Plantes, chimie et médicaments.

L’HOMME ET SON ENVIRONNEMENT
NATUREL
(PACES - UE 7)
CM 6 :Plantes, chimie et médicaments.
Plan CM 6:
• 1- Généralités
• 2-Quelques plantes médicinales:
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Le Colchique
Le Pavot
La Digitale
La Bourdaine
Le Giroflier
L’Eucalyptus
Plantes, chimie et médicaments.
• « La pharmacie s’est de tout temps,
approvisionnée dans les règnes animal et
végétal, ainsi que parmi les minéraux.
L’origine de la pharmacopée commence avec
l’apparition de l’homme sur terre. Des plantes
bien connues comme le pavot, le séné, la
jusquiame, la digitale, la belladone…, plantes
des pays tempérés; le quinquina, la coca…,
plantes tropicales, constituent des chefs de
file des principales clase thérapeutiques
(analgésiques, anesthésiques,
antispasmodiques, tonicardiaques…)………
• …….La nature constitue donc encore une
source privilégiée de molécules, dont
l’inventaire systématique peut fournir à
l’imagination des chercheurs de nombreux
modèles de médicaments et, partant, de
nouveaux axes de recherche en biologie.
…… »
Pr. Pierre POTIER (1934-2006)
Pharmacien , Docteur es sciences, membre
de l’Académie des Sciences, directeur de
l’institut de Chimie des substances
naturelles du CNRS à Gif-sur-Yvette.
Navelbine et Taxotère
• Ces deux dérivés hémisynthétiques, la
navelbine et le taxotère, ont été et sont
encore utilisés mondialement pour le
traitement des cancers du sein et du poumon
grâce aux travaux du Pr Pierre POTIER et de
son équipe de chercheurs de Gif-sur-Yvette.
• En plus de son opiniâtreté comme chercheur
Pierre POTIER a été un précurseur dans le
rapprochement de la recherche publique et
privée puisque la négociation des royalties
de ses brevets a permis une grande partie du
financement du CNRS.
Colchique
Liliacées
Colchicum autumnale L.
• Tue loup (attention d’autres plantes possèdent le même
nom vernaculaire « tue-loup », d’où la nécessité de
nommer les plantes par un binôme latin unique pour
chaque espèce), Dame nue, Narcisse d'automne, Herbe à
poux.
• Le Colchique est une plante herbacée de 10 à 40 cm,
vivace par un bulbe charnu et plein entouré de tuniques
minces et brunâtres.
• Les feuilles sont dressées, larges et lancéolées, longues
(20 à 40 cm) et groupées par 4 ou plus autour du fruit.
• Les fleurs sont de forme tubuleuse, rose lilas. Le calice est
formé de 3 sépales et de 3 pétales soudés à la base en un
long tube se terminant par 6 lobes pointus.
• Les fruits sont des capsules contenant des graines noires.
• Habitat :
On le trouve fréquemment dans les pairies humides.
• Floraison :
Le cycle végétatif de cette plante est très original : en effet,
les fleurs apparaissent à l'automne, tandis que les feuilles
au printemps de l'année suivante. Les fruits apparaissent
au début de l'été juste après les feuilles.
• Toxicité :
Tous les organes de la plante sont violemment toxiques
par la présence d'alcaloïdes.
De très faibles quantités de plante suffisent pour causer la
mort : 1,5 g de graines est une dose létale pour un enfant, 5
g pour un adulte.
• Principes toxiques :
On note la présence d'une vingtaine de composées
alcaloïdiques différents, la plupart ne sont présent qu'en
faible quantité. Le principal composé est la colchicine. Les
autres alcaloïdes ont une structure très proche : à noyau
tropalone et à azote extracyclique.
• Symptomatologie :
Elle se manifeste en général qu'après un certain temps de
latence de 12 à 48 heures.
Apparaissent dans l'ordre :
- des troubles digestifs : irritation des voies digestives
avec impression de soif intense et salivation exagérée,
diarrhée et vomissements, vives douleurs viscérales,
météorisme, constriction laryngo-pharyngée,
- une atteinte hépatique,
- des troubles cardio-vasculaires avec chute de la tension
artérielle,
- une aplasie médullaire puis une alopécie réversible,
- des troubles nerveux : paralysie et paresthésie,
- des troubles respiratoires pouvant provoquer une
asphyxie.
