Pharmacognosie

Chapitre I : Introduction: les domaines de la pharmacognosie :
Etymologie :Pharmacologie vient du grec pharmakon (drogue, venin, poison) et gnosis
(connaissance ).
Définition : Science appliquée traitant des matières premières et des substances à potentialité
médicamenteuse d’origine biologique.
Ces substance d’origine biologiques sont issues de végétaux, d'animaux ou encore de
fermentation à partir de micro-organismes.
Une drogue est la partie ou l’organe désseché d’une plante, d’un animal ou d’un champignon.
Caractère multidisciplinaire :
La botanique et l' ethnopharmacologie considèrent l'historique des plantes médicinales et
l'inventaire de leur utilisation en médecine traditionnelle.
L'agronomie : sélection, culture, récolte, conservation et distribution des plantes médicinales.
Phytochimie et biologie végétale: abordent la biogenèse des constituants actifs et de leur
isolement, l'étude de leur structure chimique au moyen de techniques modernes de
spectrométrie.
Pharmacologie, toxicologie et médecine.
Analyse pharmaceutique: méthodes de standardisation.
Biochimie végétale et biotechnologie; mise au point des méthodes de production in vitro de
métabolites secondaires au moyen de culture de tissus et de cellules végétales.
Aspects historiques
1895 : la thériaque (prépa pharmaceutique utilisé contre les poisons les plus divers.)
1899 : mise sur le marché de l’aspirine, premier médicament moderne.
Du végétal au médicament :
A la fin du précambrien on voit la colonisation des terres émergées. C'est un environnement
hypermutable. Il n'y a pas d'azote et on voit apparaître progressivement 1'02. Il y a ensuite une
différenciation entre les règnes animal et végétal mais avec une croissance commune. Leur but
est de se nourrir, se reproduire et communiquer ce qui engendrent de nombreuses mutations et
seuls les meilleurs individus subsistent
Rôle des métabolites secondaires :
Au niveau du métabolisme primaire par exemple: les caroténoïdes et flavonoïdes ont un
rôle dans la photosynthèse, la détoxification et la défense contre les stress oxydatifs.

Au niveau des relations avec le monde extérieur :
Immunité végétale: soutien et protection du métabolisme primaire.
Phytoalexines (ex : le resvératrol) il est produit par le grain de raisin après une, attaque
par un champignon; dérivé d'un noyau stilbène il a une action antitumorale et
antirhumatismale.

1
Discrimination entre plantes alimentaires. médicinales et toxiques :
Quelques exemples connus chez les primates: Veronia amygdalina a une action
antiparasitaire.

Expériences malencontreuses  relations de cause à effet

Double territoire inconnu: l'agent thérapeutique et l'individu malade.

La sélection des espèces végétales et des doses utiles s'est opérée à partir de relation
évidentes, immédiates ou presque immédiates entre l'administration de la plante et l'apparition
des effets recherchés  danger (ex: crotalaria retusa, Fabaceae responsable d'intoxications
hépatiques ).
Préhistoire du médicament :

La sélection des espèces médicinales a résulté d'expérimentation par l'homme sur l'homme.

Le processus de sélection a été entièrement empirique ( remèdes de bonnes femmes ). Le
règne végétal offre une ressource inépuisable de molécules étonnamment variées.

Phytothérapie = chimiothérapie  Médecine douce
Phytothérapie  phytopharmacie.
Plantes alimentaires: innocuité démontrée par un usage fréquent, la toxicité de certaines
espèces est écartée par l'usage sélectif de certains organes ou par les traitements culinaires.
Plantes médicinales et alimentaires : Les bénéfices nutritionnels de certaines plantes
ambivalentes comme les plantes aromatiques sont accompagnés d'une réduction des risque de
maladies chroniques et dégénératives  effets à confirmer.
Plantes médicinales de type A: l'usage traditionnel de ces plantes est l'indice d'une toxicité
faible qui reste cependant à confirmer. Leurs bénéfices et effets indésirables sont tels que
l'utilisation d'extraits totaux ou partiellement purifiés, correctement standardisés, est
envisageable.
Plantes médicinales de type B : Pour ce groupe les bénéfices et effets indésirables sont tels
que l'isolement du ou des constituants actifs est indispensable  hémisynthèse, synthèse totale,
modifications structurales.
Plantes toxiques : La valeur du rapport bénéfices thérapeutiques / effets indésirables est
défavorable  pas d'exploitation directe en thérapeutique sans d'éventuelles modification
structurales.
De la médecine traditionnelle au médicament moderne :
Plante entière  partie de la plante (drogue )  extrait  mélange de PA (principes actifs) 
PA purifiés  dérivés obtenus par hémisynthèse.
Les constituants actifs purifiés peuvent être obtenus par des cultures végétales in vitro.
Exemple: herbe de bel1adone  feuil1e  extrait  alcaloïdes totaux  hyosciamine et
scopolamine  méthylatropine, butylscopolamine et ipratropium.
2
Les plantes dans la thérapeutique actuelle :
Phytothérapie  mélange complexe de constituants dont les effets peuvent se potentialiser ou
s'annuler  métabolisation complexe qui peut modifier les interactions entre les constituants
 essais cliniques indispensables pour confirmer l'activité ou l'innocuité.
= Chimiothérapie  quelques substances au profil pharmacologique parfaitement connu 
métabolisation parfaitement connue  profil clinique parfaitement connu.
Médicaments utilisés en médecine ambulatoire et médicaments de confort.
 possibilité de médicaments à base de plantes  végétaux ou extractifs végétaux.
Contenant un ou un nombre très réduit de substances actives dont les activités
pharmacologiques individuelles sont bien connues.

Contenant plusieurs constituants actifs connus agissant en synergie et dont les activités
pharmacologiques individuelles ne sont pas encore bien précisées.

Dont les activités pharmacologiques ne sont pas encore définitivement établies et dont les
constituants actifs doivent encore faire l’objet d’études phytochimiques.

Médicaments utilisés en clinique et médicaments d’urgence  produits parfaitement purifiés.
3
Chapitre II : Les voies de biogenèse.
Méthodes d'étude :
1.
Elles nécessitent la destruction de la cellule végétative, le recueil des enzymes du métabolisme
et leur étude in vitro.
A.
Production de traceurs :
Deux types de traceurs peuvent être utilisés. Il s'agit des traceurs radioactifs et des isotopes
stables. Ces derniers sont plus utilisés car leur identification est plus aisée.
B.
Introduction des traceurs :
Elle peut se faire de trois manières :

Par la racine pour des plantes qui se développent dans des substances nutritives

Dans l'organe étudié pour les plantes à tige creuse ou à capsule.

Par incision dans la tige. Si la plante est rigide  dans les parties aériennes.
C.
Exemples d'utilisation de précurseurs marqués
Double incorporation: au niveau du O, du C ou du N.
Rem : la plante peut emprunter une autre voie métabolique que celle attendue. On voit alors des
atomes radioactifs à de mauvais endroits.

Administration compétitive :
A est précurseur de C. Comment savoir si l'intermédiaire est B ou B'  3 expériences sont
effectuées :

A marqué  dosage de C marqué
A marqué + B non marqué  dosage de C marqué.
Si B est un intermédiaire la radioactivité de C diminue.
A marqué + B' non marqué  dosage de C marqué.
Si B' n'influence pas la radioactivité de C ne diminue pas.
Analyse séquentielle :
On place la plante dans une atmosphère CO2 (C14) toutes les 5 à 10 minutes et on observe
l'incorporation du carbone 14 au cours du temps pour déterminer la voie de biogenèse (Voir
exemple de la menthe Pg 2-3.)

