NGUYEN Phuc-Dam ETUDE PHYTOCHIMIQUE DE PLANTES DE LA MEDECINE ...

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UNIVERSITE DE REIMS CHAMPAGNE ARDENNE
ECOLE DOCTORALE SCIENCES TECHNOLOGIE SANTE

THESE

Pour obtention du grade de

DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE REIMS CHAMPAGNE-ARDENNE

Discipline : Pharmacie
Spécialité : Pharmacognosie

Présentée et soutenue publiquement

Par

NGUYEN Phuc-Dam

Le 27/11/2015

Titre :

ETUDE PHYTOCHIMIQUE DE PLANTES DE LA MEDECINE
TRADITIONNELLE DU VIETNAM ET DU LAOS; EVALUATION
BIOLOGIQUE DANS LE DOMAINE DE LA SANTE

JURY

Dr. AL-MOURABIT Ali Rapporteur
Directeur de Recherche au CNRS (ICSN)
Pr. LAURAIN-MATTAR Dominique Rapporteur
Professeur à l’Université de Lorraine
Pr. LAVAUD Catherine Directeur de thèse
Professeur à l’Université de Reims Champagne - Ardenne
Dr. MASSIOT Georges Président
Directeur de Recherche émérite au CNRS (ICMR)
REMERCIEMENTS
Ce travail de recherche a été réalisé au sein du groupe « Isolement et Structure » à l’Institut
de Chimie Moléculaire de Reims (ICMR, UMR, CNRS 7312), UFR de Pharmacie de l’Université
de Reims Champagne-Ardenne, en bénéficiant d’une bourse accordée par le Ministère de
l’éducation et formation du Vietnam.
Je tiens d'abord à exprimer toute ma gratitude à ma directrice de thèse, le Professeur
Catherine LAVAUD qui m’a accueilli dans son équipe et m’a guidé pour mener à bien ce travail
et me permettre de présenter ma thèse aujourd’hui. Je la remercie pour ses conseils et son
soutien, en particulier pour sa patience et sa bienveillance qui m’ont été d’une grande aide
pour l’aboutissement de ce travail.
Je remercie respectueusement le Professeur Dominique LAURAIN-MATTAR et le Directeur Ali
AL-MOURABIT, pour avoir aimablement accepté de se consacrer à la lecture de mon manuscrit
et d’en être les rapporteurs. Je remercie également le Docteur Georges MASSIOT d’avoir
accepté de juger ce travail et pour les discussions sur la stéréochimie.
Je tiens également à remercier le Docteur Amin ABEDINI pour la réalisation des tests
antimicrobiens, pour ses précieux conseils et pour sa gentillesse et ses encouragements.
Mes remerciements s'adressent également au Pr. Sophie GANGLOFF, professeur de
microbiologie à l'UFR de pharmacie et directrice de l'EA 4691 "BIOS" pour nous avoir ouvert
les portes de son laboratoire pour la réalisation des tests antimicrobiens, et pour les conseils
et discussions dans l'évaluation antimicrobienne de nos composés.
Je tiens à exprimer mes sincères remerciements à Agathe, ChaCha, Nico et Benjamin pour leur
aide en particulier leur patience et leur enthousiasme à me guider pour utiliser tous les
appareillages et le matériel du laboratoire. Sans leur aide, beaucoup de mon travail
expérimental n’aurait pu être réalisé avec succès.
Mes remerciements vont également à tous les doctorants, chercheurs et stagiaires du
laboratoire que j’ai croisé au cours de ces quatres années (Lila, Dima, Diane, Maya, Abbes,
Armel, Sébastien, Audrey, Ali, Naïma, Mahmoud, Nassima, et bien d’autres …) pour leur bonne
humeur et l’ambiance amicale qu’ils ont su entretenir au laboratoire.
Je remercie les enseignants-chercheurs de pharmacognosie et les chercheurs du groupe
« Isolement-Structure » pour leur disponibilité à me conseiller.
Merci à tous les membres de l’équipe pour les gâteaux, le champagne, les cadeaux, les repas
partagés et les moments de bonheur passés ensemble, ils resteront gravés dans mon cœur.
Je remercie bien tous mes amis vietnamiens (Tram, Thien, Thong, Tuan, Tuong-Minh, Phuc,
Khoa, Cuong, Giang, Son, An, ...) qui ont partagé ma vie au quotidien pendant mon séjour en
France et pour leur aide, leur gentillesse et leurs encouragements.
Un grand merci à mes parents, mon frère, ma sœur, mes collègues et mes amis au Vietnam
pour leur soutien, leur confiance et leurs encouragements. C’est avec une immense joie que
j’aurai hâte de les retrouver prochainement.
Finalement, je remercie tout le personnel de l’ICMR UMR CNRS 7312 et toutes les personnes
qui ont contribué d’une façon ou d’une autre à l’aboutissement de ce travail.
SOMMAIRE

