Mise En Evidence Des Huiles Essentielles De Quelques Plantes Medicinales

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LARECHERCHE SCIENTIFIQUE UNIVERSITE LARBI BEN M’HIDI OUM EL BOUAGHI FACULTE DES SCIENCES ET TECHNOLOGIES

DEPARTEMENT DE GENIE DES PROCEDES

N° d’ordre : M……../2012

MEMOIRE

Pour l’obtention du diplôme de Master en Génie des procédés

Option : Génie Chimique

MISE EN EVIDENCE DES HUILES ESSENTIELLES DE QUELQUES PLANTES

MEDICINALES

Présenté par : Encadreur :

MEBARKI RIM Dr. KABOUCHE AZEDDINE

BOUGUEFFA ILHEM

Soutenu le : / 06/2012

Devant le jury de soutenance suivant :

Dr. KABOUCHE AZEDDINE

Pr. GHERRAF NOUREDDINE

Dr : BOULTIF AYACHE

Promotion 2011/2012 Sommaire

Introduction...... 1

Chapitre 1 : Généralité Sur Les Huiles Essentielles

1.1- Historique………………………………………………………………………...3

1.2- Définition …………………………………………………………………………………3

1.3- Description……………………………………………………………………….4

1.4- Rôle Physiologique.……………………..……………………………………….4

1.5- Propriétés Physiques..……………………………………………………………5 1.6- Origine Dans Les Végétaux…………………………………………………...…5

1.7- Composition Chimique ………………………………………………………….6

1.7.1- Les Terpènes…………………………………………………………………...6

1.7.2- Les Composes Aromatiques ……………………………………………...7

1.7.3- Les Composes D’origines Diverses………………………………………7

1.7.4- Notion De Chemotype…………………………………………………....7

1.8- Localisation Des Huiles Essentielles…………………………………………….8

1.9- Utilisations Des Huiles Essentielles……………………………………….….....8

1.10- Précautions……………………………………………………………………....9

1.11-Conservation Deshuiles Essentielles………………………………..…...……...10

1.12- ToxiciteDes Huiles Essentielle………………………………....……………...10

1.13- Avantages Des Huiles Essentielles…………….……………………………...11

1.14- Rôle D'une Huile Essentielle Dans La Plante…………………………………12

1.15 - Caractérisation D’une Huile Essentielle………………………………………13

1.16- Classement Des Huiles……………...………………………………………...14

1.16.1- Principes Actifs…………………………………………………..….…14

1.16.1- Selon Leurs Activités Thérapeutiques………………………………..…..….16 Chapitre 2 : Généralité sur Les Terpènes

2.1- Définition ……………………………………………………………………….18

2.2- Composition……………………………………………………………………..18

2.2.1- IsoprèneUnité De Base Commune……………………………………………18

2.2.2- Monoterpenes…………………………………………………………….19

2.2.3- Sesquiterpenes……………………………………………………………22

2.2.4- Diterpenes………………………………………………………………...22

2.2.5- Les Triterpenes Et Triterpenoides.………………………..:……………..23

1- Generalites…………………………………………………………………:..23

2- Classification Des Triterpenoides.……………………….:……………...…..24

3- Determination Des Triterpenoides Par Coloration ……………………26

a-ReactionsColorees Des Triterpenoides…………………………...26

b- La Stereostructure Du Squelette Oleanane Et Ursane...………………….….27

Chapitre 3 : Méthodes d’extraction

3.1- Les procédésd’entrainement àla vapeur………………………………………..31

3.1.1- Le systèmediscontinutraditionnel………………………………………..31

3.1.2- Les systèmescontinus àContre-courant………………………………….31

3.2- Les procédésd'hydrodistillation………………………………………………...32

3.2.1- Le Systèmetraditionnel…………………………………………………...32

3.2.2- L'hydrodistillationsous pression……………………………………..………33

3.2.3- Le systemede thermopompage……………………………………….…..…...33

3.2.4- Turbodistillation…………………………………………………………..33

3.2.4- L'hydrodistillationsous micro-ondes……………………………….……..34

3.3- L'hydrodiffusion…………………………………………………………………35

3.4- Place de la distillation parmi les différentes techniques d'exploitation des plantes àparfums……………………………………………………………………….……..36 3.4.1- L'expression à froid…………………………………………………..….36

3.4.2- L'enfleurage …………………………………………………….…….…37

3.4.3- Extractions par les solvants et par les graisses……………………….…..38

3.4.4- Extraction au co2supercritique……………………………………………39

3.4.5- Technique de « l’espace de tête »…………………………………………40

Chapitre 4 : Identificationdes constituants dans un mélangescomplexe

4.1- Méthodesanalytiques………………………………………………………...…42

4.2- La Chromatographie en phase gazeuse (CPG)………………………………....43

4.3- La spectrometriede masse (SM)…………………………..….…………………44

4.4- Analyse par des couplages « En Ligne »……………………..………………...44

4.4.1- La CPG et les indices de rétention………………………………..……...45

4.4.2- Couplage d’une technique chromatographique avec une technique spectroscopique………………………………………………………………………47

4.4.2.1- Les Couplages CPG-SM, CPG-SM(ICP) et CPG-SM(ICN)…………….…47

4.4.2.2 Les Couplages CPG-IRTF et CPG-IRTF-SM…………………..………48

4.4.2.3- Le Couplage CLHP-SM……………………………………….……...49

4.4.2.4- Le Couplage CLHP-RMN 1H………………………………….….….50

4.4.3- La CPG bidimensionnelle et le couplage CLHP-CPG-SM…………….…….50

4.4.5- Les Couplages CPG-SM-SM et CLHP-SM-SM…………………………51

4.4.6- Bilan des techniques d’analyse en ligne………………………………….52

4.5- Identification des Constituants après Purification……………………………..53

4.6- Analyse par RMNdu 13c Sans SéparationPréalable……………………..……..55

Chapitre 5: Généralités sur les plantes médicinales

5.1- Généralitéssur les plantes médicinales………………………………….……...57

5.2- UrticaDioica L…………………………………………………………………………..57

5.2.1- Historique ……………………………………………………………….…..58 5.2.2- Description………………………………………………………………..58

5.2.3- Parties utilisées……………………………………………………………..…59

5.2.4- Principes actifs …………………………………………………………….…59

5.2.5- Propriétéset indications………………………………………………….…....59

5.2.6- Utilisations…………………………………………………………………....59

5.2.7 - Les types d’urticaDioica L en Algérie……………………..……………..….60

5.3- Ajuga Iva L……………………………………………………………………...61

5.3.1- Description ……………………………………………………………….61

5.3.2- Habitat et répartition géographique……………………………………….61

5.3.3- Composition chimique………………………………………………………….....…62 5.3.4- Objectifs…………………………………………………………………….....62

5.3.5- Les types d’ajuga Iva L…………………………………………………...62

5.4 TeucriumPolium L……………………………………………………………....63

5.4.1 Description………………………………………………………………...63

5.4.2- Habitat…………………………………………………………………….63 5.4.3- Les types de teucriumpolium…………….……………………………….63

Chapitre 6 :Matérielset méthodes

6.1- Introduction……………………………………………………………………...66

6.2- Préparationde la plante………………………………………………………….66

6.2.1- Pesée des échantillons…………………………………………………..…….66

6.3- Techniques d'extractions………………………………………………………...66

6.3.1- L’hydrodistillation………………………………………………………..67

6.3.2- Entrainement A La Vapeur………………………………………………..72

Chapitre 7 : Résultats et discussion 7.1- interprétation de résultats de l’échantillon HD1...... 79

7.2- interprétation de résultats de l’échantillon EV1...... 80 7.3- interprétation de résultats de l’échantillon HD2...... 83

7.4- interprétation de résultats de l’échantillon EV2...... 84

7.5- interprétation de résultats de l’échantillon HD3...... 88

7.6- interprétation de résultats de l’échantillon EV3...... 89

Conclusion...... 90

Bibliographie...... 91

Liste des Tableaux ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

Liste des Tableaux

Tableau 1.1 : Classement des HE selon leur principe active…………………14 Tableau 2.1 : Les positions des hydrogènes sur les divers atomes de carbone……27 Tableau 6.1 : Poids des échantillons utilisés dans l’hydrodistillation……………66

Tableau 6.2 : Poids des échantillons utilisés dans l’entraînement a la vapeur…..66

Tableau 6.3 : Identification du produit……………………………………………70

Tableau 6.4 : Caractéristiques physiques…………………………………………70

Tableau 7.1: Résultats d'analyse par GC-MS de l’échantillon HD1et EV1……...…76

Tableau 7.2: Résultats d'analyse par GC-MS de l’échantillon HD2et EV2………..81

Tableau 7.3: Résultats d'analyse par GC-MS de l’échantillon HD3et EV3….….…85

Liste des Figures ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

Liste des Figures

Figure2.1 : Exemples d’isoprène …………………………………………………...16

Figure 2.2 : Molécule d'isoprène…………………………………………………….17

Figure 2.3 : exemple d’isoprène……………………………………………………..19

Figure 2.4 : Exemple de quelques Monoterpènes…………………………………...20

Figure 2.5 : Les déférents types de monoterpène……………………………………21

Figure 2.6 : Exemple de quelques Sesquiterpènes…………………………………..22

Figure2.7 : Exemple de quelquesDiterpènes……………………………………….23Figure 2.8:Squelettes carbons des triterpénoides…………………………………...25 Figure 2.9 : squelette d’oléanane…………………………………………………….28

Figure 2.10 : Squelette ursane……………………………………………………….29

Figure 3.1 : Principe schématisé de l’appareillage d’extraction par entraînement à la

vapeur de l’eau ……………………………………………………………………...31

Figure 3.2: Principe schématisé de l’appareillage d’hydrodistillation…………...... 32

Figure3.3:Principe schématisé de l’appareillage de Turbodistillation………………34

Figure3.4 : Principe schématisé de l’appareillage de système de l’hydrodistillation sous micro ondes.……………………………………………………………….……35

Figure 3.5 : l’hydrodiffussion …………………………………...... 36

Figure 3.6: Schéma du « procédé de récupération de l’huile essentielle de citron et autres agrumes » ……………………………………………………………………..37

Figure3.7 : Schéma de l’extracteur Soxhlet……………………………………....…38

Figure3.8: Schéma d’une batterie d’extraction par solvant pour végétaux bruts ………………………………………………………………………………………..39

Figure 3.9: Schéma de principe d’extraction par CO2 supercritique …………….….40

Figure 4.1: les méthodes d’analyses d’un mélange complexe………………………42 Liste des Figures ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

Figure 5.1 :UticadioicaL……………………………………………………...... 58

Figure 5.2 : systématique d’Urticadioica L……………………………………...... 61

Figure 5.3 : systématique d’Ajugaiva………………………………………………62 Figure 5.4 : systématique de Teucriumpolium……………...... 65

Figure 6.1:Poids des échantillons…………………………………………………...66

Figure 6.2 : Hydrodistillation……………………………………………….……….67

Figure 6.3: graissage des parties rodées de montage……………………...…………68

Figure6.4:Dispositif de l’extraction de l’huile essentielle par hydrodistillation……………………………………………………………………...68

Figure 6.5 : Ethèrdiethylique…………………………………………….……….....69

Figure6.6 : Différentes étapes pour la récupération de l’huile essentielle…………………………………………………………………………….71

Figure 6.7 : Décantation…………………………………………………………….72

Figure 6.8: les Echantillons d’huiles essentielles + éther diéthylique après décantation…………………………………………………………………………..73

Figure 6.9 : Montage de l’entraînement à la vapeur………………………………...73

Figure 6.10 : schéma du principe de la technique de l’entrainement à la vapeur ....74

Figure7.1 :composition de l’échantillonHD1……………………………….……...79

Figure7.2:composition de l’échantillonEV1…………………………………….…80

Figure7.3 :composition de l’échantillonHD2………………………………….…...84

Figure7.4 :composition de l’échantillonEV2……………………………………….85

Figure7.5 :composition de l’échantillonHD3……………………………………....88

Figure7.6 :composition de l’échantillonEV3………………………………………89 Introductiongénérale ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

INTRODUCTION GENERALE

Un grand nombre de plante, aromatiques, médicinales, des plantes épices et autres, possèdent des propriétés biologiques très intéressantes, qui trouvent application dans divers domaines.

Les substances naturelles issues des végétaux ont des intérêts multiples mis à profit dans l’industrie : en alimentation, en cosmétologie et en pharmacie. Parmi ces composés on retrouve dans une grande mesure les métabolites secondaires qui se sont surtout illustrés en thérapeutique. La pharmacie utilise encore une forte proportion de médicaments d’origine végétale et la recherche trouve chez les plantes des molécules actives nouvelles, ou des matières premières pour la semi synthèse.

Les huiles essentielles, composées de molécules volatiles, peuvent généralement être extraites par entraînement à la vapeur ; méthode qui n’a connu que très peu d’évolution jusqu’à nos jours.

Les huiles essentielles sont des mélanges complexes constitués de plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de composés, principalement terpéniques. Les terpènes, molécules construites à partir d’entités isopréniques, constituent une famille très diversifiée, tant au niveau structural qu’au niveau fonctionnel. Dans les huiles essentielles, on rencontre généralement des mono et des sesquiterpènes (possédant respectivement 10 et 15 atomes de carbone) et plus rarement des diterpènes (20 atomes de carbone) ainsi que des composés linéaires non terpéniques et des phénylpropanoïdes.

Il existe différentes techniques d'exploitation des plantes aromatiques l'expression à froid, l'enfleurage, l'extraction par solvant organique volatil, l'extraction par gaz liquéfié, par fluide à l'état supercritique et enfin la distillation à la vapeur d'eau.

De tous ces procédés, ce dernier est le plus employé à l'échelle industrielle. Les principales raisons de cette préférence sont liées à la facilité de mise en œuvre du procédé, sa sélectivité et donc la qualité des produits obtenus. En effet, les installations de distillation à la vapeur d'eau sont relativement simples et ne nécessitent pas de dispositifs particuliers de sécurité.

Le sujet de notre travail porte sur l'analyse de l'hydrodistillationet entrainement à la vapeur. Son objectif est (Mise en évidence des huiles essentielles de quelques plantes médicinales).

Introductiongénérale ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

Pour cela nous avons entrepris une étude expérimentale sur l'hydrodistillation et entrainement à la vapeur de quelques plantes à savoir : URTICA DIOICA L,AJUGA IVA L, TEUCRIUM POLIUM L

Notre étude sera donc répartie en sept chapitres, initiés par une recherche bibliographique ou nous apportons dans le premier chapitre une généralité sur les huiles essentielles, leur composition, propriétés, caractéristiques, le classement des huiles, les principales applications et son utilisation.

Le seconde chapitre sera consacré à l’étude générale sur le composé principal des huiles essentielles est le terpène, une définition, les classe des terpènes et des exemples.

Les déférentes méthodes d’extraction des huiles essentielles sont rapportées dans le troisième chapitre.

Dans le quatrième chapitre nous présenterons les principales méthodes d’analyses, spectrométrie de masse, CPG et couplage CPG/SM.

Dans le cinquième chapitre nous présenterons une étude botanique sur les plantes de URTICA DIOICA L,AJUGA IVA L etTEUCRIUM POLIUM L,un aperçu historique, définition, caractéristiques et utilisations.

Dans le sixième chapitre, la partie expérience et consacré à l’extraction des huiles essentielles de URTICA DIOICA L,AJUGA IVA L etTEUCRIUM POLIUM Lpar entrainement à la vapeur...etc. Et analysée ses huiles pour connues ses composés par spectrométrie de masse, CPG et couplage CPG/SM.

Dans le septième chapitre discute les résultats obtenus dans cette étude.

Enfin une conclusion générale sur tout on obtienne de cette étude.

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

GENERALITES SUR LES HUILES ESSENTIELLES

1.1- HISTORIQUE

Les huiles essentielles sont connues et utilisées depuis la plus haute antiquité.

Environ 4000 ans avant Jésus-Christ, en effet, leurs diverses propriétés étaient exploitées en parfumerie, en cosmétique et en pharmacothérapie par les Egyptiens, les Perses, les Indiens, les Chinois, les Grecs et les Romains. Les Egyptiens, en particulier, extrayaient déjà, par distillation sèche, l'essence du bois de cèdre et l'utilisaient comme parfum pour embaumer les morts.

L' hydrodistillation qui est la technique la plus courante pour l'extraction des huiles essentielles fut découverte par les Chinois vers l'an 2000 ans avant Jésus-Christ. Elle s'est ensuite répandue dans tout le monde antique

La première essence signalée dans un traité médical est celle de romarin utilisée au 13ème siècle pour ses propriétés curatives. En cosmétique et en parfumerie, la découverte en 1754 par FEMINIS, négociant italien, de l'eau de cologne, marque la naissance d'une véritable industrie, celle des parfums.

De nos jours, la recherche, par les parfumeurs de senteurs toujours nouvelles et le regain d’intérêt du grand public pour les médecines douces ont favorisé le développement de la chimie et de la technologie des huiles essentielles [1].

1.2- DEFINITION

On appelle huile essentielle (ou parfois essence végétale) le liquide concentré et hydrophobe des composés aromatiques (odoriférants) volatils d'une plante. Il est obtenu par distillation ou extraction par solvants (eau, alcool, etc.). Contrairement à ce que suppose la dénomination, ces extraits ne sont pas forcément huileux.

« Produit odorant, généralement de composition complexe, obtenu à partir d’une matière première végétale botaniquement définie, soit par entraînement par la vapeur d’eau, soit par distillation sèche, ou par un procédé mécanique approprié sans chauffage. L’huile essentielle est le plus souvent séparée de la phase aqueuse par un procédé physique n’entraînant pas de changement significatif de sa composition »

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

C'est un mélange de molécules variées, comprenant en particulier des terpènes (hydrocarbures non aromatiques), c'est-à-dire dérivés de l'isoprène et non du benzène, et des composés oxygénés (alcools, aldéhydes, cétones).

L'obtention des huiles essentielles se fait soit par entraînement par la vapeur d'eau dans une opération de distillation, soit par distillation sèche, soit par expression à froid (zestes). Dans ce dernier cas, une certaine ambigüité existe sur la dénomination d'huile essentielle. Selon l'AFNOR, il faut utiliser le terme d'essence alors que la Pharmacopée française et la Pharmacopée européenne utilisent le terme d'huile essentielle. Le terme d'huile essentielle a été retenu parles spécialistes en pharmacognosie. La quantité d'huile essentielle contenue dans les plantes est toujours faible, parfois très faible, voire infime [2].

1.3- DESCRIPTION

Les véritables huiles essentielles sont obtenues soit par expression c’est-à-dire par traitement sous haute pression, à froid ou à chaud, des écorces d’agrumes ou par entraînement à la vapeur d’eau des huiles continues dans certaines plantes [3].

