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UNIVERSITE D'ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D'ANTANANARIVO DEPARTE

UNIVERSITE D'ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D'ANTANANARIVO DEPARTEMENT GENIE CHIMIQUE Mémoire de fin d'études pour l'obtention du diplôme d'Ingénieur en Génie chimique Présenté par: RAJAOFENO Lovasoa Nirina Harilaza Promotion 2001 ANALYSE PAR HPTLC. RECHERCHE DE METHODES D'EXTRACTION DE CENTELLA ASIATICA. UNIVERSITE D'ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D'ANTANANARIVO DEPARTEMENT GENIE CHIMIQUE Mémoire de fin d'études pour l'obtention du diplôme d'Ingénieur en Génie chimique Présenté par: RAJAOFENO Lovasoa Nirina Harilaza Membres du jury: Président : Monsieur RAHARIJAONA Tovo Robin Rapporteur : Madame RASOLONDRAMANITRA Jocelyne Valisolalao Examinateurs : Monsieur ANDRIANARY Philippe Monsieur RARIMAMPIANINA Rakiady Monsieur RAZAFIMANDEFITRA André Promotion 2001 Soutenu le 08 Août 2002 EX TRACTION DE CENTELLA AS IATICA. E T ANALYSE QUANTI TATI VE DES PRINCIPES ACTIFS PAR HPTLC Mais la sagesse, où la trouver ? Où réside l’intelligence La crainte du Seigneur, voilà la sagesse S’écarter du mal, c’est l’intelligence ! Job 2812,28 REMERCIEMENTS Quelque soit notre vouloir, une telle étude n’a pas pu être réalisée sans les grâces que Dieu nous a montrées depuis toujours, sans le soutien pédagogique, matériel, culturel et moral de notre entourage. Notre profonde reconnaissance va à Monsieur RAHARIJAONA Tovo Robin, Chef de département de la filière Génie Chimique à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, qui a bien voulu être le Président du Jury. Nos sincères remerciements s’adressent à Madame RSOLONDRAMAN ITRA Jocelyne Valisolalao, Professeur titulaire à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, qui est notre rapporteur et qui nous donne de conseils si intelligents et instructifs, ses remarques nous ont été d’un précieux secours. Nous adressons intégralement notre profonde gratitude à Monsieur RAZAMANDEF ITRA André, Enseignant à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, qui est notre encadreur et qui nous a fait confiance pour la réalisation de ce travail. Notre respectueuse considération s’adresse à Monsieur RARIMAMPIAN I N A Rakiady, Directeur de la société SOTRAMEX, qui nous a si aimablement prêté ses matériels pendant la réalisation expérimentale de ce mémoire. Nous sommes heureux qu’il siège parmi les membres du Jury. Nous remercions aussi vivement Monsieur ANDRIANARY Philippe, enseignant à l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, qui a accepté de faire partie du Jury pour évaluer notre étude. Nous remercions tous les enseignants qui nous ont formés durant nos années d’études. Nous tenons à remercier toutes personnes qui nous ont aidés de près ou de loin pendant la réalisation de ce mémoire de fin d’études en particulier : - Monsieur Alain LOISEAU, Directeur Recherche et Développement du Laboratoire ROCHE NICHOLAS Division SERDEX Paris, Extraction de Centella asiatica et analyse quantitative des principes actifs par HPTLC - La société SOTRAMEX et ses Ingénieurs chimistes, - Monsieur Jean François FERRAT, Directeur Général du Groupe ARCO OCEAN IND IEN Madagascar. Que la bénédiction de Dieu reste toujours avec notre famille et nos amis qui nous ont soutenus et encouragés tout au long de nos études. Lova RAJAOFENO 5 TABLES DES MATIERES INTRODUCTION 1 Première partie : CENTELLA ASIATICA ET SES PRINCIPES ACTIFS 2 Chapitre I. Généralités 3 I. Etude de la plante. 