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Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
N° d'ordre : 2467 THESE présentée pour obtenir LE TITRE DE DOCTEUR DE L'INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE École doctorale : Transferts, Dynamique des Fluides, Energie et Procédés Spécialité : Sciences des Agroressources Par Melle Amélie LHUILLIER CONTRIBUTION A L'ETUDE PHYTOCHIMIQUE DE QUATRE PLANTES MALGACHES : AGAURIA SALICIFOLIA HOOK.F EX OLIVER, AGAURIA POLYPHYLLA BAKER (ERICACEAE), TAMBOURISSA TRICHOPHYLLA BAKER (MONIMIACEAE) ET EMBELIA CONCINNA BAKER (MYRSINACEAE) Soutenue le 20 avril 2007 devant le jury composé de : M. Antoine GASET Président M. Salvador CAÑIGUERAL Rapporteur M. Bernard BODO Rapporteur Mme Isabelle FOURASTÉ Directeur de thèse M. Claude MOULIS Directeur de thèse M. Kurt HOSTETTMANN Membre

  • desorption chemical

  • direction respective des professeurs

  • professeur edouard

  • cañigueral de la faculté de pharmacie de barcelone

  • chemical ionisation

  • chromatographie sur couche mince

  • ionisation chimique

  • amis du laboratoire


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Publié le 01 avril 2007
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Langue Français
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N° d’ordre : 2467



THESE


présentée

pour obtenir

LE TITRE DE DOCTEUR DE L’INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE TOULOUSE

École doctorale : Transferts, Dynamique des Fluides, Energie et Procédés

Spécialité : Sciences des Agroressources



Par Melle Amélie LHUILLIER




CONTRIBUTION A L’ETUDE PHYTOCHIMIQUE
DE QUATRE PLANTES MALGACHES :
AGAURIA SALICIFOLIA HOOK.F EX OLIVER, AGAURIA POLYPHYLLA
BAKER (ERICACEAE), TAMBOURISSA TRICHOPHYLLA BAKER
(MONIMIACEAE) ET EMBELIA CONCINNA BAKER (MYRSINACEAE)






Soutenue le 20 avril 2007 devant le jury composé de :

M. Antoine GASET Président
M. Salvador CAÑIGUERAL Rapporteur
M. Bernard BODO Rapporteur
Mme Isabelle FOURASTÉ Directeur de thèse
M. Claude MOULIS Directeur de thèse
M. Kurt HOSTETTMANN Membre








































A Domie…
A mes parents et à mes frères Pierre-Emile, Louis et Vincent
A mon mari Alex
A mes amis et à tous les membres de ma famille Remerciements


J’ai eu la chance et le plaisir d’effectuer ce travail de recherche dans le Laboratoire de
Pharmacognosie de la Faculté de Pharmacie de Toulouse (UMR 152 IRD UPS - Pharmacochimie des
Substances Naturelles et Pharmacophores Redox) sous la direction respective des professeurs Isabelle
Fourasté et Claude Moulis.

Tout d’abord, je tiens particulièrement à remercier Madame le Professeur Isabelle Fourasté pour
m’avoir accueilli au sein du Laboratoire de Pharmacognosie, pour m’avoir fait confiance, m’avoir
encouragé et conseillé tout en me laissant une grande liberté. Pour son soutien et sa grande générosité,
qu’elle soit assurée de ma profonde gratitude.

Je remercie sincèrement Monsieur le professeur Claude Moulis, qu’il trouve ici l’expression de ma
profonde reconnaissance tant pour m’avoir accordé sa confiance que pour m’avoir guidé dans mon
travail tout au long de ces années. Ses conseils et ses commentaires mais aussi sa bienveillance et son
humour auront été fort utiles.

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Mes remerciements vont également à Monsieur le Professeur Antoine Gaset de l’ENSIACET de
Toulouse d’avoir accepté de présider le jury de ma soutenance de thèse.