1.4- ROLE PHYSIOLOGIQUE

Beaucoup de plantes produisent les huiles essentielles en tant que métabolites secondaires, mais leur rôle exact dans les processus de la vie de la plantes est inconnu.

Il y a beaucoup de spéculation au sujet du « rôle » d’huiles essentielles des plantes.

Certainement plusieurs effets apparents « utiles » ont été décrits : réduction de la compétition des autres espèces de plantes « allélopathie » par inhibition chimique de la germination des graines, et protection contre la flore microbienne infectieuse par les propriétés fongicides bactéricides, et contre les herbivores par goût et effets défavorables sur le système nerveux [4].

Certains auteurs pansent que la plantes utilise l’huile pour repousser ou attirer les insectes, dans ce dernier cas pour favoriser la pollinisation. D’autre considèrent l’huile comme source énergétique, facilitant certains réactions chimiques, conservent l’humidité des plantes dans les climats désertiques [5].

1.5- PROPRIETES PHYSIQUES

Les H.S sont en général liquide à température ambiante, volatiles, d’odeur très forte, incolores, jaunes pâles ou quelque fois bleues. Leur densité est <1 sauf pour les H.S de

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles clou de girofle (syzygiumaromaticum), cannelle (cinnamomunzeylanicum) et Sassafras (Sassafras albidum). Elles sont insolubles dans l’eau mais solubles dans les solvants, les huiles la vaseline ; altérables, elles s’oxydent au contact de l’air et de la lumière.

Le terme huile s’explique par la propriété de solubilité dans les graisses et par leur caractère hydrophobe. Le terme « essentielle » fait référence au parfum, à l’odeur plus au moins forte dégagée par la plante [6].

1.6- ORIGINE DANS LES VEGETAUX

Où les trouve-t-on dans les végétaux et quel est leur rôle ? Toutes les parties des plantes aromatiques, tous leurs organes végétaux, peuvent contenir de l'huile essentielle.

 les fleurs bien sûr, exemples : oranger, rose, lavande ; le bouton floral (girofle) ou les bractées (ylang-ylang)

 les feuilles très souvent, exemples : eucalyptus, menthe, thym, laurier, sarriette, sauge, aiguilles de pin et sapin

 les organes souterrains, exemples : racines (vétiver), rhizomes (gingembre, acore)

 les fruits, exemples : fenouil, anis, épicarpes des Citrus

 les graines : noix de muscade

 le bois et les écorces, exemples : cannelle, santal, bois de rose [7].

Les huiles essentielles sont stockées dans des structures cellulaires spécialisées (cellules à huile essentielle, cellules à poils sécréteurs (comme dans la menthe), canaux sécréteurs) et ont vraisemblablement un rôle défensif : protection du bois contre les insectes et les champignons, action répulsive contre les animaux herbivores [8]. Même les chèvres et les moutons délaissent les plantes aromatiques ce qui peut provoquer assez rapidement un déséquilibre de la flore dans les prairies ou les landes surtout dans les régions tropicales : envahissement par le gros thym, le basilic framboisin ou la citronelle- mélisse aux Antilles par exemple. Les humains et certains insectes sont les rares êtres vivants à être attirés par l'odeur des plantes aromatiques.

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

Les spécialistes considèrent les huiles essentielles comme des sources de signaux chimiques permettant à la plante de contrôler ou réguler sont environnement (rôle écologique) : attraction des insectes pollinisateurs, action répulsive sur les prédateurs, inhibition de la germination des graines, voire communication entre les végétaux (émission de signaux chimiques signalant la présence d'animaux herbivores par exemple) [8].

La concentration dans les plantes est en général faible, aux alentours de 1 à 2% voire moins, mais il y a des exceptions comme le clou de girofle avec 15% d'huile essentielle ou la noix de muscade, 5-15% [8].

Parmi les familles végétales les plus productrices d'huiles essentielles, on distingue les LABIATEAE (famille du thym, de la lavande, de la menthe, du basilic etc..), les ASTERACEAE (camomille, absinthe…), les MYRTACEAE (eucalyptus, melaleuca, myrte, girofle…), les LAURACEAE (cannelle, laurier…). [8]. Beaucoup de végétaux contiennent des huiles essentielles ou des substances voisines mais en pratique peu d'espèces sont utilisées [9].

1.7- COMPOSITION CHIMIQUE

Sur le plan chimique, les H. Es sont des mélanges de structure extrêmement complexe, pouvant contenir plus de 300composé déférents. Ces substances sont des molécules très volatiles appartenant pour la grand majorité a la famille des terpènes comme les monoterpènes (Myrcènes, β-pinène, γ-terpinène) et les sesquitérpénes (β-caryophylène, α- humulène, β-bisabolène etc.)[4].

1.7.1- LES TERPENES

Les terpènes sont des hydrocarbures naturels, de structure cyclique ou de chaine ouverte. Leur particularité structurale la plus importante est la présence dans leur squelette d’unité isoprènque à 5 atomes de carbones (C5 H8). Ils sont subdivisés selon le nombre d’entités isoprènes en monoterpènes formés de deux isoprènes(C10H16), les sesquiterpènes, formés de trois isoprènes (C15H24), les diterpènes, formés de quatre isoprènes(C20H32). Les tetraterpènes huit isoprènes qui conduisent auxcaroténoïdes. Les polyterpènes(C5H8) n ou n peut-être de 9 à 30 [10].

Les terpènoides sont des terpènes avec une ou plusieurs fonctions chmiques(alcool, aldéhydes, cétone, acide, etc)[4].

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

Les monoterpènes sont volatils entrainables à la vapeur d’eau, d’odeur souvent agréable et représentent la majorité des constituants des H.Es, parfois plus de 90%.Il peuvent etre acyclique (myrcéne, ocyméne), monocyclique(terpinéne,p-cimène) ou bicyclique(pinène, sabinène).A ces terpènes se rattachent un certain nombre de des substances à fonction chimique :alcools (géranial, citronellale, sinensal),cétones( carvone ,menthone,β-vétinone),et des esters (acetate de geranyle ,acétate de géranyle , acétate de linalyle,acétate de cédryle , acétate α-terpinyle )[4].

Les sesquiterpènes il s’agit de la classe la plus diversifiée des terpènes. Elle contient plus de 3000 molécules comme par exemple : β-caryophyllène, β-bisabolène, α-humulène, α-bisabolol[4].

1.7.2- LES COMPOSES AROMATIQUES

Les dérivés du phénylpropane sont moins abondants que les terpénoides. Cette classe comprend des composés odorants comme la vanilline, l’eugénol, l’anéthole, l’estragole et bien d’autre. Ils sont plus fréquents dans les huiles essentielles d’apiaceae (anis, fenouile, cannelle, basilic)[10].

1.7.3-LES COMPOSES D’ORIGINES DIVERSES

Il existe un nombre non négligeable de produits résultant de la transformation de molécules non volatiles issues soit de la dégradation des terpènes non volatils qui proviennent de l’auto-oxydation par exemple des carotènes ou des acides gras comme les acides linoléique et α- linoléique en (3-cis hexanol, decanal, β-ionone)[4].

1.7.4- NOTION DE CHEMOTYPE

Le chémotype d’une H.E est référence précise qui indique le composant biochimique majoritaire ou distinctif, présent dans l’H.E. c’est l’élément qui permet de distinguer des H.Es extraites d’une même variété botanique mais, d’une composition biochimique différente. Cette classification permet de sélectionner les H.Es pour une utilisation précise, plus sure et plus efficace. Ce polymorphisme chimique existe chez certaines espèces :thymusevulgaris, monthospicoto, origanumvulgare.Il est important de noter que les H.Es a chémotype différents présentent non seulement des activités différentes mais aussi des toxicités très variables[4].

I.8- LOCALISATION DES HUILES ESSENTIELLES

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

Les huiles essentielles n’existent quasiment que chez les végétaux supérieurs, presquetoutes les familles des plantes participent à leur production, en particulier les Labiées qui en fournissent le plus. Elles se rencontrent dans toutes les parties de la plante : fleurs(bergamotier, tubéreuse…), mais aussi feuilles (citronnelle, eucalytus, laurier…) et moinsdans les écorces (cannelier), les bois (bois de rose, santal…), les racines (vétiver), lesrhizomes (curcuma, gingembre…), les fruits (toutes-épices, anis…), les grains (muscade…).

L’huile est souvent localisée sur ou à proximité de la surface de la plante : cellules àhuiles essentielles des Lauracées ou de Zingiberacées, poils sécréteurs des Labiées, poche sécrétrice des Myrtacées ou de Rutacées, canaux sécréteurs des Apiacéesou desAstracées. La composition de l’huile essentielle peut varier selon sa localisation dans lesorganes d’une même espèce.

Dans un individu déterminé, les cellules sécrétrices ne forment pas un tissu au sensstrict du mot : elles n’ont pratiquement jamais d’origine commune ; il n’y a pas entre elles decontinuité morphologique. Seule la fonction physiologique identique de ses éléments permetde définir un tissu sécréteur [10].

1.9- UTILISATIONS DES HUILES ESSENTIELLES

Les huiles essentielles ont une application très variée dans la vie courante. On peut aujourd’hui retenir quatre principaux domaines d'utilisation industrielle: l'alimentation, l'aromathérapie, la parfumerie et la cosmétique, la chimie.

- Dans l'alimentation, les huiles essentielles sont utilisées comme condiments, aromates ou épices. C'est le cas des essences de gingembre, de girofle, de vanille, de basilic, de poivre, de citrus. Les huiles essentielles extraites de citrus, par exemple, trouvent leur utilisation dans la confiserie, les sirops, les biscuiteries.

- La médecine et l'industrie pharmaceutique tirent partie des propriétés bactériostatiques, bactéricides, vermicides, fongicides, antiseptiques, insecticid.es, etc, ... des essences naturelles. On sait par exemple que la peste (1720), la grippe espagnole (1918), la dysenterie amibienne et l'attection pulmonaire (1938 et 1947) ont été combattues grâce aux huiles essentielles. Ces dernières agissent également sur le système nerveux [11]. Aujourd'hui· les essences d'Eucalyptus, de menthe, de romarin, de citronnelle,

- sont des matières premières d'importance.

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

L'industrie de la parfumerie et de la cosmétique utilise fréquemment les huiles essentielles. C'est le cas des essences de rose, d'ylang-ylang, de lavande, de vétiver, dejasmin, de patchouli, etc, ...

L'industrie chimique, enfin, extrait de certaines huiles essentielles des matières premières qu'elle transforme enproduits chimiques plus élaborés [12]. Les huiles essentielles donnent des isolats pour des hémi synthèses. On a par exemple les filières suivantes:

Lemon-grass → citral → Ionones (essences artificielles de violette)

Citronnelle → citronellal→ citronellol et géraniol

Giroflier → eugénol → vanilline

Pin → α-pinêne → camphre

Eucalyptus → pipéritone → menthol

Elles peuvent aussi donner des produits directement utilisables par l'industrie: c'est le cas des Eucalyptus qui donnent le cinéole pour l'industrie pharmaceutique, le citronellal pour l'industrie de parfum ou lephellandrêne pour la flottation des minerais, et fournissent du bois de chauffe, des poteaux électriques, et du bois pour la pâte à papier. C'est aussi le cas du pin qui est riche en pinène qui, en plus de son utilisation comme solvant, rentre dans la synthèse du camphre qui est un agent plastifiant [13].

1.10- PRECAUTIONS

Employez les huiles essentielles avec modération et précaution. Elles sont très puissantes.

 Les huiles essentielles ne doivent pas être appliquées sur les muqueuses, sur les yeux ou le contour des yeux. En cas de contact, appliquez abondamment une huile végétale, puis consultez un médecin.

 Gardez toujours les huiles essentielles hors de portée des enfants.

 Certaines huiles peuvent être irritantes pour les peaux sensibles. La majorité des huiles essentielles s'emploient diluées dans une huile végétale sur la peau. Nous vous recommandons de toujours effectuer un test de tolérance cutané dans le pli du coude pendant au moins 24 heures avant toute utilisation à l'état pur ou dilué sur la

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

peau. Si vous observez une réaction (rougeur, irritation, picotement,…), n'utilisez pas le mélange.

 Certaines huiles sont photosensibilisantes (angélique, orange, bergamote, citron…). Après application de ces huiles, ne pas s'exposer au soleil.

 D'une manière générale, nous déconseillons l'usage d'huiles essentielles pour les femmes enceintes ou allaitantes, les personnes épileptiques ou ayant des problèmes de santé graves. Sauf avis médical, n'utilisez pas non plus d'huiles essentielles chez les bébés et les enfants de moins de 3 ans.

 Les injections d'huiles essentielles sont rigoureusement interdites.

 En cas d'allergies respiratoires, éviter d'inhaler directement les diffusions d'huiles essentielles.

 N'associez pas huiles essentielles et traitements médicamenteux.

 Consultez un médecin aromathérapeute pour toute indication thérapeutique ou tout traitement par voie orale.

 En cas d'ingestion accidentelle, avalez plusieurs cuillérées d'huile végétale afin de diluer l'huile essentielle, contactez un centre anti-poison et consultez un médecin.

 En cas de doutes ou d'interrogations, n'hésitez pas à demander conseil à votre médecin [14].

1.11- CONSERVATION DES HUILES ESSENTIELLES

La conservation des huiles essentielles est difficile, ceci est dû à l’instabilité de leurs molécules. De ce fait, les possibilités de dégradation sont nombreuses. Il est possible de limiter celles-ci en utilisant des flacons de faible volume en aluminium, en acier inoxydable ou en verre brun, entièrement remplis et fermés de façon étanche, stockés à basse température, ou conservés sous atmosphère d’azote [15].

1.12- TOXICITE DES HUILES ESSENTIELLES

Les huiles essentielles ne sont pas des produits qui peuvent être utilisés sans risque. Comme tous les produits naturels: "ce n'est pas parce que c'est naturel que c'est sans danger pour l'organisme". Cet aspect des huiles essentielles est d'autant plus important que leur

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles utilisation, de plus en plus populaire, tend à se généraliser avec l'émergence de nouvelles pratiques thérapeutiques telle que l'aromathérapie.

Certaines huiles essentielles sont dangereuses lorsqu'elles sont appliquées sur la peau en raison de leur pouvoir irritant (huiles riches en thymol ou en carvacrol), allergène (huiles riches en cinnamaldéhyde [ou phototoxique (huiles de citrus contenant des furocoumarines. D'autres huiles essentielles ont un effet neurotoxique.

Les cétones comme l'a-thujone sont particulièrement toxiques pour les tissus nerveux. Il existe aussi quelques huiles essentielles dont certains composés sont capables d'induire la formation de cancers. C'est le cas par exemple de dérivés d'allylbenzènes ou de propénylbenzènes comme le safrole (Sassafras), l'estragole (Artemisiadracunculus), la j3- asarone (Acorus calamus) et le méthyl-eugénol. Des chercheurs ont mis en évidence l'activité hepatocarcinogenique de ces composés chez les rongeurs. Le safrole et S'estragole, par exemple, sont metabolises par les microsomes au niveau du foie des rats et des souris en dérivés hydroxy!és puis en esters sulfuriques électrophiles qui eux sont capables d'interagir avec les acides nucléiques et les protéines, Toutefois, ces résultats sont controversés car il existe des différences chez l'homme dans le processus de métabolisation de ces composés. Le safrole, par exemple, est métabolisé chez l'humain en dihydroxysafrole et trihydroxysafrole non cancérigènes. De plus, tout dépend de la dose administrée lors des expériences et bien souvent la dose absorbée par l'animal est loin de correspondre à celle qu'un homme est susceptible d'ingérer par jour [16].

1.13- AVANTAGES DES HUILES ESSENTIELLES

La qualité de l’air et les mauvaises odeurs sont deux sujets bien étudiés, pour tout ce qui concerne la caractérisation et la suppression des sources polluantes souvent accompagnées d’émissions malodorantes. Ces recherches sont nécessaires et justifiées, ce qui n’est pas encore le cas pour toute amélioration par addition ou simple recherche esthétique dans le domaine de la qualité de l’air. Il est souvent délicat d’introduire (voir d’imposer) des produits odorants, sources potentielles de gène et d’allergies.

Les huiles essentielles sont connues et utilisées depuis plus de 6000 ans. Ces extraits odorants de plantes ont de multiples vertus thérapeutiques. En plus de leurs actions bactéricides et fongicides, elles ont la particularité d’avoir des effets psychophysiologiques. Ces effets sont mesurés au niveau cérébral par CNV1 ou par électroencéphalographies. Certaines huiles essentielles sont stimulantes : Basilique,

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

Patchouli, Menthe, Pin, et d’autres sont sédatives : Bergamotte, Camomille, Géranium, Bois de Santal et Citron [17].

1.14- ROLE D'UNE HUILE ESSENTIELLE DANS LA PLANTE

Le rôle d'une huile essentielle dans la plante fait l'objet d'une contre verse dans la littérature.

Une mise au point de CROTEAU sur la question montre que, longtemps considérées comme des produits du métabolisme et de défense de la plante, les huiles essentielles se sont vues attribuées plus récemment un rôle de mobilisateur d'énergie lumineuse et de régulateur thermique au profit de la plante.

En effet, les travaux de ces dernières années ont montré que, les mono et sesquiterpènes considérés traditionnellement comme des produits du métabolisme sans fonction, peuvent jouer des rôles très variés et importants dans la médiation des plantes avec l'environnement. C'est le cas du l, 8-cinéole et du camphre qui inhibent la germination des organes de propagat1on ou d'infection et la croissance des agents pathogènes issus de ces organes et de ce fait agissent comme agents allelopatiques, ou des qroupescyclopropyle et furanne qui donnent un grand degré de stabilité biologique avec une possibilité d'être toxiques pour les autres formes de vie.

Grâce à leur pouvoir attracteur sur les insectes, certaines huiles essentielles favorisent la pollinisation. D'autres par leur pouvoir d'irritation protègent la plante contre les parasites et les animaux nuisibles.

La participation de mono terpènes de PINACEAE dans le système de défense et dans la réponse à l'attaque induite par les coleopteres est bien connue, comme est connu un grand nombre de phytoalexinessesquiterpéniques qui s'accumulent comme conséquence d'infection ou d'autres traumatismes.

La volatilité des huiles essentielles assure d'une part leur transport et d'autre part leur activité à faible concentration, ce qui permet d'influencer un autre organisme à plus ou moins grande distance de la plante source.

Les interactions écologiques sont dans la plupart des cas gérées par des terpènes individuels ou un mélange simple de terpènes; et chercher un rôle de chaque constituant de l'huile essentielle est irréaliste mais en tant que classe, ces constituants semblent donner une plus grande survie à la plante.

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

En effet, par l'intermédiaire de leurs constituants riches en doubles liaisons conjuguées, les huiles essentielles participent a la régulation thermique: elles absorbent de la lumière et de la chaleur au cours de leur évaporation, limitant ainsi, la quantité de chaleur atteignant les tissus de la plante et de ce fait, la transpiration.

