Cours de Pharmacognosie IIème Partie [PDF]

Zitiervorschau

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ELEMENTS DE MEDECINE TRADITIONNELLE ET DE PHARMACOGNOSIE IIe PARTIE : METABOLITES SECONDAIRES SOMMAIRE INTRODUCTION 1. 2. 3. 4. 5.

DEFINITIONS OBJECTIFS DU COURS PREREQUIS BIBLIOGRAPHIE CONTENU DU COURS

CHAP I : HISTORIQUE DE L’UTILISATION DES PLANTES MEDICINALES CHAP II : GENERALITES SUR LA MATIERE MEDICALE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

SOURCES DE MEDICAMENTS PRODUCTION DE PLANTES MEDICINALES RECOLTE DES PLANTES MEDICINALES CONSERVATION DE PLANTES MEDICINALES STANDARDISATION ET NORMALISATION DES PLANTES MEDICINALES ETUDE DES PLANTES MEDICINALES IMPORTANCE ET AVENIR DES PLANTES MEDICINALES

CHAP III : CONSTITUANTS DES PLANTES MEDICINALES 1. 2. 3. 4.

GENERALITES EAU ET MATIERES MINERALES COMPOSES ORGANIQUES IMPORTANCE EN PHARMACOGNOSIE

CHAP IV : BASES BIOGENIQUES DE LA FORMATION DES PRINCIPES ACTIFS CHEZ LES VEGETAUX 1. GENERALITES 2. FONDEMENTS DE LA BIOGENESE DES PRINCIPES ACTIFS CHEZ LES VEGETAUX 3. ROLE DES DIFFERENTS P.A. CHEZ LES VEGETAUX 4. CONCLUSION SUR LA COMPOSITION CHIMIQUE DES PLANTES MEDICINALES CHA P V : COMPOSES DU METABOLISME PRIMAIRE 1. 2. 3. 4.

GLUCIDES LIPIDES AMINOACIDES ACIDES AMINES ATYPIQUES (bioisostères)

2 CHAP VI : COMPOSES DU METABOLISME SECONDAIRE 1. COMPOSES POLYPHENOLIQUES a. SHIKIMATES i. ii. iii. iv. v.

COUMARINES CATECHOLS TANOIDES FLAVONOIDES ANTHOCYANES

b. POLYACETATES (QUINONES) i. PARABENZOQUINONE ii. NAPHTAQUINONE iii. ANTHRAQUINNONE 2. DERIVES DU SQUALENE i. SAPONINES ii. STEROIDES iii. TERPENOIDES 3. ALCALOIDES 4. HETEROSIDES i. HET EROSIDES CYANOGENES ii. HETEROSIDES CARDIOTONIQUES iii. HETEROSIDES SOUFRES OU GLYCOSINOLATES CHAP VII : ESSAIS DES PLANTES MEDICINALES CHAP VIII : ELEMENTS DE MEDECINE TRADITIONNELLE AFRICAINE

3

CHAP VI : COMPOSES DU METABOLISME SECONDAIRE VI.1. COMPOSES POLYPHENOLIQUES VI.1.1. SHIKIMATES 1. 2. 3. 4. 5.

COUMARINES CATECHOLS TANOIDES FLAVONOIDES ANTHOCYANES

VI.1.2. POLYACETATES (QUINONES) 1. PARABENZOQUINONE 2. NAPHTAQUINONE 3. ANTHRAQUINONE VI.2. DERIVES DU SQUALENE VI.2.1. TERPENOIDES VI.2.2. STEROIDES VI.2.3. SAPONINES VI.3. ALCALOIDES VI.3.1. DEFINITIONS, HISTORIQUE VI.3.2. ETAT NATUREL, ROLE DANS LE VEGETAL, REPARTITION VI.3.3. PROPRIETES PHYSICOCHIMIQUES, IDENTIFICATION DES ALCALOIDES VI.3.4. EXTRACTION DES ALCALOIDES VI.3.5. CLASSIFICATION DES ALCALOIDES

CHAP VII : ESSAIS DES PLANTES MEDICINALES VII.1. GENERALITES VII.2. ESSAIS PHYSIOLOGIQUES, BIOLOGIQUES OU PHARMACEUTIQUES

CHAP VIII : ELEMENTS DE MEDECINE TRADITIONNELLE AFRICAINE VIII.1. GENERALITES VIII.2. MODES DE PREPARATION ET FORMES PHARMACEUTIQUES VII.3. PARTIES UTILISEES VIII.4. MODES D’ADMINISTRATION

4 VI.1. : COMPOSES POLYPHENOLIQUES Ils constituent un vaste ensemble des composés dont la pratique courante en phytochimie conduit à réserver l’emploi de cette dénomination aux seuls dérivés des acides benzoïque et cinnamique. Acide benzoïque

Acide cinnamique

L’élément fondamental est le noyau phénolique. On parle en effet de dérivé phénolique lorsqu’il y a la fonction phénol sur le noyau benzénique. La fonction phénol peut être libre ou combinée sous forme d’éther ou même sous forme d’hétéroside. Dans la nature, l’élaboration du noyau aromatique n’est possible que chez les végétaux. Ainsi les composés au noyau aromatique comme la phénylalanine sont apportés à l’homme par l’alimentation. Le noyau aromatique a pour origine biosyhtnétique plusieurs voies. L’une d’elle est dite de l’acide shikimique. VI.1.1. SHIKIMATES Les shikimates sont les dérivés de l’acide shikimique provenant du métabolisme des glucides. P-O

COOH

COOH O

O

HO

+

OH

HO

OH OH

Ac pyruvique Erythrose-4-phosphate

Acide shikimique

COOH

Ac aminés aromatiques (Phénylalanine) O

COOH

OH

Ac chorismique

Ac cinnamique

NH2

L-phenylalanine COOH

O

Ac cinnamique

OH COOH

Ac iso-chorismique

Cinnamates et dérivés

HO

COOH

OH

COOH

COOH

COOH

Ac salicylique

Ac 4-coumarique

5 1. LES COUMARINES Le nom coumarine provient de « coumarou » un nom vernaculaire sud-américain (Guyane) de la fève de Dipteryx odorata Willd (Fève Tonka), Fabaceae, d’où fut isolée pour la première fois la coumarine en 1820.

Image de Fève tonka

La coumarine a une odeur agréable et peut se trouver sous forme libre ou à l’état d’hétérosides. Chimiquement ce sont des composés α-benzopyrone.

Coumarine

Ombelliférone

Esculétol

Les dérivés de ce groupe diffèrent essentiellement par leurs substituants (OH, OCH3, CH3) attachés au noyau benzénique. NB :

Chromone = a-benzopyran-4-one est le noyau de base des flavonoïdes Coumarine = a-benzopyran-2-one est le noyau de base des coumarines Les coumarines et les flavonoïdes sont les deux grandes familles des phenylpropanoïdes.

Biosynthèse : ac iso-chorismique

ac o-coumarique

coumarine

REPARTITION DES COUMARINES Les coumarines (1500 structures) sont réparties dans 800 espèces appartenant à un large éventail de familles du monde végétal. Les structures les plus variées et les plus complexes se retrouvent chez les Angiospermes, notamment : Apaceae, Rutaceae et aussi, Fabaceae et Asteraceae. Les coumarines se retrouvent dans les fruits et les fleurs où ils sont les plus concentrés mais également dans les racines, les graines, les feuilles et les écorces. CLASSIFICATION DES COUMARINES  Les coumarines

R1=R2=H R3=OH : Ombelliferone R1=R2=OH R3=H : Esculétol

R1 R2

O R3

O OH

O

OH

O

Dicoumarol (Anticoagulant) Dérivés sythétiques anticoagulants (Interfèrent avec la vitamine K)

O

O

6

R

OH

R = H, Warfarin (Raticide) R = NO2, Nicoumalone

O

O

O

 Les Furanocoumarines Ils résultent de la fusion d’un noyau furane avec la coumarine. Soit dans le prolongement de la coumarine (forme linéaire) 5 4'

OMe

4

6

3 2

5'

O 7

8

O

O

O

1

O

O

Bergaptène (Dans l’essence de Bergamot, Rutaceae)

Sporalène (Vitiligo) Soit sur le côté O

O

O

Angélicine  Les aflatoxines proviennent de la fusion de 2 cycles hétérocycliques furanes : AFB1 (Hépatotoxique, LD50=10mg/Kg)

