Fiche de révision : Pharmacognosie et extraction végétale

📋 Plan du Cours

1. Fondements de la pharmacognosie
2. Définitions et voies d’accès
3. Production et récolte végétales
4. Traitement et conservation des drogues
5. Préparations végétales
6. Polarité et choix des solvants
7. Procédés classiques d’extraction
8. Éco-extraction et procédés innovants
9. Concentration des extraits
10. Purification et identification

📖 1. Fondements de la pharmacognosie

🔑 Notions clés & Définitions

• Pharmacognosie : La connaissance des remèdes ou poisons et l’étude chimique des substances naturelles, associant notamment botanique, ethnobotanique, pharmacologie, chimie et phytochimie.
• VASAM : Les voies d’accès aux substances actives médicamenteuses à partir de plantes ou de produits qui en dérivent.

📝 Points essentiels

📌 La pharmacognosie étudie les VASAM d’origine végétale, tandis que la chimie minérale étudie les substances d’origine minérale et la chimie organique celles d’origine synthétique.

💡 Astuce mémo

Plante → extraction → purification → substance active → médicament

📖 2. Définitions et voies d’accès

🔑 Notions clés & Définitions

• Plante médicinale : Une plante dont au moins une partie possède des propriétés médicamenteuses et qui peut être utilisée entière ou sous forme de partie de plante.
• Drogue végétale : La partie de plante utilisée comme matière première, généralement après dessiccation, pour accéder aux substances actives médicamenteuses.
• SAM : Les constituants d’une plante ou d’un extrait auxquels est attribué un effet thérapeutique.

📝 Points essentiels

• La qualité d’une plante botanique repose sur son nom scientifique, sa morphologie, son origine et son mode de production, qui conditionnent la reproductibilité et l’innocuité.

💡 Astuce mémo

Drogue végétale ≠ SAM : matière première ≠ constituant thérapeutique

📖 3. Production et récolte végétales

📝 Points essentiels

📌 Les plantes cultivées permettent de couvrir la demande et d’obtenir des lots homogènes avec peu de risques de confusion, tandis que les plantes sauvages donnent un approvisionnement aléatoire et des lots hétérogènes exposés à la falsification.

• 🔄 Le moment de récolte dépend de l’organe:
  1. Racines : repos végétatif
  2. Parties aériennes : floraison
  3. Feuilles : avant la floraison
  4. Fleurs : épanouissement ou stade bouton
  5. Graines : état sec

💡 Astuce mémo

Culture : lot homogène ; cueillette sauvage : approvisionnement aléatoire

📖 4. Traitement et conservation des drogues

★ À maîtriser

📌 Une drogue entière n’est pas réduite en taille, une drogue fragmentée est réduite pour faciliter la manutention, le séchage ou le conditionnement, une drogue brisée résulte de cassures accidentelles et une drogue divisée est réduite sans pulvérisation jusqu’à ne plus permettre la description macroscopique.

• La stabilisation consiste à enlever l’eau et à détruire les enzymes responsables des dégradations, sauf lorsque les substances actives sont obtenues par une action enzymatique.

Compléments

📌 La conservation des drogues végétales doit les protéger de la lumière, de l’humidité, des insectes et des champignons dans des caisses en bois, des cartons ou des sacs en papier.

💡 Astuce mémo

Fragmentation → dessiccation → stabilisation → conservation

📖 5. Préparations végétales

🔑 Notions clés & Définitions

• Teinture alcoolique : Obtenue par extraction d’une plante sèche ou d’une partie de plante sèche avec de l’alcool à différents titres.

📝 Points essentiels

• 🔄 Les principales voies de préparation végétale sont:

  1. Pulvérisation
  2. Hydrodistillation
  3. Expression
  4. Extraction
  5. Purification

• Le contrôle d’une drogue végétale selon les monographies de la Pharmacopée européenne comprend l’identification macroscopique et microscopique, les essais physicochimiques et la détermination de la teneur en principes actifs et en impuretés.

💡 Astuce mémo

Pulvérisation, distillation, expression, extraction, purification

📖 6. Polarité et choix des solvants

★ À maîtriser

📌 Le choix du solvant dépend de la nature des composés à extraire selon le principe « like dissolves like » : les molécules polaires dissolvent les molécules polaires et les molécules non polaires dissolvent les molécules non polaires.

• Une molécule est polaire lorsque les centres géométriques des charges positives et négatives sont distincts, ce qui lui confère un moment dipolaire.

Compléments

• Une liaison est polarisée lorsque la différence d’électronégativité est supérieure à 0,4.

