This article was downloaded by: [24.228.68.8]On: 05 April 2014, At: 15:45Publisher: Taylor & FrancisInforma Ltd Registered in England and Wales Registered Number: 1072954 Registeredoffice: Mortimer House, 37-41 Mortimer Street, London W1T 3JH, UK

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Nouvelles perspectives industriellespour les hydrolatsJacques Kaloustian a b c , Ceéline Mikail a , Lydia Abou a ,Marie-France Vergnes a , Alain Nicolay a b c & Henri Portugal a bc

a Laboratoire de chimie analytique, qualitologie, nutrition,Faculté de pharmacie , Université de la Méditerranée , 27boulevard J. Moulin, F-13385 , Marseille Cedex 05 E-mail:b UMR INSERM 476-INRA 1260 « Nutrition humaine et lipides » ,F-13385 , Marseillec Université de la Méditerranée, Faculté de médecine , IPHM-IFR 125, F-13385 , MarseillePublished online: 26 Apr 2013.

To cite this article: Jacques Kaloustian , Ceéline Mikail , Lydia Abou , Marie-France Vergnes ,Alain Nicolay & Henri Portugal (2008) Nouvelles perspectives industrielles pour les hydrolats,Acta Botanica Gallica, 155:3, 367-373, DOI: 10.1080/12538078.2008.10516117

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Acta Bot. Gallica, 2008, 155 (3), 367-373.

Nouvelles perspectives industrielles pour les hydrolats

par Jacques Kaloustian(1,2), Céline Mikail(1), Lydia Abou(1), Marie-France Vergnes(1),Alain Nicolay(1,2) et Henri Portugal(1,2)

(1) Laboratoire de chimie analytique, qualitologie, nutrition, Faculté de pharmacie, Université de la

Méditerranée, 27 boulevard J. Moulin, F-13385 Marseille Cedex 05 ; jacques.kaloustian@pharma-

cie.univ-mrs.fr

(2) UMR INSERM 476 – INRA 1260 « Nutrition humaine et lipides », F-13385 Marseille ; Université

de la Méditerranée, Faculté de médecine, IPHM-IFR 125, F-13385 Marseille

Résumé.- Les hydrolats ont les mêmes propriétés pharmacologiques que leshuiles essentielles mais plus atténuées à cause des concentrations plus faiblesen composés terpéniques. La CPG-SM a été utilisée pour déterminer la compo-sition chimique de quatre hydrolats : lavande (linalol, acétate de linalyle), thym(p-cymène, thymol), hydrolat de romarin lot 1 (α-pinène, 1-8 cinéole, linalol,camphre, acétate de linalyle), hydrolat de romarin lot 2 (1-8 cinéole, traces delinalol, camphre, bornéol, α-terpinéol, verbénone). Le dosage par normalisationinterne permet d’obtenir la composition centésimale de chaque terpène, celuipar la méthode à l’étalon interne, la concentration de chaque terpène dans l’hy-drolat.

Mots clés : hydrolat - CPG-SM - lavande - thym - romarin.

Abstract.- Hydrolats have the same pharmacological activities as essential oils,but more attenuated, because of lower concentrations in terpenoids. GC-MSwas used in the chemical composition determination of four hydrolats: lavender(linalool, linalyl acetate), thyme (p-cymene, thymol), hydrolat of rosemary batch1 (α-pinene, 1-8 cineole, linalool, camphor, linalyl acetate), hydrolat of rosemarybatch 2 (1-8 cineole, linalool traces, camphor, borneol, α-terpineol, verbenone).Centesimal composition of each terpen was obtained by internal normalisation,concentration of each terpen was obtained by the use of internal standardmethod.

Key words : hydrolat - GC-MS - lavender - thyme - rosemary.

arrivé le 5 juillet 2007, accepté le 21 novembre 2007

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I. INTRODUCTION

L’hydrolathérapie (ou thérapie par les hydrolats) est une branche de l’aromathérapie, elle-même issue de l’ensemble plus vaste de la phytothérapie (Bosson & Dietz, 2005 ;Franchomme et al., 2007). Lors de l’entraînement par la vapeur pour la production d’hui-le essentielle, l’eau est récupérée après la condensation (Bruneton, 1999). Elle est séparéede l’huile essentielle non miscible. Cette eau est appelée hydrolat. Le nom hydrolat vientdu latin hydro (eau) et du vieux français lat (lait), du fait de son apparence légèrementtrouble (émulsion) au début de la distillation. L’hydrolat est également appelé eau florale.Ces deux termes sont souvent utilisés indifféremment, mais il convient de préciser que leterme eau florale doit être réservé aux hydrolats à base de fleur. La pharmacopée françai-se mentionne le nom de eau distillée (Pharmacopée française, 10e édition, 1991-1995).