AFG1

AFM1

AFB2

AFG2

AFM2

7 Les aflatoxines sont des mycotoxines produites essentiellement par Aspergillus flavus mais également par A. paraziticus et A. nomius. Une forte humidité est essentielle pour leur production. L’AFB1 est transformée en AFM1 chez la vache. Cette dernière est excrétée proportionnellement dans le lait. Autre coumarine intéressant, la KHELLINE, rattaché aux furanocoumarines : antispasmodique ayant conduit à la découverte du cromoglycate (antiasmatique), du nifédipine (antihypertenseur) et de l’amiodarone (antiangoreux). H N

OMe O CH3O

CH3O O

O

O

NO2

O OMe

Khélline

Nifedipine (Inhibiteur calcique) O

NaOOC O

O

OH O

O

COONa O

Cromoglycate sodique (antiallergique)  Les Pyranocoumarines Ils résultent de la fusion d’un noyau pyrane avec la coumarine Soit dans le prolongement de la coumarine, Xanthylétine ; soit sur le côté, Séseline

O O

O

O

Xanthylétine

Séseline

EXTRACTION ET IDENTIFICATION L’extraction est basée sur leurs propriétés physicochimiques : - Solubles dans les solvants organiques (Ether et solvants chlorés, …)(coumarines libres) - Entrainables à la vapeur d’eau - Les formes hétérosidiques sont moyennement solubles dans l’eau - L’ouverture du cycle lactone en milieu alcalin les rend solubles dans l’eau et la fermeture en milieu acide les précipite = méthode de purification IDENTIFICATION Les coumarines absorbent les UV en donnant une fluorescence. Les λ sont caractéristiques des composés. Cette propriété permet de les identifier en CCM (silicagel). A la lampe de Wood, on obtient une fluorescence bleue ou bleu-vert avec les coumarines hydroxylées et une coloration plus intense passant du bleu au violet après alcalinisation à l’ammoniaque. DOSAGE

8   

Dosage par fluorimétrie Dosage par colorimétrie après une réaction de diazotation à basse température en présence de NaNO2 qui donne un colorant ; Leur détection et leur dosage peuvent être réalisés par HPLC éventuellement couplée à un spectromètre de masse.

ROLE DANS LA PLANTE   

Protection : antimicrobiens et insecticides Inhibiteurs de la germination Ecran contre les UV

IMPORTANCE EN PHARMACOGNOSIE         

Utilisées comme arome (Essence de Bergamote) Propriétés vitaminiques P Le dicoumarol est anticoagulant, antagoniste de la Vitamine K et inhibiteur des facteurs de coagulation vitamine K-dépendants. Ils sont ainsi utilisés pour prévenir l’attaque cardiaque (Anticoagulant) Les furocoumarines sont ichtyotoxiques et phototoxiques, provoquant des inflammations de la peau Psoralène : traitement des maladies de la peau : eczéma, psoriasis, vitiligo, lichen plan et autres dermatoses Certaines pyranocoumarines sont antispasmodiques Utilisés en cosmétique comme écran solaire UV-A (320nm-380nm) et absorbent les UV-B (290nm-320nm) qui permettent de brunir Esculosidde (hétéroside) : veinotonique et vasculotrope Les aflatoxines sont cancérigènes et sont recherchés dans les aliments suspects (arachides contaminées par les Aspergillus).

2. CATHECHOLS

OH

OH

OH OH

OH Résorcinol

Catéchol ou Pyrocathéchol

OH Hydroquinone

Produits naturels : COOCH3

CH2CHCH2

OH

OH

OMe OH

Salicylate de méthyle Eugénol (dans clous de girofle) (Essence de WINTERGREEN)

Thymol (Thym) (Ancien vermifuge)

9 OH

URUSHIOLS (Vésicants) Dans le lierre d’Europe et surtout d’Amérique OH (Régions tempérées y compris l’Afrique du Nord) R

3. LES TANOIDES DEFINITION Ce sont des substances d’origine végétale non azotée de structure polyphénolique, solubles dans l’eau, dans l’acétone, dans l’alcool. Peu solubles dans l’éther. Ils sont de saveur astringente et ont la propriété commune de tanner la peau pour la rendre imputrescible et imperméable en se fixant sur les protéines. Leurs poids moléculaires moyens varient entre 500 et 3000Da. Dans la plante, le tanin se trouve à l’état de complexe qu’on appelle les tannoïdes. Certains tanins sont combinés à des oses = les tanosides. REPARTITION Les tanins sont rependus dans tout le règne végétal, mais on les trouve notamment chez les légumineuses, les conifères et les rosacées. On les rencontre dans tous les organes végétaux ; Notamment, dans les organes âgés, surtout les tissus pathologiques tels que les « galles », dans les vacuoles, combinés avec d’autres groupes chimiques tel que les alcaloïdes. Sa teneur est généralement peu élevée peut cependant atteindre 30% à 50% dans les noix de galle. CLASSIFICATION DES TANINS Les tanins sont des substances complexes dont la classification n’est pas aisée. On le subdivise en deux groupes : a) Les tanins hydrolysables : Polyesters ou oligoesters d’un sucre associés à un nombre variable d’acides phénols. Sucre fréquent = Glucose Acide phénol fréquent = acide gallique ; d’où = tanins galliques, acide héxahydroxydiphénique (HHDP) et ses dérivés, d’où = tanins ellagiques. Les tanins complexes sont des ellagitanins dont les molécules de HHDP sont combinées à un noyau phénylchromane. CO2H

HO

OH

HO

OH

HO HO

OH

CO2H

OH

Acide gallique

HO2C

Acide HHDP O HO

O OH

HO O O

OH

OH

Acide ellagique

10 b) Les tanins condensés ou proanthocyanidols : sont des tanins qui ne sont pas hydrolysables, polymères flavaniques. Tanin condensé ou tanin catechique parce que l’hydrolise acide donne le catéchol et l’épicatéchol, son isomère. Les catéchines (ou catéchols), sont des dérivés polyhydroxylés incolores de la flavane qui est un phenyl -2- benzodihydropyrane (Voir les flavonoïddes). FLAVANE

5' 4'

8 7

B

1

O

A

C

5

4

1'

3'

3

OH

OH

OH HO

HO

O

O OH

OH

OH

OH

Catéchine

Afzéléchol

La catéchine se trouve dans certaines plantes fraiches : Ex : la noix de cola. Exractibles par l’eau La catéchine s’oxyde en présence de l’air, d’où inutilables en thérapeutiques malgré quelques activités : antioxydants, astringents (masticatoires), vitaminique P. L’identification peut se faire par le réactif de STYASNY (formol chlorhydrique) -

Extrait aqueux + réactif de STIASNY → précipitation

-

La solution aqueuse de catéchine + acide → précipité rouge de PHLOBAPHENE

-

La solution de catéchine + FeCl3 → coloration verte devenant violette.

EXTRACTION ET CARACTERISATION DES TANINS Les tanins peuvent être extraits par l’eau. L’extrait aqueux en présence d’une solution diluée de FeCl3 donne différentes colorations : -

Tanins + FeCl3

précipité bleu noir (tanins gallique) ;

-

Tanins + FeCl3

précipité brun verdâtre (tanins catéchiques).

