Les Alcaloïdes
Les alcaloïdes
Ce sont des substances d’origine biologique et le plus souvent végétale (il n’en n’existe que des rares représentants dans le règne animal), éventuellement reproductibles par synthèse, azotées, de réactions alcalines plus ou moins prononcées et douées à faible dose de propriétés pharmacodynamiques marquées. Leurs noms se terminent toujours par « ine »
Les alcaloïdes renferment toujours du carbone, de l’hydrogène et de l’azote, et le plus souvent, en plus, de l’oxygène (exceptionnellement quelques alcaloïdes contiennent du soufre).
Pour la recherche des alcaloïdes on doit recourir à quelques réactions de précipitations :
- Une pincée de poudre végétale à laquelle on ajoute une petite d’eau distillée acidulée (acide sulfurique à 0.5 de normalité).
-On filtre et on repartit sur des tubes à essai et on ajoute une goutte dans chaque tube un millilitre de chacun de réactifs suivants :
-Réactif de Bouchardat (iodo – ioduré) : précipité brun
-Réactif de Valsner Mayer (mercuri –iodure de potassium) : précipité blanc jaunâtre
-Réactif de Drangdroff (iodobismuthite de potassium) : précipité orangé à rouge
-Réactif de Bertrand (silicotungustique ou phosphotungustigue ) précipité blanc jaunâtre. Cette réaction est spécifique pour la recherche des alcaloïdes dérivés de la quinoléine.
Seulement certaines réactions particulières de coloration caractéristique peuvent indiquer l’identité d’alcaloïdes :
-Acide nitrique concentré = brucine = rouge, colchicine = violet
-Réactif sulfontrique : conessine = jaune = bleu violet
-Réactif sulfomolybdique : morphine = violet
-Réactif sulfovanadique : strychnine = violet
-Réactif sulfosélénieux : codéine = vert émeraude
-Réactif sulfoformolé : morphine = pourpre = bleu
-Réactif à l’acide sulfurique : bleu violacé ou rouge avec les alcaloïdes indoliques.
Extraction des alcaloïdes
Comme les alcaloïdes se trouvent le plus souvent sous forme de sels d’acides minéraux ou organiques et parfois de combinaisons (avec les tanins en particulier), on pulvérise la drogue avec un alcalin.
Deux méthodes d’extraction d’alcaloïdes : la première étant par un solvant non polaire en milieu alcalin et le deuxième par un alcool acide
1. solvant non polaire en milieu alcalin :
-Drogue pulvérisée et humectée avec une solution aqueuse alcaline (chaux, soude pour déplacer les bases fortes)
-Extraction avec un solvant organique non polaire
-Le marc est jeté
-La solution organique (alcaloïdes, lipides, pigments..) est conservée
-On concentre soit par un chauffage doux soit on utilise un évaporateur rotatif
-On effectue sur le concentré un épuisement par un acide dilué (généralement on utilise l’acide sulfurique 0.5 N) et on procède à une extraction (liquide – liquide)
-La solution aqueuse alcaline acide est alcanisée
-Faire un nouvel épuisement par un solvant organique non miscible
-On obtient une solution organique alcaloïdes qu’il faut concentrer
-On aura alors un résidu d’alcaloïdes bruts
2. alcool acide
-drogue pulvérisée (ammoniaque, éther, alcool)
-ajouter alcool acide
-faire une lixiviation
-le marc est rejeté
-la solution extractive (alcaloïdes, amines, résines, pigments) est évaporée
-cette solution est reprise par un acide dilué (solution aqueuse acide contient des sels d’alcaloïdes impurs)
-la solution aqueuse acide est alors alcalinisée
-faire par la suite un épuisement par un solvant non miscible
-séparer la solution organique d’alcaloïdes
-évaporer cette solution pour obtenir un résidu d’alcaloïdes bruts
Faire les réactions de précipitations des alcaloïdes pour vérification
Faire une CCM (chloroforme –méthanol 93/7) et révéler par UV puis les réactifs correspondants des alcaloïdes ; mais le plus souvent on utilise celui du Dragandorff
Les différents types d’alcaloïdes bruts obtenus sont ensuite purifiés. Généralement on utilise des colonnes avec un support de silice (différents types et différents granulométries sont disponibles par les laboratoires). Se référer aux différentes monographies pour effectuer une purification de chaque plante à alcaloïde.
Différents types d’alcaloïdes : ils sont classés selon la structure du noyau
-alcaloïdes non hétérocycliques, amines alcaloïdes = protoalcaloïdes = amines biogènes : hordénine, mescaline, éphédrine, galégine, colchicine qui possède un noyau tropolone et dont l’azote, extranucléaire, se trouve sur une chaîne latérale acétamide
-alcaloïdes hétérocycliques : ce sont les plus nombreux : dérivés de pyrrole = pyrrolidine : noyau est totalement hydrogéné , hygrine des feuilles de coca, dérivés de la pyridine ou pipéridine : alcaloïdes de la ciguë, cicutine ou conine, de la noix d’Arec (arécoline) de la lobélie (lobéline) ; chez le tabac on trouve la nicotine dont le noyau est N-méthyl pyrrolidine et pyridine ; la pelletiérine du grenadier a deux noyaux : pyridine et pipéridine.
