Détermination structurale des métabolites secondaires, par les méthodes d’analyses spectrales, de Satureja hispidula

(1)

République Algérienne Démocratique et Populaire Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique

Université de Jijel

Faculté des Sciences Exactes et Sciences de la Nature et de la Vie Département de Chimie

Mémoire présenté en vue de l’obtention du diplôme de Magistère en Chimie Option : Chimie Physique

Intitulé :

Méthodes Physiques d’analyse

THEME

Détermination structurale des métabolites

secondaires, par les méthodes d’analyses spectrales,

de Satureja hispidula

Présenté le 05/01/2012 par Abdelhamid Boudjerda

Devant le Jury composé de :

Mr.S.Khelili Pr. Université de Jijel Président

Mr. A.Boudjerda M.C.Université de Jijel Rapporteur

Mr. M.Belghobsi M.C.Université de Jijel Examinateur

(2)

Dédicace :

A mon père qui n’a jamais cessé de croire en

moi…

A l’Âme de ma mère, source d’affection et

de tendresse…

(3)

Remerciements:

Ce travail a été réalisé entre deux laboratoires (1 ;2) sous la direction de Monsieur Azzedine Boudjerda, , Maître de conférences à l’université de Jijel, que je tiens à remercier pour avoir accepté de m’encadrer, sa disponibilité, ses conseils et discussions scientifiques, sa gentillesse et sa grande patience qui ont permis la réalisation de ce travail.

1-Laboratoire de phytochimie et analyses physico-chimique et biologiques, Université Mentouri - Constantine, sous la direction de Madame Fadila Benayache, Professeur à l’université de Constantine, que je tiens à remercier pour m’ avoir accepté a son laboratoire, pour ses conseils et discussions scientifiques, sa gentillesse et sa grande patience qui ont permis la réalisation de ce travail.

2- Laboratoire de phytochimie et de pharmacologie, Université de Jijel, sous la direction de Leghouchi Essaid Professeur à l’université de Jijel que je tiens à remercier pour m’avoir accepté a son laboratoire.

Je tiens à exprimer toute ma gratitude à Monsieur le professeur Khlili Smail (Université de Jijel) d’avoir aimablement accepté de présider le jury de cette thèse.

Je suis sensible à l’honneur que me fait Monsieur Belghobsi Mabrouk, Maître de conférences à l’université de Jijel, Monsieur Beghidja Noureddine, Maître de conférences à l’université de Constantin. En acceptant de juger ce travail. Je leur adresse mes plus vifs remerciements. M N

Les paroles ne suffisent pas pour remercier Mademoiselle Sarah Boussaha pour ses conseils efficaces, son aide précieuse et ses encouragements.

Mes remerciements vont également à mes collègues de labo (1 et 2):

1-Karkato, Radoine, Abderahmane, Omar, Mohammed, Hichem, Temer, Laila, Lamia, Samia, Hanane, Amina, khoula,

2-Harouche Kamel, Ammar Haouat, Kaled Telmani, K Meriem, Rachid. D, Mme Hadia, Riad, A. Meriem, Z. Nada, R. Sihame.

(4)

Abréviations utilisées

AcOEt acétate d’éthyle

aq aqueuse

d20 Densité relative à 20°C

°C Degré Celsius

CC chromatographie sur colonne CCM chromatographie sur couche mince CD3OD méthanol déterré

CG/MS chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse

cm centimètre

CoA coenzyme A

CPG Chromatographie en phase gazeuse

d doublet

dd doublet de doublet

DL50 Dose létale pour 50% de la propulation

g gramme

FID Détecteur à ionisation de flamme

HPLC chromatographie liquide haute performance

J constante de couplage

J-C Jésus Christ

l litre

m multiplet

(5)

Me méthyle MeOH méthanol MHz mégahertz min Minute mg milligramme ml millilitre mm Millimètre MS Spectrométrie de masse m/z masse/charge électrique n-but n-butanol nm nanomètre

ppm partie par million

Rf Rapport frontal

RMN 1H résonance magnétique nucléaire du proton RMN 13C résonance magnétique nucléaire du carbone

UV ultra-violet

µm micromètre

λ longueur d’onde

δ déplacement chimique exprimé en ppm

(6)

Liste des figures :

Figures 1 : Schéma de la biosynthèse des flavonoïdes illustrant les voies de l’acétyle

CoA et de la phénylalanine ... 24

Figures 2 : Les deux bandes d’absorptions principales des flavonoïdes en Milieu méthanolique... 30

Figure 3 : Les différents complexes formés avec AlCl3 en présence d’acide…… ... 34

Figure 4 : Exemple de structure de composés monoterpéniques………. ... 43

Figure 5 : Exemple de structure de composés sesquiterpèniques……… ... 44

Figure 6 : Exemple de structure de composés aromatiques……… ... 44

Figure 7 : Photo Satureja hispidula……….... 58

Figure 8 : Différentes étapes de l’extraction des parties aériennes de Satureja hispidula………... 60

Figure 9 : Chromatogramme de l'extrait acétate d'éthyle de Satureja hispidula ... 61

Figure 10 : spectres UV correspondants aux pics (1, 2, 3, 4) du chromatogramme (HPLC)……… ... 61

Figure 11 : (Chloroforme/Méthanol) (9.5/0.5) ... 62

Figure 12 : Montages d’extraction des huiles essentielles ... 65

Figure 13 : Structure partielle du composé F15-1 ... 71

Figure 14 : Série spectrale UV du composé F15-1 ... 72

Figuere 15: Structure finale du composé F15-1 (Apigénine)………. ... 73

Figure 16 : Spectre RMN1H (Acétone-d6, 250 MHz) du composé F15-1……….. .. 75

(7)

(Etalement)……….. ... 76

Figure 18 : Spectre RMNC13 : (Acétone-d6, 250 MHz) du composé F15-1... 77

Figure 19 : Série spectrale UV-Visible du composé F19-1 ... 78

Figure 20: Structure finale du composé F19-1 ... 81

Figure 21 : Spectre RMN 1H du composé F19-1Agrandissement de l’intervalle [6,25-8,25] ppm ... 81

Figure 22 : Spectre RMN 1H du composé F19-1(CD3OD, 250 MHz)………. ... 82

Figure 23 : Série spectrale UV-Visible du composé F21-1………... 84

Figure24 : Structure finale du composé F21-1……… ... 86

Figure 25 : Spectre RMN 1H du composé F21-1 agrandissement de l’intervalle [5,5-8,75] ppm ... 87

Figure 26 : Spectre RMN 1H du composé F21-1(CD3OD 250 MHz)………. ... 88

Figure 27 : Spectre RMNC13 : (CD3OD, 250 MHz) du composé F21-1………… ... 89

Figure 28 : Chromatogramme CG/MS de l’huile essentielle du Satureja hispidula ……….. ... 91

Figure 29 : Spectres de masse du, cyclohexanone ,5-methyl-2-(1-methylethyl)-, Trans. (menthone)……… ... 94

Figure 30 : Schéma de fragmentation du menthone……… ... 95

Figure 31 : Familles de composés identifiés de Satureja hispidula………. ... 96

(8)

Liste des tableaux

Tableau 1: Les différents composés de 3,4-dihydroxyphenylethanoides…………. 8

Tableau 2 : Les différents composés de l’extrait acétonique d’Ajuga pseudoiva… 9 Tableau 3 : Les composés isolés de genre Patchouli……… 10

Tableau 4 : Les différentes classes des flavonoïdes ……….. 18

Tableau 5 : L’activité biologique de quelques flavonoides ………. 26

Tableau 6 : Relation Rf –Structure flavonique………. 28

Tableau 7 : La Relation entre la fluorescence sous la lumière UV-Visible et les Structures flavonoiques………. 29

Tableau 8 : L’influence de la structure flavonique sur le déplacement des Bandes I et II ………. 31

Tableau 9 : Les principaux déplacements des bandes I et II……… 34

Tableau 10 : Rendements des extraits ……….. 59

Tableau 11 : Résultat du fractionnement par chromatographie sur colonne de l’extrait Acétate d'éthyle du Satureja hispidula……….. 63

Tableau 12 : Données de la série spectrale UV(λmax nm) du composé F15-1………. 72

Tableau 13: Données de la RMN (Acétone-d6, 250 MHz) du composé F15-1………… 73

Tableau 14 : Données de la RMN 13C (Acétone-d6, 250 MHz) du composé F15-1 …74 Tableau 15: UV-Visible (λmax, nm) du composé F19-1………79

(9)

Tableau 17: UV-Visible (λmax, nm) du composé F21-1………. 84

Tableau 18: Données de la RMN (CD3OD, 250 MHz) du composé F21-1………. 85

(10)

SOMMAIRE :

Introduction ... 01

Bibliographie... 04

Chapitre I : La famille des lamiacées

I.1.Aspect botanique ... 05

I.1.1.Taxonomie ... 05

I.1.2.Généralités ... 05

I.1.3.Classification et principales espèces ... 06

I.1.4.Propriétés médicinales ... 07

I.1.5.Intéret économique ... 07

I.2.Etudes chimique antérieures sur la famille ... 07

I.3.Remarque ... 15

Bibliographie... 16

CHAPITRE II : Les flavonoïdes et les huiles essentielles

II.1. Les flavonoïdes ...