La mort peut survenir dans les 24 à 48 heures suivant
l'intoxication, voire jusqu'à 10 jours plus tard. Elle est due
à une paralysie respiratoire.
• En Pharmacie ce sont les graines qui sont
employées pour l’extraction de la molécule
active: la colchicine.
• Cet alcaloïde est un anti-inflammatoire,
remède de la crise de goutte (inflammation
articulaire douloureuse au niveau du gros
orteil, de la cheville, du genou ou du coude).
• Cette inflammation résulte d’un trouble du
métabolisme des bases puriques avec
formation, dans les articulations, de cristaux
d’acide urique et d’urate de sodium.
• La colchicine possède aussi des propriétés
mitoclasiques. Elle bloque la division
cellulaire au stade de la fin de la prophase
en empêchant la formation des
microtubules (donc du fuseau mitotique et
de la cloison médiane).
• On observe alors l’apparition de cellules à
nombre double ou quadruple de
chromosomes.
• Ce sont des cellules de grande taille et les
propriétés mitoclasiques de la colchicine
sont mises à profit en horticulture pour
obtenir des plantes polyploïdes, à feuilles et
fleurs géantes, par trempage des graines à
semer dans une solution de colchicine.
Pavot somnifère
Papavéracées
Papaver somniferum L.
• Le pavot somnifère est une espèce de grand
intérêt thérapeutique. Il en existe deux
variétés:
- Papaver somniferum var. album, cultivé en
climat chaud pour la production de l’opium.
- Papaver somniferum var. nigrum, cultivé
en climat tempéré pour les graines (huile
siccative) et pour la production de morphine
et de codéine à partir des sommités
fructifiées (paille de pavot).
• Le pavot somnifère est une espèce annuelle à tige
dressée de 1m à 1,5m de hauteur, ramifiée dans sa
partie terminale.
• Les feuilles sont sessiles, à nervation pennée.
Celles de la base ont un limbe découpé à
segments aigus, celles du sommet sont
simplement dentées (dimorphisme foliaire).
• Les fleurs sont solitaires au sommet de la tige et
des rameaux. Les pétales sont blancs (var. album)
ou rouge violacé (var. nigrum).
• Le fruit est une capsule riche en laticifères
(canaux à latex) et déhiscente chez la var. nigrum
ou indéhiscente chez la var. album.
Laudanum de Sydenham ou
Teinture d’Opium safranée
• Mis au point en 1660, par le médecin
anglais Thomas Sydenham, ce
médicament fut utilisé jusqu’en 1960
comme analgésique et antispasmodique:
• Formule:
Poudre d'opium officinal…………..110 g
Safran incisé…………………………..50 g
Essence de Cannelle…………………..1 g
Essence de Girofle……………………..1 g
Alcool à 30°(ou vin de Malaga)…… 920 g
OPIUM & PHARMACIE
• Si l’opium a pendant très longtemps été utilisé
en pharmacie et en médecine sous la forme de
teinture, de pilules,…pour ses propriétés
analgésiques, son usage a été détourné
(fumeries d’opium, opiophagie,…) et a
provoqué accoutumance (il faut augmenter les
doses pour avoir un effet identique) et
assuétude (besoin impérieux pour l’utilisateur
d’avoir sa drogue) chez les utilisateurs. C’est
un stupéfiant.
Les alcaloïdes du pavot
• SEGUIN et DEROSNE mettent en
évidence un alcaloïde dans l’opium en
1803 .
• SERTÜRNER isole et purifie la
morphine (principal alcaloïde du pavot)
par recristallisation entre 1805 et 1815.
• Il faudra attendre 1925 pour en
déterminer avec précision la structure.
La Morphine
• Elle doit son nom (donné par Sertürner)
à ses propriétés hypnotiques et à
Morphée le dieu du sommeil et des
songes
• La morphine est aussi un très puissant
analgésique
La morphine en thérapeutique
• Puissant analgésique et hypnotique la morphine a
été utilisée pour calmer la douleur (milieu
hospitalier, champs de bataille,…) et son
utilisation est liée à l’invention de la seringue par
Pravaz en 1850.
• Au cours de la guerre de Sécession (Amérique) et
de la guerre de 1870 (Europe), la morphine fut,
pour la première fois, administrée à grande échelle
à des fins analgésiques.