Pour distinguer les tanins galliques des tanins catéchiques, on peut utiliser le réactif de Stiasny (formol chlorhydrique). Les tanins précipitent aussi les alcaloïdes et les protéines. Ils sont très facilement oxydables, ce qui leur fait perdre leur activité thérapeutique. DOSAGE Dosage : il n’existe pas une méthode adéquate pour doser les tanins étant donné qu’il s’agit des substances très complexes. On peut néanmoins déterminer leur quantité par la méthode gravimétrique

11 (on pèse le précipité obtenu par l’action de sels de métaux lourds, AcPb, FeCl3) ou colorimétrique (obtention d’un dérivé coloré, mesurable au photomètre). -Solution (tanins) + FeCl3 complexe tanin - métal lourd, sécher puis peser et trouver le poids en se basant sur la quantité du sel du métal (fer) utilisée. -Réactif phosphotungestique + solution (tanins) coloration dont la λ maximale est à 750 nm. -Adsorption sur la poudre de peau chromée : C’est la méthode industrielle qui est décrite dans la pharmacopée africaine. IMPORTANCE EN PHARMACOGNOSIE Les tanins ont les propriétés suivantes : astringents, vasoconstricteurs, antiseptiques et antiinflammatoires, hypoglycémiants (diminue la résistance cellulaire à l’insuline). Ces propriétés font que les plantes à tanins soient utilisées dans plusieurs cas pathologiques : éviter les hémorragies (propriété vasoconstrictrice), antidote d’empoisonnement aux alcaloïdes, antidiarrhéiques, antidiabétiques… 4. LES FLAVONOIDES Les flavonoïdes sont des composés quasi universels des végétaux, généralement hydrosolubles. La survie des plantes sur la terre ferme, elles qui ont pris naissance dans l’eau, est due notamment à ces composés phénoliques. En effet, leurs couleurs dont certaines ne sont perçues que par les insectes, favorisent la pollinisation et donc la perpétuation des espèces. Les flavonoïdes sont des composés dont beaucoup sont des pigments responsables de la coloration de nombreuses fleurs et de certains fruits voir même des racines. Ils sont largement répandus dans le règne végétal, où ils sont présents sous forme d’hétérosides. L’élément commun de ces composés, dont plusieurs millions ont été décrits, est d’avoir le noyau phényl-2-chromone ; ce sont des dérivés du phénylpropane C6-C3-C6. 1

O 4

2

3

O

Phényl-2-chromone CLASSIFICATION DES FLAVONOIDES

O

OH

OH

OH HO

R

R

R

O

HO

O OH

OH

O

FLAVONES R=H, Apigénol R=OH, Lutéol

O

FLAVONOLS R=H, Kaempférol R=OH, Quercétol

OH

O

FLAVANONES R=H, Narigétol

12 OH

R OH

HO

O

4

1

HO 1'

O

2'

OH

AURONES Hispidol

O

CHALCONES R=H, Isoquiritigénine R=OH, Butéine

Leurs couleurs dépendent de la structure mais également du pH du milieu. Jaunes : chalcones, aurones, certains flavonols Rouges et mauves : anthocyanosides Bleus : association de flavones et de anthocyanosides DISTRIBUTION : très variée dans le règne végétale sauf chez les algues LOCALISATION : Les formes hétérosidiques, hydrosolubles, s’accumulent dans les vacuoles et selon les espèces, dans l’épiderme des feuilles. Dans les fleurs, ils se retrouvent dans les cellules épidermiques. Les hétérosides sont généralement des disaccharides et des trisaccharides - O-hétérosides : les sucres sont attachés le plus souvent en C2 chez les flavones et en C3 chez les favonols. OH OH - C-hétérosides : exemple, vitexine OH

O

OH OH O

HO

OH

O

EXTRACTION : utilisation des alcools comme solvants. Les génines sont extraites avec des solvants organiques apolaires. Classiquement, on extrait au méthanol/eau ou acétonitrile/eau Purification : extraire avec des solvants de polarité croissante. CARACTERISATION : CCM mono et bidirectionnelle à vue ou à la lampe la lumière U.V. ou avec un révélateur +/- spécifique. DOSAGE : Méthodes classiques = colorimétrie ou spectrophotométrie. IMPORTANCE EN PHARMACOGNOSIE - Diminution de la perméabilité capillaire, ce qui renforce leur résistance = indication majeure - Antioxydants, plus réducteurs que la vitamine C - Antiradicaux libres - Inhibiteurs enzymatiques : plusieurs enzymes sont inhibées par des flavonoïdes, notamment la 5-lipoxygénase qui conduit à la synthèse des leucotriènes, médiaterus de l’inflammation et des manifestations allergiques, d’où, anti-inflammatoires - Anticancérogènes - Antiseptiques

13 5. LES ANTHOCYANES OU ANTHOCYANIDOLS « Antho » : fleur, « cyan » : bleu Les anthocyanes sont des pigments hydrosolubles responsables de la coloration rouge, rose, mauve, pourpre, bleue ou violette de la plupart des fleurs et de fruits. Ces composés existent sous forme d’hétérosides (anthocyanosides) et leurs genines (anthocyanidols). Ce sont des dérivés du cation FLAVYLIUM (2-phenylbenzopysylium) qui les rapprochent des flavonoïdes. Les anthocyanidols existent sous forme cationique en milieu acide. Sauf exception, ils sont tous hydroxylés en C3 et le plus souvent penta (3,5,7,3’,4’) ou héxa substitués (3,5,7,3’,4’,5’) par des OH ou des méthoxyls. R1 3'

x1

HO 7

O 2 +

4' OH

R1=R2= H, Pelargonidol (écarlate) R1=OH, R2=H, Cyanidol (cramoisi) R1=R2=OH, Delphinidol (pourpre)

5' R2

3 OH

5

OH

BIOSYNTHESE Composés issus du métabolisme général des flavonoïdes dont les étapes intermédiaires ne sont encore élucidées. EXTRACTION Les anthocyanosides sont solubles dans l’eau et les alcools, insolubles dans les solvants organiques apolaires. Ils sont instables en milieu alcalin. L’extraction classique fait appel à un alcool (MeOH, EtOH) additionné d’une petite quantité de HCl (0,1%-1%). Parfois on utilise un acide plus faible (acide acétique, tartrique ou citrique) ou volatil (acide trichloracétique) ou encore en milieu neutre (mélange d’alcools) et opérer à une T° < 30°C pour les plus délicats. PURIFICATION : techniques chromatographiques : CCM préparatives sur cellulose et HPLC préparatives. Colonnes de polyamides ou de résines échangeuses d’ions. IDENTIFICATION ET DOSAGE : spectrophotométrie IMPORTANCE EN PHARMACOGNOSIE Comme les flavonoïdes : - Diminution de la perméabilité capillaire = augmentation de leur résistance = effet antiœdémateux - Amélioration de la vision crépusculaire par régénération du pourpre rétinien - antioxydants comme la plupart des composés phénoliques - En industrie : colorants naturels non toxiques mais leur instabilité en milieu aqueux et leur colorations qui changent en fonction du pH limite leur usage.

14 VI.1.2. POLYACETATES (QUINONES) BIOSYTHESE

H3C

H3C COOH

CO

C H2

COOH

Réduction

H3C

C H2

+ (C2)n

H3C

OH H3C

C H2

COOH

C H2

COOH

+ C2 Réduction

(COCH2)n+1 COOH

ACIDES GRAS

POLYACETATES COMPOSES AROMATIQUES

C COOH H Acide2mévalonique

TERPENES Il existe plus de 1200 quinones identifiées dans le règne végétal. Ils existent également dans le règne animal (Echinodermes et Arthropodes). Il y a trois groupes de structures des quinones, qui sont des dicétones résultant de l’oxydation de diphénols: les parabenzoquinones (monocycliques), les naphtoquinones (bicycliques) et les anthraquinones (tricycliques). O O

O

O

O

O

O

p-BENZOQUINONE NAPHTOQUINONE

ANTHRAQUINONE

O

NAPHTODIANTHRONE 1. PARABENZOQUINONES Il n’y a que les parabenzoquinones qui sont stables et qu’on trouve dans le règne animal. Ils sont rares dans le règne végétal mais plus fréquents et caractéristiques des arthropodes. On les retrouve aussi comme pigments de divers champignons. 2. NAPHTOQUINONES Dans la nature, on rencontre les paranaphtoquinones qui constituent plusieurs principes actifs (comme les vitamines K) chez les végétaux. Ils sont sporadiques chez les angiospermes ; se retrouvent plus volontiers chez les champignons. Les anthraquinones sont rencontrés sous forme hydroxylée, méthylée, carboxylée et ils possèdent des propriétés intéressantes en thérapeutique. CH

O

CH CH (CH

CH O

VITAMINE K

CH

CH

CH)

CH

15 La vitamine K est une naphtoquinone présente dans les végétaux mais qui n’est pas à proprement dit un métabolite secondaire car elle participe au transport des électrons dans la plante. Elle joue donc un rôle essentiel dans le métabolisme de celle-ci. Les naphtoquinones sont des substances présentes dans les bois commerciaux dont les travailleurs en contact avec les sciures de bois peuvent développer des allergies diverses. O