Les hydrolats contiennent moins de quelques pour cent de composés volatils organiquessemblables à ceux de l’huile essentielle. Ils contiennent les composés hydrosolubles de laplante. En thérapeutique, l’hydrolat a les mêmes propriétés pharmacologiques que l’huileessentielle correspondante, mais plus atténuées à cause des concentrations plus faibles encomposés terpéniques. Il est en général utilisé à des fins nettoyants, toniques, apaisants,dans l’usage pharmaceutique. L’hydrolat est très doux pour la peau et discrètement parfu-mé et convient aux peaux sensibles et à la peau des enfants. En usage externe, il est appli-qué directement par vaporisation ou sous forme de compresse comme lotion ou commetonique pour le visage et le corps. Il peut être utilisé dans des diffuseurs électriques. Enusage interne, il est très utile dans le cadre des cures (pour une période de vingt jours lorsdes changements de saison) : drainage, simulation du système immunitaire… Il n’y a pasde précaution d’emploi particulière, les hydrolats peuvent être utilisés sous forme diluéeou pure (Watt, 1999). Par contre, leur durée de conservation est plus courte que celle deshuiles essentielles. En cosmétique, les hydrolats et surtout les eaux florales sont utiliséscomme base des cosmétiques naturels. En alimentaire, les hydrolats sont réputés pour leursvertus culinaires (Cupillard & Cupillard, 2006). L’eau de fleur d’oranger aromatise lespâtisseries orientales. Le loukoum est à base d’eau de rose. L’hydrolat de menthe rempla-ce agréablement le sirop de menthe.

Très longtemps, l’hydrolat a été considéré comme un sous-produit de l’industrie deshuiles essentielles (Vanhove & Viaud, 1999). Actuellement, les hydrolats sont de plus enplus valorisés industriellement. On observe l’émergence des hydrolats dans de nombreuxdomaines, comme l’alimentaire, l’industrie des savons et des produits d’entretien, la cos-métique, à cause de leur coût de revient très faible.

L’objet de l’étude est la détermination de la composition chimique de quatre hydrolatsréalisée par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (CPG-SM). L’identification a été faite, d’une part, en tenant compte des temps de rétention et desspectres de masse des étalons et, d’autre part, en l’absence d’étalon, de l’utilisation delibrairies. L’analyse quantitative a été menée sur les quatre échantillons, d’une part par nor-malisation interne permettant le calcul de la composition centésimale de chaque compo-sant identifié par rapport à l’ensemble des substances organiques dissoutes et présentesdans le chromatogramme, d’autre part sur un échantillon, par l’utilisation de la méthode àl’étalon interne permettant de déterminer la concentration exacte de chaque terpène dansl’hydrolat.

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II. MATÉRIELS ET MÉTHODES

A. Échantillons analysésQuatre hydrolats ont été fournis par des producteurs de la région PACA et utilisés en

cosmétologie : - hydrolat de lavande (Lavandula angustifolia ou L. officinalis) ; il a une action puri-fiante, nettoyante, antiseptique, cicatrisante, apaisante et concerne tous les types depeau ;- hydrolat de thym (Thymus vulgaris) ; il purifie la peau, normalise l’excès de sébum,tonifie le cuir chevelu ;- deux échantillons à chémotypes différents d’hydrolat de romarin (Rosmarinus offici-nalis) ; l’hydrolat de romarin assainit et tonifie la peau, il concerne principalement lespeaux grasses.

B. Conditions opératoires de la CPG-SMNous avons utilisé un appareil GC Varian 3400, MS Saturn à ion trap, avec les librai-

ries commerciales disponibles Wiley®, Nist®, TR® et équipé d’une colonne DB5-MS (25m de long, 0,32 mm diamètre interne, 1,0 µm d’épaisseur de film 5% phényl - 95% dimé-thylpolysiloxane). La température initiale de 60 °C est maintenue pendant 1 min, puis onréalise un chauffage à 3 °C/min jusqu’à 200 °C ; cette température finale est maintenue15 min. Les températures de l’injecteur et du détecteur sont respectivement de 250 et285 °C. La pression du gaz vecteur hélium en tête de colonne est fixée à 138 kPa. La quan-tité injectée d’hydrolat est de 1 µL en mode splitless. Le dosage a été fait par normalisa-tion interne pour les quatre échantillons et par la méthode à l’étalon interne pour ledeuxième échantillon de l’hydrolat de romarin.