Localisation des métabolites marqués dans les tissus :
autoradiographie.
Dans quel tissu la biogenèse a lieu ? L'autoradiographie va nous permettre de répondre à cette
question. L'organe étudié est placé à côté d'un papier photographique et on prend des photos des
endroits où se trouve la radioactivité (car elle réagit avec Ag+).
Cette radiographie nous renseigne sur les substances marquées dans le tissu et les modifications
structurelles qu' elles peuvent subir.
D.
4
Culture d'organe et de tissus in vitro :
E.
C' est facile à manipuler mais il y a des risques de dérivation du métabolisme lorsque l' on passe
in vitro. Il peut y avoir culture de cellules isolées ou de grains de pollen.
Greffes :
F.
On en fait pour rechercher les sites du métabolisme primaire et secondaire.
Ex: formation d'alcaloïdes étudiée sur des plantes greffées dont Datura stramonium.
Si on ajoute une greffe de la partie aérienne de Datura sur une racine de tomate il y a des
alcaloïdes tandis que si on fait l'inverse il n'y en a pas.
Souches mutantes
G.
On peut voir si après mutation les voies biologiques fonctionnent encore.
Ex: avec des substances mutagènes on introduit des dégâts dans l'ADN. On obtient des
molécules filles dont le métabolisme est altéré.
Apport de la chimiotaxinomie
H.
Les voies métaboliques pour arriver aux métabolites secondaires se sont fort diversifiées. II
existe une relation étroite entre un métabolite secondaire produit par une plante et la position
taxinomique occupée par cette espèce.
Les papaver :
On trouve surtout les métabolites secondaires dans papaver somniferum et papaver setigerum.
Dans les autres il n 'y a que des traces.
Plus la voie de synthèse est complexe, plus la distribution des métabolites secondaires est
restreinte.

La nicotine: Ses précurseurs sont répandus, on les trouve dans de nombreuses espèces
(ornithine).


les Asteraceae.
La chimiotaxinomie permet de privilégier la recherche de PA dans certaines
espèces ou familles.
Origine des briques du métabolisme secondaire :
2.
Cycles du métabolisme primaire :
A.
1)
la photosynthèse
H2O  ½ O2 + 2 e- + 2 H+
La photosynthèse est un cycle fondamental. Ce cycle nécessite :
5
Du CO2 :
C'est la première brique élémentaire. Il constitue la source de carbone utilisée pour la synthèse
des sucres, de l'amidon, de la cellulose, des lipides, des protéines et des acides nucléiques.

De la lumière :
Les récepteurs de la lumière sont la chlorophylle et les caroténoïdes. Ceux-ci permettent
d'augmenter le spectre d'absorption de la chlorophylle.
L'absorption de la lumière crée un flux d'électrons à travers une série de transporteurs liés aux
thylakoïdes des chloroplastes. Il y a oxydation d'eau en O2 avec synthèse de NADPH et d'ATP
grâce à la génération du flux de protons.


de l'eau.

de l'énergie.

une plante
La photosynthèse aboutit à la formation de glyceraldéhyde-3-P qui s'interconvertit en
dihydroxyacétone-P .
A partir de ces deux briques on peut synthétiser des oses et osides ou former de l'énergie via la
glycolyse.
Synthèse des oses :
La condensation des deux briques à l'aide d'une transaldolase aboutit à la formation
de fructose-l,6-diP.
Une déphosphorylation par la fructose-l,6bisphosphatase aboutit au fructose-6P.
A partir de ce fructose-6P deux voies sont possibles :
Synthèse des oses, des osides et de l’amidon.
Association avec le glycéraldéhyde-3P grâce à une transkétolase pour former des
sucres en C4 et C5 : l’érythrose-4P et le xylulose-5P.
L’érythrose est une brique élémentaire pour la biogenèse des métabolites secondaires.
2)
la glycolyse :
Il s'agit de la voie de l'acétylCoA.
L' AcCoA permet la condensation de groupements acétyles ce qui mène au mévalonate et par la
suite aux terpènes.
Il y a dégradation du glucose en pyruvate.
La photosynthèse peut entrer directement dans la glycolyse par ses deux briques élémentaires :
Photosynthèse  Dihydroacetone-P (DHA-P) et glyceraldéhyde-P (GA-3P)  glycolyse 
trioses-P  PEP (phosphoenolpyruvate)  Pyruvate  AcCoA  Krebs.
Le phosphoénolpyruvate et le pyruvate sont les deux briques élémentaires de la.glycolyse..
La première est un dérivé riche en énergie qui s'hydrolyse en pyruvate avec formation d’ATP.
Le pyruvate est un produit de dégradation commun à tous les sucres et des acides aminés.
C'est un intermédiaire clé dans les métabolismes primaires et secondaires.
6
La glycolyse aboutit donc à l' AcCoA. principal substrat du cycle de Krebs,
3)
le cycle de Krebs :
Dans ce cycle l'AcCoA est dégradé en CO2 et son énergie est transférée sur les coenzymes NAD
et FAD. L'énergie est récupérée grâce à la chaîne respiratoire mitochondriale.
Les deux briques de base de ce cycle sont l'α-cetoglutarate et l'oxaloacétate. Elles sont
nécessaires à la synthèse des acides aminés qui sont à la base de la synthèse des alcaloïdes.
A partir du cetoglutarate on obtient le glutamate et la glutamine qui jouent un rôle important
dans le catabolisme des ammoniums et la synthèse des acides aminés. La synthèse de l'arginine
est complexe (cycle de l'urée).
B.
Acide mévalonique et unités isoprènes :
C.
Biogenèse des dérivés aromatiques :
Trois voies de biogenèse sont possibles pour l'obtention de dérivés aromatiques.

voie de l'acide shikimique.

Voie acétate.

Voie polyacétals.
7
Systématique des métabolites secondaires
Oses et osides :
3.
A.
Rappel de nomenclature :
Les oses ont pour formule Cn(H2O)m , ils possèdent une fonction aldéhydique ou cétonique et
(n-1) fonctions alcools. Ils possèdent 3 à 9 carbones.
Il s'agit
D'aldoses : pentoses (ribose, arabinose, xylose,. ..), méthylpentoses (rhamnose,
fucose, ...), désoxyoses ( digitoxose,. ..), hexoses (glucose, galactose, mannose,. ..).

De cétoses: fructose.

De dérivés osidiques : acides uroniques (ac.glucuronique, mannuronique, galacturonique,
...), polyalcools (sorbitol, mannitol, inositol, ...), esters d'oses (acétates, sulfates ), oses
aminés (glucosamine,. ..).

Les osides  Holosides et hétérosides.
Les holosides sont constitués de l’association d’oses et/ou de dérivés osidiques.
Il s'agit

Des oligoholosides qui possèdent maximum dix unités oses.

Des polyholosides ou polysaccharides qui possèdent plus de dix unités oses. Ils peuvent être
homogènes ou hétérogènes.
Les hétérosides sont formés d 'oses combinés à une autre substance appelé aglycone ou génine.
Il s'agit des glucosinolates, des hétérosides cyanogènes, de phénol, coumariniques,
flavonoïdiques, quinoniques, formés à partir de terpénoïdes, ...
Le nom des sucres est tout d'abord basé sur le nombre de carbones.
On ajoute le suffixe -ose s'il s'agit d'un aldose et le suffixe -ulose s'il s'agit d'un cétose.
La méthode de Fisher permet de visualiser les configurations D ou L qui n'ont pas de lien avec
le pouvoir rotatoire.
Par convention le sucre est D si le groupement hydroxyle le plus éloigné de la fonction
carbonyle est à droite. Il est L si ce groupe est à gauche.
On note aussi les sucres par α ou β. Ce sont des formes anomères. Le sucre est α si le OH à
la même configuration que dans la représentation de Fisher et β dans le cas inverse.
Dans les formes cyclisées on distingue deux types de cycles: les pyranes en C6 et les furanes en
C5.
Formation des osides : anomère + R-OH  glycoside + H2O .
B.
les polyholosides :
8
Ils sont homogènes ou hétérogènes, neutres ou acides, linéaires ou ramifiés.
Trois types d’association sont possibles :
Séquence périodique: les oses sont répartis le long de la chaîne linéaire. C'est un ruban étiré
dans le cas d'un lien β 1,4 ; une hélice pour un lien α l,4 et une conformation flexible pour un
lien 1,6.

