Classification selon le phénomène chromatographique

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Ethnobotanique de la plante

Nombreux sont les plantes appartenant au genre Vernonia, plusieurs d’entre eux possèdent des vertus thérapeutiques dont l’utilisation traditionnelle varie d’un endroit à un autre.

Utilisations traditionnelles du genre Vernonia

Dans cette famille nombreuse, certains genres sont comestibles, on y trouve :
 Lactuca, les laitues,
 Cichorium, les chicorées dont l’endive (ou chicon) et la scarole,
 Cynara, l’artichaut,
 Tragopogon, le salsifis,
 Helianthus, le topinambour,
 Helianthus, le tournesol.
A Madagascar particulièrement, les espèces Bidens pilosa (anatsinahy) et Spilantes acmella (anamalaho) servent de mets appréciés.
Plus de 200 genres sont cultivés comme plantes ornementales (aster, chrysanthème, etc.).
Certains comme le genre Pyrethrum fournissent de l’insecticide. Les Grecs utilisaient l’herbe aux moucherons, sèche, étendue sous le blé pour éloigner les rongeurs. En compagnonnage, l’Armoise (Artemisia vulgaris) est connue pour être un répulsif des rongeurs. D’autres genres Artemisia sont utilisés dans la fabrication de liqueurs comme l’absinthe ou le génépi.
En Chine, les extraits de l’espèce Artemisia annua servent traditionnellement comme antipaludiques.
Les espèces du genre Vernonia ont été utilisées dans le monde entier pour de multiples usages. Vernonia amygdalina s’emploie dans de nombreux cas de maladies. Une décoction des feuilles est utilisée pour traiter le paludisme, la diarrhée, la dysenterie, l’hépatite et la toux, ou encore pour augmenter la fertilité. Au Nigeria, elle est utilisée dans le traitement des vers intestinaux, y compris les nématodes. Elle est également utilisée dans les plantations comme antifongique : les cendres des branches brûlées servent pour lutter contre les champignons transmis par les semences tels que Curvularia, Aspergillus, Fusarium et Penicillium sp. [5]
Une préparation à base d’écorce de tige et de tronçon de racine de Vernonia colorata est utilisée dans le traitement traditionnel de la bilharziose, de la stérilité et/ou de la frigidité. [10]
Vernonia kotschyana est utilisée pour guérir certaines maladies comme la gastrite, l’ulcère gastroduodénal, la malaria, l’asthme, les maux de tête, les déficits sexuels à reflux et les nausées durant la grossesse, la bilharziose, la dysménorrhée et l’hypertension. C’est également un bon remède pour la digestion. [10]
La racine du genre Vernonia gerberiformis en infusion est utilisée contre les coliques et comme antispasmodique. Les hémorragies nasales sont traitées par la fumigation de Vernonia petersii. [5]
En outre, Vernonia nigritiana est connue pour ses propriétés émétique, vermifuge, diurétique, antidysentérique, fébrifuge, antirhumatismale et aussi une forte action aphrodisiaque. Au Mali, les tradipraticiens utilisent la décoction de cette plante pour provoquer l’avortement. [10]
Les feuilles sèches de Vernonia calulu sont pilés jusqu’à obtention de poudre et celle-ci est appliquée sur les ulcères. En Angola, la même préparation des écorces de Vernonia steetziana serait fébrifuge. [5]
Par ailleurs, l’espèce Vernonia appendiculata ou « ambiaty » présente différentes utilisations : les feuilles sont utilisées contre les infections cutanées, dermatoses et ont un effet fébrifuge ; les bourgeons sont utilisés pour traiter l’anémie et la cachexie ; feuilles et bourgeons sont mélangés et sont employés contre la rougeole, la varicelle et la variole ; les racines sont employées dans le traitement de l’amygdalite et des angines. [4]
Vernonia mollissima, originaire du Brésil, est reconnu comme hépatotoxique pour les bovins du pays. Les tests biologiques effectués ont démontré que l’extrait butanolique est responsable de cette toxicité. [5]
L’espèce Vernonia glutinosa ou « ramanjoko » possède des activités antipaludique et antivirale. L’espèce glutinosa est aussi un antivénérien utilisé en cas de syphilis ou de blennorragie, sédatif en cas de colique, de névralgies et de lombalgie ; c’est aussi un cicatrisant des crevasses et gerçures des pieds, en cas d’intoxication intestinale, la plante peut agir comme un anti-diarrhéique et un anti-dysentérique. [11]
Enfin, Vernonia trinervis est employée par les tradipraticiens malgaches pour de nombreuses vertus. La partie aérienne séchée est utilisée dans le traitement du paludisme, des fièvres et du diabète. Elle est également utilisée, selon la littérature, contre la blennorragie, en préparant de la tisane à partir des racines ou en préparant un mélange avec Cassia occidentalis. [5]
Parmi ces plantes appartenant au genre Vernonia ayant des vertus thérapeutiques, celles de l’espèce pectoralis n’est pas moindre. Présent dans presque toute l’île, sauf dans la partie Nord, Vernonia pectoralis prend une place importante dans la médecine traditionnelle malgache.