Liste des schémas
Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des abréviations
INTRODUCTION ......................................................................................................................... 1
PREMIER PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE & TRAVAUX ANTERIEURS ........................... 7
I. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR CLEOME CHELIDONII ....................................................... 8
I.1. - BOTANIQUE DES CLEOMACEAE ..................................................................................... 8
I.1.1. - SYSTEMATIQUE : ..................................................................................................... 8
I.1.2. - CARACTERES GENERAUX : ....................................................................................... 8
I.1.3. - GENRE CLEOME : ..................................................................................................... 9
I.2. - BIBLIOGRAPHIE PHYTOCHIMIQUE DU GENRE CLEOME ................................................ 9
I.2.1. FLAVONOIDES ............................................................................................................ 9
I.2.2. COUMARINES ........................................................................................................... 11
I.2.3. TERPENOIDES .......................................................................................................... 11
I.2.4. - GLUCOSINOLATES .................................................................................................. 14
I.2.5. – COMPOSES AZOTES : ............................................................................................. 14
I.2.6. - METABOLITES DIVERS ............................................................................................ 15
I.3. - PROPRIETES BIOLOGIQUES DU GENRE CLEOME ......................................................... 15
I.3.1 - USAGES EN MEDECINE TRADITIONNELLE : ............................................................. 15
I.3.2 - ACTIVITES BIOLOGIQUES ........................................................................................ 16
I.4. - PRESENTATION DE CLEOME CHELIDONII .................................................................... 17
I.4.1- DESCRIPTION BOTANIQUE ....................................................................................... 17
I.4.2- ETUDES CHIMIQUES ANTERIEURES ......................................................................... 18
I.4.3 - PROPRIETES BIOLOGIQUES .................................................................................... 20
II. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR DOLICHANDRONE SPATHACEA .................................... 22
II.1 BOTANIQUE DES BIGNONIACEAE ET DE DOLICHANDRONE .......................................... 22
II.1.1 BIGNONIACEAE : ...................................................................................................... 22
II.2.2. Dolichandrone spathacea (L. f.) K. Schum. ............................................................. 23
II.2. - ETUDE PHYTOCHIMIQUE DU GENRE DOLICHANDRONE ............................................ 24
II.2.1. – ALCANES, ALCANOLS, ACIDES LIPIDIQUES : ........................................................ 24
II.2.2. – SUCRES ET DERIVES : ........................................................................................... 24
II.2.3. – FLAVONOÏDES : .................................................................................................... 24
II.3.4. – QUINONES: ........................................................................................................... 25
II.2.5. – PHENYLPROPANOÏDES : ...................................................................................... 25
II.2.6. – LIGNANES : .......................................................................................................... 26
II.2.7. – TERPENOIDES ET STEROÏDES : ............................................................................. 27
II.2.8. – COMPOSES DIVERS : ............................................................................................ 28
II.3. - PROPRIETES BIOLOGIQUES DES DOLICHANDRONE : .................................................. 28
II.3.1. - USAGES EN MEDECINE TRADITIONNELLE: ............................................................ 28
II.3.2. - ACTIVITES BIOLOGIQUES ...................................................................................... 30
III. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR FLACOURTIA RUKAM ................................................... 31
III.1 - BOTANIQUE DES SALICACEAE ..................................................................................... 31
III.2. - BIBLIOGRAPHIE PHYTOCHIMIQUE DU GENRE FLACOURTIA ..................................... 32
III.2.1. - FLAVONOÏDES ..................................................................................................... 32
III.2.2. - COUMARINES : .................................................................................................... 33
III.2.3. - TERPENOIDES : .................................................................................................... 33
III.2.4. - LIGNANES : .......................................................................................................... 35
III.2.5. – DERIVES AROMATIQUES DE GLUCOSE : ............................................................. 35
III.2.6. - DERIVES D’ACIDE QUINIQUE ............................................................................... 36
III.2.7. – ACIDES, PHENOLS ET ACIDES-PHENOLS : ........................................................... 36
III.2.8. - METABOLITES DIVERS : ....................................................................................... 36
III.3. - PROPRIETES BIOLOGIQUES DU GENRE FLACOURTIA ................................................ 37
III.3.1. - USAGES EN MEDECINE TRADITIONNELLE : ......................................................... 37
III.3.2. - ACTIVITES BIOLOGIQUES : .................................................................................. 37
III.4. - PRESENTATION DE Flacourtia Rukam Zoll. & Moritzi................................................ 42
III.4.1. - DESCRIPTION BOTANIQUE .................................................................................. 42
III.4.2. - USAGES EN MEDECINE TRADITIONNELLE : ......................................................... 43
III.4.3. - PHYTOCHIMIE ET ACTIVITE ANTI-OXYDANTE : ................................................... 43
DEUXIEME PARTIE : RESULTATS ET DISCUSSION …………………………………………………………..…….44
IV. CLEOME CHELIDONII ........................................................................................................... 45
IV.1. - ETUDE PHYTOCHIMIQUE DES PARTIES AERIENNES DE CLEOME CHELIDONII ........... 45
IV.1.1. - PREPARATION DES EXTRAITS ............................................................................... 45
IV.1.2. - DETERMINATION STRUCTURALE DES FLAVONOÏDES .......................................... 48
IV.1.3- DETERMINATION STRUCTURALE DES MEGASTIGMANES ..................................... 70
IV.1.4. - DETERMINATION STRUCTURALE DES ALCALOÏDES CD-1 à CD-4 ......................... 80
IV.1.5. - DETERMINATION STRUCTURALE DES COMPOSES CD-5 ET CD-6 : ...................... 83
IV.2. - EVALUATION DE L’ACTIVITE ANTI-RADICALAIRE DES FLAVONOIDES DE C. CHELIDONII
.............................................................................................................................................. 84
IV.2.1. - RAPPELS BIBLIOGRAPHIQUES .............................................................................. 84
IV.2.2. - RESULTATS SUR LES COMPOSES CF-1 à CF-14 .................................................... 86
V - DOLICHANDRONE SPATHACEA ........................................................................................... 89
V.1. - ETUDE PHYTOCHIMIQUE DES FEUILLES DE DOLICHANDRONE SPATHACEA ............... 89
V.1.1. - PREPARATION DES EXTRAITS ET PURIFICATION DES COMPOSES : ...................... 89
V.1.2. - DETERMINATION STRUCTURALE DES IRIDOÏDES: ................................................ 92
V.1.3. DETERMINATION STRUCTURALE DES SAPONOSIDES ........................................... 110
V.1.4. - DETERMINATION STRUCTURALE DES METABOLITES CONNUS DSC-1 à DSC-7 et
DSC-11 à DSC-19 ............................................................................................................. 122
V.2. - EVALUATION DE L’ACTIVITE ANTIMICROBIENNE ...................................................... 125
V.2.1. - ACTIVITE ANTIMICROBIENNE DES EXTRAITS : .................................................... 125
V.2.2. - ACTIVITE ANTIMICROBIENNE DES METABOLITES ISOLES: ................................. 127
VI. FLACOURTIA RUKAM ......................................................................................................... 131