Séquence interrompue : Zones à périodicité régulière qui alternent avec des zones
hétérogènes. On les trouve au niveau des interactions polymères-polymères.

Séquence complètement hétérogène : séquence aléatoire seulement rencontrée dans le
cadre de lien polymère-solvant.

Gélification : Il s’agit de réseaux micromoléculaires tridimensionnels qui retiennent la
phase liquide entre leurs mailles. On passe du désordre à l’ordre avec association de
chaînes.
La structure du polymère a une grande influence sur l'aptitude à la gélification :

Les homopolymères réguliers (zones de jonctions très étendues).

Les polymères hétérogènes et dépourvus de séquence régulière (dispersés dans le solvant).

Les polymères à séquences régulières interrompues par des motifs irréguliers (gels
élastiques ).

Les polymères acides (comportent une molécule d'ac.uronique ou des oses sulfonylés).

Les polymères branchés (forment des gels quand ils sont en forte concentration)
Les polyholosides peuvent être isolés par leur solubilité dans l’eau. On ajoute de l’éthanol pour
désolvater le polymère et provoquer sa précipitation.
On les filtre sur gel, on peut aussi utiliser des résines échangeuses d’ions.
Les homopolyholosides : arabanes, xylanes, mannanes, glucosanes, fructosanes et galactanes
sont des fibres alimentaires.
Les hétéropolyholosides :

hémi-celluloses, gommes, mucilages et pectines.

hydrocolloïdes des algues.

glycosaminoglycanes: composés de disaccharides répétitifs dont l'un des deux est toujours
NAM ou NAG (ac.hyaluronique, chondroïtine sulfate, héparine).
C.
Les hétérosides :
Il y a combinaison d'un ose avec différents types de molécules. Cette combinaison
s'accompagne de la perte d'une molécule d'eau.
Selon le type de liaison on distingue les O, S, N, C-hétérosides
Dans les végétaux les hétérosides sont pour la plupart synthétisés par l'intervention d' enzymes
plus ou moins spécifiques.
Plusieurs oses peuvent être liés à la même génine c'est pourquoi l'extraction reste une étape très
délicate.
D.
Méthodes d’analyse des glucides :
9
1) Extraction
On utilise l’éthanol ou le méthanol  extraction de tissus frais.
2) Réactions spécifiques


Réactions de Keller-Killiani pour les 2-désoxy-oses : on dissout l’ose dans l’acide
acétique et on superpose de l’H2SO4 conc.  formation d’un anneau
brun à l’interface puis diffusion de la couleur dans l’ac. acétique qui
devient bleu.
Réaction à l’oxychlorure de ruthénium ammoniacal pour les acides uroniques :
obtention d’une coloration rouge.
3) Dosage par voie enzymatique
Se pratique pour certains oses libres, diholosides et polyosides.
4) Détermination de l’indice de gonflement
Pour certains polyosides : on place la poudre dans l’eau et on mesure le volume atteint
après un temps donné.
5) Chromatographie
Planaire : sur papier ou sur couche mince (puis vaporisation d'enzymes).
Electrophorèse : uniquement pour les dérivés ionisables ( ac.uroniques)

GC : on utilise la trifluoroacétylation ou silylation. La sensibilité est élevée et la résolution
est bonne à tel point que pour un ose on obtient 5 pics c’est à dire pour les anomères pyraniques
et furanniques et la forme linéaire. Cette méthode permet la séparation des anomères.
R-OH + (CF3CO)2N-CH3  R-OOC-CF3 + CF3CO-NH-CH3
R-OH + CF3C(O-Si(CH3)3)=N-Si(CH3)3  R-O-Si(CH3)3 + CF3CONH2 + CF3C(OH)
=
N-Si(CH3)3.

HPLC : on utilise des phases aminées. Cette méthode permet la séparation des oses en un
temps très réduit mais l’inconvénient est que les phases aminées sont peu stables, la détection
est dès lors peu spécifique et peu sensible. Cette méthode est utilisée pour la séparation et
l’identification des oligoholosides.

Chromato d’exclusion : permet de déterminer la taille moléculaire.


E.
Méthodes d'analyse des osides :
1) Spectrométrie de masse :
Pour les composés peu volatils.
2) RMN :
Pour déterminer de quel anomère il s'agit.
3) Hvdrolvse :

Enzymatique (souvent partielle) spécifique d'un type de lien.
10
Acide (H2SO4, HCI, TFA) totale, plus performante mais moins spécifique. Elle ne donne
pas d'info sur la conformation ou l'enchaînement des oses.

Acide douce (ac.oxalique).

Pour connaître les configurations exactes des polyholosides complexes et des hétérosides il faut
mettre en oeuvre une hydrolyse séquentielle, des dégradations chimiques et des déterminations
analytiques.
Notons que les liaisons ont des forces différentes : les liens α sont plus forts que les liens β
et les liaisons 1,6 sont plus fortes que les liaisons 1,4.
F.
Intérêts pharmaceutiques :
Les oses simples et oligoholosides sont peu importants en thérapeutiques. Ils sont utilisés dans
la préparation de perfusions, d'excipients et ont un intérêt nutritionnel.
Nous nous intéresserons plus particulièrement aux polyholosides. Leurs propriétés
thérapeutiques sont dues à leur pouvoir de gonflement et à leur viscosité.
1) Activité au niveau du tube digestif.
 du volume gastrique  intéressant dans le traitement de l’obésité. Il y a une  de la
vitesse de vidange gastrique et dès lors également du pic glycémique.

 du volume du bol fécal ; il y a  de l’activité motrice du colon et donc régulation du
transit (laxatifs de lest).

Pansement : pansement de mucilages sur les parois dans les cas de gastro-entérites et de
colites.

Piégeage des radicaux libres : effet anti-ulcère gastrique.

Anti-inflammatoire (dérivés sulfurylés) : issus de l'hémisynthèse à partir de produits
naturels.

2) Activité émolliente, adoucissante :
Utilisés contre les irritations dans des antitussifs et des soins dermatologiques. Cette
propriété est due à leur pouvoir d’adhésion  Calendula, Plantago, Fucus, Linum
usitatissimus.
3) Activité immunostimulante :
 Cetraria islandica, Plantago, Galoderma





homoglucanes neutres
hétéroglucanes neutres
arabinogalactanes acides ( contiennent des dérivés ac galacturoniques )
rhamnogalactanes acides
structures hybrides
Toutes ces substances  le nombre de lymphocytes T, de macrophages et stimulent le système
du complément. Elles sont issues de végétaux supérieurs, de champignons et de
mlcro-organismes.
11
4) Activité diverses :





