid solution (or lipophilic derivatives of chlorogenic acid) are heated to 90 ° C.
Lorsque les deux solutions sont à 90°C, la solution d'amylose est introduite dans le flacon contenant la solution d'acide chlorogénique (ou de dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique). Cette solution est maintenue à 90°C pendant 10 min avec une forte agitation magnétique, puis refroidie à température ambiante et conservée dans le flacon pendant 48H. La solution est centrifugée à 2000g pendant 5 min ; une partie du précipité est récupérée, pesée dans une boîte à tare, et placée sous atmosphère saturée en NaCI (activité de l'eau aw = 0,75 à température ambiante) jusqu'à équilibration de la masse (environ 72h). When both solutions are at 90 ° C, the amylose solution is introduced into the vial containing the solution of chlorogenic acid (or lipophilic derivatives of chlorogenic acid). This solution is maintained at 90 ° C for 10 min with strong magnetic stirring, then cooled to room temperature and stored in the flask for 48 hours. The solution is centrifuged at 2000 g for 5 min; a portion of the precipitate is recovered, weighed in a tare box, and placed under a saturated NaCl atmosphere (water activity aw = 0.75 at ambient temperature) until mass equilibration (about 72h).
Une solution d'amylose, sans ajout d'acide chlorogénique (ou de dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique), est préparée dans les mêmes conditions de façon à pouvoir comparer les résultats obtenus à une référence. An amylose solution, without the addition of chlorogenic acid (or lipophilic derivatives of chlorogenic acid), is prepared under the same conditions so that the results obtained can be compared with a reference.
Caractérisation des complexes amylose/ acide chlorogénique (ou de dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique) et du gel d'amylose de référence Pour caractériser les assemblages amylose/acide chlorogénique (ou de dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique), on utilise les assemblages obtenus à partir du gel amylose/acide chlorogénique (ou de dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique) après un conditionnement sous NaCI. Les molécules de départ (acide chlorogénique, les dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique) sont également étudiés. Characterization of Amylose / Chlorogenic Acid Complexes (or Lipophilic Derivatives of Chlorogenic Acid) and Reference Amylose Gel To characterize amylose / chlorogenic acid (or lipophilic derivatives of chlorogenic acid) assemblages obtained from the amylose / chlorogenic acid gel (or lipophilic derivatives of chlorogenic acid) after conditioning under NaCl. The starting molecules (chlorogenic acid, lipophilic derivatives of chlorogenic acid) are also studied.
La caractérisation des assemblages amylose/ acide chlorogénique (ou de dérivés alkyle ou acyle de l'acide chlorogénique), et du gel d'amylose de référence, a nécessité trois techniques différentes que sont l'analyse enthalpique différentielle (AED), la diffraction des rayons X (DRX) et la RMN du solide.30 - Diffractométrie de rayons X ou « DRX » Vingt milligrammes d'échantillon, équilibrés à aw = 0,75, sont placés dans une rondelle en cuivre entre deux feuilles de ruban adhésif, pour empêcher tout changement de teneur en eau. The characterization of amylose / chlorogenic acid (or alkyl or acyl derivatives of chlorogenic acid) assemblies, and the reference amylose gel, required three different techniques, namely differential scanning calorimetry (DSC), diffraction of X-ray (XRD) and solid NMR.30 - X-ray diffractometry or "XRD" Twenty milligrams of sample, equilibrated at aw = 0.75, are placed in a copper washer between two sheets of adhesive tape, for prevent any change in moisture content.
L'échantillon a été examiné par diffractométrie des rayons X ou DRX. Les mesures ont été effectuées en utilisant un spectromètre D8 Discover avec détecteur GADDS et croisé avec des miroirs de Bruker-AXS, travaillant à 40 kV et 40 mA, avec un monochromateur cuivre (X = 1,54059 A) et un alignement de l'échantillon par vidéo microscopique et laser. The sample was examined by X-ray diffractometry or XRD. Measurements were made using a D8 Discover spectrometer with GADDS detector and crossed with Bruker-AXS mirrors, working at 40 kV and 40 mA, with a copper monochromator (X = 1.54059 A) and an alignment of the sample by microscopic video and laser.