Utilisation de l’espèce Vernonia pectoralis

A Madagascar, cette plante est utilisée pour traiter diverses maladies dont la toux (antitussif), la diarrhée, le vomissement et comme sédatifs pulmonaires. Elle est aussi employée pour traiter le paludisme et la cardiopathie. En outre, dans cette étude, nous avons essayé de rechercher les principes actifs impliqués dans ses diverses activités. [4]
Une enquête menée auprès des villageois de Kianjasoa, lieu de la récolte nous a permis de savoir qu’il est aussi utilisé comme vermifuge et anti-diarrhéique pour les bovins.

Travaux antérieurs sur la plante Vernonia pectoralis

Etant endémique et réputé comme très utilisé dans la thérapeutique traditionnelle malagasy, Vernonia pectoralis a suscité l’intérêt des chercheurs malagasy.
VELOMALALA NOELIHARISOA Mandimbisolofo, dans son ouvrage a pu déterminer que le Vernonia pectoralis possède, après criblage phytochimique, des alcaloïdes, des flavonoïdes : flavonols et flavonones, saponosides, des stérols insaturés, des stéroïdes, et d’autres polyphénols. Ce screening a été effectué avec l’extrait hydroalcoolique à chaud des feuilles de Vernonia pectoralis. [4]
Cet extrait hydroalcoolique y est aussi mentionné comme étant un antibiotique le plus puissant comparé aux autres extraits tels que : l’extrait hydroalcoolique à froid qui tient la seconde place dans le rang d’antibiotique au sein des extraits de feuilles de Vernonia pectoralis, les extraits aqueux à chaud et à froid vis-à-vis des souches bactériennes : Gardnerella vaginalis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus. [4]
Dans ce même ouvrage, VELOMALALA a mentionné que le Vernonia pectoralis ne possède pas d’huile essentielle mais son doux parfum est favorisé par la présence des iridoïdes. [4]
En décembre 1975, l’ORSTOM avait déjà trouvé que le Vernonia pectoralis contient des substances polyphénoliques: acide-phénol, acide caféique, et flavonoides. Pour ce qui est de ces derniers, ils sont surtout constitués par des aglycones libres, quercétol et lutéolol, ce qui se rencontre rarement. Quant au 3-méthylquercétol également caractérisé, il a été mis en évidence chez d’autres Vernonia. [12]
Ces substances chimiques, ayant des activités vis-à-vis des bactéries, trouvées dans le Vernonia pectoralis, sont extraites de la plante par des méthodes extractives différentes et elles font partie des métabolites secondaires de la plante.

LES METABOLITES SECONDAIRES

Une plante peut être considérée comme une usine chimique où il y a la chimie lourde qui est le métabolisme primaire et la chimie fine, le métabolisme secondaire. Issu du premier métabolisme, les métabolites primaires sont des éléments indispensables à la vie de la plante. Un métabolite primaire est un type de métabolite directement impliqué dans la croissance, le développement et la reproduction normale d’un organisme ou d’une cellule. Ce composé a généralement une fonction physiologique dans cet organisme, c’est-à-dire une fonction intrinsèque. Un métabolite primaire est souvent présent dans de nombreux organismes taxonomiquement éloignés. Il est également désigné par métabolite central, qui prend même le sens plus restrictif de métabolite présent dans tous les organismes ou cellules en croissance autonome. Ce sont par exemple, les acides aminés, les lipides, les sucres, les carbohydrates…

Et du second métabolisme, les métabolites secondaires sont par exclusion des substances qui n’appartiennent pas aux métabolites primaires. Ils sont plus spécifiques chez les plantes. Le terme « métabolite secondaire », qui a probablement été introduit par Albrecht Kossel en 1891, est utilisé pour décrire une vaste gamme de composés chimiques dans les plantes, qui sont responsables des fonctions périphériques indirectement essentielles à la vie des plantes ; telles que la communication intercellulaire, la défense, la régulation des cycles catalytiques. [13]

Les grandes classes de métabolites secondaires

Plus de 200.000 structures ont été définies et sont d’une variété structurale extraordinaire mais sont produits en faible quantité. [14]

On distingue classiquement trois grandes catégories de métabolites secondaires chez les végétaux:

• Les alcaloïdes

• Les composés phénoliques

• Les composés terpéniques Auxquelles on ajoute classiquement

• La catégorie des hétérosides, constituée de dérivés glycosylés de composés terpéniques, phénoliques et plus rarement d’alcaloïdes. Ces glycosylations affectent largement leurs propriétés biochimiques (dont l’extractibilité dans différents solvants) mais également leurs effets biologiques (toxicité, propriétés pharmacologiques).