Les
dérivés sulfatés ont une action anti-coagulante, thrombolytique,
anti-inflammatoire, antiproliférative, antimétastasique, antivirale et
antiangiogénique.
Constitution de bio matériaux : ce sont des systèmes destinés à entrer en contact
avec les systèmes biologiques de sorte qu'ils constituent une matrice
pour la reconstruction d'autres tissus.
Excipients : comprimés, formes retard, stabilisation de suspensions et émulsions,
encapsulation et enrobage.
Adhésifs pour prothèses dentaires.
Additifs alimentaires : ils donnent du volume ce qui permet de vendre moins de
produit.
Les hétérosides quant à eux ont des propriétés très diversifiées dues aux génines.
Dérivés de l'acétyl coenzyme A :
4.
A.
Les Lipides :
a) Introduction
Les lipides sont des matières grasses, esters et dérivés d’AG ayant des
propriétés similaires.
Si ils sont abondants on les trouve sous forme de gouttelettes appelées oléosomes.
Ils sont présents dans tout le règne végétal et dans tous les organes (peu dans les
organes végétatifs et beaucoup dans les graines).
Graisses & huiles constituent les formes de réserve. Les phospholipides et
sphingolipides sont des composants de la membrane, les cires sont des couches de
protection superficielles sur les feuilles et les fruits. On trouve aussi des lipides sans
forme de tocophérols, stérols et caroténoïdes.
b) Production
Il y a expression à chaud ou à froid. On presse les graines à l'aide de presses
hydrauliques ou à visses. Les huiles sont récupérées dans des solvants tels le
pentène, le trichloroéthylène ou
l'hexane ou dans des fluides hypercritiques.  miscella.
Ensuite on procède au raffinage. Selon l'origine de l'huile différents traitements sont
mis en œuvre.
Démucilagination à l'aide de l'eau l,'ac. phosphorique afin d'éliminer les protéines et
metaux lourds, neutralisation, décoloration (sur charbon actif), désodorisation par
traitement a la vapeur d'eau sous vide et à chaud ou encore chromatographie.
c) Classification et composition: voir feuilles
Rem : insaponifiable : substance non volatile à 100-105°C obtenus par extraction avec
12
un solvant organique, d’une sol de la substance à examiner après saponification ?
d) Nomenclature
C18 : 2ω6 signifie que la molécule possède 18 atomes de C, 2 doubles liaisons dont la
première est en position 6 à partir du méthyle terminal.
e) Biogenèse : voir feuille
f) Isolement et analyse: idem
g) Méthodes d'analyse :
1) Déterminations physiques.
On se base sur la solubilité (IS dans l'eau, S dans les solvants organiques, pas
entraînables par la vapeur d'eau), la densité relative, l'indice de réfraction, l'intervalle
de fusion, l'intervalle de solidification.
2) Déterminations chimiques :
3) Analyse quantitative et qualitative de l'insaponifiable
4) Recherche des pesticides et mycotoxines
h) Intérêt pharmaceutique et thérapeutique :
1) Apport nutritionnel :
Il y apport d’AG insaturés et essentiels, d’AG de la série ω3 (huile de la chair de poisson)
et de vitamines liposolubles A, D et E.
2) Tractus intestinal
laxatifs lubrifiants (près hydrogénation), purgatifs (huile de ricin) et cholagogues.
3) Traitement symptomatique de l’hypertrophie bénigne de la prostate
Serenoa repens et pygeum africanum.
4) Action contre les mvcobactéries :
huiles de Flacourtiaceae qui ont une action dans le traitement contre la lèpre
5) Excipients
parfois ils sont cicatrisants et anti-inflammatoires et utilisés alors dans lé traitement de
brûlures superficielles.
6) Activités diverses :
Les phytostérols (soya, avocatier, maïs) ont la propriété de diminuer la
cholestérolémie.
Les alcools à longues chaînes interviennent dans la stimulation de l'huile de germe de
blé utilisée dans le traitement de la maladie de Kaposi, une maladie de la peau.
L 'huile de cotonnier est un spermicide très actif Elle diminue le nombre de
spermatozoïdes et il y de plus en plus de spermatozoïdes anormaux. C' est un
antifertilisant qui détruit les tubules séminifères. Il y a également des effets
secondaires dosage dépendants qui engendrent une stérilité prolongée.
13
7) Problèmes toxicologiques :
Production de produits chimiques, pesticides, toxines utilisés dans la chaîne
agro-alimentaire ou introduits accidentellement (dioxine, PCB,…)
Les poly-ènes-ynes :
B.
Ce sont des composés très instables supports d’activités biologiques et de toxicité.
Ex: Cicutoxine : constituant de la ciguë aquatique qui bloque les canaux potassiques
engendrant ainsi un arrêt respiratoire et une fibrillation ventriculaire si sa racine est
confondue avec une racine alimentaire.
Quinones
C.
1)
Classification et composition :
Les quinones sont des composés oxygénés qui correspondent à l’oxydation de
dérivés aromatiques. Le dione est conjugué aux doubles liaisons du noyau
aromatique.
On retrouve ces composés dans les champignons, les bactéries, les lichens
(pigments) ainsi
que chez les arthropodes et les échinodennes. Les familles qui en contiennent sont les
rubiaceae, les Rhamnaceae, les Fabaceae et les Polygonaceae.
Les benzoquinones se trouvent surtout chez les arthropodes, les naphtoquinones
chez les Angiospermes tandis que les anthraquinones sont assez répandues.
Les quinones isopréniques ne sont pas réellement considérées comme des
métabolites secondaires car ils interviennent largement dans le métabolisme primaire
oxydo-réducteur, notamment au niveau de la photosynthèse. Les cofacteurs de la
chaîne de transport d'électrons se retrouvent en effet dans l'ubiquinone et la
plastoquinone.
Les quinones peuvent présenter une forme dimérique homogène ou hétérogène selon
que la structure est symétrique ou non.
2)
Biogenèse :
Les quinones dérivent de trois voies biogénétiques :
La voie de l'acétate/malonate : il y a enchaînement et condensation d'unités acétates
suivis d'une fermeture de cycle. (polyβcétoesters)
La voie de l'acide shikimique : il ya isoprénylation de l'acide shikimique (=précurseur
de dérivés aromatiques).
La voie de l'acide para-hydroxybenzoïque : isoprénylation de cet acide.
3)
Méthodes d'analyse :
 Extraction
14
Les quinones sont IS dans l’eau mais extractibles par des solvants organiques à l’abri
de la lumière de sorte d’éviter l’oxydation. Si leur PM est faible ils sont volatils et
entraînables à la vapeur d’eau ou sublimation.
 Réactions spécifiques :
Interconversion en hydroquinones : si on réduit par le bromhydrure de Na il y a
réduction de la fonction carbonyle. De ce fait il n’y a plus de délocalisation d’e - et la
molécule perd sa coloration. Elle peut se réoxyder par agitation à l’air en milieu neutre
ou légèrement alcalin.
Réaction de Bornträger : on extrait la molécule par un solvant non miscible à l’eau
commme le chloroforme et on isole par la suite cette couche chloroformique que l’on
agite avec une solution alcaline. Les substances solubles de la couche chloroformique
vont passer en milieu aqueux alcalin et donner une coloration rouge/violet.
Cette opération peut s’effectuer après hydrolyse acide si des hétérosides sont
présents. On s’arrange pour que les génines libérées soient oxydées par la suite par
FeCl3.
On peut aussi préalablement effectuer une oxydation des formes réduites ou
dimérisées par FeCl3, H2O2 ou HNO3 afin d’accélérer la réaction.
 Spectres électroniques
Il s'agit de spectres UV-visible dont les maxima dépendent des substituants du cycle
aromatique.
 HPLC
 CCM
Ces composés sont facilement détectables du fait de leur coloration et leur
fluorescence.
 Cas particulier des quinones isoprénoïques
Ils sont lipophiles si les chaînes isoprénoïques sont longues et on peut mettre ces
parties en évidence grâce à la coloration par les réactifs des terpénoïdes {SbCl3).
4)
Intérêt pharmaceutique et thérapeutique :
 Activité biologique
Ces composés ont une action spasmolytique, antibactérienne surtout contre les Gram(les groupes C=O réagissent avec les S-H et empêche la croissance bactérienne), ils
ont aussi une activité fongicide parfois vermifuge et cytotoxique.
Des réactions d'allergies sont aussi rapportées du fait de réactions entre des
benzoquinones et des protéines de l’homme.
 Activité laxative
Mécanisme : il s’agit de laxatifs de contact.

Ils stimulent les récepteurs de la muqueuse intestinale ce qui  le péristaltisme, 
15
le temps du transit intestinal et  la résorption d’eau et d’électrolytes.

Ils  l’AMPc dans les entérocytes.

Ils bloquent l’ATPase NA+K+ membranaire.

Ils ont une action sur la synthèse des prostaglandines.
Relation structure-activité :

Les formes oxydées sont moins vite résorbées par le tube digestif.

Les hétérosides sont plus vite actifs si l’administration se fait par voie orale.

La flore bactérienne a une influence. En effet il y aura des réponses individuelles
différentes pour une même dose.