Les données ont été collectées au moyen d'un détecteur de courbe à 120° pendant 10 minutes et normalisées entre 3 et 30° (20. - Calorimétrie différentielle à balayage Q100 (analyse enthalpique différentielle « AED » - « DSC ou Differential Scanning Calorimetry ») Le thermogramme AED est enregistré au moyen d'un automate pour calorimétrie différentielle à balayage T.A Instruments Q100. Huit milligrammes d'échantillon et 12 pl d'eau préalablement dégazée à l'azote sont introduits dans une capsule en inox (T.A. Instruments). La référence est une capsule contenant 12 pl d'eau. Les capsules sont ensuite fermées hermétiquement avec un joint thermorésistant puis placées dans le four de l'appareil. La cinétique choisie comprend un premier cycle avec une augmentation de 3°C/min de 1°C jusqu'à 140°C, suivi d'un refroidissement de 3°C/min jusqu'à 1°C. Un second cycle de température a été effectuée à 3°C/min jusqu'à 160°C. Ensuite l'échantillon est rééquilibré à température ambiante à vitesse rapide, sans enregistrement des données. - Spectrométrie RMN du solide Cette étude a été réalisée sur des échantillons préalablement équilibrés sous solution saline saturée NaCI. The data was collected using a 120 ° curve detector for 10 minutes and normalized between 3 and 30 °. (20) - Differential scanning calorimetry Q100 (differential scanning calorimetry or DSC) The AED thermogram is recorded using a TA Instruments Q100 Scanning Differential Scanning Calorimetry Machine, and eight milligrams of sample and 12 μl of nitrogen-degassed water are introduced into a stainless steel cap (TA Instruments). The reference is a capsule containing 12 μl of water The capsules are then sealed with a heat-resistant seal and placed in the oven of the device The selected kinetics include a first cycle with an increase of 3 ° C / min of 1 C. to 140 ° C., followed by cooling from 3 ° C./min to 1 ° C. A second temperature cycle was carried out at 3 ° C./min up to 160 ° C. sample is rebalanced at room temperature at fast speed, without recording data. Solid-state NMR spectrometry This study was carried out on samples previously equilibrated in saturated NaCl saline solution.
Les spectres RMN 130 à l'état solide (CP-MAS) ont été enregistrés sur un spectromètre Bruker Wide Bore 400 MHz équipé d'une sonde CP-MAS (cross-polarization-magic-angle-spinning) double résonance 4 mm H/X. La séquence CP-MAS a été réalisée avec une rotation de 7 KHz, une impulsion 90° sur les protons de 3,75 ils, un délai de recyclage de 7s et un temps d'acquisition de 30ms pendant lequel un découplage dipolaire était appliqué. Le temps de contact était de 1 ms. Les déplacements chimiques des carbones ont été calibrés par rapport au déplacement chimique du groupement carbonyle de la glycine à 176,03 ppm (21°C). Résultats et discussion Propriétés thermiques des suspensions d'amylose La capacité de complexation avec l'amylose de l'acide chlorogénique, et de ses dérivés lipophiliques, est déterminée par calorimétrie différentielle à balayage, en comparaison avec l'amylose sans ligand. - L'amylose seul (sans ligand) - référence La suspension d'amylose seul (sans ligand) a été obtenue en suivant le même protocole que celui utilisé pour les suspensions amylose/ligands. Le thermogramme obtenu (Figure 1), lors de l'étude en analyse enthalpique différentielle (AED), sert de référence pour la suite de l'étude. Lors du premier cycle, il est observé un endotherme à 108°C. Au cours de l'expérimentation, la solution d'amylose a été chauffée à 145°C afin de solubiliser l'amylose, or la température de fusion de l'amylose utilisé est de 148°C, ce qui a été vérifié par AED en excès d'eau (thermogramme non présenté). A 145°C, une partie seulement de l'amylose fusionne (la moins bien organisée) puis rétrograde rapidement lors du refroidissement. The 130 solid-state NMR spectra (CP-MAS) were recorded on a 400 MHz Bruker Wide Bore spectrometer equipped with a double-resonance 4 mm H / cross-polarization-magic-angle-spinning (CP-MAS) probe. X. The CP-MAS sequence was performed with