J’aimerais également remercier Monsieur le Professeur Bernard Bodo du Muséum Nationnal
d’Histoire Naturelle de Paris ainsi que Monsieur le Professeur Salvador Cañigueral de la Faculté de
Pharmacie de Barcelone pour avoir accepté de faire partie de mon jury de thèse, pour avoir accepté
d’en être rapporteurs et surtout pour l’intérêt qu’ils ont porté à mon travail. J’ai apprécié notre
interaction et leurs remarques avisées lors de ma soutenance de thèse.

J’adresse également mes remerciements à Monsieur le Professeur Kurt Hostettmann de l’Université de
Lausanne pour avoir accepté de juger ce travail.

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Cette thèse est le fruit d’une collaboration avec la division SERDEX des Laboratoires Bayer
Consumer Care. Je tiens donc à remercier Monsieur Gérard Sené pour la confiance qu’il m’a accordée
en me confiant ce travail. Mes remerciements vont également à Alain Loiseau pour son aide et pour les discussions
enrichissantes qui ont contribuées à ce travail, ainsi qu’à Eric, Virginie, Caroline et tous les autres
membres de l’équipe pour m’avoir très fortement soutenu et impliqué dans leurs projets. Malgré
l’éloignement géographique, je me suis toujours sentie intégrée à l’équipe R & D.

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Je remercie tous ceux sans qui cette thèse ne serait pas ce qu'elle est : aussi bien par les discussions
que j'ai eu la chance d'avoir avec eux, leurs suggestions ou contributions.

Un très grand merci à Nicolas Fabre qui a joué un rôle fondamental dans ma formation. Tout au long
de ces trois années, il a su m’aider à orienter mes recherches. Je le remercie pour son amitié, son aide,
sa confiance et ses conseils si précieux tout le long de mon travail de thèse.

J’adresse de sincères remerciements à Monsieur le Professeur Edouard Stanislas pour sa bienveillance
et sa gentillesse et ses encouragements.

Mes plus vifs remerciements à pour leur accueil et leur disponibilité à Cathy Claparols et Nathalie
Martins du service commun de spectrométrie de masse de l’UPS de Toulouse.

Merci aussi à tous mes collègues et amis du laboratoire : ceux « d’en haut » Valérie et Fahtia, Lucia,
Séverine, Alexis et Valérie…et les autres, et tous ceux « d’en bas » Florence, Mohamed, Bénédicte,
Vincent, … sans oublier mes super stagiaires Florian et Eloïse ! Merci à tous pour leur amitié et pour
leur aide précieuse.

Je tiens enfin à redire le plaisir que j'ai eu à travailler au sein de l’UMR 152, et j'en remercie ici tous
les membres.

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Enfin, pour leur soutien sans faille et permanent, je tiens à remercier de tout cœur mes parents, mes
frères et mes grands-parents ainsi qu’Alex pour son amour et sa compréhension. Abréviations et symboles

Les abréviations ont généralement été indiquées sous la forme la plus couramment utilisée dans la
littérature, elles sont donc souvent issues de terminologie anglo-saxonne.

