Combining Conventional Organic Solvent Extraction, Ultrasound-Assisted Extraction, and Chromatographic Techniques to Obtain Pure Betanin from Beetroot for Clinical Purposes
Davi Vieira Teixeira Da Silva,
Diego dos Santos Baião,
Alviclér Magalhães,
Nathan Farias Almeida,
Carlos Adam Conte,
Vania Margaret Flosi Paschoalin
Affiliations
Davi Vieira Teixeira Da Silva
Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos e Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Av. Athos da Silveira Ramos, Cidade Universitária, Rio de Janeiro 21941-909, RJ, Brazil
Diego dos Santos Baião
Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos e Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Av. Athos da Silveira Ramos, Cidade Universitária, Rio de Janeiro 21941-909, RJ, Brazil
Alviclér Magalhães
Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos e Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Av. Athos da Silveira Ramos, Cidade Universitária, Rio de Janeiro 21941-909, RJ, Brazil
Nathan Farias Almeida
Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos e Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Av. Athos da Silveira Ramos, Cidade Universitária, Rio de Janeiro 21941-909, RJ, Brazil
Carlos Adam Conte
Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos e Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Av. Athos da Silveira Ramos, Cidade Universitária, Rio de Janeiro 21941-909, RJ, Brazil
Vania Margaret Flosi Paschoalin
Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos e Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Av. Athos da Silveira Ramos, Cidade Universitária, Rio de Janeiro 21941-909, RJ, Brazil
Red beetroot extract (E162) is a natural colorant that owes its color to betanin, its major red pigment. Betanin displays remarkable antioxidant, anti-inflammatory, and chemoprotective properties mediated by its structure and influence on gene expression. However, the betanin employed in most preclinical assays is a beetroot extract diluted in dextrin, not pure betanin, as no isolated compound is commercially available. This makes its use inaccurate concerning product content estimates and biological effect assessments. Herein, a combination of conventional extraction under orbital shaking and ultrasound-assisted extraction (UAE) to purify betanin by semi-preparative HPLC was performed. The employed methodology extracts betalains at over a 90% yield, achieving 1.74 ± 0.01 mg of pure betanin/g beetroot, a 41% yield from beetroot contents increasing to 50 %, considering the betalains pool. The purified betanin exhibited an 85% purity degree against 32 or 72% of a commercial standard evaluated by LC-MS or HPLC methods, respectively. The identity of purified betanin was confirmed by UV-Vis, LC-MS, and 1H NMR. The combination of a conventional extraction, UAE, and semi-preparative HPLC allowed for betanin purification with a high yield, superior purity, and almost three times more antioxidant power compared to commercial betanin, being, therefore, more suitable for clinical purposes.