a 7 KHz rotation, a 90 ° proton pulse of 3.75 μs, a 7s recycle delay and a 30ms acquisition time during which dipole decoupling was applied. The contact time was 1 ms. The chemical shifts of the carbons were calibrated against the chemical shift of the glycine carbonyl group at 176.03 ppm (21 ° C). Results and discussion Thermal properties of amylose suspensions The complexing capacity with amylose of chlorogenic acid, and its lipophilic derivatives, is determined by differential scanning calorimetry, in comparison with ligand-free amylose. Amylose alone (without ligand) - reference The suspension of amylose alone (without ligand) was obtained following the same protocol as that used for the amylose / ligand suspensions. The thermogram obtained (Figure 1), during the differential analysis (DAL) study, serves as a reference for the rest of the study. During the first cycle, an endotherm at 108 ° C is observed. During the experiment, the amylose solution was heated to 145 ° C to solubilize the amylose, or the melting temperature of the amylose used was 148 ° C, which was verified by AED in excess water (thermogram not shown). At 145 ° C only part of the amylose is fused (the least well organized) and then retrograde rapidly on cooling.
L'endotherme à 108°C correspondrait à de l'amylose mal rétrogradé ayant une mauvaise organisation cristalline. Lors du second cycle, deux endothermes sont observés : à 120°C et 145°C. The endotherm at 108 ° C corresponds to poorly retrograded amyloidosis with poor crystal organization. In the second cycle, two endotherms are observed: at 120 ° C and 145 ° C.
Ces deux endothermes correspondent respectivement à la fusion de l'amylose rétrogradé au cours de la descente en température effectuée entre les deux cycles et à la fusion de l'amylose initial, ayant une bonne organisation cristalline. - Acide chlorogénique et dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique L'analyse enthalpique différentielle a été menée sur les ligands, en excès d'eau, dans la gamme de température allant de 20°C à 140°C avec une cinétique de 3°C/min. These two endotherms respectively correspond to the melting of the amylose retrograded during the descent in temperature carried out between the two cycles and the fusion of the initial amylose, having a good crystalline organization. - Chlorogenic acid and lipophilic derivatives of chlorogenic acid Differential enthalpic analysis was carried out on the ligands, in excess of water, in the temperature range from 20 ° C to 140 ° C with a kinetics of 3 ° C / min.
Les thermogrammes obtenus (non représentés) montrent un endotherme, respectivement, à : 65°C pour l'acide chlorogénique, 51°C pour l'acide 4-0-palmitoyle chlorogénique, 91°C pour l'acide 3-0-palmitoyle chlorogénique, et 84°C pour le chlorogénate d'hexadécyle. - Assemblage avec l'amylose Les thermogrammes obtenus pour les différents assemblages sont illustrés par les Figures 2 à 5. Les endothermes sont identiques pour les quatre assemblages, avec : - lors du premier cycle, un endotherme à 108°C, et - lors du second cycle, un endotherme à 120°C et à 148°C. Ces endothermes sont similaires à ceux de l'amylose seul (Figure 1). Pour l'assemblage amylose/dérivés acyles de l'acide chlorogénique, un endotherme à 82°C est visible au premier cycle et au second cycle (Figures 4 et 5). Cet endotherme ne peut pas correspondre aux dérivés lipophiliques seuls (température de fusion à 51°C et à 91°C pour l'acide 4-0- palmitoyle chlorogénique et l'acide 3-0- palmitoyle chlorogénique, respectivement). Le fait que cet endotherme soit visible lors du second cycle, montre que cette réaction est réversible. Tout laisse penser que cet endotherme correspond à la fusion de complexes amylose/ acide 4-0-palmitoyle chlorogénique et amylose/acide 3-0-palmitoyle chlorogénique. Il faut cependant noter la faible température de fusion (82°C) de ces complexes. Dans la littérature, la température des complexes amylose/lipides est aux alentours de 110°C (par exemple pour l'acide palmitique, la température de