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NOM et Prénom de l’élève :
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COURS DE SCIENCES PHYSIQUES
Classe de 2nd GT
① FORMULATION D’UN MÉDICAMENT
② ESPÈCES CHIMIQUES ET CARACTÉRISATIONS
③ CHROMATOGRAPHIE SUR COUCHE MINCE (CCM)
OBJECTIFS DES ACTIVITÉS
→ Connaître les termes de formulation d’un médicament et faire la différence entre un médicament
générique et un médicament princeps.
→ Différencier l’origine des espèces chimiques.
→ Utiliser les caractéristiques physico-chimiques d’une espèce pour l’identifier.
→ Identifier une espèce chimique par chromatographie sur couche mince (CCM)
→ Être capable de calculer un rapport frontal.
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Activité
①
1- Origine des médicaments
Dans toutes les civilisations, nous retrouvons les usages
thérapeutiques des plantes par intuition le plus souvent.
Aujourd'hui, ces plantes sont testées en laboratoire sur culture
cellulaire pour extraire ou synthétiser le principe actif efficace.
De nos jours, la plante apporte toujours de nouvelles matières à la
thérapeutique dans le domaine de la cancérologie avec la
pervenche de Madagascar et l'If, ou de la maladie d'Alzheimer avec
la Galantamine extraite du Perce Neige ...
L'Aspirine, la Digitaline, la Morphine sont des médicaments dont l'humanité ne peut plus se
passer. Chaque jour, ils sauvent des vies et soulagent les douleurs.
Sans plantes ces principes actifs n'existeraient pas : l'Aspirine (l'acide acétylsalicylique) nous
vient du Saule, la Digitaline de la Digitale et la Morphine du Pavot, la Valériane,
l'Harpagophytum, le Ginko-biloba, la Prêle, la Vigne Rouge, ... toutes ces plantes soignent et
soulagent de nombreux patients.
2- Formulation d’un médicament
La formulation d’un médicament correspond au choix de sa forme
d’administration, dite forme galénique (gélule, solution buvable, etc.), et
à l’élaboration de sa composition.
Un médicament est composé de plusieurs espèces chimiques :
- Un (ou des) principe(s) actif(s) possédant des effets thérapeutiques ;
- Des excipients, le plus souvent dépourvus d’effets. Ils permettent d’améliorer
l’assimilation du médicament, sa tolérance, son goût, sa conservation.
Un médicament princeps est le médicament mis au point à l’origine et dont la composition
est protégée par brevet pour 20 ans.
Lorsque le brevet passe dans le domaine public, d’autres laboratoires peuvent fabriquer des
médicaments dits génériques.
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Activité
②
1- Nature des espèces chimiques
Une espèce chimique est naturelle si elle existe dans la nature.
Exemple : la molécule caféïne substance extraite de la graine de café.
Une espèce chimique est synthétique si elle est fabriquée par l’homme.
Elle est dite artificielle si elle n’existe pas dans la nature.
L’aspartame est une espèce chimique artificielle.
2- Caractéristiques physico-chimiques d’une espèce chimique
2-1 Température de changement d’état
La mesure de la température de fusion ou d’ébullition d’une espèce chimique permet
d’identifier par comparaison avec les valeurs répertoriées dans des tables de données.
Exemple : Température de fusion de l’acide acéthylsalicylique (aspirine) : .
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2-2 L’indice de réfraction
L’indice de réfraction (n) caractérise un milieu transparent.
Cette mesure se fait au réfractomètre.
Utiliser pour les liquides. Il suffit de déposer 1 goutte de
substance chimique sur la partie vitrée du réfractomètre et de
lire son indice de réfraction. (Cet indice varie en fonction de la
température).
Exemple : Indice de réfraction d’une solution d’aspirine :
2-3 La solubilité
Une espèce chimique solide peut se dissoudre de façon plus ou moins importante dans un
solvant donné à une température donnée. Il existe donc une limite de concentration pour
une température donnée.
La solubilité est le maximum de soluté que le l’on peut dissoudre pour 1 L de solvant.
Elle s’exprime en g/L ou mg/L.
Lorsque l’on ne peut plus en dissoudre la solution est dite saturée.
S : la solubilité en g/L ou g.L-1 ; V : le volume en litre et m : la masse en gramme.
Exemple de solubilité à 20°C de quelques espèces chimiques :
Chlorure de sodium (NaCl) : S = 357 g/L
Sulfate de cuivre (CuSO4) : S = 220 g/L
Aspirine : S= 3,3 g/L
Carbonate de calcium (CaCO3) : S = 0,0153 g/L
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Activité
③
1- Définition
La chromatographie est une technique très complète puisqu’elle permet de séparer et
d’identifier les constituants d’un mélange.
2- Principe
Pour réaliser une CCM, on utilise un support constitué d’une couche mince
de matériau absorbant (plaque de silice, papier, par exemple) et un éluant
qui entraîne les différents constituants du mélange. La plaque obtenue à la
fin s’appelle un chromatogramme.
Pour un éluant et un support identiques, une espèce chimique migre
toujours à la même vitesse : on peut donc l’identifier par comparaison avec
la tache donnée par un échantillon témoin ou par le calcul de son rapport frontal.
Pour un chromatogramme, le rapport frontal Rf d’une espèce chimique est donné par la
relation suivante :
h : distance parcourue par l’espèce chimique ; H : distance parcourue par l’éluant.
H et h doivent être exprimés dans les mêmes unités. Rf est sans unité.
Sur cet exemple de chromatogramme le mélange est
constitué de 3 espèces chimiques.
L’ordre de migration des différents constituants, nous
indique que C3 est le composé le plus soluble dans l’éluant.
Calculer pour ce chromatogramme les rapports frontaux de
chacun des constituants du mélange.
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La révélation des chromatogrammes est nécessaire après élution, si les substances sont
incolores. Ceci pour repérer la position des différentes tâches.
Deux méthodes possibles :
- Utilisation d’une lampe émettant un rayonnement UV.
- A l’aide d’un révélateur chimique, qui colore les tâches. (Vapeur de diiode, solution
de permanganate, ninhydrine…).
Lampe UV révélateur chimique (ninhidrine)
3- Application : Exploitation d’un chromatogramme
Le résultat d’une chromatographie a donné le résultat ci-contre :
3-1 Que pouvez-vous dire du dépôt n°1.
3-2 Pourquoi le dépôt n°2 est une substance pure ?
3-3 Calculer le rapport frontal du constituant B.
