BULLETIN
du MUSÉUM NATIONAL
d’HISTOIRE NATURELLE
PUBLICATION BIMESTRIELLE
sciences physico-chimiques
13
N° 504 NOVEMBRE-DÉCEMBRE 1977
BULLETIN
du
MUSÉUM NATIONAL D’HISTOIRE NATURELLE
57, rue Cuvier, 75005 Paris
Directeur : Pr M. Vachon.
Comité directeur : Prs J. Dorst, C. Lévi et R. Laffitte.
Conseillers scientifiques : Dr M.-L. Bauchot et Dr N. Halle.
Rédacteur : M me P. Dupérier.
Le Bulletin du Muséum national d’Histoire naturelle, revue bimestrielle, paraît depuis
1895 et publie des travaux originaux relatifs aux diverses branches de la Science.
Les tomes 1 à 34 (1895-1928), constituant la l re série, et les tomes 1 à 42 (1929-1970),
constituant la 2 e série, étaient formés de fascicules regroupant des articles divers.
A partir de 1971, le Bulletin 3 e série est divisé en six sections (Zoologie — Botanique —
Sciences de la Terre — Sciences de l’Homme — Sciences physico-chimiques — Écologie
générale) et les articles paraissent, en principe, par fascicides séparés.
S’adresser :
— pour les échanges, à la Bibliothèque centrale du Muséum national d’His¬
toire naturelle, 38, rue Geoffroy-Saint-Hilaire, 75005 Paris (C.C.P.,
Paris 9062-62) ;
— pour les abonnements et les achats au numéro, à la Librairie du Muséum,
36, rue Geoffroy-Saint-Hilaire, 75005 Paris (C.C.P., Paris 17591-12 —-
Crédit Lyonnais, agence Y-425) ;
— pour tout ce qui concerne la rédaction, au Secrétariat du Bulletin, 57, rue
Cuvier, 75005 Paris.
Abonnements pour l’année 1977
Abonnement général : France, 530 F ; Étranger, 580 F.
Zoologie : France, 410 F ; Étranger, 450 F.
Sciences de la Terre : France, 110 F ; Étranger, 120 F.
Botanique : France, 80 F ; Étranger, 90 F.
Écologie générale : France, 70 F ; Étranger, 80 F.
Sciences physico-chimiques : France, 25 F j Étranger, 30 F.
International Standard Serial Number (ISSN) : 0027-4070.
BULLETIN DU MUSÉUM NATIONAL D'HISTOIRE NATURELLE
3 e série, n° 504, novembre-décembre 1977, Sciences physico-chimiques 13
SOMMAIRE
J. Carbonnier, M. Massias et D. Molho. — Importance taxonomique du schéma
de substitution des xanthones chez Gentiana L. 23
M. Massias, J. Carbonnier et D. Molho. — Implications chimiotaxonomiques de la
répartition des substances osidiques dans le genre Gentiana L. 41
M. Massias, J. Carbonnier et D. Molho. — Xanthones de Swertia speciosa Wall.
Contribution à la chimiotaxonomie du genre. 55
504. I
Importance taxonomique du schéma de substitution des xanthones
chez Gentiana L.
par Jacques Carbonnier, Marcel Massias et Darius Moliio *
Résumé. — La composition en xanthones des fleurs de, cinq espèces de. Gentianella est examinée.
Les dérivés suivants sont caractérisés : dihydroxy-1,8 diméthoxy-3,7 xanthone chez G. tenella ■
hydroxv-l trimcthoxy-3,7,8 xanthone chez G. tenella, G. campestris et G. ramosa ; trihydruxy-1,3 8
diméthoxy-4,7 xanthone chez G. bellidifolia ; tétrahydroxy-1,3,5,8 xanthone et son glncoside en 8
chez G. campestris, G. ramosa, G, bellidifolia et G. germante,a ; trihydroxy-1,5,8 méthoxy-3 xanthone
et son glncoside en 8 chez G. tenella, G. campestris, G. ramosa, G. bullidifolia et G. germanica •
trihydroxy-1,3,8 niéthoxy-5 xanthone et dihydroxy-1,8 diméthoxy-3,5 xanthone chez G. campestris,
G. ramosa et G. bellidifolia ; trihydroxy-1,3,8 diméthoxy-4,5 xanthone chez G. campestris, G. ramosa
G. bellidifolia et G, germanica et son glucoside en 1 chez G. campestris, G. ramosa et G germanica.
Aucune xanthone n’est trouvée dans des Gentiana de la section Pneunwnanthe (G. pneumo-
nanthe et G. asdepwdeu).
Ces données confrontées avec les résultats publiés sur la répartition des xanthones dans Gen¬
tiana, montrent qu'il n’existe pas un schéma d’oxydation caractéristique de chaque sous-genre
mais que ces types de substitution traduisent les niveaux évolutifs des espèces.
Du point de vue taxonomique, seule la prise en considération, en tant que caractères de voies
biogénétiques possibles, est susceptible de rendre compte de la classification.
Abstract. - The flowers of flve speeies bclonging to the genus Gentiatiella were investigated
for xanthone rompounds. Following constituent» were found : l,8-dihydroxy-3,7-dimethoxv-
xanthene-9-one (G. tenella) ; l-hydroxy-3,7,8-trimethoxy-xanthene-9-one (G. tenella, G. campestris
and G. ramosa) : l,3,8-trihydroxy-4,7-dimethoxy-xantherie-9-one (G. bellidifolia) ; 1,3,5,8-tetra-
hydroxy-xanthene-9-one and the corrcsponding 8-glucoside (G. campestris, G. ramosa. G. belli¬
difolia and G. germanica) ; l,3,8-trihydroxy-fi-niethoxy-xaiithene-9-oiie and the corrcsponding
8-glucoside. (G. tenella, G. campestris, G. ramosa, G. bellidifolia et. G. germanica) ; 1,3,8-trihydroxy-
5-methoxy-xanthene ; -9-one and l,8-dihydroxy-3,5-dimethoxy-xanlhene-9-one (G. campestris, G.
ramosa and G. bellidifolia ) ; l,3,8-trihydroxy-4,5-dimethoxy-xanthene-9-one (G. campestrisG.
ramosa, G. bellidifolia and G. germanica) and tlie rorresponding 1-glneoside (G. campestris, G.
ramosa and G. germanica).
No xanthone was found in Gentiana speeies helonging to the section Pneurnonanlhû ( G. pneu-
monanthe and G. asdepiadea).
From thèse data, and those previously published on distribution of xanthones in the genus
Gentiana, it appears that oxîdation patterns characteristie of each subgenus cannot be distinguished •
however, thèse patterns are characteristie of the evolutionary levels attained by the speeies under
investigation.
From a taxonomical point of view, only the considération of the possible biogenetic pathways,
regarded as characters, may account for the classification.
Mots-clés : Gentianacées. Gentiana ; G. ciliata, G. tenella, G. campestris, G. ramosa, G. bellidifolia,
G. germanica. Xanthones ; glycosides de xanthones.
* Laboratoire de Chimie appliquée aux Corps organisés, Muséum national d’Histoire naturelle , 63 rue
Bufjon, 75005 Paris.
504, 2
24
JACQUES CARBONNIER, MARCEL MASSIAS ET DARIUS MOLHO
Lors d’un essai de chimiotaxonomie des Gentianacées [1], axé sur les positions de substi¬
tution des xanthones, nous avions remarqué que 80 % des xanthones du genre Gentiana
étaient oxygénosubstituées en 7, alors que 20 % l’étaient en position 5. Ces calculs, effectués
sur l’ensemble des résultats connus en 1971, nous avaient conduits à noter que ces 20 %
de xanthones oxygénosubstituées en 5 n’étaient dues qu’à deux espèces seulement : G. belli-
difolia Hook. et G. corymbifera Tirk. Ces deux taxons, d’origine australe, se différenciaient
ainsi très nettement du reste du genre.
Si l’on se réfère à l’ouvrage de Engler, on constate que le genre Gentiana a été subdi¬
visé, par Kiiznesov [2], en deux sous-genres : Gentiana et Gentianella, sous-genres que
Tutin [3] va jusqu’à élever au rang de genre. Or, il se trouve que G. bellidifolia et G, corym¬
bifera sont des Gentianella, alors que les autres espèces (étudiées à l’époque de ce point île
vue) se rattachent aux Gentiana. La substitution en 7 apparaissait donc comme carac¬
téristique * de ces dernières et celle en 5, des Gentîanelles. Seule G. ciliata L. semblait
échapper à la règle (4] ; généralement placée à la limite des deux sous-genres, cette Gentia-
nelle ne renferme, en effet, que des xanthones Lrisubstituées en 1,3,7 et tétrasubstituées
en 1,3,7,8 [5], schéma de substitution jusqu’à présent rencontré (dans le genre) dans les
Gentianes vraies exclusivement.
Nous avons ainsi été conduits à examiner ou à réexaminer les constituants xanthoniques
des fleurs de quelques autres Gentiana s.l. européennes, en accordant toute son importance
Tableau I. — Répartition des xanthones des fleurs de cinq Gentîanelles.
Schéma de substitution 1 , 3 , 7,8 1 , 3 , 4 , 7,8
Xanthones * 8 11 29 23
Noms &
TRIVIAUX -S §
X -S
24 25 26 27 28 30 31
«
y
"o
<X>
y
U
o
y
O
_C
’o
CÇ ®
%
o ‘X
'<V
*sÜ
Ô
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X
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x
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*35 C
y
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c
M
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£
3 s
X 'O
o X
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(h
o
o
X o
Xi
. 2
cfl
bnX
bc-a
U
bc o
G. lenella
G. campestris
G. ramosa
G. bellidifolia
G. germanica
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
* Les numéros des xanthones renvoient aux formules du tableau III.
1 Ce raisonnement exclut la mangiférine (C-glucosyl-2 tétrahydroxy-1, 3, 6, 7 xanthone), dont la
répartition relève d’autres considérations.
Tableau II. — Connaissances actuelles du contenu xanthonique de Gentiana L.
Sous-genres
Gentianella
Gentiana
Sections
Antarctophila Amarella
Comas-
toma
Cros-
sope-
lalum
Cyclostigma
Thylacites
Coelanthe
xanthones
5 \
I
1 Gentiséine
2 Gentisine
3 Isogentisine
4 OH-1 diOMe-3,7 xanthone
5 Gentiosidc
E
CD CD CJ3 CD CD CD CD CD
5
5
5
5
18 18
S
ta
2?
CO
=
§.
2.
2.
2.
CD'
CD
CD
CD
22
15
15
15 23
15 16 17 22
15 17 21 22
15 22
15
15
15 23
15 20
1 6 Norswertianine
7 Gentiakochianine
8 Swertiapérénine
9 Gontiacauléine
1Ü Isogentiacauléine
11 Oécussatine
12 Norswertiaprimevéroside
13 GentiakochianosidB
14 Gentiacauloside
15 Isogentiacauloside
16 Primevéroside de décussatine
17 GsntiabavBroside
18 Isogentiakochionoside
19 Gentiabavarutinoside
20 Désacétylgentiabavarutmoside
21 Norswertiaglucoside
22 Glucoside de gentiakochianine
5
5
4 5
4
4 5
4
4 5
4
4 5
37
28 37
37
37
37
37
29
37
28 37
4
4
37
37
37
37
37
37
37
28 37
4
4
4
37
37
37
37
37
37
18
29 37
28 37
4
4
4
28
4
28
4
4
4
4
4
4
29
28
4
4
29
28
29
28
38
28
29
4 26 27
4 25 27
4 27 36
4 26 27
4 24 25 27
4 26 27
1 23 DémAthylbellidifoline
24 Bellidotoline
25 Isobellidiluline
26 Swerchirine
27 Déméthylbellidifoline glucoside
28 Glucoside de bellidifoline
12 *
31 12 13 *
13 #
12 *
'— œ i 29 Giméthylbellidine
M ” ) 30 Corymbiférlne
T ~* ( 31 Glucoside de corymbiférine
14 *
30 14*
10 •
io-
Aucune xanthone (excepté la mangiférine) n'a été trouvée chez G. pneumonanthe (fleurs, feuilles ou racines : *), * : Présent travail - les n°* renvoient à la bibliographie.