fusion des complexes est de 112°C). Pour l'assemblage amylose/chlorogénate d'hexadécyle, un endotherme aux alentours de 83°C est également visible, mais il disparaît au second cycle (Figure 3). La température de fusion de ce dérivé alkylé étant de 84°C, l'endotherme semble correspondre au dérivé alkylé pur et non complexé. Aucun endotherme supplémentaire à ceux de l'amylose n'est apparent sur le thermogramme des assemblages amylose/acide chlorogénique (Figure 2). The thermograms obtained (not shown) show an endotherm, respectively, at: 65 ° C for chlorogenic acid, 51 ° C for 4-0-palmitoyl chlorogenic acid, 91 ° C for 3-0-palmitoyl acid chlorogenic, and 84 ° C for hexadecyl chlorogenate. - Assembly with amylose The thermograms obtained for the different assemblies are illustrated in Figures 2 to 5. The endotherms are identical for the four assemblies, with: - during the first cycle, an endotherm at 108 ° C, and - during the second cycle, an endotherm at 120 ° C and 148 ° C. These endotherms are similar to those of amylose alone (Figure 1). For the amylose / acyl derivative assembly of chlorogenic acid, an endotherm at 82 ° C is visible at the first and second cycles (Figures 4 and 5). This endotherm can not correspond to the lipophilic derivatives alone (melt temperature at 51 ° C and at 91 ° C for 4-0-chlorogenic palmitoyl acid and 3-0-chlorogenic palmitoyl acid, respectively). The fact that this endotherm is visible during the second cycle shows that this reaction is reversible. All indications are that this endotherm corresponds to the fusion of amylose / 4-0-palmitoyl chlorogenic complexes and amylose / chlorogenic 3-0-palmitoyl acid complexes. It should be noted, however, the low melting temperature (82 ° C) of these complexes. In the literature, the temperature of the amylose / lipid complexes is around 110 ° C. (for example, for palmitic acid, the melting temperature of the complexes is 112 ° C.). For the amylose / hexadecyl chlorogenate assembly, an endotherm around 83 ° C is also visible, but disappears in the second cycle (Figure 3). The melting temperature of this alkylated derivative being 84 ° C., the endotherm seems to correspond to the pure and uncomplexed alkyl derivative. No endotherms additional to those of amylose are apparent on the thermogram of amylose / chlorogenic acid assemblages (Figure 2).
En conclusion, l'analyse enthalpique différentielle semble conclure qu'il n'y a pas interaction entre, d'une part, l'amylose et l'acide chlorogénique et, d'autre part, l'amylose et le dérivé alkylé (chlorogénate d'hexadécyle). En revanche, il existe des interactions entre, d'une part, l'amylose et l'acide 4-0-palmitoyle chlorogénique et, d'autre part, l'amylose et l'acide 3-0- palmitoyle chlorogénique. Structure cristalline des assemblages in vitro Une étude en diffraction des rayons X a été menée sur l'amylose seul (Figure 6A) et les quatre assemblages (amylose/acide chlorogénique - Figure 6B, amylose/chlorogénate d'hexadécyle - Figure 6E, amylose/acide 3-0- palmitoyle chlorogénique - Figure 6D et amylose/acide 4-0-palmitoyle chlorogénique - Figure 6C). Tous les échantillons ont préalablement été placés sous atmosphère saturée de NaCI durant une semaine. In conclusion, the differential enthalpic analysis seems to conclude that there is no interaction between amylose and chlorogenic acid on the one hand, and amylose and the alkylated derivative (chlorogenate) on the other hand. hexadecyl). On the other hand, there are interactions between, on the one hand, amylose and chlorogenic 4-O-palmitoyl acid and, on the other hand, amylose and chlorogenic palmitoyl 3-O-acid. Crystalline Structure of In Vitro Assemblies An X-ray diffraction study was conducted on amylose alone (Figure 6A) and the four assemblages (amylose / chlorogenic acid - Figure 6B, amylose / hexadecyl chlorogenate - Figure 6E, amylose / 3-0- chlorogenic palmitoyl acid - Figure 6D and amylose / chlorogenic 4-0-palmitoyl acid - Figure 6C). All samples were previously placed under saturated NaCl atmosphere for one week.