17

II.1.1.Introduction ... 17

II.1.2.Les flavonoïdes et la couleur des fleurs ... 19

II.1.3. Classification des flavonoïdes ... 20

II.1.3.1. Les aglycones ... 20

II.1.3.2. Les hétérosides ... 20

II.1.3.2.1. Les O – Hétérosides ... 20

II.1.3.2.2. Les C – Hétérosides ... 21

(11)

II.1.4.1. Les O – Substitutions ... 21

II.1.4.1.1. hydroxylation ... 21

II.1.4.1.2. Méthoxylation ... 22

II.1.4.2. La O – glycosylation ... 22

II.1.4.3. Les C-substitutions... 22

II.1.4.3.1. La méthylation... 22

II.1.4.3.2.Les C- glycosylation ... 23

II.1.5. Biosynthèse des flavonoïdes ... 23

II.1.6.Distribution et localisation des flavonoïdes ... 24

II.1. 6.1.La dist r ibut io n . . . .. . ... . ... . ... . ... . ... . . .. . . .. . . . .. . .. . . . .. . .. . . . .. . .. . . . .. . . 24

II.1.6.2.La lo calisat io n . . . .. . ... . ... . ... . ... . ... . . .. . . .. . . . .. . .. . . . .. . .. . . . .. . .. . . . .. . . 25

II.1.7.Int érêt des fla vo no ïde s .. . ... . ... . ... . ... . . .. . .. . . . .. . . . .. . . . .. . .. . . . .. . .. . . . .. . .. . . . 25

II.1.7.1.Intérêt bio lo gique ... 25

II.1.7.1.1. Rôle attractif... 25

II.1.7.1.2. Rôle protecteur ... 25

II.1.7.2.Int érêt phys io lo gique ... . ... . ... . ... . ... . . .. . .. . . . .. . .. . .. . . . .. . .. . . . .. . .. . . . .. . .. . . 26

II.1.7.3.Int érêt phar maco lo g ique . . ... . ... . ... . . .. . .. . . . .. . .. . . .. . .. . . . .. . .. . . . .. . .. . . 26

II. 1. 7.4. Int érêt s éco no mique s . . ... . ... . ... . ... . . .. . .. . . . .. . .. .. . . . .. . .. . . . .. . .. . . . .. . .. . . . 27

II.1.8. Les méthodes d’analyses structurales des Flavonoïdes ... 27

II.1.8.1. Introduction... 28

II.1.8.2. Le Rf (facteur de rétention) ... 28

II.1.8.3. La fluorescence sous la lumière de WOOD ... 29

(12)

II.1.8.4.1. Le spectre UV-Visible des flavonoïdes dans le MeOH ... 30

II.1.8.4.2. L’addition des réactifs ... 32

II.1.8.4.2.1. NaOH (ou NaOMe) ... 32

II.1.8.4.2.2.NaOAc ... 32

II.1.8.4.2.3. (NaOAc+H3BO3) ... 32

II.1.8.4.2.4. AlCl3 et (AlCl3+HCl) ... 33

II.1.8.5.La spectroscopie de RMN 1H et RMN13C ... 35

II.2. Les huiles essentielles ... 36

II.2.1. Définition ... 36

II.2.2.Répartition botanique et localisation des huiles essentielles ... 36

II.2.3.Méthodes d’extractions des huiles essentielles... 37

II.2.3.1. Extraction à la vapeur d’eau ... 37

II.2.3.1.1. Hydrodistillation ... 37

II.2.3.1.2. Entrainement à la vapeur d’eau ... 38

II.2.4. Méthode d’analyse des huiles essentielles ... 38

II.2.4.1. L’analyse chromatographique... 39

II.2.4.1.1. Chromatographie en phase gazeuse (CPG) ... 39

II.2.4.1.2. Spectrométrie de masse (SM) ... 40

II.2.4.1.3.Chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de Masse CG/MS ... 40

II.2.5. Propriétés physico-chimiques des huiles essentielles ... 41

II.2.6. Composition chimique des huiles essentielles ... 41

(13)

II.2.7.1. Chémotype ... 45

II.2.8. Domaine d’utilisation des huiles essentielles ... 45

II.2.8.1. Industrie agroalimentaire ... 45

II.2.8.2.Aromathérapie ... 46

II.2.8.3. Pharmacie ... 46

II.2.8.4. Cosmétique et parfumerie ... 46

II.2.9. Conservation ... 47

II.2.10. Toxicité des huiles essentielles ... 47

II.2.10.1. Toxicité par voie orale ... 47

II.2.10.2. Toxicité sur cellules animales ou humaines ... 47

II.2.10.3. Toxicité dermique ... 48

Bibliographie... 59

Chapitre III : Partie Expérimentale

III.1.Etude botanique de l’espèce Satureja hispidula ... 57

III.1.1.Place dans la systématique ... 57

III.1.2. Description botanique de l'espèce Satureja hispidula ... 57

III.1.3.Matériel végétal ... 58

III.2.Etude chimique des flavonoïdes ... 58

III.2.1.Extraction ... 58

III.2.1.1. Séparation et purification des composants de l'extrait acétate d'éthyle ... 60

III.2.2.Séparation des métabolites secondaires de la phase acétate d'éthyle ... 62

(14)

III.3.Etude chimique des Huiles essentielles ... 64

III.3.1. matériels et méthode ... 64

III.3.1.1.Matière végétale... 64

III.3.1.2.procédé d’extraction par hydrodistillation ... 65

III.3.2.Rendement de l’extraction ... 66

III.3.3.Analyse chromatographique ... 66

III.3.4. Détermination des caractéristiques organoleptiques et physico-chimiques des huiles essentielles ... 67

III.3.4.1.Caractéristiques organoleptiques ... 67

III.3.4.2.Caractéristiques physico-chimiques ... 67

III.3.5. Analyse qualitative et semi quantitative des huiles essentielles par CG/SM ... 68

Bibliographie ... 69

Chapitre IV : Résultats et discussions

IV.1.Identification structurale des composés ... 70

IV.1.1.Identification du produit F15-1... 70

IV.1.1.1.Les données chromatographiques... 70

IV.1.1.2.Les données spectrales ... 70

IV.1.2.2.Les données spectrales ... 78

(15)

IV.1.4.Remarque ... 90

IV.2.Les huiles essentielles ... 90

IV.2.1.propriétés physiques des huiles essentielles ... 90

IV.2.1.1.Rendement en huiles essentielles ... 90

IV.2.1.2. Propriétés physiques et organoleptiques des huiles essentielles ... 90

IV.2. 3.1. Composition chimique ... 91

IV.2.3.1.Comparaison des compositions des huiles essentielles étudiées avec celles d’autres plantes du même genre ... 97

IV.3. Conclusion ... 98

B

ibliographie ... 99

(16)

Introduction 2011

Introduction :

Etant donné l’intérêt fulgurant que suscite actuellement l’emploi des plantes médicinales pour combattre les maladies ou préserver la santé, la connaissance de ces plantes est aujourd’hui essentielle pour le public et revêt même une importance capitale pour les enseignants, les professionnels de la santé et les responsables de l’industrie pharmaceutique. [1]

