La chimie des
plantes médicinales
http://www.unice.fr/lasi/
Bibliographie
*Asimov, I., L’univers de la science, InterEditions., Paris, 1986.
*Bruneton, J., Pharmacognosie – Phytochimie, plantes médicinales, Editions Tec & Doc, Paris, 1999.
*Chast, F., Histoire contemporaine des médicaments, Editions La Découverte, Paris, 1995.
*Hofmann, A., LSD, mon enfant terrible, Editions du lézard, Paris, 1997.
*Hostettmann, K., Tout savoir sur le pouvoir des plantes, sources de médicaments, Editions Favre, Lausanne, 1997.
*Hostettmann, K., Tout savoir sur les plantes qui deviennent des drogues, Editions Favre, Lausanne, 2002.
*Humphrey, A. J. and O’Hagan D., Nat. Prod. Rep., 2001, 18, 494–502.
*Patrick, G.L., Chimie Pharmaceutique, Editions De Boeck, Bruxelles, 2003.
*Perrine, D.M., The chemistry of mind-altering drugs, American Chemical Society, Washington, DC, 1996.
*Sévenet, T., Plantes, molécules et médicaments, Ed. CNRS Nathan, Paris, 1994.
*Shulz, R., Hansel, R., Tyler V. E., Rational Phytotherapy, Ed. Springer, Berlin, 2001.
*Wichtl, M., Anton, R., Plantes thérapeutiques, Editions Tec & Doc, Paris, 1999.
Généralités
Apport de la chimie
3 classes de molécules actives -Alcaloïdes
-Terpènoïdes -Flavonoïdes
La chimie des
plantes médicinales
Les plantes médicinales
Pharmacognosie
Pharmakon : poison
Gnosis : connaissance
Les plantes médicinales Pharmacognosie
Etude des matières premières et des substances à visée thérapeutique d’ origine biologique
Pharmacognosie Pharmacognosie Médecine
Biologie Botanique
Chimiotaxonomie Ethnopharmacologie
Chimie
Pharmacologie
Biochimie
Pharmacognosie Pharmacognosie
Chimie
Identification du (des) principe(s) actif(s)
*Optimisation de son emploi.
*Optimisation de sa production.
*Production d’ analogues synthétiques.
Monosubstance pure Phytomédicament
*Mélange complexe de produits.
*Composition qualitative et quantitative difficile à définir.
Effet physiologique complexe.
*Substance pure, chimiquement définie.
*Quantité administrée modulable avec précision.
Effet physiologique relativement reproductible.
Différentes formes de phytomédicaments :
Infusion Décoction Extrait
Teinture Sirop
Huile essentielle
hν CO2
HO O
HO
OHOH OH
osides
heterosides glucides
Glucose
O O
O-
Pyruvate
O
SCoA
AcetylCoA
phenols lipides
O O-
Shikimate
OH HO
HO
coumarines quinones
phenols
flavonoides H2O
aminoacides
alcaloides
OPP
terpenoides
IPP
alcali = soude eidos = aspect
Les alcaloïdes
Alcaloïdes: Substances organiques azotées, basiques, d’origine naturelle.
*L’ atome d’ azote est inclus dans un hétérocycle :
*Biosynthétiquement issus d’ acides aminés.
N N N N N
Exemples d’alcaloïdes:
Nicotine Caféine
Cocaïne Quinine
N
N N
N O CH3
CH3 H3C
O
N
CH3O N
OH N
N CH3
N
O H
O
OCH3
O
Historique
1803 : Derosne isole un mélange d’alcaloïdes de l’opium.
1806 : Serturner isole la morphine, principe actif de l’opium.
1809 : La nicotine est isolée du tabac.
1817-1820 : Pelletier et Caventou isolent la caféine, la strychnine et la quinine.
1870 : Schiff élucide la structure de la coniine.
1925 : Robinson élucide la structure de la morphine.
1944 : Première synthèse de la quinine par Woodward.
1952 : Première synthèse de la morphine par Woodward.
Distribution :
Angiospermes : 10 à 15% alcaloïdifères.
Bactéries : exceptionnel.
Champignons : rare.
N H OH N
Psilocine :
Distribution :
Espèces animales :
Solenopsine A
N H HO
N
O
Hyrtiosulawesine
NH OH
HN O
OH
Samaderine
N H N
O OH
Castoramine
pH acide
Forme saline
H N
*Solide cristallin à point de fusion élevé.
*Soluble dans l’eau.
*Insoluble dans les solvants organiques.
pH basique
Base libre
*Huile ou solide amorphe à bas point de fusion.
*Insoluble dans l’eau.
*Soluble dans les solvants organiques.
N
Datura Stramonium L.
Datura Stramonium L.
Datura Stramonium L.
Datura Stramonium L.
Datura Stramonium L.
N
O H
O
OH
Atropine
N O
O H
O
OH
Scopolamine
N
O H
O
OH
N O
O H
O
OH
Scopolamine Atropine
Extraction des alcaloïdes de Datura Stramonium L.