Les diagrammes de diffraction des rayons X obtenus sont représentés sur la Figure 6. Le diagramme de diffraction des rayons X obtenu pour l'amylose seul et utilisé comme référence présente une structure caractéristique de type B (Figure 6A). Dans ce cas les réflexions obtenues montrent que l'amylose a rétrogradé en doubles hélices selon un empilement hexagonal. En présence de l'acide chlorogénique ou des dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique, la diffraction des rayons X montre également une structure de type B (Figures 6B à 6E). Cette structure s'explique par la présence d'amylose rétrogradé due à la solubilisation incomplète de cette dernière lors du protocole de formation des assemblages. Néanmoins il est curieux de ne pas observer également des raies caractéristique du type V, c'est-à-dire caractéristique des complexes cristallins formés avec l'amylose pour les assemblages amylose/dérivés acylés. The X-ray diffraction patterns obtained are shown in FIG. 6. The X-ray diffraction pattern obtained for amylose alone and used as a reference has a characteristic structure of type B (FIG. 6A). In this case the reflections obtained show that the amylose has demoted to double helices in a hexagonal stack. In the presence of chlorogenic acid or lipophilic derivatives of chlorogenic acid, X-ray diffraction also shows a type B structure (Figs. 6B-6E). This structure is explained by the presence of retrograded amylose due to the incomplete solubilization of the latter during the assembly formation protocol. Nevertheless, it is curious not to also observe characteristic V-type lines, i.e. characteristic of crystalline complexes formed with amylose for amylose / acyl derivative assemblies.
En conclusion, les réflexions obtenues sont identiques pour tous les assemblages et sont caractéristiques du type cristallin B qui s'explique par la présence d'amylose rétrogradé. Ces résultats sont en accord avec ceux obtenus en AED pour les assemblages amylose/acide chlorogénique et amylose/chlorogénate d'hexadécyle, mais cette technique ne nous permet pas de conclure sur la complexation de l'amylose et des dérivés acylés de l'acide chlorogénique. RMN du solide Les spectres RMN 130 CP/MAS obtenus sont illustrés par la Figure 7. In conclusion, the reflections obtained are identical for all the assemblages and are characteristic of the crystalline type B which is explained by the presence of retrograded amylose. These results are in agreement with those obtained in AED for the amylose / chlorogenic acid and amylose / hexadecyl chlorogenate assemblages, but this technique does not allow us to conclude on the complexation of amylose and acylated derivatives of chlorogenic acid. . NMR of the solid The 130 CP / MAS NMR spectra obtained are shown in FIG. 7.
Un spectre de type B est caractérisé par un doublet de raies d'égales intensités autour de 100ppm. Ce multiplet s'explique en considérant que l'unité répétitive qui génère la double hélice est le maltose. Or tous les spectres pour l'amylose seul (Figure 7A) ou les assemblages (amylose/acide chlorogénique - Figure 7B, amylose/dérivés lipophiliques de l'acide chlorogénique - Figures 7C à 7E) présentent un doublet à 100ppm. Ceci confirme la présence d'amylose rétrogradé en type B dans tous les échantillons. Pour les assemblages amylose/dérivés acylés de l'acide chlorogénique (acide 3-0- palmitoyle chlorogénique et acide 4-0- palmitoyle chlorogénique), on observe encore une raie intense à 102,6ppm (Figures 7D et 7C). Or, cette raie est caractéristique des spectres d'amylose de type V (simple hélice). Ceci est en accord avec l'unicité des conformations ct-(1-4) dans les mailles de simples hélices. De plus pour ces deux assemblages amylose/dérivés acylés de l'acide chlorogénique, le pic à 61ppm présente un épaulement important qui correspond à la présence de deux types d'orientations gauche-gauche et gauche-trans (Figures 7C et 7D). A type B spectrum is characterized by a doublet of lines of equal intensity around 100ppm. This multiplet is explained by considering that the repetitive unit that generates the double helix is maltose. However, all the spectra for amylose alone (FIG. 7A) or assemblages (amylose / chlorogenic acid - FIG. 7B, amylose / lipophilic derivatives of chlorogenic acid - FIGS. 7C to 7E) have a doublet at 100 ppm. This confirms the presence of amylose retrograded type B in all samples. For amylose / acyl derivatives of chlorogenic acid (chlorogenic 3-0-palmitoyl acid and 4-0-chlorogenic palmitoyl acid), an intense line at 102.6 ppm is still observed (FIGS. 7D and 7C). However, this line is characteristic of type V amylose spectra (single helix). This is in agreement with the uniqueness of the ct- (1-4) conformations in the meshes of simple helices. Moreover, for these two amylose / acylated derivatives of chlorogenic acid, the peak at 61 ppm has a large shoulder which corresponds to the presence of two types of left-left and left-trans orientations (FIGS. 7C and 7D).