Notons aussi que la distance entre les fonctions phénoliques influence l’effet
laxatif.
Pas d’utilisation prolongée :

Ces substances sont contre indiquées en cas de colites ou d’appendicites.

Il y a un effet de dépendance avec crampes, diarrhées, troubles électrolytiques,
faiblesse musculaire, albuminurie, hématurie et perte de masse corporelle.

L'accumulation de pigments dans les cellules du colon peut provoquer des cancers
du colon. Cette accumulation est réversible.

Certains hydroxyanthracéniques sont carcinogènes in vitro.

Pour la femme enceinte ou qui allaite il peut y avoir  de la circulation sanguine au
niveau de l’utérus ce qui peut provoquer des avortements.

Une hypokaliémie interagit avec les médicaments cardio-vasculaires.
Il faut donc utiliser ces substances dans le cadre de traitements courts en vue de
ramollir les selles, préparer à un examen radiologique du tube digestif ou une
intervention chirurgicale.
La substance est alors associée à des médicaments constipants.
L'administration ne se fait pas aux enfants de moins de 12 ans et l'automédication est
tout à fait contre indiquée.
les Terpénoïdes :
5.
Monoterpénoïdes et iridoïdes :
A.
Les MONOTERPENOÏDES sont les constituants les plus simples de la série des
terpènes.
Ils sont issus du GPP lui-même résultant d’un couplage tête à queue des molécules
DMAPP et IPP. Ils peuvent être acycliques, monocycliques ou bicycliques.
Ils sont réguliers et élément des HE, irréguliers et constituants des HE d’Asteraceae ou
encore cyclisé en méthylcyclopentanes et constituent dans ce cas les IRIDOÏDES.
Les irréguliers sont formés par réarrangement ou par une biogénèse non
conventionelle. On rencontre les monoterpènes sans forme de composés complexes
avec des constituants majeurs.
1)
Méthodes d'analyse :
16
 Dosage volumétrique des HE :
Une HE est un produit de composition généralement complexe renferment les
principes volatils contenus dans les végétaux et plus ou moins modifiés au
cours de la préparation. Pour extraire il y a deux procédés : hydrodistillation ou
expression (citrus).
Dans le cas de l’hydrodistillation, la drogue est mise en suspension dans une solution
aqueuse. On distille, l’HE plus légère que l’eau monte et est récupérée dans le tube
gradué contenant le xylène en quantité connue pour fixer l’HE. Il y a ensuite séparation
par décantation, lecture du volume total de la phase organique et déduction de la
teneur en HE.
 Contrôles physiques :
Coloration, spectre électronique, densité relative, pouvoir rotatoire, indice de
réfraction, résidu d’évaporation sont des méthodes physiques de contrôle.
On peut aussi jouer sur la solubilité dans CS2. En effet l’HE y est soluble mais pas
l’eau. Si on place l’HE dans le CS2 et qu’il apparaît une trouble c’est qu’elle contenait
de l’eau. La solubilité dans les solutions éthanoliques permet aussi le contrôle des
falsifications. Elle permet notamment de vérifier l’état de conservation et l’âge de l’HE.
La viscosité, les intervalles de congélation et de fusion sont d’autres points de repère.
Il est important d’effectuer ces contrôles : les HE sont très coûteuses et font donc
l’objet de falsifications.
 Contrôles Chimiques :
Ils sont abandonnés au profit des
spectrophotométriques plus performantes.
méthodes
chromatographiques
et
 Méthodes chromatographiques et spectrométriques :
Voir le tableau de séparation des HE.
CCM: c'est une méthode rapide d'identification. On place l'échantillon en milieu
acide sulfurique à l'étuve. Le carbocation formé va donner des réactions colorées.

HPLC : Elle n’est quasiment pas utilisée pour le dosage des HE sauf pour certains
constituants qui ont un spectre UV caractéristique. Si des longues chaînes sont
présentes il est nécessaire d'effectuer une séparation préalable pour éviter les
problèmes de détection.

GC : C’est la méthode préconisée. KBH4 réduit les fonctions carbonyles en alcools
secondaires. Le détecteur réagit avec tous les composés ayant du C. Des réactifs
spécifiques permettent l’identification de certains pics. Une GC permettant de
différencier les différents isomères va également être très utile dans le cas de
recherches de falsification.


RMN : Elle permet aussi de déceler des falsifications (substitution par des
17
constituants de synthèse) par une quantification des isotopomères. On remarque les
reconstitutions frauduleuses.
2)
Quelques constituants des huiles essentielles :
Les HE sont constituées de monoterpénoïdes parfois fonctionnalisées, de sesquiterpénoÏdes, de
composées aromatiques (anéthol), de produits de dégradation de terpènes complexes, de
coumarines, de composés azotés ou soufrés, d’hétérosides de substance volatile ou encore de
glycosyl de linalol.
3)
Intérêts pharmaceutiques et thérapeutiques :
 Généralités :
La métabolisation : elle se fait par des enzymes de phase 1 ou 2 selon la structure
 hydroxylation, carboxylation, réduction, ...Les sénosides sont des pro-drogues.

Grande hétérogénéité des composés : les activités sont très variées suivant l'
endroit où la plante est cultivée, la photopériodicité, ..

Constituants le plus souvent lipophiles : cela engendre une action sur les
membranes cellulaires par stimulation ou inhibition de la perméabilité et action sur les
enzymes et canaux ioniques.

!!! Les propriétés de l’HE sont différentes de celle de la plante.
 Application par voie externe :
Résorption : Lorsque l'on applique la substance au niveau local il y a résorption et
elle passe directement dans le sang ce qui permet d'éviter les phénomènes de premier
passage.
Ex: HE de térébenthine est résorbée en 20 minutes et il faut 2h pour la résorption de 1
'HE de menthe.

Hyperémie (« propriétés révulsives ») : Il se produit une importante vasodilatation
au niveau de l’application (chauffage). Si la dose d’HE est trop importante il peut y
avoir nécrose et destruction des cellules épidermiques. Certains irritants stimulent des
récepteurs cutanés et il a de fait libération réflexe de médiateurs qui vont engendrer
aussi une vasodilatation.
Cela propage et amplifie l’érythème inflammatoire. Cette vasodilatation a un effet
décongestionnant au niveau des tissus sous-jacents et avoisinants  drainage des
tissus, élimination plus rapide des déchets cellulaires  résorption d’un éventuel
œdème pulmonaire. La vasodilatation est responsable d'une augmentation locale de
la température cutanée  effet analgésiQue. Toutes ces actions expliquent l'utilisation
des HE dans des sprays, pommades et crèmes.
 HE d'eucalyptus, de térébenthine rectifiée, de genévrier, de gaultheriae, le
camphre, le menthol, le capsicum, la capsaïcine.

Activité anti-inflammatoire et cicatrisante: les HE de camomille matricaire
(bisabolol), de thym (thymol) et de giroflier (eugénol) inhibent COX-l et COX-2.

18

Activité anti-bactérienne: Certaines substances ont une action inhibitrice vis à vis
du
développement des micro-organismes. Avant 1930 on n'utilisait que des HE.
Maintenant on observe un retour de celles-ci comme désinfectants par exemple contre
des souches polyrésistantes aux antibiotiques.
Pour se faire une idée de l’action antibactérienne d’une HE on compare le pouvoir
qu’elle a sur une souche déterminée à celui que possède le phénol sur la même
souche. Il est en effet le composé de référence et son coefficient antibactérien est de
1. Le thymol par exemple est 20 fois plus actif que le phénol, le chlorothymol 75 fois
plus. L’HE d’origan est très active même à des concentrations fort diluées (1/50 000).
Activité antifongique : Certaines HE provoquent une  des champignons et des
mycotoxines. Les structures conjuguées ont une action plus importante que les
structures saturées. Les terpènes aldéhydiques sont antifongiques, ils réagissent avec
les fonctions thiols et empêchent la croissance des champignons.  HE de citronnelle
et de mélisse, cinnamaldéhyde (un des plus actif), géraniol et citronnellol (alcools I) et
phénols alkylés. Les composés hydrocarbures et éthers n' ont pas d' action
antifongique.