G. asclepiadea (fleurs : " feuilles : 39) de la section Pneumonanthe ni chez G. cruciata (feuilles : 40) de la section Aptera.
Les structures des produits sont données dans le tableau III.
26
JACQUES CARBONNIER, MARCEL MASSIAS ET DARIUS MOLHO
aux composés minoritaires. L’étude des représentants du groupe G. aeaulis ne devait pas
apporter d’autres résultats que ceux donnés précédemment '4], de même la découverte
de nouveaux constituants de G. s’erna L. 29] et G. bavarica L. [6] ne remettait pas en ques¬
tion l’hypothèse d’une spécificité des xanthones oxygénas uhs lit nées en 7 chez les repré¬
sentants du sous-genre Gentiana.
Il convenait d’examiner le contenu en xanthones des Gentianelies européennes. Quatre
espèces ont été étudiées : G. ramosa Hegetschw. (sect. Arnarella Griseb., groupe gennanica
Seharfetter), G. germanica 1 Willd. subsp. germanica (sect. Arnarella, groupe germanica),
G. campestris 2 subsp. campestris (sect. Arnarella, groupe campestris Seharfetter) et G. tenella
Rott. (sect. comastoma Ncttest.). Le contenu en xanthones de ces quatre taxons est comparé
à celui de G. bellidifolia (sect. antarctophila Griseb.), précédemment étudiée par Markham
[12, 13.14J en ce qui concerne les racines, et dont nous établissons ici la composition xantho-
nique des fleurs.
Les résultats analytiques sont donnés dans le tableau I qui résulte de l’analyse du maté¬
riel effectué dans les conditions décrites dans la partie expérimentale.
Tableau III. — Xanthones de Gentiana.
Xanthones trioxygénées 1,3,7
Rx
r 3
R,
1
— Trihvdroxy-7,3,7 xanthone
H
H
II
Gentiséine
2
— Diliydroxy-/,/ méthoxy-3 xanthone
H
ch 3
H
Gentisine
3
— Dihydroxy-1,3 niéthoxy-7 xan thone
II
H
Cll 3
Isogentisine
4
—- lIydroxy-7 diméthoxy-3,7 xanthone
II
Cll 3
ch 3
—
5
— O-primévérosyl-/ hydruxy-3
méthoxy-7 xanthone (aglycone : 3)
Prini.
H
ch 3
Gentioside
1. Le seul constituant antérieurement signalé chez G. germanica est la gentiopicrine [7],
2. Un travail antérieur [ 8 ] signalait la présence de gentiopicrine chez G. campestris. D’autre part et
parallèlement à notre travail, l’équipe neuchàtelloise du Pr. Jacot-Guillahmod, conduite par le
Dr. Hostkttmans, étudiait les constituants xanthoniques de cette espèce. A quelques constituants minori¬
taires près, nos résultats confirment ceux publiés par K aidas et coll. [9,10). Par ailleurs, la structure d’un
dérivé nouveau (O-fi-D-glueosyl-8 dihydroxy-1,5 méthoxy-3 xanthone) a pu être confirmée dans notre
laboratoire par une méthode originale de spectrométrie de HMN [111.
XANTHONES ET TAXONOMIE CHEZ GENTIANA
27
Xanthones tétraoxygénées 1,3,7,8
Ri
r 3
R,
R s
6
— Tétrahydroxy-7,3,7,3 xanthone
H
H
H
H
Norswertianine
7
— Trihydroxy-7,7,3 méthoxy-3
Gentiakochia-
xanthone
H
ch 3
H
H
nine ou Swer-
tianine
8
— Dihydroxy-7,3 diméthoxy-3,7
Swertiapérenine
xanthone
H
ch 3
ch 3
H
ou Méthylswer-
tianine
9
— Dîhydroxy-7,7 diméthoxy-3,3
xanthone
H
ch 3
II
ch 3
Gentiaeauléine
10
— Dihydroxy-3,3 diméthoxy-7,7
xanthone
CII 3
H
CIR
H
Isogenliacau-
léine
11
— Hydroxy- / triméthoxy-3,7.3
xanthone
H
ch 3
ch 3
CH Ü
Décussatiue
12
— O-primévérosyl-7 trihydroxy-
3,7,8 xanthone (aglyeone : 6)
Prim.
II
H
H
Norswertiapri-
13
—- O-primévérosyl-3 dihydroxy-
mévéroside
1,7 méthoxy-3 xanthone (agly-
cone : 7)
H
ch 3
H
Prim.
Gentiakochiano-
14
—• O-primévérosyl-7 hydroxy-/
side
diméthoxy-3,3 xanthone (agly-
cone : 9)
H
ch 3
Prim.
ch 3
Gentiacauloside
15
—- 0-primé vérosy 1-3 hydroxy-3
diméthoxy-7,7 xanthone (agly-
eonc : 10)
ch 3
Prim.
C1I 3
H
Isogentiacaulo-
16
— O-primévérosyl-7 triméthoxy-
side
3,7,8 xanthone (aglyeone : 11)
Prim.
ch 3
ch 3
ch 3
—
17
— O-primévérosyl-7 hydroxy-7
di méthoxy-3,3 xanthone (agly¬
eone ; 9)
Prim.
ch 3
H
ch 3
Gentiabavaro-
18
— O-primévérosyl-7 dihydroxy-
side
7,8 méthoxy-3 xanthone (agly¬
eone : 7)
Prim.
ch 3
H
H
Isogentiakochia-
19
— O-acétÿlrutinosyl-7 dihydroxy-
noside
1,8 méthoxy-3 xanthone (agly¬
eone : 7)
II
cii 3
AR
II
Gentiabavaru-
20
— O-rutinosyI-7 dihydroxy-7,3
tinoside
méthoxy-3 xanthone (aglyeone :
7)
H
CH.
R
H
Désaeétylgen-
tiabavarutinois-
de
504, 3
28
JACQUES CARBONNIER, MARCEL MASSIAS ET DARIUS MOLHO
Ri
Rs
R,
r 8
21 — O-fl-D-glucosyl-7 trihydroxy-
3,7,8, xanthone (aglycone : 6)
Glu
H
H
H
Norswertiaglu-
coside
22 — 0-(3-D-glucosyl-S dihydroxy-
1,7 méthoxy-3 xanthone (agly¬
cone : 7)
H
ch 3
H
Glu
—
Xanthones
tétraoxygénées 1,3,5,8
OR
JL
8 X
OR,
(
$
c
OR
5
OR 4
Ri
r 3
r 5
r 8
23 — Tétrahydroxy-7.3,5,3 xanthone
H
H
H
H
Déméthylbelli-
difoline
24 — Trihydroxy-7,5,3 méthoxy-3
xanthone
H
ch 3
H
H
Bellidifoline ou
swertianol
25 — Trihydroxy-7,3,3 méthoxy-5
xanthone
H
H
ch 3
H
Isobellidifoline
26 — Dihydroxy-7,3 diméthoxy-3,
5 xanthone
H
ch 3
ch 3
H
Swerchirine ou
Méthylbellidi-
foline
27 —- 0-(ü-D-glucopyranosyl-<§ tri-
hydroxy-7,3,5 xanthone (agly¬
cone : 23)
28 — O-p-B-glucopyranosyl-3 dihy-
H
H
H
ch 3
H
H
Glu
Glu
droxy-7,5 méthoxy-3 xanthone
(aglycone : 24)
Xanthones pentaoxygénées 1,3,4,7,8
Ri R 8 Ri R 7 R 8
H H CH 3 CH 3
29 — Trihydroxy-7,3,3, dimé-
thoxy-7,7 xanthone
H Diméthylbellidine
XANTHONES ET TAXONOMIE CHEZ GENTIANA
29
Xanthones pentaoxygénées 1,3,4,5,8
or 8
1
0
U
OR i
J[
QL
'Cr
or 5
Ri
r 3
r 4
r 5
r 8
30 — Trihydroxy-l,3,S dimé-
thoxy-4,-5 xanthone
H
H
CPI 3
ch 3
H
Corymbiférine ou
Diméthyl-f,5 corym-
bine
31 — O-p-D-glucopyranosyle-2
dihydroxy-3,5 méthoxy-â(,
5 xanthone (aglycone : 30)
Glu
H
ch 3
ch 3
H
—
Prim. : Primévérose
Glu : p-D-glucopyranose
R : Rutinose
AR : Acétyl-4" rutinose
Ces résultats comparatifs montrent tout d’abord l’extrême variabilité du nombre
de xanthones présentes dans une espèce (de 4 à 9),
Cependant la remarque la plus importante (pie suggèrent ces données est la présence
de xanthones substituées en 7 (8, 11 et 29) dans 4 des 5 Gentianelles examinées. Ainsi cette
position de substitution ne peut plus être considérée comme caractéristique du sous-genre
Gentiana.
Examinons toutefois le tableau II qui résume l’ensemble des résultats acquis à ce jour
dans ce domaine. On note d’abord que la substitution en position 5 ne se rencontre jamais
chez les xanthones de Gentiana s.s., alors que cette caractéristique est présente chez toutes
les Gentianella, excepté chez G. ciliata ; mais il convient toutefois de souligner la dispropor¬
tion entre les xanthones oxygénosubstituées en 7 et en 5 parmi les constituants des Gentia¬
nelles. La transformation du tableau II en valeurs numériques (tabl. IV) rend parfaitement
compte de l’importance de la position 5 dans ce sous-genre. Les xanthones substituées en 7
y sont très faiblement représentées en nombre et les appréciations quantitatives vont dans
le même sens, car chez les Gentianelles, les xanthones substituées en 7 (dans la plupart des
cas uniquement la décussatine : il) sont toujours des constituants minoritaires.
Le tableau IV met en relief un autre fait, c’est la progression observée de la trisubsti-
tution à la pentasubstitution. Chaque section constitue un élément de cette progression,
qui peut se traduire par la présence simultanée de xanthones ayant des schémas de subs¬
titution différents. Une telle considération conduit au classement suivant :
30
JACQUES CARBONNIER, MARCEL MASSIAS ET DARIUS MOLHO
Sections
Coelanthe 1,3,7
Crossopetalum 1,3,7 -(-
Thylacites
Cyclostigma
Comastoma
Amarella
Antarctophila
Schémas de substitution
1,3,7,8
1,3,7,8
1,3,7,8
1,3,7,8 + 1,3,5,8
1,3,7,8 + 1,3,5,8 + 1,3,4,5,8
1,3,5,8 + 1,3,4,5 (ou 7), 8
Tableau IV. — Répartition des schémas de substitution des xanthones
actuellement connues dans le genre Gentiana. s.l.
s/genres
Pourcentage calculé par rapport
au nombre de produits (n
) différents présents dans la même plante.
Xanthones
Schémas de substitut.
n
tri.