O

O

O

OH

O

O

OH

O

LAPACHONONE

LAWSONE

O

JUGLONE

OH

O

PLUMBAGONE

3. ANTHRAQUINONES Les dérivés de ce groupe sont les dérivés de l’anthracène avec des degrés variables d’oxydation (anthrones, anthranols et anthraquinones) sous forme d’hétérosides appelés anthracénosides. O

OH

O

O

ANTHRONE

ANTHRANOL

ANTHRAQUINONE O

O

DIANTHRONE Tous les dérivés de ce groupe ont en commun deux hydroxyles, l’un en C1 et l’autre en C8 R1=R2= CH3 : Chrysophanol OH OH O R1=H, R2= CH2OH : Aloe-émodol R1=H, R2= COOH : Rhéine R1=OH, R2= CH3 : Emodol R

R O

16 Les oses impliqués dans les hétérosides sont le plus généralement le glucose (C8) et le rhamnose (C6), respectivement en C8 et en C6 pour les O-hétérosides et en C10 pour les C-hétérosides. OH O-D-Glucose

OH

O

O

OH

OH

OH

O

COOH COOH D-Glucose CO H H

H

COOH

COOH

ALOINES A, B

D-Glucose

RHEINOSIDES A,B

OH

O

OH

SENNIDINES A et B

EXTRACTION, CARACTERISATION et DOSAGE La propriété essentielle est celle de l’interconversion facile entre les quinones et les hydroquinones, qui sont des oxydants faibles. Les quinones libres sont insolubles dans l’eau. Ils sont extractibles par des solvants organiques (Benzène). Les naphtoquinones et les anthraquinones sont entraînables par la vapeur d’eau. L’extraction des hétérosides est effectuée par l’eau ou des solutions hydroalcooliques de faible titre. La basse température, l’absence de lumière et une atmosphère inerte (N2) favorisent la diminution des artéfacts. D’une manière générale, les quinones sont des solides cristallisés ayant une coloration allant de jaune orangé à rouge. L’identification des quinones est basée sur leur propriété de donner les réactions colorées (rose, rouge ou jaune violacée) stable en milieu alcalin. On utilise à cet effet la réaction de BORNTRÄGER. Cette réaction est mise en jeu également comme révélateur en chromatographie sur couche mince. Le dosage des quinones peut se faire par spectrophotométrie en se basant sur l’une des réactions de coloration. IMPORTANCE EN PHARMACOGNOSIE Les benzo et les naphtoquinones sont pour la plupart des antimicrobiens qui agissent contre les bactéries Gram +. Certains naphtoquinones sont fongicides (résistance de certains bois) et même vermifuges. D’autres naphtoquinones présentent des propriétés cytotoxiques et d’autres antispasmodiques. Les anthraquinones sont des purgatifs qui agissent sur les muscles lisses du colon entrainant une accélération du transit et la diminution de la résorption de l’eau. Les hétérosides anthroquinoniques sont plus actifs que les génines. Les formes réduites sont encore actives et provoquent même l’irritation des muqueuses. Ils sont responsables des réactions allergiques comme mentionnées plus haut pour les naphtoquinones.

17 VI.2. DERIVES DU SQUALENE Les terpènes et les stéroïdes sont des composés les plus importants des métabolites secondaires que l’on trouve chez les végétaux mais dont certains représentant se retrouvent aussi chez les animaux. VI.2.1. LES TERPENOIDES Le terme terpène vient de « Turpentin » (Terpen en allemand) matière dont ont été isolés pour la première fois les composés de ce groupe. Les terpenoides, les alcaloïdes et les dérivés phénylpropanes constituent les trois groupes principaux des constituants naturels des plantes. Les terpénoïdes sont des composés non aromatiques, souvent non saturés qui renferment du carbone et de l’hydrogène et quelquefois l’oxygène que l’on trouve dans les huiles essentielles et les résines. Les terpènes et les stéroides ont en commun la structure qui est un multiple de l’isoprène, un composé pentacarboné ramifié. CH HOOC OH

ISOPRENE

DIMETHYLALLYL

AC MEVALONIQUE

Dans la formule générale des terpènes, l’unité de base est l’isoprène. Celui-ci, bien que ne participant pas à la leur biogenèse, provient cependant de l’acide mévalonique. Il faut noter que l’isoprène est une molécule à cinq atomes de carbone, et que la condensation de      

2 unités donnent lieu au monoterpène (10 atomes de carbone). 3 unités (15C) donnent un sesquiterpène. 4 unités donnent un diterpène. 6 unités forment les triterpènes (30 carbones). 8 unités donnent les tétraterpènes (40carbones) et plusieurs centaines d’unités forment les polyterpènes.

Diméthylallylpyrophosphate

Isopentanylpyrophosphate

Géranylpyrophosphate

MONOTERPENES

Géranylpyrophosphate

Isopentanylpyrophosphate

Farnésylpyrophosphate

SESQUITERPENES Farnésylpyrophosphate + Isopentanylpyrophosphate

Géranylgéranylpyrophosphate + IPP

Géranylgéranyl-PP

DITERPENES Géranylgéranyl-PP + IPP Géranylgéranyl-PP + nIPP

Géranylfarnésyl-PP (SESTERTERPENES) Polyisopentanyl-PP

POLYTERPENES

18 (Géranylgéranyl-PP) x 2 = TETRATERPENES

1. MONOTERPENES Ils sont constitués de deux molécules d’isoprènes et donc C10. Ceux-ci peuvent être acyclique, monocyclique et bicyclique. Monoterpènes acycliques : alcools et aldéhydes

Géraniol Citronellol Monoterpènes monocycliques

Citronellal

O

O

O

O

OH OH Carvone C10H16 (2dl)

α-Terpinéol C10H18 (1dl)

Menthol C10H20

Eucalyptol ou Cinéol

Ascaridiol (Peroxyde, vermifuge)

Monoterpènes bicycliques O

α-Pinène

β-Pinène

Camphre

2. SESQUITERPENES Les sesquiterpènes (molécules à 15 carbones) comprennent de nombreuses molécules intéressantes en thérapeutique comme l’azulène douée des propriétés anti-inflammatoires.

Azulène Chamazulène ( C14 : obtenu par perte de CO2 lors de l’hydrodistillation)

3. DITERPENES (n+4) Tricycliques

Phytol

HOOC Ac levo-pimarique

Retène

OH

19 4. TRITERPENES Les triterpènes sont les terpènes chez lesquels la cyclisation se fait queue à queue alors que la cyclisation est de tête à queue dans les autres terpènes. Triterpènes aliphatiques Le SQUALENE a été isolé pour la première fois chez le requin (squale).

Triterpenes tétracycliques

Cucurbitacine B (R1=OH, R2=COCH3) : toxique, amer, antimitotique, drastique ; coloquinte : Citrullus colocynthus)

Triterpènes pentacycliques (3 groupes)

E C A

D

B HO

HO

α-Amaryne (URSANES)

β-Amaryne(OLEANANES)

HO

Lupéol (LUPANES)

Les triterpènes les plus répandus biologiquement sont l’acide ursolique et l’acide oléanique que l’on trouve dans les cires. L’acide bétulinique est présent dans les Euphorbiaceae du genre UAPACA.

Acide ursolique

Acide oléanique

Acide bétulinique

Sur le plan thérapeutique, on rencontre parmi les triterpènes, les hétérosides cardiotoniques dont les cardenolides et les bufadiénolides (très toxiques), les saponosides (présence du sucre), les stéroïdes. Ils font partie des alcaloïdes lorsqu’ils ont dans leur composition un atome d’azote. 5. TETRATERPENES Hydrocarbures Ce sont les caroténoïdes, pigment jaune orangé très répandu chez les végétaux, et sont liposolubles. Ce sont des composés très oxydables et facilement détruit par la lumière. On trouve dans le tube digestif humain une enzyme (la carotènase) qui coupe les β-carotènes en deux molécules de vitamine A (Alcool).