Pour les structures de type B, la largeur du pic est faible, l'orientation gauche-trans est très largement prédominante, l'orientation gauche-gauche étant quasi inexistante et de ce fait non détectée, alors que dans le cas d'une structure de type V les deux types d'orientations gauche-gauche et gauchetrans sont clairement exprimées. For type B structures, the width of the peak is small, the left-trans orientation is predominantly predominant, the left-left orientation is almost non-existent and therefore undetected, whereas in the case of a structure of type V the two types of left-left and left-handed orientations are clearly expressed.
Dans le cas des deux assemblages amylose/dérivés acylés de l'acide chlorogénique (Figures 7C et 7D), la présence des deux types cristallins V et B explique l'orientation gauche-trans comme étant majoritaire mais pas unique. On est donc dans ce cas en présence de simples hélices (type V) et de doubles hélices avec un arrangement cristallin de type B. In the case of the two amylose / acylated derivatives of chlorogenic acid (Figures 7C and 7D), the presence of both crystalline types V and B explains the left-trans orientation as being predominant but not unique. We are therefore in this case in the presence of simple propellers (type V) and double helices with a crystalline arrangement of type B.
En conclusion, cette étude nous permet d'affirmer la présence de simples hélices dans le cas des dérivés acylés de l'acide chlorogénique complexés avec l'amylose, et de confirmer l'absence d'interaction entre, d'une part, l'amylose et l'acide chlorogénique et, d'autre part, l'amylose et le chlorogénate d'hexadécyle. Conclusion générale Dans la présente étude, les différents assemblages, et leurs signatures respectives du type calorimétrique, rayons X et RMN à l'état solide, ont été observés et comparés à la référence constituée par l'amylose sans ligand. Les techniques utilisées montrent une excellente complémentarité dans la détermination des caractéristiques structurelles importantes telles que le type cristallin, la conformation hélicoïdale ou la nature de l'inclusion. Les données de diffraction des rayons X montrent uniquement des spectres de structure de type B, quelque soit les assemblages formés avec l'amylose (acide chlorogénique, dérivés acylés ou alkyles) ; ces résultats ne permettent pas de déterminer la nature des interactions possibles, notamment la présence de simples hélices caractéristiques de la formation de clathrates. Pour les assemblages amylose / acide chlorogénique et amylose / dérivés alkyles, les résultats d'analyse enthalpique différentielle et de RNM du solide confirment l'absence de complexes. In conclusion, this study allows us to affirm the presence of simple helices in the case of acylated derivatives of chlorogenic acid complexed with amylose, and to confirm the absence of interaction between, on the one hand, the amylose and chlorogenic acid and, on the other hand, amylose and hexadecyl chlorogenate. General Conclusion In the present study, the different assemblies, and their respective signatures of the calorimetric, X-ray and solid-state NMR type, were observed and compared to the reference constituted by ligand-free amylose. The techniques used show excellent complementarity in the determination of important structural features such as crystalline type, helical conformation or the nature of inclusion. The X-ray diffraction data only show type B structure spectra, whatever the assemblages formed with amylose (chlorogenic acid, acylated derivatives or alkyls); these results do not make it possible to determine the nature of the possible interactions, in particular the presence of simple helices characteristic of the formation of clathrates. For the amylose / chlorogenic acid and amylose / alkyl derivative assemblages, the results of differential enthalpy analysis and solid MNR confirm the absence of complexes.