1 , 3,7
tétrasubstituéc
1 , 3 , 7,8 1 , 3 , 5,8
pentasubstituée
1 , 3 , 4 , 5,8 1 , 3 , 4,7
Sect. Coelanthe
G. lutea
5
100
G. punctata
1
100
G. purpurea
2
100
G. pannonica
2
100
G. hurseri
1
100
x G. hybrida
1
100
x G. hegetschweleri
1
100
Sect. Thylacites
«
G. kochiana.
6
100
e
G. dusi.i.
6
100
£
G. augustifolia
5
100
G. alpina
6
100
Sect. Cyclostigma
G. bavariaa
11
100
G. verna
8
100
G. brachyphylla
3
100
G. favrali
3
100
G. roslani
3
100
G. utriculasa
2
100
G. schleicheri
2
100
G. nivalis
3
100
Sect. Crossopetalum
G. dilata
13
31
69
Sect. Comastoma
G. lenella
4
50
50
Sect. Amarella
S
G. campestris
9
11,5
66
22,5
G, ramosa
9
11,5
66
22,5
£
G. germaniea
66
33
Sect. Antarctophila
G. hellidifolia
8
75
12,5 12.5
G. corymhifera
1
100
G. turkestanorum
1
100
Tabi
Représentation symbolique des schémas de substitution des xanthones de diverses sections de Gentiana.
IV
Antarctophila
G. bellidifolia
1,3,5,8 + 1,3,4,5,8 -j-
Amarei.lv
G. campestris, G. ramosa, G. germanica
1,3,4,7,8 1,3,7,8 + 1,3,5,8 + 1,3,4,5,8
Subst. suppl.
en 4
III
Thylacites
Jlo
Cyclostigma
Comastoma
*Oo
12 sp.
G. tenella
9?
1,3,7,8
1,3,7,8 + 1,3,5,8
K*
Oo
Ot
1,3,7,8
Oo
Crossopetalum
G. ciliata
1,3,7
II COELANTHE
5 sp.
1,3,7
—Pneumonanthe-
G. pneumonanthe, G. asclepiadea
0
I
Un - Gentiana
Schémas de substitution
32
JACQUES CARBONNIER, MARCEL MASSIAS ET DARIUS MOLHO
Cette progression s’exprime par deux processus métaboliques : l’apparition d’un nouveau
type de substitution et la disparition d’un schéma d’oxydation antérieur. Un tel phénomène
peut trouver une représentation symbolique comme celle donnée tableau V. Or, ce schéma
construit en ne tenant compte que des degrés d’oxydation des xanthones présentes dans les
espèces considérées trouve sa correspondance dans les propositions phylétiques du genre
(cf. tabl. VI) dues à Scharfetter [34].
On peut donc admettre que le métabolisme des xanthones constitue une expression
de l’évolution du genre qui peut se résumer comme suit : « Le degré de substitution des
xanthones de Genliana est d’autant plus important que le niveau évolutif de l’espèce consi¬
dérée est élevé. »
Parallèlement à cette donnée la corrélation observée met en évidence l’antériorité de la
substitution en 7 sur celle en 5, puisque la première tend à disparaître dans les espèces les
plus récentes, alors que la seconde n’existe que dans ces dernières.
Tableau VI. — Relation entre l’apparition des divers types de substitution des xanthones de
Gentiana et l’époque de formation des représentants européens de ce genre. (Extrait de
Scharfetter, 1953.)
Apparition des xanthones substituées dans les positions indiquées.
XANTHONES ET TAXONOMIE CHEZ GENTIANA
33
Du point de vue taxonomique, il n’est plus possible de soutenir que la substitution
en 7 des xanthones est particulière au sous-genre Gentiana, cette position étant impliquée
dans les xanthones minoritaires des Gentianellcs ; de même, la substitution en 5 ne carac¬
térise pas les xanthones des Gentîanelles, puisque G. ciliata ne renferme pas ce type de dérivés.
Pourtant nous constatons qu’aucune xanthone substituée en 5 ne figure parmi les cons¬
tituants des Gentiana s.s. et que, à l’exception de la section Crossopelalum, ce type de
produits est présent chez toutes les Gentianelles. Ces objections posent le problème plus
général de la valeur du caractère chimique : présence d’un constituant. Etant donné qu’une
même substance peut avoir des origines biosynthétiques différentes, il est très possible
d’imaginer des cc convergences métaboliques » qui obscurcissent quelque peu les problèmes
systématiques.
Il s’avère donc que les voies biogénétiques conduisant aux constituants sont de bien
meilleurs caractères chimiotaxonomiques que les dérivés eux-mêmes.
Malheureusement, la mise en évidence expérimentale de ces voies est longue, difficile
et presque toujours fragmentaire. Les auteurs sont donc réduits à proposer des hypothèses
étayées par les observations et. les quelques expérimentations existantes.
Dans le cas présent, on sait que les xanthones se forment par couplage oxydatif des
benzophénones précurseurs 1 [32, 33]. Celles-ci ont d’ailleurs été isolées dans G. lutea [22].
Des expériences biomimétiques montrent que ce couplage, sous l’action des ferricya-
nures ou par excitation photochimique, est favorisé en para de l’hydroxyle attaqué.
0 OH 0 OH 0 OH
H 5 4
Atkinson et coll. [22] ont pu montrer, grâce au marquage au 14 C, qu’il en est de même
chez Gentiana lutea puisque seules les xanthones trioxygénosubstituées en 1,3,7 marquées
sont obtenues. Par contre, un couplage oxydatif ortho et para est possible chez les Gutti-
fères ( Symphonia ) et conduit à des xanthones substituées en 5 et en 7 [41].
En ce qui concerne les Gentiana s.h, seule la première voie semble possible, puisque
dans aucune des espèces étudiées la substitution 1,3,5 n’est observée. L’absence de tels
dérivés autorise à envisager la formation des xanthones tétraoxygénées selon deux processus
différents :
1. Et non par déshydratation interne entre deux liydroxyles de la benzophénone.
JACQUES CARBONNIER, MARCEL MASSIAS ET DARIUS MOLHO
34
1. La xantlione trioxygénée subit une oxydation nucléaire en para ou en ortho de la
fonction phénolique libre. — Dans le cas de xanthone trisubstituée en 1,3,7, seule la position
ortho 1 est accessible. On obtient donc uniquement des xanthones oxygénosubstituées en
1,3,7,8.
2. L’oxydation nucléaire se fait avant la cyclisation par couplage oxydatif, donc sur
la benzophénone. Dans ce cas, elle est possible aussi bien en para de l’hydroxyle qu’en ortho ;
après cyclisation on pourra dès lors observer un mélange de xanthones oxygénosubstituées
en 1,3,7,8 et en 1,3,5,8.
L’observation, dans presque toutes les Gentianelles, d’un mélange de xanthones substi¬
tuées en 1,3,7,8 et en 1,3,5,8 laisse supposer que la différenciation entre Gentiana et Gentia-
nella est d’ordre biogénétique : Les Gentianelles synthétiseraient leurs xanthones selon
le deuxième processus, tandis que les Gentiana utiliseraient le premier. Cette hypothèse
implique que ces dernières soient toujours dépourvues de xanthones substituées en 5 et
c’est, bien ce qui est constaté.
t. La position ortho correspond à la position 8 de la xanthone, la position 6, en para du carbonyle, est
défavorisée.
XANTHONES ET TAXONOMIE CHEZ GENTIANA
35
On peut comprendre l'absence de xanthones tétrasubstil liées dans la section Coelanthe
comme la conséquence de son archaïsme. Ces espèces, trayant pas encore acquis le système
oxydatif enzymatique permettant l’oxydation nucléaire, arrêtent leur synthèse xanthonique
au niveau d’oxydation du précurseur ; il est donc logique de n’attendre que des xanthones
trioxvgénées en 1,3,7. Dans les autres sections du sous-genre Gentiana, la première xanthone
formée (la trihydroxy-2,.3,7' xanthone) est immédiatement oxydée pour conduire au schéma
1,3,7,8, ce qui expliquerait l’absence de toutes xanthones trisubstituées dans les sections
Tliylacite.s ou Cyclostigma.
Chez Les Gentianelles, on observe une nette prépondérance des xanthones tétrasubs-
tituées en 1,3,5,8 sur celles en 1,3,7,8. Ceci est en accord avec ce que l’on sait sur l’oxydation
in vitro des phénols, qui donnent lieu plus facilement à des para-quinones qu’à des ortho-
quinones.
L’hypothèse d’un processus d’oxydation particulier à chaque sous-genre rend bien
compte des phénomènes observés, c’est pourquoi le problème soulevé par la composition
xanthonique de G. dilata prend une grande importance. Rappelons que cette espèce archaï¬
que de Gentianelle ne semble pas renfermer de xanthone oxygénosubstituée 1,3,5, 8 , ce qui
est contraire à l’hypothèse avancée pour les Gentianelles ; de plus, elle renferme des xanthones
substituées en 1,3,7.
Pr, Primeverose
Si la biogenèse des xanthones de cette espèce obéit aux
mêmes mécanismes que ceux qui président à l’élaboration
des xanthones des autres Gentianelles, l’absence de dérivés
substitués en 5 ne peut s’expliquer que par une inhibition
de l’oxydation nucléaire para au stade benzophénonique. Or,
on sait combien les glycosides de xanthones sont fréquents
chez les Gentianes 1 42] et l'on sait que de ce point de vue G.
ciliata présente une autre anomalie : en effet, cette espèce est
la seule Gentianelle connue à ce jour qui renferme des prime-
vérosides et non des glucosides xanlhouiques [42]. Si l’on
admet que la glycosidification des fonctions h vdroxvles s’ef¬
fectue, au moins chez les Gentianelles, au stade benzophéno¬
nique et que le primevéroside (disaccharide considérablement
plus volumineux que le glucose) occasionne une gêne sté¬
rique au niveau de l’oxydation nucléaire para, on peut
comprendre, selon l’enchaînement ci-contre :
1. que G. ciliata pratique l’oxydation nucléaire orlho
(seule possible) conduisant aux xanthones tétrasubstituées
en 1,3,7, 8 , trouvées dans la plante ;
2. que l’on rencontre chez G. ciliata des primevé-
rosides-1 xanthoniques puisque l’hydroxyle libre en cette
position serait fortement ehelaté et par conséquent une
glycosification postérieure à la cyclisation plus difficilement
envisageable.
504, 4
36
JACQUES CARBONNIER, MARCEL MASSIAS ET DARIUS MOLHO
Quant à la présence de xanthones trioxygénées en 1,3,7 chez G. ciliata elle peut être
interprétée de deux façons :
1, L’oxydation nucléaire en ortho d’un hydroxyde s’effectue avec un moins hon rende¬
ment que la pnraoxydation. Une partie de la benzophénone n’est donc pas oxydée et conduit
à des xanthones trioxygénées.
2. D’après Scu arfetter, la différenciation de la section Crossopetaliim est contem¬
poraine de celle de la section Coelanthe. G. cilicUa aurait conservé de cette époque le métabo¬
lisme xauthonique que l’on retrouve chez G. lutea. Mais alors qu’il est le seul existant dans
celte dernière, il coexiste chez G. ciliata avec celui, plus récemment acquis, des Gentianelles.
Un assisterait donc chez les espèces de la section Crossopetalurn à la concurrence de deux
réactions sur le même précurseur : a) oxydation nucléaire sur la benzophénone ; b) cycli¬
sation de la benzophénone sans oxydation supplémentaire.
Ces hypothèses, qui permettent de considérer que Gentiana et Gentianella se différen¬
cient davantage par les biogenèses de leurs xanthones que par les constituants qui en sont
issus devront naturellement résister à répreuve des expérimentations réalisées avec des
précurseurs supposés trop fugaces pour être décelés. Adoptées pour l’instant elles rendent
compte des observations effectuées, permettent de conclure au rattachement de G. ciliata
aux Gentianelles et de distinguer chimiquement les deux sous-genres.
Quoiqu’il en soit de l’aspect chimiotaxonomique, la graduation du degré d’oxydation
des xanthones des Gentianes apparaît, au moins au niveau du genre, comme ayant une signi¬
fication évolutive sérieuse.