1) Epuisement du matériel végétal avec de l’ eau acidulée.
H N
H N
2) Filtration.
H N
H N
3) Alcalinisation de la solution de sels d’ alcaloïdes.
H
N N
4) Extraction des alcaloïdes de la phase aqueuse.
N N
4) Extraction des alcaloïdes de la phase aqueuse.
N N
5) Evaporation de la solution organique d’ alcaloïdes.
N N
5) Evaporation de la solution organique d’ alcaloïdes.
N N
Les alcaloïdes dérivés de la
phénylalanine ou de la tyrosine :
NH2 COOH
Phenylalanine
Tyrosine Tetrahydroisoquinoleines
R N
O N
Tropolones
Le pavot
Papaver somniferum L.
Le pavot
Papaver somniferum L.
La préparation de l’ opium.
La préparation de l’ opium.
La chimie de l’ opium.
O
HO
N CH3 HO
Morphine
Les alcaloïdes de l’ opium
O
HO
N CH3 CH3O
O
HO
N CH3 HO
O
CH3O
N CH3 CH3O
O N O
O O
CH3O
OCH3 CH3O
CH3O N CH3O
CH3O
OCH3
Morphine (10-12%) Codeine (2,5-5%) Thebaine (<1%)
Papaverine (0,5-1,5%) Noscapine (2-10%)
La préparation de la morphine.
O
HO
N CH3 HO
Morphine
Les analogues de la morphine.
O
HO
N CH3 HO
Morphine
O
HO
N CH3 CH3O
Codeine
CH3I OH-
Les analogues de la morphine.
(CH3CO)2O COOH
OH
COOH
OOCCH3
Acide salicylique Aspirine (1896)
O
HO
N CH3 HO
Morphine
O
CH3COO
N CH3 CH3COO
Heroine (1898)
(CH3CO)2O
Les analogues de la morphine.
O
CH3COO
N CH3 CH3COO
Heroine
O
CH3COO
N CH3 HO
6-acetylmorphine
Les analogues de la morphine.
O
N CH3O
Thebaine
CH3O
O
N CH3O
CH3O O
O
Oripavine
O
N HO
CH3O
OH
Etorphine
MgBr
Les analogues de la morphine.
O
HO
N CH3 HO
Morphine
N CH3 HO
Ketobemidone
O
Les analogues de la morphine.
R' N R''
CH3 Cl
O
O
R' N R''
CH3 Cl O
O R'
N R''
O
O
CH3Cl +
R'
NH R''
O
O CH3OH
+
CH3O R'
N R''
R
RX Morphine
Les analogues de la morphine.
O
HO
N CH3 HO
Morphine
O
HO
N HO
Nalorphine
O
N HO
Naloxone
O
Antagonistes de la morphine
Les analogues de la morphine
O
HO
N CH3 HO
Morphine
O
HO
N R HO
Les analogues de la morphine
R' N R''
CH3 Cl
O
O
R' N R''
CH3 Cl O
O R'
N R''
O
O
CH3Cl +
R'
NH R''
O
O CH3OH
+
CH3O R'
N R''
R
RX Morphine
Les analogues de la morphine
O
HO
N CH3 HO
Morphine
O
HO
N HO
O
N HO
HO
Activite nulle Activite x 14
Les analogues de la morphine
O
HO
N CH3 HO
Morphine
O
HO
N HO
Nalorphine
O
N HO
Naloxone
O
Les analogues de la morphine
O
HO
N CH3 HO
Morphine
O
HO
N HO
Nalorphine
O
N HO
Naloxone
O
Antagonistes de la morphine
Les analogues de la morphine
O
HO
N CH3 HO
Morphine
N CH3 HO
Ketobemidone
O N
Fentanyl
N O
La chimie du pavot : Conclusion
Phytomédicament : opium, laudanum Monosubstance pure : morphine
Produits d’ hémisynthèse : codeine, etorphine, naloxone...
Produits de synthèse : kétobémidone, fentanyl...
Les curares
Chondrodendron tomentosum.
A.T. : 2-10% dont (+)-tubocurarine.
*Myorelaxant.
N
CH2
OH OH OCH3
H3C
H3C H
NH O
O
OCH3
CH3 H
(+)-tubocurarine.
Les curares.
N CH2
OH OH
OCH3
H3C
CHH3
NH O
O
CH3 H
CH3O
(+)-tubocurarine.
Les curares.
N
N
HO N
N
OH
C-toxiferine.
N CH2
OH OH OCH3
H3C
CHH3
NH O
O
CH3 H
CH3O
(+)-tubocurarine.
N N decamethonium
N N
O
O O
O
pancuronium
La colchique
Colchicum autumnale L.
A.T. : 0,3-1,2%.
0,6% de colchicine (moy.)
*Antiinflammatoire.
Colchicine
O CH3O
CH3O CH3O
H N
O
CH3O
Les alcaloïdes dérivés de l’ ornithine : Les alcaloïdes tropaniques.