20

Licopène NB : les carotènes sont essentiellement constitués de carbone et d’hydrogène ; si on adjoint à leurs molécules un oxygène, on obtient les xanthophylles. Sur le plan thérapeutique, les caroténoïdes sont doués des propriétés antioxydantes exploitées dans la prévention des cancers et des maladies cardiovasculaires. Les caroténoïdes sont les précurseurs de la vitamine A. Ils sont également utilisés dans le traitement des photodermatoses. Ce sont aussi des colorants (additifs en galénique). Extraction, caractérisation et dosage des caroténoïdes Les caroténoïdes peuvent être extraits des végétaux par les solvants lipidiques organiques comme l’éther et le chloroforme. Après extraction, on procède à l’identification par la réaction de Carr-Price (coloration bleue). Chloroforme CHCl3+ solution de de SbCl3 coloration violacée (très stable). Le dosage se fait par colorimétrie. Importance en pharmacognosie Les caroténoïdes sont des provitamines A. Certains d’entre eux sont des colorants naturels employés à l’industrie. D’autres caroténoïdes ont des propriétés hépatoprotectrices. Actuellement la recherche des caroténoïdes est très intensifiée à cause de leurs propriétés antioxydantes. Tétraterpènes acides CROCETINE et BIXINE

Tétraterpènes cétone : CAPSANTHINE

Tétraterpènes époxydes : FUCOXANTHINE

6. POLYTERPENES

Taxol

21 Les polyterpènes Caoutchouc

Tochophérols

α-Tocophérol (VITAMINE

E)

LES HUILES ESSENTIELLES Sous le nom de huile essentielle, on désigne les principes généralement odoriférant, volatil contenu dans les végétaux et susceptible d’être obtenu par entrainement à la vapeur d’eau ou par expression dans le cas des hespéridés (Citrus). Etat naturel et répartition On les rencontres dans tout le règne végétal mais notamment dans certaines familles telles que Conifère et les Rutacées. Tous les organes des végétaux peuvent en contenir, mais c’est surtout les sommités fleuries (= au sommet de la plante on cueille les jeunes feuilles avec les fleurs). On peut trouver les huiles essentielles aussi dans le rhizome (Gingembre) au niveau des écorces des bois (Santal) de fruits (Citrus), au niveau des graines (noix de muscade, épices en général). Dans une même plante, la composition d’huile essentielle peut varier d’un organe à un autre. La teneur est plus élevée dans les pays chauds et les huiles essentielles sont localisées soit dans les cellules sécrétrices, poches sécrétrices et même dans les canaux sécréteurs et on les appelle « huile essentielle préformée chez les végétaux ». Extraction, caractérisation et dosage Il existe quatre modes d’extraction d’huile essentielle dont deux sont officinales (inscrites dans la pharmacopée) 1) Extraction par distillation ou par trainement à la vapeur d’eau. C’est la plus utilisée et la moins chère. Cfr : préparation de lutuku. 2) Extraction par expression à froid du ZESTE frais notamment des fruits de Citrus (orange, citron etc.). Ces deux méthodes sont officinales. 3) Extraction directe à partir des plantes par des solvants volatils. C’est la méthode la plus utilisée en parfumerie. C’est par cette méthode que l’on prépare les concrètes et essences dites absolues qui sont solubles dans l’alcool à froid.

22 4) Extraction par la pratique de « l’ENFLEURAGE ». on le fait avec les organes fragiles comme les fleurs. On prend les fleurs + une matière grasse (Axonge). Toute l’essence entre dans l’axonge puis on extrait l’huile de l’axonge avec alcool absolu. On évapore l’alcool et on reste avec l’huile essentielle. NB : 3) et 4) ne sont pas officinales mais très utilisées. Les huiles essentielles obtenues ne sont pas pures. Pour les purifier on fait soit  La distillation fractionnée, soit  La technique de déterpenisation : séparer les terpenoïdes de dérivés phénoliques. On prend l’HE que l’on mélange avec le NaOH dilué. Les composés phénoliques vont se transformer en phénates qui passent dans la phase aqueuse. Les carbures indésirables vont rester dans la phase organique. On régénère les phénols par ajout d’un acide puis évaporation. Identification : Le premier caractère c’est l’odeur. Il y a d’autres réactions qui ne sont pas spécifiques : Ex :- les réactifs ORCANETTE et SOUDAN III. Ils ne sont pas spécifiques car ils donnent les mêmes colorations avec d’autres lipides. Dosage : - par gravimétrie ou par la méthode la plus utilisée actuellement, la volumétrie. Importance en pharmacognosie - Les drogues à huile essentielle (épices) ont joué un rôle très important depuis l’antiquité et beaucoup de ces épices sont originaires d’Extrême-orient et leur trafic reste toujours considérable. On les recherchait pour leurs saveurs au niveau de l’alimentation et en liquoristerie (Préparation de liqueur) et ces mêmes épices à faible dose sont en fait stimulants de l’appétit et de la digestion. -

Les épices ont souvent les propriétés bactéricides. C’est ainsi que les aliments très épicés dans les pays chauds ont un certain intérêt pour l’hygiène alimentaire dans ces régions.

-

Les HE sont très utilisées en aromathérapie notamment dans le traitement des maladies infectieuses.

-

En dehors de ces aspects, ces huiles sont utilisées en parfumerie et en cosmétologie.

Appareil pour le dosage des huiles essentielles dans les drogues par hydrodistillation. RESINES ET PRODUITS APPARENTES Définition : sont des substances amorphes à constitution complexe, dure à température ordinaire mais se ramollissant par chauffage, souvent transparent et translucide, à cassure brillante. Elles sont formées dans un appareil sécréteur. Elles ne sont pas entrainables à la vapeur d’eau. Sont insolubles dans l’eau, solubles dans l’alcool et plus ou moins solubles dans divers solvants organiques dont l’ether. Classification A l’état naturel, il existe 2 types de résines : actuelles et fossiles

23 1. Résines actuelles : présentes chez les espèces vivantes. Dans ce groupe on distingue les naturelles ou physiologiques exsudant naturellement et les résines pathologiques : provoquées par des lésions. 2. Résines fossiles : qu’on a dans le sous-sol, provenant des espèces disparues. Dans les deux on distingue différentes catégories :  Résines proprement dites -

OLEO-RESINES : mélange HE + R. La consistence est généralement molle ou semiliquide

-

BAUMES : oléorésines particulières contenant une proportion importante de d’acide benzoïque et d’acide cinnamique et leurs esters (BENJOIN DE SUMATRA)

-

GOMMES-RESINES : gomme + résine

Il existe des familles botaniques particuièrement riches en résine telles que les Conifères et les légumineuses. Composition chimique Il n y a pas dans les résines une molécule qui est considérée comme PA On y trouve les composés suivants : - Huile essentielle -

Les alcools aromatiques (Ex : L’alcool benzylique et alcool cinnamique, alcools terpéniques (α ou β amyrine)

-

Les aldéhydes (Vanilline)

-

Acides aromatiques (acide cynamique et acide benzoïque). Acides biterpéniques (acide abiétique et acide pimarique).

-

Esters (benzoate de benzyl : médicament contre la galle)

Extraction, caractérisation et dosage Extraction : exsudation naturelle pour les résines naturelles et par blessure pour les pathologiques et colmatage pour les fossiles. On utilise l’alcool fort (= solvant) que l’on évapore par la suite et l’ajout d’eau les précipitent. Identification On les identifie par leurs caractères organoleptiques. Mais on peut utiliser l’orcanette ou le soudan III qui donnent les mêmes colorations qu’avec les lipides et les HE. Le seul moyen sûr est organoleptique. Importance en pharmacognosie Il existe un grand nombre de principes actifs dans les résines. - Dans le chanvre indien = résine de cannabis indien contenant le THC (tétra hydro canabinol). Stupéfiant, hallucinogène, stimulant l’appétit chez les immunodéprimés (essais).

-

24 Dans certaines plantes comme le croton, contient la podophylline qui est un purgatif drastique

-

Certaines résines contenues dans des Euphorbia, sont cicatrisantes

-

Les oléo résines sont très employées en parfumerie, en cosmétologie et dans l’industrie de peinture et des vernis.

-

Au niveau traditionnel, certaines marmites utilisées pour la conservation de l’eau potable contiennent des précipités provenant des résines qui ont des propriétés réfrigérantes et de plus ont un rôle antiseptique.

Autre produit voisin : LE LATEX Ce sont des émulsions aqueuses naturelles ayant l’aspect du lait et s’écoulant lors des blessures faites à certains végétaux. Ils sont localisés dans un appareil sécréteur appelé « laticifère ». Etat naturel - Les laticifères se rencontrent dans un petit nombre des fa-v milles -

Les latex sont généralement obtenus par incision : Ex : saignée d’hévéa, récolte de l’opium, latex de papayer (contient la papaïne).