La considération des mono et sesquiterpènes comme simples produits du métabolisme ne remplissant aucune fonction métabolique ou physiologique permet sans nul doute de rationalisé la diversité de leurs structures c'est-à-dire demontrer que les changements de structures rapidementsynthétisées ou métabolisées au hasard sont sans danger pourla plante. Les terpènes joueraient en ce moment un grand rôleen tant que produits de réserve[18].

1.15 - CARACTERISATION D’UNE HUILE ESSENTIELLE

 Par une tache translucide sur du papier qui persiste

 Soluble dans les essences, l’alcool ou des huiles et insoluble dans l’eau

 Les huiles essentielles sont des mélanges de composants, on peut étudier leur composition à l’aide de chromatogrammes

 Contrôle de la qualité d’une huile essentielle par comparaison de chromatogrammes

 Réalisation de chromatographie en couche mince avec huiles essentielles, limonène, eugénol etc... [19].

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

1.16- CLASSEMENT DES HUILES

1.16.1- PRINCIPES ACTIFS

Les huiles essentielles peuvent être classées selon des familles biochimiques:

Familles Propriétés des HE relevant des familles types biochimiques

Monoterpènes Familles biochimiques Propriétés des HE relevant des familles

types Stimulants du système immunitaire. Action révulsive sur la peau, utile en cas de douleurs localisées: ils sont donc antalgiques à action percutanée. Leur utilisation doit être limitée dans le temps car ils deviennent dermocaustiques et agressifs pour les muqueuses.

Monoterpénols Composés anti-infectieux : bactéricides, viricides et fongicides à

utiliser parallèlement aux phénols selon les cas lors d'infections ; également excellents immunostimulants.

Moins violents que les phénols, (mais sans leur toxicité : non dermocaustiques et non hépatotoxiques) ce sont de remarquables toniques généraux, plus spécifiquement neurotoniques. Moins hyperthermisants et hypertensifs.

Sesquiterpènes Légèrement hypotenseurs, calmants et anti-inflammatoires.

Les azulènes sont spécifiques (donnent une couleur bleu sombre aux HE) excellents anti-inflammatoires.

Sesquiterpénols Bons toniques et stimulant généraux, ils sont peu antiinfectieux

mais surtout immuno-stimulants. Les HE contenant des sesquiterpénols agissent principalement sur le terrain des individus.

Phénols Fortement anti-infectieux et immuno-stimulants. Ils agissent en

hyper : hyperthermisants, hypertensifs. Toniques à faible dose ils deviennent excitants à dose plus

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

élevée. Les phénols doivent être utilisés prudemment et temporairement car ils sont irritants pour les muqueuses et hépato- toxiques à dose forte et répétée. Sur la peau les phénols sont irritants et dermocaustiques ; les utiliser toujours dilués sur une huile végétale.

Diterpénols Régulateurs hormonaux en raison de leur structure voisine des

hormones stéroïdes sexuelles humaines ; ils sont actifs même à faible dose.

Acides Les composés les plus anti-inflammatoires du règne végétal; ils sont hypothermisants, hypotenseurs. On les trouve principalement

sous forme d'esters, c'est-à-dire combinés à des alcools.

Cétones Composés très actifs physiologiquement, leur utilisation doit être

bien contrôlée sinon elles deviennent rapidement toxiques. A faible dose les cétones agissent en hypo : elles sont calmantes, sédatives, hypothermisantes. A forte dose ou doses répétées elles sont neurotoxiques, stupéfiantes et épileptisantes, voire abortives. Bon pouvoir de lyse sur les mucosités et les lipides, empêchent le sang de former des caillots (anticoagulantes) et activent le processus de cicatrisation. Faiblement antiseptiques mais fortement immunostimulantes. Elles ont en plus des propriétés vermifuges et anti- mycosiques. Il ne faut jamais les employer seules, ni à haute dose, ni sur de longues périodes

Esters Allient les propriétés calmantes des cétones aux propriétés

toniques des alcools d'où leurs propriétés anti-spasmodiques et neurotoniques. Excellents rééquilibrants nerveux (antidépresseurs psychiques). Les esters sont très doux sur la peau et décongestionnent en cas de manifestations inflammatoires. On les utilise souvent car elles présentent peu de dangers.

Oxydes Décongestionnants broncho-pulmonaire: mucolytiques et

expectorants. Propriétés assez spécifiques selon leur formule

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

biochimique propre. Nombreux oxydes toxiques:

stupéfiant (anethol), neurotoxique et hépatotoxique (ascaridol), convulsivants (apiol et myristicine).

Coumarines Neuro-sédatives, anticoagulantes. Action en hypo :

hypothermisantes, hypotensives. Les furocoumarines ne doivent pas être utilisées sur la peau avant l'exposition au soleil car elles sont photosensibilisantes. Les pyrannocoumarines sont hépatotoxiques. Tout dépendra de la proportion et des autres composants qui viendront tempérer ou équilibrer l'essence. Par exemple, lavandulavera contient des cétones et des coumarines en faible proportion, qui sont "neutralisées" par les esters aux propriétés relaxantes très importantes.

Lactones Agissent en hypo : hypothermisant. Elles ont une action

mucolytique plus puissante que les cétones.

Diones Antispasmodiques et anticoagulantes. Elles sont moins toxiques

que les cétones.

Tableau 1.1 : Classement des HE selon leur principe active [20].

1.16.2- ACTIVITES THERAPEUTIQUES

L'aromathérapie est l'utilisation des huiles essentielles à des fins thérapeutiques.

Il existe environ 300 huiles essentielles distillées à des fins curatives qu'on peut regrouper en 14 familles thérapeutiques bien définies:

1. Anti-infectieuses et immunostimulantes pour traiter rhume, grippe, otite, vaginite, herpès.

2. Anti-inflammatoires et anti-allergiques pour traiter arthrite, eczéma, fièvre des foins, asthme.

3. Anticatarrhales (expectorantes, mucolytiques) et lipolythiques pour traiter bronchite, sinusite, cellulite.

Chapitre 01 Généralités Sur Les Huiles Essentielles

4. Neurotropes (antispasmodiques, analgésiques, calmantes) pour traiter crampes, torticolis, entorse lombaire, arthrose, migraine, insomnie, anxiété, fatigue.

5. Endocrinorégulatrices pour traiter syndrome .prémenstruel, ménopause, infertilité, hypo et hyperthyroïdie, impuissance.

6. Vasculotropes et hémotropes pour traiter varices, hémorroïdes, phlébite, athérosclérose, hypertension, arythmie, hypercholestérolémie.

7. Antitumorales et antileucémiques pour traiter certains cancers et leucémies.

8. Digestives et hépatostimulantes pour traiter dyspepsie, indigestion, nausées, insuffisance hépatique.

9. Cicatrisantes et antihématomes pour traiter acné, cicatrices, brûlure, vergetures, hématomes.

10. Toniques et stimulantes pour traiter fatigue,.épuisement.

11. Thermorégulatrices pour traiter fièvre et refroidissement.

12. Néphrostimulantes (diurétiques) pour traiter néphrite, oedème, hypertension.

13. Litholytiques pour traiter calculs biliaires et rénaux.

14. Antioxydantes pour prévenir ou traiter taches de vieillesse, vieillissement prématuré, maladies dégénératives [20].

Chapitre 02 Généralités Sur Les Terpènes ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

2- LES TERPENES

Ils constituent entre autre le principe odoriférant des végétaux. Cette odeur est due à la libérationdes molécules très volatiles contenant 10, 15, 20 atomes de carbones. Extraites ces moléculessont employées comme condiment (girofle) ou comme parfum (rose, lavande). Nombre d'entreeux possèdent des propriétés antiseptiques, d'où divers emplois dont l'embaumement qui estresté dans le terme balsamique donné aux plantes et aux huiles qui en sont tirées[21]. Cesterpènes sont biosynthétisés à la suite du couplage de 2 au moins entités à 5 carbones dont lastructure est celle de l'isoprène ou 2-méthylbuta-1,3-diène. Selon le nombre de ces entités lesterpènes sont classés en monoterpènes à 10 carbones, Sesquiterpènes à 15 carbones, Diterpènes à20 carbones, tétra etc... [22-23].

Bien que les terpènes au sens strict ne soient que des hydrocarbures, de nombreux dérivésporteurs de fonctions diverses sont également considérés comme des composés terpéniques. Iln'y a pas de fonction chimique commune aux terpènes, seule leur structure et leur biosynthèse enfont une catégorie, aussi se contente-t-on ici d'en citer quelques exemples et certaines de leurpropriétés.

2.1- DEFINITION

Les terpènes sont des hydrocarbures naturels, de structure soit cyclique soit à chaine

ouverte : leur formule brute est (C5HX)n dont le x est variable en fonction du degré d’insaturation de la molécule et n peut prendre des valeurs (1-8) sauf dans les polyterpènes qui peut atteindreplus de 100 (le caoutchouc). La molécule de base est l’isoprène de formule C5H8.

Le terme terpénoïde désigne un ensemble de substance présentant le squelette des terpènes avec une ou plusieurs fonctions chimiques (alcools, aldéhyde, cétone, acide, lactone, etc.)[24].

2.2- COMPOSITION

2.2.1-ISOPRENE UNITE DE BASE COMMUNE

La chaîne carbonée de tous les isoprénoides est constituée d'unités isoprènes (a) à 5 atomes decarbone. Le précurseur de la biosynthèse est l'isopentényldiphosphate ou isoprène actif(b);d’où le nom d'isoprénoides donné à ces composés.

Ainsi, le principe de la réaction proposé en 1921 déjà par Ruzicka, sous la forme d'unehypothèse, c’est-il0 confirmé dans le cas de la biosynthèse de ces substances naturelles [25].

Figure 2.1 : Exemples d’isoprène

Figure 2.2 : Molécule d'isoprène

"Chaque groupe de terpène est issu de la condensation tête –queue d'un nombre variable d'unitésisopréniques"[26].

2.2.2 - MONOTERPENES :

Constituants les plus simples de la série des terpènes. Ces composés constituent souvent avecles sesquiterpènes et les diterpènes, la plus grande partie des huiles essentielles, c'est leur pointd'ébullition peu élevé qui détermine le caractère volatil de ces composés [25].

Ils sont largement distribués chez les végétaux supérieurs et existent à l'état halogéné, chez leshuiles essentielles des lamiales, Asterales… [27].

Ils comportent 10 atomes de carbone, et sont issus des couplages de deux unités isopréniques"tête à queue", en C5 en GPP (géranyl pyrophosphate). C'est le cas des alcools allyliquesisomères d'un grand intérêt [27].

Figure 2.3 : exemple d’isoprène.

Ils sont pourvus d'une grande diversité structurale, on peut citer quelques structures à titred'exemple :

Figure 2.4 : Exemple de quelques Monoterpènes

Figure 2.5 :Les déférents types de monoterpène.

2.2.3- SESQUITERPENES

Il s’agit de la classe la plus diversifiée des terpènes. Elle contient plus de 3000 molécules comme par exemple : β-caryophyllène, β-bisabolène, α-humulène, α- bisabolol.[10].Figure 2.6

Figure 2.6 :Exemple de quelquesSesquiterpènes

2.2.4- DITERPENES.

La majorité des diterpènes est bi-ou tricyclique, mais ouvert à chaîne ainsi que des composés tétracycliques sont également connus. De même pour les sesquiterpènes, réactions d'oxydation résultat dans divers dérivés carbonylés [28].Figure 2.7

Figure 2.7 : Exemple de quelquesDiterpènes

2.2.5-LES TRITERPENES ET TRITERPENOIDES :

1- GENERALITES:

Les triterpènes comprennent plus de 4000 composés construits sur plus de 40

squelettesdifférents. Ce sont des composés en C30 issus de la cyclisation du 2S-2,3 époxydo-2,3-dihydrosqualèneou plus rarement du squalène lui-même. Leur structure de base commune est la molécule du stérane[26].

2- CLASSIFICATION DES TRITERPENOIDES :

La classification des triterpènoides repose sur la structure du squelette carboné de l’hydrocarbure saturé dont ils sont dérivés On distingue les squelettes de base en :

1. Tricyclique : ambrane

2. Tétracyclique : lanostane.

3. Pentacyclique :

a) symétrique (cycle A, B, C, B’, A’)

À cycle C ouvert : onocérane,

À cycle C fermé : gammacérane ;

b) asymétrique (cycle A, B, C, D, E) :

Cycle E à 5 sommets : lupane,

Cycle E à 6 sommets :

Groupes méthyles 29 et 30 fixés sur le carbone 20 : oléanane,

Groupes méthyles 29 et 30 fixés respectivement sur les carbones 19 et 20 :

Ursane [29].

Figure 2.8 : Squelettescarbons des triterpénoides.

Les triterpènes se rencontrent à l’état libre ou sous forme d’hétérosides (saponosides).

Le squalène provient de la dimerisation (tête à tête du pyrophosphate de farnésyle sous l’influence de la squalène synthétase en présence de NAPPH.

La première étape de la biosynthèse des triterpènes et de leurs dérivés consiste très généralement en une oxydation du squalène par mono oxygénase. Ce processus oxydatif conduit au (S)- squaléne-2,3-oxyde (ou époxy squalène), c’est le seul isomère utilisable ultérieurement.

Cependant, le squaléne-2,3-oxyde a été détecté dans les tissus cultivés de tabac et de latex Euphorbiacyparissiasaprès incubation avec l’acétate. De plus, ils s’accumulent dans les tissus sous l’action d’inhibiteurs ou d’herbicides [30].

L’étape suivante, la cyclisation de l’époxysqualéne diffèrent selon les types de composés triterpéniques. Elle correspond à un carrefour métabolique et va orienter la synthèse soit vers les stérols végétaux ou phytostérols et leurs dérivés stéroidiques soit vers les triterpénespentacycliques, composés spécifiquement végétaux [31].

3- DETERMINATION DES TRITERPENOIDES PAR COLORATION :

a- REACTIONS COLOREES DES TRITERPENOIDES :

Les réactions colorées présentent un caractère plus ou moins spécifique, mais aucune ne peut, à elle seule, caractériser à coup sur un triterpénoide. Les réactifs employés donnent des indications positives aussi bien avec les composés triterpèniques qu’avec les composés stéroliques, etc. les réactions l, i et j ci-dessous permettraient, d’après leurs auteurs, de distinguer entre triterpènoïdes et stéroïdes [29].

a) Réaction de Salkowski [32]

b) Réaction de liebermann-Burchard dans la modification de Belic: [33, 34]

Réactif : A) mélange de chloroforme et d’anhydride acétique (1/1) vol. ;

B) H2SO4 concentré, Le chromatogramme aspergé avec du réactif A est déposé sur une plaque recouverte d’une couche mince de H2SO4 concentré, avec une baguette en verre on étale une quantité supplémentaire deH2SO4 sur l’autre face de la plaque CCM.

b-LA STEREOSTRUCTURE DU SQUELETTE OLEANANE ET URSANE :

-OLEANANE : Les cinq cycles de l’oléanane sont de forme chaise. La fusion des cycles A/B,B/C et C/D est trans ,mais celle des cycles D/E est cis ; les cycles A,B et C étant en successiontrans-anti-trans.

Il existe huit centres d’asymétrie, respectivement situés en 5 et 10, 8 et 9, 13 et 14, 17 et 18.

Les groupements méthyles occupent les positions suivantes : 23α(e), 24β(a), 25β(a), 26β(a),27α(a), 28β(a) par rapport au cycle D, mais, β(e) par rapport au cycle E, 29α(e) et 30β(a). Le méthyle 28, comme le voit, occupe une situation exceptionnelle : il est susceptible, lorsqu’il est substitué par un carboxyle de contracter des doubles liaisons lactones aussi bien avec les hydroxyles en position favorable du cycle D, qu’avec ceux du cycle E. il est relativement peu empêché stériquement. Il participe à la fois à la stabilité des groupements équatoriaux et à la réactivité des groupements axiaux.

Les positions des hydrogènes (ou de leurs substituant) sur les divers atomes de carbone sont précisés dans le tableau (2.1) suivant (a : position axiale, e position équatoriale) [35] :

Tableau2.1: Les positions des hydrogènes sur les divers atomes de carbone

Position α β Position α β

carbone carbone

1 a e 12 a e

2 e a 13 - a

3 a e 14 a -

4 e a 15 e a

5 a - 16 a e

6 e a 17 - Semi-axial

7 a e 18 - Semi-axial

8 - a 19 a a

9 a - 20 e a

10 - a 21 a e

11 e a 22 e a

Figure 2.9: squelette d’oléanane

-URSANE : La conversion oléanane-ursane réalisée par Corey etCantall a montré l’identité fondamentale de la structure des cycles A, B, C, D de ces deux groupes de corps et de leurs modes de fusion. Seule la structure du cycle E diffère. Cette structure a été établie par Corey et Ursprung, qui a notamment montré que la configuration du carbone 18 était comparable à celle qu’on trouve dans la série de l’oléanane, c’est-à-dire β (semi- axial). La fusion des cycles D et E est donc également cis. Mais au lieu de présenter deux groupe méthyles fixés sur le carbone 20, dont l’un est en position axiale et l’autre en position équatoriale, le cycle E de l’ursane présente deux méthyles en position équatoriale, l’un fixé au carbone 20 et α(e), l’autre fixé sur le carbone19 et β(e) [35]. (Figure2.10).

Figure 2.10 :Squeletteursane

CONCLUSION :

Plusieurs points sont à soulignés dans ce chapitre. Les terpènes sont formés de l’assemblage d’un nombre entier d’unités penta carbonés ramifiées, dérivées du 2-méthyl butadiène, appelées unitésisopréniques. Les terpènes, dont la masse moléculaire n’est pas élevée, rentrent dans la composition des huiles essentielles.

Ils sont le plus souvent cycliques, contiennent peu de groupes fonctionnels simples tels que des hydroxyles, des groupements carbonyles et des doubles liaisons. Les terpènes sont impliqués dans des interactions plante- environnement telles que dans les mécanismes de défense, l’allopathie, la pollinisation et des hormones d’attraction.

Les substances que l’on trouve dans les mélanges d’huiles essentielles sont aptes à neutraliser les bactéries. Outre leur potentiel antibactérien, les huiles essentielles offrent une quantité remarquable de moyens pour contrer la prolifération de champignons et de levures. Encore une fois, le groupe des huiles essentielles comprenant des composés phénoliques est utile et contribue à éliminer des parasites.

La très grande majorité des terpènes est spécifique du règne végétal, mais cette spécificité n’est pas absolue. On rencontre aussi bien des monoterpénes, des sesquiterpènes, des diterpènes et des triterpénespentacycliques de structures variées chez l’organisme végétal. Ils sont doués de propriétés biologiques remarquables à savoir antibactériennes, antifongiques, spasmolytiques, sédatives, irritantes … [36]. Nous avons également abordé au cours de ce chapitre les aspects liés à la structure et à la stéréochimie des composés triterpéniques.