• Un grand nombre de soldats est rentré après ces
conflits en état de dépendance appelée à l’époque
: «maladie du soldat ».
• Cette molécule a malheureusement des propriétés
stupéfiantes (comme l’opium) et elle entraîne
rapidement une dépendance avec accoutumance
et assuétude.
• Dès 1871 elle a été détournée par les
morphinomanes et en 1877, LEVENSTEIN
(médecin) et LEWIN (pharmacologue) introduisent
la notion de manie et décrivent pour la première
fois : la toxicomanie.
• À partir de 1970, l’utilisation de la morphine se
développe dans le milieu médical français, afin de
mieux prendre en charge de la douleur des
malades.
Autres alcaloïdes du Pavot:
Codéine: antalgique et antitussif
Papavérine: antispasmodique
Héroïne: analgésique
et stupéfiant !!!
• 1: En 1874 par le chimiste anglais C.R. Alder
Wright
• 2: En 1898 par le chimiste allemand Heinrich
Dreser (Bayer).
• Dreser préconisera l’héroïne comme médicaments
de la tuberculose.
• Le nom d'héroïne vient de l’allemand heroisch
(«héroïque ») car on croyait à l’époque qu'elle
permettrait de soigner l'addiction à la morphine
sans induire d'accoutumance.
• Cette addiction était très répandue chez les
soldats de la guerre de Sécession ou ceux de la
guerre de 1870 qui avaient été soulagé de leurs
douleurs par l’administration de morphine.
• Détournée depuis longtemps par les
toxicomanes, l’héroïne n’est plus utilisée en
thérapeutique.
• C’est la DROGUE DURE par excellence et le
dernier échelon de l’escalade !!!
Digitale pourpre
Plantaginacées
Digitalis purpurea L.
• Gants de notre dame, Gantelée, Claquets,
Tocards.
• C’est est une plante herbacée bisannuelle de 60
cm à 1,5 m, à tige dressée, robuste, creuse et
couverte de poils blanchâtres.
Les feuilles sont ovales, allongées, alternes,
largement lancéolées et finement dentelées. La
face supérieure est vert foncé et glabre. La face
inférieure est beaucoup plus claire, pubescente,
parcourue par un réseau de nervures saillantes
qui lui donne un aspect gaufré.
• Les fleurs sont grandes, en forme de
doigt de gant. La corolle est pourpre
avec des tâches plus foncées à
l'intérieur. Elles sont réunies en
longues grappes terminales plus ou
moins unilatérales.
• Le fruit est une capsule ovoïde
couverte de poils cotonneux, avec
calice persistant et contenant de
nombreuses petites graines
sphériques, brun clair.
• Habitat :
Elle pousse spontanément dans les clairières, les
coupes de bois, les haies, sur le bord des routes,
en terrain siliceux ou acide.
• Floraison :
La floraison a lieu de Juin à Septembre et la
fructification de Juillet à Septembre.
Elle a un cycle bisannuel : la première année il n'y
a qu'une rosette de feuille et la deuxième année on
a une hampe florale.
• Toxicité :
Toute la plante est toxique, mais plus
particulièrement les feuilles et les graines.
Les intoxications sont dues à une confusion avec
le Bouillon blanc.
• Principes actifs (toxiques pour un cœur sain):
Ce sont des hétérosides cardiotoniques formés
d'une génine stéroïdique, d'un cardénolide et
d'une chaîne oligosidique comprenant jusqu'à 4
sucres. Ils se répartissent en 3 séries définies par
la structure de la génine :
- Série A : la génine est la digitoxigénine.
L'hétéroside primaire (présent dans la plante
fraîche) est le purpureaglucoside A, l'hétéroside
secondaire (produit d'hydrolyse ayant perdu un
glucose terminal) est la digitoxine également
connue sous le nom de digitaline.
- Série B : la génine est la gitoxigénine.
L'hétéroside primaire est le purpureaglucoside B,
l'hétéroside secondaire est la gitoxine.
- Série E : la génine est la gitaloxigénine.
L'hétéroside primaire est le purpureaglucoside E,
l'hétéroside secondaire est la gitaloxine.
Digitoxine = Digitaline
Digitaline
• Ce médicament cardiotonique majeur (pour
un cœur malade) est de moins en moins
utilisé.