Pour les assemblages amylose / dérivés acylés, la présence des complexes est montrée, d'une part, par la présence de leurs endothermes de fusion en analyse enthalpique différentielle et par le caractère réversible de leur formation au cours du refroidissement et, d'autre part, par la présence d'un singulet intense à 102,6ppm en RMN du solide. For the amylose / acyl derivative assemblies, the presence of the complexes is shown, on the one hand, by the presence of their fusion endotherms in differential enthalpy analysis and by the reversibility of their formation during cooling and on the other hand by the presence of an intense singlet at 102.6 ppm in solid NMR.
Ces données permettent la mise en évidence de la présence de simples hélices et d'affirmer l'absence d'un espace inter-hélice permettant la capture de molécules encombrantes. Ces résultats associés à la diffraction des rayons X permettent de conclure que les complexes obtenus sont des complexes d'inclusion amorphes et/ou structurés à très faible échelle (température de fusion faible, pas de signature en diffraction des rayons X), et que seul le greffon (chaîne aliphatique) est capturé dans la cavité hélicoïdale de l'amylose. Ces travaux ont permis de mettre en évidence la difficulté à piéger, par l'amylose, une molécule imposante comme l'acide chlorogénique et de ce fait à la protéger de l'oxydation. La synthèse de dérivés lipophiles d'acide chlorogénique en C16 par acylation, a permis de montrer que l'amylose pouvait piéger la chaîne grasse greffée en l'emprisonnant dans sa cavité hélicoïdale. These data allow the demonstration of the presence of simple propellers and to affirm the absence of an inter-helix space allowing the capture of bulky molecules. These results, associated with the X-ray diffraction, make it possible to conclude that the complexes obtained are amorphous and / or structured inclusion complexes at a very small scale (low melting temperature, no X-ray diffraction signature), and that only the graft (aliphatic chain) is captured in the helical cavity of amyloidosis. This work has highlighted the difficulty of trapping, by amyloidosis, an imposing molecule such as chlorogenic acid and thus to protect it from oxidation. The synthesis of lipophilic derivatives of C16 chlorogenic acid by acylation, has shown that amylose could trap the grafted fatty chain by trapping in its helical cavity.
Cette étude a montré également l'importance de la position de la chaîne aliphatique greffée sur le cycle, au regard de la meilleure complexation de l'acide 4-0-palmitoyle chlorogénique par rapport à l'acide 3- 0-palmitoyle chlorogénique. Les présents résultats montrent notamment que l'acide 4-0-palmitoyle chlorogénique forme un complexe amorphe avec l'amylose, avec seulement la chaîne latérale greffée incluse dans la cavité d'amylose. Ces résultats permettent de déduire le modèle schématique complexe tel qu'illustré sur la Figure 8. Sans être limité par aucune théorie, le greffage d'une chaîne aliphatique plus longue pour le dérivé alkyle, par exemple en C18 ou en C20, devrait permettre d'obtenir un effet complexant suffisant avec l'amylose, pour la formation d'un complexe (l'encombrement stérique étant le seul facteur limitant la complexation de la chaîne greffée par alkylation). Par ailleurs, un inconvénient majeur dans l'ajout d'assemblages protecteurs dans la phase aqueuse d'une émulsion est le déphasage de la phase aqueuse dû à la nucléation puis à la précipitation des cristaux de complexes. Or dans notre cas, nous obtenons des complexes d'inclusion amorphes et/ou structurés à très faible échelle, l'encombrement stérique de la molécule ne permettant pas un arrangement cristallin plus important. Les complexes d'inclusion sont pris dans le réseau désorganisé des chaînes d'amylose non complexées, ce qui doit permettre une nette diminution du risque de précipitation dans la phase aqueuse. Ces travaux permettent d'envisager notamment la protection de molécules sensibles à l'oxydation lors de leur incorporation dans une émulsion ou simplement dans une phase aqueuse ou un milieu aqueux. L'autre point intéressant de ce travail est