Extraction de terpènes (hydrocarbures)

[fresh-apple]

Bonjour à tous,

Je suis étudiant en troisième année de médecine, depuis quelque temps déjà je m'intéresse aux alternatives naturelles des médicaments, notamment aux huiles essentielles et aux terpènes qu'elles contiennent. Je souhaiterais extraire moi même ces terpènes, la manipulation n'étant pas très difficile, mais je me pose énormément de question, je voudrais notamment extraire le limonène des agrumes et le myrcène de la mangue (mais également d'autres terpènes).

Je pensais donc utiliser le fruit ou la partie du fruit contenant ce terpène, puis le mélanger avec un solvant, je ne cherche pas à obtenir un produit pur et la présence d'autres composés ne m'est pas un problème car aucun de ces composés n'est nocif, je veux simplement extraire le maximum de limonène ou de myrcène possible. Mais déjà là je bute, je trouve un bon nombre de solvant, mais il faudrait que je trouves un solvant "alimentaire" car l'extraction est destinée à al confection de mes propres huiles essentielles, je pensais à l'éthanol le plus pur possible (94%, je n'ai pas trouvé mieux) mais je me demandais si il n'existait pas un solvant plus spécifique ? de plus l'alcool étant apolaire qu'extrait-il (mes cours de chimie sont un peu loin.. hydrophile ? lipophile ? polaire ? apolaire ?) je vois que l'on extrait fréquemment le limonène avec de l'hexane dans l'industrie du parfum mais je ne pense pas que l'ingestion de celui-ci soit sans risque si ? je pensais alors chauffer le mélange extrait avec l'hexane, puisque la température d'évaporation de celui-ci est de 68°c tandis que celle du limonène est de 176°c, mais le chauffage, si lent et bas soit-il ne risque-t-il pas de dégrader le limonène ?

Enfin ce n'est que mes premières questions, je ne prends pas en considération ici les risques ni le matériel requis mais je remercie d'avance ceux qui me répondront. la logistique n'est absolument pas un problème et viendra par après, je voudrais juste savoir si dans un premier temps mon idée est viable.

En attendant de vous lire,

A bientot
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[Sephiroth300]

Bonjour,

Je vais essayer de répondre à quelques unes de tes questions.

Pour les extractions, on préfère souvent, et encore plus si on est assez novice en techniques de laboratoire, utiliser la technique de l'extraction liquide-liquide pour extraire des composés présents naturellement. Dans ton cas, on pourrait réaliser l'extraction sur le jus d'orange ou de mangue. Il te faudrait un solvant non-miscible à l'eau et qui solubilise mieux les composés que tu cites que l'eau.

Les composés que tu cites, limonène et myrcène, sont des composés très apolaires, ce sont en effet des hydrocarbures. Ils seront donc solubles préférentiellement dans des solvants apolaires, type chloroforme, éther diéthylique ou alcane(s). Attention, l'alcool est polaire et non pas apolaire comme tu le dis! Il solubilisera mal ce genre de composés, de plus, il est miscible à l'au (peu intéressant quand 80% du fruit est composé d'eau )

L'hexane est un composé extrêmement toxique du fait de ses produits de métabolisme. Tu peux utiliser du cyclohexane ou de l'heptane (si tu en as) qui sont nettement moins toxique. Le mieux ensuite est d'évaporer tes solvants à l'évaporateur rotatif si tu y as accès.

N'hésite pas si tu as d'autres questions

[fresh-apple]

Merci de ta réponse si rapide !

En fait les terpènes sont surtout présents dans la pulpe et la peau du fruit, je comptais donc mixer le fruit entièrement avant de le mélanger au solvant pendant un certain temps puis de passer le tout à travers un filtre (filtre à café ou quelque chose du genre), c'est également faisable non ? ou il y a quelque chose de plus compliqué que je n'ai pas compris ?

Deuxièmement, visiblement le gros problème semble être la présence d'eau, mais celle-ci est facilement évaporable non ? et puis si j'utilise un des solvants adaptés que tu me conseille la plupart de l'eau ne sera pas extraite, je suppose que j'aurais une couche superficielle flottante composée de mon solvant et des terpènes ? d'ailleurs les produits que tu cites sont-ils en vente libre ? (si tu ne connais pas la réponse je chercherais moi-même pas de soucis).

Pour l'évaporateur rotatif je pourrais sans doute y avoir accès mais sans aucune certitude, existe-il une autre méthode ? je viens de lire le descriptif de l'appareil sur wikipédia je suppose que son but est de faire évaporer une solution sans la chauffer à de trop hautes températures, si je chauffe à 100°c et que la température d'évaporation de mon limonène est à 176 cela veut dire qu'en dessous de cette température il n'y a pas de dégradation significative du produit ? ou cela n'a rien à voir ?

Je suis désolé, chaque réponse risque d'amener de plus en plus de question mais je ne suis pas chimiste et ce projet traîne dans ma tête depuis trop longtemps pour ne pas vraiment demander l'avis de personne connaissant bien le domaine, internet m’amenant plus de questions que de réponses.

[Sephiroth300]

Effectivement si les terpènes sont plus présents dans la peau ta technique me paraît faisable. Tu extrais avec un solvant comme j'ai cité, tu laisses décanter et tu récupères le surnageant (ie le liquide du dessus, sauf dans le cas du chloroforme). Tu peux répéter l'opération plusieurs fois avec du solvant neuf car une extraction n'est jamais totale.