• Les molécules désignées sous le terme de « composés mixtes » ou « composés d’origine mixte », qui correspondent à des condensations de molécules provenant des catégories citées plus haut. Mais souvent, les composés mixtes peuvent être rattachés à l’une des catégories précédentes. On distingue enfin d’autres familles de métabolites secondaires plus restreintes en termes de nombre de composés et de nombre d’espèces végétales concernées. On peut citer par exemple les composés dérivés du soufre présents dans les Alliacées, mais également chez certaines algues et plantes maritimes. [13] [14]

Les alcaloïdes

Le terme « alcaloïde » a été introduit par W. Meisner au début du XIXème. La définition admise des alcaloïdes est celle donnée par Winterstein et Trier en 1910. Un alcaloïde est une substance organique azotée d’origine végétale à caractère alcalin et présentant une structure moléculaire hétérocyclique complexe. [14] [15]

On distingue les différents types suivants :

• Les alcaloïdes vrais qui sont d’un point de vue de la biosynthèse dérivés d’acides aminés, et qui présentent au moins un hétérocycle : exemple la strychnine dérivée du tryptophane

• Les proto-alcaloïdes, qui dérivent d’acides aminés mais pour lesquels l’azote est en dehors des structures cycliques (exemple : la colchicine)

• Les pseudo-alcaloïdes, qui ne dérivent pas d’acides aminés (exemple : la caféine)

Bien que beaucoup d’alcaloïdes soient toxiques, certains sont employés en médecine comme analgésiques (morphines) pour combattre l’excès d’acide urique (colchicine), comme agent antipaludéen (quinine), comme substance paralysante (curare), ou cholinergique (pilocarpine), ou encore comme anticancéreux utilisé en chimiothérapie (taxol, vinblastine, vincristine). D’autres alcaloïdes ont des usages plus courants comme la nicotine employée dans la fabrication d’insecticides et de cigarettes, ou encore la caféine à propriétés stimulantes ou sédatives. La cocaïne est une drogue ayant une action stimulante. La scopolamine est utile au traitement de certaines douleurs et pour la prévention du mal des transports ; l’atropine dilate les pupilles, ce qui facilite les examens ophtalmologiques. [13] [14]

Les composés phénoliques

Comme leurs noms l’indiquent, ils sont caractérisés par la présence d’un ou plusieurs groupements phénoliques c’est-à-dire par un ou plusieurs noyaux aromatiques hydroxylés. Les composés phénoliques sont classés en différents groupes en fonction du nombre de noyaux aromatiques qui les composent et des substitutions qui les relient.

Ils sont subdivisés en phénols simples, en flavonoïdes, en coumarines, en quinones, en stilbènes, en lignanes et en forme polymérisée comme les tanins.

Leurs importances prennent de l’ampleur, notamment à cause de leurs effets positifs sur la santé. Leurs rôles d’antioxydant naturel apportent de plus en plus d’intérêt. De nombreuses industries, comme l’agroalimentaire, l’industrie pharmaceutique et le domaine des cosmétiques emploient ces composés comme additifs. [13] [16]

Les acides phénoliques ou phénols simples

Ces composés sont dérivés de deux sous-groupes bien distincts : les acides hydroxycinnamiques, dont les plus abondants sont l’acide caféique, l’acide férulique, l’acide chlorogenique, et les acides hydroxybenzoïque, mais les plus répandus sont l’acide salicylique et l’acide gallique. Ils sont contenus dans un certain nombre de plantes agricoles et médicinales.

Ils sont considérés comme substances phytochimiques avec des effets prebiotique, antioxydant, de chélation et anti-inflammatoire. De toxicité très faible, ils sont considérés comme non toxiques. [13]

Les flavonoïdes

Les flavonoïdes sont très répandus chez les végétaux supérieurs sous forme d’hétérosides et sont stockés dans le suc vacuolaire des organes jeunes (épiderme de feuille, pellicule du fruit). Grace à leur coloration (jaune, orange et rouge) dans le visible et aux fluorescences sous l’effet des UV, ils occupent un rôle évident dans l’attraction des pollinisateurs.

Les flavonoïdes sont des métabolites secondaires des plantes partageant tous une même structure de base formée par deux cycles aromatiques reliés entre eux par l’enchaînement de trois atomes de carbones selon l’enchaînement C6-C3-C6, la chaîne en C3 étant souvent fermée en un hétérocycle oxygéné hexa- ou pentagonal.

