JICOA’15 Université Badji Mokhtar de Annaba Université des Sciences et de la Technologie Houari Boumediene d’Alger Faculté des Sciences Département de Chimie 3 ème Journées Internationales de Chimie Organique de Annaba Réalisé par: Faculté des Sciences Département de Chimie R. Mékaoui a, F. Benkaci-Ali a, G. Scholl b, G. Eppe b, T. Kerris c, F. Dreis c, a University of Sciences and Technologies Houari Boumediène, Faculty of Chemistry, Laboratory of Organic and Functional Analysis, U.S.T.H.B, B.P. 32 El Alia, Bâb Ezzouar, Algiers, Algeria, tel/fax: 00213(0) , b Laboratory of Mass Spectrometry, L.S.M, University of Liege, Allée du 6 Août, Bât B6c, 4000 Liege (Sart-Tilman), Belgium c Parc National du Gouraya – Béjaia Sidi Touati, route du Gouraya, Béjaia, Algérie. Analysis of Algerian Bupleurum Fruticosum L. by headspace solid-phase microextraction-gas chromatography–mass spectrometry

Objectif de travail L'objectif de cette recherche est de développer la méthode d’extraction « HS- SPME » en combinaison avec une technique d’analyse « GC-MS » qui peuvent être utilisées pour la détection des composés volatils de Bupleurum fruticosum L. et pour cela nous avons étudié les effets de certains paramètres sur l'extraction, tel que le type des fibres, la masse de l'échantillon ainsi que la taille des particules.

L’hydrodistillation (HD) est une méthode conventionnelle d'extraction des huiles essentielles à partir de plantes médicinales. Cependant, elle a souvent besoin d’une grande quantité d'échantillon, ainsi qu’une température et durée de mise en marche souvent trop élevées, ce qui engendre la dégradation des molécules actives et la formation des artefacts. Pour cela, ces dernières années, la micro- extraction en phase solide (SPME) a acquis une large acceptation en tant que technique d'extraction efficace pour une grande variété d'échantillons. Le support végétal de notre étude est constitué de graines, tiges et feuilles broyées de Bupleurum frruticosum L., ces dernières contient des composés biologiquement actifs tels que le pinène et le phéllandrene. Les propriétés antibactérienne et anti-inflammatoire justifient le choix de la plante. Introduction

Préparation des échantillons M={0,05; 0,02; 0,1}gM=0,02g Figure 1: Préparation des échantillon pour l’extraction par SPME.

Figure 2: L’appareil HS-SPME

Conditions opératoires SPME Appareil: Supelco: SAAB-57330U Temps de chauffage: 10min Temperature du thermostat: 45°C Temps de désorption: 5min GCMS Appareil: HP 6890 standard model coupled with MSD Colonne apolaire HP5-MS. T°=60°C durant 8min puis augmente à 250°C à raison de 4°C/min et enfin maintenue à 250°C pendant 10 min. Mode d’injection: splitless Volume d’injection: 1µl

Résultats et discussion a) Effet de la fibre Figure 3: Effet de la fibre sur la surface totale des composés extraite des différents organes de Bupleurum fruticosum L.

FeuillesTigesGraines FibresPDMSPDMS/DVBPDMSPDMS/DVBPDMSPDMS/DVB Monoterpènes Sesquiterpènes Tableau 2: Distribution des composés dans les deux fibres FeuillesTigesGraines Fibres PDMSPDMS/DVBPDMSPDMS/DVBPDMSPDMS/DVB Composés identifiés juste par une seule fibre Tableau 1: Nombre de composés spécifique pour chaque fibre

b) Effet de la taille des particules Figure 4: Effet de la taille des particules sur la surface totale des composés extraite des différents organes de Bupleurum fruticosum L.

FeuillesTigesGraines 250µm85µm250µm85µm250µm85µm Monoterpènes+++ Sesquiterpènes+++ Alcools+++ Aldéhydes+++ Cétones+++ Esters+++ Tableau 3: Effet de la taille des particules sur les classes chimique de B.F extraite

c) Effet de la masse d’échantillon Figure 5: Effet de la masse de l’échantillon sur la surface totale des composés extraite des différents organes de Bupleurum fruticosum L.

N° Bupleurum fruticosum L. leaves Compounds% PDMSDVB-PDMS dp 1 =250µmdp 2 =85µmdp 1 =250µm m 1 =0.1gm 2 =0.02gm 1 =0.1gm=0.02g 1α-Pinene β-Pinene β-Phellandrene (E)-β-Ocimene γ-Terpinene (E)-Anethole δ-Elemene Eugenol tr 9α-Yalagene α-Copaene β-Cubebene β-Elemene Methyl eugenol (E)-Caryophyyllene Germacrene D Bicyclogermacrene δ-Cadinene Foeniculin Tableau 4: Composés majoritaires identifiés dans la volatile des feuilles de B.F obtenue par HS-SPME

N°Compounds Bupleurum fruticosum L.stems % PDMS PDMS- DVB dp 1 =250µmdp 2 =85µmdp 1 =250µm m 1 =0.1gm 2 =0.05gm 3 =0.02gm 1 =0.05gm 2 =0.02gm=0.02g 1α-Pinene Sabinene β-Pinene β-Phellandrene δ-Elemene α-Copaene β-Cubebene Germacrene D trans-β-Guaiene α-Buluesene γ-Cadinenetr δ-Cadinene tr 13Zonarene Spathulenol Tableau 5: Composés majoritaires identifiés dans la volatile des tiges de B.F obtenue par HS- SPME

N°Compounds Bupleurum fruticosum L. seeds PDMSDVB-PDMS dp 1 =250µmdp 2 =85µmdp 1 =250µm 0.1g0.05g0.02g0.006g0.05g0.02g 1α-Pinene β-Pinene β-Phellandrene (E)-β-Ocimene γ-Terpinene Terpinolene α-Copaene (E)-Caryopyyllene (Z)-β-Farnesene Spirolepichinene α-Buluesene Tableau 6: Composés majoritaires identifiés dans la volatile des graines de B.F obtenue par HS-SPME

Monoterpènes62.24%55.16% Sesquiterpènes28.1%36.98% dp 1 =250µm m 1 =0.1gm 2 =0.02g a)Feuilles: b) Tiges: Monoterpènes (%) Sesquiterpènes (%) dp 1 =250µmdp 2 =85µm m 1 =0.1gm 2 =0.05gm 3 =0.02gm 1 =0.05gm 2 =0.02g c) Graines: Monoterpènes (%) Sesquiterpènes (%) dp 1 =250µmdp 2 =85µm m=0.1gm=0.05gm=0.02gm=0.006gm=0.05gm=0.02g

Selon notre étude, les conditions optimales pour la HS-SPME sont les suivantes:  fibre de PDMS,  Masse des échantillons: 0,1 g  taille des particules: 250µm.  La composition qualitative et quantitative des volatiles obtenues par HS-SPME est liée à plusieurs paramètres tels que la dimension de particules, masse utilisée et le mode broyage. Pour évaluer efficacement la composition des substances volatiles de plants, il est nécessaire de tenir compte de tous ces paramètres.  Les composés obtenus par la HS-SPME sont fortement conditionnés par la polarité et la volatilité des composés étudiés, et par la composition et l'état physique de la matrice végétale. Conclusion