Remerciements
Nous tenons à remercier tout particulièrement M. Farille qui a récolté et déterminé pour nous
la plupart des espèces examinées ici. MM. D. Davoust et J.-P. Brouard ont étroitement collaboré
à ce travail par leur apport en spectrométrie de RMN et de masse, nous sommes heureux de leur
exprimer notre gratitude.
PARTIE EXPÉRIMENTALE
1. Matériel
G. ramosa Hegetschw. — Saas Fec Vallais suisse 15.VII.1971. Coll, et détenu. M. Farille — échan¬
tillon JC 75,25,
G. germanim Willd. subsp. germanica — Marécage de St Dix près Divonne-les-Bains. Genevoix.
3.IX. 1971. Coll, et détenu. M. Farille — échantillon JC 75.22.
G. campeatris L. subsp. campestris — Col de la Colombière Alpes françaises. 10.IX.1974. Coll.
M, Massjas, déterm. M. Farille —échantillon JC 74.230.
G. tenella Rott. — Massif d’Anterne, Vallée du Gitîre, Haute-Savoie, Alpes françaises. 25.VII.1971.
Coll, et déterra. M. Farille — échantillon JC 75.61.
G. bellidifolia Hook. — Central volcanic plateau, North Island, Nelle Zélande 8.111.1975. Coll,
et déterm. S. Ascroft envoi F. Miller — échantillon JC 76.26.
XANTHONES ET TAXONOMIE CHEZ GENTIANA
37
G. asclepiadea L. — Chaîne Pontique entre Trabzon et Erzurum. 1 600 m Turquie. 8.IX.1970.
Coll. M.-C. Carbonnier, détenu. G. Aymonin — échantillon JC 70.47.
G. pneumonanthe L. — Forêt « Le Noble ». Commune de Lanouaille, Saint-Mesnin — Dordogne.
Massif Central. 25. IX.74. Coll. M. Massias, déterm. G. Aymonin — échantillon JC 74.235.
2. Méthodes
Les extraits benzémques et éthanoliques de Heurs sont obtenus comme décrit précédemment [5].
Les séparations des constituants ont été effectuées par chromatographie sut colonne de gel de silice.
Les extraits benzcniques sont élues par du chloroforme progressivement enrichi par du inéthanol
(de 0,5 à 20 %). Les extraits alcooliques sont traités de la même façon par un mélange benzène/
acétate d’éthyle : 50/25, progressivement enrichi par du inéthanol (de 5 à 60 %).
La purification des produits ainsi séparés est obtenue par chromatographie sur couche épaisse
au moyen des solvants utilisés en CCM analytique.
3. Données analytiques
Les caractéristiques physiques de la dihydroxy-7,5 diméthoxy-3,7 xanthone 8 (swertiapé-
rennine) et de l’hydroxy-7 triméthoxy-3,7,5 xanthone 11 (décussatine) ont été rapportées précé¬
demment [5].
23
24
25
26
27
28
29
30
31
|re
— Tçtrahydroxy-7,3,5,5xanthone (Déméthylbel-
Hdifoline)
— Trihydroxy-7,5,5 méthoxy-3 xanthone (Belli-
difoline)
— Trihydroxy-i,3,(S' méthoxy-5 xanthone (lso-
bellidil’oline)
— Dihvdroxv -I ,H diniéthoxy-3,5 xanthone (Swer-
chirinc)
— Trihydroxy-7,3,5 ü-(l-D-gluoopyranosy 1-5
xanthone
— I fihydroxy-7, J méthuxy--3 O-fJ-D-glueopy-
ranosy 1-7,5 xanthone
— Trihydi oxy-7,3,5 diméthoxy-7,7 xanthone (di-
méthylhellidine)
— Trihydroxy-7,3,5 diméthoxy-4,5 xanthone
(coryinhil’érine)
— Dihydroxy-3,5 diméthoxy-7,,5 O-p-D-gluco-
pyranosyl-7 xanthone
Desc.
F°C
‘(récriât.)
F°C dérivé
acétylé
M+**
m/e
[12]
315
(MeOH)
244 (EtOH)
256
[12]
262
(MeOH)
240 (EtOH)
270
[14]
263
(EtOH)
225 (EtOH)
270
[14]
185
(EtOH)
160 (EtOH)
284
[9]
240
(MeOH)
246 (EtOH)
[9]
199 (MeOIl)
242 (EtOH)
[13]
220
(Benz.)
180 (EtOH)
301
[30]
266
(MeOH)
195 (EtOH)
301
[10]
245
(MeOH)
248 (EtOH)
* Point de fusion non corrigé, pris au microscope à platine chauffante Koefler
** Speelromètre de masse Thomson Houston THN 208.
a — Analyses chromatographiques sur couches minces
Film polygramm 20 X 20. Maeherey et Nagel et Co : silice SIL G UV254 ; polyamide : Polya-
mid-6 UV254.
Solvants :
A : cyclohexane/acétate d’éthyle, 75/25 ;
P : chloroforme/benzène/méthanol, 49,5/49,5/1 ;
E : méthanol/eau 90/10 ;
38
JACQUES CARBONNIER, MARCEL MASSIAS ET DARIUS MOLIIO
K : toluène/méthanol/acide acétique 45/32/16;
J : méthanol/eau/aeide acétique, 90/5/5 ;
S : benzène/acétate d’éthvle/mét.hanol, 50/15/25 ;
H : chloroforme/méthanol, 98/2.
Rf non corrigés
Adsorb.
Silice
Polyamide
Solvan ts
A
H
P
S
K
J
E
27
0,38
0,44
0,42
0,31
28
0,42
0,80
0,50
0,43
31
0,47
0,81
0,52
0,45
30
0,22
0,58
0,66
0,19
0,08
23
0,10
0,07
0,03
0,18
0,08
0,06
24
0,23
0,50
0,26
0,51
0,12
0,06
26
0,40
0,90
0,77
b — Spectrométrie UV
X inax (nm) dans le métlianol. Appareil : Beckman Acta GUI
Produits
McOH
+
Al Cl,
+ N
aOAc
23
254,
278,
33j,
390
263,
290,
328.
372
250.
272,
360
24
255,
279.
334,
390
265,
291,
325.
372
255,
279,
334,
390
25
251,
276,
342,
390
263,
290,
328,
372
26
254,
278,
335
265,
290,
326,
372
27
252,
275,
328
263,
267,
283,
324, 362
248,
266,
288,
327
28
254,
276,
325
267,
284,
324,
362
254,
277,
288,
324
29
236,
272,
277,
368
30
230,
256,
276,
347
227,
275,
288,
386
248,
273,
367
c — Spectrométrie IR
v max (cm -1 ) KBr. Appareil : Perkin Elnier 157 G
23
24
26
30
3320, 2940, 1665, 1635, 1612, 1575, 1518. 1488, 1438, 1391, 1351, 1298, 1237, 1234, 1186,
1164, 1100, 1069, 1048, 991, 954, 925, 838, 819, 806, 800, 752, 737, 717, 691, 660.
3400, 2900, 1670, 1635, 1616, 1583, 1512, 1498, 1474, 1431, 1373, 1323, 1306, 1243, 1205,
1189, 1158, 1096, 1052, 1000, 955, 879, 845, 828, 804, 769, 750, 710, 682, 660, 640.
3450, 2930, 2860, 1671, 1638, 1607, 1583,
1158, 1105, 1055, 975, 942, 847, 820, 815,
1505, 1461, 1359, 1338, 1279, 1236, 1221, 1178,
770, 745, 735, 672.
3330, 2950, 2845, 1670. 1640, 1617, 1580, 1525, 1500, 1445, 1360, 1315, 1287, 1240, 1195,
1170, 1110, 1075, 1056, 1000, 958, 932, 831, 819, 805, 757, 741, 697, 685, 663.
d — Spectrométrie de RMN (Appareil Varian A60)
1 : CDC1 3 ; 2 : d-D.MSO ; 3 : d-DMSU à 100°C ; 4 : d-DMSO/CDCl 3 (1/1)
a : dérivé acétylé, S ppm : J en Hz
XANTHONES ET TAXONOMIE CHEZ GENTIANA
39
h 2 h 4
h 5 h 6
H,
OCH 3
OCOCH 3
dd J = 2,5 dd J = 2,5
dd .J = 10 dd J = 9,5-10
dd J =
9,5 s
s
23a 1
6,82 7,22
6,93
7,45
2,33 et 2,42
24a 1
6,57 6,72
6,93
7,42
3,92 311
2,41 9H
26 2
6,36 6,60
6,90
7,17
3,92 6H
27a 1
6,78 7,15
6,96
7,31
2,60 3H
2,38 3H
2,48 3H
28 :i *
29 4
6,23 6,54
6,40 s
7,30
7,05 7,45
7,18
3,86 3 H
3,98 3H
3,94 3 H
30a 1
6,75 s
6,88
7,20
3,99 311
4,10 3H
2,35 ; 2.38
2,40
30 2
6,33 s
6,75
7,51
3,86 3 H
3,93 311
31 2
6,76 s
6,66
7,42
3,87 3 H
3,90 3H
31a 1
6,75 s
6,86
7,15
3,96 3 H
4,03 3H
2,34
2,46
* L'interprétation des déplacements induits dans le spectre de RMN de composé phénolique par un
sel de lanthanide selon Davoust et al. [35] a permis de confirmer la position du sucre sur l’aglycone. Le per-
chlorate d'europium réagit spécifiquement sur les hydroxylcs chelatés.
Sur le glucoside de bellidifoline, nous avons observé une variation de déplacement chimique pour le
proton en 2 (8 Hz) vers les champs forts trois fois plus forte que pour le proton en 4 (2,5 Hz). De même,
le méthoxyle en 3 subit un déplacement de même sens quatre fois plus faible (2 Hz) que pour le proton en 2
(La quantité de perchlorate d’europium ajoutée est faible, afin d’éviter Lhydrolyse du glucoside à cette
température élevée.)
Par contre, aucune variation de déplacement chimique n’a été observée pour les protons en 7 et en 8.
Par conséquent, nous confirmons que le composé 28 est le glucoside en 8 de la bellidifoline 21 dont la
structure a été établie par Kai.oas 19].
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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40
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Manuscrit déposé le 19 septembre 1977.
Bull. Mus. natn. llist. nat., Paris, 3 e sér., n° 504, nov.-déc. 1977,
Sciences-physico-cliimiques 13 : 23-40.
Achevé d’imprimer le 28 avril 1978.
Implications chimiotaxonomiques de la répartition des substances
osidiques dans le genre Gentiana L.
par Marcel Massias, Jacques Carbonnier et Darius Moliio *
Résumé. - La composition en hydrates de carbone de 31 gentianes est examinée.
Le. gentianose permet de distinguer les deux sous-genres : Gentiana s.s. et Gentianella.
Dans la tribu des Gentianeae, le gentianose n’est présent que dans Gentiana et Swertia.
La signification des hétérosides xanthoniques est discutée. Ceux-ci, essentiellement des prime-
vérosides et des glueosides, permettent de mettre en évidence les admîtes entre deux sections de
Gentiana. rattachées à des sous-genres différents r Cyclostigma et Crussopetalum.
Le primevérose lié au schéma de substitution des xauthones 1,3,7 cl 1,3,7,8, apparaît comme
un caractère biochimique plus archaïque que le glucose.
Abstract. — The carbohydrate constituants of 31 Gentiana species are investigated.
Gentianose allows two sub-genera : Gentiana s.s. and Gentianella , to be distinguished. In
the trîbe Gentianeae , gentianose is found on [y in Gentiana and Swertia.
The signîfieance of the xanthonic heterosides is discussed. These compounds, primarily
primeverosides and glueosides, hâve provided évidence concerning relationships between two sec¬
tions of Gentiana, belonging to distinct subgenera : Cyclostigma and Crossopetalum.
Primeverose, related to the 1,3,7- and 1,3,7,8-substitution patterns of xanthones, appears
as a more archaie eharacter than glucose.
