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chemistry of bioactive natural products

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UNIVERSIT DE LUBUMBASHI FACULT DES SCIENCES Dpartement de Chimie

ISOLEMENT ET CARACTERISATION DE LA TRIGONELLINE EXTRAITE DE DIOSPYROS MWEROENSISCT SHENGO LUTANDULARecherches pour lobtention du Diplme dEtudes Suprieures (2006-2007) (2006Orientation: Chimie

PLAN DE PRESENTATIONINTRODUCTION 1. Choix de Diospyros mweroensis 2. Donnes bibliographiques 3. Prsentation du matriel vgtal 4. Rsultats et discussions CONCLUSION

IntroductionBut de la recherche

tudier les espces vgtales locales appartenant

au genre Diospyros caractriser leurs substances naturelles Contribuer la recherche des molcules dintrt pharmacologique

1. Choix de Diospyros mweroensis Plantes tropicales appartenant aux Ebenaceae et accessibles au Katanga

Plantes trs utilises en mdecine traditionnelle Plantes ichtyotoxiques Nombreuses recherches y relatives cause delintrt suscit auprs des chercheurs notamment les chimistes et les pharmaciens

2. Donnes bibliographiques

Le genre Diospyros est une source:1. Des naphtoquinones et leurs drivs 2. Des triterpnes 3. Des quelques htrosides

- Substances dintrt pharmacologique- Sources potentielles des mdicaments

Quelques molcules activesMolcules actives Espce vgtale Proprits Structures

Diospyros Plumbagine maritima et et ses Antibactriennes2 D. drivs novoguinensi sElliptinone

OR36 5 1 7 8 4 10 3 9 2

R1 R2

OHO

OO CH3

Diospyros mweroensis Diospyros mollis

Ichtyotoxiques31

H3C

OH

O

OH

O

[Glu] O OH

[Glu] OH O

Diospyrol

Anthelminthiques1CH 3 O CH3

3. Prsentation du matriel vgtalNom scientifique Diospyros batocana33 Diospyros mespiliformis33 Nom vernaculaire Lushilamboto Kasangola Katula Kampombwe ou Mtumbatupa Langue vernaculaire Bemba Sanga Bemba, Sanga, Lamba

Diospyros mweroensis31

Bemba

mupeta Diospyros pallens24 Muntufita

Tabwa Bemba

Diospyros mweroensis

Intrt de la trigonelline La trigonelline est une molcule active possdant les proprits suivantes:

- Anticancreuse

- Antiseptique - Anticholestrolmique - hypoglycmiante

4. Rsultats et discussions 4.1. Extraction des substances naturelles 4.2. Travaux de purification 4.2.1. Purification par extraction solvantsolvant-solvant 4.2.2. Purification chromatographique 4.3. Dtermination de la structure de la trigonelline

4.1 Extraction des substances naturelles500g dcorces de tiges Filtrat 750ml CH2Cl2

Ecorces de tiges sches 3x750ml MeOH Filtrat vapor (20.0g)

Ecorces de tiges puises (marc)

4.2.Travaux de purification4.2.1. Purification par extraction solvantsolvant-solvant 4.2.2.Purification chromatographique - Sur colonne sur silice RP-C18 RP- Par HPLC sur silice RP-C18 RP-

4.2.1. Extraction par solvants

Extrait brut (8.00g) 50ml HCl 0,1%

Filtrat

Dpts organiques2x50ml hexanePhase organique Rsidu (0.0902g)

Phase aqueuse

2x50ml Ether dithyliquePhase organique Rsidu ngligeable

Phase aqueuse

2x50ml Actate dthyle

Phase org. Rsidu (0.0528g)

Phase aqueuse Rsidu (1.582g)

4.2.2. Purification chromatographique

Par chromatographie sur colonne remplie de silice RP-C18 RPavec le systme des solvants MeOH/H2O exploitant le MeOH/H gradient de rapports en volume 80 40% du MeOH

HPLC: Chromatographie liquide haute performance- Sur silice RP-C18 avec le systme des solvants MeOH/H2O RPMeOH/H - Dbit dinjection 1ml/min et un gradient dlution de 100 70 % en volume de MeOH

1582 mg

Chromatographie sur silice RP-C18

246,8mg (15,6%)

378,1mg (23,9%)

170,9mg (10,8%)

