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TD n°1: Méthodes générales de phytochimie/ Techniques d’extraction Dr Bouderbal

TD n°1: Méthodes générales de phytochimie/ Techniques d’extraction Dr Bouderbala Naouel 3ème année pharmacie Année universitaire 2021-2022 1 Objectifs Définir le terme phytochimie et citer les différentes méthodes utilisées (extraction, analyse, purification et séparation) Enumérer les différentes techniques d’extraction & de purification utilisées en pharmacognosie Détailler les techniques extractives et citer leur avantages et inconvénients 2 Plan: I. Définition II. Méthodes de la phytochimie III. Méthodes extractives 3 I. Définition La phytochimie = du grec phuton et de l’arabe al kemi plante chimie La chimie des plantes 4 C’est la science qui s’intéresse aux substances naturelles d’origine végétale et étudie leur structure chimique, rôle et métabolisme physiologique ainsi que leur extraction, purification et analyse Méthodes chromatographiques Cristallisation Analyse structurale (Spectroscopie par résonance magnétique RMN, Spectroscopie de masse SM) Méthodes extractives Méthodes séparatives, purification et isolement Méthodes analytiques II. Méthodes de la phytochimie 5 Extraction classique Nouveaux procédés d’extraction Méthodes chromatographiques (CCM, HPLC, CPG) III. Méthodes extractives A. Définition de l’extraction: Mise en contact d’une drogue végétale (plante) avec un solvant pour obtenir un extrait L’extraction est une étape primordiale puisqu’elle détermine la nature et la quantité des molécules extraites 6 III. Méthodes extractives A. Définition de l’extraction: Mise en contact d’une drogue végétale (plante) avec un solvant pour obtenir un extrait. L’extraction est une étape primordiale puisqu’elle détermine la nature et la quantité des molécules extraites. B. But: désorption des molécules d’intérêt des sites actifs de la matrice végétale. C. Principe: Retirer les molécules d’intérêt selon leur propriétés physico-chimique de façon sélective & complète 7 Choix du solvant Choix de la méthode III. Méthodes extractives L’extraction est généralement de type Solide/ Liquide ( Drogue végétale/ Solvant d’extraction) La solubilité de la substance dépend de: 8 Choix du solvant Capacité du solvant à dissoudre complètement les molécules d’intérêt de la drogue végétale Structure chimique Température du milieu d’extraction Nature du solvant D. Paramètres influençant l’extraction Etat de la plante (Fraiche / sèche) Température d’extraction Degré de fragmentation de la plante Nature du solvant (Polarité) Durée de l’extraction 9 III. Méthodes extractives Etat de la plante (Fraiche/ Sèche) Pour obtenir une drogue sèche on doit respecter certaines conditions: Teneur d’eau résiduelle < 10% Afin de limiter le risque de contamination microbienne on opte pour une température douce ( 40 à 45°C) ou une température très douce dans le cas de substances volatiles ( 25°C) Le séchage se fait soit à l’air libre dans un hangar aéré sur des claies à plat ou bouquet séché ou dans une étuve (qlq heures) 10 III. Méthodes extractives D. Paramètres influençant l’extraction Température d’extraction: Certains composés sont difficilement extrait à froid et nécessite un chauffage Augmentation de la température augmentation de la solubilité des substances naturelles. Attention! les températures trop élevées peuvent altérer certaines drogues thermosensibles. 11 III. Méthodes extractives T° ambiante Solvant tiède T° d’ébullition T° d'ébullition Infusion Percolation Digestion Macération Décoction (drogue coriace racine) D. Paramètres influençant l’extraction Degré de fragmentation de la plante Réduire la taille augmentation de la surface de contact avec le solvant d’extraction. Broyeurs à billes, à couteaux, à marteaux génération de la chaleur perte de molécules volatiles et destruction des composés thermosensible 12 III. Méthodes extractives Solution Cryobroyage Basse T° sous azote liquide (-196°C) (maintient de la drogue à -80° -50°C avant conditionnement) Conservation des principes thermosensibles. D. Paramètres influençant l’extraction Degré de fragmentation de la plante 13 III. Méthodes extractives D. Paramètres influençant l’extraction Nature du solvant (Polarité): Les substances d’intérêt sont extrait selon leur affinité avec le solvant: 14 III. Méthodes extractives D. Paramètres influençant l’extraction 15 III. Méthodes extractives D. Paramètres influençant l’extraction Solvants Composés phytochimiques Eau (polaire++) Anthocyane, Amidons, Tanins, Saponines, Terpénoïdes, polypeptides, Lectines Ethanol Stérols, Polyphénols, Alcaloïdes, Terpénoïdes, Polyaécétylène Méthanol Anthocyanes, Saponines, alcaloïdes,Terpénoïdes, Xanthoxylline, Totarol, Quassinoïdes, Lactones, Flavones, Phénones Chloroforme Terpénoïdes, Flavonoïdes Éther Alcaloïdes, Terpénoïdes, Coumarine, Acide gras Acétone (apolaire++) Phénol, Flavonols E. Liquide pressurisé PLE E. Fluide supercritique E. Eau supercritique E. Assistée par ultrason E. microonde E. Méthodes d’extraction 16 III. Méthodes extractives Méthodes d’extraction (Solide/ Liquide) Percolation = Lixiviation. Extracteur de Soxhlet Hydrodistillation Macération Digestion Infusion Décoction Enfleurage Moderne Classique continue (épuisante) (Apport en solvant) Classique discontinue (non épuisante) Inconvénients: -Technique longue (qlq jours). -Risque de prolifération microbienne. -A froid la solubilité est faible E. Méthodes d’extraction: 17 III. Méthodes extractives Classique discontinue (non épuisante) Macération: Procédé qui consiste à laisser séjourner (quelques heures