L’homme utilise les plantes médicinales pour traiter les maladies depuis des millénaires. Il semble qu’il y a quelque 60 000 ans, les Néandertaliens appréciaient les vertus thérapeutique des plantes. Les chercheures ont pu tirer cette conclusion après avoir examiné un lieu sépulture en Iran dans lequel ils ont trouvé du pollen de huit plantes médicinales. [2]

Les plantes médicinales sont extrêmement nombreuses. Aux États-Unis, il existe presque 1 800 espèces de plantes médicinales disponibles commercialement. On estime que quelque 13 000 espèces de plantes médicinales ont été utilisées pendant au moins un siècle comme remèdes traditionnels par diverses cultures dans le monde entier. [3] Une liste de plus de 20 000 plantes médicinales a été publiée [4] et il y a fort à parier que beaucoup plus d’espèces de plantes à fleures ont été utilisées à des fins médicinales. On dit parfois qu’il y a 70 000 espèces de plantes médicinales, mais ce chiffre englobe un grand nombre d’algues, de champignons et de micro-organismes qui ne sont pas vraiment des plantes au sens où l’entendent habituellement les botanistes. Quoi qu’il en soit, il n’existe pas d’autre catégorie de plantes utiles à l’homme (à l’exception des plantes ornementales) qui comptent autant d’espèces, et il est normal de se demander pourquoi autant de plantes ont des propriétés médicinales utiles. [5]

Les propriétés médicinales des plantes sont dûes à des produits chimiques. Les plantes synthétisent de nombreux composés appelés métabolites primaires qui sont indispensables à leur existence. Ceux-ci englobent des protéines, des lipides et des hydrates de carbone qui servent à la subsistance et à la reproduction, non seulement de la plante elle même mais encore des animaux qui s’en nourrissent. De plus, les plantes synthétisent une gamme extraordinaire d’autres composés appelés métabolites secondaires dont la fonction est loin de faire l’unanimité [6]. De nombreux métabolites

(17)

2

secondaires sont des «antibiotiques » au sens large, car ils protègent les plantes contre les champignons, les bactéries, les animaux et même les autres plantes. [7]

Toutes les espèces de plantes contiennent des produits chimiques qui peuvent être néfastes pour certains animaux ou micro-organismes, ce qui vient étayer la croyance selon laquelle les métabolites secondaires jouent un rôle primordial dans la lutte contre les maladies et les herbivores. Les plantes ont été une riche source de médicaments parce qu’elles produisent une foule de molécules bioactives, dont la plupart jouent probablement le rôle de défense chimique contre des prédateurs ou des agents infectieux

[8].De nombreux animaux ont aussi développé des mécanismes de défense chimique

mais, dans l’ensemble, le règne végétal dépasse largement le règne animale à cet égard. Il se peut que les animaux sédentaires, c’est-à-dire ceux qui, à l’instar des plantes, passent de plus temps de leur vie attachés à un substrat donné (p. ex. développé des défenses chimiques sophistiquées pour se protéger contre les prédateurs, à la manière des plates.[9]

De nombreux médicaments utilisés aujourd’hui sont extraits de plantes. Environ 50% à 60% des produits pharmaceutique sont d’origine naturelle ou sont synthétisés à partir de produits naturels [10]. La valeur commerciale de composés bioactifs d’origine végétale se situerait aux alentours de 30 milliards de dollars par année dans le monde entier

[4].Des plantes supérieures sont à l’origine de quelque 120 médicaments commerciaux,

et entre 10% et 25% de touts les produits de prescription renferment au moins un principe actif issu d’une plante supérieure [11].

La tradition qui consiste à élaborer des médicaments d’origine végétale en médecine moderne occidentale repose largement sur un paradigme (modèle) selon lequel il y a un seul principe actif dans les plantes médicinales, ou au moins un produit chimique principal, qui est responsable de l’efficacité médicinale. Il se peut toutefois qu’un grand nombre de préparations utilisées en phytothérapie traditionnelle soient efficaces en raison des effets thérapeutiques synergiques (interactifs)de plusieurs ingrédients. [12] De tels mélanges de principes actifs ne présentent aucun intérêt pour les sociétés pharmaceutiques, parce qu’il est généralement impossible de les breveter (bien que dans certaines conditions il soit possible de breveter des produits naturels).[13] Par contre, comme on peut le voir en visitant la pharmacie ou le magasin d’ aliments naturels, de

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nombreuses entreprises commercialisent des mélanges de plantes comme «suppléments alimentaires», alors que celles-ci sont en fait utilisés comme médicaments non prescrits, même si les preuves scientifiques rigoureuses de leur efficacité sont généralement limitées ou inexistantes. Étant donné que le secteur privé s’intéresse très peu à la question, il faudrait que le secteur public (gouvernement) effectue des recherches pour établir l’efficacité de ces produits. [14]

(19)

4

Bibliographie :

[1]: Ernest Small et Paul M. Catling Les cultures médicinales canadiennes, Les

Presses scientifiques du CNRC Ottawa 2000.

[2]:SoleckietShanidar, 1975. Medicinal plants in a Middle Paleolithic grave Shanidar IV; Journal of EthnopharmacologyVolume 35, Issue 3, January 1992, Pages 263-266 ; Copyright © 1992 Published by Elsevier Ireland Ltd.

[3] : Tyler, V.E.Herbs of Choice — The Therapeutic Use of Phytomedicinals.

Pharmaceutical ProductsPress, New York. 209 pp.1994.

[4]: Svoboda, K.P., Deans, S.G., A study of the variability of rosemary and sage and

their volatile oils on the British market: theirantioxidativeproperties. Flav. Fragr. J. 7, 81 – 87, 1992.

[5]: Nguyen Van Dan, Sang Tac Han Medicinal plants in Vit Nam, institute of

matiriaMedica HANOI ,1990.

[6]: Yifan Yang, Chinese Herbal Formulas Treatment Principles and Strategies,

Elsevier 2010.

[7]: Pulok K Mukherjee, Peter J Houghton, Evaluation of Herbal Medicinal

Products, Pharmaceutical Press 2009

[8]:Cox, F.W., Palayoor, S., Matlin, S.A., Hait, W.N., Cowan, K.H.:Biochemicalcorrelates of the antitumor and antimitochondrialproperties of

gossypolenantiomers. Mol. Pharmacol. 37: 840-847, 1990.

[9]: Peter McWilliams, How to Grow Medical Marijuana by Todd McCormick by

Medical Marijuana Press 1998

[10]: Balandrin, N. F., Kinghorn, A. D.,Farnsworth, N. R. in HumanMedicinal Agents

from PlantsKinghorn, A. D., Balandrin, M. F., Eds., ACS Symposium Series 534, 1993, pp. 2-12

[11] :Balick, M.J. Ethnobotany, drugdevelopment and biodiversity conservation—

exploring the linkages. In: Chadwick, D.J., Marsh, J. (Eds.), Ethnobotany and the Search for New Drugs. Wiley, Chichester, NY, pp. 4–18. ., 1994

[12]: Gareth Thomas, Fundamentals of Medicinal Chemistry, WILEY 2003

[13]: James A. Duke with, Mary Jo Bogenschutz-Godwin, HANDBOOK OF

Medicinal Herbs SECOND EDITION, CRC PRESS 2002.

[14]: David Gledhill, The names of plants fourth edition, Cambridge university press

(20)

Chapitre I :

(21)

Chapitre I : Famille des Lamiacée 2011

5 I.1. Aspect botanique :

I.1.1. Taxonomie :

On peut définir la famille des Lamiacée du point de vue botanique selon les divisions suivantes : Règne Planta Sous-règne Viridaeplantae Embranchement Tracheophyta Sous-embranchement Euphllophytina Classe Magnoliopsida Sous-classe Asteridae Ordre Labiales Famille Lamiacée I.1.2. Généralités :

Cette famille est connue depuis longtemps à cause des propriétés médicinales, aromatiques ou culinaires des plantes qu’elle renferme : menthes, basilics, origan, sauges, thyms mais aussi patchouli, lavandes. Riche en plantes aromatiques, les lamiacées ne comptent que peu de légumes (Crosnes du Japon = tubercules de Stachysaffinis), par contre beaucoup d’espèces sont ornementales (monades, ajuga, lamium, coleus….).