La nature chimique des flavonoïdes dépend de leur classe structurale, du degré d’hydroxylation et de leur méthylation, du degré de polymérisation, des substitutions et des conjugaisons sur le cycle C. En se basant sur leur squelette, les flavonoïdes peuvent être divisés en différentes classes : anthocyanes, flavonols, isoflavonols, flavones, isoflavones, flavanes, isoflavanes, flavanols, isoflavanols, flavanones, isoflavanones et aurones.

Quelques-unes de ces types sont données sur la figure suivante :

Les flavonoïdes ont un important champ d’action thérapeutique, avec de nombreuses vertus médicinales : propriétés anti-inflammatoires et antivirales, effets protecteurs sur le foie, propriétés antimicrobiennes, antiulcéreuses, antispasmodiques et antidiarrhéiques… Ils sont aussi antihistaminiques, comme le cas des flavonols. Les flavonoïdes épargnent la vitamine C, en réduisant le déhydroascorbate via le glutathion. [11] [13] [15] [17]

Les tannins

Lestanninssontdespolyphénolspolaires depoidsmoléculairescompris entre 500 et 3000. Ils sont caractérisés par leur capacité antioxydante et leur propriété thérapeutique. Les tannins sont subdivisés en deux classes différentes, largement distribuées chez les végétaux supérieurs à savoir les tannins hydrolysables et tannins condensés ou non hydrolysables. Sur le plan chimique, ils sont constitués soit de polyol (glucose le plus souvent) des acides phénoliques soit d’oligomères ou polymères de flavonoïdes.

On distingue deux types de tanins :

 Les tanins hydrolysables ou tanins galliques qui présentent des liaisons ester hydrolysable ; ce sont des esters de glucose et d’acides phénoliques comme l’acide gallique.

 Les tanins non hydrolysables ou tanins vrais présentent des liaisons C-C non hydrolysables entre les unités. Ce sont des polymères de flavan-3-ols appelés aussi tanins catéchiques.

Les tanins peuvent exercer des effets nutritionnels bénéfiques chez les ruminants qui en consomment à des taux modérés. La précipitation des protéines par les tanins protège les microorganismes du rumen de leurs effets délétères. Elle permet également le recyclage de l’urée par la diminution de la concentration d’ammoniac dans le rumen. Elle participe également à l’activité antidiarrhéique (Les tannins vont imperméabiliser les couches externes de la peau et 13

des muqueuses et surtout la muqueuse intestinale), en protégeant les organes digestifs des attaques nuisibles. Les tanins ont également un pouvoir cicatrisant car ils favorisent la régénération des tissus en cas de blessure superficielle.

Les tanins ont la propriété de rendre imputrescible la peau en se fixant sur les protéines ou les macromolécules. De ce fait, on les emploie pour protéger le cuir, car ils transforment les protéines contenues dans le cuir en produits insolubles résistant à la décomposition organique. La principale utilisation du tanin est comme son nom l’indique, le tannage des peaux. [13] [17] [18]

Les coumarines

Les coumarines sont des substances possédant un ou plusieurs groupements phénoliques éthérifiés ou non. Les coumarines sont substituées par un hydroxyle ou plus sur les six positions disponibles. La majorité des coumarines sont substituées en C-7 par un hydroxyle. Selon la nature des substituants sur leurs structures, on peut classer les coumarines en cinq catégories : coumarines simples, furanocoumarines, pyranocoumarines, dicoumarines et tricoumarines.

On parle de coumarines pour les dérivés du noyau de base qu’est la coumarine. La coumarine est une molécule aromatique (au sens olfactif). Elle est présente sous forme glycoconjuguée chez certaines graminées (ex : la flouve odorante), mais c’est lorsque les tissus sont endommagés par la coupe que les glycosidases libèrent la coumarine libre à l’origine de l’odeur de foin coupé.

L’origine de formation biologique des coumarines est la cyclisation ou plus exactement la lactonisation des acides cinnamiques en coumarines.

La coumarine est utilisée dans la composition de nombreux parfums et pour aromatiser des alcools (ex : Zubrowka, une vodka polonaise).

Les coumarines sont des molécules biologiquement actives, elles manifestent diverses activités : anti-agrégation plaquettaire, anti-inflammatoire, anticoagulante, antitumorale, diurétiques, antimicrobienne, antivirale et analgésique.

Pour l’activité antibactérienne, les coumarines sont efficaces contre les bactéries à Gram positif. [13] [14] [16]

Les quinones

Ce sont des substances colorées en général rouge, jaune ou orange dont la structure moléculaire dispose de deux fonctions cétones.