Mots clés : Gentiana Kusji., Gentianella Kusn., Gentianacées, Gentianmae, Primevérose,
Gentianose, Glueosides, Primeverosides, Xanthones.
11 a été parfois soutenu que la répartition des xanthones peut, dans une certaine mesure,
rendre compte de la subdivision de Gentiana en ses deux sous-genres. Toutefois la réponse
apportée par cette série de composés et relative à G. ciliata L. est en apparente contra¬
diction avec sa position systématique [11 et il est nécessaire de faire appel à des hypothèses
biogénétiques pour disposer de caractères ehimiotaxonomiques univoques \2\.
C’est pourquoi nous avons tenté une nouvelle approche du genre par l’analyse d’autres
métabolites.
Le présent travail est consacré à la distribution des holosides et des glycosides xantho¬
niques dans les fleurs de 31 taxons de Gentiana, dont six se rattachent au sous-genre Gen¬
tianella. Leur position systématique, d’après Kusnezov [3], est la suivante :
Sous-genre Gentiana
— Sect. Coelanthe (Ren.) Kusn. : G. lutea T,., G. montserrah Vivant, G. purpurea L., G. purpu-
rea L. var nana, G. punctala L., G. burseri Lapeyr., G. burseri Lapeyr. var punctata, x
G. hybrida Schleich., x G. hegetswelerii Ronn., x G. spuria Lebert., x G. marcailhouana Ry. ;
* Muséum national d’Histoire naturelle. Laboratoire de Chimie appliquée aux corps organisés, 63, rue
Buffon. 75005 Paris.
42
MARCEL MASSIAS, JACQUES CARBONNIER ET DARIUS MOLHO
— Sect. Pneumonanthe Neck. : G. pneumonanthe L., G. asclepiadea L. ;
— Sect. Frigida Kusn. : G. frigida Ilcnke ;
— Sect. Aptera Kusn. : G. gracilipes Turili., G. macrophylla P ail., G. dahurica Fisch. ;
— Sect. Chandrophylla Bge : G. pyrenaica L. ;
— Sect. Thyladles Ren. : G. kac.hiana Perr. & Song., G. clusii Perr. & Song., G. alpina Vi 11.,
G. angustifolia Vill. ;
— Sect. Cyclastigma Griseb. : G. venta L., G. schleicheri (Vacc) Kunz., G. bavarica L. ;
Sous-genre Gentiandla Kusn.
— Sect, Crnssopetalum F roi. : G. ciliala L. ;
— Sect. Amarella Griseb. : G, catnpeslris L., G. rainosa Hegetschw., G. gerrnanica Willd. ;
— Sect. Comastoma Wett. ; G. lenella fi oit. :
— Sect. Antarctophiia Griseb. : G. bellidifolia Hook.
Les résultats sont ensuite comparés à ceux obtenus avec d'autres représentants de la
famille.
Les premiers travaux de Meyer et Bridel consacrés aux sucres des Gentianes remontent
au début du siècle [4 à 8], Il faut ensuite attendre une époque récente pour que paraissent
quelques travaux ponctuels [9, 10, 11] traitant ce sujet. Le dernier en date est dû à Franz
et Meier [12], il s'agit d’une étude beaucoup plus large, puisqu’elle intéresse la répartition
de cinq oses ou bolosides dans une dizaine d’espèces ; toutefois ce travail, orienté vers la
recherche du siège de la hiogenèse et la translocation du gentianoso, ne permet pas de déga¬
ger d éléments ehimiotaxonomiques au niveau infra-générique. En effet, toutes les espèces
examinées se rattachent au seul sous-genre Gentiana.
Oses et uolosides
1 — Le glucose (1), le fructose ( 2 ) et le saccharose ( 3 ) sont, comme le montre le tableau I,
présents dans tous les taxons examinés. Communs à presque tous les végétaux supérieurs,
ils ne sauraient être utilisés au niveau ehimiotaxonomiques où nous nous situons.
2 — L’arabinose (4)
Nous n’avons trouvé ce pentose dans aucune des espèces étudiées. 11 ne se rencontre
d’ailleurs à l’état libre qu’assez rarement et plutôt chez les Conifères 1 13J . Il a cependant
été signalé chez G . lulea par Gomez-Carckoo [9] où il a été obtenu par hydrolyse des pec¬
tines et chez G. andrewsii par Badeniiuizen étal. [ 10 ] comme entrant dans la composition
des polysaccharides de cette espèce. Engagé sous forme de C-glycosides de flavonoïdes
(isoorîentine arnbinose-6", et isovitexine arabiriose-6"), il vient récemment d’être signalé
dans une autre Gentianaeée ; Swertia perennis L, [ 14 ],
3 — Le xylose (5)
Le tableau 1 montre que ce pentose ne se rencontre que chez certaines Gentiana. Il
accompagne généralement le primevérose (6). Etant donné que le xylose entre dans la com¬
position de ce diholoside, il est probable que la présence de l’un entraîne celle de l’autre.
Il ne s’agit donc pas d’un caractère indépendant, son utilisation en taxonomie s’en trouve
par suite restreinte.
4 — Le primevérose ( 6 ) (ou p,D-xylose a,D-gIueopyranoside)
Ce diholoside possède une répartition intéressante, en effet, il est toujours absent des
Gentianelles (excepté G. riliat.a ) et présent dans toutes les Gentiana renfermant des xanthones
Tableau I. — Répartition des oses et holosides dans Gentiana L.
OSIDES
Taxons
Glucose i- 1
Fructose to
Saccharose co
4
as
en
O
3
et
<
5
05
en
_o
X
Primevérose os
7
05
en
O
o
8
05
en
O
cC
■M
S
O
S/G. Gentiana
Sect. Coelanthe
G. lutea
+ (12)
+ (12)
4 (12)
4 (9)
4
4
4 (5,12)
4 (4,12)
G. montserrati
+
+
4
—
—
—
4
+
G. purpurea
4-
+
4
—
—
—
4
4 (6)
G. purpurea var. nana
4
+
4
—
—
—
4
+
G. punctala
+
+
4
—
—
—
4
4 (V)
G. burseri
+
4
4
—
—
—
4
4
G. burseri var. punctata
+
+
4
—
—
—
4
+
x G. hybrida
+
+
4
—
—
—
4
4 (11)
x G. hegetschweleri
+
+
4
—
—
—
4
4 (11)
x G. spuria
4
+
4
—
4
4
+
+
x G. marcailhouana
+
4
4
—
—
4
?
?
Sect. Pneumonanthe
G. pneumonanthe
+
4
4
—
■-
—
4
4
G. septemfida
G. asclepiadea
+ (12)
+ (12)
4 (12)
+ (12)
4 (12)
4 (12)
_
_
_
4 (12)
4 (12)
4 (12)
4 (8,12)
G. s cabra
+ (12)
+ (12)
4 (12)
4 (12)
4 (12)
Sect. Frigida
G. frigida
+
4
4
—
—
—
4
4
Sect. Aptera
G. gracilipes
+ (12)
4 (12)
4 (12)
—
—
—
4 (12)
4 (12)
G. macrophyUa
+
4
4
—
—
—
4
4
G. dahunca
+ (12)
4 (12)
4 (12)
—
—
—
4 (12)
4 (12)
G. cruciata ▼
G. decumbens ▼
+ (12)
+ (12)
4 (12)
4 (12)
4 (12)
4 (12)
4 (12)
4 (12)
4 (7,12)
4 (12)
Sect. Chondrophylla
G. pyrenaica
+
4
4
—
—
—
4
4
Sect. Thylacites
G. kochiana
+ (12)
4 (12)
4 (12)
—
4
4
4 (12)
4 (12)
G. clusii
+ (12)
4 (12)
4 (12)
—
4
4
4 (12)
4 (12)
G. alpina
+
4
4
—
4
4
4
4
G. angustifolia
+
4
4
—
4
4
-J-
4
Sect. Cyclostigma
G. cerna
+ (12)
4 (12)
4 (12)
—
4
4
4 12)
4 (12)
G. schleicheri
+
4
4
—
4
4
4
4
G. bavarica
+
4
4
—
4
4
4
4
S/G Gentianella
Sect Crossopetalum
G. ciliala
4
4
4
—
4
4
—
—
Sect. .4 marelfa
G. campeslris
+
4
4
—
—
—
—
—
G. ram osa
+
4
4
—
—
—
—
—
G. germanica
+
4
4
—
—
—
—
—
Sect. Camastoma
G. tenella
4-
4
4
—
—
—
—
_
Sect. Antarctophila
G. belhdifolia
4
4
4
—
—
—
—
—
Seules les espèces ▼ n’ont pas été étudiées par nous-mêmes. Les numéros entre parenthèses renvoient
aux références bibliographiques. Les numéros en gras renvoient aux structures données dans le tableau IL
Tableau II. —- Structure des oses, diholosides et triholosides mis en évidence dans les fleurs de
Gentiana.
HEXOSES
CH 2 OH
D-GIUCOSE D-FRUCTOSE
PENTOSES
CHO
I
H —C —OH
I
HO—C —H
I
HO—C —H
I
CH 2 OH
L-ARABINOSE
DIHOLOSIDES
D ~XY L 0 S E
SACCHAROSE
GENTIOBIOSE PR I MEVEROSE
TRIOSES
GENTIANOSE
OSIDES ET TAXONOMIE CHEZ GENTIANA
45
[15], En fait, la répartition de ce sucre à l’état libre correspond exactement à celle des prime-
vérosides de xanthones (tabl. IV). Il semble dès lors que les deux caractères soient liés.
5 — Le gentiobiose (7) (ou (3,D-glucopyranosyl-l,6 a,D-glucopyranoside)
Il s’agit d’un diose qui, ainsi que l’a montré Bottrquelot [16|, provient de l'hydrolyse
partielle du gentianose (8) ; il est signalé dans le genre pour la première fois en tant que tel
par Bhidel 5 . Son oetoaeétate a été trouvé dans la racine de G. luira et de G. andrewsii
[ 10 ].
Un ne connaît aucun glycoside de ce sucre, sa répartition sous forme libre suit très
exactement celle du gentianose (8) (cf. tabl. I). Il ne semble donc pas que ces deux hydrates
de carbone puissent taxonomiquement être considérés comme des caractères indépen¬
dants.
6 — Le gentianose ( 8 ) (ou (i,D-glucopyranosyl-1,6 a,D-glueopyranosyl-l,2 p,D-
fructofuranoside)
Ce triose a été isolé pour la première fois des racines de G. lutea par Meyer en 1886 [4],
II est intéressant de noter que ce trisaccharide n’est jamais engagé dans un hétéroside
et qu’il ne se rencontre qu’à l'état libre, dans les Heurs, où il est présent en faible quantité
et dans les racines des gentianes vraies d’où il est isolable pondéralement. Outre sa présence
chez G. lutea, il a été signalé par Bridee dans G. purpurea 16], G. punctata 7\ G. eruciata
[7] et G. asclepiadea 181. lia été observé dans les racines de x G. hegelschwelerii et x G. hybrida
Schleich. 11]. Il est enfin signalé dans 11 espèces de Gentiana s.s. par Franz et Meier
en 1972 12]. Sa distribution actuellement connue dans le genre est donnée tabl. I.
Il semble constit uer le meilleur moyen de différencier parfaitement les deux sous-genres
de Gentiana puisqu’il est présent sans exception chez Gentiana et régulièrement absent
des Gentianella.
Cette différence marquée nous a amenés à examiner d’autres représentants de la tribu
des Gentianeae ; les résultats donnés dans le tableau III mettent en évidence la rareté de
ce sucre, dont la distribution s’avère actuellement restreinte aux genres Gentiana et Swertia.
Tableau 111. — Distribution de gentianose.