Chapitre 03 Méthodes d’extractions ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

3- METHODES D’EXTRACTIONS

3.1- LES PROCEDES D’ENTRAINEMENT A LA VAPEUR

3.1.1- LE SYSTEME DISCONTINU TRADITIONNEL

Dans l'entraînement direct à la vapeur d'eau, le matériel végétal est soumis à l'action d'un courant de vapeur sans macération préalable. Les vapeurs saturées en composés volatils sont condensées puis décantées. L'injection de vapeur se fait à la base de l'alambic. Ce procédé favorise le traitement des matières végétales sensibles qui pourraient souffrir d'une longue ébullition [37].

Figure 3.1 : Principe schématisé de l’appareillage d’extraction par entraînement à la vapeur de l’eau [38].

3.1.2- LES SYSTEMES CONTINUS A CONTRE-COURANT

Trois systèmes continus à contre-courant sont commercialisés pour l'exploitation des plantes aromatiques. Leurs avantages sont évidemment de limiter les manutentions, de favoriser l'épuisement de la matière première, puisque la vapeur native est utilisée en fin de traitement, et d'améliorer le rapport d'entraînement en saturant la vapeur au contact de la matière végétale brute. Toutefois ces systèmes sont difficiles à mettre en œuvre en raison de la maîtrise indispensable des flux de solide et de vapeur. En outre ils sont moins performants pour la distillation des essences de faible volatilité, ou pour les essences dont les constituants ont des niveaux de volatilité très différents les uns des autres.

Chronologiquement, le premier d'entre eux est le procédé PADOVAN également utilisé pour la distillation des marcs de raisin. TI se pratique dans une tour au sommet de

laquelle on achemine la matière végétale. La vapeur est injectée à la base au travers d'une masse d'eau.

Des chicanes conduisent les vapeurs saturées vers un condenseur.

Le système BIOLANDES, datant du début des années 80 fonctionne sur le même schéma. Son originalité réside sur le cycle énergétique. Les calories piégées au niveau du condenseur sont en effet valorisées au moyen d'un aérotherme pour sécher la matière végétale distillée. Celle-ci est alors utilisée comme combustible pour la chaudière.

Le système FRILLI a été adapté en 1989 par la société DCF-AROMAPROCESS au traitement des plantes aromatiques alors qu'il était initialement conçu pour la distillation des marcs de raisin. Il est constitué d'une série de tubes superposés munis de vis hélicoïdales. La matière végétale est introduite dans le tube supérieur et chemine à contre- courant de la vapeur alimentée à la base de l’appareil [37].

3.2- LES PROCEDES D'HYDRODISTILLATION

3.2.1- LE SYSTEME TRADITIONNEL

Il s’agit la méthode la plus simple et, de ce fait la plus anciennement utilisée.

La matière végétale est immergée directement dans un alambic rempli d’eau, placé une source de chaleur, le tout et ensuite porté à l’ébullition. Les vapeurs sont condensé dans un réfrigérant et l’H.S se sépare de l’hydrolysat par simple déférence de densité. L’H.S étant plus légère que l’eau, elle surnage au-dessus de l’hydrolysat. Cependant, l’hydrodistillation possède des limites. En effet, un chauffage prolongé et trop puissant engendre la dégradation de certaines molécules aromatiques [37].

Figure 3.2 : Principe schématisé de l’appareillage d’hydrodistillation

3.2.2- L'HYDRODISTILLATION SOUS PRESSION

C'est une technique de choix pour les essences difficilement distillables [39]. On traite ainsi certaines matières premières dont les constituants ne peuvent être entraînés par la vapeur à pression atmosphérique du fait de leur masse moléculaire élevée, par exemple le santal, le girofle, les rhizomes de vétyver, de gingembre ou d'iris [40,41]. Bien que le procédé sous pression conduise à une amélioration du rapport d'entraînement donc à des économies d'énergie [39,40], l'influence d'une température élevée (supérieure à100°C) sur la qualité de l'huile essentielle donne lieu à certains artéfacts. Aussi limite-t-on la surpression instaurée à une valeur de 1,5 bars au-dessus de l'atmosphérique. D'autre part, le prix et les contraintes des équipements nécessaires contribuent à freiner l'utilisation du procédé [41].

3.2.3- LE SYSTEME DE THERMOPOMPAGE

Le séparateur Tournaireconsiste à pomper la chaleur du condenseur et à l'utiliser pour la production de vapeur de telle sorte que l'on se retrouve en présence d'un"cohobage en phase gazeuse". Les économies d'énergie calorifique et d'eau de refroidissement se situeraient entre 60 et 90 % [41].

3.2.4- TURBODISTILLATION

L'hydrodistillation accélérée en discontinu a été développée en France par la Société DCF AROMAPROCESS [42].Son objectif est de limiter les inconvénients d’une longue durée d’extraction ou d’une surpression. Pour activer la distillation à la pression atmosphérique, l’alambic est équipé d’une turbine qui permet d’une part, la dilacération des matières

végétales, d’autre part une agitation turbulente, d’où un meilleur coefficient de transfert thermique et une augmentation de la surface de vaporisation. Le procédé permet en outre la récupération des fractions les plus volatiles grâce à un système de condensation secondaire. La présence d’une colonne à plateaux contribue à l’enrichissement des vapeurs en huile essentielle, d’où une amélioration du rapport d’entraînement. Un système de cohobage recycle les eaux aromatiques en tête de colonne afin de favoriser l’entraînement des composés non décantés [37].

Figure3.3 : Principe schématisé de l’appareillage de Turbodistillation (DCFAROMAPROCESS).

1) broyeur humide à turbine ; 2) ouverture de chargement ; 3) vidange du broyat ; 4) chauffage/double enveloppe ; 5) colonne de distillation ; 6) condensation et reflux ; 7) système de décantation ; 8) piégeage des têtes. Recette : A. Eaux aromatique ou terpènes ; B. Huiles lourdes ; C. Huiles légères. [43]

3.2.5- L'HYDRODISTILLATION SOUS MICRO-ONDES

Selon les applications récentes de cette technique à l'extraction de certains organes végétaux: feuilles de Lippiasidoïdes par CRAVEIRO et col.Menthe poivrée et persil commun par PARE, hysope, sariette, majorlaine, sauge et thym par COLLIN, l'avantage essentiel de ce procédé est de réduire considérablement la durée de distillation(ramenée à quelques minutes). Toutefois, aucun développement industriel n'a été réalisé à ce jour. Il semble que des problèmes technologiques concernent la mise en oeuvre d'un générateur de rayonnement haute fréquence susceptible d'irradier un volume important.

Nombre d'expérimentations stipulent l'intervention conjointe d'un solvant organique (tétrachlorure de carbone, dichlorométhane, hexane, éthanol) sans en préciser la mise en œuvre [37].

Figure3.4: Principe schématisé de l’appareillage de système de l’hydrodistillation sous micro-ondes [44].

3.3- L'HYDRODIFFUSION

Le procédé d'hydrodiffusion a été promu ces dernières années (1981). Il est basé sur lebrevet déposé par la fmue suisse SCHMIDT SA [45]. Comme dans le cas de l'entraînement àla vapeur sèche, le matériel végétal n'est pas en contact direct avec l'eau mais avec la vapeur.

Cependant le principe consiste à faire circuler celle-ci de haut en bas au travers du végétal.

Dans ces conditions les cellules végétales sont soumises à une action "osmotique" du flux devapeur d'eau. L'extrait associé à l'eau condensée au contact du végétal s’écoule vers uncollecteur. Le problème soulevé par cette technique est la récupération des composésaromatiques. On privilégie en effet l'extraction des constituants les plus polaires et on doitfaire appel à la centrifugation, voire à une extraction liquide-liquide. En revanche ce procédéévite grand nombre d'artéfacts liés à une température excessive. Il donne des produits dequalité, riches en composés oxygénés, même de faible volatilité, qui sont généralement lesplus recherchés [37]. Figure 3.5

Figure 3.5 : l’hydrodiffussion [46].

3.4- PLACE DE LA DISTILLATION PARMI LES DIFFERENTES TECHNIQUES D'EXPLOITATION DES PLANTES A PARFUMS

D'autres méthodes bien connues sont employées pour le traitement des plantesaromatiques.

3.4.1- L'EXPRESSION A FROID

L'expression à froid est réservée à l'extraction des composés volatils localisés dans lespéricarpes des hespéridés. Il s'agit d'un traitement mécanique qui consiste à déchirer

lespéricarpes riches en cellules sécrétrices. L'essence libérée est receuillie par un courantd'eau et reçoit tout comme le produit de l'entraînement à la vapeur d'eau, ladénomination d'huile essentielle [47].

Figure 3.6: Schéma du « procédé de récupération de l’huile essentielle decitron et autres agrumes » (48).

3.4.2- L'ENFLEURAGE

Une méthode autrefois réservée aux organes de plantes les plus fragiles, lesfleurs en l'occurrence, consiste à pratiquer à froid une diffusion des composés odorantsdans une masse de matière grasse animale. Lorsqu'on procède à chaud, les graisses sontfondues au bain marie (50-70 OC). On parle alors de digestion[37].

3.4.3- EXTRACTIONS PAR LES SOLVANTS ET PAR LES GRAISSES

Certains procédés d'extraction ne permettent pas d'obtenir des huiles essentielles à proprement parler mais des concrètes. Il s'agit d'extraits de plantes obtenus au moyen de solvants non aqueux. Ces derniers peuvent être des solvants usuels utilisés en chimie organique (hexane, éther de pétrole) mais aussi des graisses, des huiles (absorption des composés volatils lipophiîes par des corps gras) ou même encore des gaz. Ces solvants ont un pouvoir d'extraction plus élevé que l'eau si bien que les extraits ne contiennent pas uniquement des composés volatils mais également bon nombre de composés non volatils tels que des cires, des pigments, des acides gras et bien d'autres. [49-50]. Dans le cas des extraits à l'aide de corps gras, un lavage à l'éthanol permet l'élimination de ces composés non désirables. La solution alcoolique ainsi récoltée est refroidie jusqu'à -10 °C pour en séparer les cires végétales qui se solidifient. Après distillation de l'alcool, le produit obtenu est appelé "absolu" et sa composition se rapproche de celle d'une huile essentielle [51]. L'extraction à l'aide de solvants organiques pose un problème de toxicité des solvants résiduels ce qui n'est pas négligeable lorsque l'extrait est destiné aux industries pharmaceutique et agro-alimentaire [52].

Figure 3.7 : Schéma de l’extracteur Soxhle

1) Agitateur magnétique, 2) Ballon à col rodé, 3) Retour de distillation (tube d'adduction), 4) Corps en verre, 5) Filtre,6) Haut du siphon, 7) Sortie du siphon, 8) Adaptateur d'expansion, 9) Condenseur, 10) Entrée de l'eau de refroidissement, 11) Sortie de l'eau de refroidissement.

Figure3.8: Schéma d’une batterie d’extraction par solvant pour végétauxbruts[43].

3.4.4- EXTRACTION AU CO2 SUPERCRITIQUE

L'originalité de cette technique d'extraction réside dans le type de solvant employé: le

CO2 supercritique. Au-delà du point critique (P = 73,8 bars et T = 31,1 °C), le CO2 possède des propriétés intermédiaires entre celles des liquides et celles des gaz ce qui lui confère un bon pouvoir d'extraction, qui plus est, facilement modulable en jouant sur les conditions de température et de pression. Cette technique présente énormément d'avantages. Tout

d'abord, le CO2 supercritique est un solvant idéal puisqu'il est naturel, inerte chimiquement, ininflammable, non toxique, sélectif, aisément disponible et peu coûteux. De plus, il s'élimine facilement de l'extrait sans laisser de résidus. Outre ces avantages, le principal point fort est la qualité irréprochable de l'extrait puisqu'aucun réarrangement ne s'opère lors du processus. Son unique point faible est le coût très élevé de son installation [53]. En jouant sur les conditions de température et de pression, il est possible de rendre l'extraction plus sélective aux composés odorants et ainsi obtenir des extraits de composition tout à fait

semblable aux huiles essentielles, non chargés en molécules non volatils. Ainsi, la température et la pression à ne pas dépasser pour extraire uniquement les principes volatils est 60 °C et 60. [49]. Cette technique est aujourd'hui considérée comme la plus prometteuse car elle fournit des extraitsvolatils de très haute qualité et qui respecterait intégralement l'essence originelle de la plante. La figure 3 illustre la différence de sélectivité entre les trois techniques d'extractions mentionnées: l'hydrodistillation,

l'extraction par solvants et l'extraction au CO2 supercritique [54].

Figure 3.9: Schéma de principe d’extraction par CO2 supercritique [55]

3.4.5- TECHNIQUE DE « L’ESPACE DE TETE »

Cette technique d’extraction est surtout un procédé d'analyse des constituants très volatiles. Le végétal, enfermé dans un pilulier étanche, est placé dans une étuve thermostatée chauffée à une température prédéterminée. Un équilibre thermodynamique entre l’échantillon solide et la couche de vapeur s’établit dans le pilulier. La phase gazeuse est ensuite transférée dans une colonne CPG pour que les constituants soient individualisés. Cette technique permet d’étudier uniquement les composés volatils tandis que les substances non volatiles restent dans le pilulier. Bien que cette technique soit rapide et facile à mettre en œuvre, l’extraction des composés n’est pas toujours totale ou reproductible. Diverse variantes de cette technique ont été mises en place depuis près de 25 ans consistant en des modifications du type des fibres. Celles-ci sont majoritairement

constituées de polymères: un liquide [polydimethylsiloxane (PDMS)] pour les constituants les moins polaires et deux solides [divinylbenzene (DVB) et carboxene (CAR)] pour les plus polaires, permettant une plus grande capacité d’extraction [56].

Chapitre 04 Identifications des constituants dans un mélange complexe ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

4- IDENTIFICATION DES CONSTITUANTS DANS UN MELANGE COMPLEXE

4.1- METHODES ANALYTIQUES

Le double objectif identification/quantification consiste à déterminer la composition chimique de chaque huile essentielle et extraits par différentes méthodes analytiques spectroscopique et/ou chromatographiques. De manière conventionnelle, l’étude de la composition chimique d’un mélange naturel complexe peut être réalisée selon différentes voies[56].

Figure 4.1: les méthodes d’analyses d’un mélange complexe [56].

La voie A est particulièrement bien adaptée aux analyses de routine (par exemple, contrôle de la qualité) d’échantillons d’huiles essentielles ou d’extraits végétaux dont les constituants ont déjà été décrits dans la littérature. Elle fait intervenir le couplage « en ligne » d’une technique chromatographique (CPG, CLHP), qui permet l’individualisation et la quantification des constituants, avec une technique spectroscopique (SM, IRTF, …), qui permet leur identification par combinaison de leurs données spectrales avec celles de produits connus.

La voie B, en deux étapes, s’impose lorsque les constituants d’un mélange présentent des difficultés d’identification (structures complexes et/ou très proches).

Ainsi, le travail d’analyse comporte une étape préalable de purification de tous les composés par différentes techniques chromatographiques suivie d’une étude

spectroscopique, incluant la RMN du 1H et du 13C, en vue de leur identification.

Enfin, l’analyse peut également être menée selon la voie C (Figure 6), plus récente,

qui met en œuvre la Résonance Magnétique Nucléaire du 13C (RMN) pour l’identification des composés en mélange sans séparation préalable ou précédée d’une étape de fractionnement réduite au minimum. Cette technique peut également être employée pour la quantification des constituants lorsque celle-ci ne peut être réalisée par les méthodes usuelles [56].

4.2- LA CHROMATOGRAPHIE EN PHASE GAZEUSE (CPG)

La chromatographie en phase gazeuse (CPG) est une méthode d’analyse par séparation qui s’applique aux composés gazeux ou susceptibles d’être vaporisés par chauffage sans décomposition [57]. Les progrès technologiques réalisés dans le domaine des colonnes capillaires, des phases stationnaires et des détecteurs ont contribué à rendre la CPG incontournable pour la caractérisation des H.Es[56].

La chromatographie en phase gazeuse est constituée de trois modules : un injecteur, une colonne capillaire dans le four et un détecteur. Le mode d’injection le plus répandu est l’injection en « split » ou injection avec « division de flux », il est utilisé pour l’analyse de solutions concentrées. L’injection se fait à haut température. L’échantillon est rapidement introduit dans l’injecteur ou il est instantanément vaporisé et mélangé au gaz vecteur (hélium, azote, argon, ou hydrogène). Une électrovanne permet de régler le débit de fuite. Ce procédé permet de faire en sorte qu’une fraction importante du flux gazeux soit évacuée, diminuent ainsi la quantité d’échantillon qui pénètre dans la colonne et évitant de saturé la phase stationnaire [58].

Le four contient l’élément clé de la séparation chromatographique la colonne analytique. Cette colonne peut être de deux types : colonne remplie ou colonne capillaire.

Dans le cas des H.Es, les colonnes capillaires semblent plus adaptées ; elles sont un métal, en verre ou plus souvent en silice fondue. Les substances de l’échantillon traversent la totalité de la colonne ou est placée la phase stationnaire.

Les constituants d’un mélange sont séparés en fonction de leur polarité si la phase stationnaire est polaire, de leur volatilité si cette dernière est apolaire. Leurs différences de

propriétés physicochimiques leur confèrent des vitesses d’élution et ils sont alors détectés et enregistrés. La chromatographie en phase gazeuse permet donc de séparer un mélange gazeux complexe par succession continue d’équilibre entre phase mobile gazeuse et phase stationnaire [59].

Le développement des phases stationnaires et de la CPG multidimensionnelle a permes de surmonter certaines difficultés rencontrées dans la séparation et l’identification des composés dans les H.Es. Ainsi, la CPG bidimensionnelles (CPG/CPG), mettant en ligne deux colonnes capillaires, permet la séparation, l’identification et la quantification de composés minoritaires pouvant coéluer avec les composés plus abondants. L’échantillon est injecté dans la première colonne, puis les composés coéluent sont transférés dans une deuxième colonne pour être séparés[60].

4.3- LA SPECTROMETRIE DE MASSE (SM)

La spectrométrie de masse permet l’identification et la quantification des composés. Il existe de nombreux types de spectromètres de masse ; tous ont en communs trois éléments :

Une source, un analyseur et un détecteur. La source est la partie du spectromètre de masse ou sont produit des ions gazeux à partir des molécules introduites. En couplage avec le chromatographie en phase gazeuse, où les composés sont élués arrivent au spectrométrie à l’état gazeux, les sources utilisées sont dites à « ionisation électronique » (IE) ou à « ionisation chimique » (IC). La source est maintenue à une température élevée (généralement comprise entre 100 et 250°C) pour éviter la condensation des substances [58]. Les ions sont ensuite dirigés vers la partie analytique de l’appareil. Dans le spectrométrie de masse, les ions sont séparés selon leur ration « masse/charge », à l’aide d’un champ magnétique ou électrique [59].le faisceau d’ions ayant traversé l’analyseur de masse est détectée transformé en un signal utilisable.