Ce sont le plus souvent des plantes herbacées, des arbustes et rarement des arbres ou des lianes, producteurs d’huiles essentielles, largement répandus autour du monde et dans tout type de milieux. La forme de la fleur et la présence d’huiles essentielles signent cette famille. Pour la plupart des genres, la section carrée de la tige et les feuilles opposées sont aussi des caractéristiques. De nombreuses espèces de cette famille sont des plantes mellifères, fréquentées par les abeilles.

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 Plantes herbacées, rarement ligneuses, souvent velues, à tige généralement quadrangulaire.

 Feuilles opposées, disposées en paire se croisant d’un nœud à l’autre (=décussées), dépourvues de stipules, à limbe généralement denté.

 Inflorescence : fleurs en cymes, souvent réunies en faux-verticilles étagés, axillaires ou terminaux ; rarement fleurs isolées.

 Fleurs généralement hermaphrodites, à symétrie bilatérale ou parfois presque radiaire.

 Calice à 5-12 lobes égaux ou disposés en 2 lèvres.

 Corolle généralement caduque, constituée d’un tube se terminant par 4 ou 5 lobes, soit subégaux, soit formant une lèvre inférieure (la supérieure étant très réduite), soit le plus souvent formant 2 lèvres.

 Étamines insérées sur le tube de la corolle ; soit accompagnées parfois de 2 autres étamines stériles et réduites ; soit 4, en 2 paires souvent inégales.

 Carpelles : 2, soudés entre eux ; ovaire supère, à 4 ovules ; 1 style bifide, naissant le plus souvent entre les lobes de l’ovaire.

 À la fructification, une fausse-cloison divise chaque carpelle en 2, formant ainsi un tétrakène, dont les 4 répandues, entre autres, dans le bassin méditerranéen

[3].

I.1.3. Classification et principales espèces :

La famille des lamiacées ou Labiatae (Lamiacées ou Labiées) comprend prés de 200 genres et 4000 espèces [1] dont la plupart ont une importance économique due à leur production d’huiles essentielles. Des études biologiques d’huiles essentielles des espèces de genre Thymus on montré des activités, antimicrobiennes, anti-inflammatoires, en plus de leurs utilisation en cosmétique et en agroalimentaire [2-3] Un très grand nombre de genres de la famille des lamiacée sont des sources riches en terpènoides, flavonoïdes et iridiodes glycosylés. Le genre Phlomis comprant prés de 100 espèces est particulièrement riche en flavonoïdes, phénylethanoides, phénylpropanoides et en iridoides glycosilés.

Le genre Salvia (Sauge), comprenant prés de 900 espèces majoritairement riches en diterpènoides [4] et le genre Satureja (saritte) qui est l’objectif de notre recherche

(23)

7

comprend prés de 150 espèces qui peuvent se trouver dans un nombreux pays du globe

[5].

I.1.3. Propriétés médicinales :

Les feuilles et les sommités fleuries sont digestives, stimulantes, antiseptiques et antiputrides. Elles seraient aussi vermifuges. D’importantes études scientifiques ont été menées dans les années 1970 et 1980 par une équipe dirigée par le professeur Pellecuer, de l’université de Montpellier, pour démontrer l’activité bactéricide et antiparasitaire de l’huile essentielle de sarriette (Satureja montana L.). Les résultats de ces études ont permis de classer l’essence de cette plante aromatique parmi les huiles essentielles majeures [6].

I.1.4. Intérêt économique :

Cette famille est une importante source d’huiles essentielles, d’infusion et antibiotiques naturels pour l’aromathérapie, la parfumerie même si les parfums de synthèse tendent à remplacer ces essences, La parfumerie de luxe continue à utiliser ces plantes en distillant, afin d’en extraire le précieux parfum qu’elles contiennent et de perdurer la qualité de ses produits (c’est la famille patchouli). L’industrie des cosmétiques utilise également les Lamiacées pour leurs propriétés hydratantes et souvent antiseptiques [6].

On y rencontre beaucoup d’espèces cultivées comme plantes condimentaires (sauge, thym, basilic, menthe etc.).

On y trouve aussi des plantes ornementales (sauge par exemple) tant en extérieur qu’en intérieur (coleus).

I.2.Etudes chimiques antérieures sur la famille :

La famille de Lamiacée est très étudiée du point de vue chimique, ce qui a permit d’isoler un grand nombre de substances connues pour leurs diverses activités biologiques, à titre d’exemples, les diterpènes, les flavonoïdes, les huiles essentielles, les iridiodes glycosilés.

(24)

Une étude chimique réalisée par Jens. A et collaborateurs [7], amis en évidence plusieurs composés de type 3,4-dihydroxyphenylenylethanoide glycosiles dans la famille des Lamiacée. Il s’agit de : Deaffeoylacteoside 1, Acteoside 2, Isoocteoside A

6, Phlinoside A 7, Phlinoside B 8, Phlinoside C 9, Premcoryoside 10, Teucrioside 11,

β-Hydroxyacteoside (compneoside) 12.

Dans le tableau (1) son reportés les différents composés de 3,4-dihydroxyphenylethanoides [7]. O OH OH R₄ O R₂O OR₁ OH O O OR₃ OH Me HO

Tableau 1 : les différents composés de 3,4-dihydroxyphenylethanoides.

N°

R

1

R

2

R

3

R

4

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 H

H

Caffeoyl

H

IRI(X :

-

)

H

Caffeoyl

H

Feruloyl

Caffeoyl

Feruloyl

Caffeoyl

//

H

Ara

Glu

Xyl

Rha

H

(25)

Chapitre I : Famille des Lamiacée 2011 9

11

12 H

H

//

Lyx

H

OH

Une étude plus récente effectuée sur l’extrait acétonique d’Ajuga pseudoiva [8] a permis de mettre en évidence cinq clérodane diterpènoides, Hativene A13,Hativene B

14, Hativene C 15, Lupulin A 16, 14,15,-Dihydrojugapitin 17.

Les composés sont reportés dans le tableau (2)

OCOCH₃ O R₂ O R₃ OCOCH₃ H₃C R₄ O O O H H R₁ R

Tableau 2 : les différents composés de l’extrait acétonique d’Ajuga pseudoiva

N°

R

1

R

2

R

3

R

4 13 14 15 16 17 H OMe OMe H H OMe H H OMe H OH OH H OH OH H H OH H H CH3 CH3 CH3 C2H5 C2H5

Les structures ont été établies par les différentes méthodes d’analyses spectroscopique RMN et MS.

(26)

L’étude chimique de Patchouli [9] a permis également de mettre en évidence la présence de p-coumaroyl glucosile d’Apigenin et d’autres flavonoïdes.

Pachypodol 18, Ombuime 19, Apigenin 20, Rhamnetin 21, Apigenin-7-O-β-D-(6``-p-comaroyl)-glucoside 22, Apigetrin 23, Apigenin-7-O-β-D-(6``-Acétyl)-glucoside 24, Quiqueloside 25.

Les composés 18 et 19 sont isolés de l’extrait n-hexane de Patchouli. Par contre, les composes de 20 à 23 sont isolées de l’extrait acétate d’éthyle

Les composés sont reportés dans le tableau (3)

O R3 R₂ R1 O R₄ OH O O OH HO CH₂ O C O HO HO

Tableau 3 : Les composés isolés de genre Patchouli

N°

R

1

R

2

R

3

R

4

18

19

20

21

22

23

24

25 OMe

OH

H

OH

H

OH

OMe OH OMe

OH

OH OH O-p-coumaroyl

OMe

OH

H

OH

H

OMe

OH

OMe

O-(6``-p-comaroyl)- glu

O-glu

O-(6``-acétyle)-glu-Oglu -O-(6``-p-comaroyl)-glu

(27)

11

Deux structures d’Apigenin glucosides ont été obtenues à partir des parties aériennes d’Anisomeles ovata [7]. Apigenin-7-O-β-D-(2``,6``-di-O-p-coumaroyl) glucoside 26. Apigenin-7-O-β-D-(4``,6``-di-O-p-coumaroyl) glucoside 27. O OR₂ O O OR O OH RO R₃O OR₁

Une étude menée sur l’extrait acétinique des racines de Salivia jaminiane [4], a permis d’obtenir 7 composés à savoir :

6,7-Déhydroroyléanone 28, 11, 12, 14,-Trihydrobieta-6, 8, 11,13-tétreène(Cryptanol)

29, Microstegiol 30, β-Sitostérol 31, Campestérol 32, Stigmastérol 33,

6-Hydroxysalvinone

(28)

De l’extrait acétonique des racines de Salvia barrelierri [4] on a pu isoler 6 composés.