N NH2
HOOC COOH
NH2 H2N COOH
Acide glutamique Ornithine Tropane
La belladone.
Atropa belladona L.
A.T. : 0,3-0,6% dont 90% d hyoscyamine.
N
O H
O
OH (-)-hyoscyamine
*Traitement de la toux
*Traitement de la constipation
Le stramoine (datura officinal) Datura stramonium L.
A.T. : 0,2-0,5% dont 2/3 d hyoscyamine et
1/3 de scopolamine.
*Sédatif de la gêne respiratoire
N O
O H
O
OH (-)-scopolamine
Datura Stramonium L.
Datura Stramonium L.
Datura Stramonium L.
La jusquiame
Hyoscyamus niger L.
A.T. : 0,04-0,15% dont 2/3 d hyoscyamine et
1/3 de scopolamine.
N O
O H
O
OH (-)-scopolamine
La mandragore
Mandragora officinarum L.
*Peu utilisée
hyoscyamine et scopolamine.
L¶atropine
*Traitement de l’ infarctus
*Antispasmodique
*Traitement du syndrome de Parkinson
*Traitement d’ affections oculaires
N
O H
O
OH
La scopolamine
*Traitement du mal des transports.
N O
O H
O
OH
Le cocaier
Erythroxylum coca Lam.
A.T. : 0,5-1,5% dont 30 à 50% de cocaïne.
*Anesthésie locale.
N
O cocaine
H O
OCH3
O
Les alcaloïdes dérivés du tryptophane
N H
NH2
COOH
N H
Indole
L¶ergot de seigle Claviceps purpurea
L¶ergot de seigle Claviceps purpurea
A.T. : env. 1%.
N H
N O
HN N
O
CH3 N
O HO
O
H
Ergotamine
L¶ergot de seigle Claviceps purpurea
N H
N O
HN N
O
CH3 N
O HO
O
H
Ergotamine
N H
N O
HN
CH3 H
Ergobasine
OH
N H
N O
OH
CH3 H
Acide lysergique
L¶ergot de seigle Claviceps purpurea
N H
N O
HN N
O
CH3 N
O HO
O
H
Ergotamine
N H
N O
OH
CH3 H
Acide lysergique
N H
N O
HN
CH3 H
Ergobasine
OH
H2N
OH
OH-
L¶ergot de seigle Claviceps purpurea
N H
N O
OH
CH3 H
Acide lysergique
N H
N O
HN
CH3 H
Methylergometrine
OH
H2N
OH
L¶ergot de seigle Claviceps purpurea
N H
N O
HN N
O
CH3 N
O HO
O
H
Ergocristine
N H
N O
HN N
O
CH3 N
O HO
O
H
Dihydroergocristine
L¶ergot de seigle Claviceps purpurea
N H
N O
OH
CH3 H
Acide lysergique
N H
N O
N
CH3 HN H
LSD
La pervenche de Madagascar Catharanthus roseus L.
A.T. : 0.2-1%.
N H
N HO
N CH3O
N
H OH
OCOCH3 COOCH3
R
R=CH3 : vinblastine R=CHO : vincristine
O
O
La pervenche de Madagascar Catharanthus roseus L.
N H
N HO
N CH3O
N
H OH
OCOCH3 COOCH3
R
R=CH3 : vinblastine
N CH3O
N
H OH
OCOCH3 COOCH3
CH3 O
O
N H
N
O
O
vindoline
catharanthine
Le quinquina Cinchona spp.
A.T. : > 6% dont 30-60%
d alcaloides de type quinine.
N
CH3O N
OH
Quinine
Le quinquina Cinchona spp.
N
CH3O N
OH
Quinine
N
HN
Chloroquine
Cl
NEt2
N
OH
Mefloquine
F3C
CF3 NH
Le quinquina Cinchona spp.
N
CH3O N
OH
Quinine
N
HN
Chloroquine
Cl
NEt2
N
OH
Mefloquine
F3C
CF3 NH
O O
O H H
O O
Artemisinine
Les terpènoïdes
CO2
HO O
HO
OHOH OH
Glucose
O O
O-
Pyruvate
O
SCoA
AcetylCoA
H2O
OPP
IPP
OPP
DMAPP
OPP
IPP
GPP
OPP
Les terpènoïdes
OH
N H
N O
OH
CH3 H
Acide lysergique Menthol
O
OH
Tetrahydrocannabinol
L¶if
Taxus baccata L.
O OH
O OH
O
O
O O O O
O O
N H O
OH
Taxol
L¶if
Taxus baccata L.
O OH
O OH
O
O
O O O O
O O
N H O
OH
O OH
O OH
HO
HO
O O O O
Taxol 10-desacetylbaccatine III
L¶if
Taxus baccata L.
O OH
O OH
O
O
O O O O
O O
N H O
OH
Taxol
O OH
O OH
HO
O
O O O O O
N H O
OH
docetaxel