4.4- ANALYSE PAR DES COUPLAGES « EN LIGNE » : VOIE A

Nous allons décrire dans un premier temps les différents couplages utilisés dans des domaines très divers entre une technique chromatographique et une technique spectroscopique. Cette partie traitera dans un premier temps des différents couplages avec une technique de chromatographie en phase gazeuse et dans un deuxième temps avec une technique de chromatographie en phase liquide.

4.4.1- LA CPG ET LES INDICES DE RETENTION

On attribue la découverte de la Chromatographie en Phase Gazeuse (CPG) à Archer John Porter MARTIN et Richard Laurence Millington SYNGE, qui publient dès 1941 la théorie de la chromatographie de partage. Ils reçoivent en 1950 le prix Nobel de chimie pour cette découverte qui bouleversera le monde de l'analyse. Depuis 1955, avec la mise sur le marché du premier appareil de chromatographie en phase gazeuse (CPG), grâce aux progrès de l'instrumentation (colonne capillaire, détecteurs, ...) et à sa relative facilité d'emploi cette technique de séparation est l’une des plus utiles et des plus répandues dans les laboratoires de chimie analytique. De nos jours, elle doit sa performance aux conditions optimales liées à l’utilisation des phases stationnaires de mieux en mieux adaptées à l’analyse spécifique desmélanges complexes [57].

La CPG est une méthode de séparation mais aussi d’analyse. En effet, les temps de rétention peuvent donner une information sur la nature des molécules et les aires des pics fournissent une quantification relative. Depuis peu de temps, la quantification relative par CPG est remise en cause. En effet, l’utilisation des détecteurs les plus répandus à ionisation de flamme (DIF) et/ou de spectrométrie de masse (DSM), ne donnent pas un facteur de réponse unique. Pour certaines familles de composés chimiques, il peut y avoir une erreurrelative pouvant atteindre 60% [61]. En effet, le squelette et surtout la composition élémentaire des constituants organiques influent sur le facteur de réponse. Ainsi des méthodes de quantification réelle avec étalons interne et externe qui sont quasiment les seuls utilisés aujourd’hui et développées pour répondre aux exigences de la pharmacie, la cosmétique, l’agro-alimentaire et surtout le domaine de la recherche scientifique [61].

L'identification d'une substance peut être facilitée par la connaissance de son temps de rétention qui est une valeur caractéristique pour une phase stationnaire donnée. En effet, les temps de rétention de chaque composé dépendent des conditions expérimentales (nature et épaisseur de la phase stationnaire, programmation de la température, état de la colonne, etc).

Une meilleure information peut être obtenue grâce à l’utilisation des indices de rétention, mesurés sur les colonnes apolaire et polaire, qui sont plus fiables que les temps de rétention.

Ils sont calculés à partir d’une gamme étalon d’alcanes ou plus rarement d’esters méthyliques linéaires. Le calcul peut se faire pour une expérimentation à température

constante par interpolation logarithmique: indices de Kováts (IK) (1965), ou en programmation de température par interpolation linéaire indices de rétention ou indices de Van Den Dool et Kratz (Ir) (1963). Bien que dans la grande majorité des cas, chaque molécule possède des indices de rétention sur colonne apolaire et polaire qui lui sont propres, deux molécules peuvent fortuitement co-éluer et présenter des indices de rétention identiques. Par ailleurs, on observe fréquemment pour un même composé des écarts d’indice de rétention pouvant atteindre 10 et même 20 unités, entre les données de la littérature et celles du laboratoire surtout sur colonne polaire et ce pour les molécules les plus polaires qui sont éluées en dernier [62]. De meilleurs résultats sont obtenus quand les produits de référence et les mélanges naturels à analyser, sont traités rigoureusement dans les mêmes conditions expérimentales, c'est-à-dire lorsque les indices des composés de référence sont mesurés au laboratoire.

La CPG est préférentiellement utilisée dans le cas des molécules volatiles comme celles qui sont présentes dans les huiles essentielles (mono et sesquiterpènes, certains diterpènes hydrocarbonés, phénylpropanoïdes, molécules linéaires,...). Elle peut être utilisée avec des molécules plus lourdes (stéroïdes, triterpènes,…) en utilisant une température isotherme élevée (CPG haute température CPGHT). Ces molécules lourdes peuvent également être rendues volatiles à des températures ne provoquant pas leur décomposition par des réactionsde dérivatisation (acétylation, silylation) [63-64]. Encore faut-il s’assurer que la réaction de dérivatisation est complète pour toutes les molécules et qu’il ne se produit pas d’artéfacts (énolisation d’une cétone suivie desilylation de l’énol par exemple). [56].

Bien que la CPG reste l’une des techniques d’analyse les plus utilisée, car les temps de rétention donnent une information sur la nature des molécules et les aires des pics fournissent une quantification relative, l’identification des constituants d’une huile essentielle est difficilement réalisable uniquement par CPG. En effet, le temps de rétention, propre à chaque composé qui dépend des conditions opératoires (nature de la phase stationnaire, programmation de la température, vieillissement de la colonne, etc.), ne représente pas une base suffisante pour une identification[56]..

Ainsi, Joulain (1994) relate que 230 sesquiterpènes de même masse moléculaire se répartissaient sur une plage de seulement 300 unités d’indices. Enfin, si on tient compte des cas de coélutions qui sont presque systématiquement observés avec certains composés (par exemple le limonène qui coélue avec le 1,8-cinéole sur colonne apolaire, ou le β-

eudesmol qui est superposé à l’α-cadinol sur colonne apolaire (BP-1) et sur la colonne polaire (BP-20), on admet aisément que les indices de rétention ne constituent pas une base suffisante pour l’identification des constituants d’une huile essentielle. Même l’utilisation des indices de rétention sur deux colonnes de polarité différentes ne permet pas l’identification des constituants. Sauf dans le cas de compositions chimiques déjà préétablie et d’analyses répétitives (contrôle de qualité d’huile essentielle commerciales).

Ainsi dans le but de rendre fiable l’identification des constituants des huiles essentielles, divers couplages de la CPG avec des techniques spectroscopiques ont été développés [56].

4.4.2- COUPLAGE D’UNE TECHNIQUE CHROMATOGRAPHIQUE AVEC UNE TECHNIQUE SPECTROSCOPIQUE

4.4.2.1- LES COUPLAGES CPG-SM, CPG-SM(ICP) ET CPG-SM(ICN)

D’un point de vue analytique, d’important progrès ont été réalisés en couplant la CPG avec un spectromètre de masse (SM). En effet, le couplage CPG-SM en mode impact électronique (IE), dit CPG-SM(IE), est la technique utilisée en routine pour l’analyse dans le domaine des huiles essentielles. Le principe de la spectrométrie de masse consiste à bombarder à l’aide d’électrons une molécule qui sera fragmentée ; les différents fragments obtenus, chargés positivement constituent le spectre de masse de la molécule. Cette technique permet d’identifier un composé en comparant son spectre à ceux contenus dans des bibliothèques de spectres informatisées ou sous format papier construites au laboratoire ou commerciales [56].

Cependant, il faut utiliser les bibliothèques commerciales avec précaution, car bien que très utiles, elles ne sont pas les plus performantes. En effet, compte tenu de la diversité et du nombre très important de composés qu’elles contiennent, il est très rare qu’une interrogation n’obtienne pas de réponse ; même si cette proposition d’identification est attachée à une note de concordance très moyenne. C’est pourquoi, les bibliothèques élaborées avec des spectres de masse enregistrés avec des conditions expérimentales rigoureusement identiques, demeurent les plus performantes et permettent des identifications plus fiables. Ceci est particulièrement vrai pour l’analyse des huiles essentielles comprenant un grand nombre de sesquiterpènes, qui, construits à partir d’un même synthonisoprénique, présentent des spectres de masse souvent identiques ou insuffisamment différenciés [56].

En fait, dans la pratique, l’utilisation conjointe de la spectrométrie de masse (utilisation conjointe de banques laboratoire et littérature) et des indices de rétention calculés sur deux colonnes de polarité différente en CPG, permet, en général l’identification d’un grand nombre de constituants dans les mélanges complexes tels que les huiles essentielles. Ainsi, d’une part d’autre part ontdéveloppé un logiciel leur permettant de combiner les résultats de la spectrométrie de masseavec les valeurs des indices de rétention sur colonne apolaire et polaire [65, 66, 67,68, 69].

Dans le cas des huiles essentielles riches en sesquiterpènes et diterpènes, des problèmesd’identification peuvent subsister même si on utilise la SM-IE associée aux indices derétention mesurés sur deux colonnes de polarité différente. Des informations complémentairespeuvent être obtenues avec des techniques « d’ionisation douce » telles que l’ionisationchimique positive (ICP) ou l’ionisation chimique négative (ICN) [70, 71]. L’ICP et ICN produisent des ions quasi moléculaires correspondant à desions qui ne sont pas visibles en mode impact électronique. Ainsi, la SM-ICP a permis dedifférencier les quatre stéréoisomères de l’isopulégol grâce à leur spectre de masse obtenu enutilisant l’isobutane comme gaz réactif [71]. La SM(IC) permetégalement de différencier les alcools et leurs esters par l’observation de leurs picsmoléculaires. Plus précisément, il s’agit des

ions quasi moléculaires [M+H+] et [M+H-].

L’observation de ces pics permet d’obtenir la masse molaire de ces composés et donc desavoir s’il s’agit de l’alcool ou d’un ester. C’est le cas par exemple, du (E)-nérolidol et del’acétate de nérolidyle lorsque l’ammoniac est utilisé comme gaz réactif. Plus

récemment, la connaissance de ces ions [M+H+], [M+H-] et des adduits[M+CH4]+,

[M+NH4]-, a permis l’identification des esters de thymyle, de néryle, de bornyle etde lavandulyle dans l’huile essentielle d’Eupatoriumcannabinum, l’ammoniac ou le méthaneétant employés comme gaz réactifs [60]. Toutefois cette technique a montréses limites pour l’identification de molécule ayant des structures voisines. Ainsi, le géraniol etle nérol qui ne diffèrent que par la stéréochimie d’une des doubles liaisons, possèdent desspectres de masse ICN identiques [72]. De plus, la difficulté d’obtenir des spectresen SM(ICN) ou la SM(ICP), reproductibles d’un laboratoire à l’autre ont fait que cettetechnique doit surtout être considérée comme une technique complémentaire de la SM(IE)pour l’identification des constituants des huiles essentielles [73].

4.4.2.2 LES COUPLAGES CPG-IRTF ET CPG-IRTF-SM

La spectroscopie infrarouge renseigne en général sur les fonctions chimiques présentesdans les molécules et permet également de différencier les isomères, par l’examen de la partiedu spectre dite « des empreintes digitales » ou « fingerprint ». L’avènement de laspectroscopie Infra-Rouge à Transformée de Fourier (IRTF) autorisant une grande vitessed’acquisition a permis de réaliser le couplage CPG-IRTF. Les limites de détection de l’IRTFont considérablement été améliorées grâce au développement d’interfaces performantes [74]. Le spectre obtenu peut être comparé à ceux contenus dans unebibliothèque informatisée de spectres Infra-Rouge. Le couplage CPG-IRTF peut s’appliquer àl’analyse de diverses familles de composés : les produits pétroliers et leurs additifs, lesarômes, les essences naturelles, les produits de synthèse [75,76]. Son efficacité a été démontrée notamment pour l’étude de moléculesprésentant des spectres de masse superposables tels que les stéréoisomères du farnésol et dumenthol [77]. Par ailleurs, Joulain et Laurent (1989) ont pu différencier, surla base de leurs spectres IR et leurs indices de rétention sur colonne polaire et apolaire, le 1-endo-bourbonanol et le 1,6- germacradièn-5-ol, deux alcools sesquiterpèniques qui présententdes spectres de masse identiques. L’appareil de chromatographie peut être couplé en parallèleà la fois au détecteur IR et au spectromètre de masse [78]. Ainsi la CGpermet dans la grande majorité des cas une individualisation des constituants nécessaire pourune bonne identification. Cependant de nombreux métabolites secondaires trop lourds pourêtre volatilisés nécessite l’utilisation d’une technique chromatographique en phase liquide.

4.4.2.3- LE COUPLAGE CLHP-SM

La Chromatographie Liquide Haute Performance s’adresse à des substances peu ou pasvolatiles et parfois thermolabiles ou polaires. Le couplage CLHP-SM a été utilisé pourl’identification d’esters sesquiterpèniques, d’alcaloïdes, xanthones, des séco-iridoïdes, dansdes extraits méthanoliques mais aussi des psoralènes et des flavones à partir d’huilesessentielles. D’autres travauxont mis en oeuvre ce couplage pour l’analyse de terpènes (diterpènes acides ou glycosylés,triterpènes) dans des extraits au dichlorométhane de plusieurs espèces de Potamogeton, ou bien encore de composés phénoliques dans des vins rouges deSardaigne. Il est cependant à noter que l’utilisation de conditionsopératoires très variées surtout concernant les colonnes ne permet pas des comparaisonsfaciles. Par exemple, la séparation par CLHP, de deux alcaloïdes : hyoscyamine etscopolamine a fait l’objet depuis le premier article publié en 1976 de plus d’une centaine depublications.

Aucune standardisation n’a été proposée ou ne s’est imposée. Il s’avère doncdifficile de choisir les conditions opératoires, que ce soit en laboratoire ou dans l’industrie [56].

4.4.2.4- LE COUPLAGE CLHP-RMN 1H

La RMN du 1H apporte des informations extrêmement précieuses sur la structure desmolécules, mais présente l’inconvénient d’être beaucoup moins sensible que les techniquesspectroscopiques décrites précédemment (IR et surtout SM). Néanmoins, la

mise en oeuvre decouplage CLHP-RMN 1H a été rendu possible grâce au développement d’aimantssupraconducteurs de plus en plus puissants (jusqu’à 23,5 Tesla), permettant ainsi d’abaisser leseuil de détection pour les composés à des valeurs de l’ordre du nanogramme. Ce couplage aaussi été rendu possible grâce au développement de colonnes capillaires dont la faibleconsommation en éluant permet d’employer des solvants deutérés, évitant ainsi

d’avoirrecours à des techniques d’irradiations sélectives [79, 80]. La CLHP-RMN 1H est utilisée selon deux modes : le « flux interrompu» (stopped flow) etle « flux continu » (continuous flow). Dans le premier mode, l’élution est arrêtée lorsqu’unconstituant est présent dans la sonde du spectromètre alors que dans le second l’acquisitiondes données est faite tout au long du passage du flux chromatographique dans la cellule RMN.

L’utilisation de la CLHP couplée à la RMN s’est révélée efficace pour l’identification demolécules thermosensibles responsables de l’amertume de la bière etde flavonoïdes dans un extrait méthanolique de feuille de Soroceabomplandiidu Brésil [81].Plus récemment, la

CLHP-RMN 1H a permis l’identification desproduits de dégradation issus de l’acide 5- aminosalicylique dans un médicament générique.[82]

4.4.3- LA CPG BIDIMENSIONNELLE ET LE COUPLAGE CLHP-CPG-SM

Dans le domaine de l’analyse des huiles essentielles, l’objectif qui se décline en troisétapes : individualisation/identification/quantification reste, dans certain cas, difficile àatteindre parce que chaque étape pose des problèmes. Pour ces raisons, d’autres couplagessont apparus avec l’objectif d’améliorer soit l’étape d’individualisation en associant deuxtechniques chromatographiques, soit l’étape d’identification en couplant deux techniquesspectroscopiques.

La résolution de pics en CPG est parfois insuffisante pour parvenir à la caractérisationcomplète de mélanges très complexes. Afin de pallier ce manque de résolution, lachromatographie en phase gazeuse bidimensionnelle (CPG-2D) constitue une alternativeparticulièrement intéressante [83, 84]. Le dispositif permet de recueillir une

fraction non résolue à la sortie de la premièrecolonne pour la réinjecter ensuite dans la seconde colonne. L’installation comporte deuxdétecteurs et une vanne d’introduction entre les deux colonnes. L’optimisation des conditionschromatographiques a permis d’obtenir la caractérisation par CPG-2D d’effluentspétrochimiques pour lesquels la résolution en CPG est insuffisante ce qui souligne ainsi l’intérêt de la CPG-2D par rapport à la CPG conventionnelle. Lachromatographie en phase gazeuse bidimensionnelle est aussi utilisée dans d’autres domainescomme l’analyse de médicaments ou d’aliments.

Elle est également utile pour l’analyse fine des huiles essentielles complexes, soit parcequ’elles contiennent de nombreux sesquiterpènes, voire des diterpènes, soit quand il y apossibilité de co-élution de certaines oléfines sesquiterpéniques avec des monoterpènesoxygénés. À titre d’exemple,ont élué séparément le β-bisabolène, l’acétate de néryle et le bicyclogermacrène qui coéluaienten CPG conventionnelle dans une huile essentielle de Citrus. De plus par uncouplage avec la spectrométrie de masse, l’identification des constituants par interrogationdes bibliothèques de spectres donne de meilleures notes de concordances que par simplecouplage CPG-SM.

Dans le couplage, CLHP-CPG-SM, la CLHP réalise une séparation préalable desconstituants du mélange en fonction de la famille à laquelle ils appartiennent. Ce dispositifpermet de supprimer ou de limiter le nombre de co-élutions et de ce fait une plus grandefiabilité dans l’identification de constituants présents à l’état de traces dans des huilesessentielles d’agrumes [56].

4.4.5- LES COUPLAGES CPG-SM-SM ET CLHP-SM-SM

Diverses difficultés rencontrées lors de l’analyse de mélanges complexes, que ce soit dansle domaine médical (drogues, poisons), dans la recherche de polluants dans l’environnementou dans l’étude de coupes pétrolières, ont conduit à la mise en œuvre de la spectrométrie demasse multidimensionnelle à double analyseur (SM-SM) ou à tripleanalyseur [85]. En effet, cette technique consiste à sélectionner les ionscorrespondants à un rapport m/z choisi au moyen d’un premier analyseur qui joue ainsi le rôled’un filtre et à les envoyer sur un deuxième analyseur. Les fragments de l’ion secondaireconstituent un deuxième spectre de masse qui diffère en fonction de l’origine de l’ionprimaire. Cette méthode peut présenter une utilité dans ledomaine des huiles essentielles. Ainsi les quatre stéréoisomères du dihydrocarvéol ont pu êtredifférencié à partir des fragments caractéristiques obtenus, qui diffèrent en fonction de lastéréochimie

axiale ou équatoriale des groupements hydroxyle et méthyle [86]. Par ailleurs, le couplage CPG-SM-SM a été utilisé dans l’analyse de l’huile essentiellede Vétiver de Chine. Les auteurs ont identifié 118 composés dans cette huile essentielle etsurtout ils ont confirmé la présence de l’α-cédrène, de l’acoradiène et du khusimène dontl’identification n’était pas évidente par l’utilisation de la CPG-SM [87].