170,9mg (10,8%)

189,8mg (12,0%)

118,6mg (7,5%)

117,1mg (7,4%)

189,8mg (12,0%)

Purification par HPLC

31,64mg de Trigonelline (0,40%)

0,40% du poids de lextrait brut (20g) et Rf 0,39 sur couche mince de silice dans

EtOH/H2O 9:1

4.3 . Dtermination de la structure de la

trigonelline1. Spectre RMN-proton dans le mthanol deutri avec RMNTMS comme talon interne 300MHz 2. Spectre UV-visible dans le systme des solvants UVMeOH/H MeOH) MeOH/H2O (100 30% de MeOH) 3. Spectromtrie de masse impact lectronique utilisant 70eV

Donnes spectrales RMN-proton RMNO4 5 3

Attribution des signaux et multiplicit

Donnes de la 37littrature37-39 ( en ppm)

Donnes obtenues ( en ppm)

OCH3, s H5, t H4 et H6, d H2, s 4,45 8.09 8,85 (8Hz) 8.84 (6Hz) 9,13 4,43 8.06 (7Hz) 8,90 (8Hz) 8,86 (6Hz) 9,20

-

6

+ N 1 CH 3

2

Trigonelline 26

H2O

MeOH

O4 5 3

+ N CH3

O-

-

6

+ N 1 CH 324+6

2

5

Donnes spectrales UV-Visible UVDonnes de la littrature26, 36Systme de solvants (proportions) ( longueurs donde en nm) Bande dabsorption maximale (nm)

Donnes obtenuesSystme de solvants (proportions) ( longueurs donde en nm) Bande dabsorption maximale (nm)

DEA+AcOH (pH=5,3)/MeOH (73) (7 (260 400nm) H2O/MeOH/AcOH (2079 099 (20791 0991) (260 400nm)

263.3 MeOH / H2O (1 0, 8 2 73) (1 8 7 (210 390nm) 264.0 265.5

Donnes spectrales de masseMasse du fragment ionique Intensit du signal ou (dalton) abondance relative du fragment (%) 138 (M + H) + 123 [(M + H) + - CH3] 107 [(M + H+)- OCH3] 94 [(M + H) + - CO2] (pic de base) base) 48

53 49 100

O4 5 3 , O- H

-

6

+ N 1 CH 3

2

Trigonelline 26

Conclusion1. Extraction des substances naturelles : 4% (20g dextraits bruts obtenus partir de 500g du matriel vgtal) 2. Purification des substances naturelles (Extraction par solvant et chromatographies) : elle a permis chromatographies) dobtenir 31,64mg de trigonelline (0,40%) 3. Donnes spectrales ( celles de RMN-H, UV-Vis et RMN- UVSM compares celles de la littrature): Elles sont littrature): concordantes pour la structure de la trigonelline isole de Diospyros mweroensis.

Annexes

Unit HPLC double dtection UV-Visible et SM UV-

Pilotage dune HPLC par un logiciel CHEM STATION (Agilent technologies Inc)

Systme dinjection de lchantillon

Caractristiques de la colonne HPLC

Prcolonne ou colonne de garde:L=0,4-1cm, garde:L=0,4DI=4,5mm avec traitement de passivation, chemisage en verre ou PEEK (polymre en polyethylene-etherketone) polyethylene-etherketone)

Disque en verre fritt: porosit 0,5m fritt: Colonne standard Zorbax: L=10cm, DI=4,5mm Zorbax: Colonne avec des faibles DI=2-4mm,1-2mm et DI=2-4mm,10,1-1mm pour les capillaires 0,1-

Silice RP-C18 RP-

Dtecteurs utiliss en chromatographie Dtecteur conductibilitthermique (universel)

Dtecteur ionisation deflamme (spcifique aux composs organiques en CPG)

Dtecteur

thermoionique(spcifique aux composs de P et de N)

Dtecteurs utiliss en chromatographie Dtecteur capture

lectronique (spcifique aux drivs halocarbons)

Dtecteurs photophoto-

ionisation (spcifique aux hydrocarbures et les composs de S et de P)

Dtecteur par rfractomtrie diffrentielle

Principe de lanalyse en spectroscopie RMN

Appareil RMN (BRUKER avance 500)

Principe de la spectromtrie de masse

Spectromtre de masse