Activité insecticide,insectifuge et acaricide :
- Insecticide-insectifuge : Les HE de citronnelle, d'eucalyptus, de giroflier, de
cannelier, le citral, la carvone, le cinnamaldéhyde, le camphre et surtout la β asarone
issue de la distillation de racines d'acore. Cette β asarone est un des plus actif (10µl/1 d'air)
mais des limitations de concentrations sont imposées du fait de propriétés mutagènes.
- insectifuge : extraits de Achillea millefolium, de citronnelle, d'eucalyptus, de girofle,
de lavande, de muguet, de menthe et goudron de bouleau et de pin.
- acaricide : HE de citron, de thym et de lavandin.

Excipient : les HE sont utilisées comme aromatisants dans de nombreuses
préparations. Des sesquiterpènes comme le nerolidone favoriserait la pénétration des
médicaments comme les anti-inflammatoire.

Remarque : Le thymol et le carvacrol sont utilisées dans des préparations à usage
buccal comme des dentifrices. L’eugénol est très employé en dentisterie comme
antiseptique. Notons aussi que certaines HE ont une action au niveau nasal contre les
rhinites et les sinusites ou encore qu’elles sont utilisées pour la confection des
pansements gras pour plaies et brûlures.

 Application par voie interne :
Des préparations de solutions diluées dans l’huile de pépins de raisin, des gélules,
capsules, et excipients pâteux, la microencapsulation dans des polymères, ...tous ces
procédés permettent une meilleure conservation et une plus grande stabilité. Par voie
orale les HE sont vite résorbées mais cela ne traduit pas pour autant une grande
activité: en effet, les HE peuvent également être vite éliminées et ne jamais atteindre
les concentrations thérapeutiques dans l'organisme.

Activité expectorante : Certaines HE ont des propriétés sécréolytiques et un
19
pouvoir sécrétomoteur. Elles  les sécrétions glandulaires au niveau respiratoire par
action directe sur les cellules ou stimulation des glandes de la muqueuse gastrique.
Cela engendre une évacuation du mucus bronchique.
 HE d'anis et de fenouil (anéthole), d'eucalyptus et de Melaleuca, de thym, de
serpolet et
d'origan (thymol), hydrate de terpine, HE de camomille, de fleurs d'oranger, d'écorces
d'oranger , de menthe, de sauge et de cannelier.
Stimulation des voies digestives :
Les HE agissent au niveau de l’estomac, l’intestin et la vésicule biliaire :
-  des sécrétions gastriques  HE d’anis, anis étoilé, fenouil,
d’angélique,, d’écorce d’orange, de menthe et de cannelier.
- Cholécinétique : Cet effet consiste en une amélioration de l’évacuation
des sécrétions de la vésicule biliaire et donc de l’écoulement de la bile 
curcuma, carvi, lavande et menthe, bornéol, camphre, cinéol, pinènes,
menthol et menthone.
- Cholérétique : la menthe et menthol favorise la production de bile
(cholagogue : évacuation de la bile).
- Carminatif : une irritation de la muqueuse gastrique te intestinale
engendre une hyperémie, une  des sécrétions gastriques et une
amélioration de la digestion ainsi qu’une expulsion des gaz  HE d’anis,
de fenouil, de camomille, de coriandre , de carvi et de menthe.

Activité spasmolytique : Il y a inhibition de l’entrée de calcium des les membranes
des cellules musculaires ce qui engendre une  des spasmes au niveau du muscle
lisse, de l'intestin, de la vésicule biliaire et des bronches. Il y a d'abord une faible action
spasmogène. Cette activité explique les qualificatifs stomachiques et digestifs que l'on
donne aux HE (eupepsie = bonne digestion). Il y a diminution des troubles
psychosomatiques et des
insomnies. HE de camomille matricaire, d'angélique, de carvi, de fenouil de
cannelier et de menthe.

Activité anti-inflammatoire et anti-bactérienne : Par voie cutanée, inhalation ou VO
dans
le traitement de gastrites et stomatites.  les drogues ou HE d'eucalyptus, de thym, de
cannelier,.. Un aromatogramme semblable à l’antibiogramme est effectué afin de
savoir quelle HE est active contre un germe particulier.

Activité diurétique : Le genévrier a une action diurétique: 1’action irritante des HE
provoque une augmentation de la diurèse mais cet usage est peu recommandé.

Activité sédative: Valériane (iridoïdes et HE), HE de mélisse, lavande, acore,
citronnellal, citral, limonène et linalol.

Activité stimulante au niveau cardio-respiratoire : Une stimulation des nerfs olfactifs
engendre une stimulation réflexe de la respiration  HE de romarin, menthe,
camphre.


Activité anticarcinogène et antitumorale : 4 voies sont envisageables :
- Activation de la gluthation transférase.
20
-
Induction de l'apoptose (mort cellulaire programmée) et donc diminution
de la croissance tumorale.
Inhibition de l’isoprénylation des protéines et intervention dans le cycle
cellulaire.
Dédifféraction des cellules tumorales.
C'est la raison pour laquelle les HE sont considérées comme des phytonutriments en
prévention contre le cancer.
 limonène, alcool péryllique en chémoprévention.
 Toxicité.
Allergénicité : Un monoterpène peut réagir avec uen protéine de l’individu qui
devient un allergène (apparition de peroxydes). Leur structure chimique n’est pas
connue sauf pour l'aldéhyde cinnamique.  HE du cannelier (ald. cinnamique), de
térébenthine, de camomille, de lavande, de menthe, de sauge, de thym. de santal.
ainsi que celles contenant de l'eugénol, du limonène et de la vanilline.

Phototoxicité : les fur(an)ocoumarines des HE de Rutaceae (bergamote, citrus et
rue) et de certaines Apiaceae sont des réactifs de phototoxicité.

Activité nécrotique et néphrotoxique : destruction des tissus par nécroses avec les
HE de juniperus sabina, communis et de térébenthine lors de l’application de trop
fortes doses.

Propriétés abortives : elles proviennent d’une forte constriction du muscle utérin et
d’une dégénérescence hépatique.  HE de thuya, tanaisie{thuyones) de sabine
(sabinol et sabinyle), de persil (apiol) et de rue.

Cancérogénicité, mutagénicité et hépatotoxicité : β asarone, safrole et menthofurrane
produit de métabolisation de la pulégone.

Effets convulsifiants : Ils apparaissent chez les enfants de moins de trois ans. Ils
peuvent entraîner un spasme de la gorge qui mène à l'asphyxie chez les femmes
enceintes ou qui allaitent.  HE de thuya, menthol, camphre et cineole.

Les IRIDOÏDES ont un squelette bicyclique qui associe un cyclopentène à un
pyrane. Il sont une fonction énol-éther très caractéristique qui s’ouvre
facilement s’il il n’y a pas de sucre lié.
On distingue deux sous-groupes à savoir les iridoïdes proprement dit et les
cycloiridoïdes. Ces derniers se présentent le plus souvent sous forme d'hétérosides ou
de polyesters.
Les méthodes d'analyse des iridoïdes sont l'HPLC et la CCM. Pour celle-ci la
révélation se fait à l'aide d'H2SO4 et d'aldéhyde arénique.
Ils présentent un large éventail d'activités biologiques du fait de leurs particularités
structurales.  propriétés antimicrobiennes, hypotensives, analgésiques,
antirhumatismales, toniques amers, sédatives, laxatives ou encore antitumorale.
21
Leur métabolisation est importante et ce sont le plus souvent les métabolites qui sont
actifs.
Sesquiterpénoïdes et lactones sesquiterpéniques :
B.
Les sesquiterpènes (C15) sont issus de pyrophosphate de farnésyle lui-même produit
par un couplage tête-queue entre le GPP et l’IPP.
Ils peuvent être acycliques, mono- ou bicycliques.
Par cyclisation du FPP on obtient un cation germacradiényle qui mène, via le
germacranolide, aux lactones sesquiterpéniques.
Ces constituants se retrouvent chez les Apiaceae et les Asteraceae. Ils sont moins
volatils que les HE.
De nombreuses cyclisations sont possibles qui aboutissent à de nombreux produits
différents.
Auparavant ces molécules étaient appelées principes amers. Ils ne sont pas volatils
et leur structure se casse à des températures élevées. On distingue plus de 3000
structures différentes que l'on retrouve partout mais principalement chez les
Asteraceae.
Chez les Apiaceae on en trouve également mais dans ce cas l’origine est un peu
différente.
Dans les asteraceae on les trouve principalement au niveau des poils sécréteurs
pluricellulaires des feuilles, bractées et inflorescences.
Certains se trouvent sans forme d’hétérosides.
Exemples:
Le bisabolol : est issu de la camomille allemande. Il existe 4 isomères possibles qui
ont
des activités anti-inflammatoires et anti-ulcéreuses.