Cependant cette technique malgré son efficacité, ne règle pas les problèmes d’identificationdans le cas de coélutions.

4.4.6- BILAN DES TECHNIQUES D’ANALYSE EN LIGNE

Les couplages en ligne d’une technique chromatographique d’individualisation descomposés avec une technique spectroscopique d’identification se sont rapidement développésces dernières années. Les plus utilisées sont les couplages CPG-SM, CLHP-SM

et CLHPRMN1H. Dans le domaine des mélanges naturels d’origine végétale, leur extrême complexitédue à une multitude de composés ainsi qu’à une très grande diversité des familles chimiquesn’a pas permis l’émergence d’une méthode d’analyse et de couplage standardisée. Dans cedomaine, la fiabilité de l’analyse des constituants d’un mélange complexe naturel ne peut êtreobtenue qu’en associant plusieurs techniques d’analyse. La

RMN du 1H a démontré sonefficacité pour l’étude des fluides biologiques. Cependant son application aux matricesvégétales s’avère plus compliquée à cause de la complexité de celles-ci. En effet, certainsauteurs signalent la présence d’au moins 30 000 métabolites secondaires. Nous citeronscomme exemple la banque de spectre RMN mise en place pour déterminer l’effet de toxinessur l’urine de rongeurs [88]. En ce qui concerne, plus spécifiquement les huiles essentielles, même l’utilisationconjointe de la CPG-SM avec les Ir sur deux colonnes de polarité différentes ne donne pasentièrement satisfaction. Certains auteurs ont souligné des erreurs ou des abusd’interprétation, provenant d’une utilisation abusive des banques informatisées. La quantification par CPG est elle aussi remise en cause. Aujourd’hui, la prise encompte des indices de rétention avec des facteurs de correction associée à l’utilisation d’aumoins deux techniques d’identification complémentaires est vivement recommandée.

L’utilisation du couplage de deux techniques chromatographiques amélioreconsidérablement l’étape d’individualisation et élimine partiellement ou totalement lesphénomènes de coélution. Cependant, pour l’étape d’identification, les limites de laspectrométrie de masse pour l’identification d’isomères et de certains

composés comme lessesquiterpènes oxygénés sont toujours présentes. Pour des huiles essentielles extrêmementcomplexes (ciste, vétiver, …), certains auteurs ont choisi d’abandonner les couplages et deséparer l’analyse en deux étapes : individualiser/concentrer/isoler puis identifier. Cettestratégie est illustrée dans la voie B décrite ci-dessous [56].

4.5- IDENTIFICATION DES CONSTITUANTS APRES PURIFICATION : VOIE B

La séquence opérationnelle développée ici s’apparente à ce qui est fait lors del’isolement et la caractérisation spectroscopique d’une nouvelle molécule. Le mélange estd’abord fractionné par différentes techniques chromatographiques, telles la chromatographiesur colonne (CC), la chromatographie sur couche mince (CCM), la CLHP et la CPGpréparative (CPGP) précédées ou non d’une distillation fractionnée ou d’une cristallisation.

Les différents constituants isolés ou présents dans des fractions enrichies sont ensuiteidentifiés par comparaison de leurs données spectrales avec celles de composés de

références :spectre de masse, spectre IR, spectres de RMN du 1H ou du 13C (lorsque la quantité de produitisolé est suffisante), éventuellement RMN bidimensionnelle. Cette voie est extrêmementfiable et permet d’identifier les composés présents dans les mélanges naturels et décrits dansla littérature.

Cette séquence en deux étapes « purification-identification » est la première qui a étéutilisée dans le domaine des huiles essentielles. Par la suite, elle a été supplantée par la voieA, plus rapide. Mais elle est toujours utilisée dans le cas des huiles essentielles complexes carsa grande fiabilité compense l’investissement en temps qu’elle requiert. Ainsi,l’huile essentielle de Vétiver d’Haïti est réputée pour être l’une des plus complexes du mondecar elle est composée de très nombreux composés minoritaires sesquiterpéniques auxpropriétés physico-chimiques et aux données spectroscopiques voisines. Il est par conséquenttrès difficile d’isoler ces composés et de les identifier. L’huile essentielle a été fractionnéesuivant une partition acido-basique. La partie neutre a été soumise à une distillationfractionnée qui a permis de séparer les produits lourds des produits légers, puis les différentsconstituants ont été séparés par CC répétitives puis éventuellement par CCM.

Ces constituantsont ensuite été analysés par CPG-SM, RMN 1H, et parfois RMN du 13C.

La partie acide a étésoumise à une réaction d’estérification ou de réduction avant la séparation des constituants.

Ainsi, près de 170 composés sesquiterpéniques mono- ou polyfonctionnalisés, ont étéidentifiés. Certains de ces composés possèdent des squelettes originaux et rares tels queprézizaane, zizaane, khusiane, cyclopacamphane, spirovétivane, épi-, seco- et noreudesmanes,oppositane…

Parmi les travaux récents, nous pouvons citer les travaux de Delort et Jaquier (2009) surl’huile essentielle de fruits de Citrus australasica. L’analyse par CPG-SM et RMN du

13C dechaque fraction obtenue après séparation par chromatographies répétitives a permisl’identification de 195 composés dont 4 nouveaux esters menthaniques. Ici et dans denombreux cas l’individualisation des constituants n’est plus nécessaire. L’enrichissement,combiné à des techniques spectroscopiques telles la RMN du 1 H et du

13C, permet uneidentification des constituants[56].

De la même manière, nous citerons l’exemple de l’huile essentielle de Cistuscreticusssp. eriocephalusand Cistuscreticusssp. corsicusqui par analyse par CPG-

SM et par RMNdu 13C de fractions obtenues après des étapes de séparations a permis l’identification de 164constituants qui représentent 83% de l’huile essentielle globale. Le 13-oxo-15,16-bis-norentlabd-8(17)-ène et du 13-oxo-15,16-bis-nor-ent-labd-7(8)-ène ont

été identifié par RMN du 13Cet pour la première dans une huile essentielle du genre Cistus[89].

Actuellement cette voie, n’est plus que rarement utilisée. Elle est cependantincontournable pour la caractérisation de nouveaux constituants, mais aussi pour déterminerles composés responsables d’activités biologiques. Nous citerons comme exemple les testsconcernant l’activité spasmolytique de l’huile essentielle et l’extrait au

solvant (CH2Cl2-MeOH) d’Arracaciatolucensisvar. multifida. Le fractionnement « bio- guidé » sur colonneouverte suivi de test biologique ont permis l’isolation et caractérisation de 4 coumarines dansl’extrait dont 2 sont présentes dans l’huile essentielle (osthol et subérosine). Ainsi, l’activitéde cet extrait serait principalement du à l’isoimpératorine, l’osthol, le subérosine et le 8-méthoxypsoralene mais aussi à une synergie entre ces constituants [56].

Nous citerons aussi, les travaux d’Adio et König (2005), concernant une huile riche ensesquiterpenes de Plagliochilaasplenioides. La combinaison de techniques

analytiqueschromatographiques (CPG,CPG préparative,CCM) et spectroscopiques (SM,RMN) a permisd’une part de caractériser et d’isoler trois nouveaux sesquiterpènes hydrocarbonés : bisabola-1,3,5,7(14)-tetraène, bisabola-1,3,5,7-tetraène, et (-)- aromadendra-1(10),3-diène, et quatrenouveaux sesquiterpènes oxygénés (+)-muurolan-4,7- peroxide, (+)-plagiochiline W, (+)-

plagiochiline X et ent-4-épi-maaliol. Il a aussi été possible de caractériser un constituantjamais identifié par une source naturelle : le plagio-4,7-peroxide. La complémentarité de cesméthodes a aussi permis d’identifier près de 40 constituants de l’huile essentielle,majoritairement des sesquiterpènes.

Après ce bref tour d’horizon des principales méthodes d’analyses des mélangescomplexes naturels, il nous est possible de formuler quelques observations. La voie A,s’illustre par sa rapidité, particulièrement bien adaptée aux analyses de routine et auxcomposés volatils, notamment dans le domaine des huiles essentielles. La voie B, plus longue,s’adresse à un plus grand nombre de familles chimiques et présente des applications allant desmélanges non volatils (huiles essentielles complexes) jusqu’aux extraits (coumarines,flavonoïdes,…). Elle permet d’utiliser, en tant que de besoin, les données de la RMN pourl’identification des constituants d’un mélange naturel. Une troisième voie, la Voie C,intermédiaire par rapport aux précédentes, fonde l’identification et si besoin la quantificationdes principaux constituants des mélanges naturels (huiles essentielles, huiles

végétales,résines, extraits, …) sur l’étude du spectre de RMN du 13C du mélange, sans séparationpréalable. Elle permet de tirer profit des informations fournies par la RMN en supprimant outout au moins en diminuant considérablement les étapes de séparation. Cette technique a étédéveloppée au Laboratoire et a fait l’objet de divers travaux depuis plusieurs années [56].

4.6- ANALYSE PAR RMN DU 13C SANS SEPARATION PREALABLE : VOIE C

La RMN du 13C a été utilisée depuis le début des années quatre vingt pour confirmer laprésence d’un constituant dans un mélange complexe naturel, préalablement identifié par uneautre technique, la SM par exemple. Le principe de cette méthode est simple : il s’agitd’observer dans le spectre du mélange, les raies de résonance appartenant à un composédonné et ce faisant identifier ce composé. Comme nous l’avons mentionné, l’objectif de cetteméthode est donc d’éviter, ou tout au moins de réduire, les étapes

fastidieuses de purificationdes constituants. La RMN du 13C, en tant qu’outil d’analyse des mélanges, a fait l’objet detravaux dans différents domaines d’investigation : coupes pétrolières, produitsagroalimentaires, huiles essentielles. Dans le droit fil des travaux précurseurs de Formàcek etKubeczka (1982a ; 1982b) dans le domaine des huiles essentielles, la plupart des étudescontinuent à utiliser la RMN comme méthode de confirmation plutôt que méthoded’identification. Depuis le début des années 1990, les travaux menés par l’équipe « Chimie etBiomasse » de l’Université de Corse, ont fait de la

RMN du 13C un véritable outil d’analysedes mélanges complexes naturels complémentaire des techniques conventionnelles développées. Permettant par cetteméthode une identification optimale[56].

Chapitre 04 Généralités sur les plantes médicinales ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

5.1- GENERALITES SUR LES PLANTES MEDICINALES

Les plantes ont toujours fait partie de la vie quotidienne de l’homme, puisqu’il s’en sert pour se nourrir, se soigner et parfois dans ses rites religieux.

L’utilisation des plantes médicinales comme source de remède pour se soigner ou prévenir des maladies est originaire des millénaires jusqu’à la récente civilisation chinoise, indienne et du Proche-Orient. Elle est devenue certainement un art. au fil des siècles, la thérapeutique par les plantes s’est dissociée des pratiques magiques pour devenir empirique puis scientifiques. Cela était évident au début du 19éme siècles qui marque la découverte des alcaloïdes (la morphine, la strychnine, quinine…).dans les pays industrialisés, les recherches dans le domaine des plantes médicinales durant les dernières décennies. Néanmoins, les substances actives isolées constituent environ 25% des préparations médicamenteuses [90].

La flore algérienne est caractérisée par sa diversité florale : méditerranéenne, saharienne et une flore paléo tropicale, estimée à plus de 3000 espèces appartenant à plusieurs familles botaniques.ces espèces sont pour la plupart spontanées avec un nombre nonnégligeable (15%) d’espèces endémiques. Ce qui a donné à la pharmacopée traditionnelle une richesse inestimable.les objectifs fixés sont l’inventaire ainsi que l’évaluation chimique et pharmaceutique des plantes médicinales algériennes dans le double but de valoriser et de rationaliser leur usage traditionnel et d’isoler des composés d’intérêt thérapeutique potentiel.

Les plantes médicinales sont toutes les plantes qui auraient une activité pharmacologique pouvant conduire à des emplois thérapeutiques. Cela grâce à la présence d’un certain nombre de substances actives dans la plupart agissent sur l’organisme humain. Elles sont utilisées en pharmacie humain et vétérinaire, en cosmétologie, ainsi que dans la confection de boissons, soit nature, soit en préparation galénique, soit encore sous forme de principes actifs, comme matière pour l’obtention de médicaments [91].

5.2-URTICA DIOICA L

Les orties (Urtica) sont un genre de la famille des Urticacées qui regroupe une trentaine d'espèces de plantes herbacées à feuilles velues.

Les espèces les plus communes sont la grande ortie (Urticadioica, 50 cm à 1 mètre) et l'ortie brûlante (Urticaurens, moins de 50 cm). La grande ortie et l'ortie brûlante (feuilles et racines) sont reconnues comme faisant partie des plantes médicinales les plus utiles et les plus efficaces. Les feuilles sont couramment utilisées comme toniques, dépuratives, diurétiques, anti-

inflammatoires (douleurs rhumatismales). La grande ortie est également très utilisée à des fins alimentaires, industrielles (pour sa fibre) et agricoles (en tant qu'engrais vert et insecticide).

Figure 5.1 :URTICA DIOICA L 5.2.1- HISTORIQUE :  dans la Grèce antique, au Ier siècle apr. J.-C., Diocorides et Galien en soulignaient les propriétés diurétiques et laxatives et ont rapporté l'utilisation de l'ortie pour traiter l'asthme et certaines maladies de la rate ;  le peintre Albrecht Dürer (1471-1528) a peint un ange volant vers les cieux une ortie à la main [93].

5.2.2- DESCRIPTION

C'est une plante vivaceherbacée de 60 à 150 cm de hauteur, formant des colonies grâce à ses longs rhizomes. Tous ses organes sont recouverts de deux types de poils : de longs poils urticants et de petits poils souples. Ses tiges sont dressées et non ramifiées.

Les feuilles vert foncé, opposées, ovales à lancéolées, sont en général deux fois plus longues que larges. Elles sont bordées de fortes dents triangulaires. Les cellules épidermiques renferment des corpuscules calcifiés appelés cystolithes. La forme plus ou moins allongée des cystolithes est un caractère dérivé propre aux Urticacées.

Les fleurs sont unisexuées, minuscules et réunies en grappes, mâles et femelles sur des pieds différents (pour la forme dioïque2). Les grappes femelles sont tombantes, les grappes mâles

dressées. La fleur femelle est formée de 4 tépales dont deux beaucoup plus gros enveloppant un ovaire uniloculaire et deux petits extérieurs. La fleur mâle comporte 4 tépales et 4 étamines, recourbées dans le bouton et se redressant de manière élastique à l'anthèse, en projetant au loin un petit nuage de pollen. La pollinisation est anémophile.

Le fruit est un akène ovoïde, qui reste enveloppé dans les deux gros tépales accrescents [92].

 Synonymelatin :Urtica major, Kanitz.  Dénomination française : ortie commune, grande ortie, ortie dioïque [93].

5.2.3- PARTIES UTILISEES :  la partie aérienne fleurie  la racine [93]. 5.2.4- PRINCIPES ACTIFS :  Partie aérienne : Vit B2, B5, B9, Vit C, Ca, Cu, Fe,K, Mg, Si, Zn, l'histamine, la choline, protéines,flavonoïdes (10 à 60 % de chlorophylle),caroténoïdes, acide formique ;  racine : phytostérols, polysaccharides, isolectines [93]. 5.2.5- PROPRIETES ET INDICATIONS :  Partie aérienne en usage interne :  diurétique, dépurative, anti-inflammatoire :rhumatisme, goutte, eczéma, inflammation desvoies urinaires, cure de printemps,  antihistaminique : rhume des foins, asthme,piqûre d'insecte, démangeaison,  reminéralisante : anémie, cure de printemps,ongles cassants, chute de cheveux ;  partie aérienne en usage externe : tonique du cuir chevelu, antiséborrhéïque, contreles pellicules ;  racine en usage interne :  régulation hormonale : hyperplasie bénigne de la prostate,  astringente : saignements, réduction du flux menstruel,  des études scientifiques sont en cours afin de déterminer l'effet de certaineslectines sur le système immunitaire ainsi que leur action antivirale [93]. 5.2.6- UTILISATIONS :  comme légume, en potée ou en soupe : les jeunes feuilles sont riches en Vit C et enfer composition d'une bière à l'ortie ;  fabrication d'étoffes à partir des fibres : vêtements de travail, draps de lits, cordages,papier ;

 extraction industrielle de la chlorophylle des feuilles et utilisation comme colorantalimentaire et préparations pharmaceutiques ;  autrefois, l'huile de la graine était utilisée comme combustible dans les lampes ;  fourrage pour les cochons et la volaille ;  horticulture : sous forme de purin d'ortie, répulsif contre certains insectes, engraisgrâce à sa richesse en azote (N) et en oligo-éléments ;  plante hôte de certains papillons : la Petite tortue (Aglaisurticae), le Vulcain(Vanessa atalanta), le Paon-du-jour (Inachisio), la Carte géographique (Araschnialevana), Robert- le-diable (Polygonia c-album). [93].

5.2.7 - LES TYPES D’URTICA DIOICA L EN ALGERIE

1. Urticadioica L. var. procera Mill. 2. Urticamembranacea Poiret 3. Urticapilulifera L. 4. Urticaurens L. 5. Utriculariaexoleta R. Br. 6. Utricularianeglecta Lehm. Voir: U. vulgaris L. ssp. major (Sch.) Fiori 7. Utricularia vulgaris L. ssp. major (Sch.) Fiori 8. Utriculariavulgaris L. ssp. typica Fiori

Systématique de la plante

Règne : Plantae

Ordre : Urticales

Classe :Magnoliopsida

Famille : Urticaceae

Genre : Urtica

Figure 5.2 :systématique d’Urticadioica L

5.3- AJUGA IVA L

Le genre Ajuga, les bugles (nom féminin), regroupe une cinquantaine d'espèces de plantes annuelles, bisannuelles ou vivaces de la famille des Lamiacées originaires d'Eurasie. Ce sont pour la plupart des plantes herbacées, rarement des arbustes. Elles sont reconnaissables à l'absence ou l'extrême réduction de la lèvre supérieure.

Les espèces Ajugachamaepytis et Ajugaiva (certaines à fleurs jaunes) sont aussi appelées ive ou ivette, bien connues des cruciverbistes [92].

5.3.1- DESCRIPTION

Ajugaiva L est une petite plante vivace de 5-20 cm de hauteur, vêlue, à tiges étalées-diffuses, très feuillées ; feuilles sessiles, linéaires-lancéolées, enroulées aux bords, entières ou un peu dentées ; fleurs purpurines de 15mm, 2-4 par verticilles à l’aisselle des feuilles ; calice vêlu- laineux, à dents triangulaires, lancéolées, plus courtes que le tube[92].