Gentianacées — Sous-famille de Gentianoidae
Tribu des Gentianeae
Sous-tribu des T.aciiinae
— Lisianthus (L. chelonoides L.)
Sous-tribu des Erytraeinae
— Canscora (C, decussata Bonn. & Sclnilt)
— Chtora (('. perfoliàta L.)
— Congolanthus \C. longidens (1S.E Br.) A. Beynal)
— X eu ml hem [N. loesilioides (Spruce) Boill.)
— Pymosphaera (P. buckunani (Back.) IN.E. Br)
— Schinziella (S. tetragona (Sehinz.) Gilz.)
— Cenlaurium [C. umhellalurn Gilib.)
Sous-tribu des Gf.ntianinae
— Gentiana (28 sp.)
— Gentianella (6 sp.)
— Swertia (5. sper.iosa Wall et S. perennis L.)
— cf [12]
+ cf. tableau I
— cf. tableau I
+
Tableau IV — Distribution des glucosides et primevérosides de xanthones dans Gentiana.
(jL Y CO SI DES
DE XANTHONES
10
11
Taxons
O
a
«
O
12
v
-d
o
O
13
i 14
> S
"d
15
-Q
S/G. Gentiana
Sect. Coelanthe
G. lutea
G. purpurea
G. punclala
G. pannonica
Sect. Pneumonanthe
G. pneumonanthe
G. asclepiadea
Sect. Apiera
G. cruciata
Sect. Thylacites
G. Itochiana
(18,19,34)
(18)
(18,20)
(18)
Pas de glycosides xanthoniques, excepté la mangiférine ■
Ibid. (21) & (■)
Pas de dérivés xanthoniques, excepté la mangiférine (21)
(22,23,24) (22,24,25,26) (22,23,24)
16
17
18
J2
cd
t£
19
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O
20
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21
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O
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22
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3 C
O "3
23
© Æ
•=; -c
c 2
§ £*
G. clusii
(22)
(22)
(22)
G. alpina
(22)
(22)
(22)
(22)
G. angustifolia
Sect. Cyclostigma
G. verna
(22)
(22)
(27)
(27)
(27)
G. bavarica
(17,36) (17,36)
(17,36)
(17,36)
(17,36) i
G. nivalis
(37)
(37)
(37)
S/G Genlianella
Sect. Crossopetalum
G. ciliata
(22)
(2,22)
(22)
(2,22)
(17,36) (38) (17,36)
(27)
Sect. Comasloma
G. tenella
(1)
Sect. Amarelln
G. campestris
(1,28)
(1,28)
(1,29)
G. germanica
(1,35)
(1,35)
(1,35)
G. ram osa
(1,35)
(1,35)
(35 )
Sect. Ardarclophila
G. bellidi/olia
(1)
(1)
(39)
G. corynibijera
Xanthones oxygéno-
substituées en 7
Sucres engagés
Primevérosides
Rutinosides Glucosides
Tableau V. — Glycosides de xanthones du genre Gentiana L.
S
l 1
-r 2
R 6^
V
R 3
R 5
R 4
N°
XANTHONES
«2
r 3
r 4
R 5
Rg
R,
0 SCHÉMA DE
I'b
SUBSTITUTION
9
Prime véroside-1 d’isogen-
tisine (Gentioside)
O-Prim.
H
OH
H
H
H
och 3
H 1,3,7
10
N or sw er tiapri m e vé rn side
O-Prim.
H
OH
H
H
H
OH
OH
11
Primevère) si de -8 de gen-
tiakocliianine (Gentiako-
chianoside)
OH
H
och 3
H
H
II
OH
O-Prim.
12
Prime véroside-7 de gen-
tiacauléiuo (Geutiaeaulo-
side)
OH
H
och 3
H
H
H
O-Prim.
OC H.,
13
Primevéroside-3 dirné-
thoxy-1.7 hydroxy -8
xanthone (Isogentiacau-
loside)
OCHg
H
O-Prim.
II
H
H
och 3
OH
14
Prime vêro si de-1 de dé-
cussatine
O-Prim.
H
och 3
H
H
H
och 3
och 3
15
Gentiabavaroside
O-Prim.
H
och 3
H
H
H
OH
OCH 3 1,3,7 ,8
16
Isogcntiakochianoside
O-Prim.
H
och 3
II
H
II
OH
OH
17
Gen t iaba va ru iinoside
OH
H
och 3
H
H
H
O-acétyl-
rutinoside
OH
18
D ésacé tyige 1 i ti a bava r u -
tinoside
OH
H
och 3
H
H
H
O-rutinoside
OH
19
Norswertiaglueoside
O-0-glucosyl
H
OH
H
H
H
OH
OH
20
Glucosidé de gentiako-
chianinc
OH
H
och 3
11
H
H
OH
O-p-Glu.
21
Glucoside -8 de bellidi-
foline
OH
H
och 3
11
OH
H
H
O-S-glucopyranosyl
22
Glucoside -8 de démé-
1,3,5,8
thylbellidifoline
OH
H
OH
H
OH
H
H
O-p-glucopyranosvl
23
Glucoside-1 de corym-
biférine
0-(3-glucopyranosyl
H
OH
och 3
och 3
H
H
OH 1,3,4,5 ,8
Prim. = primevérosvl
48
MARCEL MASSIAS, JACQUES CARBONNIER ET DARIUS MOLHO
Glycosides de xantiiones
En général les glycosides xanthoniques des Gentianes sont des primevérosides ou des
glucosides. A ce jour, un seul cas d’un autre sucre engagé sous forme de glycoside xantho-
uique est, signalé dans la littérature, il s’agit d’un dérivé du rutinose : un acétyl-rutinose
rnis en évidence dans G. balança par Hostettmann et al. \ 17] sous forme de glycosido-7
dihydroxy-1,8 méthoxy-3 xanthone ou gentiabavarutinoside.
Le tableau IV fait état de la distribution des glycosides xanthoniques actuellement
connus dans les 23 espèces de Gentianes qui ont fait l’objet d’une telle recherche.
Actuellement, 15 glycosides xanthoniques ont été identifiés dans l’une ou l’autre
espèce du genre.
On remarquera tout d’abord la très forte tendance des xanthones oxygénosubstituées
en 7 à subir une glycosidification par le primevérose et le fait que tous les glycosides des
xanthones oxygénosubstituées en 5 sont des glucosides. Cette dernière position de substi¬
tution n’étant rencontrée que dans les Gentianelles [2], il en résulte que les glucosides sont
prépondérants dans ce sous-genre, alors que les primevérosides le sont dans le sous-genre
Gentiana.
11 convient de noter que les rares glucosides de xanthones substituées en 1,3,7,8 (19
et 20) ne se rencontrent que dans la section Cyclosligma, section systématiquement la plus
proche des Gentianelles, précisément caractérisées par ce type de glycosides. Ainsi, au même
titre que les xanthones ou les holosides, les hétérosides de xanthones rendent compte de la
classification botanique et des rapprochements taxonomiques établis entre les différents
sous-ensembles.
Observons, enfin, que lorsque dans une même plante il coexiste des xanthones ayant
les deux schémas de substitution : 1,3,7,8 et 1,3,5,8 (cas de G, campestris , G. ramona et
G. tenella cf [2|) les hétérosides présents sont des glucosides. 13c même, lorsque les schémas
de substitution présents sont 1,3,7 et 1,3,7,8 (cas de G. ciliata cf IJ), les seuls glycosides
trouvés sont Jes primevérosides des xanthones tétrasuhstituées. ( )n ne connaît qu’un seul
glycoside de xantlione trisubstituée : le gentioside (9) ou primevérosidc-1 de f’isogentî-
sine.
Conclusions
D’un point de vue chimiotaxonomique nous avons montré que le primevérose et les
primevérosides de xanthones sont caractéristiques des Gentiana, mais qu’ils persistent
dans la section Crossopetalum des Gentianella. Or cette section est placé par Scharfetter
[30; justement à côté de la section Cyclostigma des Gentiana.
A l’inverse, les glucosides de xanthones, que l’on a vu caractériser plutôt les Gentianella,
coexistent avec les primevérosides chez Jes espèces de la section Cyclosligma (s. genre Gen¬
tiana) que Kusnezov [3] considérait déjà comme la section la plus proche des Gentia¬
nelles.
Il semble donc que les primevérosides et les glucosides xanthoniques jouent le rôle
d’indicateur taxonomique au niveau des deux sous-genres, tout en mettant en relief les
OSIDES ET TAXONOMIE CHEZ GENTIANA
49
formes de transition ( Crossopetalum et, Cyclostigma). Nous noterons aussi, que le primevérose
ne subsiste que dans les sections que Scharfetter [30] considère comme les plus anciennes
du genre.
Le géntîanose (et Fini de ses constituants le gentiobiose) permet de distinguer claire¬
ment les Gentiana des Gentianella ; présent dans les premières, il est toujours absent des
secondes. Le gentianose ne définit cependant pas les Gentianes vraies, puisque ce trisac-
charide est aussi signalé dans le genre Swertia (nous l’avons rencontré dans les racines de
S. speciosa Wall, et les feuilles de S. perennix L., où il a même été dosé par Franz et Meier
[ 1 . 2 ].
La répartition, excessivement restreinte, de ce sucre lui confère une valeur de marqueur.
Nos résultats confrontés à la propositions phylétique de Toyoicuni [40] (fig. 1) font entrevoir
la signification d’archaïsme de ce trisaccharide qui ne subsiste plus que dans les phylums
directement issus des PregenUaninae.
Remerciements
Nous tenons tout particulièrement à remercier M. Farili.e pour sa précieuse collaboration,
tant sur le terrain qu’en laboratoire, nous ne saurions cependant oublier C. de Blangkrmont,
A.-M. et G. C.vrwKT, et A. Rkvnaj. qui ont collecté du matériel pour nous, ainsi que J.-13. Boivin,
M. J.wo'byszyn, K. Miller et M. Molle qui nous ont fourni de précieux échantillons.
F.nlin, nous sommes heureux d’exprimer notre gratitude à M. Aymonin qui a bien voulu
vérifier certaines déterminations et à M. le Pr. Lf.hoy, Conservateur de l’Herbier du Muséum national
d’IIistoire naturelle de Paris, pour avoir autorisé certains prélèvements.
PA RT IE EXPÉRI MENT A LE
1. Matériel
Dans la plupart des cas les fleurs (calices et corolles) des divers taxons étudiés ont fait l’objet
de nos investigations.
Parfois, cependant, nous avons utilisé d’autres organes, c’est le cas pour les espèces suivantes :
50
MARCEL MASSIAS, JACQUES CARBONNIER ET DARIUS MOLHO
Swertia speciosa (racines), Swertia perennis (feuilles), Canscora decussata, Congolanthus longi-
dens, Enicostema verlicillalum, Neurotheca loesidioides , Pycnosphaera buchana, Schinziella tetragona,
Lisianthus ehelcmoîdes (partie aérienne).
L’origine du matériel est la suivante :
Sous-famille des Gentianoideae
A. — Tribu des Gentianeae — sous-tribu des Gentianinae
a — Gentiana
L’origine de G. bellidifolia (76-26), G. çampestris (74.230), G. germanica (75.22), G. ramosa
(75.25) et 6’. tenella (75.61) sont les mêmes que celles de [2].
G. alpina — Haute vallée de Bostan, sous la tête des Verdets. 2 350 rn. Commune de Samoens
—- Haute-Savoie — Alpes françaises. Coll, et déterm. M. Farille, 26. VIL 71. Ilerb. réf. JC
75.24.
G. ungustifolia — Jardin bot. de « La .Jaysinia » — Samoens — Haute-Savoie. A 'nos françaises.
Herb. réf. JC 71.71.