Le parthénolide (germacranolide) se trouve dans 1 'huile essentielle de la grande
camomille. C'est un PA de cette huile essentielle à côté d'autres composants. On
l'utilise dans le traitement de la fièvre, les arthrites, migraines et problèmes menstruels.
Dans le cas des migraines c'est un traitement prophylactique encore à l"étude.

L’artémisinine : est issue des asteraceae. C’est un anti-malérique très efficace qui
induit un stress oxydatif au niveau du parasite. Il est pratiquement sans effets
secondaires mais des rechutes et des neurotoxicités ont été observées.

1)
Propriétés des sesquiterpénoïdes :
 Méthodes analytiques :
Pour les sesquiterpénoïdes on requiert à la CCM, l'HPLC et la GC. En ce qui concerne
les lactones sesquiterpéniques la GC n'est plus applicable car ces constituants sont
moins volatils et décomposables moins rapidement.
 Intérêt pharmaceutique :
22
Large éventail d’activités biologiques : Ces substances présentent des propriétés
cytotoxiques, antitumorale, anti-inflammatoire, antimigraineuse, anthelminthique,
eupeptique (tonique amer), analgésique, antibactérienne, antifongique, cytoprotecteur
gastrique,.. mais elles peuvent être aussi allergisantes et neurotoxiques.

Importance de la fonction α-méthylène-γ-lactone : cette fonction est responsable
des activités antibactériennes, cytotoxique et anti-inflammatoire.
Les germacranolides par une addition de Mickaël donnent des composés S-alkylés.
Ceux-ci s’additionnent sur les fonctions glutathion, thiol et amine (nucléophiles
biologiques). Cette interaction va à l’encontre de diverses enzymes et provoque leur
alkylation irréversible. On retrouve ces activités dans des anti-inflammatoires de
synthèse.

Il y a aussi inhibition de messagers intracellulaires (NFKB). Ceux-ci ordinairement se
dissocient lors de l'activation par un radical libre et un des fragments est transporté
jusqu'au noyau où il réagit avec l’ADN pour engendrer un stress inflammatoire. Cette
inhibition explique à nouveau l' activité anti-inflammatoire.
L'activité anti-inflammatoire peut enfin être issue de I'inhibition des cellules impliquées
dans l'inflammation ou l'immunité.
L'activité anti-ulcère est aussi expliquée par l' addition de Michaël : il y a interaction
avec des enzymes de la muqueuse gastrique.
Pour terminer on explique l'activité antibactérienne par un blocage cette fois-ci
réversible de diverses enzymes au niveau de leurs fonctions thiols ou amines.
 3. Toxicité :
Des allergies peuvent apparaître lors d'un contact direct ou indirect avec la plante. 
espèces maraîchères (artichaut ), horticoles (chrysanthèmes, marguerites, asters,
cosmos), médicinales ( camomille, arnica), ornementales, cosmétiques (arnica,
camomille) ou alimentaires (laurus nobilis).
On a aussi mis en évidence des propriétés neurotoxiques : Centaurea repens.
C.
Triterpénoïdes et alcaloïdes nor-diterpéniques :
Ils dérivent du pyrophosphate de géranylgéranyl lui-même issu de la condensation par
couplage tête à queue de l’FPP et IPP. Ce sont des structures en C20 qui peuvent être
acycliques ou comporter jusqu’à20 cycles.
Ils sont présents dans de nombreuses résines c'est pourquoi on les appelle les acides
résineux. On observe souvent des substitutions de fonctions. Les nor-diterpénoïdes
sont d'ailleurs issus d'une transformation des diterpènes : perte d'un groupement
méthyle et incorporation d'un azote.
Les méthodes analytiques sont semblables à celles du groupe précédent.
23
Les triterpénoïdes stéroïdes cardénolides,
bufadiénolides,saponosides, …
D.
1)
Les triterpénoïdes :
Deux molécules de FPP se condensent par un couplage queue à queue pour donner
un squalène, molécule à 30 C. Celui-ci subit une époxidation suivie d’une cyclisation
qui aboutit soit aux prostatanes (si l’époxysqualène est maintenu dans une
conformation chaise-bateau-chaise-bateau) soit aux dammaranes (si l’époxysqualène
est maintenu dans une conformation chaise-chaise-chaise-bateau). Ces substances
ont donc des stéréochimies différentes et il y a encore des changements de
conformation par la suite.
Les protostanes subissent des changements de conformation pour donner les
cucurbitanes mais aussi les cycloartanes qui sont à l'origine du cholestane. A partir du
cholestane on obtiendra les saponosides stéroïdiques, les azastéroïdes, les stéroïdes.
les hétérosides stéroïdiques et les hétérosides cardiotoniques.
Les dammaranes quant à eux sont à l’origine d’une part de l’euphol, le tirucallol (par
des migrations concertées), des triterpénoïdes modifiés, des saponosides
triterpéniques tétracycliques (cas marginal) et des lupanes d’autre part. A partir des
lupanes on obtient les triterpènes pentacycliques (par formation d’un cycle
supplémentaire) et les saponosides triterpéniques pentacycliques.
a)
Exemples de triterpénoïdes dérivés du
prostastane ou du dammarane :
 Protostane :
Parilline, digoxoside, condurangoside, conessine (alcaloïde atypique synthétisé par la
voie du mévalonate et incorporation tardive de l'azote), solasodine (alcaloïde
stéroïdique des solanaceae ), ...
Exemples de phytostérols : stigmastéroI, ergostérol, fucostéroI, ecdysone.
 Dammarane:
Acide glycyrrhétique, acide bétulinique, acide asiatique.
Exemple de triterpènes modifiés: lors de la synthèse il peut y avoir dégradation
oxydative et formation de métabolites : brucéantine, azadirachtine.
b)
Propriétés générales des triterpénoïdes :
 Méthodes analytiques :
Les triterpènes sont des cycles stables très peu réactifs.
On effectue des réactions colorées : * réaction de Lieberman-Burchard : ce réactif
manque de sélectivité. Il se dissout dans l’anhydride acétique et l’H2SO4 de sorte que
la solution prend une coloration bleue à verte due à la formation d’un carbanion.
On peut aussi avoir recours à la GC quand les molécules sont assez volatiles, à la
CCM ou encore à I 'HPLC.
 Importance biologique :
24
Les phytostérols et les triterpènes pentacycliques ont une activité antibactérienne et
un rôle de protection des plantes vis-à-vis des micro-organismes et amyrines, ac.
ursolique et oléanolique).
 Intérêt thérapeutique et industriel :
Hétérosides cardiotoniques ( cardénolides et bufadiénolides) : Groupe bien
individualisé et grande homogénéité structurale. Médicaments utilisés pour le
traitement de l'insuffisance cardiaque malgré la marge thérapeutique étroite.

Saponosides.

