RIBOFLAVINE

Dans les années 1920, on a découvert qu'une fraction B hydrosoluble contenait un facteur de croissance jaune et fluorescent appelé riboflavine en Angleterre et vitamine G aux États-Unis.
Au début des années 1930, plusieurs équipes ont identifié les formes coenzymatiques de la riboflavine : le 5'-phosphate de riboflavine (flavine mononucléotide) et son conjugué avec l'acide adénylique (flavine adénine dinucléotide).
La riboflavine présente un groupe hydroxyle en position 5 substitué par un fragment 7,8-diméthyl-2,4-dioxo-3,4-dihydrobenzo[g]ptéridin-10(2H)-yle.

CAS : 83-88-5
Formule formule brute : C17H20N4O6
Masse moléculaire : 376,36
EINECS : 201-507-1

Synonymes :
Riboflavine (1,07609) ; Vitamine B2 ; Riboflavine de qualité DC ; Riboflavine USP (VITAMINE B-2)

La riboflavine est un facteur nutritionnel présent dans le lait, les œufs, l’orge maltée, le foie, les rognons, le cœur et les légumes à feuilles vertes, mais sa source naturelle la plus riche est la levure.
La forme libre est présente uniquement dans la rétine, le lactosérum et l’urine ; ses principales formes dans les tissus et les cellules sont le mononucléotide de flavine et le dinucléotide de flavine-adénine.

Les résultats contradictoires ont finalement été attribués, en partie, à des carences chez les animaux d'étude non seulement en riboflavine, mais aussi en vitamine B3 (niacine), responsable de certaines formes humaines de pellagre, et/ou en vitamine B6 (pyridoxine), autre cause de dermatite.
De même, les traitements à base de vitamine B2 se sont avérés inconstants car les premières sources de cette vitamine contenaient d'autres vitamines B.
La riboflavine a finalement été isolée du blanc d'œuf en 1933 et synthétisée en 1935.
Le nom « riboflavine » a été officiellement adopté en 1960, bien que le terme fût couramment utilisé auparavant.
En 1966, l'IUPAC a modifié l'orthographe de « riboflavine » en « riboflavine », appellation aujourd'hui courante.
La riboflavine est synthétisée par toutes les plantes vertes et par la plupart des bactéries et des champignons.
Par conséquent, on trouve de la riboflavine, au moins en petites quantités, dans la plupart des aliments. Les aliments naturellement riches en riboflavine comprennent le lait et les produits laitiers, la viande, les œufs, les poissons gras et les légumes vert foncé.

Chimiquement, la riboflavine est un N-glycoside de la flavine (également appelée lumichrome) et du ribitol.
Le nom « flavine » vient du latin « flavus », qui signifie « jaune », en raison de la couleur jaune de ses cristaux et de sa fluorescence jaune sous lumière UV.
La riboflavine est thermostable mais facilement photosensible.
Ses noms systématiques sont : 7,8-diméthyl-10-ribitylisoalloxazine et 7,8-diméthyl-10-(D-ribo-2,3,4,5-tétrahydroxypentyl)isoalloxazine.
La riboflavine, aussi connue sous le nom de vitamine B2, est une vitamine présente dans les aliments et vendue comme complément alimentaire. La riboflavine est essentielle à la formation de deux coenzymes majeures : le flavine mononucléotide et le flavine adénine dinucléotide.
Ces coenzymes interviennent dans le métabolisme énergétique, la respiration cellulaire et la production d’anticorps, ainsi que dans la croissance et le développement normaux.

Elles sont également nécessaires au métabolisme de la niacine, de la vitamine B6 et des folates. La riboflavine est prescrite pour traiter l’amincissement de la cornée et, prise par voie orale, peut réduire la fréquence des migraines chez l’adulte.
La carence en riboflavine est rare et s’accompagne généralement de carences en autres vitamines et nutriments.
La prévention et le traitement d’une carence en riboflavine peuvent être assurés par la prise de suppléments oraux ou par injections.
Étant une vitamine hydrosoluble, la riboflavine consommée en excès n’est pas stockée ; elle n’est soit pas absorbée, soit absorbée puis rapidement éliminée dans l’urine, lui conférant une coloration jaune vif. Les sources naturelles de riboflavine comprennent la viande, le poisson, la volaille, les œufs, les produits laitiers, les légumes verts, les champignons et les amandes.