• Les composés lipophiles comme les caroténoïdes, stérols, acides gras, dérivés terpéniques, formes aglycones et alcaloïdes basiques sont extraits par des solvants adaptés aux composés apolaires, tandis que les sucres, hétérosides et alcaloïdes sous forme de sel nécessitent des solvants hydrophiles.

💡 Astuce mémo

Polaire avec polaire, apolaire avec apolaire

📖 7. Procédés classiques d’extraction

★ À maîtriser

• Les procédés classiques d’extraction comprennent:
  • Macération
  • Reflux
  • Soxhlet
  • Lixiviation
  • Percolation
  • Décoction

📌 La macération est réalisée à température ambiante, la digestion à une température intermédiaire, le reflux à la température d’ébullition du solvant et la décoction avec l’eau comme solvant.

📌 Lorsque la matière première est directement mise en contact avec le solvant, une filtration est nécessaire, contrairement à la lixiviation ou à la percolation où le solvant traverse la matière première sans filtration directe.

Compléments

• Le rendement d’une extraction dépend notamment de:
  • La température
  • Le temps de contact
  • Le mode d’agitation
  • Le rapport matière première-solvant
  • La granulométrie
  • Le choix du solvant

💡 Astuce mémo

Macération → digestion → reflux ; lixiviation → percolation

📖 8. Éco-extraction et procédés innovants

🔑 Notions clés & Définitions

• NaDES : Des solvants eutectiques naturels obtenus en mélangeant deux corps purs solides dans des proportions adéquates, avec un donneur et un accepteur de liaison hydrogène, afin de former un liquide dont la température de fusion est fortement abaissée.

★ À maîtriser

• L’éco-extraction repose sur six principes:

  • Matière première renouvelable
  • Solvants alternatifs
  • Coproduits plutôt que déchets
  • Réduction de la consommation énergétique
  • Réduction du nombre d’opérations unitaires
  • Préservation de la naturalité des substances actives

• L’extraction sous pression par ASE réduit le temps d’extraction et la consommation de solvant jusqu’à 90 %, tout en permettant de modifier la température, la pression et le nombre de cycles.

Compléments

• Le dioxyde de carbone supercritique possède une température critique de 31 °C et une pression critique de 7,38 MPa ; il est bon marché, abondant, non toxique et non combustible, et convient aux molécules apolaires ou faiblement polaires.

• L’extraction par ultrasons peut réduire le temps d’extraction et augmenter le rendement à température ambiante, mais elle peut modifier la composition des extraits ; les fréquences utilisées vont de 16 kHz à 1 GHz et le temps d’extraction est limité à 70 minutes.

📌 L’extraction par micro-ondes diminue le temps d’extraction à quelques minutes, mais elle est limitée aux solvants polaires, aux molécules thermorésistantes et présente une efficacité limitée pour les composés apolaires.

💡 Astuce mémo

R-S-C-É-O-N : renouvelable, solvants, coproduits, énergie, opérations, naturalité

📖 9. Concentration des extraits

🔑 Notions clés & Définitions

• Concentration : L’élimination des solvants d’extraction afin d’obtenir les substances actives extraites sous un volume réduit ou sous forme de poudre.

📝 Points essentiels

• Les extraits peuvent être concentrés par:
  • Évaporation sous pression réduite
  • Lyophilisation
  • Nébulisation-atomisation

💡 Astuce mémo

Évaporation → lyophilisation ou nébulisation

📖 10. Purification et identification

🔑 Notions clés & Définitions

• Chromatographie : Sépare les constituants d’un extrait selon leur répartition entre une phase stationnaire et une phase mobile, qui peuvent être solides, liquides ou non miscibles selon la technique.

★ À maîtriser

• L’extraction liquide-liquide constitue souvent une pré-purification : elle élimine une grande quantité d’impuretés par partage entre deux phases liquides non miscibles.

• L’identification d’une molécule inconnue repose sur un faisceau de preuves obtenu après extraction et purification de la plante, notamment par spectrométrie.

Compléments

• La précipitation peut concerner:

  • Alcaloïdes avec le réactif de Mayer
  • Saponosides avec ajout d’éther à une solution méthanolique
  • Cires dans l’acétonitrile bouillant puis refroidi
  • Chlorophylles avec une solution alcoolique d’acétate de plomb

• Les techniques chromatographiques comprennent:

  • Chromatographie de partage centrifuge
  • Chromatographie sur support solide
  • CCM préparative
  • Chromatographie sur colonne
  • HPLC
  • Extraction sur cartouches SPE

💡 Astuce mémo

Pré-purification → précipitation → chromatographie → spectrométrie

📊 Tableaux de synthèse

Drogue végétale et substance active