G. axclepiadea — Chaîne pontique entre Trabzon et Erzurum. 1 600 m. Turquie. Coll. M.-C. Car¬
bonnier 8.IX.1970, déterm. G. Avmomn. Herb. réf. JC 70.47.
G. bavarica Tourbière du Lindaret, près de Morzine, Haute-Savoie, Alpes françaises 1 500 m.
Coll, et déterm. M. Fa hii.le, 24.V. 1971. Herb. réf. JC 75-23.
G. burseri — Querieut Pyrénées ariègeoises — Ersuga. Coll, et déterm. A.-M. Cauwet, sept.
1971. Herb. réf. JC 71.120.
G. burseri var pimctata — Idem. — Herb. réf. JC 75.3
G. clusii — Vallée d’Abondance — au pied du mont Chauffé, au-delà du chalet de Chevenne.
Haute-Savoie Alpes françaises .Coll, et déterm. M. Farille, 5.VI.71. Herb. réf. JC 71.46.
G. dahurica — Jardin alpin du Muséum national d’Histoire naturelle de Paris. Prélèvement
No JC 76.90.
G. frigida — Idem. — Prélèvement N° JC 76.84.
G. gracilipes — Idem. — Prélèvement N° JC 76.85.
G. hegetschweleri - Col de la Joux Plane. Samoens Haute-Savoie, Alpes françaises, 1 550 m.
Coll, et déterm. M. Farii.i.e, 19.VII.1971. Herb. réf. JC 75.31.
G. hybrida — Praz de Lys, près de Tannmgues, Haute-Savoie. Alpes françaises, 1 500 m. Coll.
M. Massias, déterm. M. Farii.i.e 22.VIL1971. Herb. réf. JC 75.28.
G, kochîana — Col de la Joux Plane, au-dessous de la réserve d’eau. Samoens. Haute-Savoie,
Alpes françaises 1 700 m. Coll. J. et M.-C. Carbonnier, 4.VL1971, déterm. G. Aymonin.
Herb. réf. JC 71-35.
(7. lutea — Col de la Joux Plane (montée sud). Hameau de Faueigny, Haute-Savoie, Alpes françaises,
1 450 m. Coll, et déterm. M. Farille, 19.VI 1.71. Herb. réf. Herbier de « La Jaysinia ».
G. rnarcailbouana — Lac du Laurenti, Pyrénées orient, franç. Coll. G. Cavwkt, juil. 1971,
déterm. A.-M. Cauwet. Herb. réf. JC 75.36.
G. macrophylla — J. alpin du Muséum national d’Histoire naturelle de Paris. Prélèvement N° JC
76-91.
G. montserrati — Pinar aelarado deseenso de Oroel a Jaca (Huesca), Pyrénées espagnoles, 1 330 m.
Coll, et déterm. J. Vivant. Herb. réf. JC 75.373.
G. pneumonanthe — Forêt « Le Noble », commune de Lanouaille, Saint-Mesnin, Dordogne, Massif
Central. Coll. M. Massias, 25.IX.1974, déterm. G. Aymonin. Herb. réf. JC 74.235.
G. pimctata — Vallée de Bostan, Samoens, Haute-Savoie, Alpes françaises. Coll, et déterm. M.
Farille, 26.Vil. 1971.Herb. réf. JC 75.29.
G. purpurea — Praz de Lys, près de Tanninges, Haute-Savoie, Alpes françaises, 1 580 m. Coll,
et déterm. M. Farii.i.e. Herb. réf. JC 75.34.
G. purpurea var. ruina — Massif de la Colonibière, près de Bonneville — Plateau de Cerryse, Haute-
Savoie. Alpes françaises, 1 550 m. Coll, et déterm. M. Farille, 21.VI 1.1971. Herb. réf.
JC 75.35.
OSIDES ET TAXONOMIE CHEZ GENTIANA
51
G. pyrenaica — Prairie du Galbe, Pyrénées orient, franç. Coll, et déterm. A.-M. Cauivet, 28. VI.-
1971. Herb. réf. JC 71.9(3.
G. schleicheri — Saas-Fee, au-deçà de Mirsohebel, Valais suisse, vers 3 000 m. Coll, et déterm.
M. Fabu.i.k, 15.Vil.1971. Herb. réf. JC 75.30.
G. spuriu — Vallée de Bostan, Samoens Haute-Savoie, Alpes françaises, vers 2 000 m Coll, et
déterm. M. F vrille, 26.Vil.1971. Herb. réf. JC 75.32.
G. verna — Col de la Joux Plane, au-dessous de la réserve d’eau, Commune de Samoens, Haute-
Savoie, Alpes françaises, 1 700 m. Coll. J. et M.-C. Carbonnier, AVI. 1971. Herb. réf. JC
71.36.
b — Swerlia
S. perennis — Tourbière de Sommant, région de Samoens, Haute-Savoie, Alpes françaises, 1 500 m.
Coll, et déterm. M. Massias, 9.IX.1974. Herb. réf. JC 74.231.
S. speciosa — Jardin alpin du Muséum national d’Histoire naturelle de Paris. Prélèvement
N° JC 76.83.
B. — Tribu des Gentianeae — sous-tribu des Erythracinae
a — Canscora
C. decussata — Cerele de Beyla. Sinko vers Odiense, ex Guinée franç. Coll, et déterm. Adam, 1949.
Herb. Mus. Paris. Herb. réf. (P) planche 7201.
b — Blacklonia (Chlora)
B. perfoliata — Lisière de Forêt d’Eu, Normandie, France. Coll., déterm. M. de Blangermont,
juin 1971. Herb. réf. JC 71.81.
c — Congolanthus
C. longidens — Pointe Denis — Gabon. Coll. N. Harlé et J.-F. Vili.ier, 25.11.1968. déterm.
A. RF.yNAL. Herb. réf. 5581 (P).
d — Neurotheca
N. loesilioides — Abou-Abou — Côte d’ivoire. Coll. Oldeman, 28. XI. 1963, déterm. A. Reynal.
Herb. réf. 681 (P.).
e — Pycnosphaera
P. bucfuinani — Poli — Cameroun. Coll, et déterm. J. Félix, 20.IX.1967. Herb. réf. 8231 (P),
f — Schinziella
S. tetragona — Morgoè (63 km SSW de Yaka) — Cameroun. Coll. J. et A. Reynal, 16.XI.1964.
Déterm. A„ Reynal. Herb. réf. 11933 (P).
C. — Tribu des Gentianeae — sous-tribu des Tachinae
Lisianthus
L. chelonoides — Trinidad. Coll., déterm. A. Reynal, mai 1975. Herb. réf. 15561 (P).
52
MARCEL MASSIAS, JACQUES CARBONNIER ET DARIUS MOLHO
2. Méthodes
a — Recherche des sucres libres
Après séparation au Soxhlet des substances extractibles par le benzène, une partie du matériel
restant est mis à macérer sous agitation dans l’éthanol à 60 % d’eau porté à 40°C. Après filtration,
la liqueur est concentrée sous pression réduite h la même température.
Les extraits éthanoliques permettent de caractériser par eo-chromatographie descendante
sur papier Whatman N° 1 les divers sucres présents, lis sont révélés par pulvérisation d’une solu¬
tion de p-anisidine, selon [32i (0,5 g p-anisidine, 2 cm 3 P0 4 lï 3 dans 50 cm 3 EtOH).
Les systèmes utilisés sont les suivants :
(1) — n-butanol/éthanol/eau : 40/11/19
■(2) — acétone/n-butanol/eau : 70/20/10
Ils conduisent aux Rf ci-dessous :
Système
(1)
(2)
Gentianose
0,42
0,48
Gentiobiose
0,07
0,03
Priméverose
0,10
0,13
Glucose
0,185
0,26
Xylose
0,32
0,30
Saccharose
0,13
0,16
Fructose
0,26
0,32
Arabinose
0,38
0,24
b — Recherche des O-glycosides de xanthones
Une partie du matériel, préalablement extrait par le benzène, est épuisée durant 48 h dans un
Soxhlet par du méthanol anhydre.
Après concentration, les divers O-glycosides sont recherchés selon la technique précédemment
rapportée [1],
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Manuscrit déposé le 21 septembre 1977.
Achevé d'imprimer le 28 avril 1978.
Xanthones de Swertia speciosa Wall.
Contribution à la chimiotaxonomie du genre
par Marcel Massias, Jacques Carbonnier et Darius Molho
Résumé. — Sept xanthones ont. été isolées de la racine de Swertia speciosa Wall. Trois étaient
trisubstituées en 1,3,7 ; dihydroxy-1,7 méthoxy-3 xanthone ; dihvdroxy-1,3 méthoxy-7 xanthone ;
hydroxy-1 diinéthoxy-3,7 xanthone ; deux tétrasubstituées en 1,3,7,8 : ti'iliydroxy-1,7,8 incthoxy-3
xanthone; dihydroxy-1,7 diméthoxy-3,8 xanthone et une en 1,3.5,8: dihydroxy-1,8 diinéthoxy-3,5
xanthone. La dernière est un C-glucoside de xanthone : la mangiférine ou glucosyl 2-C tétrahy-
droxy-1,3,6,7 xanthone.
La présente chez S. speciosa de xanthones oxygénosuhstituées en 1,3,7, signalée pour la pre¬
mière fois dans le genre Swertia (17 taxons étudiés), est comparable à ce qui est observé avec G. ciliata
dans le genre Gentiana où il a été envisagé qu’un tel caractère est lié à l’archaïsme de l’espèce.
Abstract. Seven xanthones were isolated from the root of Swertia speciosa Wall. Three
among them were 1,3,7-trisubstituted : l,7-dihydroxy-3 methoxy xanthene-9 one : 1,3-dihydroxy
7-methoxy xanthene-9 one and 1-hydroxy 3,7-dimethoxy xanthene-9 one. Two were 1,3,7,8-
tetrasuhstituted : 1,7,8-trihydroxy 3-methoxy xanthene-9 one; 1,7-dihydroxv 3,8-dimethoxy
xanthene-9 one. One was 1,3,5,8-substitnted : 1,8-dihydroxy 3,5-dimethoxy xauthene-9 one.
A xanthone C-glucoside was also isolated : mangiferiti (2-C-gIucosyl 1,3,6,7-tetrahydroxy
xanthene-9 one).
The presence of 1,3,7-O-substituted xanthones found he.re for the first time in Swertia (17
taxa investigated) parallels whal was observed for G. ciliata, in the genus Gentiana, where this
character was envisaged to be related to the arehaism of this species.
Mots-clés : Gentianaceae, Swertia, Frasera, Xanthones.
Introduction
Bien que les premières études phytochimiques du genre Swertia remontent à 1942,
c’est surtout au cours des dernières années qu’il a suscité le plus de travaux. Ce genre, très
bien représenté en Extrême-Orient et dans l’Himalaya, a fait l’objet des préoccupations
des chercheurs japonais et indiens et ceci avec d’autant plus d’intérêt que certaines espèces
entrent dans la composition de drogues utilisées en médecine traditionnelle asiatique.
Le présent travail se rapporte au contenu en xanthones de Swertia speciosa Wall.,
espèce vivace d’origine himalayenne ; cette Gentianaeée de grande taille est bien acclimatée
depuis plusieurs années, au jardin botanique du Muséum national d’Histoire naturelle de
Paris. Tout comme S. perennis L. (espèce européenne), qui fut fort bien étudiée parles auteurs
* Laboratoire de Chimie Appliquée aux Corps Organisés. Muséum national d’Histoire naturelle, 63,
rue Bufjon, 75005 Paris.
56
MARCEL MASSIAS, JACQUES CARBONNIER ET DARIUS MOLHO
de langue française (6), (10) et (7), cette espèce est rattachée d’après Gilg (19) à la section II :
Swertia C. B. Clarke du genre.