C. Principe de l’identificationTout d’abord de nombreux étalons de terpènes ont été injectés en CPG-SM afin de

déterminer leur temps de rétention ainsi que leur spectre de masse. Les quatre hydrolatsont été injectés en l’état sans dilution. Les constituants présents ont été identifiés à plus de99%, d’une part, en tenant comte des temps de rétention et des spectres de masse des éta-lons et d’autre part, en l’absence d’étalons, de l’utilisation des trois banques de données ànotre disposition (Wiley®, Nist®, TR®).

D. Méthodes de dosageUn premier dosage a été réalisé en tenant compte de la normalisation interne, c'est-à-

dire du rapport des surfaces d’une part du terpène considéré et d’autre part de l’ensembledes terpènes identifiés et dissous dans l’hydrolat. Seuls les composés dont la teneur estsupérieure à 0,5% seront mentionnés.

Une deuxième méthode a été utilisée grâce à un étalon interne (géraniol). On prépare,d’une part, une dilution de l’hydrolat renfermant l’étalon interne à 0,500 g/L et d’autre partune gamme d’étalonnage avec chacun des terpènes (environ 0,100 à 0,500 g/L) et renfer-mant l’étalon interne à 0,500 g/L. Après avoir calculé l’équation de la droite de régressionpour l’étalonnage de chacun des terpènes, on tiendra compte du rapport des surfaces du picde chaque terpène considéré par rapport à celui de l’étalon interne dans la dilution de l’hy-drolat. Il est nécessaire, au cours d’un essai préliminaire, d’identifier les terpènes présentsdans l’hydrolat et de vérifier que leur teneur est supérieure à la limite de détection.

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III. RÉSULTATS ET DISCUSSION

A. Identification et dosage par normalisation interne des hydrolatsLes résultats concernant l’identification

des terpènes dissous dans les hydrolats sontprésentés dans le tableau I. Un chromato-gramme est présenté pour chaque hydrolat(Fig. 1 à 4).

Pour trois hydrolats (lavande, thym,romarin lot 1), nous avons disposé deshuiles essentielles correspondantes, fourniespar les mêmes producteurs. Par normalisa-tion interne, nous obtenons respectivementpour les principaux constituants :

- lavande : linalol 48,5% et acétate delinalyle 48,1% ;- thym : p-cymène 11,0% et thymol83,0% ;- romarin lot 1 : α-pinène 21,0%, 1-8cinéole 40,0%, linalol traces nondosables, camphre 35,0% et acétate delinalyle traces non dosables.

Nous retrouvons, globalement, les mêmescomposés majoritaires présents à la foisdans l’hydrolat et dans l’huile essentielle.D’après la méthode de normalisation interneutilisée pour les hydrolats et les huilesessentielles correspondantes, nous consta-tons que la répartition des principaux com-posants trouvés dans les hydrolats et leshuiles essentielles diffère en fonction de lasolubilité de ces composés et de leur impor-tance :

- les composés les moins solubles dansl’eau présentent une diminution (exempleα-pinène),- les composés les plus solubles dans l’eauprésentent une augmentation (exemplecamphre).

De plus, dans le cas de mélanges, les solubilités partielles peuvent varier en fonction desautres composés présents.

B. Hydrolat de romarin lot 2 analysé selon la méthode à l’étalon interneAu cours d’un essai préliminaire de l’analyse de l’hydrolat de romarin 2, six terpènes

ont été formellement identifiés : 1-8 cinéole, linalol, camphre, bornéol, α-terpinéol et ver-bénone. Une solution mère a été préparée à partir de ces six terpènes étalons à 0,500 g/Lchacun et du géraniol (étalon interne) à 0,500 g/L. Quatre dilutions de cette solution mère,chacune à 0,500 g/L de géraniol, ainsi que la solution mère ont été préparées et injectées

Tableau I.- Résultats des quatre hydrolats(identification et dosage selon la normali-sation interne), CAS = Chemical AbstractService ; TR = temps de rétention ; ND =non déterminé. *Pourcentage de chaquecomposé dans le mélange des terpènesen solution ; ** ou acétate d’isobornyle.

Table I.- Results of the four hydrolats (iden-tification and quantitation according tointernal normalisation), CAS = ChemicalAbstract Service; TR = retention time; ND= not determined.