Dans certains pays, son ajout aux céréales est obligatoire.
Sous sa forme purifiée et solide, la riboflavine se présente comme une poudre cristalline jaune-orangée soluble dans l'eau.
Outre son rôle de vitamine, la riboflavine est utilisée comme colorant alimentaire.
Sa biosynthèse a lieu chez les bactéries, les champignons et les plantes, mais pas chez les animaux.
La synthèse industrielle de la riboflavine a d'abord été réalisée par un procédé chimique, mais la production commerciale actuelle repose sur la fermentation de souches de champignons et de bactéries génétiquement modifiées.
En 2023, la riboflavine était le 294e médicament le plus prescrit aux États-Unis, avec plus de 400 000 ordonnances.

La riboflavine, également connue sous le nom de vitamine B2, est une vitamine hydrosoluble appartenant au groupe des vitamines B. Contrairement à l'acide folique et à la vitamine B6, qui existent sous plusieurs formes chimiquement apparentées appelées vitamères, la riboflavine est un composé chimique unique.
La riboflavine est un précurseur de la synthèse des coenzymes flavine mononucléotide (FMN, également appelé riboflavine-5'-phosphate) et flavine adénine dinucléotide (FAD).
Le FAD est la forme la plus abondante de la flavine ; il se lie à 75 % des gènes codant pour des protéines flavine-dépendantes dans le génome de toutes les espèces (le flavoprotéome) et sert de coenzyme pour 84 % des flavoprotéines humaines.
Sous sa forme purifiée et solide, la riboflavine se présente comme une poudre cristalline jaune-orangée, légèrement odorante et au goût amer.
La riboflavine est soluble dans les solvants polaires, tels que l'eau et les solutions aqueuses de chlorure de sodium, et légèrement soluble dans les alcools.

Elle est insoluble dans les solvants organiques non polaires ou faiblement polaires, comme le chloroforme, le benzène ou l'acétone.
En solution ou conservée à sec sous forme de poudre, la riboflavine est thermostable à l'abri de la lumière.
Chauffée pour se décomposer, elle libère des fumées toxiques contenant de l'oxyde nitrique.
La vitamine B2, ou riboflavine, est l'élément constitutif essentiel de ses co-enzymes, le flavine adénine dinucléotide (FAD) et le flavine mononucléotide (FMN).
Ces co-enzymes servent de transporteurs d'électrons dans diverses réactions d'oxydoréduction impliquées dans la production d'énergie et les voies métaboliques, notamment le métabolisme des glucides, des lipides et des protéines, la chaîne de transport d'électrons et diverses fonctions antioxydantes.

Propriétés chimiques de la riboflavine
Point de fusion : 290 °C (déc.) (littérature)
α : -135 °C (c = 5, NaOH 0,05 M)
Point d'ébullition : 504,93 °C (estimation approximative)
Densité : 1,2112 (estimation approximative)
Densité apparente : 100 kg/m³
Indice de réfraction : -135 °C (c = 0,5, méthode JP)
Point d'ébullition : 9 °C
Température de stockage : 2-8 °C
Solubilité : Très légèrement soluble dans l'eau, pratiquement insoluble dans l'éthanol (96 %). Les solutions se dégradent à la lumière, surtout en présence d'alcali. Présente un polymorphisme (5,9). Forme : Poudre
pKa : 1,7 (à 25 °C)
Couleur : Jaune à orange
pH : 5,5-7,2 (0,07 g/L, H₂O, 20 °C)
Odeur : Légère odeur
Intervalle de pH : 6
Source biologique : Synthétique
Pouvoir rotatoire : [α]/D -135,0 à -155,0°, c = 0,5 % dans NaOH 0,05 M (sur base sèche)
Solubilité dans l'eau : 0,07 g/L (20 °C)
Sensibilité : Photosensible
Merck : 148200
BRN : 97825
Classe BCS : 1
Stabilité : Stable, mais photosensible. Incompatible avec les oxydants puissants, les réducteurs, les bases, le calcium et les sels métalliques. Peut être sensible à l'humidité. Ingrédients cosmétiques : Fonctions : SOIN DE LA PEAU - DIVERS
COLORANT
InChI : 1S/C17H20N4O6/c1-7-3-9-10(4-8(7)2)21(5-11(23)14(25)12(24)6-22)15-13(18-9)16(26)20-17(27)19-15/h3-4,11-12,14,22-25H,5-6H2,1-2H3,(H,20,26,27)/t11-,12+,14-/m0/s1
Clé InChI : AUNGANRZJHBGPY-SCRDCRAPSA-N
LogP : -2,009 (est.)
Référence CAS : 83-88-5 (Référence CAS)
NIST Référence chimique : Riboflavine (83-88-5)
Système d'enregistrement des substances de l'EPA : Riboflavine (83-88-5)
VITAMINE B2 (Riboflavine).
Cette substance a été anciennement appelée vitamine G, lactoflavine, hépatoflavine, ovoflavine ou verdoflavine.
Son nom chimique est la 6,7-diméthyl-9-D-L'ribityl isolloxazine.
La riboflavine est un pigment complexe à fluorescence verte.