(29)

13

7-α-Acetoxyroyleanone 35, 12-Methoxy-7-acétoxyroyléanone 36, Harminone 37, 11,14-Dihydroxy-12méthoxy-6-oxoabbieta-8,11,13-triène 38, 12-Méthoxy-7-oxoroyleanone 39, Royléanone 40.

Une autre étude réalisée sur les parties aériennes de l’extrait d’acétate d’éthyle de Phlomis crinita [4] a donnée deux produits : Lutéoline 41, Chrysoeriol-7-β-D-(3``-(E)-p-coumaroyl) glucoside 42.

(30)

De l’extrait butanolique de Phlomis crin isolé deux autres composés : 7-O-β-D-glucosyllutéoline 43, Nonacetylverbascoside 44.

(31)

Chapitre I : Famille des Lamiacée 2011 15 OAc OAc OH O O O O OAc OAc OAc OAc O O AcO OAc OAc OAc 44

Ces structures ont été déterminées par les méthodes spectroscopiques IR, UV, RMN, et spectrométrie de MS.

I.3. Remarque :

 Les Lamiacées possèdent souvent des poils glanduleux et des glandes sous-épidermiques à huiles essentielles les rendant très odorantes.

 La forme et la position des étamines comme celles des lobes de la corolle, jouent un rôle important dans la détermination et ne s’apprécient bien qu’à l’aide de matériel frais : on notera tout particulièrement si les étamines dépassent nettement, ou non, les lobes de la corolle. La couleur de celle-ci et l’odeur de la plante au froissement doivent également être notées sur des exemples frais.  Par tube de la corolle, il faut entendre la partie basilaire, plus ou moins

cylindrique, de cet organe.

 Chez diverses espèces de cette famille, existent fréquemment dans les populations naturelles, à côté d’individus hermaphrodites, des plantes dont toutes les fleurs (ou parfois seulement une partie d’entre elles) sont exclusivement femelles ; celles-ci présentent des étamines avortées ou rudimentaires [10].

(32)

Chapitre I : Famille des Lamiacée 2011 Bibliographie :

[1] : Ozenda, P.Flore du Sahara, 1958, Ed. CNRS Paris France. [2] : Haba, H.Thèse de magister chimie, 2002, Univ. Batna Algérie.

[3] : Quezel, F.et Sanata, S. Nouvelle Flore de l’Algérie et des Régions Désertiques

Méridionales, Vol. 1-2 Ed. CNRS, Paris France, 1962, 1963.

[4] : Négre, R. Petite Flore des Régions Arides du Maroc Occidental, Tome 2

Ed.CNRS, Paris France 1962.

[5] : Kaabeche, M. Les Groupments Végétaux de la région de Bousaada, Thesis

Université Paris Sud, 1990.

[6] : N.Zaabat, N.Darbour, C. Bayet, S. Michalet. Étude préliminaire de Marrubium

deserti de Noé, une Lamiaceae endémique algérienne. Pharmacognosie, 2010

[7]: Singab, A.N; Khalifa, T. Mahran, G.H; Okada. Y. ; Matsumaru, Y.; Nishino, H. Okuyama,T. Natural Medicines, Vol. 52(2),p: 191-194. 1998.

[8]: A. Abdelwahed, N. Hayder, S. Kilani, A.Mahmoud, J. Chibani,

M.Hammami, L. Chekir-Gherdira and K. Ghedira. Chimical composition and

antimicrobial activity of essential oil from Tunisian Pituranthos tortuosud (Coss) Maire. Flavour Fragr. J. 2006; 21: 129-133.

[9]: Halim, A.F.; Saad, H. –E.A; Lahloub, M.F. Phytochemistry, 1995, Vol.40 (30), p:

927-929.

[10]: Halim, A.F. Saad, H. –E.A; Lahloub, M.F. ET Ahmed, A.F.37 Th. Annual

Congress of the Society for Medicinal Plant Research, Braunschweig Germany, 5-9 September 1989.

(33)

CHAPITRE II :

Les flavonoïdes

Et

(34)

Chapitre II : Les flavonoïdes et les huiles essentielles 2011 II.1.Les flavonoïdes :

II.1.1.Introduction :

Les flavonoïdes sont des pigments jaunes (dérivés du mot grec «flavus» qui veut dire jaune), ces substances issues du métabolisme secondaire, représentent le groupe des composés phénoliques les plus diversifiés. Plus de 4000 flavonoïdes ont été identifiés [1].Ces composés se présentent souvent sous forme de glycosides solubles dans l'eau, localisés généralement dans les vacuoles des cellules et très rarement dans le cytoplasme. Les flavonols glucosylés ont été détectés dans les chloroplastes des feuilles de quelques plantes [2].

L'élaboration des composées phénoliques réside dans la condensation de 3 unités malonyl-CoA avec l'acide para-coumarique, conduisant à deux noyaux aromatiques A et B reliés par un hétérocycle C. La structure de la molécule est la suivante:

O O R A B 1 2 3 4 5 6 7 8 2' 3' 4' 5' 6'

Selon le degré d’oxydation de l’hétérocycle, on distingue plus de flavonoïdes (Tableau4)

- Phényl-2-chromones : flavones, flavonols et flavanones.

- Phényl-2-chromones : flavanes, flavan-3-ols et flavan-2, 4-diols. - chalcones : formes isomères ouvertes des flavonones.

- aurones : homologues des flavones à hétérocycle. - flavyliums : anthocyanes.

(35)

Chapitre II : Les flavonoïdes et les huiles essentielles 2011

18

Tableau 4 : Les différentes classes des flavonoïdes.

Structure Nom de la famille Principales substitution Hydroxylation Nom O O R A B 1 2 3 4 5 6 7 8 2' 3' 4' 5' 6' R = H Flavone 5, 7, 4’ 5, 7, 3’, 4’ Apigénine Lutéoline R=OH Flavonol 5, 7, 4’ 5, 7, 3’, 4’ Kaempferol Quercetine O O R A B 1 2 3 4 5 6 7 8 2' 3' 4' 5' 6' R=H Flavanone (Dihydroflavone) 5,7, 4’ 7,3’,4’ Naringénine Butine R=OH Flavanol (Dihydroflavonol) 7, 3’, 4’ 5,7, 3’, 4’ Fustine Toxifoline O OH A B 1 2 3 4 5 6 7 8 2' 3' 4' 5' 6' R R=H : Catechine Flavanonol-3 5,7,3’,4’,5’ 5, 7, 3’, 4’ Callocatechine Catechine R=OH : Leucoanthocyanidine Flavandiol-3,4 5, 7, 3’, 4’ 5, 7, 3’,4’,5’ Leucocyanidine Leucodelphinidine O+ R A B 1 2 3 4 5 6 7 8 2' 3' 4' 5' 6' R=H Flavylium (Anthocyane) 5, 7, 4’ 5,7, 3’, 4’ Apigenidine Luteolidine R=OH Anthocyanidine 5, 7, 3’, 4’ 5, 7, 3’, 4’, 5’ Cyanidine Delphinidine

(36)

Chapitre II : Les flavonoïdes et les huiles essentielles 2011 6' O O A 1 2 3 4 5 6 7 8 2' 3' 4' 5' B Isoflavone 7,4’ 5, 7, 3’, 4’ Daidzeine Orobol 6' 4 O 1 2 3 5 6 2' 3' 4' 5' 1' Chalcone 2’, 4’, 3,4 2’,3’, 4’, 3, 4 Buteine Okanine 6' 4 O 1 2 3 5 6 2' 3' 4' 5' 1' Dihydrochalcone 4,2’, 4’, 6’ 3, 4, 2’, 4’,6’ Phloetine Hydroxyphloretine 2' 3' 4' 5' 6' 4 7 1 2 3 5 6 O O 1' Aurone 6,3’, 4’ 6, 7, 3’, 4’ Sulphuretine Maritimetine

II.1.2.Les flavonoïdes et la couleur des fleurs :

La couleur des fleurs résulte de l’absorption préférentielle de la lumière visible des composés chimiques synthétisés par les plantes. Du fait que les plantes ne peuvent pas reconnaître leurs propres couleurs, il est évident que les signaux des couleurs apparents des fleurs sont des messages interprétés par les mammifères ou par les oiseaux et les insectes [3].

