Transcript ﺟﺎﻣﻌﺔ ﺑﺸﺎﺭ ﺣﻮﻟﻴﺎﺕ

Annales de l’Université de Bechar N° 1
2005
1 ‫ﺣﻮﻟﻴﺎﺕ ﺟﺎﻣﻌﺔ ﺑﺸﺎﺭ ﺍﻟﻌﺩﺩ‬
‫ﺣﻮﻟﻴﺎﺕ ﺟﺎﻣﻌﺔ ﺑﺸﺎﺭ‬
Annales de l’Université de Bechar
N° 1, 2005, 1 ‫ﺍﻟﻌﺩﺩ‬
ISSN : 1112-6604
REACTIONS « IN SITU » DANS LE PROCEDES
D’EXTRACTION DES HUILES ESSENTIELLES
A. SAAD1, A. CHERITI*1, N. BELBOUKHARI1 & S. GHEZALI 2
1)
Laboratoire de Phytochimie & Synthèse Organique
Centre Universitaire de Béchar, 08000, Béchar.
[email protected]
2)
Département de Chimie Industrielle
IAP, 35000, Boumerdès, Algerie.
Résumé
Au cours de l'hydro distillation, la vitesse de vaporisation des huiles essentielles du matériel
végétal est influencée non seulement par la résistance à la diffusion de l'huile essentielle à
travers les tissus cellulaires, mais aussi par le degré de solubilité de ces constituants volatils
dans l'eau. De même, certaines réactions chimiques ( élimination, réarrangement,…) peuvent
avoir lieu au cours du processus d’extraction en présence de l’eau.
Mots clefs : Plante, Huiles Essentielles, Eau, Hydro distillation, Conversion Chimique.
I- Introduction
Les plantes médicinales occupent une place importante dans les soins de santé des populations
et représentent une source importante de nouveaux médicaments [1, 2].
Dans la plupart des civilisations et depuis des siècles, l’intérêt des huiles essentielles est
connu comme base dans la fabrication de parfums, des savons, additif s alimentaires et
principes actifs en aromathérapie. Actuellement, la demande des huiles essentielles s'est
rapidement développée en hygiène et en formulation des soins sanitaires [3, 4]. Les chimistes
ont joué un rôle important pour faire progresser l'usage des plantes par la mise en valeur des
principes actifs issues des différents mode d'extraction et d’identification structurale [5, 6]
Pratiquement, plusieurs techniques sont disponibles pour l’extraction des huiles essentielles à
partir des plantes aromatiques et médicinales, mais la distillation par entraînement à la vapeur
d’eau reste la technique ancienne la plus utilisée [7].
Dans le cadre de la valorisation des plantes médicinales du sud ouest Algérien entrepris par
notre laboratoire, nous nous somme intéressés à l’extraction, l’identification et l’évaluation
antimicrobienne des métabolismes secondaires (flavonoides, saponosides et huiles
essentielles) de quelques plantes endémiques du sahara (Bubonium Gravoelens, Launea
Arborescens et Limonastrium fee) [8 – 12].
Souvent au cours de nos travaux phytochimiques, nous sommes confrontés à des problèmes
techniques d’extraction qui peuvent engendrer des artefacts sur les structures des composés
naturels isolés.
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Due à leur fragilité structurale, et les conditions opératoires d’extraction dures, les substances
terpéniques constituant les huiles essentielles peuvent être le siège de transformations
chimiques au cours du procédé d’hydro extraction, ce qui a été signalé par différents travaux
scientifiques [ 13 – 16].
Nous traitons dans cet article l'effet qu’exerce l'eau de distillation sur la quantité et la qualité
des huiles essentielles des plantes aromatiques.
II- Changements quantitatifs et qualitatifs des huiles essentielles lors des procédés d’hydro
distillation
Dans le domaine des huiles essentielles, toute une gamme d'approches est disponible, d'où la
difficulté du choix de la technique d'extraction, cependant la distillation reste la méthode la
plus utilisée pour l'obtention des composés volatils du fait qu'elle produit des substances
facilement analysables [7].
Durant les procédés de distillation des huiles essentielles, une partie de ces dernières devient
solubles dans l'eau de distillation ce qui conduit à des pertes quantitatives et qualitatives, ceci
est essentiellement dû à l'action relativement longue de la vapeur ou de l'eau bouillante sur la
masse végétale qui affecte certains constituants qui subissent des conversions chimiques (
hydrolyse, polymérisation, réarrangement, etc……).
Ces phénomènes sont particulièrement importants dans le cas de l'hydro distillation oŭ le
matériel végétal se trouve immergé dans l'eau. En effet, certains composés sont facilement
hydrolysables dans les conditions d' hydro distillation, c'est le cas des esters d'alcools
tertiaires.