Composés N°CAS TR (s) Pourcentage*

Hydrolat de lavandeLinalol 78-70-6 985 52,4

ND 1237 2,8Acétate de linalyle 115-95-7 1419 43,6

Acétate de bornyle** 76-49-3 1516 tracesHydrolat de thym

p-cymène 99-87-6 785 26,1ND 870 7,5ND 990 5,1

Camphre 76-22-2 1142 0,9Borméol 507-70-0 1217 2,0Thymol 89-83-8 1570 54,7

Carvacrol 499-75-2 1584 3,1Hydrolat de romarin lot 1

α-pinène traces1,8 cinéole 170-82-6 795 35,3

Linalol 78-70-6 983 12,4Camphre 76-22-2 1139 39,2Bornéol 507-70-0 1211 0,7

α-terpinéol 98-55-5 1274 0,9Acétate de linalyle 115-95-7 1418 11,4

Hydrolat de romarin lot 21,8 cinéole 170-82-6 833 10,7Camphre 76-22-2 1184 57,0Bornéol 507-70-0 1245 3,4

α-terpinéol 98-55-5 1310 0,8Verbénone 80-57-9 1390 28,0

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Fig. 1.- Chromatogramme del’huile essentielle de lavande.

Fig.1.- Chromatogram of lavan-der essential oil.

Fig. 2.- Chromatogramme del’huile essentielle de thym.

Fig.2.- Chromatogram of thymeessential oil.

Fig. 3.- Chromatogramme del’huile essentielle de romarin(lot 1).

Fig.3.- Chromatogram of rose-mary essential oil (batch 1).

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en CPG. Les gammes d’étalonnage ont étédéterminées pour chacun des terpènes(Tableau II).

Une dilution au 9/10e de l’hydrolat deromarin 2 a été chargée en étalon internepuis injecté en CPG-SM. En tenant comp-te des surfaces respectives pour chaquecomposé et de l’étalon interne, nous endéduisons leur concentration dans la dilu-tion de l’hydrolat, puis dans l’hydrolat lui-même. Les résultats (moyenne de deuxessais) sont présentés dans le tableau III.Le dosage par étalon interne permet uneplus grande précision.

IV. CONCLUSION

La CPG-SM permet l’identification et le dosage des terpènes en faible concentration dansles hydrolats. Deux méthodes de dosage ont été utilisées : normalisation interne et étalon-nage interne. La méthode par normalisation interne permet de donner le pourcentage dechaque terpène dans le mélange. La seconde méthode est plus longue, mais plus précise etdonne la concentration exacte de chaque composé dissout dans l’hydrolat. Enfin, la CPG-

Tableau II.- Étalonnage (Y = rapport surfaceétalon/surface étalon interne ; X = concen-tration de l’étalon en mg/mL ; R2 = coeffi-cient de corrélation).

Table II.- Standardization (Y = ratio area ofstandard/area internal standard; X =concentration of standard in mg/mL; R2 =correlation coefficient).

Terpènes Équation de la droite de régression R2

1-8 cinéole Y = 4,3766 X – 0,6691 0,9724Linalol Y = 7,0086 X – 1,041 0,9866

Camphre Y = 4,4524 X – 0,533 0,9802Bornéol Y = 2,2622 X – 0,2727 0,9817

α-terpinéol Y = 4,5797 X – 0,5815 0,9702Verbénone Y = 3,6424 X – 0,5255 0,9714

Tableau III.- Dosage des terpènes dissous dans l’hydrolat de romarin (lot 2) par la métho-de à l’étalon interne.

Table III.- Quantitation of dissolved terpens in hydrolat of rosemary (batch 2) by the internalstandard method.

Hydrolat Principaux composés (concentration de chaque terpène dans la solution aqueuse)

Romarin 1-8 cinéole 0,186 g/L ; linalol traces non dosables ; camphre 0,308 g/L ; bornéol 0,160 g/L ; α-terpinéol 0,144 g/L ;lot 2 verbénone 0,332 g/L

Fig. 4.- Chromatogramme del’huile essentielle de romarin(lot 2).

Fig. 4.- Chromatogram of rose-mary essential oil (batch 2).

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SM permet la détermination exacte de la composition chimique des hydrolats dans le cadrede la valorisation des sous-produits (appelés aussi déchets de fabrication) de l’industrie deshuiles essentielles.

Remerciements - à Marie Deschodt et à Pasquine Battestini pour leur participation technique.

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