Tu devrais pouvoir trouver ce genre de sur pas mal de sites internet comme cela http://www.mon-droguiste.com/heptane...AN08002DSN.cfm

En revanche, l'eau n'est pas du tout facilement évaporable. Il faut souvent chauffer bien au-dessus de 100°C et tu risques de dégrader, caraméliser, décomposer pas mal de composés présents dans le fruit. Pas forcément intéressant. A moins d'avoir à portée de main un lyophilisateur, évite à tout prix la présence d'eau dans ton produit!

[A voir en vidéo sur Futura]

[fresh-apple]

D'accord, ça me semble encore plus facile que prévu en fait et avec moins de matériel que je ne le pensais ! et dans le cas du myrcène, utiliserais-je le même solvant ? sur quelle base as tu choisis l'heptane ou le cyclohexane comme solvant ? car j'aimerais extraire plus d'une dizaine de terpènes différents pour ensuite les remélanger selon leurs effets et obtenir différents cocktails thérapeutiques. De plus, si je veux les diluer avec un produit "inoffensif" à la consommation, je dois forcément utiliser quelque chose de lipophile mais dois-je également faire attention à ce qu'il soit polaire ou apolaire ?

[Sephiroth300]

Tous les terpènes sont des hydrocarbures, aucun d'eux ne possède n'oxygène, d'azote...Ils seront donc tous sans exception (a priori) extrêmement solubles dans des solvants comme l'heptane, hydrocarbure lui aussi.

Au niveau solvant on distingue 2 grandes classes, les solvants polaires et les solvants apolaires.

Les solvants polaires (éthanol, acide acétique, DMSO, DMF...) sont souvent miscibles à l'eau. Ils solubilisent très bien des composés polaires à très polaires, comme des amines, des alcools, des acides carboxyliques...c'est-à-dire les composés plutôt hydrophiles/lipophobes.

Les solvants apolaires (heptane, éther diéthylique, chloroforme, acétate d'éthyle...) eux ne sont pas miscibles à l'eau. Ils solubilisent très bien des composés apolaires ou polaires, comme des alcanes, des alcènes, des hydrocarbures aromatiques...c'est-à-dire des composés plutôt hydrophobes/lipophiles.

Ici tu as des alcènes fortement apolaires. Ils seront donc solubles dans les solvants apolaires. Ces solvants ont malheureusement la fâcheuse tendance a être agressifs pour l'organisme. A toi d'être sûr d'en éliminer toute trace si tu veux les utiliser.

[fresh-apple]

Peux tu me confirmer que l'évaporateur rotatif (si il est bien configuré selon la température d'évaporation de l'heptane) élimine bien toute trace de celui-ci ? si non existe-t-il une autre méthode plus efficace ou complémentaire ? ou un solvant moins toxique mais si j'ai bien compris tu m'as déjà conseillé le moins toxique. et as-tu une idée de comment font-ils pour diluer les huiles essentielles si riches en terpènes ?

[Sephiroth300]

Non impossible de confirmer cela. En effet, pour énormément de mélanges de composés, on observe ce qu'on appelle des azéotropes, c'est-à-dire une ébullition commune de plusieurs de ces composés. Le mélange azéotrope le plus connu est le mélange éthanol/eau, pour lequel il n'est en aucun cas possible d'obtenir de l'éthanol pur par distillation (la vapeur contient toujours de l'eau, même à 78°C).

Le meilleur moyen de savoir s'il te reste de l'heptane est de réaliser une RMN sur le produit obtenu en fin d'évaporation. Si tu n'as pas accès à une RMN, tu peux peut-être réaliser une mesure de l'indice de réfraction par exemple. Ce sont des critères de pureté pour les liquides.

En me renseignant un peu de mon côté j'ai vu que le limonène pouvait être récupéré par hydrodistillation. A voir si cela pourrait être intéressant pour toi.

Pour ta dernière question, comme 99% des huiles essentielles, elles sont (fortement) diluées dans une huile végétale (olive, amande douce...) en fonction du mode d'application

[Sethy]

Si je devais extraire des huiles essentielles, j'opterais pour la distillation par entrainement.

Il s'agit d'une propriété particulière des liquides non miscibles qui fait qu'ils co-distillent et à une température d'ébullition inférieure au plus volatil des deux.

Autrement dit, si on plonge des plantes contenant des gouttes lipidiques dans de l'eau et qu'on fait bouillir, l'eau et l'huile distilleront à une température inférieure à 100°C.

[Sephiroth300]

Si je devais extraire des huiles essentielles, j'opterais pour la distillation par entrainement.

Il s'agit d'une propriété particulière des liquides non miscibles qui fait qu'ils co-distillent et à une température d'ébullition inférieure au plus volatil des deux.

Autrement dit, si on plonge des plantes contenant des gouttes lipidiques dans de l'eau et qu'on fait bouillir, l'eau et l'huile distilleront à une température inférieure à 100°C.

Effectivement j'en parlais dans mon dernier post, en tout cas pour le limonène. Cela peut être intéressant, mais ce n'est pas dit que ça fonctionnera sur tous les terpènes. L'avantage de l'extraction est que cela fonctionnera tout le temps, et ne nécessite pas le même matériel qu'une hydrodistillation!