Propriétés physiques
La riboflavine est modérément soluble dans l'eau (10–13 mg/dl) et l'éthanol, mais insoluble dans l'éther, le chloroforme et l'acétone.
La riboflavine est soluble mais instable en milieu alcalin.
Les fonctions catalytiques de la riboflavine s'exercent principalement en positions N-1, N-5 et C-4 du noyau isoalloxazine. De plus, le groupe méthyle en C-8 participe à la formation de liaisons covalentes avec les protéines enzymatiques.
Les coenzymes flaviniques sont des cofacteurs redox très polyvalents car ils peuvent participer à des réactions redox à un ou deux électrons.
Les antagonistes de la riboflavine comprennent des analogues du cycle isoalloxazine (par exemple, la diéthylriboflavine, la dichlororiboflavine) et de la chaîne latérale ribityle (par exemple, la D-araboflavine, la D-galactoflavine, la 7-éthylriboflavine).

Utilisations
La vitamine B2 (riboflavine) est produite par les levures à partir de glucose, d'urée et de sels minéraux par fermentation aérobie.
Facteur nutritionnel présent dans le lait, les œufs, l'orge maltée, le foie, les rognons, le cœur et les légumes à feuilles vertes.
La levure en est la source naturelle la plus riche.
On en trouve en infimes quantités dans toutes les cellules végétales et animales.

Vitamine (cofacteur enzymatique). La riboflavine (vitamine B2) est utilisée comme émollient dans les préparations de soins de la peau.
On la trouve également dans les produits solaires, où elle renforce le bronzage.
En médecine, la riboflavine est utilisée pour le traitement des lésions cutanées.
La riboflavine est la vitamine B2 hydrosoluble, essentielle à la santé de la peau et à la formation et au maintien des tissus de l'organisme.
La riboflavine se présente sous forme de poudre cristalline jaune à jaune orangé.
Elle agit comme coenzyme et transporteur d'hydrogène.
Stable à la chaleur, la riboflavine peut cependant se dissoudre et se perdre dans l'eau de cuisson.
Elle se conserve relativement bien. On la trouve notamment dans les légumes à feuilles vertes, le fromage, les œufs et le lait.

Utilisations
Traitement de l'amincissement de la cornée
Le kératocône est la forme la plus courante d'ectasie cornéenne, un amincissement progressif de la cornée.
Cette affection est traitée par réticulation du collagène cornéen, ce qui augmente la rigidité de la cornée. La réticulation est obtenue en appliquant une solution topique de riboflavine sur la cornée, qui est ensuite exposée à la lumière ultraviolette A.

Prévention de la migraine
Dans ses recommandations de 2012, l'Académie américaine de neurologie a indiqué que la riboflavine à forte dose (400 mg) est « probablement efficace et devrait être envisagée pour la prévention de la migraine », une recommandation également formulée par le Centre national de la migraine du Royaume-Uni.
Une revue de 2017 a rapporté que la prise quotidienne de 400 mg de riboflavine pendant au moins trois mois pourrait réduire la fréquence des migraines chez l'adulte.
Les recherches sur la riboflavine à forte dose pour la prévention ou le traitement de la migraine chez l'enfant et l'adolescent sont peu concluantes ; par conséquent, la supplémentation n'est pas recommandée.