On distingue ces types de quinones : les benzoquinones, les naphtaquinones et les anthraquinones.

Les benzoquinones et les naphtaquinones possèdent des propriétés antibactériennes. Des réactions d’allergies sont aussi rapportées du fait de réaction entre des benzoquinones et des protéines de l’homme. Quant aux anthraquinones, ce sont des composés à noyau anthracénique. Ils constituent la majorité des quinones. Ils sont généralement des laxatifs dont l’usage doit être limité dans le temps. Ils sont dotés de propriétés purgatives. Ils peuvent cependant irriter le tube digestif. [16] [17]

Les composés terpéniques

Le terme terpène inventé par Kekulé, vient de leur origine historique de l’arbre de terebinth : « Pistacia Terebinthus ». [15]

Les composés terpéniques ou terpénoïdes autrefois appelés isoprénoïdes sont des composés issus de la condensation d’unités de base à 5 carbones de type isoprène. Les terpènes sont des hydrocarbures naturels, de structure soit cyclique soit à chaîne ouverte : leur formule brute est (C5HX)n dont le x est variable en fonction du degré d’instauration de la molécule et n peut prendre des valeurs (1 -8) sauf dans les polyterpènes où la valeur de n peut atteindre 100 et plus (le caoutchouc).

Les composés terpéniques sont les principaux constituants des huiles essentielles, et sont les agents responsables de l’odeur caractéristique d’une plante, une odeur due à la libération des molécules très volatiles contenant 10, 15, 20 ou plus d’atome de carbone.

La classification des terpenoïdes est basée sur le nombre de répétitions de l’unité de base isoprène en donnant des :

• hémiterpènes (C5),

• monoterpènes (C10),

• sesquiterpènes (C15),

• diterpènes (C20),

• sesterpènes (C25),

• triterpènes (C30),

• tetraterpènes (C40)

• et polyterpènes

Comme mentionné précédemment, les terpénoïdes sont les constituants majoritaires des huiles essentielles. Plusieurs d’entre eux sont exploités dans le domaine d’aromathérapie et par les industries pharmaceutiques pour leurs nombreuses vertus thérapeutiques comme étant un antiseptique, anti-inflammatoire, diurétique, spasmolytique ou analgésique. [13] [16] [17]

Les hétérosides

La littérature anglo-saxone parle de glycosides, terme qu’on peut retrouver dans certaines traductions. Les hétérosides sont des familles de composés issus de la condensation d’un ose avec un composé non-glucidique appelé la génine ou encore la fraction aglycone. L’origine biosynthétique de ces génines est très hétérogène (composés phénoliques, certains monoterpènes, triterpènes, alcaloïdes terpéniques, …). La glycosylation modifie les propriétés de solubilité des molécules (composés phénoliques glycosylés plus hydrosolubles, saponines amphiphiles). [13] [14]

On peut citer trois familles importantes d’hétérosides :

• Les hétérosides cyanogènes

• Les saponosides

• Les hétérosides cardiotoniques

Les hétérosides cyanogènes

Ce sont des hétérosides dérivés d’acides aminés capables de libérer de l’acide cyanhydrique suite aux actions successives de deux enzymes : uneglucosidase qui libère la fraction glucidique, et une hydroxinitrile lyase qui libère l’acide cyanhydrique (toxique) plus la fraction aglycone.

Les quantités d’acide cyanhydrique libérées peuvent poser des réels problèmes dans le cadre de l’alimentation animale et humaine.

On considère qu’une plante est cyanogène à partir de 10 mg de HCN par kg de masse fraîche. Les exemples classiques sont le sorgho et le manioc. [14]

Les saponosides

Les saponosides ou saponines sont des hétérosides formés d’une génine de type triterpène appelée sapogénine, et de groupements osidiques. Il s’agit de composés souvent amers, amphiphiles aux propriétés tensioactives qui ont pu être mises à profit pour la confection de détergents.

Les saponines facilitent l’absorption des éléments nutritifs par l’organisme. Certaines d’entre elles ont de propriétés antimicrobiennes, antifongiques anti-inflammatoires, anti-hémorroïdaires et cicatrisants. Elles, surtout les monodesmosides à osides courts, ont aussi les propriétés hémolytiques en extirpant le cholestérol. [14] [15] [17]

Les hétérosides cardiotoniques

Les hétérosides cardiotoniques forment un groupe de substances homogène du point de vue structural autant que pharmacologique. Ce sont des médicaments majeurs de l’insuffisance cardiaque, d’origine végétale.

Etant des composés semblables aux saponosides, formés d’une génine stéroïdique ayant la particularité de contenir un cycle lactone à 4 ou 5 carbones (cardénolides et bufanolides), ce sont des stéroïdes lactoniques.