• Comme les autres hétérosides
cardiotoniques, il suit la règle des 3 R:
• Renforce la contraction cardiaque
• Ralentit la fréquence cardiaque
• Régule les battements cardiaques.
• A dose toxique il entraîne des troubles
du rythme et la mort par arrêt
cardiaque.
• La digitaline (Digitalis) fut découverte
en Angleterre au XVIIIème siècle par
William Withering (1741 - 1799),
médecin et botaniste britannique, qui
ne put la purifier.
Digitaline
• La découverte de la digitaline cristallisée par un
pharmacien d’officine et chimiste, Claude-Adolphe
NATIVELLE (1812-1889), s’est faite en plusieurs
étapes de 1843 à 1872.
• D’abord amorphe et mal purifiée, la digitaline
cristallisée pure sera enfin présentée à l’Académie
de Médecine en 1872.
• Le prix Orfila fut remis à Nativelle lors de la
séance solennelle du 19 Mars 1872 en récompense
de sa découverte.
Digitalis lanata
• Cette espèce, originaire d’Europe centrale,
diffère de Digitalis purpurea par son habitat
calcicole, des feuilles sessiles glabres, des
sommités cotonneuses (lanata) et des fleurs
très velues à corolle jaunâtre.
• C’est une plante cultivée pour la production
d’hétérosides (digitaline, comme chez
Digitalis purpurea, mais surtout de la
digoxine).
Digoxine Nativelle
• Digitalis lanata est 3 à 4 fois plus toxique que
Digitalis purpurea.
• La digoxine (plus hydroxylée et moins
liposoluble) est beaucoup plus active que la
digitaline (moins hydroxylée et plus
liposoluble)
• Ces hétérosides se lient à l’albumine
plasmatique et sont plus ou moins relargués
d’où la nécessité de faire des pauses
thérapeutiques.
Bourdaine
Rhamnacées
Rhamnus frangula L.
• La Bourdaine est un arbrisseau glabre de 2
à 6 m. L'écorce est grise, pourpre à
l'intérieur, tachetée de nombreuses
lenticelles claires.
• Les feuilles sont alternes, entières, ovales
(3-7 cm), un peu luisantes dessus, à
nervures secondaires pennées bien visibles
à la face inférieure.
• Les fleurs sont petites, blanc-verdâtre,
à 5 pétales ovales et aigus. Elles ont
réunies par petits groupes à l'aisselle
des feuilles.
• Les fruits sont des drupes globuleuses,
d'abord vertes puis rouges et enfin
noires à maturité. Elles contiennent 2 à
4 noyaux aplatis.
• Habitat :
On la trouve dans les bois humides, les haies
et les taillis. Elle croît de préférence sur les
sols acides et siliceux.
• Floraison :
La floraison a lieu d'Avril à Juillet et la
fructification de Août à Octobre.
• Toxicité :
Toute la plante est toxique, mais ce sont
surtout les baies qui sont responsables le
plus souvent d'empoisonnements.
• Principes actifs :
Ce sont des glucosides anthracéniques,
dont les principaux sont frangulosides et
glucofrangulosides.
oxydation
►
Anthrone
Purgatif drastique
( toxique)
Anthraquinone
Laxatif
(thérapeutique)
Précautions d’emploi
• On utilise en pharmacie l’écorce du tronc et
des branches comme laxatif. On ne doit pas
utiliser cette écorce fraîche car elle
provoque des vomissements, des diarrhées
importantes et des douleurs abdominales.
• Les écorces sont séchées à l’étuve
(100°C/1h) ou on les conserve à l’air
pendant un an afin de transformer les
formes chimiques réduites anthracéniques
(drastiques) en dérivés oxydés
anthraquinoniques (laxatifs).
• On fait bouillir, pendant 5 minutes,10g d’écorces
dans un litre d’eau (décoction) puis on laisse en
contact pendant 2 h (macération). 1 à 2 tasses par
jour pour un effet laxatif.
• L’écorce sèche de bourdaine est un laxatif
stimulant. Elle ne doit pas être utilisée comme
traitement de longue durée mais seulement en cas
de constipation occasionnelle.
• Cette action s'explique par la présence des
dérivés anthraquinoniques: frangulosides et
émodol qui agissent en favorisant l'hydratation
des selles et en augmentant le transit intestinal.