Les racines de S. speciosa ont été étudiées selon les méthodes décrites précédemment
( 20 ).
Résultats
L’extrait benzénique nous a permis de séparer et d’identifier 6 xanthones : 1, 2, 3,
8, 10 et 21 tandis que l’extrait méthanolique s’avérait fort riche en mangiférine (glucosyl-
2C-tétrahydroxy-l,3,6,7 xanthone).
Parmi les six xanthones isolées, deux : 8 et 10 sont très majoritaires et ont un spectre
d’absorption UV caractéristique des xanthones oxygéno-substi tuées en 1,3,7,8 ; elles furent
respectivement identifiées (points de fusion mélangés, spectre IR, RMN, coehromatogra-
phies) à la trihydroxy-1,7,8 méthoxy-3 xanthone (gentiakochianîne ou swertianine : 8)
et à la dihydroxy-1,7 diméthoxy-3,8 xanthone (gentiacauléine ou méthylswertianine : 10).
La spectrométrie de masse de trois autres xanthones minoritaires indiquait qu’il s’agis¬
sait de xanthones trioxygénées. Leur spectre UV montrait que leurs substitutions se situaient
en position 1,3,7 ; la comparaison avec des échantillons de référence prouvait ( 20 ) qu’il
s’agissait de la dihydroxy-1,7 méthoxy-3 xanthone (gentisine : /), de la dihydroxy-'l ,3
méthoxy-7 xanthone (isogentisine : 2) et de l’hydroxy-1 dimétlioxy-3,7 xanthone : ( 3 ).
Ces trois composés, prennent d’autant plus d’intérêt que c’est la première lois que des
xanthones trisuhstituées sont signalées chez Swertia.
La dernière xanthone isolée, 21, présentait un spectre UV caractéristique des xanthones
oxygénosubstit,liées en 1,3,5,8. Bien que présente en très faible quantité, il a été possible
de l’identifier par comparaison avec un échantillon de référence (isolé de Gentiana ramosa
( 21 )) à la dihydroxy-1,8 diméthoxy-3,5 xanthone (swerchirine ou méthylbellidifoline : 21).
Ce dérivé avait d’ailleurs déjà été isolé de certaines espèces de Swertia ( 1 ), ( 2 ), ( 3 ), ( 4 ),
( 13 ) et ( 17 ).
La mangiférine, reconnue à sa fluorescence caractéristique après analyse de l’extrait
méthanolique par chromatographie sur couche mince, était identifiée par comparaison
avec un échantillon authentique (points de fusion mélangés, cochromatographie...).
Discussion
Le fait que S. speciosa renferme à la fois des xanthones tétrasubstituées et trisubstituées
constitue un point intéressant, cette espèce étant la seule du genre, actuellement connue,
à présenter ce phénomène. Or, nous avons déjà (20) observé un cas analogue dans le genre
Gentiana (G. ciliata) où celte particularité a été interprétée comme étant la traduction de
son archaïsme. On peut donc supposer que S. speciosa porte témoignage, dans son genre,
du même processus évolutif que G. ciliata dans le sien.
Le tableau I, résumant la composition en xanthones des 17 taxons de Swertia, qui ont
fait l’objet de ces recherches, montre bien qu’il n’existe pas de différences fondamentales
(de ce point de vue) avec le genre Gentiana. Les deux genres s’avèrent capables de biosyn-
Schémas de
substitution
Tableau I. -—• Xanthones de Swertia.
* : présent travail ; ( j : renvoi bibliographique.
Gl = 0-(3 D glucopyranosyl ; Priin = O- primeverosyl ; S = O- glycosyl.
1. La littérature mentionne la présence chez 5. purpurescem de l’hydroxy-1 tetraméthoxy-3,5,7,8
xanthone (25). Nous ne l’avons fias mentionné pour les raisons suivantes : a) l’existence d’un tel dérivé naturel
serait en contradiction avec la biogenèse des xanthones actuellement admise ; b) les preuves de structure
apportées par les auteurs ne sont pas convaincantes ; c.) Ghosat. et ni. (8) isolaient, à la même époque et de
la même plante le dérivé 33 qui ne diiïère du précédent que par la place du méthoxy en 4 au lieu de 7. Les
données analytiques publiées dans les deux travaux ne sont pas contradictoires à la description d'un même
produit.
2. Tomimori et al. (14) indique que S. bimaculata est. dépourvue de décussatine 13.
58
MARCEL MASSIAS, JACQUES CARBONNIER ET DARIUS MOLHO
thétiser des xanthones oxygénosulistituées en 1,3,7, en 1,3,7,8 et. en 1,3,5,8 et renferment
approximativement les memes dérivés.
Ainsi nous constatons que le comportement du genre. Swertia , relatif à la distribution
des xanthones, est assez comparable à celui de GenUana. Comme pour ce dernier, il est
possible de classer les espèces en fonction du type de xanthones qu’elles renferment (tabl. 11),
On constate alors que, comme chez Gentiana, certaines espèces présentent des xanthones
ayant plusieurs schémas d’oxydation, tandis que d’autres sont caractérisées par un contenu
en xanthones d’un type unique de substitution. Ainsi quatre 1 espèces (S. decussata, S. dila-
tata, S. gracilescens et S. nervosa) ne renferment que des xanthones oxygénosubstituées en
1,3,7,8 et S. tomentasa seulement des xanthones oxygénées en 1,3,5,8.
Tableau II. — Répartition des xanthones selon leur schéma de substitution dans le genre Swertia.
% calculés d’après le nombre de xanthones différentes présentes dans la même plante (établi
d’après le tableau I).
Taxons
11
1,3,7
Schémas de substitution
1,3,7.8 1,3,5,8 1,3,4,5 % 3 i 4,
/ ,o
1,3,4,
5,8
1,2,3,
4,7
1,2,3.
4,5
S. speciosa
6
50%
33 %
17%
S. decussata
3
100%
S. dilatata
2
100 %
S. gracilescens
2
100 %
S. nervosa
4
100 %
S. swertupsitt
6
83%
17%
S. perennis
12
75 %
25%
S. pseudoclvnensis
7
57 %
43 %
S. randaiensis
4
50 %
50 %
S. dilata var. tosaensis
6
50 %
50 %
S. chiraia
9
45 %
55%
S. japonica
7
43 %
57%
S. racemosa
8
38 %
62 %
S. lomentosa
2
100 %
S. lawii
7
57%
29%
14 %
S. purpurescens
10
20%
60%
10%
io%
S. bimaculata
11
9%
27%
27%
27%
9%
n = nombre de xanthones différentes.
1. Notons que ces espèces sont celles qui renferment le moins de xanthones différentes (2 à 4). On
peut donc se demander si une investigation plus approfondie surtout de S. decussata et de S. nervosa ne
permettrait pas d’isoler d’autres dérivés (ayant d’autres schémas de substitution).
Le cas de S. dilatata et celui de S. gracilescens, récemment étudiées par Tomimori et al. (3 ; 9), pose le
problème en d’autres termes ; cri effet, ces auteurs ont beaucoup étudié le genre et ont isolé de nombreuses
xanthones substituées aussi bien en 1,3,7,8 qu’en 1,3,5,8 ; il est donc peu probable que ces chercheurs
aient laissé échapper ces dernières ; de plus, la présence de la seule norswertianine : 4 et de sou glucoside 5
tendrait à montrer l'extrême pauvreté en xanthones de ces espèces et leur incapacité à inéthyler celles-ci.
XANTHONES DE SWERTIA SPECIOSA
59
Tableau III. — Relations schématiques des espèces en fonction du type de substitution des
xanthones qu’elles renferment.
IV
S. bimaculala
1,3,7,8 + 1,3,5,8
4 -
1,2,3,4,7 + 1,2,3,4,5
X
3
en
S. purpurescens
S. lawii
■£ S
1,3,7,8 + 1,3,5,8
1,3,4,7,8 + 1,3,7,8
33 •
G 1
III
+ 1,3,4,5 + 1,3,4,5,8
+ 1,3,8
iri g;
3
ni
1,3,5,8
1,3,7,8 + 1,3,5,8
1,3,7,8
00
S. tnmentosa
S. swertiopsis
S. randaiensis
S. decussata
S. dilatata
ltT
co~
II
S. pseudocliinensis
S. perennis
S. dilata
S. chirata
S. japon ica
S. racemosa
1,3,7,8 + 1,3,5,8
_ ,S srtPf'invri _
S. gracilescens
S. nervosa
03
co
cq)
'T -1
I
AA. O IJ 01/ V VJ O U
1,3,7
G
O +■
‘3 G
3 g
in
a.
G
O
X
■H
G
CO
X
03
CO
s
X
O
n 3
x cr
On peut maintenant ranger les espèces de Swertia en fonction du degré de substitution
des xanthones qui s’y rencontrent, on obtient alors une succession de paliers (cf. tabl. III)
où se placent, d’une manière discontinue, des ensembles d’espèces. Notons que, contraire¬
ment aux résultats obtenus avec Genticina , ces regroupements ne correspondent pas aux
sections établies sur la base de caractères morphologiques (19), Cela n’est pas surprenant,
car nous avons montré (21) que les types de xanthones rencontrés dans les Gentianacées
ont une signification plus évolutive que taxonomique. Sous cet aspect, il convient de remar¬
quer les positions très particulières qu’occupent S. bimaculata et 5. speciosa.
On relève parmi les constituants de S. bimaculata la présence de xanthones dont la
substitution en 8 est remplacée par celle en 2. Ce schéma, et particulièrement le type de substi¬
tution 1,2,3,4,7, n’avait jusqu’alors été rencontré que chez Frasera (22) et, si l’on compare
la composition xanthonique de S. bimaculata à celle de Frasera albicaulis Griseb. et à celle
de F. carolinensis Walt. (23), on est surpris de l’homogénéité de ces trois espèces. Une telle
constatation purement chimiotaxonomique pourrait suggérer la recherche de sa corres¬
pondance systématique et peut servir d’argument en faveur d’une réhabilitation de Frasera
en tant qu’unité taxonomique.
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MARCEL MASSIAS, JACQUES CARBONNIER ET DARIUS MOLHO
Quant à S. speciosa, son contenu en xanthones trioxygénosubstituées en 1,3,7 en fait,
actuellement, et du point de vue de son métabolisme xanthonique, l’espèce la plus primitive
du genre.
PARTIE EXPÉRIMENTALE
Matériel
Swertia speciosa cultivée au Jardin Alpin du Muséum national d’Histoire naturelle,
Paris.
Méthodes
Extractions, séparations chromatographiques, chromatographie analytique sur couche
mince, appareillage (20) et (21).
Données analytiques
Substances 1 : gentisine, 2 : isogentisine, 3 : hydroxy-1 diméthoxy-3,7 xanthone, 7 :
gentiakochianine, 9 : genliacauléine (cf. 20 )
Substance 20 : swerchirine (cf. 21 ).
Mangiférine : identique en tous points à un échantillon de référence (cf. 24 ).
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Manuscrit déposé le 18 juillet 1977.
Bull. Mus. natn. Hist. nat., Paris, 3 e sér., n° 504, nov.-déc. 1977,
Sciences physico-chimiques 13 : 55-61.
Achevé d’imprimer le 28 avril 1978.
imprimerie nationale
7 564 004 5
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et d’espèces soulignés d’un trait).
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qués devront être préparés de façon à pouvoir être clichés comme une figure.
Les références bibliographiques apparaîtront selon les modèles suivants :
Bauchot, M.-L., J. Daget, J.-C. Hureau et Th. Monod, 1970. — Le problème des
« auteurs secondaires » en taxionomie. Bull. Mus. Hist. nat., Paris, 2 e sér., 42 (2) : 301-304.
Tinbercen, N., 1952. — The study of instinct. Oxford, Clarendon Press, 223 p.
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