ou jours) un solide dans un liquide froid (T° ambiante) pour extraire les composés solubles . Le macérat peut être utilisé sous forme de cataplasme. Avantages: -Extraction à froid Limite la perte des composés volatils. -Evite l’altération des composés fragiles (thermosensible). -Méthode simple et moins coûteuse. E. Méthodes d’extraction: 18 III. Méthodes extractives Classique discontinue (non épuisante) Digestion: Macération à chaud: Procédé qui consiste à maintenir le solvant à température élevée mais < T° d’ébullition Avantages: Utilisée pour les composés peu soluble à froid mais altérable à haute température E. Méthodes d’extraction: 19 III. Méthodes extractives Classique discontinue (non épuisante) Infusion: Procédé qui repose sur la dissolution d’espèces chimiques présentes dans une drogue végétale, dans un liquide chaud (bouillant) (Eau, Alcool, Huile) qu’on laisse refroidir. Avantages: -Extraction à chaud Meilleure dissolution -Technique simple et peu coûteuse -Extraction à partir d’une drogue fragile ( fleurs) Inconvénients: -A chaudRisque d’altération des composés fragile thermosensibles Inconvénients: -Perte d’une grande partie des composés volatils (entrainable pas la vapeur d’eau) - Altération des substances thermosensible - Consommation d’énergie E. Méthodes d’extraction: 20 III. Méthodes extractives Classique discontinue (non épuisante) Décoction: Procédé qui consiste à faire chauffer un mélange drogue/ solvant jusqu’à ébullition et de la maintenir pendant une durée variable afin de ramollir la drogue et d’extraire les principes actifs. Avantages: -Dissolution efficace (> infusion) - Technique rapide Enfleurage à froid: Les pétales triés sont piqués sur des plaque de graisses animales(châssis) qui vont absorber les HE. Les fleurs sont remplacées jusqu’à saturation de la graisse qui recueillie et traitée par de l’alcool transfert des molécules odorantes à l’alcool Evaporation de l’alcool Obtention d’HE = Absolue E. Méthodes d’extraction: 21 III. Méthodes extractives Classique discontinue (non épuisante) Enfleurage: cette technique concerne l’extraction des huiles essentielles (HE) à partir des fleurs grâce au pouvoir absorbant d’une huile essentielle par un corps gras. Il y a deux type à froid et à chaud Enfleurage à chaud Utilisé pour des plante où l’enfleurage à froid est insuffisant pour l’extraction ( rose, fleur d’oranger, mimosa..) Procéder à une macération à chaud dans de la graisse pure fondue pendant 2-3j à 60°C avec une agitation de 2h, les fleurs sont remplacées tout les jours. Recueillir la graisse et la traiter de la même manière que à froid  Essence absolue E. Méthodes d’extraction: 22 III. Méthodes extractives Classique discontinue (non épuisante) E. Méthodes d’extraction: 23 III. Méthodes extractives Classique discontinue (non épuisante) Enfleurage: Avantages: - Extraction d’HE fragiles (altérables par la chaleur) - Plantes contenant de faible teneur en HE - Obtention d’absolue Haute qualité olfactive - Technique totalement biologique n’utilisant pas de produit polluant ou de solvant Inconvénients: -Faible rendement -Technique manuelle, très onéreuse (abandonnée) -Temps d’extraction très long -Grand nombre de matériels E. Liquide pressurisé PLE E. Fluide supercritique E. Eau supercritique E. Assistée par ultrason E. microonde E. Méthodes d’extraction 24 III. Méthodes extractives Méthodes d’extraction (Solide/ Liquide) Percolation = Lixiviation. Extracteur de Soxhlet Macération Digestion Infusion Décoction Enfleurage Moderne Classique continue (épuisante) (Apport en solvant) Classique discontinue (non épuisante) E. Méthodes d’extraction: 25 III. Méthodes extractives Classique continue (épuisante) Percolation= Lixiviation: consiste à faire passer un solvant (généralement très chaud) sur un lit de solides finement divisés( poudre végétale) Avantages: Plus efficace que la macération car c'est un processus continu dans lequel le solvant saturé est constamment remplacé par du solvant frais. Inconvénients: Durée d’extraction très longue Utilisation d’une grande quantité de solvant Technique coûteuse E. Méthodes d’extraction: 26 III. Méthodes extractives Classique continue (épuisante) Extracteur de Soxhlet (1879) : Ensemble de verrerie permettant l’extraction par solvant en continu des composants d’une drogue végétale Méthode de référence évaluant les performances des autres techniques d’extraction conventionnelles solide/ liquide E. Méthodes d’extraction: 27 III. Méthodes extractives Classique continue (épuisante) Principe: La matière végétale est placée dans une cartouche et remplie de solvant frais condensé à partir d'un ballon à distiller. Quand le liquide atteint le niveau de débordement, un siphon aspire la solution de la cartouche et la décharge de nouveau dans le ballon à distiller, portant les corps dissous extraits dans le liquide Dans le ballon, le corps dissous (soluté) est séparé du solvant par distillation. Le soluté reste dans le flacon et le solvant frais passe de nouveau dans le lit de solide. L'opération est répétée jusqu'à ce que l'extraction complète soit réalisée E. Méthodes d’extraction: 28 III. Méthodes extractives Classique continue (épuisante) Avantages: -Mise en contact à plusieurs reprises du solvant frais avec la matrice solide, -Aucune nécessité de filtration après l’extraction. -Méthode très simple Inconvénients: -Broyage fin de la drogue (pulvérisation) -Le temps d’extraction est long, -Une grande quantité de solvant est nécessairece qui exige une étape d‘évaporation /concentration -Il est uploads/Finance/ td-1-meth-gle-phytochimie-tech-dextraction.pdf