Colorant alimentaire
La riboflavine est utilisée comme colorant alimentaire (poudre cristalline jaune-orangée) et porte le numéro E101 en Europe en tant qu'additif alimentaire.

Utilisation clinique
La carence sévère en riboflavine est appelée ariboflavinose, et le traitement ou la prévention de cette affection constitue la seule utilisation prouvée de la riboflavine. L'ariboflavinose est le plus souvent associée à des carences en vitamines multiples dues à l'alcoolisme dans les pays développés.
En raison du grand nombre d'enzymes nécessitant la riboflavine comme coenzyme, les carences peuvent entraîner un large éventail d'anomalies.
Chez l'adulte, la dermatite séborrhéique, la photophobie, la neuropathie périphérique, l'anémie et les atteintes oropharyngées, notamment la stomatite angulaire, la glossite et la chéilite, sont souvent les premiers signes d'une carence en riboflavine.
Chez l'enfant, un arrêt de la croissance peut également survenir.
À mesure que la carence progresse, des pathologies plus graves se développent jusqu'au décès.
Une carence en riboflavine peut également avoir des effets tératogènes et perturber le métabolisme du fer, entraînant une anémie.

Procédé de fabrication :
100 g de riboflavine et 3 g de carbonate de potassium sont mis en suspension dans 500 ml d'une solution aqueuse de formaldéhyde. Le mélange est agité à 30 °C pendant 8 heures. À la fin de cette période, 5 ml d'acide acétique glacial et 1 litre de méthanol sont ajoutés sous agitation.
La solution est débarrassée des matières insolubles par filtration, puis la solution limpide est versée lentement, à environ 20-22 °C, sous forte agitation, dans 8 litres d'acétone anhydre.
Le précipité obtenu est filtré, lavé plusieurs fois à l'acétone anhydre et à l'éther, puis séché à température ambiante et sous vide.

La poudre sèche obtenue est dissoute dans de l'eau chaude à 95 °C pour obtenir une solution aqueuse à 20 % en masse.
Cette solution est conservée à l'obscurité et à température ambiante pendant 3 à 4 semaines, après quoi une importante quantité de matière cristallise.
Cette matière cristallisée est éliminée par filtration et recristallisée dans de l'eau chaude.
Une petite quantité de matière insoluble rouge foncé est filtrée de la solution chaude.
Cette étape de recristallisation est répétée quatre fois. Le produit final obtenu est la riboflavine monométhylol, qui cristallise en petits agrégats orange.
La riboflavine a un point de fusion compris entre 232 °C et 234 °C, avec décomposition, et elle fonce lorsqu'elle est chauffée au-dessus de 225 °C.

Méthodes de purification
La riboflavine cristallise dans l'eau sous forme de poudre jaune-orangée, selon trois formes différentes et la quantité d'eau nécessaire.
La riboflavine fond au bain d'huile à 250 °C, mais se décompose à 280 °C si elle est chauffée à une vitesse de 5 °C/minute.
La riboflavine peut également être purifiée par cristallisation dans l'acide acétique 2M, puis extraite au chloroforme (CHCl₃) pour éliminer les impuretés de lumichrome.
La solubilité de la riboflavine dans l'eau est de 1 g pour 3 à 15 L, selon sa structure cristalline. La solubilité de la riboflavine dans l'éthanol à 25 °C est de 4,5 mg pour 100 mL.
Conservez la riboflavine à l'abri de la lumière, car elle se décompose en lumichrome sous l'effet des rayons UV.

Actions biochimiques et physiologiques
La riboflavine est un précurseur des cofacteurs enzymatiques actifs que sont le riboflavine 5′-monophosphate (également appelé flavine mononucléotide ou FMN) et le flavine adénine dinucléotide (FAD).
Une carence alimentaire en riboflavine entraîne un syndrome bien défini appelé ariboflavinose. La riboflavine exerce des effets protecteurs contre le développement tumoral et les maladies cardiovasculaires.
Une carence en riboflavine affecte souvent le métabolisme impliquant des réactions d'oxydoréduction.
La riboflavine est essentielle à l'absorption du fer, au développement gastro-intestinal, à la neurogenèse, à la vascularisation cornéenne et à l'opacité de la cornée.