-

Les latex sont instables et coagulent par la chaleur, les acides ou les alcools.

Identification -

Les latex peuvent être identifiés par leurs caractères organoleptiques mais également par l’orcanette et soudan III qui donnent une coloration violette.

Composition chimique C’est un mélange complexe. Là-dedans on trouve des éléments dissouts -

Ex : sels d’alcaloïdes ou bien de glucides Des éléments en pseudo solution Ex : proteines, enzymes (papaïne)

-

Des éléments émulsionnés (matière grasse, alcools terpéniques, etc).

Importance en pharmacognosie L’importance du latex dépend de chaque drogue à cause de grande variété de la composition. -

Dans l’opium → alcaloïdes qui lui confèrent ses propriétés.

-

Strophantus → hétérosides cardiotoniques

-

Papayer → papaïne (enzyme protéolytique)

-

Hévéa → caoutchouc naturel utilisé en industrie

VI.2.2. LES STEROIDES

25 Définition, différents types et répartition. Les stéroïdes sont des alcools secondaires polycycliques dont le noyau de base est le cyclopentane perhydrophenanthrène

Ils sont présents dans les végétaux à l’état libre, d’ester (stéride) ou à l’état combiné (hétéroside). On les trouve dans la partie insaponifiable des graisses. Les différents types : il existe : 1- Les stérols libres : 

Fonction alcool en C3



Methyle angulaire en C10 et C13



Longue chaine latérale aliphatique en C17

2- Les génines stéroidiques : Elles forment un groupe de plusieurs molécules qui sont physiologiquement actives : Ex : la gémine des hétérosides cardiotoniques et des saponines, les hormones sexuelles mâles et femelles. Le sucre augmente la solubilité aqueuse et modifie l’intensité et la durée d’action du produit. Le noyau insaturé est indispensable à son activité. La saturation diminue sensiblement l’activité tandis que l’ouverture du noyau lactonique rend la molécule inactive. Les cycles A/B et C/D sont tous les 2 cis ; ce qui conduit à une activité acrue. Répartition : Liliaceae, Ranuculaceae (Adonis), Apocyanceae (Strophantus) et Scrophulariaceae (Digitalis). a. Génines d’hétérosides cardiotoniques. Il y a deux groupes : -

Cardénolides : ils ont les éléments suivants : un alcool C3, un hydroxyl en C14, un noyau lactonique en C17, Si la lactone en C17 est pentagonale → cardenolides. Ils sont les plus abondants et ne se retrouvent que dans le règne végétal.

-

Bufanolides : Si la lactone en C17 est hexagonale → bufanolides. Les bufanolides sont dans le règne végétal et le règne animal (venin de crapauds). O O O

O

OH

OH HO

HO

26

Card-20(21)-énolide (Plantes)

Bufa-20(22)-diénolide (Crapauds)

Bufo gargarizans (Asiatic toad) b. Génines des saponosides : il y a deux types de saponosides. - Les saponosides stéroïdiques (saponine neutre) provoquent une hémolyse rapide.

-

C’est la chaine latérale en C17 qui est très complexe. Souvent cette chaine latérale se cyclise en donnant deux noyaux lactoniques dont l’un est pentagonal et l’autre hexagonal O O

HO

Diosgénine (Dioscorea, Igname) Saponines triterpéniques (saponines acide) Sont des triterpènes pentacycliques ayant une fonction carboxylique. Ex : acide ursolique

27

c. Alcaloides steroidiques

N O H

HO

Tomatidine (Tomate, toxique) Extraction, caractérisation et dosage 1. Les stérols libres : on le trouve dans la partie insabonifiable des liquides. Cfr (insabonifiable des liquides → dans l’eau) 2. Génines cardiotoniques : on les extrait par les solvants organiques. La réaction utilisée = réaction de Kedde (identification des cardenolides) → acide 3,5 dinitrobenzoique (en milieu alcalin, NaOH) + gouttes d’extrait de cardenolides. - Pour les bufanolides, réaction de Liberman qui donne la même coloration qu’avec les térpènoïdes. Importance en phamacognone - L’ergostérol avec les UVB → vit D

→ Ergocalciférol (Vitamine D2) -

Sitostérol est utilisé comme préventif contre l’artériosclérose parce que le sitostérol a une action anti-athérome.

Β-Sitostérol

 Diosgenines : sont des matières premières pour l’hémi-synthèse des hormones sexuelles.  Stigmastérol : est la matière première la plus utilisée pour l’hémi-synthèse des hormones sexuelles. Stigmastérol

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 Génines cardiotoniques : sont utilisés en thérapeutiques en cas d’insuffisance cardiaque. Les saponines sont identifiées par l’apparition de mousse persistante après agitation. Elles sont cicatrisantes, anti-inflammatoires, champoing naturel, utilisées dans les industries alimentaire, etc.

29 Chap. IX : ALCALOIDES Les alcaloïdes représentent un groupe de composés naturels fort important par la variété de ses membres et ses propriétés biologiques apparaissant à des doses très faibles. Le terme alcaloïde attribué par MEISNER au début du 19e siècle vient de leur caractère basique, de l’arabe al kali = soude. DEFINITION : Les alcaloïdes sont des substances azotées basiques majoritairement du règne végétal, de structure complexe, dont l’azote est inséré dans un système hétérocyclique. Leur distribution est restreinte. Ils possèdent une activité biologique marquée. Ils osnt issus biosynthétiquement des acides aminés. On parle de Pseudoalcaloïdes lorsque les composés ne sont pas issus du métabolisme des acides aminés mais possèdent toutes les autres caractéristiques. Il s’agit généralement des dérivés terpéniques, stéroïdiques ou de l’acétate (Conine).

N H H

(+)-CONINE On parle de Protoalcaloïdes pour des amines simples dont l’azote n’est pas inclu dans un hétérocycle. Ils sont synthétisés dans l’organisme à partir d’acides aminés. NH

CH O

Ho

NH CH O

N

OCH

MESCALINE (Peyotl)

H

SEROTONINE

La distinction entre alcaloïdes vrais, pseudoalcaloïdes et protoalcaloïdes n’est pas toujours nette et est sujette à discussion. ETAT NATUREL Les alcaloïdes sont rares chez les champignons (Psilocine des champignons hallucinogènes) et les bactéries (Toxines des cyanobactéries). Ils sont essentiellement présents chez les Angiospermes. Certaines familles dites alcaloïres sont plus riches que d’autres. Telles que chez les monocotylédons : Amarylidiacae et Colchicaceae) et chez les dicotylédons : Annonaceae ; Apocynaceae, Lauraceae, Loganiaceae, Papaveraceae, Rubiaceae, Rutaceae, Solanaceae, … Certains alcaloïdes sont présents dans plusieurs genres appartenant à une même famille ou à des familles différentes proches ou pas sur le plan taxonomique. D’autres appartiennent à quelques genres dans une famille ou même d’un groupe d’espèces dans un genre. Certains encore sont très spécifiques (Morphine). La teneur en alcaloïdes varie d’un cas à l’autre. De quelques ppm à plus de 15% comme dans le cas de Cinchona ledgeriana. Il arrive que les teneurs ou la composition en alcaloïdes varie d’un organe à l’autre.