Les pigments qui sont responsables des couleurs des fleurs sont essentiellement des flavonoïdes localisés dans des vacuoles [3] et sont divisés en plusieurs groupes parmi lesquels les anthocyanines. Le terme anthocyane, désignant initialement la substance responsable de la coloration des fleurs, s'applique à un groupe de pigments hydrosolubles responsables de la coloration

(37)

20

rouge, rose, mauve, bleue ou violette de la plupart des fleurs et des fruits.

Les chalcones, aurones et les flavonols jaunes contribuent dans la coloration en jaune des fleurs.

II.1.3.Classification des flavonoïdes : II.1.3.1.Les aglycones :

Les flavonoïdes aglycones sont des composés possédant quinze atomes de carbone et sont caractérisés par une structure commune. On distingue:

A B A B A B O O O O O

Ce sont des composés très variés, le noyau A est habituellement substitué en 5 et 7. L e noyau B, dans la majorité des cas, est substitué par une fonction oxygénée en para ou en méta et para [4-5]Les aglycones sont généralement toxiques et peu solubles.

II.1.3.2. Les hétérosides :

Les hétérosides résultent de la combinaison, avec élimination d'eau, du groupe réducteur d'un sucre avec l'aglycone [6]. Les hétérosides sont de deux types:

II.1.3.2.1. Les O – Hétérosides :

La liaison entre l'aglycone et la partie osidique se fait par l'intermédiaire de l'hydroxyle en 7 chez les flavones et les flavanones et, en 3 chez les flavonols.

R-OH + H-O-R' 1,1-Diaryl Néoflavonoïdes 1,2-Diaryl Isoflavonoïdes 1,2-Diaryl Flavonoïdes

(38)

Chapitre II : Les flavonoïdes et les huiles essentielles 2011 II.1.3.2.2. Les C – Hétérosides :

La liaison s'établit entre le carbone anomérique de l'ose qui est généralement le glucose et le carbone 6 ou 8 de l'aglycone qui est le plus souvent une flavone.

R-OH + H-O C R'2

R'1

R'3

II-1-4 - Substitution des flavonoïdes :

Selon des modalités de biosynthèses différentes, ces molécules sont sujettes à deux types de substitution:

Les O - substitutions et les C -substitutions. Les substitutions peuvent être de nature hydroxylique, méthoxylique ou osidique.

II.1.4.1. Les O – Substitutions : II.1.4.1.1. hydroxylation :

Les hydroxyles originaux en position 5, 7,4' sont introduits avant la formation d'une molécule tandis que les hydroxyles en position 6, 8,6' sont introduits après la formation de la molécule. Exemple: O O HO OH OH Apigénine

(39)

22

II.1.4.1.2. Méthoxylation :

La méthylation des hydroxyles peut donner des mono - méthyléthers, des di-, tri-, tétra-, pentaméthyléther [7]. Exemple [26]. O O H₃CO OH OH H₃CO

II.1.4.2. La O– glycosylation :

La glycosylation rend les flavonoïdes moins réactifs. Le groupement osidique peut être : un monosaccaride, un disaccharide ou trisaccharide.

- Monosaccharide

D-galactose, D-xylose, L-rhamnose, acide D-gluconique. - Disaccharides[7] Le sophorose, rutinoside. - Trisaccharides [7] Le centiotriose, sophorotriose. II.1.4.3.Les C-substitution : II.1.4.3.1.La méthylation :

C’est une liaison entre un méthyle et un carbone de l’aglycone. Exemple [7]

(40)

Chapitre II : Les flavonoïdes et les huiles essentielles 2011 O O H3CO OH OH H3C CH3 II.1.4.3.2.Les O- glycosylation :

La structure est particulière, les sucres se fixent en position 6 et (ou) 7 [9]Exemple [10]

O O O OH OH O CH3 Glu Glu

II.1.5. Biosynthèse des flavonoïdes :

Les flavonoïdes possèdent tous le même élément structural de base car ils dérivent d’une origine biosynthétique commune. Le cycle A est formé à partir de trois molécules de malonyl-coenzyme A (malonyl-CoA), issues du métabolisme du glucose. Les cycles B et C proviennent eux aussi du métabolisme du glucose mais par la voie du shikimate via la phénylalanine qui est convertie en p-coumarate puis en p-coumaroyl-CoA

(figure 1).

Le p-coumaroyl-CoA et les 3 malonyls-CoA se condensent en une seule étape enzymatique pour former une chalcone, la 4,2’,4’,6’-tétrahydroxychalcone (réaction catalysée par la chalcone synthétase). Le cycle C se forme par cyclisation de la chalcone, réaction catalysée par la chalconeisomérase qui induit une fermeture

Sideroxylin e

(41)

24

stéréospécifique du cycle conduisant à une seule 2(S)-flavanone : la naringénine. Ce cycle s’hydrate ensuite pour former les différentes classes de flavonoïdes [11].

Figure 1 : Schéma de la biosynthèse des flavonoïdes illustrant les voies de l’acétyle

CoA et de la phénylalanine [11].

II.1.6.Distribution et localisation des flavonoïdes [12]: II.1.6.1.La distribution :

La diversité structurale des flavonoïdes est maximale chez les angiospermes (une trentaine de types flvonodiques ont pu être identifiés chez les Asteraceae) ainsi que chez les gymnospermes, les proanthocyanidols sont remarquablement constants. Les O- hétérosides des flavonols dominent chez les fougères, pour certaines on trouve des chalcones ou de proanthocyanidols, les psylotales et Seloginellales étant caractérisées par la présence de bi flavonoïdes. Les O- et C- hétérosides flavoniques et les dérives O-auroniques sont fréquentes chez les bryophytes (mousses), enfin la

(42)

présence de flavonoïdes chez les algues n'a pas été démontrée.

II.1.6.2.La localisation:

Les flavonoïdes s'accumulent dans les vacuoles et selon les espèces, se concentrent dans l'épiderme des feuilles ou se répartissent entre l'épiderme et le mésophile. Dans le cas des fleurs, elles sont concentrées dans les cellules épidermiques [12].

II.1.7.Intérêt des flavonoï des:

Les flavonoïdes possèdent des caractéristiques particulières pour la compréhension du monde végétal [13]. La première caractéristique est d'être des métabolites secondaires, chimiquement stables, ce qui facilite l'accès analytique. La seconde est la diversité structurale (plus de quatre mille structures) [12].

II.1.7.1.Intérêt biologique:

On peut considérer que les plantes ont la capacité d'élaborer des substances diverses aux propriétés médicales, aromatiques ou colorantes. La question qui se posait : quel rôle pourrait avoir ces molécules dans le régime végétal ? La signification de ces molécules ne peut être donnée que si l'on considère les plantes dans un environnement. Ce rôle se présente sous deux aspects principaux [12].

II.1.7.1.1. Rôle attractif:

La variation de couleurs des fleurs est due à l'accumulation dans les cellules de pigment capables d'absorber sélectivement la lumière visible. Dans d'autres cas, les pigments végétaux peuvent jouer un rôle répulsif vis-à-vis de pollinisateurs, par exemple les abeilles préfèrent les fleurs bleues et jaunes, les papillons préfèrent le rose et le blanc

[2].

II.1.7.1.2. Rôle protecteur :

Les composés phénoliques contenus dans la plante disposent d'un système de défense efficace contre toute agression parasitique ou abiotique, la fonction majeure des flavonoïdes est de servir d'anti-oxydants pour les lipides et les polyacetylènes [2,14].