3 I.1. Etude botanique. 3 I.2. Historique des découvertes et travaux sur les principes actifs. 4 I.3. Les constituants organiques de Centella asiatica. 6 II. Le végétal 7 II.1. Différentes variétés de Centella asiatica 7 II.2. Chimiotypie 8 II.3. Spécificité de Centella de Madagascar. 9 Chapitre II. Les principes actifs de Centella asiatica : les triterpènes. 10 I. Généralités sur les triterpènes 10 I.1. Définition 10 I.2. Caractéristiques des triterpènes 11 I.3. Biosynthèse des triterpènes 11 II. Les triterpènes actifs de Centella asiatica : 17 II.1. Mise en evidence. 17 II.2. L’asiaticoside 18 II.3. Le madécassoside 19 II.4. L’acide asiatique 19 II.5. L’acide madécassique 20 II.6. L'acide madasiatique 21 II.7. Solubilité des triterpènes 21 III. Les différents extraits à usage pharmaceutique et cosmétique 22 III.1. L’ETCA 22 III.2. Les Hétérosides 23 III.3. L’ERCA 23 III.4. Les Génines amel 23 III.5. Tableau récapitulatif des solubilités. 24 Deuxième partie : ACTIVITE BIOLOGIQUE DE CENTELLA ASIATICA 25 Chapitre I. Modes d’action des principes actifs. 26 I. Généralités. 26 II. Activités des principes actifs sur la peau 26 II.1. Tests In-vivo. 26 II.2. Tests In-vitro. 30 Chapitre II. Les usages 32 I. Usages traditionnels 32 II. Usages pharmaceutiques 32 III. Usages cosmétiques des principes actifs 33 III.1. Usages cosmétiques de l'acide asiatique 33 III.2. Usages cosmétiques de l'Extrait titré de Centella asiatica 34 III.3. Usages cosmétiques des hétérosides de Centella asiatica 34 III.4. Usages cosmétiques des autres principes actifs de Centella asiatica 35 Troisième partie : DETECTION, ISOLEMENT ET DOSAGE DES PRINCIPES ACTIFS DE CENTELLA ASIATICA. 36 Chapitre I. Mise au point de l'analyse quantitative des principes actifs de Centella asiatica 37 I. Principe 37 II. Appareillage 37 II.1. Dispostif experimental 37 II.2. Principe de fonctionnement de l'appareil 39 III. Mise en oeuvre de la technique 39 Chapitre II. L’extraction des principes actifs 46 I. Principe. 46 II. Procédés d’extraction : 46 II.1. Procédé ancien 46 II.2. Procédé moderne 47 II.2.1. Obtention des triterpènes bruts. 47 II.2.2. Obtention des triterpènes purs 49 II.2.3. Obtention des autres extraits 50 III. Essai en laboratoire 50 III.1. Objectif 50 III.2. Mode opératoire 50 III.2.1. Obtention des génines 51 III.2.2. Obtention de l'asiaticoside 52 III.2.3. Obtention d'extrait en poudre 52 III.2.4. Obtention de gomme 52 III.3. Rendement en extrait 53 III.4. Interprétation 53 Chapitre III. Dosage par HPTLC des principes actifs de l’extrait en poudre de Centella asiatica. 54 I. Analyse qualitative 54 II. Analyse quantitative 55 II.1. Analyse qualitative de l'extrait 55 II.1. Analyse quantitative d'asiaticoside 55 II.1.1. Protocole d’analyse 55 II.1.2. Résultats 55 II.1.3. Calcul de rendement 56 II.2. Analyse quantitative des génines 57 II.2.1.Protocole d'analyse 57 II.2.2. Principe de calcul du rendement 57 II.2.3. Résultats 58 III. Récapitulation 59 Chapitre IV. Conception d'une unité semi-industrielle d'extraction 61 Quatrième partie : ETUDE DE LA VARIABILITE DE LA BIOACTIVITE DE CENTELLA ASIATICA 63 Chapitre I. Les paramètres identifiables 64 I. Variabilité-Adaptabilité 64 II. La dégradabilité de la matière première végétale 65 Chapitre II. Les facteurs de dépendance de la bioactivité de Centella asiatica. 68 I. Variabilité de Centella asiatica en fonction de la période de collecte : zone de Tananarive 68 I.1. Analyses par HPTLC. 68 I.2. Résultats des analyses 69 I.3. Critère d’acceptabilité 69 I.4. Commentaires. 70 II. Variabilité de Centella asiatica en fonction de la zone de croissance 73 II.1. Analyse par HPTLC. 73 II.2. Résultats des analyses 73 II.3. Critère d’acceptabilité 74 II.4. Commentaires. 75 CONCLUSION. 78 Extraction de Centella asiatica et analyse quantitative des principes actifs par HPTLC INTRODUCTION Les Malgaches connaissent bien la plante "Talapetraka" ou Centella asiatica, à travers ses propriétés cicatrisantes. L'espèce pousse en abondance à Madagascar, et a fait l'objet des divers travaux de recherche pourtant notamment sur la structure des principes actifs, et sur leurs utilisations pharmaceutiques et cosmétiques. Mais à ce jour, aucun travail n'a été effectué concernant les conditions optimales de l'exploitation de la plante dont on sait que la teneur en principes actifs est très variable. Le présent mémoire intitulé "Extraction de Centella asiatica et analyse quantitative de ses principes actifs par la HPTLC" propose une approche originale du problème. Notre étude comporte 4 parties dont les deux premières concernent, du fait de l'importance des travaux déjà réalisés sur la plante, la description bibliographique du végétal, de ses principes actifs et des diverses utilisations de ceux-ci. Dans une Troisième partie, nous décrivons la mise en oeuvre de la technique de la HPTLC dans le dosage des principes actifs obtenus par l'extraction de la plante. Cette mise au point de la HPTLC sera mise à profit dans l'étude de la variabilité de la bioactivité de la plante que nous présentons dans la Quatrième partie. Nous terminons la présentation de ce mémoire par une conclusion générale. Lova RAJAOFENO 9 Extraction de Centella asiatica et analyse quantitative des principes actifs par HPTLC Première Partie CENTELLA ASIATICA ET SES PRINCIPES ACTIFS Lova RAJAOFENO 10 Extraction de Centella asiatica et analyse quantitative des principes actifs par HPTLC CHAPITRE I : GENERALITES I. ETUDE DE LA PLANTE I.1. Etude botanique [1] [2] [3] [4] Centella asiatica est une plante classée dans la famille des Ombellifères du genre Centella, et connue sous le nom vernaculaire "Talapetraka". C’est une plante rampante, différenciée du genre Hydrocotyle par un calice tronqué dont les pétales ne présentent pas de dents, par cinq pétales imbriqués dans le bouton, par un méricarpe réticulé à 7,9 côtés et un involucre à bractées proéminentes. Centella asiatica est une herbe polymorphe émettant de nombreux stolons qui permettent une diffusion rapide et au niveau de laquelle se développe parfois une racine pivotante importante. Les tiges qui portent de 1 à 5 feuilles par nœud sont cylindriques. Les pétioles, longs de 0,8 à 30 cm possèdent une base engainante, glabre ou pubescente. Les limbes sont réniformes, ovales ou subcirculaires. D’un diamètre compris entre 1 à 7 cm, ils présentent de nombreuses nervures ainsi qu’une base cordée. Les fleurs regroupées par 3 ou 4 en ombelles subcapitées, ont des pétales circulaires dotés d’un sommet étroit variant du pourpre au blanc verdâtre. Lova RAJAOFENO 11 Extraction de Centella asiatica et analyse quantitative des principes actifs par HPTLC Figure n°1 : uploads/Geographie/ rajaofenolnh-espa-ing-02.pdf