VI.1. - ETUDE PHYTOCHIMIQUE DES FEUILLES DE FLACOURTIA RUKAM ........................... 131
VI.1.1. - PREPARATION DES EXTRAITS ET PURIFICATION DES COMPOSES : ................... 131
VI.1.2. - DETERMINATION STRUCTURALE DES GLUCOSIDES PHENOLIQUES .................. 136
VI.1.3. - DETERMINATION STRUCTURALE DES AUTRES GLYCOSIDES PHENOLIQUES ..... 164
VI.1.4. – DETERMINATION STRUCTURALE DES METABOLITES DIVERS CONNUS ........... 171
VI.2. - EVALUATION DE L’ACTIVITE ANTIMICROBIENNE ..................................................... 175
VI.2.1 - ACTIVITE ANTIMICROBIENNE DES EXTRAITS : .................................................... 175
VI.2.2. - ACTIVITE DES METABOLITES ISOLES: ................................................................. 177
TROISIEME PARTIE : CONCLUSION GENERALE …………………………………………………………………..182
QUATRIEME PARTIE : PARTIE EXPERIMENTALE …………………………………………………………………189
VII. MATERIEL ET APPAREILLAGE ........................................................................................... 190
VII.1. - MATERIEL VEGETAL ................................................................................................. 190
VII.2. - MATERIEL CHROMATOGRAPHIQUE ....................................................................... 191
VII.2.1. - CHROMATOGRAPHIE SUR COUCHE MINCE (CCM) .......................................... 191
VII.2.2. - CHROMATOGRAPHIE SUR COLONNE OUVERTE (CC) ...................................... 193
VII.2.3. - CHROMATOGRAPHIE SOUS PRESSION REDUITE (VLC) .................................... 193
VII.2.4. - CHROMATOGRAPHIE SUR COLONNE FLASH (CCF) .......................................... 193
VII.2.5. - CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE HAUTE PERFORMANCE (HPLC) ....................... 193
VII.3. - METHODES PHYSICO-CHIMIQUES ........................................................................... 194
VII.3.1. - POUVOIR ROTATOIRE ...................................................................................... 194
VII.3.2. - SPECTROMETRIE ULTRA-VIOLET-VISIBLE (UV-Vis) .......................................... 195
VII.3.3. - SPECTROMETRIE INFRAROUGE (IR) .................................................................. 195
VII.3.4. - SPECTROMETRIE DE MASSE (SM) ..................................................................... 195
VII.3.5. - SPECTROMETRIE DE RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE (RMN) .............. 195
VII.3.6. - DICHROISME CIRCULAIRE ................................................................................. 196
VIII. EXTRACTION, PURIFICATION ET HYDROLYSE ................................................................. 196
VIII.1. - EXTRACTION ET PURIFICATION DES COMPOSES DE Cleome chelidonii ................ 196
VIII.1.1. – EXTRACTION . ................................................................................................. 196
VIII.1.2. - PURIFICATION DE L’EXTRAIT 3 (ACETATE D’ETHYLE) : ................................... 196
VIII.1.3. – PURIFICATION DE L’EXTRAIT 4 (METHANOLIQUE) : ..................................... 201
VIII.2. - EXTRACTION ET PURIFICATION DES COMPOSES DE Dolichandrone spathacea ... 208
VIII.2.1. - EXTRACTION ................................................................................................... 208
VIII.2.2. - PURIFICATION DE L’EXTRAIT 4 (METHANOLIQUE) ........................................ 208
VIII.3. - EXTRACTION ET PURIFICATION DES COMPOSES DE Flacourtia rukam ................. 218
VIII.3.1. - EXTRACTION ................................................................................................... 218
VIII.3.2. - PURIFICATION DE L’EXTRAIT 4 (METHANOLIQUE) : ....................................... 218
VIII.4. - HYDROLYSE ACIDE DES EXTRAITS : ........................................................................ 225
VIII.5. - HYDROLYSE ENZYMATIQUE : ................................................................................. 225
VIII.6. - TESTS BIOLOGIQUES .............................................................................................. 225
VIII.6.1. - ACTIVITE ANTIOXYDANTE ............................................................................... 225
VIII.6.2. - ACTIVITE ANTIBACTERIENNE .......................................................................... 227
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES .…………………………………………………………………………….………230
ANNEXES ………………………………………………………………………………………………………………………….250
LISTE DES SCHEMAS