Les hétérosides cardiotoniques sont largement utilisés pour leur action sur le cœur, ils renforcent l’inotropie, diminuent la vitesse de conduction de l’influx au niveau du faisceau de Hiss (auriculo-ventriculaire) et abaissent la fréquence sinusale. [14] [15] [17]

Les méthodes d’extractions des métabolites secondaires

Pour être utilisables, les métabolites secondaires doivent être extraits du végétal et pour ce faire, on procède à l’extraction solide-liquide qui consiste à transférer un ou plusieurs composés contenus dans une phase solide qui est la matière végétale vers une autre phase :

phase gazeuse (cas de la CPG) ou phase liquide constituée du solvant d’extraction. La méthode d’extraction la plus courante est l’extraction au moyen d’un solvant approprié qui peut se faire selon:

 La méthode d’extraction discontinue qui consiste en une macération de la matière végétale à l’aide d’un solvant, puis un renouvellement de solvant qui se fait manuellement.

 La méthode d’extraction continue qui utilise un appareil dit Soxhlet permettant un renouvellement en continu du solvant d’extraction.

Dans les deux cas, on peut obtenir un rendement optimal en respectant un certain nombre de critères :

– Le choix du solvant qui doit se faire selon la polarité des composés à extraire

– La durée de percolation qui détermine la diffusion du solvant dans les cellules du végétal

– La température d’extraction qui peut faciliter la dissolution des composés dans le solvant d’extraction

La première technique est facile à mettre en œuvre, cependant, le contact prolongé entre le solvant et la plante à extraire entraîne une saturation progressive du solvant, ce qui nécessite la répétition de l’opération jusqu’à l’épuisement de la matière végétale.

La deuxième technique a l’avantage de fonctionner en continu, c’est-à-dire que le solvant est continuellement renouvelé pour favoriser l’efficacité de la macération. Mais la technique requiert l’utilisation d’un dispositif plus élaboré et plus coûteux. De plus, elle procède à chaud, ce qui expose les produits thermolabiles à une éventuelle dégradation par l’ébullition permanente du solvant.

Notons qu’un processus d’extraction en cascade par des solvants de polarité ascendante est souvent exploité pour une séparation des composants du végétal selon leur polarité ; on obtient ainsi des extraits déjà partiellement purifiés. Pour avoir des extraits plus purs, on a recourt à la chromatographie.

La chromatographie

Généralités sur la chromatographie

La séparation d’un mélange en ses différents constituants est le but de toute chromatographie.

Le phénomène ou les procédés utilisés varient selon les types de méthodes choisies, mais, elles ont toutes en commun un certain nombre de principes. [19]

 Les composés se répartissent dans deux phases non ou très peu miscibles jusqu’à l’établissement d’un équilibre. Cette répartition dépend des propriétés de chaque composé vis-à-vis de phases considérées.

 Le renouvellement continu de la phase mobile, remet en cause cet équilibre par une succession d’autres équilibres, la migration des substances tout au long de la phase stationnaire.

 La séparation des différents composés tient au fait que chaque constituant migre avec une vitesse qui lui est propre.

Sous le nom de méthodes chromatographiques se regroupe un très grand nombre de techniques différentes qui, en plus du terme commun de chromatographie, portent une appellation propre, selon :

– La nature physique des phases

– Le principe du phénomène mis en œuvre

– Le procédé opératoire.

Classification selon la nature physique des phases

D’une part, il y a la phase mobile qui est, par définition, un fluide : liquide ou gaz ; et d’autre part, il y a la phase stationnaire qui peut être celui d’un solide finement pulvérisé, ou d’un liquide immobilisé sur une phase fixe.

La combinaison de ces différentes possibilités permet donc de distinguer les quatre types de chromatographie suivants :

– Chromatographie liquide-liquide

– Chromatographie liquide-solide

– Chromatographie gaz-liquide

– Chromatographie gaz-solide

Les deux dernières sont souvent désignées sous le terme général de chromatographie en phase gazeuse (CPG)

Classification selon le phénomène chromatographique

Ce phénomène dépend en fait étroitement de la nature de la phase stationnaire. On distingue :

– La chromatographie d’adsorption, lorsque la phase stationnaire est un solide doué de propriétés absorbantes.

– La chromatographie de partage, lorsque la phase stationnaire est un liquide non miscible à la phase mobile.

– La chromatographie par échanges d’ions où la phase stationnaire est formée de macromolécules (résines) portant des groupements fonctionnels acides ou basiques qui permettent l’échange de certains de leurs ions avec des ions de même signe du mélange à chromatographier.

– La chromatographie d’exclusion diffusion, ou chromatographie sur gel, dans laquelle la phase stationnaire est constituée par un gel qui se comporte comme un véritable tamis vis-à-vis des molécules ayant des poids et structures différents.