le fait que les complexes amylose/acide gras en C16 (acide palmitique) sont bien connus dans la littérature pour leur grande stabilité face aux hydrolyses acides et enzymatiques, laissant penser que lors de la libération de l'acide chlorogénique, l'acide gras saturé ne sera pas relargué, mais restera prisonnier de l'amylose jusqu'à la fin de la digestion. This study also showed the importance of the position of the aliphatic chain grafted onto the ring, with regard to the better complexation of chlorogenic 4-O-palmitoyl acid with respect to chlorogenic 3-O-palmitoyl acid. The present results show in particular that chlorogenic 4-O-palmitoyl acid forms an amorphous complex with amylose, with only the grafted side chain included in the amylose cavity. These results make it possible to deduce the complex schematic model as illustrated in FIG. 8. Without being limited by any theory, the grafting of a longer aliphatic chain for the alkyl derivative, for example C18 or C20, should make it possible to to obtain a sufficient complexing effect with amylose, for the formation of a complex (the steric hindrance being the only factor limiting the complexation of the grafted chain by alkylation). Moreover, a major disadvantage in the addition of protective assemblies in the aqueous phase of an emulsion is the phase shift of the aqueous phase due to the nucleation and precipitation of the complex crystals. However, in our case, amorphous and / or structured inclusion complexes are obtained on a very small scale, the steric hindrance of the molecule not allowing a greater crystalline arrangement. Inclusion complexes are taken in the disorganized network of uncomplexed amylose chains, which should allow a clear reduction in the risk of precipitation in the aqueous phase. This work makes it possible to envisage in particular the protection of molecules that are sensitive to oxidation when they are incorporated in an emulsion or simply in an aqueous phase or an aqueous medium. The other interesting point of this work is the fact that the amylose / C16 fatty acid (palmitic acid) complexes are well known in the literature for their high stability against acid and enzymatic hydrolysis, suggesting that during the release of Chlorogenic acid, the saturated fatty acid will not be released, but will remain prisoner of amyloidosis until the end of digestion.
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2012
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Non-Patent Citations (5)
Title |
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LAY MA U V ET AL: "Formation of inclusion complexes of starch with fatty acid esters of bioactive compounds", CARBOHYDRATE POLYMERS, APPLIED SCIENCE PUBLISHERS, LTD. BARKING, GB, vol. 83, no. 4, 1 February 2011 (2011-02-01), pages 1869 - 1878, XP027568219, ISSN: 0144-8617, [retrieved on 20101030] * |
LOPEZ GIRALDO ET AL: "Lipase-catalyzed synthesis of chlorogenate fatty esters in solvent-free medium", ENZYME AND MICROBIAL TECHNOLOGY, STONEHAM, MA, US, vol. 41, no. 6-7, 5 September 2007 (2007-09-05), pages 721 - 726, XP022231127, ISSN: 0141-0229, DOI: 10.1016/J.ENZMICTEC.2007.06.004 * |
LORENTZ C ET AL: "Lipase-catalyzed synthesis of two new antioxidants: 4-- and 3--palmitoyl chlorogenic acids", BIOTECHNOLOGY LETTERS, SPRINGER NETHERLANDS, DORDRECHT, vol. 32, no. 12, 1 September 2010 (2010-09-01), pages 1955 - 1960, XP019859041, ISSN: 1573-6776, DOI: 10.1007/S10529-010-0386-6 * |
PUTSEYS J A ET AL: "Amylose-inclusion complexes: Formation, identity and physico-chemical properties", JOURNAL OF CEREAL SCIENCE, ACADEMIC PRESS LTD, XX, vol. 51, no. 3, 1 May 2010 (2010-05-01), pages 238 - 247, XP027058778, ISSN: 0733-5210, [retrieved on 20100219] * |
XIANG Z N ET AL: "Scavenging and antioxidant properties of compound derived from chlorogenic acid in South-China honeysuckle", LWT- FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY, ACADEMIC PRESS, UNITED KINGDOM, vol. 41, no. 7, 1 September 2008 (2008-09-01), pages 1189 - 1203, XP022650038, ISSN: 0023-6438, [retrieved on 20080508], DOI: 10.1016/J.LWT.2007.08.006 * |
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