Schéma n° 1 : Extraction des parties aériennes de Cleome chelidonii ................................... 45
Schéma n° 2 : Purification des composés de l’extrait 3 (acétate d’éthyle) ............................ 46
Schéma n° 3 : Purification des composés de l’extrait méthanolique (extrait 4) .................... 47
Schéma n° 4 : Extraction des feuilles de Dolichandrone spathacea ....................................... 89
Schéma n° 5 : Purification des composés de l’extrait méthanolique 4 de D. spathacea. ...... 90
Schéma n° 6 : Extraction des feuilles de Flacourtia rukam ................................................... 133
Schéma n° 7 : Purification des composés de l’extrait méthanolique 4 de F. rukam ............ 134
LISTE DES FIGURES

Figure n° 1: Arbre de phylogénie botanique du genre Cleome ................................................. 8
Figure n° 2: Arbre de phylogénie botanique du genre Dolichandrone .................................... 22
Figure n° 3: Campsis radicans ou Tecoma radicans (Bignoniaceae) ........................................ 23
Figure n° 4: Médicament TIEU PHONG NHUAN GAN SO 40 .................................................... 29
Figure n° 5: Arbre de phylogénie botanique du genre Flacourtia ........................................... 31
Figure n° 6 : Spectres UV du composé CF-2 ............................................................................. 59
Figure n° 7 : Spectres UV de CF-14 ........................................................................................... 68
Figure n° 8 : CCM des extraits de Flacourtia rukam .............................................................. 131
Figure n° 9 : HPLC analytique des extraits 4 des feuilles, écorces, branches et racines de F.
rukam ..................................................................................................................................... 132
Figure n° 10: Cleome chelidonii L. .......................................................................................... 190
Figure n° 11: Dolichandrone spathacea (L. f.) K. Schum. ....................................................... 190
Figure n° 12: Flacourtia rukam Zoll. & Moritzi ....................................................................... 191
Figure n° 13 : Chromatogramme HPLC de l’extrait 4 méthanolique de C. chelidonii ............ 201
Figure n° 14 : Chromatogramme HPLC de l’extrait 4 méthanolique de D. spathacea .......... 208
Figure n° 15 : Chromatogramme HPLC de l’extrait 4 méthanolique de F. rukam ................. 218
LISTE DES TABLEAUX
Tableau n° 1: Activité anti-radicalaire des Flacourtia .............................................................. 38
Tableau n° 2: Activité antimicrobienne des Flacourtia ............................................................ 39
Tableau n° 3 : RMN 1H et 13C du quercétol dans les composés CF-1 à CF-13 .......................... 49
Tableau n° 4 : RMN 1H et 13C du kaempférol des composés CF-14 à CF-16 ............................ 50
Tableau n° 5 : RMN 1H et 13C de la partie glycosidique des composés CF-1 à CF16 ................ 53
Tableau n° 6 : Données spectrales UV du composé CF-2 ........................................................ 59
Tableau n° 7 : Ion de masse de CF-8 à CF-11 ........................................................................... 64
Tableau n° 8 : RMN de la position 6 du β-D-glucose dans CF-8 à CF-11 .................................. 64
Tableau n° 9 : Caractéristiques spectrales UV de CF-14 .......................................................... 68
Tableau n° 10 : RMN de la partie aglycone de CM-1 à CM-3 .................................................. 75
Tableau n° 11 : Test au DPPH : pourcentage d’inhibition et CI des flavonoides glycosylés
50
(CF-1 à CF-14) de Cleome chelidonii ......................................................................................... 87
Tableau n° 12 : RMN 1H et 13C de β-D-glucopyranose des composés DSI-1 à DSI-16 ............. 93