Saponosides spirostanniques → activité antitumorale et semi-synthèse des
hormones stéroïdiques : ils sont très utiles même irremplaçables pour l’industrie
pharmaceutique dans le cadre de la synthèse de contraceptifs, anabolisants et
anti-inflammatoires.

La répartition botanique est restreinte et sporadique. Des dizaines de genres sont
répartis inégalement dans une douzaine de familles. Asclépiadaceae,
Scrophulariaceae et Apocynaceae sont les plus concernées.
24
1!} Les cardénolides et bufadiénolides olus
Elle est assez difficile à réaliser.
On broie le végétal pour augmenter la perméabilité des tissus et des cellules.
L'extraction s'effectue par de l'éthanol à 70%. Il y a dissolution des hétérosides
cardiotoniques et on obtient la solution extractive.
On ajoute à celle-ci une solution aqueuse de sous acétate de Pb jusqu'à précipitation
complète. Les hétérosides cardiotoniques ne précipitent pas. Ensuite on filtre et on
centrifuge avant d'ajouter une solution aqueuse de SO4Na2 qui provoque la
précipitation de l'excès de plomb. On filtre et on centrifuge à nouveau.
On extrait les hétérosides par le chloroforme car les hétérosides y sont solubles. Il y a
partage entre la phase chloroformique et la solution hydro-éthanolique. Un peu
d'éthanol contenant des hétérosides passe dans le chloroforme. On sépare alors les
deux solutions.
I. Structure des hétérosides cardiotoniQues :
2. Extraction :
3. Méthodes d'analyse :
Réactions chimiQues: Ce sont des réactions de coloration nécessaires pour la
caractérisation des substances lors de la CCM. Les réactifs utilisables en CCM sont
basés sur la mise en évidence du cycle stéroïdique. Les acides forts font apparaître la
coloration.
.
25
réaction du cycle lactonique :
Il s'agit de réactions de coloration qui dépendent de conjugaisons induites.
La réaction de Baljet implique l'acide citrique. Il y a une coloration mais ce n"est pas
spécifique.
On note aussi les réactions de Kedde et de Raymond., au TNDP en milieu alcalin et au
-------------------------25
On distingue deux modes d'action :
.
réaction des désoxyoses :
Deux réactions sont connues milieu acide et à chaud).
(en
Chromatographie: II S'i
:. Ces méthodes sont plus spécifiques.
4. Activité bioloJ!iQue :
-Moded ' action et toxicité :
.inhibition de la NA +K + A TPase :
C'est un complexe protéique inséré dans labicouche membranaire et formé d'une
chaîne lourde et d'une chaîne légère.
~
26
.
effet au niveau électrophysiologique :
il y a un ralentissement de la conduction au niveau du nreud auriculo-ventriculaire.
Pour rappelle myocarde est un muscle à propriétés d' excitabilité et de contractilité.
Quelle que soit la fréquence des excitations le muscle ne tétanise pas (~muscles
squelettiques). En effet dans le myocarde toute contraction d'une cellule musculaire
est suivie d'une période réfractaire pendant laquelle la cellule a perdu la propriété
d'être excitable.
Le myocarde est aussi doué d'automatisme. A l'état physiologique les contractions du
myocarde répondent à une stimulation neurologique. Elle démarre au niveau de l'
oreillette au nreud sino-auriculaire. De ce nreud partent les impulsions électriques qui
vont se propager à
l' oreillette puis au ventricule. Ce nreud est un I:IICemaker physiologique qui règle la
fréquence des battements cardiaques. Il est relié au nreud auriculo-ventriculaire qui se
poursuit par le faisceau de Ris. Toutes ces structures sont d'origine neurologique.
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L'impulsion se propage au nreud sino-auriculaire vers le faisceau de Ris ce qui assure
la contraction successive des oreillettes. C'est à ce niveau de la transmission
qu'intervie~nent les hétérosides cardiotoniques.
.
.
Effet dromotrope négatif: il se produit une diminution de la conduction intracardiaque
de l'excitation, la vitesse de propagation de l'influx nerveux à travers le creur est
diminuée. Les hétérosides cardiotoniques ont un effet vagal qui induit le relargage de
l'acétylcholine, c'est elle Qui ralentit la conduction et on obtient un effet réfractaire.
Effet chronotrope négatif: on observe un ralentissement du rythme cardiaque. Ces
agents anti-arythmiques sont donc fort intéressants dans le cadre d'arythmies supraventriculaires. Comme on a une amélioration de la circulation générale on augmente le
débit rénal et donc l'élimination d'eau. (un redème ou un retour veineux insuffisant sont
souvent associés à une insuffisance cardiaQue ).
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5. Toxiciti :
On effectue un monitoring des patients traités. Certains hétérosides cardiotoniques
présentent, après administration orale, une résorption incomplète et variable car elle
dépend de l'hydrolyse des sucres de l'hétéroside de fa flore intestinale.
La dose efficace est égaie à 50 ou 60% de la dose toxique. L'index thérapeutique est
donc très étroit.
On observe des anorexies, nausées, vomissements, troubles visuels, troubles
psychiques et des altérations du rythme cardiaque et de la conduction.
La toxicité est telle que l'on a préparé des acides anti-digoxine capables de neutraliser
l'hétéroside en cas d'intoxication aiguë.
27
-~~ ,-- .
Qui dit récepteur dit présence d'autres éléments qui ont la même action au niveau
physiologique. Il existe donc une ou plusieurs substances endogènes de type
digitalique pouvant être stéroïdiques (EDLS= endogénous digitalis like substance ).
Toutes ces modifications structurales n'ont pas permet d'améliorer l'activité des
molécule~ Il ~ ~ -~ ~ ~~~ ~'- "'-~-~~~~~ ~--- -1~~- ~ "' -,- ~4-- -L
c) Les saDonosides :
6. Relation structure/activité :
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--~ .
lors plus d'effets secondaires.
27
L 'hémisynthèse de ces composés a présenté des difficultés mais on a pu préparer un
certain nombre de mono-osides synthétiques. Certains sont extrêmement puissants et
cela nous permet d'établir la relation structureÎactivité.
L
Pour l'activité on doit conserver : .Une insaturation dans le cycle .T' pnrh\t'inpmpnt npc:
rvrJpc: pI:1
...
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Les saponosides peuvent être stéroïdiques (Monocotylédones: liliaceae,
dioscoreaceae) ou triterpéniques (Dicotylédones: fabaceae, caryophyllaceae et
hippocastanaceae ).
~c ~~~= ~~- --~-~ Leurs propriétés sont les suivantes :
...
Action tensioactive (pouvoir moussant).
.
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"..
"
.
28
."'5"'~."'.
Dans la plante ils sont localisés au niveau des membranes des organites comme les
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On retrouve les saponosides dans les végétaux et certains organismes marins
d'origine v~p-~t~1~
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Les hétérosides bisdesmosidiques ont un lien osidique en plus.
Les pentacycliques sont appelés saponosides acides car il ya présence fréquente d'un
groupe
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u11.r .,r .r .,. .'. ...n .." ~.,~ " +,,"""'~ .~ ~.. n ..-,.~-.." ,..~.." '-'\J'-'11 "U1 1", "'Y"' "'
tri."'I~n.qU", Vu "U1 U111.1"'11""' OSI1.11'iu""
Quand le OH est présent sur la génine on peut lier le sucre f»1f un lien ester,
Ces sapollosides acides sont classés en û-ois gt-oupes seloll qu'jls dérivent de
l'a-alnyrine, de la ~-amyrine ou du lupéol.
28
Quand le COOH est présent il se trouve en positioD28 ou 30.
2. Méthodes d'analvse :
réactions colorées: elles permettent de caractériser les saponosides mais elles ne sont
pas
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.Lieberman-Burchard : H2SO4+ anhydride acétique.
.Noller: SOCI2+FeCI3 (chlorure de thionyle)
.H2SO4 : permet d'obtenir des déshydratations et de caractériser les génines en
donnant
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