5.3.2- HABITAT ET REPARTITION GEOGRAPHIQUE :

La plante pousse à une altitude de 0 à 1600 m, dans les régions arides où elle croît dans les champs. Elle est commune dans la région méditerranéenne, l’Afrique du Nord et l’Afrique de l’Est. La floraison de la plante est d’avril à octobre.

Partie utilisée: Plante entière, partie aérienne [94].

5.3.3- COMPOSITION CHIMIQUE:

Tanins catéchiques , tanins galliques, flavonoïdes, stéroïdes et terpènes, ecdysones…[94]

5.3.4- OBJECTIFS -Inventorier les utilisations empiriques de Ajugaiva; son échelonnement de collecte ; partie utilisée ; mode d’administration, voie d’administration, etc ; -Définir le seuil de sécurité des doses thérapeutiques via une étude toxicologique aiguë et chronique de Ajugaiva(AI) ;

-Offrir une base scientifique aux activités empiriques de AI vantées dans la pharmacopée traditionnelle [94].

5.3.5- LES TYPES D’AJUGA IVA L

AjugachamaepitysSchreber.

Ajugareptans L.

Systématique de la plante

Règne : Plantae

Sous-règne : Tracheobionta

Division :Magnoliophyta

Classe : Magnoliopsida

Sous-classe :Asteridae

Ordre : Lamiales

Famille :Lamiaceae

Genre :Ajuga

Figure 5.3 :systématiqued’Ajugaiva

5.4- TEUCRIUM POLIUM L

Le genre Teucrium, les germandrées, regroupe environ 260 espèces de plantes herbacées ou de sous-arbrisseaux de la famille des Lamiacées. On les retrouve un peu partout à travers le monde, mais elles sont particulièrement nombreuses dans le bassin méditerranéen [92].

5.4.1 DESCRIPTION

Plante vivace recouverte de poils laineux qui lui donnent une couleur gris bleuté. L'aspect de la plante est très variable, en Teucriumpoliumgénéral on la rencontre en touffe dense. Feuilles laineuses oblongues au bord dentelé, le bord des feuilles est souvent enroulé en dessous.

Fleurs blanches ou jaunâtres en grappes à l'extrémité des rameaux.

Les sous-espèces Teucriumpoliumgeyrii Maire et Teucriumpoliumhelichrysoides Maire, seraient peut-être une seule et même espèce. Pour les Touaregs, il s'agit de Takmazzut et de Akmazzu, Takmazzut étant le féminin de Akmazzu. Les deux plantes sont souvent désignées sous le nom Takmazzuten, qui est le pluriel de Takmazzut [92].

5.4.2- HABITAT

Lieux sablonneux ou rocailleux du Midi ; Roussillon, Languedoc, Provence, Dauphiné. Région méditerranéenne [92].

5.4.3- LES TYPES DE TEUCRIUM POLIUM

1. TeucriumalbidumMunbyVoir: T. buxifoliumSchreb. var. albidum (Munby) M. 2. Teucriumbotrys L. 3. TeucriumbracteatumDesf. 4. TeucriumbuxifoliumSchreb. 5. TeucriumbuxifoliumSchreb. var. albidum (Munby) M. 6. Teucriumcampanulatum L. 7. Teucriumchamaedrys L. 8. TeucriumcompactumClem. 9. Teucriumflavum L. 10. Teucriumfruticans L. 11. TeucriumkabylicumBatt. / (R) 12. Teucriumlucidum L. 13. Teucriummauritanicum L. 14. Teucriummontanum L. 15. Teucriumpolium L. ssp. aurasiacum M. 16. Teucriumpolium L. ssp. aureiforme (Pomel) Batt. 17. Teucriumpolium L. ssp. capitatum (L.) Briq. 18. Teucriumpolium L. ssp. chevallieri M. 19. Teucriumpolium L. ssp. cylindricum M. 20. Teucriumpolium L. ssp. flavovirensBatt. 21. Teucriumpolium L. ssp. geyrii M. 22. Teucriumpolium L. ssp. helichrysoides M. 23. Teucriumpolium L. ssp. luteum (Mill.) Briq. 24. Teucriumpolium L. ssp. polium (L.) Briq. 25. Teucriumpolium L. ssp. seuratianum M. 26. Teucriumpolium L. ssp. thymoides (Pomel) Batt. 27. Teucrium pseudo-chamaepytis L. 28. Teucrium pseudo-scorodoniaDesf. 29. TeucriumramosissimumDesf. var. getulum M. 30. TeucriumresupinatumDesf.

31. TeucriumsantaeQuezel et Simonneau 32. Teucrium saxatile Cav. non Lamk. Voir: T. buxifoliumSchreb. var. albidum (Munby) M. 33. Teucrium saxatile Lamk. var. getulum M. Voir: T. ramosissimumDesf. var. getulum M. 34. TeucriumscordioidesSchreb. 35. Teucriumspinosum L.

Systématique de la plante

Règne : Plantae.

Embranchement:

angiospermes

Ordre: Lamiales

Famille: Lamiaceae ou

Labiateae

Genre: Teucrium

Espèce: polium

Figure 5.4 :systématique de Teucriumpolium

Chapitre 06Matériel et méthodes ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

6- MATERIELS ET METHODES

6.1- INTRODUCTION

L’objectif de ce travail est l’extraction des huiles essentielles à partir des plantes suivantes : (Teucriumpolium, Ajugaiva L,Urticadioica L)suivant les différentes méthodes d’extraction.

6.2- PREPARATION DE LA PLANTE

Les tiges feuilletées de la plante ont été ramassé dans la région montagneuse du côté ouest de la wilaya de KHENCHELA aucœur des Aurès pendant le mois de mars 2012. Après lavage et séchage à l’ombre, la matière végétale est soumise au broyage. Figure 6.1.

6.2.1- PESEEDES ECHANTILLONS :

Figure 6.1 :Poids des échantillons

Tableau 6.1 : Poids des échantillons utilisés dans l’hydrodistillation La plante Teucriumpolium Ajugaiva Urticadioica La masse(g) 46g 46g 36g

Tableau 6.2 : Poids des échantillons utilisés dans l’entraînement a la vapeur La plante Teucriumpolium Ajugaiva Urticadioica La masse(g) 46g 46g 46g

6.3- TECHNIQUES D'EXTRACTIONS

Dans cette étude, deux méthodes d’extraction ont été utilisée : l’hydrodistillation et l’entraînement à la vapeur d’eau.

6.3.1- L’HYDRODISTILLATION :

 PRINCIPE

Il s’agit de la distillation d’un mélange d’eau et d’un produit naturel. Lorsque l’onchauffe ce mélange, les arômes du produit naturel sont entraînés par la vapeur d’eau. Il suffitalors de condenser les vapeurs qui se dégagent (on les ramène à l’état liquide) afin derécupérer les arômes.

Le liquide que l’on obtient est appelé distillat, comme dans le cas d’une distillation.

Mais celui-ci comporte deux phases :

La première, phase organique constitue l’huile essentielle.

La deuxième, la phase aqueuse qui est de l’eau.

On doit, pour récupérer l’huile essentielle, procéder à une extraction liquide-liquide.

 Montage réalisé au laboratoire

Figure 6.2 : Hydrodistillation

Figure 6.3: graissage des parties rodées de montage

Lors de tout montage de chimie organique, la verrerie doit être graissée sur les parties rodées (partie dépolies et réusinées permettant un meilleur contact et une meilleure étanchéité entre les parties.

Figure6.4 : Dispositif de l’extraction de l’huile essentielle par hydrodistillation

 MODE OPERATION

 Introduire l’échantillon dans le ballon et le remplir à 2/3 d'eau distillée.

 Equiper le ballon avec le réfrigérant et mettre en route la circulation d’eau.  Chauffer le ballon aux environ 100°C.  L’huile essentielle entrainée à la vapeur sera recueillir  Arrêter le chauffage après 3 heures.  Le distillat recueilli est placé dans un erlenmeyer.  Ensuite, transvaser la solution obtenue dans une ampoule à décanter.  LA DECANTATION

La décantation est le procédé permettant la séparation de deux phases liquides non miscibles de densités différentes ; l’une phase est aqueuse, l’autre organique. Leur séparation s’effectue sous l’action de la pesanteur, en les laissant reposer.

Faire la décantation avec un solvant (Ethèrdiethylique) pour séparer les deus phase.

Figure 6.5: Ethèrdiethylique

L'éther diéthylique, également appelé éther éthylique ou éthoxyéthane ou diéthyl éther ou oxyde de diéthyle ou tout simplement éther (à ne pas confondre avec la famille des éthers dont il fait partie), est un liquide limpide, incolore et très inflammable avec un point d'ébullition bas et

une odeur typique. Le diéthyl éther a pour formule CH3-CH2-O-CH2-CH3. Il est souvent utilisé

comme solvant et a été un anesthésique général. Le diéthyl éther a un indice de cétane élevé (85 - 96). Le diéthyl éther est faiblement miscible dans l'eau.

Tableau 6.3 : Identification du produit Nom du Produit Chimique et Éther éthylique; Étherdiéthylique

Synonymes Groupe Chimique Éther aliphatique, saturé

Formule Chimique C4H10O

Usage du Produit Solvant de laboratoire

Formule brute C4H10O [Isomères] Masse molaire 74,1216 ± 0,0042 g·mol−1

Tableau 6.4 : Caractéristiques physiques État Physique Liquide Odeur et Apparence Liquide incolore, odeur acre, caractéristique Seuil de l’Odeur (ppm 1 ppm (détection); 6,6 to 41,3 ppm (reconnaissance); des propriétés d’avertissement suffisants; TLV >10x seuil de l’odeur) Tension de Vapeur (mm Hg) 442 mm Hg @ 20°C Densité de la Vapeur (Air = 1) 2.55

Taux d’Évaporation (n-acétate de butyle) 37.5 Point d’Ébullition 35°C Point de Congélation -116°C pH Neutre Poids Spécifique 0.7135 @ 20° Coefficient de répartition Eau/Huile LogP(oct)=0,77 à 0,89

 Appareils et technique de séparation

La décantation est le plus souvent réalisée dans une ampoule a décanter selon les étapes suivants :

 La solution à décanter est placée dans l’ampoule et ajouter environ 50ml de solvant (éther diéthylique).  Ensuite on ferme l’ampoule et en prenant de dégazer le mélange temps en temps Renverser l’ampoule et ouvrir le robinet pour dégazer (attention a ne pas orienter l’ampoule en direction d’une personne lors du dégazage) Cette opération peut être répétée plusieurs fois.  Laisser décanter.  Enlever le bouchon et recueillir uniquement la phase contenant l’huile essentielle dans un erlenmeyer.

Figure 6.6 : Différentes étapes pour la récupération de l’huile essentielle

Figure 6.7: Décantation

6.3.2- ENTRAINEMENT A LA VAPEUR :

Dans ce type de distillation, le matériel végétal ne macère pas directement dans l’eau.il est placé sur une grille perforée au travers de laquelle passe la vapeur d’eau. La vapeur endommage la structure des cellules végétales et libère ainsi les molécules volatiles qui sont ensuite entrainées vers le réfrigérant. Cette méthode apporte une amélioration de la qualité de l’HE en minimisant hydrolytique.le matériel végétal ne baignant pas directement dans l’eau bouillante.

Remarque

 Refaire les étapes précédentes pour les trois échantillons

Figure 6.8: les Echantillons d’huiles essentielles + éther diéthylique après décantation

 Montage de l’entraînement à la vapeur

Figure 6.9:Montage de l’entraînement à la vapeur

 Mise en marche du dispositif :

 Introduire l’eau distillée dans le premier ballon, et la plante dans le deuxième ballon.  En metun autre chauffe-ballon (chauffage légère) sous le deuxième ballon, pour éviter la condensation de vapeur dans le ballon.  Faire circuler l'eau froide dans le réfrigérant à eau, puis, à l'aide du chauffe-ballon, porter l’eau à ébullition (100°c).

 Vérifier le bon équilibre du montage  Durant l’entrainement, vérifier régulièrement que le condenseur est alimenté en eau froide.  Lorsque l’entrainement est terminée, étendre le chauffe-ballon et le descendre grâce au support élévateur. Couper ensuite l’alimentation d’eau.

Figure 6.10 : schéma du principe de la technique de l’entrainement à la vapeur

 La décantation :

Répéter les étapes de la décantation vue dans l’hydrodistillation pour le distillat obtenue par l’entrainement à la vapeur, puis laisser les erlenmeyers contenant les huiles essentielles et l’éther d’éthylique à l’air libre pour l’évaporation de l’éther d’éthylique, en fin en obtient les huiles essentielles avec un peu d’éther.

Chapitre 7 Résultats et discussion ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

7- RESULTATS ET DISCUSSION

HD1: échantillon extrait du Teucriumpolium L par hydrodistillation.

HD2: échantillon extrait dul’Ajugaiva L par hydrodistillation.

HD3: échantillon extrait du L’urticadioica Lpar hydrodistillation.

EV1: échantillon extraitTeucriumpolium L par entrainement à la vapeur.

EV2: échantillon extraitduAjugaiva Lpar entrainement à la vapeur.

EV3: échantillon extrait du L’urticadioica Lpar entrainement à la vapeur

MH:Monoterpènes hydrocarbonés.

MO:Monoterpènes oxygénés.

SH:Sesquiterpènes hydrocarbonés.

SO: Sesquiterpènesoxygénés.

DH:Diterpèneshydrocarbonés.

DO:Diterpènes oxygénés.

TH:Triterpèneshydrocarbonés.

TO:Triterpènesoxygénés.

HC:Hydrocarbures

ONE:Cétone.

OL:Alcool.

HE:Huileessentielle.

Tableau 7.1:Résultats d'analyse par GC-MS de l’échantillon HD1et EV1

N Composés %HD % EV Type Structure chimique

1 (E)-2- 0.27 - ONE

93 O 100 hexenal 2 α-Pinène 12.52 10.33 M H 50

77 41 93 100 27 121 53 105 43 67 136 3 5.73 4.36 M H 119 0 α-camphene 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 (mainlib) à-Pinene 121

50 79 91 39 67 77 107 4 Sabinene 27 53 65 136 29 105 43 63 M H 0 0.84 0.95 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 (mainlib) Camphene

5 1-octen-3-ol OL 2.97 2.65

OH 6 3-octanol 3.29 3.55 OL OH

7 p-pinene 7.09 6.38 M H

8 Myrcene 1.46 1.23 M H

119 100 9

50 p-cymene 0.45 1.21 M H 91

134 43 117 100 65 77 39 51 89 103 15 27 58 74 0 10 1,8-cineole 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 (mainlib) Benzene, 1-methyl-2-(1-methylethyl)- 81 93 O 50 3.60 3.95 M71 O 84 108 41 55 111 96 154 39 139 59 27 53 79 91 121 136 65 126 15 31 45 0 11 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 (mainlib) Eucalyptol Limonene 1.89 1.35 M H

95 100 12 camphor 5.21 6.89 M O

41 110 HO 93 71 55 67 121 139 27 39 43 71 82 100 18 57 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 13 (mainlib) Borneol

41 Linalool 10.63 9.36 93 M O OH 50 55 69

80 27 39 121 67 83 53 96 107 136 31 45 51 59 65 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150OH 160 (mainlib)14 1,6-Octadien-3-ol, 3,7-dimethyl- a-terpineol 0.33 1.54 M O

95 100

15 Bornyl 43 acetate 5.34 6.32 ester 50 93 136 121 41 O 80 55 69 108 O 39 82 154 27 53 71 71 100 196 0 16 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 (mainlib) Bornyl acetate HO

terpinen-4-ol 0.19 0.55 M O 111 50 93

43 86 69 55 154 27 39 81 53 77 91 136 95 121 135 18 31 45 59 65 100 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 17 (mainlib) 3-Cyclohexen-1-ol, 4-methyl-1-(1-methylethyl)-

5.23 7.22 M O 50 Carvacrol 150 HO

41 100 91 77 107 117 39 9327 43 51 55 65 69 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 18 (mainlib) Phenol, 2-methyl-5-(1-methylethyl)- P-Myrcene 50 0.45 0.21 M H 27 39

53 79 67 91 93 29 51 55 121 15 43 100 107 136 0 19 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 (mainlib) á-Myrcene Camphene 0.27 0.02 M H 121 50 79 91 93 39 100 67 77 133 107 27 91 53 65 136 20 caryophyllen 29 105 41 69 79 43 63 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 105 e 6.98 5.91 S H (mainlib) Camphene

50 77 120 55 67 161 147 95 189 27 175 21 43 51 204 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 a-humulene(mainlib) Caryophyllene2.75 1.63 S H

161 100 22 189 y-cadinene 3.66 2.11 S H 204 41 105 91 50

119 133 27 55 39 81 147 23 67 175 87 0 Germacrene 5.03 2.33 S H 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 (mainlib) Naphthalene, 1,2,4a,5,8,8a-hexahydro-4,7-dimethyl-1-(1-methylethyl)-, (1à,4aá,8aà)-(ñ)- D

24 Elemol 1.24 2.02 S O

43 OH 100

25 OH 0.21 - S O Spathulenol 50 91 119 69 79 105 159 205 55 131 147 27 187 26 Caryophylle 177 220 0 ne oxide 9.69 20 30 408.8650 60 70 80 S90 O100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 (mainlib) (-)-Spathulenol O

27 H a-cadinol 1.68 0.65 S O

H OH 28 Hexadecano O ic acid 0.75 0.78 acide OH

Monoterpènes Monoterpènes 30.7 55.89 hydrocarbonés (%) Monoterpènes oxygénés 25.19 (%) Sesquiterpènes Sesquiterpènes 18.42 31.24 hydrocarbonés (%)

Sesquiterpènes 12.82 oxygénés (%) Alcool (%) 6.26 12.62 Cétone (%) 0.27 Ester (%) 5.34 Acide(%) 0.75 autre(%) 0 Totale (%) 99.75

7.1- interprétation des résultats de l’échantillon HD1: Les composés identifiés de l'huile représentent 99.75 % de l'huile totale de la partie aérienne de la plante. On remarque que l’huile est dominée par les monoterpènes 55.89% dont les monoterpènes oxygénés constituent avec un taux de 25.19 % par rapport aux monoterpènes totaux. Parmi les composés majoritaires on a :α-Pinène 12.52%, linalool 10.63%. Les sesquiterpènes sont représentés par une quantité : 31.24%. Les sesquiterpènes oxygénés représentent 18.42%, et les sesquiterpènes hydrocarbonées 12.82%, l’alcool 6.26 %, l’ester 5.34 %, l’acide 0.75 %.