Tableau n° 13 : RMN 1H et 13C de la partie aglycone des composés DSI-7 à DSI-10, DSI-15,
DSI-16 ....................................................................................................................................... 97
Tableau n° 14 : RMN 1H et 13C de la partie aglycone du catalpol dans DSI-1 à DSI-6 et DSI-12
à DSI-14 .................................................................................................................................. 107
Tableau n° 15 : RMN 1H et 13C de β-D-glucopyranose de DSC-8 à DSC-10 ............................ 111
Tableau n° 16 : RMN 1H et 13C de la partie sapogénine de DSC-8 à DSC-10 ......................... 121
Tableau n° 17 : Concentration minimale inhibitrice (CMI) des cinq extraits foliaires de D.
spathacea ............................................................................................................................... 126
Tableau n° 18 : Bioautographie des composés actifs ............................................................ 127
Tableau n° 19 : CMI de DSC-1, DSC-2, DSC-4, DSC-17, DSI-6 et DSI-9 .................................. 128
Tableau n° 20 : RMN du β-D-glucopyranose (FRP-1 à -14) .................................................... 138
Tableau n° 21 : RMN 1H, 13C et HMBC de l’alcool benzylique de FRP-1 ................................ 139
Tableau n° 22 : RMN 1H, 13C et HMBC de l’alcool benzylique de FRP-5 ................................ 139
Tableau n° 23 : RMN 1H et 13C de l’alcool benzylique (FRP-1 à FRP-14) ............................... 140
Tableau n° 24 : RMN 1H et 13C de la partie R = 1,2,6-trihydroxy-3-oxo-cyclohex-4-enoate
1
(FRP-1 à FRP-5) ....................................................................................................................... 148
Tableau n° 25 : Spectres de masse de FRP-1 à FRP-5 et hypothèses de structures. ............. 149
Tableau n° 26 : RMN 1H et 13C de la partie R = 1,2-dihydroxy-3-oxo-cyclohex-4-enoyle (FRP-
1
6 et FRP-7) .............................................................................................................................. 158
Tableau n° 27 : RMN de la partie glycérol des Syringylglycérol 8-O-β-D-glucopyranosides . 166
Tableau n° 28 : RMN de FRD-9 et diastéréosisomères. ......................................................... 174
Tableau n° 29 : CMI des extraits foliaires de Flacourtia rukam ............................................. 176
Tableau n ° 30 : Bioautographie des composés isolés de F. rukam contre Staph. aureus CIP
53.154 ..................................................................................................................................... 177
Tableau n° 31 : CMI des composés antibactériens de F. rukam ............................................ 178
Tableau n° 32 : Phases mobiles utilisées pour la CCM .......................................................... 192
LISTE DES ABBREVIATIONS

CF-n° Désignation des composés flavonoides dans Cleome
chelidonii
CM-n° Désignation des composés mégastigmanes dans Cleome
chelidonii
CD-n° Désignation des composés divers dans Cleome chelidonii
DSI-n° Désignation des composés iridoides dans Dolichandrone
spathacea
DSC-n° Désignation des composés divers dans Dolichandrone
spathacea
FRP-n° Désignation des composés phénoliques dans Flacourtia
rukam
FRD-n° Désignation des composés divers dans Flacourtia rukam
ACN Acétonitrile
AcOEt acétate d’éthyle
Ara α-L-arabinose
ATCC American type culture collection
ax axial
CC Chromatographie sur Colonne ouverte
CCM Chromatographie sur Couche Mince
CCM-prép Chromatographie sur Plaque Préparative
CD Dichroïsme circulaire
CCF Chromatographie sur Colonne Flash
CFU Colony-forming unit
CI Concentration Inhibitrice à 50%
50
CIP Collection of the Institut Pasteur
CMI Concentration Minimale Inhibitrice
COSY COrrelated SpectroscopY
d doublet
dd doublet de doublets
ddd doublet de doublets de doublets