(1), (2), (3),… : désignation des composés mentionnés dans la partie bibliographique
1-1, 1-2, … : désignation des composés identifiées par LC-MS dans Agauria polyphylla
2-1, 2-2, … : désignation des composés identifiées par LC-MS dans Agauria salicifolia
[α] : pouvoir rotatoire D
A, B, C,… : désignation des composés naturels isolés dans le présent travail
AcOEt : acétate d’éthyle
APCI : ionisation chimique à pression atmosphérique (Atmospheric Pressure
Chemical Ionization)
APG : Angiosperm Phylogeny Group
APY : Agauria polyphylla Baker
Ara : arabinose
ASA : Agauria salicifolia Hook.f. ex Oliver
br s : singulet élargi (broad singulet)
CC : Chromatographie sur Colonne ouverte
CCM : Chromatographie sur Couche Mince
CDCl : chloroforme deutérié 3
c-Hex : cyclohexane
CI : ionisation chimique (Chemical Ionisation)
CID : dissociation induite par collision (Collision Induced Dissociation)
COSY : COrrelated SpectroscopY
CPC : Chromatographie de Partage Centrifuge
δ : déplacement chimique du carbone (en ppm) C
δ : déplacement chimique du proton (en ppm) H
d : doublet
Da : Dalton (unité de masse moléculaire)
DCI : ionisation chimique par désorption (Desorption Chemical Ionisation)
DCM : dichlorométhane
dd : doublet dédoublé
ddd : doublet dédoublé dédoublé
DMSO-d : diméthylsulfoxyde deutérié 6
ECC : Embelia concinna Baker
EDL : Equivalent de Double Liaison
EI : ionisation par impact électronique (Electron Impact ionization)
ESI : ionisation par électrospray (ElectroSpray Ionization)
EtOH : éthanol
i FAB : ionisation par bombardement d’atomes rapides (Fast Atom Bombardment)
FD : désorption de champ (Field Desorption)
Gal : galactose
GC-MS : chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse
(Gaz Chromatography-Mass Spectrometry)
Glc : glucose
Gluc : glucuronide
IT : spectromètre à trappe d’ions (Ion trap)
H O : eau distillée 2
HCCl : chloroforme 3
Hex : hexane
HMBC : Heteronuclear Multiple Bond Correlation
HPLC : chromatographie liquide à haute performance (High Performance Liquid
Chromatography)
HSQC : Heteronuclear Single Quantum Coherence
Hz : Hertz
J : constante de couplage
LC-MS : chromatographie liquide à haute performance couplée à la spectroscopie de
masse (Liquid chromatography-Mass spectrometry)
LDL : (Low Density Lipoprotein)
m : multiplet
m/z : masse / charge atomique
MeCN : acétonitrile
MeOH : méthanol
MeOH-d : méthanol tétradeutérié (RMN) 4
MPLC : chromatographie liquide à moyenne pression (Medium Presure Liquid
Chromatography)
MS : spectrométrie de masse (Mass Spectroscopy)
NOESY : Nuclear Overhauser Enhancement SpectroscopY
ppm : partie par million
q : quintuplet
q.s.p. : quantité suffisante pour
Q-TOF : spectromètre hybride quadripôles-temps de vol (Quadrupole-Time of flight)
RDA : Rétro Diels-Alder
Rf : rapport frontal (CCM)
Rha : rhamnose
RMN : résonance magnétique nucléaire
13
RMN- H (Jmod) : résonance magnétique nucléaire du carbone (en mode J modulé)
1
RMN- H : résonance magnétique nucléaire du proton
ROS : dérivés réactifs de l’oxygène (Reactive Oxygen Species)
s : singulet
semi-prep. : semi-préparative (HPLC)
ii sh : shoulder, désigne un épaulement sur un pic
SiO : silice 2
spp : espèces
t : triplet
TQ : spectromètre à Triple Quadripôles
Tol : toluène
t : temps de rétention R
TTI : Tambourissa trichophylla Baker
u : unité de masse atomique
UV : ultraviolet
UV(DAD) : détecteur ultraviolet à barrettes de diodes (Diode Array Detector)
V/V : rapport volume / volume
Xyl : xylose
iii iv Table des matières

Abréviations i
Table des matières v
Introduction 1

I. SELECTION DES PLANTES DE L’ETUDE 4
1. Critères de sélection des plantes 5
1.1. Une origine géographique commune : Madagascar 5
Les atouts de Madagascar. 5
Des ressources à préserver. 5
1.2. Utilisation des plantes en médecine traditionnelle 7
1.3. Aspects botaniques et chimiotaxonomiques 8
1.4. Les apports de la littérature 8
2. Sélection des extraits : criblage biologique 9

II. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE 11
1. Présentation de Tambourissa trichophylla Baker (Monimiaceae) 12
1.1. La famille des Monimiaceae Juss. 12
Position systématique. 12
Caractéristiques botaniques des Monimiaceae. 14
Utilisations traditionnelles des Monimiaceae. 14
1.2. Genre Tambourissa Sonn. et T. trichophylla Baker 15
1.3. Principaux métabolites secondaires des Monimiaceae 18
Alcaloïdes. 18
Huiles essentielles. 19
Flavonoïdes. 20
Polyphénols au sens large. 20
1.4. Travaux antérieurs sur le genre Tambourissa 21
2. Présentation d’Agauria salicifolia Hook.f. ex Oliver et Agauria polyphylla Baker (Ericaceae) 22
2.1. La famille des Ericaceae Juss. 22
Position systématique. 22
Caractéristiques botaniques des Ericaceae. 23
Utilisations traditionnelles des Ericaceae. 24
2.2. Genre Agauria Benth. & Hook.f. 25
2.3. Principaux métabolites secondaires des Ericaceae Juss. 28
Tanins. 28
Flavonoïdes. 28
Autres dérivés phénols et hétérosides phénoliques. 28
Huiles essentielles. 29
Diterpènes toxiques. 30
Triterpènes. 31
2.4. Travaux antérieurs sur le genre Agauria 32
3. Présentation d’Embelia concinna Baker (Myrsinaceae) 34
3.1. La famille des Myrsinaceae R. Brown 34
v Position systématique. 34
Caractéristiques botaniques des Myrsinaceae. 34
Utilisations traditionnelles des Myrsinaceae. 35
3.2. Genre Embelia Burm. f. et E. concinna Baker 36
3.3. Principaux métabolites secondaires des Myrsinaceae 38
Benzoquinones. 38
Saponosides triterpéniques et triterpènes sensu stricto. 38
Autres substances. 39
3.4. Travaux antérieurs sur le genre Embelia 41
4. Flavonoïdes et spectrométrie de masse 43
4.1. Généralités sur les flavonoïdes 43
Chimie des flavonoïdes. 43
Biosynthèse des flavonoïdes. 43
Classes de flavonoïdes. 44
Distribution dans les plantes et le règne végétal. 45
Rôle dans les plantes. 46
Importance dans l’alimentation. 46
Propriétés chimiques et activités biologiques. 46
4.2. Analyse structurale des flavonoïdes par spectrométrie de masse 49
4.2.1. Les différentes techniques d’ionisation en spectrométrie de masse 49
4.2.2. Le couplage chromatographie-spectrométrie de masse 50
4.2.3. Eléments d’identification des flavonoïdes par spectrométrie de masse 50
4.2.3.1. Etude des génines de flavonoïdes par MS 51
Fragmentation de la génine en mode positif. 52
Fragmentation de la génine en mode négatif 54
Flavonoïdes méthoxylés et autres substituants. 56
4.2.3.2. Apports de la MS à l’étude des flavonoïdes O-glycosylés 57
Clivage hétérolytique : formation des ions Y . 57 n
Clivage homolytique : formation du radical Y •. 57 0
Position de la liaison osidique sur la génine. 58
Flavonoïdes di-O-glycosylés et O-diglycosylés. 59
Flavonoïdes di-, tri-, tetra-glucosylés. 61
Identification du sucre terminal. 61
4.2.4. Conclusion 61

III. RESULTATS 62
1. Screening chimique général préliminaire par CCM 63
1.1. Interprétation des CCM préliminaires de Agauria salicifolia et Agauria polyphylla 63
1.2. Interprétation des CCM préliminaires de Tambourissa trichophylla 66
1.3. Interprétation des CCM préliminaires de Embelia concinna 66
2. Etude phytochimique des feuilles d’Agauria polyphylla (APY) et d’Agauria salicifolia (ASA) 67
2.1. Agauria polyphylla (APY) 67
2.1.1. Travaux préliminaires au fractionnement 67
2.1.2. Fractionnement de l’extrait APY F et isolement des composés A à C 67 3
2.2. Fractionnement de l’extrait APY F et isolement du composé C 70 2
2.2.1. Détermination de structure des composés A, B et C d’Agauria polyphylla 72
2.2.1.1. Détermination de structure du composé A 72
vi