Classification d’après le procédé utilisé

Selon l’immobilisation de la phase stationnaire, on distingue :

– La chromatographie sur colonne. La phase stationnaire est contenue dans une colonne cylindrique en verre ou en métal comme c’est souvent le cas en CPG.

– La chromatographie sur papier. Une surface plane de cellulose considérée comme support maintient par inhibition une phase stationnaire liquide.

– La chromatographie sur couche mince (CCM). La phase stationnaire est dans ce cas retenue sur une surface plane, verre, matière plastique, ou feuille d’aluminium qui est recouverte d’une mince couche (0,2 à 0,5 mm d’épaisseur) de gel de silice, cellulose, alumine ou même de grains de résines échangeuses d’ions.

Selon les modalités de la phase mobile on envisage :

– La chromatographie par développement. L’élution des différentes substances est menée de telle sorte que celles-ci restent toujours sur la phase stationnaire où elles sont ensuite localisées. Suivant la direction de la migration on parle de chromatographie ascendante, descendante, ou circulaire.

– La chromatographie d’élution. L’élution ici est poursuivie jusqu’à ce que chaque substance soit entraînée hors de la phase stationnaire ; l’identification se réalise alors sur l’éluat.

La chromatographie d’adsorption solide-liquide serait exploitée dans notre étude, c’est-à-dire la chromatographie d’élution sur colonne et la chromatographie sur couche mince qui est une des chromatographies par développement.

La chromatographie sur couche mince (CCM)

Définition et appareillages

La CCM est un procédé de microanalyse qui utilise une phase fixe le long de laquelle une phase mobile entraîne les substances à séparer avec des vitesses différentes suivant une direction déterminée. Elle permet de déterminer le nombre minimum de produits contenus dans un extrait ou de les séparer. En chromatographie sur couche mince, la phase mobile ou système éluant est constitué d’un solvant ou d’un mélange de solvants, qui va progresser le long d’une phase stationnaire constituée de particules solides fixées sur une plaque de verre, une feuille semi-rigide de matière plastique ou une feuille d’aluminium. Cette méthode chromatographique peut être utilisée autant sur le plan qualitatif que préparatif. [5]

Les principaux éléments d’une séparation chromatographique sur couche mince sont :

 La cuve chromatographique : un récipient habituellement en verre, de forme variable, fermé par un couvercle étanche.

 La phase stationnaire : une couche d’environ 0,25 mm de gel de silice ou d’un autre adsorbant est fixée sur une plaque de verre à l’aide d’un liant comme le sulfate de calcium hydraté (plâtre de Paris) l’amidon ou un polymère organique.

 L’échantillon : environ un microlitre (µL) de solution diluée (2 à 5 %) du mélange à analyser, déposé en un point de repère situé au-dessus de la surface de l’éluant.

 L’éluant : composé de solvant pur ou d’un mélange de solvants : il migre lentement le long de la plaque en entraînant les substances constituant l’échantillon analysé.

Principe de la technique

Lorsque la plaque sur laquelle on a déposé l’échantillon est placée sur la cuve, l’éluant monte à travers la phase stationnaire, essentiellement par capillarité. En outre, chaque composant de l’échantillon migre à sa propre vitesse derrière le front du solvant. Cette vitesse dépend d’une part, des forces électrostatiques retenant le composant sur la plaque stationnaire et, d’autre part, de sa solubilité dans la phase mobile. Par équilibre d’échange, les composés organiques se déplacent donc alternativement de la phase stationnaire à la phase mobile, l’action de la rétention de la phase stationnaire étant principalement contrôlée par des phénomènes d’adsorption.

Généralement, en chromatographie sur couche mince de phase directe, les substances de faible polarité migrent plus rapidement que les composants polaires. [3]

Le cas contraire se manifeste dans le cas de chromatographie sur couche mince en phase inverse.

Application de la CCM

Lorsque les conditions opératoires sont connues, elle permet un contrôle aisé et rapide de la pureté d’un composé organique. Si l’analyse, réalisée avec divers solvants et différents adsorbants, révèle la présence d’une seule substance, on peut alors considérer que cet échantillon est probablement pur. [3]