• L'action laxative s'obtient 6 à 8 h après la prise.
Giroflier
Myrtacées
Syzygium aromaticum ou Eugenia caryophyllata
• C’est un arbre spontané en Indonésie où il est
aussi cultivé. D'une hauteur moyenne de 10 à
12 mètres, il peut atteindre jusqu'à 20 mètres
de haut.
• Introduit à l’île Maurice et aux Antilles par le
botaniste Pierre POIVRE (1719-1786). Il est
actuellement cultivé à Madagascar.
• Les boutons floraux sont utilisés, desséchés,
comme condiment et pour l’extraction d’une
essence à propriété antiseptique et
analgésique. Le principe actif est l’eugénol.
• Les fleurs, sont de type 4, les sépales
sont rouge vifs à maturité, les pétales
sont blanc rosés et caducs à
l’épanouissement.
• Le fruit est une baie appelée
« anthofle ».
Clous de Girofle
• C’est le bouton floral desséché (« tige »=ovaire, « tête »=
sépales +pétales) qui prend, par sa forme, le nom de
« clou ».
• Il possède une odeur caractéristique et une saveur chaude
et brûlante.
• C’est un stimulant aromatique et l’essence possède des
propriétés bactéricides (emploi comme épice depuis des
siècles) et analgésiques dues à l’eugénol.
• Il a été employé dans de nombreux alcoolats (mélisse
composé, Fioravanti,…) et l’huile essentielle est officinale.
Actuellement le collutoire Angispray contient de l’essence
de girofle.
• L’eugénol est aussi utilisé en dentisterie en
amalgame avec de l’oxyde de zinc.
• Dans l’industrie l’eugénol est extrait de
l’huile essentielle des fruits et des feuilles.
C’est une matière première pour de
nombreuses hémi synthèses (vanilline,…)
Eucalyptus
Myrtacées
Eucalyptus globulus
• Ce sont de très grands arbres originaires
d’Australie qui sont cultivés en région
méditerranéenne et dans des régions
tropicales pour assécher les marais.
• Pour la pharmacie on cultive principalement
Eucalytptus globulus.
• C’est une espèce à feuilles persistantes
de deux types:
-sur les rameaux jeunes les feuilles
sont opposées, sessile à limbe ovale et
disposées horizontalement
-Sur les rameaux âgés, les feuilles
sont alternes , brièvement pédonculées, à
limbe falciforme, épais et coriace. Elles
sont pendantes.
• Les fleurs sont particulières (de type 4)
formant une urne, à 4 pans épais et
cireux, marquée de 4 côtes saillantes
correspondant aux sépales. L’urne est
surmontée par une sorte de couvercle à
4 pans formé par les pétales. Cet
opercule se soulève à maturité pour
laisser apparaître les étamines.
Eucalyptus vient du grec eu: bien et
calyptos: couvrir. Les 4 carpelles sont
soudés en un ovaire à 4 loges.
• Le fruit est une capsule.
• On utilise les feuilles âgées en infusion
pour leurs propriétés antiseptiques
respiratoires dues à l’essence formées
dans des poches spéciales des feuilles.
• Le principe actif de l’essence
d’eucalyptus est l’eucalyptol (cinéole).
Eucalyptol ou Cinéole
• Utilisation en thérapeutique:
-infusion pour inhalation
-préparation de teinture pour usage externe
-l’eucalyptol rentre dans la composition de
sirops, suppositoires destinés aux affections
respiratoires.
• Attention l’huile essentielle d’eucalyptus et
l’eucalyptol sont toxiques à fortes doses par
ingestion: 2 cuillers à café provoquent la
mort d’un adulte et son emploi est limité
chez l’enfant.
• En conclusion de ce cours, rappelez vous qu’il n’y
a pas de frontière entre les médicaments d’origine
naturelle et ceux de synthèse.
• En fait tout est une question de chimie.
• De plus un médicament n’est pas un produit
anodin, il est dangereux et seule la dose et le
respect de la posologie permettent un usage
thérapeutique.
• Un médicament est prescrit par un médecin, un
dentiste, une sage femme et il est délivré par un
pharmacien.
• « Rien n’est poison, tout est poison, ce n’est qu’un
question de dose » Paracelse.