30 Les plantes contiennent rarement un seul alcaloïde. Certains se retrouvent à plus d’une dizaine avec éventuellement un composé majoritaire. En général, malgré le nombre et la disparité apparente, les alcaloïdes d’une même plante ont une origine biosynthétique commune. LOCALISATION Les alcaloïdes se retrouvent sous forme de sels (Citrates, tartrates, méconates, benzoates, …). Ils sont en général localisés dans les organes périphériques : assises externes des écorces de tige, de racine, des téguments des graines,… En général, les alcaloïdes sont enfermés dans ces vacuoles, ce qui protège la plante elle-même contre leur action antimétabolites fréquente. Il existe des sites de synthèse d’où ils seront transportés vers leur site de stockage. FONCTION DANS LA PLANTE Rien de précis n’a été démontré à ce jour comme pour beaucoup de métabolites secondaires. On signale néanmoins le rôle protecteur contre les prédateurs = rôle écologique qui permet de reguler le rapport Plantes/Prédateurs. IDENTIFICATION ET CARACTERISATION Ex : en présence d’un acide : R-NH-R’ + HCL → R- NH+- R+ - CL- chlohydratoli elle forme un sel alcaloïde. Réaction chimique Le sel (alcaloïde sel) si on l’alcalinise par une base (NaOH) on régénère l’alcaloïde base. NB : - l’alcaloïde sel sont hydrosoluble parce qu’ils sont ionisables. - L’alcaloïde base sont liposolubles, cette propriété est importante dans l’extraction et dans l’absorption des médicaments. Etat naturel : - les alcaloïdes on les trouve dans les pays chauds où leur concentration est très élevé. On les trouve sur plusieurs types des familles botaniques. Ex : solanacée, apainacée (familles à alcaloïde). i-e dans certaines plantes on peut trouver les alcaloides dans un orange mais pas dans un autre. Ex : l’opium de pavot a plein d’alcaloïde .mais pas dans ses graines. Classification : Ternaire, Quaternaire et dérivés ‘ammonium quaternaire. a) ternaire : on a dans la molécule que le C, H et N : liquide à la température ambiante, volatiles et degage de l’odeur (Ex : de pipe) …. Liquide = alcaloïdes base, les sels deviennent solide (Ex : HCL nicotine). b) Quaternaire : on à dans la molécule que C, H, O, N : sont des solides cristallisés, même les bases. La plus part ont une saveur tout à fait amer possèdent un pouvoir rotatoire spécifique en général si on a les deux formes ensembles (L et D) c’est la forme le vogyre qui a une forte activité pharmacologique. On parle des plantes à alcaloïdes lorsque la teneur est de 1/10000. Dans la plante a alcaloïde il est impossible de trouver se molécule c’est toujours plusieurs molécules et dans ces molécule il a se qui est plus dominante qu’on appelle alcaloïde principale. Ex : Encore quinquina : – quinine (1°). : - quinidine : - cinchonine Constitution chimique des alcaloïdes

31 1° Alcaloïdes non hétérocyclique ou amines alcaloïdiques ou protoalcaloïdes Ex :

32 CHAP VII : ESSAIS DES PLANTES MEDICINALES VII.1. GENERALITES Les essais des plantes médicinales sont généralement prévus pour les plantes reprises à la Pharmacopée. Elles se présentent sous forme de monographie reprenant les caractères, les essais et les dosages validés suivant les prescrits de la Pharmacopée. Il existe des monographies générales qui s’appliquent à toute plante ou drogue végétale et des monographies spécifiques adaptées à une plante ou drogue déterminée. Les parties essentielles d’une monographie sont : - Le titre - La définition : teneur en PA ou en traceurs - La production : partie utilisée, solvants éventuels, - Les caractères - Les identifications - Les essais - Les dosages Le but est de s’assurer de la qualité de la drogue, extrait ou plante utilisée. Il s’agit ainsi : a) Des caractères : description physique des drogues i. Caractères organoleptiques : couleur, aspect, granulométrie… L’odeur et la saveur ne sont mentionnées que si elles sont hautement spécifiques ii. Caractères botaniques : macroscopiques et microscopiques non obligatoires b) De l’identification : i. D’identifier la plante sous le plan botanique. A cet effet, pour les drogues on procède à des examens macroscopiques (à l’œil nu) ou microscopiques (loupe ou microscope). ii. De rechercher par des réactions chimiques ou par chromatographie le profil de la drogue. Le fingerprint peut s’obtenir par RMN de l’extrait brut de la drogue dans des conditions déterminées. Les essais peuvent être réalisés par chromatographie, par réaction colorée ou de précipitation, par point de fusion, par examen de fluorescence sous la lampe de Wood, par électrophorèse sur papier. c) Des dosages : lorsque cela est possible, on peut doser le principe actif ou un mélange traduit en un composant majeur exprimé en teneur minimale. On peut également doser un élément traceur de la qualité de la drogue. Exemples : alcools par acétylation, les phénols, par diazotation puis spectrophotométrie, les coumarines par fluorimétrie, les glucides par la

33 méthode BERTRAND, les alcaloïdes et les lipides par gravimétrie, les protides par l’azote total. d) Des essais de pureté : ils comprennent en général : i. Les cendres totales, les cendres sulfuriques et les cendres insolubles dans le HCl ii. Les éléments étrangers : matières étrangères et parties étrangères. Recherche des falsifications (substitution partielle ou totale de manière intentionnelle-raisons commercialesou accidentelle-mauvaise récolte. iii. Les métaux lourds iv. Les résidus de pesticides v. La perte à la dessiccation vi. La matière extractible vii. L’indice de gonflement VII.2. ESSAIS PHYSIOLOGIQUES OU BIOLOGIQUES OU PHARMACEUTIQUES Ils consistent à déterminer l’action de la drogue sur un être vivant ou sur un organe isolé maintenu en survie lorsque cet essai est réalisé c’est le dosage biologique. L’application de ces essais biologiques devient indispensable dans le cas ou : 1) Le principe actif a une activité physiologique différente est séparable par des méthodes physicochimiques. 2) Les PA sont mal connus ou il y a une synérgie des constituants de la drogue. (Ex.: Morinda) 3) Ses constituants intéressants sont en très faibles quantités (vitamines, hormones, antibiotiques, enzymes) qui ne sont mis en évidence que par des tests biologiques. 4) La mesure de l’activité d’une drogue nouvelle qu’on veut commencer à utiliser. On recherche la LD50, la ED50, la TD50 Comme matériel d’expériences (rappel : in vivo, in vitro, ex vivo, in silico): -

Les animaux de laboratoire : lapins, souris, rats, cobayes, singes, oiseaux, vertébrés à sang-froid tel que les poissons ( : Les protozoaires : trichomonas, bactéries, champignons. Les organes isolés Les cultures cellulaires et celles des tissus.

Les conditions d’expériences répondent aux nécessités des calculs statistiques ; d’où, il faut travailler sur un nombre suffisant d’essais à cause de la variabilité de la réponse biologique et respecter scrupuleusement les conditions d’expérimentation.

34 Ces essais physiologiques comprennent 2 types : a) Pour la toxicité On détermine la toxicité aigüe, d’où le calcul de la LD50. Cette dose est déterminée par une injection unique de la plus petite quantité de drogue capable de tuer l’unité de poids de l’animal expérimental. Toxicité chronique : provient de l’addition des effets d’une dose faible administrée durant plusieurs jours, semaines ou mois. Cette toxicité est exprimée par un rapport entre les effets toxiques et l’action thérapeutique recherchée. Cette détermination de la toxicité doit s’effectuer sur plusieurs espèces d’animaux parce que les animaux ne répondent pas de la même manière que l’homme. En pratique, on administre de faibles doses de la drogue à toutes les espèces d’animaux à expérimenter. Apres un certain nombre des jours on examine le fonctionnement des organes vitaux. On peut faire cet examen en sacrifiant les animaux pour observer les organes visés. On parle de génotoxicité, de tératogénicité, nephrotoxicité, neurotoxicité, hépatotoxicité. b) Détermination de l’activité spécifique sur les organes isolés gardés en survie : L’objectif poursuivi est de mettre en évidence l’activité d’une drogue en fonction d’un organe déterminé. On peut rechercher les effets antipyrétique, hémolytique, tranquillisant, hypotenseur, antibiotique, cardiotoniques, etc.

35 CHAP VII : ELEMENTS DE MEDECINE TRADITIONNELLE AFRICAINE Il est admis aujourd’hui que malgré les progrès de la médecine conventionnelle, la médecine traditionnelle est encore largement utilisée pour se soigner (80% de la population africaine y recours). Pour assurer les soins de santé à notre population il est donc indispensable de se pencher sur ce système qui continue à résoudre bien des problèmes que la médecine conventionnelle n’arrive pas à faire. L’OMS ayant pris toute la mesure du poids de cette médecine non seulement pour les populations africaines qui l’utilise abondamment mais aussi pour le reste de l’humanité pour en tirer des médicaments nouveaux tirés des connaissances millénaires de l’Afrique, recommande à tous de l’intégrer dans leurs systèmes de soisns et à d’autres de l’étudier intensemment pour en tirer des thérapeutiques nouvelles.