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Table des matières

INTRODUCTION
Partie I- ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAP I : PRESENTATION DE LA PLANTE
I- La famille des Asteraceae
II- Le genre vernonia
III- Le Vernonia pectoralis
1- Position systématique
2- Description et répartition géographique
IV- Ethnobotanique de la plante
1- Utilisations traditionnelles du genre Vernonia
2- Utilisation de l’espèce Vernonia pectoralis
V- Travaux antérieurs sur la plante Vernonia pectoralis
Chapitre II- LES METABOLITES SECONDAIRES
I- Les grandes classes de métabolites secondaires
1- Les alcaloïdes
2- Les composés phénoliques
2-1- Les acides phénoliques ou phénols simples
2-2- Les flavonoïdes
2-3 Les tannins
2-4- Les coumarines
2-5- Les quinones
3- Les composés terpéniques
4- Les hétérosides
4-1- Les hétérosides cyanogènes
4-2- Les saponosides
4-3- Les hétérosides cardiotoniques
II- Les méthodes d’extractions des métabolites secondaires
III- La chromatographie
1- Généralités sur la chromatographie
1-1- Classification selon la nature physique des phases
1-2- Classification selon le phénomène chromatographique
1-3- Classification d’après le procédé utilisé
2- La chromatographie sur couche mince (CCM)
2-1- Définition et appareillages
2-2- Principe de la technique
2-3- Application de la CCM
2-4- Le système éluant
2-5- Dépôt de l’échantillon
2-6- Développement de la plaque
2-7- Révélation
2-8- Calcul du rapport frontal (Rf)
3- La chromatographie sur colonne
Chapitre III- TESTS BIOLOGIQUES
I- Le choix d’une méthode
II- Méthode par diffusion sur disque en milieu gélosé
III- L’antibiogramme
Partie II- ETUDE EXPERIMENTALE
Chapitre I- RECOLTE ET PREPARATION DE LA PLANTE
I- Récolte et identification
II- Séchage et broyage
Chapitre II- EXTRACTION DES METABOLITES SECONDAIRES
I- Extraction hydroéthanolique
1- Procédé expérimental de préparation des extraits bruts
2- Screening phytochimique des extraits bruts
2-1- Protocole expérimentale de criblage phytochimique
2-1-1- Criblage des alcaloïdes
2-1-2- Criblage des flavonoïdes
2-1-3- Criblage d’anthocyanes
2-1-4- Criblage des leucoanthocyanes
2-1-5- Criblage des tanins et autres composés phénoliques
2-1-6- Criblage des coumarines
2-1-7- Criblage des triterpènes et stéroïdes
2-1-8- Criblage des quinones
2-1-9- Criblage des saponines
2-1-10- Criblage des composés cyanogénétiques
2-1-11- Criblage des iridoïdes
2-2- Résultats du criblage phytochimique de l’espèce Vernonia pectoralis
2-2-1- Résultat de test des alcaloïdes
2-2-2- Résultat de test de flavonoïdes
2-2-3- Résultat de test d’anthocyanes
2-2-4- Résultat de test de leucoanthocyanes
2-2-5- Résultat de test des tanins et autres composés phénoliques
2-2-6- Résultat de test de coumarines
2-2-7- Résultat de test des triterpènes et stéroïdes
2-2-8- Résultat de test de quinones
2-2-9- Résultat de test des saponines
2-2-10- Résultat de test des composés cyanogénétiques
2-2-11- Résultat de test des iridoïdes
2-3- Récapitulation des résultats
II- Extraction en cascade des métabolites secondaires
1- Matériels et méthodes
2- Résultats d’extractions
3- Interprétation des résultats
Chapitre III- ETUDE BIOLOGIQUE DES EXTRAITS
I- Matériels et méthodes
1- Isolement et purification des souches microbiennes
2- Préparation de la suspension microbienne
3- Ensemencement des germes
4- Dépôts des produits à tester
II- Résultats et interprétations
1- Tests des antibiotiques de référence et du DMSO
2- Tests des extraits
Chapitre IV- FRACTIONNEMENT DE L’EXTRAIT AU DCM DES FEUILLES
I- Détermination du système éluant
II- Fractionnement par chromatographie sur colonne
1- Préparation de la colonne
2- Recueil des fractions
III- Analyse par CCM des fractions obtenues
IV- Tests biologiques des fractions obtenues
Chapitre V- SCREENING PHYTOCHIMIQUE DES FRACTIONS BIOACTIVES
1- Matériels utilisés
2- Révélation et caractéristiques des taches
2-1- Saturation à la vapeur d’ammoniac
2-2- Pulvérisation au réactif de LIEBERMANN-BURCHARD
2-3- Pulvérisation au réactif AlCl3
3- Résultats du criblage phytochimique sur CCM
3-1- Visualisation sous UV 254 nm et 365 nm
3-2- Révélation à la vapeur d’ammoniac
3-2- Révélation par le réactif de Liebermann-Burchard
3-3- Révélation par le réactif AlCl3
4- Hydrolyse acide des hétérosides (saponosides)
4-1- Mode opératoire
4-2- Criblage phytochimique sur CCM de l’hydrolysat extraite au DCM
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES