EXTRACTION DES METABOLITES SECONDAIRES
Lโutilisation des plantes en thรฉrapeutique par les humains ainsi que les animaux est trรจs ancienne. En effet, les plantes avaient รฉtรฉ privilรฉgiรฉes par toutes les civilisations du monde pour dรฉvelopper une pharmacopรฉe traditionnelle en rรฉponse aux maladies qui les touchaient.
Jusquโร aujourdโhui, lโusage populaire des plantes reste dโune grande importance. Selon les donnรฉes fournies par lโOMS, prรจs de 80% de la population mondiale ont recours aux plantes mรฉdicinales par manque dโaccรจs aux mรฉdicaments prescrits mais aussi parce que les plantes ont pu dรฉmontrer une rรฉelle efficacitรฉ.
Depuis les deux derniers siรจcles environ, lโessor industriel des pays occidentaux a donnรฉ naissance ร la chimie de synthรจse et ร la chimie combinatoire qui ont aujourdโhui supplantรฉ la nature pour fournir des mรฉdicaments. Mais encore dans ces industries pharmaceutiques modernes, lโรฉtude des composรฉs dโorigine naturelle porte beaucoup dโespรฉrance par rapport aux composรฉs synthรฉtiques. Ainsi, 28% des nouvelles molรฉcules dรฉcrites entre les annรฉes 1981 et 2002 sont des composรฉs naturels auxquels nous pouvons ajouter 20% de ces nouveaux composรฉs qui sont des molรฉcules dรฉrivรฉes des composรฉs naturels. Ceci est dรป ร la grande diversitรฉ et complexitรฉ de structures des molรฉcules รฉlaborรฉes par la nature, qui sont souvent difficiles ร reproduire par la synthรจse, et aussi parce que les composรฉs naturels sont souvent adaptรฉs ร des cibles biologiques spรฉcifiques.
En outre, le potentiel de dรฉcouverte des plantes est encore trรจs รฉtendu. On considรจre effectivement que, jusquโร ce jour, seulement moins de 10 % des espรจces de vรฉgรฉtaux supรฉrieurs qui peuplent actuellement la planรจte ont รฉtรฉ explorรฉes pour leurs propriรฉtรฉs chimiques et biologiques.
Madagascar, un pays trรจs bรฉni avec la richesse de sa flore endรฉmique, offre ses plantes aromatiques et mรฉdicinales estimรฉes ร environ une dizaine de milliers dโespรจces. C’est l’une des flores la plus riche et la plus diversifiรฉe. Cependant, on peut dire quโelle est encore un pays en voie de dรฉveloppement. Dans le contexte socio-รฉconomique, lโรฉtude des plantes peut aboutir ร lโobtention de rรฉponses thรฉrapeutiques adรฉquates et de faible prix, joignant ร une efficacitรฉ scientifique prouvรฉe. Elle devrait donc exploiter ses ressources naturelles pour dรฉvelopper son รฉconomie.
En particulier, nous avons orientรฉ notre รฉtude ร la recherche de plante disposant dโactivitรฉ biologique contre certaines maladies comme les acnรฉs juvรฉniles atteignant notamment les jeunes personnes et certaines maladies de la peau.
GENERALITES SUR LA PLANTEย
La flore de Madagascar
La biodiversitรฉ floristique de Madagascar
Madagascar possรจde une flore endรฉmique rรฉellement unique au monde rapportรฉe ร la superficie du pays, malgrรฉ la proximitรฉ du continent Africain. Environ 12 000 espรจces de plantes sont connues actuellement dont 90% sont des espรจces endรฉmiques. Environ, 4000 espรจces restent ร dรฉcouvrir et il a รฉtรฉ estimรฉ que les taxonomistes de la flore de Madagascar dรฉcrivent 100 espรจces par an. Pour les arbres et arbustes, 103 familles (dont 5 familles endรฉmiques) sont connues avec 490 genres (dont 161 genres endรฉmiques), et 4220 espรจces (dont 4032 espรจces endรฉmiques). [3] Cette particularitรฉ floristique est certainement liรฉe ร une originalitรฉ chimique de ces plantes et c’est aussi la recherche de cet endรฉmisme chimique qui donne un attrait de plus ร l’รฉtude de ces plantes mรฉdicinales traditionnelles malgaches.
Les plantes mรฉdicinales et/ou aromatiques
Une plante est mรฉdicinale si au moins une partie possรจde des propriรฉtรฉs mรฉdicamenteuses. [5] Lโensemble des plantes aromatiques et mรฉdicinales existant ร Madagascar est estimรฉ ร environ une dizaine de milliers d’espรจces. La pharmacopรฉe traditionnelle malagasy compte environ 2 300 espรจces. 90% de ces espรจces ne sont pas encore commercialisรฉes comme source de mรฉdicament ou de molรฉcules phytochimiques malgrรฉ la potentialitรฉ quโelles dรฉmontrent lors de leur utilisation traditionnelle. Les plantes mรฉdicinales peuvent รชtre forestiรจres, spontanรฉes et/ou des adventices. [3] Schefflera bojeri est une plante mรฉdicinale, endรฉmique ร Madagascar. Elle est utilisรฉe par les Malagasy en phytothรฉrapie, mais elle nโa pas encore fait lโobjet dโรฉtude phytochimique ni biologique.
Identification botanique de la planteย
Nom scientifique : Schefflera bojeri (Seem.) R. Vig. (1906) (synonyme: Cussonia bojeri,Seem.(1866)
Noms vernaculaires : Le plus utilisรฉ est ยซ Tsingila ยป, mais dans certains endroits il y a dโautres appellations comme ยซ Hazotsora, Alomanaka, hazomboay, Vontsilana, Vatsilaยป.
La famille Araliaceae
Selon la description du botaniste franรงais Antoine Laurent de Jussieu, la famille des Araliaceae est une famille de plantes dicotylรฉdones, deux cotylรฉdons sur l’embryon, deux feuilles constitutives de la graine. [9] Elle comprend environ 920 espรจces reparties en 84 genres qui appartiennent pour la plupart aux rรฉgions tropicales. [10] Pour la flore de Madagascar, on estime ร 160 espรจces dont 95,6% endรฉmiques. 62 sont dรฉcrites avec 88,6% endรฉmiques. Et le travail de taxonomiste est en progrรจs. [11] Les Araliaceae sont une famille d’arbres ou d’arbustes caducs et persistants, parfois de plantes herbacรฉes ou de lianes ligneuses, avec des racines aรฉriennes. Les feuilles sont gรฉnรฉralement alternes, plus rarement opposรฉes, souvent de grande taille et groupรฉes ร l’extrรฉmitรฉ des rameaux. Elles sont simples ou composรฉes, et dans ce cas elles sont palmatilobรฉes, palmaticomposรฉes ou mono ร tripennรฉes. La base du pรฉtiole est souvent รฉlargie et plus ou moins engainante, les stipules sont absentes ou rรฉduites et formant alors une ligule parfois membraneuse autour du pรฉtiole. Chez les espรจces grimpantes, des racines aรฉriennes sont modifiรฉes pour permettre ร la plante de s’accrocher au support.
Le genre Schefflera :
Il est dรฉdiรฉ ร Jacob Christian Scheffler, botaniste allemand du XIXe siรจcle. [6] Schefflera est un genre de plantes ร fleurs dans la famille Araliaceae. Ce sont des arbres, des arbustes ou des lianes, en croissance de 1 ร 30 m de hauteur, avec des tiges ligneusesย Il sโagit dโun genre intertropical reprรฉsentรฉ par 650 ร 700 espรจces dont environ 15 sont rencontrรฉs ร Madagascar. Il est distribuรฉ dans la forรชt et le fourrรฉ sempervirents, humide, subhumides et de montagne. On peut le reconnaitre ร ses feuilles composรฉes palmรฉes qui ne sont parfois que trifoliolรฉes ou unifoliolรฉes, et ร lโabsence dโarticulation du pรฉdicelle. De multiples espรจces sont รฉpiphytes, un groupe dโespรจce dโarbre montre des folioles caractรฉristiques ร lโapex tronquรฉ. Le noircissement des feuilles au cours de sรฉchage est frรฉquent.
NOTIONS THEORIQUES SUR LA PHYTOCHIMIEย
Dรฉfinitionย
La phytochimie ou chimie des vรฉgรฉtaux est la science qui รฉtudie la structure, le mรฉtabolisme, la fonction, ainsi que les mรฉthodes d’analyse, de purification et d’extraction des substances naturelles issues des plantes .
Les substances produites par la plante
EXTRACTION PAR SOLVANTย
Une extraction par solvant consiste ร retirer (extraire) une ou des espรจces chimiques dโun milieu solide ou liquide ร lโaide dโun solvant organique.
Les solvants
Les solvants sont des substances organiques liquides et souvent volatiles capables de dissoudre et dโextraire les substances chimiques comme les mรฉtabolites secondaires dโune plante. Le processus de dissolution ne modifie ni le solvant ni les composรฉs dissous. Les diffรฉrentes propriรฉtรฉs chimiques telles que polaritรฉ, tension de vapeur, point dโรฉbullition et volatilitรฉ dรฉterminent leur domaine dโapplication.
Macรฉration ร froid
La macรฉration est un procรฉdรฉ qui consiste ร laisser sรฉjourner une plante dans un solvant ร froid pour en extraire les composรฉs solubles (arรดmes, principes actifs). La plante est laissรฉe ร tremper dans le solvant ร tempรฉrature ambiante, en vase clos, dans un endroit sombre et frais pendant un certain moment. Dans la plupart des cas, le solvant utilisรฉ dans lโextraction des substances naturelles est un mรฉlange dโeau et dโalcool permettant de prรฉvenir la fermentation et/ou la dรฉtรฉrioration. A la fin de la pรฉriode de macรฉration, le liquide dโextraction est sรฉparรฉ du marc par filtration puis le filtrat subit lโรฉvaporation ร sec du solvant sous pression rรฉduite pour obtenir lโextrait hydroalcoolique sec utilisรฉ dans les รฉtudes chimiques et biologiques. Il sโagit dโune technique dโextraction traditionnelle. Son avantage est la prรฉservation des espรจces chimiques fragiles car elle est pratiquรฉe ร froid. Cependant, ses inconvรฉnients sont la durรฉe dโopรฉration longue et la nรฉcessitรฉ de beaucoup de quantitรฉ de solvant.
Extraction par soxhlet
Lโextracteur Soxhlet permet de rรฉaliser l’extraction par solvant en fonctionnement continue des mรฉtabolites secondaires renfermรฉe dans la poudre sรจche de la partie de la plante รฉtudiรฉe. La mรฉthode permet lโextraction sรฉquentielle de la plante sรจche au moyen des diffรฉrents solvants par ordre de polaritรฉ croissante. Cette mรฉthode est avantageuse par rapport aux macรฉrations successives parce quโelle nโa besoin quโune petite quantitรฉ de solvant et de moindre opรฉrations. On a donc un gain de temps de manipulation. Par ailleurs, le solvant qui condense est toujours pur. La solubilisation de la substance est donc favorisรฉe grรขce ร des meilleurs coefficients de partage. Son inconvรฉnient est l’extraction ร chaud qui peut dรฉgrader certaines substances chimiques.
Extraction liquide/liquide
Cโest une opรฉration fondamentale de transfert de matiรจre entre deux phases liquides non miscibles, sans transfert de chaleur. Elle est basรฉe sur la diffรฉrence de solubilitรฉ du solutรฉ dans les deux phases. En chimie organique, on utilise habituellement une phase aqueuse et une phase organique.
Elle consiste ร extraire un ou plusieurs constituants dโune solution par dissolution au contact dโun solvant dans lesquels les corps sont plus solubles. Le contact intime du solvant avec la solution est rรฉalisรฉ dans des appareils destinรฉs ร mรฉlanger les deux phases (ampoules, colonnes, mรฉlangeurs). La sรฉparation des phases est effectuรฉe soit par dรฉcantation gravimรฉtrique ou soit par centrifugation au cas oรน le mรฉlange ร sรฉparer forme une รฉmulsion. Le passage du solutรฉ dans le solvant aboutit thรฉoriquement ร un รฉquilibre dans la composition des phases. Lโobtention de cet รฉquilibre est liรฉe ร la vitesse de diffusion du solutรฉ dโune phase ร lโautre.
CONCLUSION
Plusieurs plantes de la biodiversitรฉ de Madagascar restent encore non รฉtudiรฉes. En particulier, nos enquรชtes ethnobotaniques ont rรฉvรฉlรฉ que Schefflera bojeri, plante endรฉmique de Madagascar, ne prรฉsente pas dโรฉtudes scientifiques antรฉrieures alors que ses feuilles sont trรจs efficaces en pharmacopรฉe traditionnelle malgache. Ces raisons nous ont motivรฉes de la choisir dans ce travail qui constitue la premiรจre recherche chimique et biologique sur cette espรจce vรฉgรฉtale.
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Table des matiรจres
INTRODUCTION
Partie I) Etudes bibliographiques
I) GENERALITES SUR LA PLANTE
II) NOTIONS THEORIQUES SUR LA PHYTOCHIMIE
III) EXTRACTION PAR SOLVANT
IV) CHROMATOGRAPHIE
V) TESTS BIOLOGIQUES
Partie II) Etudes Expรฉrimentales
I) RECOLTE ET PREPARATION DU MATERIEL VEGETAL
II) EXTRACTION DES METABOLITES SECONDAIRES
III) SCREENING PHYTOCHIMIQUE DES EXTRAITS BRUTS
IV) FRACTIONNEMENT PAR PARTAGE DE LโEXTRAIT BRUT
V) FRACTIONNEMENT DE LโEXTRAIT AU DCM
VI) SCREENING PHYTOCHIMIQUE DE LA FRACTION BIOACTIVE
VII) HYDROLYSE ACIDE DES HETEROSIDES (SAPONOSIDES)
CONCLUSION
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