(43)

26

Les flavonoïdes paraissent aussi assurer la protection des tissus végétaux vis -à-vis des rayonnements nocifs [15,16].

Ces molécules présentent une zone d'absorption dans l’UV [17] et font écran à cesrayons qui endommagent l'ADN, molécule support du patrimoine génétique

[18,19] Ces activités biologiques sont résumées dans le Tableau 5. Tableau 5 : L’activité biologique de quelques flavonoides

Flavonoïdes Activités Ref

C-glycosyl flavonoïdes Traitement des maladies rénales [20] Thymonine Diurétique [21] Nepitrine Anti-inflammatoire Anti-arthritique [22] Nepetine, eupatorine, eupatiline, jaceosidine, hispiduline et 5, 7, 4’-tri Hydroxy-6-méthoxy flavone Traitement de tumeurs [23] [24] II.1.7.2.Intérêt physiologique:

Les flavonoïdes s'attachent facilement à la surface des enzymes grâce aux groupements hydroxyles, ce sont des inhibiteurs puissants de plusieurs systèmes enzymatiques

- Le KaempferoI active l'auxine-oxydase tandis que le quercetol l'inhibe.

- Le kaempferol et la quercetine sont utilisés comme régulateurs de croissance des différents organes de la plante [19].

II.1.7.3.Intérêt pharmacologique:

(44)

diminuent la perméabilité des capillaires sanguins et renforcent leur résistance Les principales indications thérapeutiques du facteur vitaminique sont [2]:

-/ Action diurétique.

-/ Rôle dans l'étiologie de la cataracte des diabétiques.

-/ Action antispasmodique des flavonoïdes et des chalcones de la réglisse.

-/ Les flavonoïdes, peuvent être efficaces dans le traitement de certains types de cancer

[25] par exemple : le cancer de l'oesophage humain causé par la consommation excessive

de tanins se trouvannt dans les boissons astringentes tels que le thé et le café [2].

II.1.7.4. In térêts économiqu es:

Les flavonoïdes sont importants économiquement dans l'industrie pharmaceutique. Ils sont aussi utilisés dans l'industrie cosmétique puisque les dérivés de la lutéoléine réduisent l'hyperpigmentation de la peau.

Les flavonoïdes sont utilisés comme antioxydants en industrie alimentaire pour prévenir le rancissement des lipides [26, 21].

Les anthocyanines sont responsable de la coloration des fleurs et des fruits. Ces colorants sont très sensibles à certains facteurs de dégradation comme la lumière, la chaleur et le pH.

Les oxydations enzymatiques provoquent la décoloration des pigments, par exemple dans le miel, les principales structures sont des acides phénoliques (acides benzoïques et cinnamiques) et des flavonoïdes [27].Les polyphénols -oxydases catalysent l'oxydation des O-diphénols et conduisent à la formation de formes quinones de couleur jaune. Ces quinones réagissent entre elles ou avec des polyphénols pour donner des composés polymérisés de teinte brune, responsable de la coloration typique du miel [28].

Le miel représentant une source importante d'antioxydants naturels, a été utilis é pour la classification des jus de pomme [29]et revêt une grande importance en industrie pharmaceutique [30].

(45)

28

II.1.8. Les méthodes d’analyses structurales des Flavonoïdes : II.1.8.1.Introduction :

L’analyse structurale des composés flavoniques est très défiante, ceci est dû à la grande variété et réactivité de ces composés [31]. Les méthodes modernes d’analyse sont : La chromatographie liquide à haute performance (HPLC) avec la spectrométrie de masse (MS), la résonance magnétique nucléaire (RMN), la spectrophotométrie

(UV-Visible) en plus le calcul du Rf [32] et la fluorescence sous la lumière UV-Visible, qui révèle des renseignements utiles sur la structure moléculaire probable.

II.1.8.2.Le Rf (facteur de rétention) :

La valeur du Rf est définie comme suit :

Distance entre l’origine et la tache du produit après élution

Rf =

Distance entre l’origine et le front du solvant après élution

Il existe une relation entre la structure flavonique et le Rf. Cette valeur ne peut pas être considérée comme une constante physique du corps, car elle est influencée par de nombreux facteurs tel que la qualité de la matière, la nature du solvant, la technique employée, la température [33,34], ainsi que les substituants et leur position sur le squelette flavonique, tableau (6).

Tableau 6 : Relation Rf -Structure flavonique.

Structure flavonique Rf

Augmentation des groupes hydroxyles

Rf diminue dans les systèmes de solvants organiques et augmente dans les systèmes de solvant aqueux.

(46)

solvants organiques et diminue dans les systèmes de solvant aqueux

Glycosylation Rf augmente dans les systèmes de solvants aqueux et diminue dans les systèmes de solvants organiques.

II.1.8.3. La fluorescence sous la lumière de WOOD :

La fluorescence d’un composé flavonique sous la lumière UV-Visible donne des informations très utiles sur sa structure chimique, le tableau (7) donne la relation entre la fluorescence sous la lumière UV-Visible et Les différentes structures flavoniques

[35,36].

Tableau 7 : La Relation entre la fluorescence sous la lumière UV-Visible et les

structures flavoniques.

La fluorescence Les structures possibles

Noire-Violeté  Flavones.

 5, 6, 7 ou 5,7,8 trihydroxy flavone.  Flavonol avec 3-OH substitué.  Chalcones

Bleue  Flavone ou flavonol sans OH en 5.

 Flavanone avec OH en 3 ou flavanol.

 Flavonol avec 3-OH substitué ou sans 5-OH.

Jaune ou jaune terne  Flavonol avec 3-OH, et avec ou sans 5-OH.

(47)

30

Orange fluorescente  Isoflavones

Jaune-verte  Aurones

Verte  Chalcones

Bleue-verte  Flavanone sans 5-OH

II.1.8.4. Spectrophotométrie UV-Visible :

C’est la technique la plus utile pour l’analyse des structures flavoniques, plusieurs recherches ont été faites dans ce domaine [37,38]. Cette technique permet la localisation des hydroxyles libres et de leur position sur le squelette flavonique, par la formation de complexes avec les différents réactifs, qui se traduit sur le spectre UV-Visible par des déplacements bathochromiques ou hypsochromiques des bandes d’absorptions par rapport au spectre de référence pris dans le méthanol [39].

II.1.8.4.1. Le spectre UV-Visible des flavonoïdes dans le MeOH :

Le spectre d’absorption UV-Visible des flavonoïdes en milieu méthanolique présente deux .bandes .d’absorptions .principales : la .bande I.et .la .Bande II.comme .le.montre .la figure (2). O O A C B Cynamoyle Benzoyle Absorption donnant la Bande I Absorption donnant la Bande II

Figures 2 : Les deux bandes d’absorptions principales des flavonoïdes en milieu

(48)

Chapitre II : Les flavonoïdes et les huiles essentielles 2011 La Bande I :

Elle est attribuée à l’absorption du système cinnamoyle qui résulte de la conjugaison du groupement carbonyle avec la double liaison et le noyau B, elle donne des informations sur les variations structurales sur les deux cycles B et C.

Elle présente un maximum d’absorption entre [300-400] nm.

La Bande II :

Elle est attribuée à l’absorption du système benzoyle qui résulte de la conjugaison du groupement carbonyle avec le cycle aromatique A, elle donne des informations sur les variations structurales sur ce noyau.

Elle présente un maximum d’absorption entre [240-280] nm[40].

Le spectre UV-Visible des flavones dans le MeOH contient deux bandes d’absorptions maximales :

- Bande I : dans la région [320-380] nm. - Bande II : dans la région [240-270] nm.

Il y a quelques facteurs qui influent sur le déplacement des deux bandes d’absorptions

[39], on peut les rassembler dans le tableau (8) :

Tableau 8 : L’influence de la structure flavonique sur le déplacement des bandesI et II.

Structure flavonique Les bandes d’absorption I et II

- Changement de substitution :

 sur le noyau A  sur le noyau B et l’hétérocycle C

 Affecte l’absorption de la bande II.  Affecte l’absorption de la bande I.