Quantitativement, on constate [14], que durant la distillation de la matière végétale une
quantité d’huiles essentielles devient soluble dans l’eau de distillation et pour pouvoir la
récupérer, l’hydro distillat est agité pendant 30 minutes avec de l’hexane (Proportion 10 :1);
L’hexane est ensuite distillé pour donner les huiles essentielles secondaires. La composition
chimique de l’huile secondaire est comparée avec celle obtenue directement par hydro
distillation (huile essentielle primaire). Le pourcentage des huiles essentielles primaires et
secondaires sont respectivement 93,0 % et 7,0 % du rendement total en huile essentielle. Une
différence est nettement observée sur la composition des deux huiles. Ainsi l’huile essentielle
primaire est riche en hydrocarbures ( 8,5 – 9,4 %), formate de Citronellyle ( 6,2 - 7,5 % ) et
formate de Geranyle ( 4,1 -4,7 % ), à l’opposé l’huile essentielle secondaire est riche en
composés oxygénés à caractère organoleptique très important ( 88,9 - 93,9 % ).
La perte des constituants oxygénés dans l’eau de distillation rend l’aromaticité des huiles
primaires incomplète en terme de richesse en composés organoleptiques, d’où la nécessité de
mixer les deux fractions (primaire et secondaire) pour rendre l’huile essentielle plus naturelle
et plus aromatique.
L’étude des profiles chimiques des huiles essentielles primaires et secondaires [15] montre
que la distillation à la vapeur d’eau n’est pas efficace pour une extraction complète des huiles
essentielles à partir des plantes aromatiques, car une partie des huiles essentielle est perdue
dans l’hydro distillat.
Des travaux [16] sur l’extraction des huiles essentielles du romarin ( Rosmarinus officinalis)
par hydro distillation et par distillation à la vapeur d’eau, montrent que la composition
chimique des huiles essentielles obtenues par distillation à la vapeur d’eau est riche en
composés mono terpéniques, alors que ces derniers sont en petites quantités dans les huiles
essentielles obtenues par hydro distillation. Cette différence de composition est due aux
conversions chimiques en présence d’eau, qui résultent des réactions d’hydrolyse de ces
hydrocarbures mono terpéniques en alcools mono terpéniques.
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II- Réaction « in-situ » lors des procédés d’hydro distillation
Durant l'hydro distillation d’espèce de menthe (Mentha Citrata), la matière végétale et l'eau
constituent un milieu acide (PH= 5.5 - 6.5), ce qui favorise plusieurs réactions (élimination,
réarrangement,…) [13].
En effet, l'acétate de linalyle 1 par réarrangement allylique se converti en acétate de neryle 2
et de géranyle 3 ou par réaction d’élimination donne des mono terpènes acycliques :βmyrcène 4, β-ocimène 5 et trans- β-ocimène 6 (figure 1)
Les alcools mono terpéniques types α- terpineol 9, terpinène-4-ol 10 et 1,8-cineol 11 peuvent
être formés par hydratation du cation α- terpinyle 7 et le cation terpinène-4-yl 8 provenant de
l’acétate de linalyle 1 ( figure 2). Enfin les plantes aromatiques possédant
l’acétate de linalyle comme constituant majeur peuvent donner des quantités significatives
d’artefacts durant l’hydro distillation à cause de la présence d’eau.
CH3
CH3
OAc
+
H 3C
OAc
CH2
OAc
g
rran
Réa
-A
H 3C
1
CH3
cO
e me
nt
H3C
2
CH3
H 3C
CH2
3
CH3
CH2
CH3
H
CH3
CH2
H3C
CH3
4
+
CH2
H3C
CH3
5
+
H3C
CH3
6
Figure 1 : Transformation de l'acétate de linalyle 1 dans le milieu d’extraction
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H3C
OAc
1
CH2
H3C
CH3
- OAc
CH3
CH3
7
CH3
H2O
9
8
H 3C
CH3
OH
H 3C
H 3C
CH3
CH3
- H+
H 2O
CH3
CH3
10
11
O
OH
H 3C
H3C
CH3
Figure 2 : Formation « in situ » des alcools mono terpéniques
12
CH3
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III- Conclusion
Malgré le rôle que joue l'eau dans les procédés de distillation, étant un solvant de choix (coût
faible, inoffensif….) dans l'extraction des huiles essentielles, elle présente cependant des
limites.
Quantitativement, la solubilité de certains constituants des huiles essentielles dans l'eau
conduit à des pertes significatives surtout que la plupart de ces constituants sont des composés
oxygénés qui possèdent des propriétés organoleptiques importantes.
Qualitativement, l'action relativement longue de la vapeur ou de l'eau bouillante sur la masse
végétale conduit à des conversions chimiques (hydrolyse, élimination, réarrangement ….) de
certains constituants des huiles essentielles.
Enfin, des solutions ont été suggérées pour minimiser ces phénomènes de conversions
chimiques, tel que la réduction du temps de distillation et l'extraction des constituants dissout
dans l'eau de distillation par les solvants organiques, par micro onde ou par fluide
supercritique [17 -19].
Références
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