Dérivés du tropane à noyau bicyclique = N-méthyl pipéridine et N-méthyl pryrrolidine)
-alcaloïdes des solanacées (hyoscyamine, scopolamine), feuille de coca (cocaïne), pseudo pelletérine du grenadier.
Dérivés de la quinoléine :
-Angusture (cusparine) et surtout de l’écorce de quinquina (quinine, quinidine, cinchonine) (noyaux quinoléique et quinuclidique)
Dérivés de l’isoquinoléine :
-alcaloïdes de l’opium (papavérine : benzylisoquinoléine), de l’hydrastis (hydrastine, berbérine), des curares de Ménispermacéess (d- tubocurarine : bisbenzylisoquinoléine), alors que la salsoline des Salsola est une tétrahydroisoquinoléine.
Dérivés de l’aporphine (isoquinoléine + phénanthrène) :
-boldo (boldine)
Dérivés du norlupinane (ou octahydropyridocoline ou quinolizidine) :
-genêt à balai (spartéine) des cytises (cytisine), des lupins (lupanine)
Dérivés de la pyrrolizidine de divers Séneçons, de quelques légumineuses et borraginacées qui sont importants par leur toxicité.
Dérivés de l’indole ou benzopyrrole :
-l’orge (gramine ou donaxine), ergot de seigle (noyau de l’ergoline = indole + quinoléine hydrogénée : ergométrine, ergotamine, rauwolfia (ajmaline, ajmalcine, réserpine), yohimbe : yohimbine, Iboga (ibogaïne), pervenche (vincamine,vincaleucoblastine), fève de Calabar (ésérine) , noix vomique (strychnine, brucine)
Dérivés de limidazole ou glyoxaline :
-jaborandi (pilocarpine)
Dérivés de la purine (imidazole + pyrimidine) :
-cola, du thé, du café (caféine, théophylline, théobromine)
-Alcaloïdes à structure stéroïdique : substances de noyau cyclopentanoperhydrophénanthrénique et un cycle azoté : Alcaloïdes des Veratrum, de la Cévadille (protovératrines A et B). Glucoalcaloïdes des Solanacées dont l’hydrolyse fournit des oses et des alcamines à 27 atomes de carbone (solanidine, tomatidine). Alcaloïdes des Hollarrhena (conessine) des Funtumia (funtumine).
-Alcaloïdes à structure terpénique : des Aconits et des Delphinium qui ont une structure complexe que l’on rattache aux diterpènes
-Alcaloïdes polypeptidiques ou speudo alcaloïdes : de structure cyclique, ils sont composés d’un amino-phénol uni à 3 ou 4 acides aminés : Ce sont les alcaloïdes des Rhamnacées.
Propriétés physiques et chimiques des alcaloïdes :
-Alcaloïdes non oxygénés sont liquides, volatils, entraînables à la vapeur d’eau (conine, nicotine…)
-Alcaloïdes oxygénés sont solides et cristallisables et parfois colorés (berbérine, sanguinarine..)
-Certains alcaloïdes sont doués de pouvoir rotatoire.
-Les spectres UV, IR, RMN, sont utiles pour la détermination de leur structure.
-Les Alcaloïdes présentent tous des propriétés alcalines plus ou moins marquées.
Ils sont généralement dosés par : Retour (volumétrique), Pondéral, Colorimétrique.
Propriétés pharmacologiques des alcaloïdes :
Leurs propriétés sont généralement variées et dépendent de leurs composantes Chimiques par exemple :
-Action sur le système nerveux central. comme anti dépresseur : codéine, morphine….
-Action sur système nerveux autonome : excitant du sympathique : hordéine, éphédrine.
-Action sur les vaisseaux : hypertenseur : hydrastine.
-Action sur la circulation sanguine : vincamine : améliore la circulation cérébrale.
-Action antibiotique, antiparasitaire, anthelminthiques à des doses variées : quinine toxique pour l’hématozoaire du paludisme.
-Action antitumorale : vincaleucoblastine de la Pervenche.
Forme d’utilisation des alcaloïdes :
-Teinture : Jusquiame, belladone.
-Extrait : Aconit, noix vomique
-A l’état pur (après extraction) : hyoscyamine ou scopolamine (jusquiame, belladone ou datura), éphédrine (Ephédra), Esérine (Fève de Calabar), spartéine (genêt à balai), réserpine, ajmalicine, ajmaline (Rauwolfia).
Certains alcaloïdes à l’état sec perdent leurs propriétés après des années de conservation. Le contrôle des extraits secs des alcaloïdes purs est exigé chaque année.