Les monoterpènes sont les plus simples constituants des terpènes dont la majorité est rencontrée dans les huiles essentielles (90% des huiles essentielles sont des monoterpènes) [28]. Ils comportent dix (10) atomes de carbones et sont issus de la condensation de deux unités isoprène, selon le mode de couplage « tète-queue » [29].
Menthol Citronellol Limonène Fig.II-5 : Exemples de quelques monoterpènes
L’arrangement de leur squelette peut être : acyclique, mono, bi, et tricyclique [30]. Les iridoides et les pyréthrines forment deux classes de composés tout à fait particulières des monoterpènes .Les iridoides sont des monoterpènes caractérisés par un squelette « cyclopenta[c] pyrane », ou le squelette « iridane ».
Fig.II-6 : Squelette iridoide.
Les autres exemples des monoterpènes irréguliers issus par un couplage non classique de l’isopentényle pyrophosphate et le dimethylallyl pyrophosphate sont connus sous le nom de « pyréthrines » [29]. Les monoterpènes existent à l’état halogéné chez les algues et sont largement distribués chez les végétaux : exemples d’ordre astérales et laurales [11].
OH
O H
II-4-b-Les sesquiterpènes :
Ce n’est qu’en 1910 que Semmler détermine la structure correcte du premier composé sesquiterpénique, le β-santène, trois ans plus tard,Kerschebaum en 1913 établisse la structure du trans -2-trans-6-farnésol , un alcool linéaire, la deuxième structure sesquiterpénique décrite avec précision[6]. Depuis, le nombre de composés sesquiterpèniques dérivant de la cyclisation de leur précurseur universel, le farnésyl diphosphate (FPP) catalysée par « Sesquiterpène synthases », n’a cessé de croître : il est actuellement voisin de 300 composés monocycliques, bicycliques et tricycliques connus avec une grande variété de structures et stéréochimie [31-35].
Les sesquiterpènes forment une série de composés qui renferment 15 atomes de carbones, ils se trouvent sous forme d’hydrocarbures ou sous forme d’hydrocarbures oxygénés comme : les alcools, les cétones, les aldéhydes, les acides et les lactones dans la nature. On peut également rencontrer dans les plantes des sesquiterpènes lactones, ces métabolites secondaires issus par l’oxydation d’un groupe méthyle du groupe isopropyle attaché au squelette de base sesquiterpénique pour engendrer le groupe lactone [36]. Les sesquiterpènes et les monoterpènes sont souvent en mélange dans les huiles essentielles des plantes, notamment chez les espèces des familles labiateae, myrtaceae, pinaceae et rutaceae [37].
Farnésol Cadalene β-Eudesmol
Eudesmanolide (sesquiterpène lactone)
Fig.II-7 : Exemples de quelques sesquiterpènes
CH2 O H
O H
O O
II-4-c-Les diterpenes :
Les diterpenes forment une catégorie bien plus vaste de terpènes en C20, avec environ 2500 structures connues qui se répartissent en 20 groupes majeurs [38], ils sont biosynthétisés à la suite du couplage de quatre (4) unités isoprène [39], très répandus chez les végétaux supérieurs, ils sont aussi présent chez certains insectes et chez divers organismes marins [11]. On peut les trouver encore dans les résines, les exsudats et les gommes naturelles.
Il est rare de rencontrer les diterpenes comme constituants des huiles essentielles, à cause de leurs points d’ébullition les plus élevés [39]. Ils peuvent être acycliques ou cycliques.
En série diterpéniques, on connaît deux alcools importants le phytol, qu’on rencontre sous forme d’ester dans la partie porphyrine de la molécule de chlorophylle [23]. Et la vitamine A ; vitamine essentielle à la croissance normale des mammifères et indispensable pour la vue [7].
Vitamine A
Phytol
Acide abiétique
Fig.II-8 : Exemples de quelques diterpène
CH2OH
CH2OH
II-4-d-Les triterpènes :
Les triterpènes forment un groupe de produits naturels contenant dans leur squelette une trentaine d’atomes de carbone et dérivant du squalène, par une variété de cyclisations et d’autres modifications [40]. Ils peuvent être classés en trois groupes : acyclique, tétracycique et pentacyclique [41].
Parmi ces groupes, la famille des triterpènes tétracycliques présente une importance particulière par son homogénéité et surtout par ses rapports étroits avec les stéroïdes [40], Leur structure de base commune est le noyau stérane [41]. Les triterpènes et leur dérivés sont intégralement biosynthétisés par tous les êtres vivants avec deux exceptions : les bactéries qui ne les utilisent pas et les insectes qui les empruntent aux plantes souvent de façon spécifique puis les transforment [42].
Squalene Lanosterol
Fig.II-9 : Exemples de quelques triterpènes
II-4-e-Les stéroïdes :
Les stéroïdes sont des composés qui contiennent le noyau
perhydrocyclopenténophénanthrène. Ils comprennent une grande variété de composés naturels parmi les quels se trouvent les stérols proprement dits, les acides biliaires, les hormones sexuelles,les hormones corticosurrénales,les glucosides cardiotoniques, les sapogénines, quelque alcaloïdes et d’autre groupes mineurs.
Fig.II-10: Structure de noyau stéroïde
Pratiquement, la position 3 est occupée par l’oxygène dans tous les stéroïdes naturels. Les stérols proprement dits n’ont aucun autre substituant oxygéné.la plupart des acides biliaires ont un ou plusieurs autres substituants dans les cycles B, C et D.
Les hormones sexuelles et surrénales ont des substituants dans le cycle D, ou dans le fragment de chaîne latérale qui y est attaché.Certaines des hormones surrénales se
distinguent par l’unique caractéristique d’un substituant en C-11[43]. Les substituants situés du même coté du squelette polycyclique que le groupe méthyle C-19 (En C-10) sont dits β, et les autres α [40].
Le premier de ces composés fut isolé vert 1770, de calculs biliaires, par Poulletier de la salle, puis trouvé également, en 1815, dans les graisses animales, par M.E.Chevreul.
Il fut nommé « cholestérine » (du grec kholé = bile et stéréos = solide) en souvenir de la source ou il avait été découvert initialement. En 1859, M.berthelot, prenant en considération la fonction alcool, modifia le nom en cholestérol.
A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 14 15 16 1 7 13 18 19 12 11 9 10 A B C D 1 2 3 4 5 6 7 8 1 4 15 16 13 12 11 9 10 HO 1 8 19 20 21 22 23 2 4 25 27 26 17
Depuis, de nombreux autres composés voisins ont été isolés.ce n’est qu’en 1936 que le terme générique « stéroïde » est donné à tous les corps chimiques qui possèdent un noyau (gonane) identique ou très proche de celui des stérols, alors que la domination « stérol » est réservée aux seuls hydroxy-3β stéroïdes porteurs d’une longue chaîne en C-17 comme le cholestérol [44-46]. Les stéroïdes sont distribués dans le règne végétal et animal, et formés par une biosynthèse d’origine terpénique [47].