Sesquiterpènes oxygénés ; Cétone ; 0,27 12,82 Ester; 5,34 Acide; 0,75 Alcool ; 6,26 Monoterpènes hydrocarbonés (%); 30,7

Sesquiterpènes hydrocarbonés; Monoterpènes 18,42 oxygénés (%); 25,7

Figure7.1 :composition de l’échantillonHD1

Monoterpènes Monoterpènes 26 55.31 hydrocarbonés (%) Monoterpènes oxygénés 29.31 (%) Sesquiterpènes Sesquiterpènes 11.98 23.51 hydrocarbonés (%)

Sesquiterpènes 11.53 oxygénés (%) Alcool (%) 6.2 13.57 Cétone (%) 0.27 Ester (%) 6.32

Acide(%) 0.78

autre(%) 0 Totale (%) 92.39

7.2- INTERPRETATION DES RESULTATS DE L’ECHANTILLON EV1

Les composés identifiés de l'huile représentent 92.39 % de l'huile totale de la partie aérienne de la plante. On remarque que l’huile est dominée par les monoterpènes 55.31 % dont les monoterpènes oxygénés constituent avec un taux de 29.31 % par rapport aux monoterpènes totaux. Parmi les composés majoritaires on a :α-Pinène 9.36%, Linalool 10.33%.

Les sesquiterpènes sont représentés par une quantité : 23.51%. Les sesquiterpènes oxygénés représentent 11.98%, et les sesquiterpènes hydrocarbonées 11.53%, l’alcool 6.2 %, l’ester 6.32 %, l’acide 0.78%.

Sesquiterpènes Cétone ; 0,27 oxygénés (%); 11,53 Ester; 6,32 Acide; 0,78 Alcool; 6,2 Monoterpènes hydrocarbonés; 26

Monoterpènes oxygénés ; 29,31

Sesquiterpènes hydrocarbonés; 11,98

Figure7.2 :composition de l’échantillonEV1

Tableau 7.2: résultats d'analyse par GC-MS de l’échantillon HD2 et EV2

N Composés 93 Type Structure chimique 100 % HD % EV

1 α-Pinene

50 21.66 19.12 M H

77 41 C10H16 27 121 53 105 43 67 136 119 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 (mainlib) à-Pinene 2 1-Hepten-3- 2.94 3.01 ONE one O C7H12O 93 100 3 β-Pinene 41 9.4650 8.58 M H 69 39 91 C10H16 77 27 53 67 121 29 136 43 107 15 119 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 (mainlib) á-Pinene 4 1-Octen-3-ol 9.22 8.96 OL

41 C8H16O 100 OH 93 69 5 β-Myrcene 1.98 2.04 M H

C10H16 27 39 53 79 67 91 29 51 55 121 15 43 107 136 0 6 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 β-Phellandrene(mainlib) á-Myrcene 9.70 9.56 M H C10H16

7 δ-Carene 3.56 4.02 M H

C10H16

8 β-Ocimene 1.25 1.32 M H C10H16

9 α-Terpinolene 1.39 1.23 M H C10H16

O 10 β- Damascenone 3.55 3.85 ONE

C10H18O 11 trans-α- Bergamoptene 1.78 1.05 S H

C15H24

12 Aromadendren e 4.96 4.68 S H

C15H24 13 α-Humulene 2.88 2.98 S H C15H24

14 Germacrene D 6.25 5.68 S H C15H22

15 α-Curcumene 1.60 0.24 S H C15H22

16 Junipene 1.02 0.99 S H C15H24

17 Hexadecanoic O acid 4.11 3.86 acide OH C16H32O2

18 Eicosane 1.35 1.23 H C

C20H42

19 Hexacosane 1.38 0.68 H C

C26H54

20 Octacosane 2.65 2.23 H C

C28H58

21 Nonacosane 1.31 1.21 H C

C29H60

Monoterpènes Monoterpènes 49 hydrocarbonés (%) 49 Monoterpènes 0 oxygénés (%) Sesquiterpènes Sesquiterpènes 18.49 hydrocarbonés (%) 18.49 Sesquiterpènes 0 oxygénés (%) Alcool(%) 9.22 Cétone(%) 6.49

Hydrocarbure( 6.7 26.52 %) Acide(%) 4.11 autre(%) 0 totale(%) 94.01

7.3- interprétation des résultats de l’échantillon HD2:

Les composés identifiés de l'huile représentent 94.01 % de l'huile totale de la partie aérienne de la plante. On remarque que l’huile est dominée par les monoterpèneshydrocarbonés 49%.Parmi les composés majoritaires on a :α-Pinène 21.66%, β- Pinène 9.46%. β-Phellandrene 9.7%.

Les sesquiterpènes sont représentés par une quantité : ou18.49%. Les sesquiterpènes oxygénés représentent 0%, l’alcool 9.22 %, l’hydrocarbure6.7 %, l’acide 4.11 %.Cétone 6.49%.

Hydrocarbure Acide(%); 4,11 (%); 6,7 Cétone(%); 6,49

Alcool(%); 9,22 Monoterpènes hydrocarbonés (%); 49

Sesquiterpènes hydrocarbonés (%); 18,49

Sesquiterpènes oxygénés (%); 0 Monoterpènes oxygénés (%); 0

Figure7.3:composition de l’échantillonHD2

Monoterpènes Monoterpènes hydrocarbonés (%) 45.87 45.87 Monoterpènes 0 oxygénés (%) Sesquiterpènes Sesquiterpènes 15.62 hydrocarbonés (%) 15.62 Sesquiterpènes 0 oxygénés (%) Alcool(%) 11.97 Cétone(%) 6.86

Hydrocarbure 5.35 28.04 (%) Acide(%) 3.86 autre(%) 0 totale(%) 89.53

7.4- interprétation des résultats de l’échantillon EV2 :

Les composés identifiés de l'huile représentent 89.53 % de l'huile totale de la partie aérienne de la plante. On remarque que l’huile est dominée par les monoterpènes hydrocarbonésqui constituent avec un taux de 45.87 %. Parmi les composés majoritaires on a :α-Pinène 19.12%, β- Phellandrene9.56%.

Les sesquiterpènes sont représentés par une quantité : 15.62%. Les sesquiterpènes oxygénés représentent 0%, et les sesquiterpènes hydrocarbonées 15.62%, l’alcool 11.97 %, Cétone6.86%, hydrocarbure5.35%, l’acide3.86%.

Hydrocarbure Acide(%); 3,86 Cétone(%); (%); 5,35 6,86

Alcool(%); Monoterpènes 11,97 hydrocarbonés (%); 45,87

Sesquiterpènes hydrocarbonés (%); 15,62

Figure7.4:composition de l’échantillonEV2

Tableau 7.3: résultats d'analyse par GC-MS de l’échantillon HD3et EV3

N composés % % Type Structure chimique HD EV

1 2,4‐di‐t‐butylphe OH nol 5.28 3.12 OL

C14H22O

2 Phosphoric acid t

ributylester O O 4.12 2.81 autre P O C12H27O4P

3 8‐Methylheptade 1.20 1.85 H C

cane C18H38

4 1‐Heptadecene 2.15 4.10 H C

C17H34

5 Eicosane 2.83 2.03 H C

C20H42

6 Neophytadiene 25.21 18.56 D H C20H38

7 3,7,11,15‐tetram 1.63 3.45 D H •HC ethyl‐2‐hexadecy l C20H41

8 AcidePhtalique HO O

C26H42O4 8.15 9.11 acide O

9 2,6,10,15‐tetram ethylheptadecane 1.17 1.59 H C C 21H44

10 Olean‐18‐ene 2.25 1.61 T H C30H50

O O 11 3,5‐di‐tert‐butyl‐ 1.28 1.79 ONE ortho‐benzoquin one C14H20O2

12 2,6,10,14‐tetram 1.45 1.13 H C ethylpentadecane C19H40

13 Dibutylphtaleate O O C16H22O4 7.73 5.22 ester O

14 Heneicosane 2.26 4.06 H C

C21H44

15 Hexacosane 2.04 1.33 H C

C26H54

16 Bis(2‐ethyl hexyl )maleate 6.32 4.19 D O O O C 20H36O4 17 Nonacosane 2.72 3.81 H C C29H60 18 Pentacosane 1.51 1.77 H C C25H52

19 1,2,‐benzenedica rboxylic acid 7.69 5.09 ester O O O C24H38O4 O

20 2‐tert‐Butyl‐4,6‐ OH bis(3,5‐di‐tert‐bu 3.42 2.12 T O OH tyl‐4‐hydroxyben zyl) phenol HO

C40H58O3

Monoterpènes Monoterpènes 0 0 hydrocarbonés (%) Monoterpènes 0 oxygénés (%) Sesquiterpènes Sesquiterpènes 0 0 hydrocarbonés (%)

Sesquiterpènes 0 oxygénés (%) Alcool (%) 5.28 5.28 Triterpènes oxygénés(%) 3.42 5.67 Triterpèneshydrocarboné(%) 2.25 Hydrocarbure (%) 17.33 17.33 Acide(%) 8.15 8.15 Diterpènes oxygénés(%) 6.32 33.16 Diterpèneshydrocarbonés (%) 26.84 ester(%) 15.42 15.42 cétone(%) 1.28 1.28

autre(%) 4.12 4.12

totale(%) 90.41

7.5- interprétation des résultats de l’échantillon HD3:

Les composés identifiés de l'huile représentent 90.41 % de l'huile totale de la partie aérienne de la plante. On remarque que l’huile est dominée par les Diterpèneshydrocarbonés26.84 % dont les Diterpènesoxygénésconstituent avec un taux 6.32% par rapport aux Diterpènestotaux. Parmi les composés majoritaires on a :Neophytadiene25.21%, 3, 7, 11,15‐tetramethyl‐2‐hexadecyl,Les Hydrocarbure sont représentés par une quantité : 17.33%. Les esters représentent 15.42%, Acide 8.15%, l’alcool 5.28 %, les triterpèn5.67%, le cétone 1.28 %.les autre 4.12%.

Triterpène oxygénés(%); autre(%); 3,42 cétone(%); 1,28 4,12 Alcool (%); 5,28 Triterpènes hydrocarboné( %); 2,25

ester(%); 15,42 Hydrocarbure (%); 17,33

Diterpènes Acide(%); hydrocarbonés 8,15 (%); 26,84

Diterpènes oxygénés(%); 6,32

Figure7.5:composition de l’échantillonHD3

Monoterpènes Monoterpènes 0 0 hydrocarbonés (%) Monoterpènes 0 oxygénés (%) Sesquiterpènes Sesquiterpènes 0 0 hydrocarbonés (%)

Sesquiterpènes 0 oxygénés (%) Triterpèneshydrocarbonés (%) 1.61 3.73 Triterpènesoxygénés(%) 2.12 Hydrocarbure(%) 21.67 21.67

Diterpèneshydrocarbonés (%) 22.01 26.20 Diterpènes oxygénés(%) 4.19 Acide(%) 9.11 9.11 Alcool(%) 3.12 3.12 Cétone(%) 1.28 1.28

autre(%) 4.12 4.12

ester(%) 10.31 10.31

Totale(%) 79.54

7.6- interprétation des résultats de l’échantillon EV3

Les composés identifiés de l'huile représentent 79.54 % de l'huile totale de la partie aérienne de la plante. On remarque que l’huile est dominée par lesditerpènes26.20% dontles diterpènesoxygénésconstituent avec un taux de 4.19 % par rapport aux diterpènes totaux. Parmi les composés majoritaires on a :Neophytadiene18.56%,Les Acidessont représentés par une quantité : 9.11%. Les Esters représentent 10.31%, l’alcool 3.12%, cétone 1.28%, lesTriterpène oxygénés 2.12%, lesTriterpène hydrocarbonés 1.61%, etle reste représente 4.12 %.

Triterpènes Triterpènes hydrocarbonés oxygénés(%); autre(%); 4,12 (%); 1,61 2,12

Cétone(%); 1,28 ester(%); 10,31 Alcool(%); Hydrocarbure( 3,12 %) ; 21,67 Acide(%); 9,11

Diterpènes hydrocarbonés (%); 22,01

Diterpènes oxygénés(%); 4,19

Figure7.6:composition de l’échantillonHD3

Conclusion ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

CONCLUSION GENERALE

Les huiles essentielles sont des composes très importants pour l’industrie agroalimentaire, cosmétique, pharmaceutique etc. L’extraction des huiles essentielles se fait à partir de la matière première végétale. La méthode considérée pour la synthèse par voie chimique on a utilisé la spectrométrie de masse et la chromatographie en phase gazeuse (CPG/SM). Cette dernière permet de connaitre les produits extraits de la plante et leurs structures. Nous avons fait une recherche bibliographique sur les différentes utilisations possibles des huiles essentielles au sein de notre société Algérienne vis-à-vis de la médecine traditionnelle, ceci permet de pallier à un certain manque de la médecine moderne dans la thérapie de certaines maladies.

L’objectif visé par ce travail est d’étudier deux procédés d’extraction à savoir, l’entraînement à la vapeur d’eau et l’hydrodistillation et leur application à la récupération des huiles essentielles contenu dans les plantes : Urtica dioica L, Ajuga iva L, Teucrium polium L. Il est à remarquer que chaque plante contient plusieurs produits différents.

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Résumé

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

RÉSUMÉ

Afin de contribuer à la valorisation des plantes médicinales locales réputées pour leurs vertus thérapeutiques, nous nous sommes intéressés à l’étude des plantes : Teucriumpolium, Ajugaiva, Ucticadioica L.

Dans ce travail nous avons procédé à l’extraction des huiles essentielles de la partie aérienne de la plante par hydro distillation et par entrainement à la vapeur. L’étude de la composition chimique de ces huiles essentielles a été faite par spectrométrie de masse, chromatographie en phase gazeuse et couplage CPG/SM. Ceci a permis d’identifier 28 constituants, représentant 99.75 % de l’extrait de la plante Teucriumpolium en utilisant le procédé d’hydro distillation et 92.39% en utilisant l’entrainement à la vapeur. Les composés majoritaires trouvés dans cette plante sont les (Monoterpène Hydrocarboné) parmi lesquels on peut rencontrer : Limonène, α-pinène.

D’autres produits à un pourcentagesignificativement plus faible sont obtenus dont on peut citer : Monoterpènes oxygénés, sesquiterpenes oxygénés et sesquiterpenes Hydrocarboné.

Enplus des produits obtenus des acides, des alcools ont été obtenus des proportions presque infimes.

Pour la plante AjugaivaL, il a été identifié 21 constituants représentant 94.01 % de l’extrait de la plante obtenu par l’hydro distillation par contre 89.53% ont été obtenu par entrainement à la vapeur. Les composés majoritaires sont les Mono terpène Hydrocarboné (β- pinène,α-pinène) ainsi que les sesquiterpènes Hydrocarbonés, mais d’autres produits à des proportions variables ont été identifiés dont on peut citer les Alcool, Cétone,Hydrocarbure,Acide.

Enfin dans l’urticadioica Lon identifie20 constituants, représentant 90.41 % de l’extrait de la plante par l’hydro distillation et 79.54 % par entrainement à vapeur de l’extrait. Les composés majoritaires sont les Diterpènes hydrocarbonés, Hydrocarbure, suivi par des acides, Diterpènes oxygénés, Alcool, Triterpènes oxygénés, Triterpènes hydrocarbonés, Cétone et autre composées.

ABSTRACT ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـ

ABSTRACT:

To contribute to the enhancement of local medicinal plants known for their therapeutic properties, we were interested in the study of some plants: polium Teucrium, Ajuga iva, Utica dioica L. . In this work we performed the extraction of essential oils of the upper part of the plant by hydrodistillation and by steam distillation. The study of the chemical composition of these essential oils was made by gas chromatography GC-FID coupled to mass spectrometry GC-MS. We identified 28 components, representing 99.75% of the extract of the plant Teucrium poliumen using the method of hydrodistillation and 92.39% using steam distillation. The major compounds found in this plant are the MH (monoterpene hydrocarbon) of which may be encountered: Limonene, α-pinene. Other products in a significantly lower percentage are obtained which are: MW, SW and SH. In addition to the products previously obtained one can cite acids, alcohols in negligibleproportions. For the plant Ajuga iva L, it was identified 21 components representing 94.01% of the plant extract obtained by hydrodistillation, on the other side 89.53% were obtained by steam distillation. The major compounds are MH (β-pinene, α-pinene) and the HS, but other products in fluctuating proportions have been identified which include the OL, ONE, HC, ACID. Finally in the Urtica dioica L plant, 20 constituents are identified, representing 90.41% of the extract of the plant by hydrodistillation and 79.54% by stripping steam process. The major compounds are the DH, HC, followed by acids, DO, ol, TO, TH, and many another componenents.

Résumé

ملخص

ىيمساىمت فِ حثمْن اىنباحاث اىطبْت اىمحيْت راث األىمْت اىباىغت، قمنا بذساست اىنباحاث: اىجعذة، اىحشّق، اىخْاطت ً ىِ نباحاث عطشّت طبْت . حم اسخخالص اىضٌّث اىطْاسة من اىجضء اىظاىشُ ىينباحاث باىخقطْش باىما ء ًاىخقطْش باىبخاس,من خاله دساست اىخشكّب اىنْمْائِ ىيزه اىضٌّث اىطْاسة عن طشّق اىنشًماحٌغشافْا فِ اىطٌس اىغاصُ اىمشفق بجياص مطْافْت اىنخيت (MS CPG( حم اىخعشف عهٍ 28 مشمب ما ّمثو 99.75 %من اىمشمباث اىمسخخيصت من نبخت اىخْاطت بطشّقت اىخقطْش باىماء إما بطشّقت اىخقطْش باىبخاس 92.39%حْث ًجذث اىمنٌناث األساسْت راث اىنسبت اىعاىْت فِ اىضٌّث ىِ Monoterpènes hydrocarbonés منيا , α pinène .limonéne , P.Myrcene

ً أخشٍ راث أىمْت اقو نسبت Monoterpènes oxygénés،مزىل , Sesquiterpènesoxygénés Sesquiterpèneshydrocarbonés فيِ مٌجٌدة بنسب صغْشة اضافت اىَ Acide, Alcool مٌجٌدة بنسب جذ صغْشة حناد حخالشَ.

أما باىنسبت ىنبخت اىجعذة حم اىخعشف عيَ 21 مشمب ما ّمثو 94.01 %باىنسبت ىطشّقت اىخقطْش باىماء ً 89.53%باىنسبت ىطشّقت اىخقطْش باىبخاس ، مانج اعيَ نسبت فِ اىضٌّث ىِ Monoterpèneshydrocarbonés منوا: β-Phellndrene ,α- pinène, β-pinène حْث انعذمج نسبت , Monoterpènesoxygénés sesquiterpènesoxygénésإضافتإىَ Alcool, cétone , hydrocarbures, Acid فيِ مٌجٌدة بنسب مخفاًحت.

ً أخْشانبخت اىحشّق حم اىخعشف عو ٍ 20 مشمب ما ّمثو % 90.41 بطشّقت اىخقطْش باىماء، ً نسبت 79.54 %بطشّقت اىخقطْش باىبخاس، حْث مانج أعيَ نسبت Diterpèneshydrocarbonés ,hydrocarbures حيْيا : Acide, Alcool, Triterpènes oxygénés, Triterpèneshydrocarbonés, cétoneDiterpènes

,Oxygénésً مشمباث أخشٍ.