DEFINITIONS a. Médecine traditionnelle

II. III. IV.

b. Plantes médicinales c. Notions de dose MODES DE PREPARATION ET FORMES PHARMACEUTIQUES PARTIES UTILISEES MODES D’ADMINISTRATION

36 La détermination de l’activité bactérienne : On dose l’activité bactérienne par rapport à une dose de référence.Il y a 2 méthodes : diffusion en milieu solide (antibiogramme de diffusion). On ensemence le milieu nutritif en boite de pétri.On applique les disques contenants l’extrait de la drogue à examiner, on met à l’étuve pour voir le développement de ce germe. Méthode de dilution (antibiogramme en dilution en milieu liquide) On utilise des tubes à hémolyse (petit tube à essais 1. Remarques : 2. Mode opératoire

37 RECHERCHE DES TANINS a.Principe : en présence de FeCl3 1%, les extraits aqueux toniques donnent des colorations : bleu-vert, bleu sombre, ou verte apparaît.- 15ml de réactif de Stiasny sont ajoutés à 30ml de l’infuser, le mélange est porté au bain marie à 90¨C.L4Apparition d’un précipité indique la présence des Tanins cataboliques : la solution est ensuite filtrée, le filtrat est saturé d’acétate de Sodium (CH3 COONa) avant d’y ajouter quelques gouttes de FeCl3, la fonction d’un précipité dans ce cas révèle la présence des tanins Gallique. -Le réactif de Stiasny : -Dissoudre 40g de formaldéhyde de 100ml d’eau distillé, - Ajouter un égal volume d’HCl 1N pour a* une solution de formol chlorhydrique Espèce : Bridella Divigneandi (feuille) 1. Pesée : 10g R/ 1goutte de FeCl3 dans 1 ml C2H5OH : brun ETUDE DES ESPECES VEGETALES OU SCREENING CHIMIQUE OU PHYTOCHIMIQUE IMPORTANCE De nos jours + de 500.000especes végétales ont été récence en zone tropicale 5% d’entre elles ont été étudiés pour leur vertu thérapeutique. Or les plantes médicinales sont à l’origine de 60%des médicaments usuels. Selon l’OMS 80% de la population mondiale a essentiellement recours à la médecine traditionnelle. Ces plantes constituent donc une réserve importante de matières premières pour les firmes pharmaceutiques. I.ETUDE CHIMIQUE PRELIMINAIRE I.1 RECOLTE DU MATERIEL VEGETAL Elle est réalisée par les ethnopharmacologies ou par toute personne ayant des kces ethnobotaniques. On peut récolte soit la plante entière soit les feuilles, soit les écorces des tiges soit les racines, et parfois les fruits ;la sève ou latex. Bref ; l’organe récolté est surtout celui qui est utilisé dans le traitement de la maladie. L’endroit de récolte ou le mieux ainsi que le non scientifique de l’espèce végétale devront être précisés. Il en est de même du lieu d’identification. Après récolte, la plante est sèche soit à l’étuve à 50°c soit à l’air libre dans un lieu propre. Après séchage, broyer l’échantillon à analyser jusqu’à obtention d’une poudre. Celle-ci est ensuite conservée dans des flacons rodés pour éviter toute altération éventuelle. II.2. SCREENING CHIMIQUE

38 Par définition, le screening photochimique est l’ensemble de méthodes et techniques des préparations et d’analyse des substances organiques naturelles dans la plante. Dans cette partie on procède à la mise en évidence des principaux groupes chimiques. Éventuellement responsables de l’activité thérapeutique de l’organe utilisé. Pour ce faire ; on procède à l’extraction des divers solvants : eau, alcool,benzene,CCl4,éther de pétrolé,… Les solvants les plus utilisés sont l’eau et l’alcool, l’extraction se fait par : -décoction -infusion -macération dans les solvants 1. LA DECOTION Consiste à bouillir la plante dans le solvant, les produits obtenus est le décoctes 2. INFUSION Elle consiste en l’introduction de l’organe dont on veut extraire les parties dans les solvants chaux. ex.la fusion du thé dans l’eau bouillante. 3. MACERATION Elle consiste à faire tremper l’extrait végétal dans le solvant en vue dans d’en extraire le p.a I.4 RESULTAT Les réactions utilisées dans cette étude étant celle de précipitation et de coloration, on utilise les signes +, ++, +++ On utilise les signes suivants : * + pour marquer une présence de précipitation ou couleur attendue * - pour marquer une absence. NB.les signes +, ++, +++ sont utilisés en cas d’obtention de coloration foncée très foncée ou lorsqu’on obtient une précipitation abondante. MODE OPERATOIRE DES SAPONINES -Acide picrique : 0,229g -NaOH : 0,4g Diluer à 1l ou 100ml solution jaune introduit le papier pdt 2minutes puis introduit dans L’étude à 50°c : papier picrosodé REACTIF DE STIASNY Mélangé dans de proportion de volume 2/1 le formol à 40% et HCl 1N. LES TANNINS

39 Principe : Par chauffage au bain marie ; les tamis cachectiques précipitent en présence d’une solution de formol chloridrique réactif de stianey :les tanins galliques forment quant à eux des précipités de coloration variables en présence de FeCl3 et après saturation en acétate d’ammonium. MODE OPERATOIRE -prendre 5g de matériel végétal trituré et infuser dans 50ml d’eau bouillante (eau distillée) -filtre et prélever 2ml de l’infusé que l’on introduit dans un tube à essai -ajouter qlq gouttes de FeCl3 à 1ù -l’apparition d’une coloration bleue noirâtre révèle la présence des tanins galliques alors la coloration brun verdâtre indique la présence des tanins cat chiques -prélever en suite 2ml d’infuse les additionner 1ml de réactifs de stianey et porter au bain marie à 90°c.l’apparition d’une précipitation indique la présence de tanins cat chiques -20ml sont placés dans les tubes saturés en acétate de Na et additionnés de quelques gouttes de FeCl3. La formation d’une précipitation indique la présence de tanins galliques. LES ALCALOIDES PRINCIPE En présence du réactif de DRAGNOOFF la recherche des alcaloïdes utilises 6 reactifs.les alcaloïdes et les protéines précipitent pcq ils possèdent tous les amines. Ainsi pour les distinguer des protéines on ne se limite pas au réactif de Dragnooff. REACTIF DE DRAGNOOFF Préparer une solution A en dissolvant ,85g de Bi(NO3)3 dans le mélange composé de 10ml d’CH3COOH Glacial (pur 100%) et 40ml d’eau distillée. Une autre solution est préparée par dissolution de 8g de KI dans 20ml d’eau. 5ml de la solution de A et 5ml de la solution B sont en suite mélangées et compléter à 100ml avec de l’eau distillée. MODE OPERATOIRE -Mettre dans le tube à essai 5ml de l’extrait aqueux et l’acidifier avec qlq gouttes d’HCl 1N ; ajoutter 2à3 gttes de réactif de Dragndooff.la formation d’un précipité orange indique la présence des alcaloïdes. LES SAPONINES PRINCIPE : Les solutions de saponines donnent par agitation une mousse persistante dont la hauteur est mesurable :en cas d’une faible mousse confirme la présence à l’aide d’un mélange H2SO4 1N et K2Cr2O7 à 10%. MODE OPERATOIRE

40 -prendre 5 g de matériel trituré -réaliser une décoction pdt 30minutes dans 50ml d’eau distillée -laisser refroidir et filtrer -prélever 5ml de décocte et les introduire dans un tube à essai de 16ml de dimension et 160mm de hauteur -agiter pdt 10minutes -effectuer la lecture après 10minutes l’agitation -l’observation d’une mousse persistante indique la présence des saponines. En cas d’une faible mousse le filtrat est testé avec le mélange de volume égal de H2SO4 et K2Cr2O7 à 10ù. La présence des saponines est confirmée par l’apparition d’une coloration violette virant au rouge REACTION SPECIFIQUES -OSE : REACTION DE MOLISH -CARETENOIDE : REACTION DE CARR ET PRICE SbCl3 dans CHCl3 -CARTENOIDE +TERPENOIDE : REACTION LIEBERMAN Coloration violette : réaction REDDE Pas de coloration-bufonidé : réaction de REDDE.