(49)

32

- Augmentation d’oxygénation : des

groupes hydroxyles

 Déplacement des bandes vers les grandes longueurs d’onde

(déplacement bathochrome).

- Méthylation ou glycosylation :

spécialement des positions 3, 5, 7 et 4’ OH.

 Déplacement des bandes vers les longueurs d’onde courtes

(déplacement hypsochrome).

- Acétylation  Annule l’effet des groupes

hydroxyles sur le spectre d’absorption.

II.1.8.4.2. L’addition des réactifs : II.1.8.4.2.1. NaOH (ou NaOMe):

NaOH ou (NaOMe) est une base forte qui peut ioniser tous les groupes hydroxyles du

squelette flavonique. Le déplacement bathochrome et la variation d’intensité de la bande I après l’addition de NaOH, nous renseignent sur le nombre et la position .des .hydroxyles libres [36].L’apparition d’une nouvelle bande entre [320,335] nm par rapport au spectre MeOH, indique l’existence de 7-OH libre dans les flavonoïdes.

II.1.8.4.2.2.NaOAc :

L’acétate de sodium est une base faible, elle ionise uniquement les hydroxyles les plus

acides ; soit les groupes 7-OH, 4’-OH et 3-OH.

II.1.8.4.2.3. (NaOAc+H3BO3) :

En présence d'acétate de sodium, l'acide borique, forme des chélates avec les groupements O-dihydroxy, cela produit un effet bathochrome de la bande I

(50)

de 12 à 30 nm [36]. Sil'un des hydroxyles est méthoxylé, cet effet est annulé [37].

O O OH OH O O O O B OH

II.1.8.4.2.4. AlCl3 et (AlCl3+HCl) :

En présence de chlorure d’aluminium, les flavonoïdes qui contiennent un groupehydroxyle 5-OH [41,42], forment des complexes stables avec le groupement carbonyle voisin. Ils forment des complexes instables avec les groupes

orthodihydroxyles [43]. Les complexes formés entre AlCl3 et les groupes ortho

dihydroxyles des noyaux aromatiques A et B, avec quelques exceptions, se

décomposent en présence d’acide, par contre ceux formés entre le groupe carbonyle du

C-4 et 5-OH ou 3-OH sont stables, (figure 3).

O O OH OH HO _O O O O HO Al Cl O O OH OH HO O O O O HO Al Cl OH _O Al Cl H3BO3/NaOAc HClaq AlCl3 AlCl3 HClaq

(51)

Chapitre II : Les flavonoïdes et les huiles essentielles 2011 34 O O OH OH HO O Al Cl Cl

Figure 3 : Les différents complexes formés avec AlCl3 en présence d’acide.

♦ Le tableau (9) rassemble les principaux déplacements des bandes I et II en présence des réactifs dans le cas des flavones.

Tableau 9 : Les principaux déplacements des bandes I et II.

Les réactifs Les déplacements (nm) Interprétation

Bande I Bande II MeOH 304-350 328-357 250-280 250-280 Flavones Flavonols 3-OR NaOMe (NaOH) - Stable + 45 à + 65 1-L’intensité ne diminue pas/ MeOH. 2-L’intensité diminue / MeOH. - L’intensité diminue avec le temps, décomposition 4’-OH 4’-OR ; 3-OH

3,4’-OH ; Ortho di-OH sur A (6,7) ou (7,8) ;

Ortho di-OH sur B.

Nouvelle bande par rapport au spectre MeOH entre [320-335]

7-OH Complexe stable

(52)

Chapitre II : Les flavonoïdes et les huiles essentielles 2011 NaOAc +5 à +20 déplacement diminue en présence d’un substituant en 6ou 8. Pas de déplacement ou très faible. Spectre qui se décompose avec le temps. 7-OH 7-OH 5, 6 ,7-tri-OH ou 5, 7, 8-tri-OH NaOAc+H3BO3 +12 à +36 +05 à +10

Ortho di-OH sur B Ortho di-OH sur A (6,7) ou (7,8).

AlCl3 Une seule bande entre 420-430

Ortho di-OH sur B avec 5-OH MeOH / (AlCl3 + HCl) +17 à +20 +35 à +55

5-OH avec une

oxygénation en 6. 5-OH et 3-OCH3 AlCl3 / (AlCl3+HCl) -20 à -40 avec un sommet ou épaulement entre [350-360]. -20 à -25

Ortho di-OH sur B.

Ortho di-OH sur A

et ortho di-OH sur

B ou tri-OH sur B.

/= par rapport à (-) = hypsochrome. (+) = bathochrome.

II.1.8.5.La spectroscopie de RMN 1H et 13C:

La spectroscopie de résonance magnétique nucléaire est une méthode qui nous informe sur l’environnement des différents protons, elle permet de connaître :

- / La position et le nombre de substituants méthoxyles porté par le squelette flavonique [44,45].

(53)

36

- / Le nombre des sucres liés à l’aglycone ainsi que la nature de leur orientation (α ou β).

II.2.Les huiles essentielles : II.2.1.Définition :

Malgré l’usage courant de ce terme « huile essentielles », il est très difficile de lui attribuer une seule définition, car ses domaines d’applications sont tellement divers que l’on ne peut avoir une seule définition qui englobe et qui reflète toutes ses caractéristiques.

Les huiles essentielles sont des produits odorants, volatils du métabolisme secondaire d’une plante aromatique, normalement formées dans des cellules spécialisées ou groupe de cellules [46].

Les huiles essentielles sont des mélanges de composés lipophiles, volatils et souvent liquides, synthétisés et stockés dans certains tissus végétaux spécialisés. Elles sont responsables de l’odeur caractéristique de la plante [47].

Selon la Pharmacopée Européenne (1997), les huiles essentielles sont des produits de composition assez complexe renfermant des principes volatils contenus dans les végétaux et plus ou moins modifiés au cours de la préparation.

II.2.2.Répartition botanique et localisation des huiles essentielles :

Parmi les espèces végétales (800000 à 1500000 selon les botanistes), 10% seulement sont dites aromatiques, c’est-à-dire elles synthétisent et secrètent des infimes quantités d’huiles essentielles [48].

La biosynthèse des huiles essentielles revient aux appareils sécréteurs contenus dans les organes végétaux (feuilles, fleurs, écorces, bois, racines, fruits et grain). Ces appareils sont souvent situés sur ou à proximité de la surface du végétal et c’est l’espèce à laquelle appartient l’arbre ou la plante qui va déterminer lequel va entrer en action : poils sécréteurs externes dans le cas des Labiées et des Géraniacées, celles sécrétrices

(54)

dans le cas des Rosacées et Rutacées, et canaux sécréteurs pour les Ombellifères et les conifères [48].

II.2.3.Méthodes d’extractions des huiles essentielles:

Les méthodes d’extraction, qui dépendent du génie des procédés, sont multiples par leurs usages et diversifiées par leurs techniques ; ces méthodes applicables à l’extraction des huiles essentielles, le sont aussi pour d’autres domaines ; elles peuvent être divisées en deux catégories :

 Les méthodes conventionnelles.  Les méthodes dites innovantes [49]. Interscience, NEW JERSSY, 2003

Dans la catégorie conventionnelle on trouve :  L’hydrodistilation.

 L’entrainement à la vapeur d’eau.  L’extraction par Soxhlet.

Dans la catégorie dite innovante on trouve :  L’extraction par fluide supercritique.

 L’hydrodistilation assistée par micro-ondes.  La distillation sèche assistée par micro-ondes.  L’extraction assistée par ultra-sons.

Le choix d’une méthode est dicté par divers facteurs :  La disponibilité du matériel.

 Le coût financier.  L’usage de l’extraction.

II.2.3.1.Extraction à la vapeur d’eau : II.2.3.1.1.Hydrodistillation :

L’hydrodistillatoin est sans aucun doute le procédé chimique le plus ancien. En effet, il fut importé en Europe par les Arabes entre le VIIIème et le Xème siècle mais le principe était déjà connu et utilisé par les Egyptiens dès le IVème siècle avant J.C. Il est aussi le plus utilisé, le plus rentable et convenant le mieux à l’extraction des molécules en vue d’une utilisation thérapeutique [50].